Serangga adalah sumber protein dan lipid berkualitas tinggi yang berkelanjutan dan mudah tumbuh. Untuk memisahkan protein dan lipid dari serangga, ekstraksi ultrasonik digunakan sebagai teknologi yang sangat efisien dan dapat diandalkan. Ultrasonication telah terbukti untuk tingkat ekstraksi yang tinggi, protein tinggi dan hasil lipid, dan pengolahan cepat bahan serangga berkualitas prima.

Mengapa Ekstrak Protein Serangga dengan Power Ultrasound?

Ekstrak protein serangga biasanya dianggap berkualitas lebih tinggi daripada tepung serangga karena mengandung persentase protein yang lebih tinggi dan persentase yang lebih rendah dari bahan lain yang tidak diinginkan seperti kitin dan lemak.
Makanan serangga biasanya dibuat dengan menggiling seluruh serangga menjadi bubuk, yang dapat mengandung sejumlah besar bahan yang tidak dapat dicerna seperti kitin, eksoskeleton, dan komponen non-nutrisi lainnya. Sebaliknya, ekstrak protein serangga biasanya dibuat dengan mengekstraksi protein dari serangga, yang menghasilkan produk protein yang lebih murni dan lebih terkonsentrasi. Ekstraksi ultrasonik telah terbukti menjadi teknik produksi yang sangat berkhasiat untuk protein serangga berkualitas tinggi.
Konsentrasi protein yang lebih tinggi dalam ekstrak protein serangga berarti dapat menyediakan lebih banyak protein per gram daripada tepung serangga, menjadikannya sumber protein yang lebih efisien. Selain itu, penghapusan komponen non-nutrisi dapat membuat ekstrak protein serangga lebih mudah dicerna dan dapat mengurangi risiko masalah pencernaan pada hewan dan manusia yang mengkonsumsinya.
Selain itu, ekstrak protein serangga mungkin memiliki rasa dan bau yang lebih ringan dibandingkan dengan tepung serangga, membuatnya lebih menarik bagi konsumen. Ini juga memiliki aplikasi yang lebih serbaguna, karena dapat digunakan sebagai bahan dalam berbagai produk makanan dan pakan.

Ekstraksi Ultrasonik Protein Serangga

Ekstraksi ultrasonik dapat dengan mudah diimplementasikan ke dalam pengolahan tepung serangga biasa dan memungkinkan untuk meng-upgrade ke produk akhir. Protein serangga yang diekstraksi secara ultrasonik memiliki kualitas unggul daripada tepung serangga yang menawarkan nilai gizi yang lebih tinggi, rasa yang lebih baik dan fungsionalitas yang lebih baik.

Protokol Umum untuk Ekstraksi Protein Serangga menggunakan Probe-Type Ultrasonicator

Protokol umum untuk mengekstraksi protein food grade dari larva lalat tentara menggunakan probe ultrasonik:
Bahan dan Peralatan:

• Larva lalat tentara atau spesies serangga lainnya seperti larva ulat makan (Tenebrio molitor), jangkrik dewasa (Gryllus bimaculatus), dan pupa ulat sutera (Bombyx mori) – sebelumnya dibudidayakan dan dipanen
• Probe-jenis ultrasonicator
• Blender atau food processor
• Air suling yang mengandung asam askorbat 9,46 mM atau pelarut pilihan lainnya
• Centrifuge
• Wadah kaca atau plastik
• Filter kertas atau mesh

Langkah-demi-Langkah-Instruksi untuk Ekstraksi Protein Serangga

1. Persiapan larva serangga:
   * Panen larva lalat prajurit dari sistem pemeliharaan.
   * Cuci larva secara menyeluruh dengan air suling untuk menghilangkan kotoran atau kotoran.
   * Bekukan larva pada suhu -20 ° C atau lebih rendah untuk menonaktifkan enzim dan menjaga kualitas protein.
2. Gangguan larva:
   * Lelehkan larva beku dan pindahkan ke blender atau food processor.
   * Tambahkan volume air suling atau larutan buffer yang sesuai untuk mencapai konsentrasi protein yang diinginkan (misalnya, 10% b / v).
   * Blender atau proses larva sampai bubur homogen diperoleh.
   * Pindahkan bubur ke gelas atau wadah plastik.
3. Defatting (opsional):
   * Defatting tepung serangga adalah langkah opsional yang membantu meningkatkan hasil dan kualitas protein. Kandungan lemak dari tepung serangga berkurang melalui pengobatan heksana. Secara keseluruhan, untuk sebagian besar ekstrak protein serangga untuk konsumsi manusia, defatting dianjurkan untuk meningkatkan kualitas protein. Proses defatting heksana konvensional memakan waktu. Ultrasonication dapat mempercepat defatting tepung serangga secara signifikan!
4. Ultrasonication:
   * Benamkan probe ultrasonikator, misalnya, UIP2000hdT ke dalam bubur larva.
   * Mengatur parameter ultrasonikator, misalnya, amplitudo 100% dan waktu sonikasi sesuai dengan volume dan bubur.
   * Oleskan gelombang ultrasonik ke bubur larva sambil mempertahankan suhu konstan untuk menghindari denaturasi protein.
   * Proses ultrasonikasi membantu dalam mengganggu sel dan melepaskan protein dari larva.
   * Monitor suhu selama sonikasi. Ultrasonikator Hielscher dilengkapi dengan sensor suhu dan kontrol suhu.
5. Sentrifugulasi:
   * Setelah ultrasonikasi, transfer bubur larva sonikasi ke tabung centrifuge.
   * Centrifuge tabung pada kecepatan dan durasi yang sesuai untuk memisahkan supernatan yang mengandung protein dari puing-puing padat dan sel-sel yang tidak terputus.
   * Kumpulkan supernatan, yang berisi protein yang diekstraksi, dan pindahkan ke wadah bersih.
   * Secara opsional, ulangi langkah sentrifugasi jika perlu untuk menghilangkan partikel padat yang tersisa. Atau, filtrasi dapat digunakan sebagai teknik pemisahan protein.

6. Analisis dan Penyimpanan Protein:
   * Melakukan analisis protein untuk menilai kualitas dan komposisi protein yang diekstraksi.
7. Penyimpanan:
   * Simpan protein yang diekstraksi dalam wadah yang sesuai di tempat yang sejuk, kering, dan gelap.

 
Serangga sebagai sumber makanan: Serangga seperti jangkrik, cacing, lalat, dan larva kaya akan protein. Untuk memenuhi permintaan protein berkualitas tinggi, serangga telah dihargai sebagai sumber protein yang sehat, berkelanjutan, dan ramah lingkungan, yang digunakan untuk makanan manusia, makanan hewan peliharaan dan pakan ternak. Serangga adalah ektotermik (yang berarti mereka berdarah dingin dan tidak membuang-buang energi untuk menghasilkan panas untuk meningkatkan suhu tubuh mereka), mereka tidak memerlukan banyak ruang, dan mereka dapat diberi makan menggunakan limbah sebagai substrat pertumbuhan. Hal ini membuat protein serangga dan lipid menjadi sumber makanan yang menjanjikan, yang dapat membantu mengisi "kesenjangan protein", yang harus diatasi untuk memberi makan populasi dunia yang meningkat dan permintaannya akan nutrisi berkualitas tinggi, terutama protein.
Pertanian Serangga: Serangga dibiakkan di peternakan serangga, di mana mereka tumbuh dalam wadah atau reaktor. Dengan keuntungan menjadi organisme yang tumbuh cepat, mereka membutuhkan perawatan yang relatif rendah, dapat diberi makan dengan limbah organik, dan dengan cepat dibudidayakan untuk memanen ukuran atau kematangan. Terutama larva lalat, cacing makan dan jangkrik mudah berkembang biak. Mengenai efisiensi, larva lalat tentara hitam diakui karena transformasi limbah organik yang sangat baik menjadi protein berkualitas tinggi. inilah sebabnya mengapa lalat tentara hitam juga dikenal sebagai "ratu transformasi limbah" di bawah petani serangga.
 
Langkah-langkah pengolahan tepung serangga: Ketika serangga telah mencapai ukuran atau stadion yang ditargetkan, mereka dipanen. Ini berarti mereka siap untuk diolah menjadi bahan makanan. Sebelum diproses, serangga dicuci dalam air, disaring dan disimpan hidup-hidup pada suhu 4 ° C selama sekitar satu hari tanpa pakan apa pun.
Setelah itu, serangga dimasak, dan kemudian dikeringkan dengan udara yang sangat panas atau dengan memanaskannya dalam wadah. Perlakuan panas juga diperlukan untuk membunuh bakteri. Akhirnya, serangga digiling menjadi tepung serangga kering (juga dikenal sebagai tepung serangga). Makanan serangga dapat digunakan sebagai bahan makanan atau aditif dalam pakan ternak. Tetapi untuk memperbaiki dan meningkatkan tepung serangga, bahan-bahan yang paling berharga, yaitu protein dan lipid, diekstraksi. Terutama protein serangga murni dihargai sebagai bahan gizi tinggi, yang digunakan dalam protein bar, bubuk protein dan sebagai aditif ke dalam banyak produk makanan seperti makanan yang dipanggang, keripik, kerupuk dll.
 
Gunakan ekstraktor tipe probe ultrasonik untuk menghasilkan protein serangga berkualitas tinggi!
 
Ekstraksi ultrasonik protein berkualitas tinggi dari serangga:
Ekstraksi ultrasonik digunakan untuk menghasilkan bubuk protein, hidrolisat, dan isolat protein dari banyak bentuk serangga, termasuk lalat, cacing, serangga, jangkrik, dan larva. Dengan mengekstraksi protein berkualitas tinggi dari makanan serangga, ultrasonication menghasilkan bahan makanan fungsional dengan profil nutrisi yang unggul.

Keuntungan dari Ekstraksi Protein Ultrasonik dari Serangga

Ultrasonication secara luas diterapkan untuk mengekstrak dan mengobati protein dari berbagai sumber seperti tumbuhan (misalnya, dari kedelai, beras, rapeseed, bunga matahari, biji labu dll), susu (misalnya, whey protein concentrate (WPC), whey protein, protein susu retentates, kalsium kaseinat), ganggang (misalnya, rumput laut), makanan laut (misalnya, ikan oleh-produk dan limbah makanan laut), dan serangga (misalnya cacing, larva, lalat, belatung, kumbang, jangkrik, kecoak dll).
Sebagai teknologi ekstraksi yang sangat efisien, dan hijau, ekstraksi ultrasonik protein serangga telah ditemukan tempatnya dalam produksi bubuk protein serangga, hidrolisat dan isolat. Karena keandalan proses yang tinggi, pengulangan dan linear up-scaling, ultrasonication digunakan untuk mengekstrak protein dari serangga, untuk memodifikasi struktur protein dan untuk meningkatkan sifat fisikokimia protein.
Misalnya, Mintha et al. (2020) menerapkan ekstraksi ultrasonik untuk larva lalat tentara hitam (H. illucens). Mereka melaporkan bahwa sonikasi meningkatkan struktur protein, fungsi protein yang diubah, dan karenanya bermanfaat untuk produksi protein / hidrolisat H. illucens. Terutama, potensi zeta, dispersibilitas, dan nilai thiol ditingkatkan oleh ultrasonication. Selanjutnya, kekeruhan dan ukuran partikel protein menurun setelah sonikasi. Ultrasonication secara signifikan meningkatkan ringan (L*) isolat protein sebesar x 7,46% dibandingkan dengan kontrol non-sonicated.

Ultrasonicators Kinerja Tinggi untuk Pengolahan Protein Serangga

Ekstraksi ultrasonik dan homogenisasi adalah teknologi pemrosesan yang andal, yang memfasilitasi dan mempercepat produksi protein serangga berkualitas tinggi. Portofolio Hielscher Ultrasonics mencakup berbagai macam dari ultrasonicators laboratorium kompak untuk sistem ekstraksi industri. Dengan demikian, kami di Hielscher dapat menawarkan ultrasonicator yang paling cocok untuk kapasitas proses yang Anda bayangkan. Staf kami yang sudah lama berpengalaman akan membantu Anda dari uji kelayakan dan pengoptimalan proses hingga instalasi sistem ultrasonik Anda pada tingkat produksi akhir.
Cetakan kaki kecil ekstraktor ultrasonik kami serta fleksibilitas mereka dalam pilihan instalasi membuat mereka cocok bahkan ke fasilitas pengolahan protein serangga ruang kecil. Prosesor ultrasonik dipasang di seluruh dunia di fasilitas produksi suplemen makanan dan nutrisi serta untuk produksi pakan hewan peliharaan dan ternak. Selain itu, mixer geser tinggi ultrasonik sangat ideal untuk merumuskan protein serangga menjadi produk makanan manusia serta menjadi makanan hewan peliharaan untuk hewan dan pakan ternak yang menyertainya untuk hewan ternak.

Hielscher Ultrasonics – Peralatan ekstraksi canggih

Portofolio produk Hielscher Ultrasonics mencakup berbagai ekstraktor ultrasonik berkinerja tinggi dari skala kecil hingga besar. Aksesori tambahan memungkinkan perakitan mudah konfigurasi perangkat ultrasonik yang paling cocok untuk proses protein serangga Anda. Pengaturan ultrasonik yang optimal tergantung pada kapasitas yang dibayangkan, volume, bahan baku, batch atau proses inline dan timeline.

Ekstraksi serangga ultrasonik – Batch dan pengolahan inline

Ultrasonicators Hielscher dapat digunakan untuk batch dan terus menerus aliran-melalui pengolahan. Pengolahan batch ultrasonik sangat ideal untuk pengujian proses, pengoptimalan dan tingkat produksi kecil hingga menengah. Untuk memproduksi protein serangga dalam jumlah besar, pemrosesan inline mungkin lebih menguntungkan. Sementara batching hanya membutuhkan pengaturan yang sangat sederhana, itu lebih padat waktu dan padat karya. Proses pencampuran inline berkelanjutan memerlukan pengaturan yang canggih – terdiri dari pompa, selang atau pipa dan tangki -, tetapi lebih efisien, lebih cepat dan membutuhkan tenaga kerja yang jauh lebih sedikit. Hielscher Ultrasonics memiliki pengaturan ekstraksi yang paling cocok untuk volume ekstraksi anda dan tujuan proses.

Ultrasonic Extractors untuk Setiap Kapasitas Produk

Jajaran produk Hielscher Ultrasonics mencakup spektrum penuh prosesor ultrasonik dari ultrasonicators laboratorium kompak di atas bench-top dan sistem percontohan untuk prosesor ultrasonik sepenuhnya industri dengan kapasitas untuk memproses muatan truk per jam. Berbagai produk lengkap memungkinkan kami untuk menawarkan ekstraktor ultrasonik yang paling cocok untuk bahan baku Anda, kapasitas proses dan target produksi.
Sistem benchtop ultrasonik sangat ideal untuk uji kelayakan dan optimasi proses. Peningkatan linear berdasarkan parameter proses yang ditetapkan membuatnya sangat mudah untuk meningkatkan kapasitas pemrosesan dari lot yang lebih kecil hingga produksi komersial sepenuhnya. Up-scaling dapat dilakukan dengan menginstal unit ekstraktor ultrasonik yang lebih kuat atau pengelompokan beberapa ultrasonicators secara paralel. Dengan UIP16000, Hielscher menawarkan ekstraktor ultrasonik paling kuat di seluruh dunia.

Amplitudo yang Dapat Dikendalikan secara Tepat untuk Hasil Optimal

Semua ultrasonicators Hielscher justru dapat dikendalikan dan dengan demikian kuda kerja yang dapat diandalkan dalam produksi. Amplitudo adalah salah satu parameter proses penting yang mempengaruhi efisiensi dan efektivitas ekstraksi ultrasonik nutrisi dari serangga.
Bahan serangga seperti larva dan lalat membutuhkan sonikasi yang lebih ringan dan pengaturan amplitudo yang lebih rendah, sementara jangkrik dan serangga dengan cangkang exoskeleton tebal membutuhkan sonikasi pada amplitudo yang lebih tinggi untuk melepaskan nutrisi yang ditargetkan. Semua Hielscher Ultrasonics’ prosesor memungkinkan pengaturan amplitudo yang tepat. Sonotrodes dan booster horns adalah aksesori yang memungkinkan untuk memodifikasi amplitudo dalam kisaran yang lebih luas. Prosesor ultrasonik industri Hielscher dapat memberikan amplitudo yang sangat tinggi dan memberikan intensitas ultrasonik yang diperlukan untuk aplikasi yang menuntut. Amplitudo hingga 200μm dapat dengan mudah terus berjalan dalam operasi 24/7.
Pengaturan amplitudo yang tepat dan pemantauan permanen parameter proses ultrasonik melalui perangkat lunak pintar memberi Anda kemungkinan untuk mengobati benih Anda dengan kondisi ultrasonik yang paling efektif. Sonikasi optimal untuk hasil ekstraksi terbaik!
Kekokohan peralatan ultrasonik Hielscher memungkinkan untuk operasi 24/7 pada tugas berat dan di lingkungan yang menuntut. Hal ini membuat peralatan ultrasonik Hielscher alat kerja yang dapat diandalkan yang memenuhi persyaratan ekstraksi Anda.

Pengujian Proses yang Mudah dan Bebas Risiko

Proses ultrasonik dapat sepenuhnya linier skala. Ini berarti setiap hasil yang telah Anda capai menggunakan laboratorium atau ultrasonikator bench-top, dapat diskalakan ke output yang persis sama menggunakan parameter proses yang persis sama. Hal ini membuat ultrasonikasi ideal untuk pengujian kelayakan bebas risiko, optimasi proses dan implementasi selanjutnya ke dalam manufaktur komersial. Hubungi kami untuk mempelajari bagaimana sonikasi dapat meningkatkan produksi protein serangga Anda!

Kualitas Tertinggi – Dirancang dan Diproduksi di Jerman

Sebagai bisnis yang dimiliki keluarga dan dikelola keluarga, Hielscher memprioritaskan standar kualitas tertinggi untuk prosesor ultrasonik. Semua ultrasonicators dirancang, diproduksi dan diuji secara menyeluruh di kantor pusat kami di Teltow dekat Berlin, Jerman. Ketahanan dan keandalan peralatan ultrasonik Hielscher menjadikannya kuda kerja dalam produksi Anda. 24/7 operasi di bawah beban penuh dan dalam menuntut lingkungan adalah karakteristik alami dari Hielscher ini kinerja tinggi mixer.

Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami: