Proteinextraktion ur andmat

Andmat (Lemna minor) är en snabbväxande vattenväxt som är rik på proteiner och andra näringsämnen. Ultraljudsextraktion används som en mycket effektiv och tillförlitlig bearbetningsteknik för att frigöra proteiner, lipider och fytonäringsämnen ur andmat. Ultraljudsbehandling möjliggör enkel och snabb bearbetning av andmat för produkter av livsmedelskvalitet.

Andmat för näringsändamål

Andmat (släktet Lemna), en blommande vattenväxt, är den minsta kända blomväxten. Andmat är även känd som Wolffia, vattenlinser eller vattenlinser och växer i sötvattensmiljöer över hela världen. Bland andmatssläktena är olika arter såsom Spirodela, Landoltia, Lemna, Wolffiella och Wolffia kända. Eftersom Lemna-växten växer snabbt och kan fördubbla sin storlek varje dag har andmat väckt intresse hos forskare och livsmedelsingenjörer som arbetar med nutrition, livsmedelstrygghet och funktionella livsmedel. I delar av Sydostasien har andmat länge varit känd för sin näringstäthet och går under smeknamnet ”vegetabilisk köttbulle” på grund av sitt höga proteininnehåll (mer än 45% av torrmassan). Andmat erbjuder en fullständig proteinprofil (liksom hönsägg) och innehåller alla nio essentiella och sex villkorligt essentiella aminosyror.

Lipider och proteiner från andmat

Andmat innehåller 20–35% protein, 4–7% fett och 4–10% stärkelse räknat på torrvikten. Intressant nog ligger aminosyrafördelningen i andmat nära WHO:s rekommendationer, med exempelvis 4,8% lysin, 2,7% metionin och cystein samt 7,7% fenylalanin och tyrosin. Innehållet av fleromättade fettsyror låg mellan 48 och 71%, och det höga innehållet av n3-fettsyror resulterade i en gynnsam n6/n3-kvot på 0,5 eller mindre.” (Appenroth et al. 2017)

SEM-bilder av andmatsprover: Den övre raden visar de intakta cellerna i kontrollprover av andmat
Den nedre raden visar andmatsprover som extraherats med ultraljudsapparaten UP400ST. Cellerna uppvisar tydlig mekanisk nedbrytning till följd av ultraljudsbehandlingen.
Studie och bilder: ©2023 Inguanez et. al.

Ultraljudsextraktion av andmat

Ultraljudsextraktion används för att extrahera ämnen ur andmat, särskilt proteiner och lipider som livsmedelsprodukter. Lemna-proteinmjöl och Lemna-lipider frigörs och isoleras effektivt ur vattenväxten andmat.

Hur används ultraljudsbehandling för extraktion av andmat?

Efter skörd av Lemna avlägsnas överflödigt vatten (t.ex. genom centrifugering). För ultraljudsextraktion är en suspension med hög biomassahalt (dvs. hög halt av Lemna) att föredra, eftersom den gör ultraljudsprocessen effektivare. Andmatssuspensionen kan bestå av andmat och vatten eller ett annat valfritt lösningsmedel. Denna suspension matas sedan in i en ultraljudsreaktor, där akustisk kavitation bryter upp cellmatrisen och frigör de intracellulära ämnena till det vatten- eller lösningsmedelsbaserade extraktionsmediet.

Välj ditt extraktionslösningsmedel

Ultraljudsextraktion är kompatibel med (nästan) alla slags lösningsmedel. I forskningssammanhang har ämnen ur andmat extraherats med lösningsmedel såsom det polära lösningsmedlet etanol samt olika opolära lösningsmedelsblandningar, däribland metanol–etanol, kloroform–etanol, hexan–etanol, dietyleter–etanol och petroleumeter–etanol, vid olika volymförhållanden.
Rätt lösningsmedel i kombination med ultraljudsbehandling intensifierar frisättningen av fytonäringsämnen ur andmatsbiomassa. Ultraljudsbehandling homogeniserar och bryter sönder växtcellernas strukturer, vilket leder till celluppslutning och sönderdelning. Ultraljudsextraktion används i stor utsträckning för framställning av växt-, svamp- och algextrakt.

Mekanismen bakom ultraljudsextraktion

Effektultraljud som kopplas in i vätskor eller suspensioner ger upphov till energiintensiva effekter såsom akustisk kavitation, skjuvning och vibration. Dessa effekter av effektultraljud används framgångsrikt för att sönderdela och förstöra cellstrukturer. Dessutom bryter ultraljudsbehandling molekylbindningar i lipider, proteiner och kolhydrater, så att de önskade makronäringsämnena och fytokemikalierna frigörs från cellernas inre i växtråvaran, t.ex. andmat. Därigenom intensifierar och förkortar ultraljudsbehandling extraktionen avsevärt.

Ultraljudsextraktorer för proteiner och lipider från andmat

Högpresterande ultraljudsextraktionssystem från Hielscher Ultrasonics används över hela världen inom forskning och utveckling samt i liten, medelstor och fullskalig kommersiell produktion. Högpresterande ultraljudsextraktorer intensifierar extraktionsprocessen och ökar utbytet och den totala effektiviteten vid framställning av högkvalitativa extrakt. Hielscher Ultrasonics erbjuder extraktionsutrustning för alla volymer / processkapaciteter. Med mer än 25 års erfarenhet av växtextraktion är Hielscher Ultrasonics din pålitliga partner för högpresterande ultraljudsextraktion!