Екстракція білка ряски

Ряска мала (Lemna minor) – швидкозростаюча водна рослина, багата білками та іншими поживними сполуками. Ультразвукова екстракція використовується як високоефективна та надійна технологія обробки для вивільнення білків, ліпідів та фітонутрієнтів з ряски. Ультразвук дозволяє проводити просту і швидку обробку ряски для отримання харчових продуктів.

Ряска в харчових цілях

Ряска (рід Lemna), квіткова водна рослина, є найменшою з відомих квіткових рослин. Також відома як вольффія, водяна сочевиця або водяні лінзи, ряска росте в прісноводних середовищах і її можна знайти по всьому світу. У родах ряски відомі різні види, такі як Spirodela, Landoltia, Lemna, Wolffiella і Wolffia. Оскільки рослина Lemna має здатність до швидкого росту, здатну подвоюватися в розмірах щодня, ряска привернула інтерес з боку вчених та інженерів-харчовиків, які працюють у галузі харчування, продовольчої безпеки та функціональних харчових продуктів. У деяких частинах Південно-Східної Азії ряска відома з давніх-давен своєю щільністю поживних речовин і відома під прізвиськом “овочева фрикаделька” завдяки високому вмісту білка (більше 45% від сухої маси). Ряска має повний білковий профіль (наприклад, курячі яйця), що містить усі дев'ять незамінних і шість умовних амінокислот.

Ліпіди та білки ряски

У сухій масі ряски міститься 20-35% білка, 4-7% жиру, 4-10% крохмалю. Цікаво, що розподіл амінокислот у рясці близький до рекомендацій ВООЗ, містячи, наприклад, 4,8% лізину, 2,7% метіоніну та цистеїну, а також 7,7% фенілаланіну та тирозину. Вміст поліненасичених жирних кислот становив від 48 до 71%, а високий вміст n3 жирних кислот призводив до сприятливого співвідношення n6/n3 0,5 або менше. (Appenroth et al. 2017)

SEM зображення зразків ряски: У верхньому рядку показані неушкоджені клітини зразків контролю ряски
У нижньому ряду показані зразки ряски, витягнуті за допомогою UP400ST сонікатора. У клітинах видно явний механічний поломка через ультразвукове випромінювання.
Дослідження та зображення: ©2023 Inguanez et. Аль.

Ультразвукова екстракція ряски

Ультразвукова екстракція використовується для вилучення сполук ряски, особливо білків і ліпідів як харчових продуктів. Білковий шрот Lemna та ліпіди Lemna ефективно вивільняються та виділяються з водної рослини ряски.

Як застосовується ультразвук для видалення ряски?

Після збирання лемни надлишок води видаляють (наприклад, шляхом центрифугування). Для ультразвукової екстракції краща суспензія, багата біомасою (тобто щільністю Лемна), оскільки вона робить ультразвуковий процес більш ефективним. Кашка з ряски може складатися з ряски і води або іншого розчинника на вибір. Ця суспензія подається в ультразвуковий реактор, де акустична кавітація розриває матрикс клітини і вивільняє внутрішньоклітинні сполуки в середовище екстракції на основі води або розчинника.

Виберіть свій розчинник для екстракції

Ультразвукова екстракція сумісна з (майже) будь-яким видом розчинника. У дослідницьких умовах сполуки ряски були екстраговані за допомогою розчинників, таких як полярний розчинник етанол, а також різні неполярні суміші розчинників, включаючи метанол-етанол, хлороформ-етанол, гексан-етанол, діетиловий ефір-етанол, нафтовий ефір-етанол у різному співвідношенні об'єму.
Правильно підібраний розчинник у поєднанні з ультразвуком інтенсифікує вивільнення фітоелементів біомаси ряски. Ультразвук гомогенізує та руйнує структури рослинних клітин, що призводить до руйнування та розпаду клітин. Ультразвукова екстракція широко використовується для виробництва екстрактів рослин, грибів і водоростей.

Механізм ультразвукової екстракції

Потужний ультразвук, поєднаний з рідинами або суспензіями, призводить до енергоємних ефектів, таких як акустична кавітація, зсув і вібрація. Ці ефекти потужного ультразвуку успішно застосовуються для розпаду і руйнування клітинних структур. Крім того, ультразвук розриває молекулярні зв'язки ліпідів, білків і вуглеводів, завдяки чому цільові макроелементи та фітохімічні речовини вивільняються з клітинної внутрішньої частини рослинної сировини, наприклад, ряски. Таким чином, ультразвук посилює і значно скорочує екстракцію.

Ультразвукові екстрактори для білків і ліпідів ряски

Високопродуктивні ультразвукові екстракційні системи від Hielscher Ultrasonics використовуються в усьому світі на R&D, малий, середній і повністю комерційний рівні виробництва. Високопродуктивні ультразвукові екстрактори інтенсифікують процес екстракції та збільшують вихід і загальну ефективність виробництва високоякісного екстракту. Компанія Hielscher Ultrasonics пропонує екстракційне обладнання для будь-якого обсягу / технологічної потужності. Маючи досвід у ботанічній екстракції більше 25 років, Hielscher Ultrasonics є вашим надійним партнером для високоефективної ультразвукової екстракції!