Technologie des ultrasons Hielscher

Amélioration de la production de protéines d'insectes grâce aux ultrasons

Les insectes sont une source durable et facile à cultiver de protéines et de lipides nutritionnels de haute qualité. Afin de séparer les protéines et les lipides des insectes, l'extraction par ultrasons est utilisée comme une technologie très efficace et fiable. Il a été prouvé que les ultrasons permettent d'obtenir des taux d'extraction élevés, des rendements élevés en protéines et en lipides et un traitement rapide des ingrédients de première qualité des insectes.

Extraction par ultrasons de protéines d'insectes

Mealsworms are used as source to produce proteins and lipids for human and animal nutrition. ULtrasonic extraction is used to release and separate lipid and proteins from insects.Les insectes tels que les grillons, les vers, les mouches et les larves sont riches en protéines. Afin de répondre à la demande croissante de protéines de haute qualité, les insectes sont considérés comme une source de protéines saine, durable et respectueuse de l'environnement, utilisée dans l'alimentation humaine, l'alimentation des animaux domestiques et l'alimentation du bétail. Les insectes sont ectothermes (ce qui signifie qu'ils ont le sang froid et ne gaspillent pas d'énergie pour produire de la chaleur afin d'augmenter leur température corporelle), ils n'ont pas besoin de beaucoup d'espace, et ils peuvent être nourris en utilisant les déchets comme substrat de croissance. Cela fait des protéines et des lipides d'insectes une source alimentaire prometteuse, qui peut contribuer à combler le "déficit en protéines", qu'il faut combler pour nourrir une population mondiale croissante et sa demande en nutriments de haute qualité, en particulier en protéines.
La culture des insectes : Les insectes sont élevés dans des fermes d'insectes, où ils sont cultivés dans des conteneurs ou des réacteurs. Ayant l'avantage d'être des organismes à croissance rapide, ils nécessitent relativement peu de soins, peuvent être nourris avec des déchets organiques et sont rapidement cultivés pour atteindre la taille ou la maturité de la récolte. Les larves de mouches, les vers de farine et les grillons, en particulier, sont faciles à élever. En ce qui concerne l'efficacité, les larves de la mouche du soldat noir sont reconnues pour leur excellente transformation des déchets organiques en protéines de haute qualité. C'est pourquoi la mouche du soldat noir est également connue comme "reine de la transformation des déchets" sous le nom d'insecte agriculteur.
Les étapes du traitement des repas d'insectes : Lorsque les insectes ont atteint la taille ou le stade visé, ils sont récoltés. Cela signifie qu'ils sont prêts à être transformés en ingrédients alimentaires. Avant d'être transformés, les insectes sont lavés à l'eau, tamisés et stockés vivants sur 4℃ pendant environ un jour sans aucun aliment.
Ensuite, les insectes sont cuits, puis séchés à l'air très chaud ou en les chauffant dans un récipient. Un traitement thermique est également nécessaire pour tuer les bactéries. Enfin, les insectes sont broyés en une farine d'insectes sèche (également appelée farine d'insectes). La farine d'insectes peut être utilisée comme ingrédient alimentaire ou additif pour l'alimentation animale. Mais pour affiner et améliorer la farine d'insectes, les ingrédients les plus précieux, c'est-à-dire les protéines et les lipides, sont extraits. La protéine d'insecte pure est particulièrement appréciée en tant qu'ingrédient hautement nutritif, qui est utilisé dans les barres protéinées, les poudres de protéines et comme additif dans de nombreux produits alimentaires tels que les produits de boulangerie, les chips, les crackers, etc.
Extraction par ultrasons de protéines d'insectes :
L'extraction par ultrasons est utilisée pour produire des poudres de protéines, des hydrolysats et des isolats de protéines à partir de nombreuses formes d'insectes, y compris les mouches, les vers, les insectes, les grillons et les larves. En extrayant des protéines de haute qualité de la farine d'insectes, l'ultrasonographie produit des ingrédients alimentaires fonctionnels au profil nutritionnel supérieur.

Processeur ultrasonique UIP2000hdT (2kW) avec réacteur discontinu agité

extracteur à ultrasons UIP2000hdT (2kW) avec réacteur discontinu

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Avantages de l'extraction ultrasonique des protéines des insectes

Les ultrasons sont largement appliqués pour extraire et traiter les protéines de diverses sources telles que les plantes (par exemple, de soja, de riz, de colza, de tournesol, de pépins de courge, etc, concentré de protéines de lactosérum (CPL), protéines de lactosérum, rétentats de protéines de lait, caséinate de calcium), algues (par exemple, algues marines), fruits de mer (par exemple, sous-produits de poisson et déchets de fruits de mer) et insectes (par exemple, vers, larves, mouches, asticots, coléoptères, grillons, blattes, etc.)
En tant que technologie d'extraction verte et hautement efficace, l'extraction ultrasonique de protéines d'insectes a trouvé sa place dans la production de poudres, d'hydrolysats et d'isolats de protéines d'insectes. En raison de la grande fiabilité du processus, de la répétabilité et de la mise à l'échelle linéaire, l'ultrason est utilisé pour extraire les protéines des insectes, pour modifier les structures des protéines et pour améliorer les propriétés physicochimiques des protéines.
Par exemple, Mintha et al. (2020) ont appliqué l'extraction par ultrasons à des larves de mouches noires du soldat (H. illucens). Ils rapportent que la sonication a amélioré la structure des protéines, altéré leur fonctionnalité et, par conséquent, favorisé la production de protéines/hydrolysats de H. illucens. En particulier, le potentiel zêta, la dispersibilité et les valeurs de thiol ont été augmentés par l'ultrason. De plus, la turbidité et la taille des particules de la protéine ont diminué après la sonication. L'échographie a augmenté de manière significative la luminosité (L*) des isolats de protéines de x ¯ 7,46 % par rapport au contrôle non soniqué.

The UIP4000hdT is a 4000 watts powerful ultrasonic inline extractor.

UIP4000hdTun puissant mélangeur industriel à haut cisaillement de 4000 watts pour l'extraction en ligne des protéines des plantes, des insectes et des fruits de mer.

Ultrasonateurs haute performance pour le traitement des protéines d'insectes

L'extraction et l'homogénéisation par ultrasons est une technologie de traitement fiable, qui facilite et accélère la production de protéines d'insectes de haute qualité. Le portefeuille de Hielscher Ultrasons couvre toute la gamme, des ultrasonateurs compacts de laboratoire aux systèmes d'extraction industriels. Ainsi, Hielscher peut vous proposer l'ultrasonateur le mieux adapté à la capacité de traitement que vous envisagez. Notre personnel expérimenté de longue date vous assistera depuis les tests de faisabilité et l'optimisation du processus jusqu'à l'installation de votre système ultrasonore au niveau de la production finale.
La petite taille de nos extracteurs à ultrasons ainsi que leur polyvalence en termes d'options d'installation leur permet de s'intégrer même dans des installations de traitement de protéines d'insectes de petite taille. Les processeurs à ultrasons sont installés dans le monde entier dans des installations de production d'aliments et de compléments nutritionnels ainsi que pour la production d'aliments pour animaux de compagnie et de bétail. En outre, les mélangeurs ultrasoniques à haut cisaillement sont idéaux pour formuler les protéines d'insectes dans les produits alimentaires destinés aux humains ainsi que dans les aliments pour animaux de compagnie pour les animaux d'accompagnement et les aliments pour bétail pour les animaux d'élevage.

Hielscher Ultrasonics – Équipement d'extraction sophistiqué

Le portefeuille de produits de Hielscher Ultrasons couvre la gamme complète des extracteurs à ultrasons à haute performance, de la petite à la grande échelle. Des accessoires supplémentaires permettent d'assembler facilement la configuration d'appareil à ultrasons la plus adaptée à votre procédé de production de protéines d'insectes. La configuration ultrasonique optimale dépend de la capacité, du volume, de la matière première, du processus par lots ou en ligne et du calendrier envisagés.

Par lots et en ligne

Les ultrasonateurs Hielscher peuvent être utilisés pour le traitement par lots et en continu. Le traitement par lots par ultrasons est idéal pour le contrôle et l'optimisation des processus et pour les petites et moyennes productions. Pour une production de grands volumes de protéines d'insectes, le traitement en ligne peut être plus avantageux. Alors que le traitement par lots ne nécessite qu'une installation très simple, il est plus long et plus exigeant en termes de main-d'œuvre. Un processus de mélange en ligne continu nécessite une installation sophistiquée – qui consiste en une pompe, des tuyaux ou des conduites et des réservoirs -, mais il est plus efficace, plus rapide et nécessite beaucoup moins de main-d'œuvre. Hielscher Ultrasons dispose de l'installation d'extraction la mieux adaptée à votre volume d'extraction et à vos objectifs de processus.

Des extracteurs à ultrasons pour chaque capacité de produit

Cellule de mesure UIP4000hdT pour la sonication en ligne à l'échelle industrielleLa gamme de produits Hielscher Ultrasons couvre tout l'éventail des processeurs ultrasoniques, depuis les ultrasonores compacts de laboratoire jusqu'aux processeurs ultrasoniques industriels capables de traiter des charges de camion à l'heure, en passant par les systèmes de table et les systèmes pilotes. La gamme complète de produits nous permet de vous proposer l'extracteur à ultrasons le mieux adapté à votre matière première, à votre capacité de traitement et à vos objectifs de production.
Les systèmes ultrasoniques de table sont idéaux pour les tests de faisabilité et l'optimisation des processus. La mise à l'échelle linéaire basée sur des paramètres de processus établis permet d'augmenter très facilement les capacités de traitement, depuis les petits lots jusqu'à la production entièrement commerciale. La mise à l'échelle peut se faire soit en installant une unité d'extraction ultrasonore plus puissante, soit en regroupant plusieurs ultrasonores en parallèle. Avec l'UIP16000, Hielscher propose l'extracteur à ultrasons le plus puissant au monde.

Des amplitudes précisément contrôlables pour des résultats optimaux

Tous les ultrasonateurs Hielscher sont contrôlables avec précision et donc des chevaux de travail fiables en production. L'amplitude est l'un des paramètres de processus cruciaux qui influencent l'efficacité et l'efficience de l'extraction par ultrasons des nutriments des insectes.
Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Les insectes tels que les larves et les mouches ont besoin d'une sonication plus douce et de réglages d'amplitude plus faibles, tandis que les grillons et les insectes ayant une épaisse coquille exosquelette ont besoin d'une sonication à des amplitudes plus élevées pour libérer les nutriments ciblés. Tous les ultrasons Hielscher’ Les processeurs permettent de régler précisément l'amplitude. Les sonotrodes et les cornes d'amplification sont des accessoires qui permettent de modifier l'amplitude dans une plage encore plus large. Les processeurs ultrasoniques industriels de Hielscher peuvent fournir des amplitudes très élevées et délivrer l'intensité ultrasonore requise pour des applications exigeantes. Des amplitudes allant jusqu'à 200 µm peuvent facilement être utilisées en continu, 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7.
Des réglages d'amplitude précis et le contrôle permanent des paramètres du processus ultrasonore par un logiciel intelligent vous donnent la possibilité de traiter vos semences avec les conditions ultrasonores les plus efficaces. Une sonication optimale pour de meilleurs résultats d'extraction !
La robustesse des équipements à ultrasons de Hielscher permet un fonctionnement 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, dans des environnements difficiles. Cela fait de l'équipement à ultrasons de Hielscher un outil de travail fiable qui répond à vos besoins d'extraction.

Des tests faciles et sans risque

Les processus ultrasonores peuvent être mis à l'échelle de manière totalement linéaire. Cela signifie que chaque résultat obtenu avec un ultrasonateur de laboratoire ou de table peut être mis à l'échelle pour obtenir exactement le même résultat en utilisant exactement les mêmes paramètres de processus. Cela rend l'ultrasonographie idéale pour les tests de faisabilité sans risque, l'optimisation des processus et leur mise en œuvre ultérieure dans la fabrication commerciale. Contactez-nous pour savoir comment la sonication peut augmenter la production de protéines de vos insectes.

La plus haute qualité – Conçu et fabriqué en Allemagne

En tant qu’entreprise familiale et familiale, Hielscher accorde la priorité aux normes de qualité les plus élevées pour ses processeurs à ultrasons. Tous les ultrasons sont conçus, fabriqués et testés à fond dans notre siège social à Teltow près de Berlin, en Allemagne. La robustesse et la fiabilité de l’équipement ultrasonique de Hielscher en font un cheval de travail dans votre production. Le fonctionnement 24h/24 et 7j/7 sous pleine charge et dans des environnements exigeants est une caractéristique naturelle des mélangeurs haute performance de Hielscher.

Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasonicators:

lot Volume Débit Appareils recommandés
1 à 500 ml 10 à 200 ml / min UP100H
10 à 2000mL 20 à 400 ml / min UP200Ht, UP400St
0.1 20L 00,2 à 4L / min UIP2000hdT
10 à 100l 2 à 10 L / min UIP4000hdT
n / a. 10 à 100 litres / min UIP16000
n / a. plus grand groupe de UIP16000

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Veuillez utiliser le formulaire ci-dessous pour demander des informations supplémentaires sur les processeurs à ultrasons, les applications et le prix. Nous serons heureux de discuter avec vous de votre processus et de vous proposer un système à ultrasons répondant à vos besoins !









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Hielscher Ultrasons fabrique des homogénéisateurs ultrasoniques haute performance pour la dispersion, l'émulsification et l'extraction cellulaire.

Homogénéisateurs ultrasoniques de haute puissance de laboratoires à pilote et Industriel échelle.

Littérature / Références



Qu'il faut savoir

Entomophagie

L'utilisation d'un insecte comme composé nutritionnel pour nourrir les humains et les animaux est appelée "entomophagie". Le dictionnaire en ligne Oxford définit le terme "entomophagie" comme "la pratique de manger des insectes, en particulier par les gens". Comme les insectes sont une source durable riche en protéines et en lipides de haute qualité, les insectes tels que les grillons, les mouches, les larves, les vers, les asticots, les coléoptères et les blattes sont cultivés et traités pour la production de protéines et d'acides gras destinés à l'alimentation humaine et animale.

Les insectes comme source de protéines nutritionnelles

Les insectes sont connus pour être une source de protéines de haute qualité, contenant de nombreux acides aminés essentiels. C'est pourquoi de nombreux grillons, sauterelles, coléoptères, papillons de nuit, vers, mouches et autres insectes sont élevés pour produire des protéines destinées à la consommation humaine et animale. En plus d'être riches en protéines, les insectes sont également une source importante d'acides gras, de minéraux (par exemple, fer, zinc, potassium, sélénium et cuivre) et de vitamines (principalement des vitamines B). Par exemple, les insectes tels que les grillons et les vers de farine ont des concentrations élevées de protéines complètes, de vitamine B12, de riboflavine et de vitamine A.
Contrairement aux produits d'origine animale, les insectes contiennent également des fibres alimentaires. La fibre d'insecte se trouve principalement sous forme de chitine, un élément essentiel de l'exosquelette.
Les insectes couramment élevés pour la production de protéines sont les espèces suivantes :

  • Le ver de farine (Tenebrio Molitor L.) est la forme larvaire d'une espèce de coléoptères (Coleoptera). La température d'incubation optimale est de 25 ̊C – 27 ̊C et son développement embryonnaire dure de 4 à 6 jours. Il a une longue période larvaire d'environ six mois avec une température optimale et une faible humidité qui se termine. La teneur en protéines des larves et des adultes de Tenebrio Molitor est de 46,44 % et 63,34 %, respectivement.
  • Le grillon domestique (Acheta domesticus) est le type de grillon le plus communément utilisé pour la consommation humaine. Le grillon est bien connu pour être l'un des insectes comestibles les plus nutritifs. Les grillons peuvent être consommés grillés à sec, cuits au four, frits, bouillis ou utilisés comme ingrédient alimentaire. Pour intégrer les grillons dans les aliments fonctionnels, les formulations alimentaires ou les recettes, on utilise de la farine ou de la farine de grillon. La farine de cricket est une poudre de criquets séchés et finement moulus. Les grillons mûrissent rapidement et atteignent leur taille adulte en 3 à 4 semaines. Une femelle peut pondre de 1 200 à 1 500 œufs en 3-4 semaines. En raison de leur croissance rapide et simple, les grillons sont élevés pour la nutrition humaine ainsi que pour l'alimentation animale. Les grillons sont normalement tués par congélation, où ils ne ressentent aucune douleur et sont mis sous sédatif avant de mourir neurologiquement.
  • La mouche du soldat noir (Hermetia illucens) est une mouche commune et répandue de la famille des Stratiomyidae. La mouche du soldat noir est largement cultivée en raison de sa teneur exceptionnellement élevée en protéines et de ses faibles besoins pendant les phases de reproduction et de croissance. Elles nécessitent très peu de ressources, ce qui permet de traiter efficacement les déchets biologiques. Les larves de la mouche du soldat noir (BSFL) contiennent jusqu'à 43 % de protéines, 35 % d'acides gras et sont riches en calcium et autres micro-nutriments. Comme les larves ont la teneur la plus élevée en protéines, les mouches du soldat noir ne sont élevées que pendant environ 18 jours, jusqu'à ce qu'elles atteignent le stade larvaire, puis sont récoltées. Le cycle de vie complet de la mouche du soldat noir ne dure que 6 semaines.
    Les larves de la mouche du soldat noir (Hermetia illucens) ont également été utilisées avec succès comme source pour extraire des lipides, qui ont ensuite été nano-émulsifié par ultrasons.