Ekstraktimi i mikoproteinës me ultratinguj

Duke përmbushur kërkesat për alternativa ushqimore të qëndrueshme dhe ushqyese, mikoproteina është shfaqur si një përbërës revolucionar, i përftuar nga kërpudhat dhe i përdorur kryesisht për krijimin e zëvendësuesve të mishit, që shpesh quhen “mish i rremë”. Ky burim proteinash ofron një zgjidhje premtuese për kërkesën në rritje për dieta me bazë bimore, duke siguruar një teksturë të pasur, të ngjashme me mishin, dhe vlerë të lartë ushqyese. Për të shfrytëzuar potencialin e mikoproteinës, përdoret një teknikë e përparuar ekstraktimi, e njohur si sonikim me sondë. Kjo metodë shfrytëzon fuqinë e valëve ultrasonike për të çliruar me efikasitet mikoproteinën nga qelizat kërpudhore, duke siguruar rendimente të larta proteinash në një kohë përpunimi jashtëzakonisht të shkurtër.

Ekstraktimi i mikoproteinës me ultratinguj

Ekstraktimi i mikoproteinës fillon me kultivimin e kërpudhave të ngrënshme, si Fusarium venenatum, në bioreaktorë të kontrolluar. Brenda këtyre qelizave kërpudhore, mikoproteina është e kapsuluar, ndaj nevojitet një metodë e fuqishme ekstraktimi për të çliruar proteinën e vlefshme. Sonikimi me sondë dallohet si një teknikë ideale falë aftësisë së tij për të shkaktuar shpërbërje të fuqishme të qelizave. Gjatë këtij procesi, ultratingujt me fuqi të lartë krijojnë forca intensive kavitacioni që shpërbëjnë muret qelizore të kërpudhave, duke çliruar në mënyrë efektive përmbajtjen brendaqelizore, përfshirë proteinat, lipidet dhe lëndë të tjera ushqyese. Kjo jo vetëm rrit efikasitetin e ekstraktimit, por siguron edhe ruajtjen e integritetit dhe të vetive funksionale të proteinës.

Përdorimi i valëve ultrasonike në ekstraktimin e mikoproteinës ofron disa përparësi të rëndësishme. Së pari, ai mundëson homogjenizim të njëtrajtshëm, i cili është thelbësor për zhvillimin e një game të gjerë produktesh ushqimore me tekstura dhe shije të ndryshme. Qoftë për analogë të mishit, ushqime të lehta të pasura me proteina apo zëvendësues qumështi pa përbërës të bulmetit, trajtimi me ultratinguj mundëson cilësi të qëndrueshme të mikoproteinës, duke e bërë atë një përbërës të gjithanshëm në industrinë ushqimore. Gjithashtu, koha e shkurtër e përpunimit që shoqëron këtë teknikë sjell produktivitet më të lartë dhe konsum më të ulët energjie, në përputhje me objektivat e qëndrueshmërisë së prodhimit modern ushqimor. Ekstraktimi i mikoproteinës me ultratinguj jo vetëm përmbush kërkesën në rritje të konsumatorëve për proteina me bazë bimore, por hap edhe rrugën për zgjidhje ushqimore novatore dhe ushqyese.

Kinetika e çlirimit të proteinave nga Fusarium Venenatum përmes sonikimit me bluarje
burimi: Prakash et al. 2014

Studim rasti – Çlirimi i mikoproteinës me ultratinguj

Prakash et al. (2014) hulumtuan efektet e trajtimit me ultratinguj në çlirimin e mikoproteinës nga Fusarium Venenatum. Ata arritën një shpejtësi maksimale çlirimi të proteinave prej 580μg mikoproteinë të ekstraktuar brenda 0,680 min.

Efekti i metodës së sonikimit me bluarje në çlirimin e proteinave nga Fusarium venenatum
burimi: Prakash et al. 2014

Mikoproteina

Mikoproteina është një proteinë njëqelizore e pranishme te kërpudhat. Duke ofruar një sasi të lartë proteinash dhe fibrash, mikoproteina konsiderohet një burim i shëndetshëm dhe i qëndrueshëm aminoacidesh me vlerë ushqyese. Mikoproteina zakonisht përmban rreth 45% proteina dhe 25% fibra sipas peshës së thatë. Mikoproteina është e pasur me aminoacide esenciale dhe, me një përbërje prej afërsisht 41% proteinash totale, ofron një përmbajtje proteinash të ngjashme me atë të spirulinës. Kjo e bën mikoproteinën një burim interesant proteinash për vegjetarianët dhe veganët. Mikoproteina është e pasur me fibra. Përmbajtja e saj e fibrave përbëhet nga afërsisht një e treta kitinë (N-acetilglukozaminë) dhe dy të tretat β-glukane (1,3-glukan dhe 1,6-glukan). Duke ofruar një përmbajtje të lartë proteinash dhe fibrash, mikoproteina është një burim ushqimor i shëndetshëm dhe i qëndrueshëm.
(krahaso Finnigan et al. 2019)

Ekstraktimi me ultratinguj – Parimi i punës dhe përfitimet

Ekstraktimi me ultratinguj bazohet në dukurinë e kavitacionit akustik (ultrasonik). Kur valët e fuqishme ultrasonike transmetohen në një lëng ose suspension, ciklet e alternuara të presionit të lartë dhe të ulët e ngjeshin dhe e zgjerojnë lëngun, duke krijuar flluska shumë të vogla vakumi në mjedis. Këto flluska vakumi rriten gjatë disa cikleve të presionit të lartë/të ulët derisa arrijnë pikën kur flluska e gazit nuk mund të thithë më energji. Në pikën e rritjes maksimale, flluska shembet vrullshëm drejt brendësisë gjatë një cikli të presionit të lartë. Gjatë shembjes së flluskës, krijohen lokalisht kushte ekstreme, si temperaturë shumë e lartë, presione dhe diferenca përkatëse të presionit dhe temperaturës, si dhe rryma lëngu me shpejtësi deri në 280m/sec. Këto forca intensive shpojnë dhe çajnë muret qelizore dhe nxisin transferimin e masës ndërmjet brendësisë së qelizës dhe lëngut përreth. Materiali brendaqelizor, si proteinat, lipidet dhe përbërje të tjera bioaktive, kalon në lëng, nga ku mund të ndahet lehtësisht për proceset e mëtejshme.

Përfitimet e ekstraktimit të mikoproteinës me ultratinguj

Ekstraktimi i asistuar me ultratinguj (UAE) është një teknikë shumë efikase për të çliruar dhe izoluar materialin brendaqelizor, si proteinat, lipidet dhe substancat bioaktive (p.sh., vitaminat dhe polifenolet). Sonikimi është një mënyrë intensifikimi të procesit, e cila rrit transferimin e masës ndërmjet brendësisë së qelizës dhe lëngut. Ekstraktimi me ultratinguj sjell rendimente më të larta, kohë më të shkurtër përpunimi, cilësi superiore të ekstraktit, si dhe kosto më të ulëta përpunimi dhe konsum më të ulët energjie.

Homogjenizues ultrasonikë për përpunimin e mikoproteinës

Pajisjet ultrasonike për shpërbërjen e qelizave dhe ekstraktimin janë mjete tashmë të konsoliduara në impiantet e përpunimit ushqimor. Duke siguruar forca të larta prerëse përmes kavitacionit, pajisjet ultrasonike përdoren për të izoluar përbërjet bioaktive nga materiali bimor dhe për të homogjenizuar dy ose më shumë faza në një përzierje të njëtrajtshme.
Hielscher Ultrasonics ofron një gamë të gjerë pajisjesh ultrasonike me performancë të lartë, nga përmasat laboratorike deri te ato industriale.
Sonikatorët industrialë Hielscher mund të japin amplituda shumë të larta. Amplituda deri në 200µm mund të mbahen lehtësisht dhe vazhdimisht gjatë funksionimit 24/7. Për amplituda edhe më të larta, ofrohen sonotroda ultrasonike të personalizuara. Qëndrueshmëria e pajisjeve ultrasonike të Hielscher mundëson funksionim 24/7 nën ngarkesë të rëndë dhe në mjedise kërkuese.

Standardizimi i procesit me Hielscher Ultrasonics

Ekstraktet që përdoren në ushqime ose produkte farmaceutike duhet të prodhohen në përputhje me Praktikat e Mira të Prodhimit (GMP) dhe sipas specifikimeve të standardizuara të përpunimit. Sonikatorët digjitalë të Hielscher Ultrasonics janë të pajisur me softuer inteligjent, i cili lehtëson konfigurimin dhe kontrollin e saktë të procesit të sonikimit. Regjistrimi automatik i të dhënave ruan në kartën SD të integruar të gjithë parametrat e procesit ultrasonik, si energjinë e ultratingujve (energjinë totale dhe neto), amplitudën, temperaturën, presionin (kur janë montuar sensorët e temperaturës dhe presionit), së bashku me datën dhe orën. Kjo ju mundëson të rishikoni çdo lot të përpunuar me ultratinguj. Njëkohësisht, sigurohen riprodhueshmëria dhe cilësia vazhdimisht e lartë e produktit.

Tabela më poshtë ju jep një ide për kapacitetin e përafërt të përpunimit të pajisjeve tona ultrasonike: