กระบวนการแรงดันสูง: เทคโนโลยีสีเขียวในสกัดโปรตีนทางเลือกจากสาหร่ายสีแดง
การสกัดโปรตีนจากสาหร่ายแดง Porphyra sp. ด้วยเทคโนโลยีกระบวนการแรงดันสูง (High Pressure Processing – HPP) ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการสกัดโปรตีนและสารสีธรรมชาติที่มีคุณค่าอย่าง Phycobiliprotein (PBP) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม (600 MPa, 28 นาที, pH 7.8) พบว่า:
- โปรตีนที่สกัดได้มีปริมาณไนโตรเจนสูงถึง 31% มากกว่าวิธีสกัดแบบใช้ด่าง
- ได้สาร PBP ถึง 1.57 กรัมต่อ 100 กรัม ซึ่งมีคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระและใช้เป็นสีธรรมชาติในอาหาร
- โปรตีนที่ได้มีคุณภาพทางโภชนาการสูง ย่อยง่าย และยังคงกรดอะมิโนจำเป็น เช่น ทรีโอนีน สูงกว่าวิธีสกัดแบบใช้ด่าง
นอกจากจะช่วยลดการใช้สารเคมีและพลังงานแล้ว HPP ยังรักษาโครงสร้างโปรตีนให้คงอยู่ใกล้เคียงธรรมชาติที่สุด เหมาะสำหรับการนำไปใช้ในอาหารเพื่อสุขภาพ เครื่องสำอาง หรือผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร
นี่คืออีกหนึ่งก้าวของนวัตกรรมที่เปลี่ยนสาหร่ายให้กลายเป็นโปรตีนทางเลือกที่ดีต่อทั้งสุขภาพและสิ่งแวดล้อม
Using high-pressure processing (HPP) to extract protein from red algae (Porphyra sp.) has proven to be an efficient and eco-friendly method. This technique not only improves protein yield but also preserves valuable natural pigments like phycobiliproteins (PBP).
Under optimal conditions (600 MPa, 28 minutes, pH 7.8), the results were impressive:
- Nitrogen recovery reached 31%, outperforming alkaline extractions.
- PBP content was 1.57 g per 100 g, offering antioxidant benefits and natural color for food applications.
- The extracted protein showed high nutritional quality, better digestibility, and retained essential amino acids like threonine, higher than alkaline extractions.
HPP minimizes the use of harsh chemicals and energy, while maintaining the protein’s native structure. It’s a promising solution for producing health-focused ingredients for food, cosmetics, and supplements.
This innovation transforms marine biomass into a valuable protein source—good for both people and the planet
#AlternativeProtein #RedAlgae #FoodInnovation #CleanEnergy #SustainableHealth
Topic: High-pressure processing of Porphyra sp.: A sustainable approach for enhanced protein and phycobiliprotein extraction and nutritional quality
Authors: Braspaiboon, S.| Laokuldilok, T.
Abstract:
High-pressure processing (HPP), a non-thermal technology, has gained attention in the food industry for its environmental sustainability and versatility in preservation and extraction. This study aimed to optimize HPP conditions to enhance the extraction of proteins and phycobiliproteins (PBP) from red algae (Porphyra sp.), highlighting their potential as sustainable bioresources. A Box-Behnken design was employed to optimize three key factors: pressure (100–600 MPa), time (10–30 min), and pH (4–10). The optimal conditions for maximizing nitrogen recovery and PBP content were 600 MPa, 28 min, and pH 7.8. Under these conditions, nitrogen recovery and PBP content reached 31 % and 1.57 g/100 g, respectively. Scanning electron microscopy (SEM) revealed that HPP-induced cell disruption led to significantly higher nitrogen recovery (31 %) compared to the alkaline method (27 %). The denaturation temperature of protein extracted using HPP was similar to that of untreated Porphyra sp. (151–154 °C) but significantly higher than that of alkaline-extracted protein (138 °C). Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis demonstrated that HPP reduced protein denaturation compared to the alkaline method, preserving the amide I (∼1650 cm−1) and II (∼1550 cm−1) peaks characteristic of Porphyra sp. Nutritionally, HPP improved protein digestibility, increased the essential amino acid content of threonine, and enhanced both the amino acid score and the protein digestibility-corrected amino acid score (PDCAAS). These findings suggest that HPP is a promising green technology for producing cost-effective alternative proteins with superior functional and nutritional properties. Moreover, it promotes the sustainable utilization of marine resources, aligning with both environmental and economic goals.
Keywords: Bioactive compound; Green chemistry; High hydrostatic pressure; Non-thermal technology; Nutraceuticals
View at publisher: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S266615432500239X?via%3Dihub
#อกมช. #agrocmu #CMU
