Mikoproteinin Ultrasonik Ekstraksiyonu

Sürdürülebilir ve besleyici gıda alternatiflerine yönelik talepleri karşılayan mikoprotein, mantarlardan elde edilen ve esas olarak et ikamelerinin oluşturulmasında kullanılan devrim niteliğinde bir bileşen olarak ortaya çıkmıştır. “sahte et.” Bu protein kaynağı, bitki bazlı diyetlere yönelik artan talebe umut verici bir çözüm sunarak zengin, et benzeri bir doku ve yüksek besin değeri sağlar. Mikoproteinin potansiyelini ortaya çıkarmak için, probetip sonikasyon olarak bilinen gelişmiş bir ekstraksiyon tekniği kullanılır. Bu yöntem, mantar hücrelerinden mikoproteini verimli bir şekilde serbest bırakmak için ultrasonik dalgaların gücünden yararlanır ve oldukça kısa bir işlem süresinde yüksek protein verimi sağlar.

Ultrasonik Mikoprotein Ekstraksiyonu

Mikoprotein ekstraksiyonu, kontrollü biyoreaktörlerde Fusarium venenatum gibi yenilebilir mantarların yetiştirilmesiyle başlar. Bu mantar hücreleri içinde, mikoprotein kapsüllenir ve değerli proteini serbest bırakmak için sağlam bir ekstraksiyon yöntemi gerektirir. Prob tipi sonikasyon, güçlü hücre bozulmasını indükleme kabiliyeti nedeniyle ideal bir teknik olarak öne çıkıyor. Bu işlem sırasında, güç ultrasonu, mantarların hücre duvarlarını parçalayan yoğun kavitasyon kuvvetleri oluşturur ve proteinler, lipitler ve diğer besinler dahil olmak üzere hücre içi içerikleri etkili bir şekilde serbest bırakır. Bu sadece ekstraksiyon verimliliğini arttırmakla kalmaz, aynı zamanda proteinin bütünlüğünün ve fonksiyonel özelliklerinin korunmasını da sağlar.

Mikoprotein ekstraksiyonunda ultrasonik dalgaların uygulanması birçok önemli avantaj sunar. İlk olarak, çeşitli doku ve tatlara sahip çok çeşitli gıda ürünleri geliştirmek için çok önemli olan homojenizasyon sağlar. Et analogları, protein açısından zengin atıştırmalıklar veya süt içermeyen süt ikameleri için olsun, ultrasonication mikoproteinin tutarlı kalitesini sağlar ve bu da onu gıda endüstrisinde çok yönlü bir bileşen haline getirir. Ek olarak, bu teknikle ilişkili hızlı işlem süresi, modern gıda üretiminin sürdürülebilirlik hedefleriyle uyumlu olarak daha yüksek üretkenlik ve daha az enerji tüketimi anlamına gelir. Ultrasonik mikoprotein ekstraksiyonu, yalnızca bitki bazlı protein için artan tüketici talebini karşılamakla kalmaz, aynı zamanda yenilikçi ve besleyici gıda çözümlerinin önünü açar.

Öğütme ile sonikasyon yoluyla Fusarium Venenatum'dan protein salınımının kinetiği
Kaynak: Prakash ve ark. 2014

Örnek Olay İncelemesi – Ultrasonik Mikoprotein Salınımı

Prakash ve ark. (2014), ultrasonikasyonun Fusarium Venenatum'dan mikoprotein salınımı üzerindeki etkilerini araştırdı. 0.680 dakika içinde maksimum 580μg ekstrakte edilmiş mikoprotein protein protein salım oranı elde ettiler.

Öğütme yöntemi ile sonikasyonun Fusarium venenatum'un protein salınımı üzerindeki etkisi
Kaynak: Prakash ve ark. 2014

mikoprotein

Mikoprotein, mantarlarda bulunan tek hücreli bir proteindir. Yüksek miktarda protein ve lif sunan mikoprotein, besin değeri yüksek amino asitlerin sağlıklı ve sürdürülebilir bir kaynağı olarak kabul edilir. Mikoprotein tipik olarak kuru ağırlıkça yaklaşık% 45 protein ve% 25 lif içerir. Mikoprotein, esansiyel amino asitler açısından zengindir ve yaklaşık% 41'lik bir toplam protein bileşimi ile spirulina'ya benzer bir protein içeriği sunar. Bu, mikoproteini vejetaryenler ve veganlar için ilginç bir protein kaynağı yapar. Mikoprotein lif açısından zengindir. Lif içeriği yaklaşık üçte bir kitin (N-asetilglukozamin) ve üçte iki β-glukan (1,3-glukan ve 1,6-glukan) içerir. Yüksek protein ve lif içeriği sunan mikoprotein, sağlıklı ve sürdürülebilir bir besin kaynağıdır.
(bkz. Finnigan ve ark. 2019)

ultrasonik ekstraksiyon – Çalışma Prensibi ve Faydaları

Ultrasonik ekstraksiyon, akustik (ultrasonik) kavitasyon olgusuna dayanır. Güçlü ultrason dalgaları bir sıvıya veya bulamaç içine bağlandığında, alternatif yüksek basınç ve düşük basınç döngüleri, sıvıyı sıkıştırır ve genişleterek ortamda küçük vakum kabarcıkları oluşturur. Bu vakum kabarcıkları, gaz kabarcığının daha fazla enerjiyi ememeyeceği bir noktaya ulaşana kadar birkaç yüksek basınç/düşük basınç döngüsü boyunca büyür. Maksimum büyüme noktasında, kabarcık yüksek basınçlı bir döngü sırasında şiddetli bir şekilde patlar. Kabarcık patlaması sırasında, çok yüksek sıcaklık, basınçlar ve karşılık gelen basınç ve sıcaklık farklarının yanı sıra 280 m/sn'ye kadar sıvı jetleri gibi yerel olarak aşırı koşullar meydana gelir. Bu yoğun kuvvetler hücre duvarlarını deler ve kırar ve hücre içi ile çevreleyen sıvı arasındaki kütle transferini teşvik eder. Proteinler, lipitler ve diğer biyoaktif bileşikler gibi hücre içi materyal, sonraki işlemler için kolayca ayrılabileceği sıvıya aktarılır.

Ultrasonik Mikoprotein Ekstraksiyonunun Faydaları

Ultrasonik destekli ekstraksiyon (UAE) proteinler, lipitler ve biyoaktif maddeler (örneğin vitaminler ve polifenoller) gibi hücre içi materyalleri serbest bırakmak ve izole etmek için oldukça verimli bir tekniktir. Sonifikasyon, hücre içi ile sıvı arasındaki kütle transferini artıran bir süreç yoğunlaştırmasıdır. Ultrasonik ekstraksiyon, daha yüksek verim, azaltılmış işlem süresi, üstün ekstrakt kalitesi ve düşük işlem maliyetleri ve daha düşük enerji tüketimi ile sonuçlanır.

Mikoprotein İşleme için Ultrasonik Homojenizatörler

Ultrasonik hücre bozucular ve çıkarıcılar, gıda işleme tesislerinde iyi bilinen araçlardır. Kavitasyonel yüksek kesme kuvvetleri sağlayan ultrasonicators, bitki materyalinden biyoaktif bileşikleri izole etmek ve iki veya daha fazla fazı homojen bir karışıma homojenize etmek için kullanılır.
Hielscher Ultrasonics, laboratuvardan endüstriyel boyuta kadar yüksek performanslı ultrasonicators geniş bir portföy sunar.
Hielscher endüstriyel sonikatörler çok yüksek genlikler sağlayabilir. 200μm'ye kadar genlikler, 7/24 çalışmada kolayca sürekli olarak çalıştırılabilir. Daha da yüksek genlikler için, özelleştirilmiş ultrasonik sonotrodlar mevcuttur. Hielscher'ın ultrasonik ekipmanının sağlamlığı, ağır hizmet ve zorlu ortamlarda 7/24 çalışmaya izin verir.

Hielscher Ultrasonik ile Süreç Standardizasyonu

Gıda veya ilaçlarda kullanılan ekstraktlar, İyi Üretim Uygulamalarına (GMP) uygun olarak ve standart işleme spesifikasyonları altında üretilmelidir. Hielscher Ultrasonik dijital sonikatörler, sonikasyon sürecini hassas bir şekilde ayarlamayı ve kontrol etmeyi kolaylaştıran akıllı yazılımla birlikte gelir. Otomatik veri kaydı, ultrason enerjisi (toplam ve net enerji), genlik, sıcaklık, basınç (sıcaklık ve basınç sensörleri monte edildiğinde) gibi tüm ultrasonik işlem parametrelerini dahili SD karta tarih ve saat damgası ile yazar. Bu, ultrasonik olarak işlenmiş her lotu revize etmenizi sağlar. Aynı zamanda tekrarlanabilirlik ve sürekli yüksek ürün kalitesi sağlanır.

Aşağıdaki tablo size ultrasonicators'ımızın yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesini verir: