Parannettu hyönteisproteiinin tuotanto ultraäänellä

Hyönteiset ovat kestävä, helposti kasvatettava korkealaatuisten ravintoproteiinien ja lipidien lähde. Proteiinien ja lipidien erottamiseksi hyönteisistä ultraääniuuttoa käytetään erittäin tehokkaana ja luotettavana tekniikkana. Ultrasonication on todistettu korkeille uuttonopeuksille, korkeille proteiini- ja lipidisaannoille sekä ensiluokkaisten hyönteisten ainesosien nopealle käsittelylle.

Miksi uuttaa hyönteisproteiineja tehoultraäänellä?

Hyönteisproteiiniuutetta pidetään tyypillisesti laadukkaampana kuin hyönteisjauhoa, koska se sisältää suuremman prosenttiosuuden proteiinia ja pienemmän prosenttiosuuden muita ei-toivottuja materiaaleja, kuten kitiiniä ja rasvoja.
Hyönteisjauho valmistetaan tyypillisesti jauhamalla kokonaisia hyönteisiä jauheeksi, joka voi sisältää huomattavan määrän sulamattomia materiaaleja, kuten kitiiniä, eksoskeletoneja ja muita ei-ravitsemuksellisia komponentteja. Sitä vastoin hyönteisproteiiniuute valmistetaan tyypillisesti uuttamalla proteiini hyönteisistä, mikä johtaa puhtaampaan ja väkevämpään proteiinituotteeseen. Ultraääniuutto on osoittautunut erittäin tehokkaaksi tuotantotekniikaksi korkealaatuiselle hyönteisproteiinille.
Hyönteisproteiiniuutteen korkeampi proteiinipitoisuus tarkoittaa, että se voi tarjota enemmän proteiinia grammaa kohti kuin hyönteisjauho, mikä tekee siitä tehokkaamman proteiinilähteen. Lisäksi ei-ravitsemuksellisten komponenttien poistaminen voi tehdä hyönteisproteiiniuutteesta helpommin sulavaa ja vähentää ruoansulatusongelmien riskiä sitä käyttävillä eläimillä ja ihmisillä.
Lisäksi hyönteisproteiiniuutteella voi olla miedompi maku ja haju kuin hyönteisjauholla, mikä tekee siitä houkuttelevamman kuluttajille. Sillä on myös monipuolisempi sovellus, koska sitä voidaan käyttää ainesosana monenlaisissa elintarvikkeissa ja rehuissa.
 

Hyönteisten proteiinien ultraääniuutto

Ultraääniuutto voidaan helposti toteuttaa säännölliseen hyönteisjauhon käsittelyyn ja mahdollistaa päivityksen lopputuotteeseen. Ultraäänellä uutettu hyönteisproteiini on korkealaatuista kuin hyönteisjauho, joka tarjoaa korkeammat ravintoarvot, paremman maun ja paremmat toiminnot.

Yleinen protokolla hyönteisproteiinien uuttamiseen koetintyyppisellä ultraäänilaitteella

Yleinen protokolla elintarvikelaatuisten proteiinien uuttamiseksi sotilaskärpäsen toukista ultraäänianturilla:
Materiaalit ja laitteet:

• Sotilaskärpäsen toukat tai muut hyönteislajit, kuten jauhomadon toukat (Tenebrio molitor), kriketin aikuiset (Gryllus bimaculatus) ja silkkiäistoukkien nuket (Bombyx mori) – aiemmin viljelty ja korjattu
• koetintyyppinen ultraäänilaite
• Tehosekoitin tai monitoimikone
• Tislattu vesi, joka sisältää 9,46 mM askorbiinihappoa tai muuta valittua liuotinta
• Sentrifugi
• Lasi- tai muovisäiliöt
• Suodatinpaperi tai verkkosuodattimet

Vaiheittaiset ohjeet hyönteisproteiinien uuttamiseen

1. Hyönteisten toukkien valmistus:
   • Kerää sotilaskärpäsen toukat kasvatusjärjestelmästä.
   • Pese toukat huolellisesti tislatulla vedellä roskien tai epäpuhtauksien poistamiseksi.
   • Pakasta toukat -20 °C:ssa tai sitä alhaisemmassa lämpötilassa entsyymien deaktivoimiseksi ja proteiinin laadun säilyttämiseksi.
2. Toukkien häiriöt:
   • Sulata jäädytetyt toukat ja siirrä ne tehosekoittimeen tai monitoimikoneeseen.
   • Lisätään sopiva määrä tislattua vettä tai puskuriliuosta halutun proteiinipitoisuuden saavuttamiseksi (esim. 10 % w/v).
   • Toukat sekoitetaan tai käsitellään, kunnes saadaan homogeeninen liete.
   • Siirrä liete lasi- tai muovisäiliöön.
3. Rasvanpoisto (valinnainen):
   • Hyönteisjauhon rasvanpoisto on valinnainen vaihe, joka auttaa lisäämään proteiinin saantoa ja laatua. Hyönteisjauhon rasvapitoisuutta vähennetään heksaanikäsittelyllä. Kaiken kaikkiaan useimmille ihmisravinnoksi tarkoitetuille hyönteisproteiiniuutteille suositellaan rasvanpoistoa proteiinin laadun parantamiseksi. Perinteinen heksaanin rasvanpoistoprosessi on aikaa vievä. Ultrasonication voi nopeuttaa hyönteisjauhon rasvanpoistoa merkittävästi!
4. Ultrasonication:
   • Upota ultraäänilaitteen, esimerkiksi UIP2000hdT, anturi toukkien lietteeseen.
   • Aseta ultraäänilaitteen parametrit, esimerkiksi 100% amplitudi ja sonikaatioaika tilavuuden ja lietteen mukaan.
   • Levitä ultraääniaaltoja toukkien lietteeseen säilyttäen samalla vakiolämpötila proteiinien denaturoitumisen välttämiseksi.
   • Ultrasonication-prosessi auttaa häiritsemään soluja ja vapauttamaan proteiinit toukista.
   • Seuraa lämpötilaa sonikoinnin aikana. Hielscher-ultraäänilaitteet on varustettu lämpötila-anturilla ja lämpötilan säätimellä.
5. Linkoaminen:
   • Ultrasonicationin jälkeen siirrä sonikoitu toukkien liete sentrifugointiputkiin.
   • Putket sentrifugoidaan sopivalla nopeudella ja sopivalla kestolla, jotta proteiinia sisältävä supernatantti erottuu kiinteistä roskista ja ehjistä soluista.
   • Kerää supernatantti, joka sisältää uutetut proteiinit, ja siirrä se puhtaaseen astiaan.
   • Vaihtoehtoisesti sentrifugointivaihe toistetaan tarvittaessa jäljellä olevien kiinteiden hiukkasten poistamiseksi. Vaihtoehtoisesti suodatusta voidaan käyttää proteiinien erotustekniikkana.
6. Proteiinianalyysi ja varastointi:
   • Suorita proteiinianalyysi uutettujen proteiinien laadun ja koostumuksen arvioimiseksi.
7. Varastointi:
   • Säilytä uutetut proteiinit sopivissa astioissa viileässä, kuivassa ja pimeässä paikassa.

 
Hyönteiset ravinnonlähteenä: Hyönteiset, kuten sirkat, madot, kärpäset ja toukat, sisältävät runsaasti proteiineja. Korkealaatuisten proteiinien kasvavan kysynnän tyydyttämiseksi hyönteisiä on arvostettu terveellisenä, kestävänä ja ympäristöystävällisenä proteiininlähteenä, jota käytetään ihmisten ravinnossa, lemmikkieläinten ruoassa ja karjan rehussa. Hyönteiset ovat ektotermisiä (mikä tarkoittaa, että ne ovat kylmäverisiä eivätkä tuhlaa energiaa lämmön tuottamiseen kehon lämpötilan nostamiseksi), ne eivät vaadi paljon tilaa, ja niitä voidaan ruokkia käyttämällä jätettä kasvualustana. Tämä tekee hyönteisproteiineista ja lipideistä lupaavan ravinnonlähteen, joka voi auttaa täyttämään "proteiinivajeen", joka on voitettava kasvavan maailman väestön ruokkimiseksi ja sen korkealaatuisten ravintoaineiden, erityisesti proteiinin, kysynnän ruokkimiseksi.
Hyönteisten kasvatus: Hyönteisiä kasvatetaan hyönteistiloilla, joissa niitä kasvatetaan säiliöissä tai reaktoreissa. Koska ne ovat nopeasti kasvavia organismeja, ne vaativat suhteellisen vähän hoitoa, niitä voidaan ruokkia orgaanisella jätteellä ja niitä viljellään nopeasti sadon koon tai kypsyyden mukaan. Erityisesti kärpäsen toukat, jauhomadot ja sirkat ovat helppoja kasvattaa. Tehokkuuden osalta mustasotilaskärpäsen toukat tunnustetaan orgaanisen jätteen erinomaisesta muuntamisesta korkealaatuiseksi proteiiniksi. Siksi Black Soldier Fly tunnetaan myös nimellä "Queen of Waste Transformation" hyönteisviljelijöiden alaisuudessa.
 
Hyönteisjauhon käsittelyvaiheet: Kun hyönteiset ovat saavuttaneet tavoitekokonsa tai stadioninsa, ne korjataan. Tämä tarkoittaa, että ne ovat valmiita jalostettaviksi elintarvikkeiden ainesosiksi. Ennen käsittelyä hyönteiset pestään vedellä, seulotaan ja säilytetään elävinä 4 °C:ssa noin vuorokauden ajan ilman rehua.
Sen jälkeen hyönteiset keitetään ja kuivataan sitten erittäin kuumalla ilmalla tai kuumentamalla niitä astiassa. Lämpökäsittelyä tarvitaan myös bakteerien tappamiseksi. Lopuksi hyönteiset jauhetaan kuivaksi hyönteisjauhoksi (tunnetaan myös nimellä hyönteisjauho). Hyönteisjauhoa voidaan käyttää elintarvikkeiden ainesosana tai lisäaineena eläinten rehussa. Mutta hyönteisjauhon jalostamiseksi ja päivittämiseksi uutetaan arvokkaimmat ainesosat eli proteiinit ja lipidit. Erityisesti puhdasta hyönteisproteiinia arvostetaan erittäin ravitsemuksellisena ainesosana, jota käytetään proteiinipatukoissa, proteiinijauheissa ja lisäaineena moniin elintarvikkeisiin, kuten leivonnaisiin, sipseihin, kekseihin jne.
 
Käytä ultraäänianturityyppisiä uuttimia korkealaatuisen hyönteisproteiinin tuottamiseen!
 
Korkealaatuisten proteiinien ultraääniuutto hyönteisistä:
Ultraääniuuttoa käytetään proteiinijauheiden, hydrolysaattien ja proteiini-isolaattien tuottamiseen monista hyönteismuodoista, mukaan lukien kärpäset, madot, bugit, sirkat ja toukat. Uuttamalla korkealaatuisia proteiineja hyönteisjauhosta, ultrasonication tuottaa funktionaalisia elintarvikkeiden ainesosia, joilla on erinomainen ravintoprofiili.

Hyönteisten ultraääniproteiinin uuttamisen edut

Ultrasonicationia käytetään laajalti proteiinien uuttamiseen ja hoitoon eri lähteistä, kuten kasviperäisistä aineista (esim. soijasta, riisistä, rypsi-, auringonkukasta, kurpitsansiemenistä jne.), Meijerituotteista (esim. heraproteiinikonsentraatti (WPC), heraproteiini, maitoproteiiniretentaatit, kalsiumkaseinaatti), levät (esim. merilevä), äyriäiset (esim. kalan sivutuotteet ja äyriäisjätteet) ja hyönteiset (esim. matoja, toukkia, kärpäsiä, toukkia, kovakuoriaisia, sirkkoja, torakat jne.).
Erittäin tehokkaana ja vihreänä uuttotekniikkana hyönteisproteiinin ultraääniuutto on löydetty paikkansa hyönteisproteiinijauheiden, hydrolysaattien ja isolaattien tuotannossa. Prosessin korkean luotettavuuden, toistettavuuden ja lineaarisen skaalauksen vuoksi ultrasonicationia käytetään proteiinin uuttamiseen hyönteisistä, proteiinirakenteiden muokkaamiseen ja proteiinin fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksien parantamiseen.
(2020) sovelsi ultraääniuuttoa mustasotilaskärpäsen toukkiin (H. illucens). He raportoivat, että sonikaatio paransi proteiinirakennetta, muutti proteiinin toiminnallisuutta ja siten hyödyttää H. illucens -proteiinin / hydrolysaattien tuotantoa. Erityisesti zeta-potentiaalia, dispergoituvuutta ja tioliarvoja lisättiin ultraäänellä. Lisäksi proteiinin sameus ja hiukkaskoko pienenivät sonikoinnin jälkeen. Ultrasonication lisäsi merkittävästi proteiini-isolaattien keveyttä (L *) x ̄ 7,46% verrattuna ei-sonikoituun kontrolliin.

Korkean suorituskyvyn ultraäänilaitteet hyönteisproteiinien käsittelyyn

Ultraääniuutto ja homogenisointi on luotettava käsittelytekniikka, joka helpottaa ja nopeuttaa korkealaatuisten hyönteisproteiinien tuotantoa. Hielscher Ultrasonics -salkku kattaa täyden valikoiman kompakteista laboratorioultraäänilaitteista teollisiin uuttojärjestelmiin. Näin me Hielscherissä voimme tarjota sinulle sopivimman ultraäänilaitteen suunnitellulle prosessikapasiteetillesi. Pitkäaikainen kokenut henkilökuntamme auttaa sinua toteutettavuustesteistä ja prosessin optimoinnista ultraäänijärjestelmän asentamiseen lopulliselle tuotantotasolle.
Ultraääniuuttimien pieni jalanjälki sekä niiden monipuolisuus asennusvaihtoehdoissa tekevät niistä sopivia jopa pienikokoisiin hyönteisproteiinien käsittelylaitoksiin. Ultraääniprosessorit asennetaan maailmanlaajuisesti elintarvikkeiden ja ravintolisien tuotantolaitoksiin sekä lemmikkieläinten ja karjan rehun tuotantoon. Lisäksi ultraääni korkean leikkauksen sekoittimet ovat ihanteellisia hyönteisproteiinien formuloimiseksi ihmisravinnoksi sekä lemmikkieläinten ruokaan mukana oleville eläimille ja kotieläinten rehuksi.

Hielscher Ultrasonics – Kehittyneet uuttolaitteet

Hielscher Ultrasonics -tuotevalikoima kattaa täyden valikoiman korkean suorituskyvyn ultraääniuuttimia pienistä suuriin mittasuhteisiin. Lisätarvikkeet mahdollistavat sopivimman ultraäänilaitekokoonpanon helpon kokoamisen hyönteisproteiiniprosessillesi. Optimaalinen ultraääniasetus riippuu suunnitellusta kapasiteetista, tilavuudesta, raaka-aineesta, erä- tai inline-prosessista ja aikajanasta.

Ultraääni hyönteisten uuttaminen – Erä- ja inline-käsittely

Hielscher-ultraäänilaitteita voidaan käyttää erä- ja jatkuvaan läpivirtauskäsittelyyn. Ultraäänieräkäsittely on ihanteellinen prosessitestaukseen, optimointiin ja pieniin ja keskisuuriin tuotantotasoihin. Jos tuotetaan suuria määriä hyönteisproteiineja, inline-käsittely voi olla edullisempaa. Vaikka eräajo vaatii vain hyvin yksinkertaisen asennuksen, se on enemmän aikaa ja työvoimaa. Jatkuva inline-sekoitusprosessi vaatii hienostuneen asennuksen – koostuu pumpusta, letkuista tai putkista ja säiliöistä -, mutta se on tehokkaampaa, nopeampaa ja vaatii huomattavasti vähemmän työvoimaa. Hielscher Ultrasonicsilla on sopivin uuttoasetus uuttomäärällesi ja prosessitavoitteillesi.

Ultraääniuuttimet jokaiselle tuotekapasiteetille

Hielscher Ultrasonics -tuotevalikoima kattaa täyden valikoiman ultraääniprosessoreita kompakteista laboratorioultraäänilaitteista penkki- ja pilottijärjestelmiin täysin teollisiin ultraääniprosessoreihin, joilla on kyky käsitellä kuorma-autokuormia tunnissa. Koko tuotevalikoiman avulla voimme tarjota sinulle sopivimman ultraääniuuttimen raaka-aineelle, prosessikapasiteetille ja tuotantotavoitteille.
Ultraäänipenkkijärjestelmät ovat ihanteellisia toteutettavuustesteihin ja prosessien optimointiin. Vakiintuneisiin prosessiparametreihin perustuvan lineaarisen skaalauksen ansiosta käsittelykapasiteettia on erittäin helppo lisätä pienemmistä eristä täysin kaupalliseen tuotantoon. Skaalaus voidaan tehdä joko asentamalla tehokkaampi ultraääniuuttoyksikkö tai ryhmittelemällä useita ultraäänilaitteita rinnakkain. UIP16000 kanssa Hielscher tarjoaa maailman tehokkaimman ultraääniuuttimen.

Tarkasti säädettävät amplitudit optimaalisiin tuloksiin

Kaikki Hielscher-ultraäänilaitteet ovat tarkasti hallittavissa ja siten luotettavia työhevosia tuotannossa. Amplitudi on yksi ratkaisevista prosessiparametreista, jotka vaikuttavat hyönteisten ravinteiden ultraääniuuton tehokkuuteen ja vaikuttavuuteen.
Hyönteismateriaali, kuten toukat ja kärpäset, vaativat lievempää sonikaatiota ja pienempiä amplitudiasetuksia, kun taas sirkat ja hyönteiset, joilla on paksu eksoskeletonkuori, vaativat sonikaatiota korkeammilla amplitudilla kohdennettujen ravintoaineiden vapauttamiseksi. Kaikki Hielscher Ultrasonics -prosessorit mahdollistavat amplitudin tarkan asettamisen. Sonotrodit ja tehostesarvet ovat lisävarusteita, joiden avulla amplitudia voidaan muuttaa entistä laajemmalla alueella. Hielscherin teolliset ultraääniprosessorit voivat tuottaa erittäin suuria amplitudit ja tuottaa vaaditun ultraääni-intensiteetin vaativiin sovelluksiin. Jopa 200 μm: n amplitudit voidaan helposti ajaa jatkuvasti 24/7 toiminnassa.
Tarkat amplitudiasetukset ja ultraääniprosessiparametrien pysyvä seuranta älykkään ohjelmiston avulla antavat sinulle mahdollisuuden käsitellä siemeniäsi tehokkaimmilla ultraääniolosuhteilla. Optimaalinen sonikaatio parhaan uuttotuloksen saavuttamiseksi!
Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys mahdollistaa 24/7 toiminnan raskaassa käytössä ja vaativissa ympäristöissä. Tämä tekee Hielscherin ultraäänilaitteista luotettavan työvälineen, joka täyttää uuttovaatimukset.

Helppo ja riskitön prosessitestaus

Ultraääniprosessit voivat olla täysin lineaarisia. Tämä tarkoittaa, että jokainen tulos, jonka olet saavuttanut laboratoriolla tai penkki-top-ultraäänilaitteella, voidaan skaalata täsmälleen samaan lähtöön käyttämällä täsmälleen samoja prosessiparametreja. Tämä tekee ultrasonicationista ihanteellisen riskittömään toteutettavuustestaukseen, prosessin optimointiin ja myöhempään toteutukseen kaupalliseen valmistukseen. Ota meihin yhteyttä oppiaksesi, kuinka sonikaatio voi lisätä hyönteisproteiinin tuotantoa!

Korkealaatuisia – Suunniteltu ja valmistettu Saksassa

Perheyrityksenä ja perheyrityksenä Hielscher asettaa etusijalle ultraääniprosessoriensa korkeimmat laatustandardit. Kaikki ultraäänilaitteet suunnitellaan, valmistetaan ja testataan perusteellisesti pääkonttorissamme Teltowissa lähellä Berliiniä, Saksassa. Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys ja luotettavuus tekevät siitä työhevosen tuotannossasi. 24/7 käyttö täydellä kuormituksella ja vaativissa ympäristöissä on Hielscherin korkean suorituskyvyn sekoittimien luonnollinen ominaisuus.

Alla oleva taulukko antaa sinulle viitteitä ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista: