Hatékonyabb rovarfehérje-előállítás ultrahanggal

A rovarok kiváló minőségű táplálkozási fehérjék és lipidek fenntartható, könnyen tenyészthető forrásai. A fehérjék és lipidek rovarokból történő elkülönítésére az ultrahangos extrakciót rendkívül hatékony és megbízható technológiaként alkalmazzák. Az ultrahangos kezelés bizonyítottan nagy extrakciós arányt, nagy fehérje- és lipidhozamot, valamint elsőrangú minőségű rovareredetű összetevők gyors feldolgozását biztosítja.

Miért érdemes nagy teljesítményű ultrahanggal kivonni a rovarfehérjéket?

A rovarfehérje-kivonatot általában jobb minőségűnek tekintik a rovarlisztnél, mert nagyobb arányban tartalmaz fehérjét, és kisebb arányban tartalmaz egyéb nemkívánatos anyagokat, például kitint és zsírokat.
A rovarlisztet jellemzően egész rovarok porrá őrlésével állítják elő, így jelentős mennyiségű emészthetetlen anyagot, például kitint, külső vázakat és egyéb, tápértékkel nem rendelkező összetevőket tartalmazhat. Ezzel szemben a rovarfehérje-kivonatot jellemzően a fehérje rovarokból történő kivonásával állítják elő, ami tisztább és koncentráltabb fehérjeterméket eredményez. Az ultrahangos extrakció bizonyítottan rendkívül hatékony előállítási eljárás a kiváló minőségű rovarfehérje előállítására.
A rovarfehérje-kivonat nagyobb fehérjekoncentrációja azt jelenti, hogy grammonként több fehérjét biztosíthat, mint a rovarliszt, így hatékonyabb fehérjeforrás. Emellett a tápértékkel nem rendelkező összetevők eltávolítása könnyebben emészthetővé teheti a rovarfehérje-kivonatot, és csökkentheti az emésztési problémák kockázatát az azt fogyasztó állatok és emberek körében.
Továbbá a rovarfehérje-kivonat íze és szaga enyhébb lehet, mint a rovarliszté, ami vonzóbbá teszi a fogyasztók számára. Felhasználása is sokoldalúbb, mivel élelmiszer- és takarmánytermékek széles körében alkalmazható összetevőként.
 

Rovarfehérjék ultrahangos extrakciója

Az ultrahangos extrakció könnyen beilleszthető a rovarliszt szokásos feldolgozásába, és lehetővé teszi a végtermék minőségének javítását. Az ultrahanggal kivont rovarfehérje minősége felülmúlja a rovarlisztét: nagyobb tápértéket, jobb ízt és jobb funkcionális tulajdonságokat kínál.

Általános protokoll rovarfehérje kivonásához szondás ultrahangos készülékkel

általános protokoll élelmiszer-minőségű fehérjék katonalégy-lárvákból történő kivonásához ultrahangos szondával:
Anyagok és berendezések:

• Katonalégy-lárvák vagy más rovarfajok, például lisztkukaclárvák (Tenebrio molitor), kifejlett tücskök (Gryllus bimaculatus) és selyemhernyóbábok (Bombyx mori) – előzetesen tenyésztve és begyűjtve
• Szondás ultrahangos készülék
• Turmixgép vagy konyhai robotgép
• 9,46 mM aszkorbinsavat tartalmazó desztillált víz vagy más, szabadon választott oldószer
• Centrifuga
• Üveg- vagy műanyag edények
• Szűrőpapír vagy hálós szűrők

Lépésenkénti útmutató a rovarfehérje kivonásához

1. A rovarlárvák előkészítése:
   • Gyűjtse be a katonalégy-lárvákat a tenyésztőrendszerből.
   • Alaposan mossa meg a lárvákat desztillált vízzel az esetleges törmelékek és szennyeződések eltávolításához.
   • Fagyassza le a lárvákat -20°C-on vagy alacsonyabb hőmérsékleten az enzimek inaktiválásához és a fehérje minőségének megőrzéséhez.
2. A lárvák feltárása:
   • Olvassza fel a fagyasztott lárvákat, és helyezze őket turmixgépbe vagy konyhai robotgépbe.
   • Adjon hozzá megfelelő térfogatú desztillált vizet vagy pufferoldatot a kívánt fehérjekoncentráció (pl. 10% w/v) eléréséhez.
   • Turmixolja vagy dolgozza fel a lárvákat, amíg homogén szuszpenziót nem kap.
   • Helyezze át a szuszpenziót üveg- vagy műanyag edénybe.
3. Zsírtalanítás (opcionális):
   • A rovarliszt zsírtalanítása opcionális lépés, amely segít növelni a fehérjehozamot és javítani a fehérje minőségét. A rovarliszt zsírtartalmát hexános kezeléssel csökkentik. Általánosságban az emberi fogyasztásra szánt rovarfehérje-kivonatok többségénél ajánlott a zsírtalanítás a fehérje minőségének javítása érdekében. A hagyományos hexános zsírtalanítási eljárás időigényes. Az ultrahangos kezelés jelentősen felgyorsíthatja a rovarliszt zsírtalanítását!
4. Ultrahangos kezelés:
   • Merítse az ultrahangos készülék, például az UIP2000hdT szondáját a lárvaszuszpenzióba.
   • Állítsa be az ultrahangos készülék paramétereit, például a 100% amplitúdót és az ultrahangos kezelés időtartamát a térfogatnak és a szuszpenziónak megfelelően.
   • Kezelje a lárvaszuszpenziót ultrahanghullámokkal, miközben állandó hőmérsékletet tart fenn a fehérjék denaturációjának elkerülése érdekében.
   • Az ultrahangos kezelés elősegíti a sejtfeltárást és a fehérjék felszabadítását a lárvákból.
   • Kövesse nyomon a hőmérsékletet az ultrahangos kezelés során. A Hielscher ultrahangos készülékei hőmérséklet-érzékelővel és hőmérséklet-szabályozással vannak felszerelve.
5. Centrifugálás:
   • Az ultrahangos kezelés után helyezze át az ultrahanggal kezelt lárvaszuszpenziót centrifugacsövekbe.
   • Centrifugálja a csöveket megfelelő fordulatszámon és megfelelő ideig a fehérjetartalmú felülúszó szilárd törmeléktől és fel nem tárt sejtektől történő elkülönítéséhez.
   • Gyűjtse össze a kivont fehérjéket tartalmazó felülúszót, és helyezze át egy tiszta edénybe.
   • Szükség esetén opcionálisan ismételje meg a centrifugálási lépést a visszamaradt szilárd részecskék eltávolításához. Alternatívaként szűrés is alkalmazható fehérje-elválasztási eljárásként.
6. Fehérjeanalízis és tárolás:
   • Végezzen fehérjeanalízist a kivont fehérjék minőségének és összetételének értékeléséhez.
7. Tárolás:
   • Tárolja a kivont fehérjéket megfelelő edényekben, hűvös, száraz és sötét helyen.

 
Rovarok mint táplálékforrás: A rovarok, például a tücskök, férgek, legyek és lárvák fehérjében gazdagok. A kiváló minőségű fehérjék iránti növekvő kereslet kielégítése érdekében a rovarokat egyre inkább egészséges, fenntartható és környezetbarát fehérjeforrásként értékelik, amelyet emberi élelmiszerekben, kedvtelésből tartott állatok eledelében és haszonállatok takarmányában használnak fel. A rovarok ektoterm állatok (ami azt jelenti, hogy változó testhőmérsékletűek, és nem pazarolnak energiát a testhőmérsékletük emeléséhez szükséges hőtermelésre), nem igényelnek sok helyet, és hulladékkal is etethetők, amely növekedési szubsztrátként szolgál. Ez a rovarfehérjéket és -lipideket ígéretes táplálékforrássá teszi, amely segíthet betölteni a „fehérjerést”, amelyet át kell hidalni a növekvő világnépesség táplálásához és a kiváló minőségű tápanyagok, különösen a fehérje iránti igényének kielégítéséhez.
Rovartenyésztés: A rovarokat rovarfarmokon tenyésztik, ahol edényekben vagy reaktorokban nevelik őket. Gyorsan növekvő élőlényekként előnyük, hogy viszonylag kevés gondozást igényelnek, szerves hulladékkal etethetők, és gyorsan elérik a begyűjtéshez szükséges méretet vagy érettséget. Különösen a légylárvák, a lisztkukacok és a tücskök tenyésztése egyszerű. Hatékonyság szempontjából a fekete katonalégy lárvája arról ismert, hogy kiválóan alakítja át a szerves hulladékot kiváló minőségű fehérjévé. Ezért a fekete katonalegyet a rovartenyésztők a „hulladékátalakítás királynőjeként” is ismerik.
 
A rovarliszt feldolgozási lépései: Amikor a rovarok elérik a kívánt méretet vagy fejlődési stádiumot, begyűjtik őket. Ez azt jelenti, hogy készen állnak az élelmiszer-összetevőkké történő feldolgozásra. A feldolgozás előtt a rovarokat vízben megmossák, átszitálják, és élve, 4℃-on, körülbelül egy napig tárolják etetés nélkül.
Ezután a rovarokat megfőzik, majd nagyon forró levegővel vagy egy edényben történő melegítéssel megszárítják. A baktériumok elpusztításához hőkezelésre is szükség van. Végül a rovarokat száraz rovarlisztté őrlik (amely rovarliszt néven is ismert). A rovarliszt élelmiszer-összetevőként vagy állati takarmányok adalékanyagaként használható. A rovarliszt finomítása és minőségének javítása érdekében azonban kivonják a legértékesebb összetevőket, vagyis a fehérjéket és a lipideket. Különösen a tiszta rovarfehérjét értékelik nagy tápértékű összetevőként, amelyet fehérjeszeletekben, fehérjeporokban és számos élelmiszertermék, például pékáruk, chipsek, krékerek stb. adalékanyagaként használnak fel.
 
Használjon szondás ultrahangos extraktorokat kiváló minőségű rovarfehérje előállításához!
 
Kiváló minőségű fehérjék ultrahangos extrakciója rovarokból:
Az ultrahangos extrakciót fehérjeporok, hidrolizátumok és fehérjeizolátumok előállítására használják számos rovarformából, többek között legyekből, férgekből, poloskákból, tücskökből és lárvákból. A rovarlisztből kiváló minőségű fehérjéket kivonva az ultrahangos kezelés kiemelkedő tápanyagprofillal rendelkező funkcionális élelmiszer-összetevőket eredményez.

A rovarokból történő ultrahangos fehérjeextrakció előnyei

Az ultrahangos kezelést széles körben alkalmazzák különböző forrásokból származó fehérjék kivonására és kezelésére, például növényi anyagokból (pl. szójából, rizsből, repcéből, napraforgóból, tökmagból stb.), tejtermékekből (pl. savófehérje-koncentrátumból (WPC), savófehérjéből, tejfehérje-retentátumokból, kalcium-kazeinátból), algákból (pl. tengeri algákból), tengeri élelmiszerekből (pl. halfeldolgozási melléktermékekből és tengeri élelmiszerek hulladékaiból), valamint rovarokból (pl. férgekből, lárvákból, legyekből, nyüvekből, bogarakból, tücskökből, csótányokból stb.).
Rendkívül hatékony és környezetbarát extrakciós technológiaként a rovarfehérje ultrahangos extrakciója megtalálta helyét a rovarfehérje-porok, -hidrolizátumok és -izolátumok előállításában. A folyamat nagy megbízhatósága, ismételhetősége és lineáris méretnövelése miatt az ultrahangos kezelést a fehérje rovarokból történő kivonására, a fehérjeszerkezetek módosítására és a fehérje fizikai-kémiai tulajdonságainak javítására használják.
Például Mintha és munkatársai (2020) fekete katonalégy-lárvákon (H. illucens) alkalmaztak ultrahangos extrakciót. Beszámolójuk szerint az ultrahangos kezelés javította a fehérje szerkezetét, megváltoztatta a fehérje funkcionális tulajdonságait, és ezáltal előnyös volt a H. illucens fehérjéinek / hidrolizátumainak előállításához. Az ultrahangos kezelés különösen a zéta-potenciált, a diszpergálhatóságot és a tiolértékeket növelte. Ezenkívül az ultrahangos kezelés után csökkent a fehérje zavarossága és részecskemérete. Az ultrahangos kezelés szignifikánsan, x ¯ 7,46%-kal növelte a fehérjeizolátumok világosságát (L*) az ultrahanggal nem kezelt kontrollhoz képest.

Nagy teljesítményű ultrahangos készülékek a rovarfehérje feldolgozásához

Az ultrahangos extrakció és homogenizálás megbízható feldolgozási technológia, amely megkönnyíti és felgyorsítja a kiváló minőségű rovarfehérjék előállítását. A Hielscher Ultrasonics kínálata a kompakt laboratóriumi ultrahangos készülékektől az ipari extrakciós rendszerekig a teljes választékot lefedi. Így a Hielscher az Ön tervezett feldolgozási kapacitásához legmegfelelőbb ultrahangos készüléket tudja kínálni. Sokéves tapasztalattal rendelkező munkatársaink a megvalósíthatósági vizsgálatoktól és a folyamatoptimalizálástól az ultrahangos rendszer végleges termelési léptékű telepítéséig segítik Önt.
Ultrahangos extraktoraink kis helyigénye és sokféle telepítési lehetősége révén még a kis alapterületű rovarfehérje-feldolgozó létesítményekben is elférnek. Ultrahangos feldolgozóberendezéseket világszerte telepítenek élelmiszer- és étrend-kiegészítő-gyártó létesítményekbe, valamint kedvtelésből tartott állatok eledelének és haszonállatok takarmányának előállításához. Emellett a nagy nyíróhatású ultrahangos keverők ideálisak a rovarfehérjék emberi fogyasztásra szánt élelmiszerekbe, társállatok eledelébe és gazdasági haszonállatok takarmányába történő bekeveréséhez.

Hielscher Ultrasonics – Kifinomult extrakciós berendezések

A Hielscher Ultrasonics termékkínálata a nagy teljesítményű ultrahangos extraktorok teljes választékát lefedi a kis léptéktől a nagy léptékig. A kiegészítő tartozékok lehetővé teszik az Ön rovarfehérje-feldolgozási folyamatához legmegfelelőbb ultrahangos készülékkonfiguráció egyszerű összeállítását. Az optimális ultrahangos rendszer a tervezett kapacitástól, térfogattól, alapanyagtól, a szakaszos vagy inline folyamattól és az ütemezéstől függ.

Rovarok ultrahangos extrakciója – Szakaszos és inline feldolgozás

A Hielscher ultrahangos készülékei szakaszos és folyamatos átfolyásos feldolgozásra is használhatók. A szakaszos ultrahangos feldolgozás ideális folyamatvizsgálathoz, optimalizáláshoz és kis vagy közepes termelési léptékhez. Nagy mennyiségű rovarfehérje előállításához az inline feldolgozás előnyösebb lehet. Bár a szakaszos feldolgozás csak nagyon egyszerű berendezés-összeállítást igényel, idő- és munkaigényesebb. A folyamatos inline keverési folyamat kifinomult berendezés-összeállítást igényel – amely szivattyúból, tömlőkből vagy csövekből és tartályokból áll –, de hatékonyabb, gyorsabb és jelentősen kevesebb munkát igényel. A Hielscher Ultrasonics az Ön extrakciós térfogatához és folyamatcéljaihoz legmegfelelőbb extrakciós rendszert kínálja.

Ultrahangos extraktorok minden termelési kapacitáshoz

A Hielscher Ultrasonics termékkínálata az ultrahangos feldolgozóberendezések teljes választékát lefedi a kompakt laboratóriumi ultrahangos készülékektől az asztali és kísérleti üzemi rendszereken át a teljesen ipari ultrahangos feldolgozóberendezésekig, amelyek óránként teherautónyi mennyiségeket képesek feldolgozni. A teljes termékválaszték lehetővé teszi, hogy az Ön alapanyagához, feldolgozási kapacitásához és termelési céljaihoz legmegfelelőbb ultrahangos extraktort kínáljuk.
Az asztali ultrahangos rendszerek ideálisak megvalósíthatósági vizsgálatokhoz és folyamatoptimalizáláshoz. A meghatározott folyamatparamétereken alapuló lineáris méretnövelés nagyon egyszerűvé teszi a feldolgozási kapacitás növelését a kisebb tételektől a teljes kereskedelmi léptékű termelésig. A méretnövelés nagyobb teljesítményű ultrahangos extraktoregység telepítésével vagy több ultrahangos készülék párhuzamos összekapcsolásával végezhető. Az UIP16000 készülékkel a Hielscher a világ legnagyobb teljesítményű ultrahangos extraktorát kínálja.

Pontosan szabályozható amplitúdók az optimális eredményekért

Minden Hielscher ultrahangos készülék pontosan szabályozható, így megbízható munkagépként szolgál a termelésben. Az amplitúdó az egyik kulcsfontosságú folyamatparaméter, amely befolyásolja a tápanyagok rovarokból történő ultrahangos kivonásának hatékonyságát és eredményességét.
A rovareredetű anyagok, például a lárvák és legyek kíméletesebb ultrahangos kezelést és alacsonyabb amplitúdóbeállításokat igényelnek, míg a tücskök és a vastag külső vázzal rendelkező rovarok esetében a kívánt tápanyagok felszabadításához nagyobb amplitúdójú ultrahangos kezelés szükséges. A Hielscher Ultrasonics minden feldolgozóberendezése lehetővé teszi az amplitúdó pontos beállítását. A szonotródák és az amplitúdóerősítő kürtök olyan tartozékok, amelyek még szélesebb tartományban teszik lehetővé az amplitúdó módosítását. A Hielscher ipari ultrahangos feldolgozóberendezései nagyon nagy amplitúdókat képesek biztosítani, és az igényes alkalmazásokhoz szükséges ultrahang-intenzitást nyújtják. Az akár 200µm amplitúdó is könnyen fenntartható folyamatos, 24/7 üzemmódban.
A pontos amplitúdóbeállítások és az ultrahangos folyamatparaméterek intelligens szoftverrel történő folyamatos felügyelete lehetővé teszi, hogy magjait a leghatékonyabb ultrahangos feltételek mellett kezelje. Optimális ultrahangos kezelés a legjobb extrakciós eredményekért!
A Hielscher ultrahangos berendezések robusztussága nagy igénybevétel mellett és megterhelő környezetben is lehetővé teszi a 24/7 üzemelést. Ez a Hielscher ultrahangos berendezéseket megbízható munkaeszközzé teszi, amely megfelel az Ön extrakciós követelményeinek.

Egyszerű, kockázatmentes folyamatvizsgálat

Az ultrahangos folyamatok teljesen lineárisan skálázhatók. Ez azt jelenti, hogy minden, laboratóriumi vagy asztali ultrahangos készülékkel elért eredmény méretnöveléssel pontosan ugyanarra a kimeneti eredményre vihető át, pontosan ugyanazon folyamatparaméterek alkalmazásával. Ez az ultrahangos kezelést ideálissá teszi kockázatmentes megvalósíthatósági vizsgálatokhoz, folyamatoptimalizáláshoz és az ezt követő kereskedelmi gyártásba történő bevezetéshez. Lépjen kapcsolatba velünk, és tudja meg, hogyan növelheti az ultrahangos kezelés az Ön rovarfehérje-termelését!

A legmagasabb minőség – Németországban tervezve és gyártva

Családi tulajdonú és család által irányított vállalkozásként a Hielscher a legmagasabb minőségi követelményeket helyezi előtérbe ultrahangos feldolgozóberendezéseinél. Minden ultrahangos készüléket a németországi, Berlin közelében található teltowi központunkban tervezünk, gyártunk és alaposan tesztelünk. A Hielscher ultrahangos berendezések robusztussága és megbízhatósága révén kitartó munkagépként szolgálnak az Ön termelésében. A teljes terhelés melletti, megterhelő környezetben végzett 24/7 üzemelés a Hielscher nagy teljesítményű keverőinek természetes jellemzője.

Az alábbi táblázat áttekintést ad ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitásáról: