Estrazione di proteine da larve di mosca soldato migliorata dalla sonicazione

I sonicatori a sonda sono diventati una delle tecniche di lavorazione più comuni per l'elaborazione delle proteine delle larve della mosca soldato (SFL), grazie alla loro efficienza, alle condizioni di lavorazione delicate, alla scalabilità e alla versatilità. La sonicazione consente la disintegrazione della biomassa delle larve di mosca soldato e l'estrazione delle proteine, contribuendo all'utilizzo delle larve di mosca soldato come fonte proteica sostenibile e nutriente come additivo alimentare.

Larve di mosca soldato come fonte proteica nutrizionale

Le larve di mosca soldato sono utilizzate come fonte proteica nella produzione alimentare. Gli estrattori a ultrasuoni sono molto efficienti quando si tratta di isolare proteine di alta qualità dalla farina di insetti.Le larve di mosca soldato (Hermetia illucens) si sono guadagnate un'attenzione significativa come fonte proteica sostenibile e nutriente per la produzione di alimenti, grazie al loro elevato contenuto proteico, all'efficiente conversione dei rifiuti organici in biomassa e all'impronta ambientale relativamente bassa rispetto all'allevamento tradizionale. nei paragrafi seguenti, vi forniamo una panoramica completa sull'uso delle larve di mosca soldato come fonte proteica e vi presentiamo i vantaggi dei sonicatori a sonda nella produzione di proteine dalle larve di mosca soldato, come una maggiore resa proteica, una migliore qualità delle proteine e una lavorazione efficiente in termini di tempo.

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Per saperne di più sull'estrazione di proteine a ultrasuoni dalla farina di insetti!

Processore a ultrasuoni UIP2000hdT (2kW) con reattore batch per la produzione industriale di proteine da larve di mosca soldato.

 

Osservate la rapida disintegrazione ed estrazione di una larva di mosca soldato mediante sonicazione con un sonicatore a sonda Hielscher UP200Ht.

Estrazione di larve di mosca soldato in acqua con il sonicatore a sonda UP200Ht

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Larve di mosca soldato come fonte di proteine per la produzione di alimenti

  • Profilo nutrizionale: Le larve di mosca soldato sono ricche di proteine e contengono gli aminoacidi essenziali necessari per l'alimentazione umana. Forniscono inoltre acidi grassi essenziali, vitamine e minerali, che le rendono una fonte nutrizionale preziosa.
  • Sostenibilità: Le larve di mosca soldato possono essere allevate su vari flussi di rifiuti organici, come rifiuti alimentari, sottoprodotti agricoli e letame. La loro capacità di convertire i rifiuti organici in biomassa riduce l'inquinamento ambientale e contribuisce alla riduzione dei rifiuti e agli sforzi di riciclaggio.
  • Efficienza: Le larve di mosca solitaria hanno un tasso di crescita rapido e un'elevata efficienza di conversione dei mangimi, il che significa che possono produrre una quantità significativa di biomassa utilizzando relativamente poco mangime. Questa efficienza le rende una fonte proteica economicamente vantaggiosa rispetto al bestiame convenzionale.
  • Versatilità: Le larve di mosca soldato possono essere trasformate in varie forme, tra cui larve intere, farina di larve sgrassate, isolati proteici e idrolizzati. Questa versatilità consente di incorporarle in un'ampia gamma di prodotti alimentari, come mangimi per animali, alimenti per animali domestici, mangimi per acquari e prodotti per l'alimentazione umana.

 

Uso di sonicatori a sonda per la disintegrazione di larve di mosca soldato e l'estrazione di proteine

L'applicazione degli ultrasuoni contribuisce a due fasi principali del processo di isolamento delle proteine dalle larve di mosca soldato. In generale, come materia prima si utilizza una farina di larve di mosca soldato sgrassata. Gli ultrasuoni favoriscono la disintegrazione e la rottura della struttura cellulare, in modo che la proteina diventi più facilmente disponibile. Contemporaneamente, il flusso cavitazionale, generato dagli ultrasuoni di potenza, spinge il solvente alcalino all'interno delle cellule e lava via le proteine, in modo che il contenuto proteico principale sia finalmente nel solvente.
 

  1. Disintegrazione delle larve di mosca soldato: I sonicatori a sonda vengono utilizzati per disgregare la struttura cellulare delle larve di mosca soldato, facilitando il rilascio di componenti intracellulari, tra cui proteine, lipidi e altri nutrienti. Le onde ultrasoniche generate dalla sonda provocano una cavitazione che crea cavità sottovuoto che implodono, generando intense forze di taglio e agitazione meccanica. In questo modo si interrompono le membrane cellulari delle larve, portando alla disintegrazione dei componenti cellulari.
  2. Estrazione delle proteine: La sonicazione aiuta a estrarre le proteine dalla biomassa delle larve di mosca soldato migliorando il trasferimento di massa delle proteine nel solvente. La microturbolenza e il microstreaming indotti dalla cavitazione favoriscono la diffusione delle proteine dalle cellule disgregate al solvente circostante. Ciò migliora l'efficienza dell'estrazione delle proteine, con conseguenti rese più elevate di estratti ricchi di proteine.

 
La disintegrazione cellulare e l'estrazione delle proteine con gli ultrasuoni consentono di ottenere rese proteiche superiori. Poiché la sonicazione è una tecnica di lavorazione delicata e non termica, si ottiene un'eccellente qualità delle proteine.
 

 

In questo video vi mostriamo un sistema a ultrasuoni da 2 kilowatt per il funzionamento in linea in un armadio spurgabile. Hielscher fornisce apparecchiature a ultrasuoni a quasi tutti i settori industriali, come l'industria chimica, farmaceutica, cosmetica, petrolchimica e per i processi di estrazione con solventi. Questo armadio in acciaio inox spurgabile è progettato per il funzionamento in aree pericolose. A tale scopo, l'armadio sigillato può essere spurgato dal cliente con azoto o aria fresca per evitare che gas o vapori infiammabili entrino nell'armadio.

2x Ultrasuonatori da 1000 Watt in armadio spurgabile per l'installazione in aree pericolose

Miniatura del video

 

La ricerca ha dimostrato l'efficacia dell'estrazione di proteine a ultrasuoni dalle larve di mosca soldato

La ricerca ha già dimostrato che l'estrazione assistita da ultrasuoni ha aumentato significativamente il rapporto di estrazione delle proteine delle larve della mosca soldato nera dal 55,40% all'80,37%. L'effetto dell'estrazione con ultrasuoni sulla struttura delle larve di mosca soldato nera ha migliorato la solubilità e la capacità di emulsione delle proteine isolate dalle larve di mosca soldato nera. Inoltre, la digeribilità proteica in vitro delle proteine delle larve della mosca soldato nera estratte con gli ultrasuoni è stata del 99,79%, paragonabile a quella delle proteine del siero di latte. (cfr. Xu et al., 2023)

MultiSonoReactor per migliorare la lavorazione delle larve di mosca soldato utilizzando ultrasuoni ad alta potenza. L'estrazione a ultrasuoni produce elevate rese di proteine di alta qualità dalla farina di insetti.

Reattore MultiSono – Reattore industriale a ultrasuoni con potenza di 24kW per il trattamento in linea di larve di mosca soldato per l'isolamento di proteine

Cosa rende la sonicazione la tecnica di estrazione preferita per le proteine delle larve di mosca soldato?

La sonicazione è diventata una delle tecniche di lavorazione più comuni per l'elaborazione delle proteine delle larve di mosca soldato. Ciò è dovuto a diversi vantaggi tecnologici che l'estrazione di proteine con ultrasuoni offre.

  • Efficienza: La sonicazione offre un metodo rapido ed efficiente per disintegrare la biomassa delle larve di mosca soldato ed estrarre le proteine. Rispetto ai metodi meccanici o chimici tradizionali, la sonicazione richiede tempi di lavorazione più brevi e consente di ottenere rese di estrazione più elevate.
  • Condizioni di lavorazione delicate: La sonicazione può essere condotta a temperature relativamente basse, riducendo al minimo la denaturazione o la degradazione delle proteine sensibili al calore e preservandone le proprietà funzionali. Ciò è particolarmente importante per mantenere la qualità nutrizionale degli estratti proteici di larve di mosca soldato.
  • Scalabilità: La sonicazione è una tecnologia scalabile che può essere facilmente integrata nelle operazioni di lavorazione su scala industriale. I sonicatori a sonda sono disponibili in un'ampia gamma di dimensioni e configurazioni. – per il trattamento in batch e in linea, consentendo la personalizzazione per soddisfare i requisiti specifici di lavorazione degli impianti di estrazione delle proteine della mosca soldato.
  • Versatilità: La sonicazione può essere applicata a una varietà di fonti di biomassa di larve di mosca soldato e di condizioni di lavorazione. Sia che si utilizzino larve fresche o essiccate, la sonicazione può disintegrare efficacemente la biomassa ed estrarre le proteine, rendendola adatta a diversi scenari di lavorazione e applicazioni di prodotti finali.

 

Rispetto ai metodi alternativi di estrazione delle proteine, l'estrazione a ultrasuoni eccelle per la sua precisa controllabilità e adattabilità alle fonti proteiche. Il trattamento non termico a ultrasuoni impedisce la degradazione delle proteine sensibili al calore. Soprattutto la semplicità d'uso, l'eccellente efficienza e l'elevata resa proteica fanno sì che il metodo di sonicazione brilli e superi le altre tecniche.
Per questo motivo, i sonicatori a sonda sono diventati una delle tecniche di lavorazione più comuni per l'elaborazione delle proteine delle larve di mosca soldato, grazie alla loro efficienza, alle condizioni di lavorazione delicate, alla scalabilità e alla versatilità.

 
La sonicazione consente la disintegrazione della biomassa della mosca soldato e l'estrazione delle proteine, contribuendo all'utilizzo delle larve della mosca soldato come fonte proteica sostenibile e nutriente per la produzione di alimenti.
 

Come trovare il miglior sonicatore per l'estrazione di proteine dalle larve di mosca soldato?

Quando si sceglie un estrattore a ultrasuoni per l'estrazione di proteine dalle larve di mosca soldato, si deve dare la priorità a un estrattore a sonda affidabile, che abbia una potenza di ultrasuoni sufficiente per la capacità di elaborazione desiderata, qualità e robustezza industriali, facilità d'uso, funzioni di sicurezza e un'assistenza tecnica sincera. Gli estrattori a sonda di alta qualità prodotti da Hielscher Ultrasonics sono preferiti per la loro struttura robusta e personalizzata, per le prestazioni costanti e per la consulenza e l'assistenza clienti complete, che li rendono le apparecchiature di estrazione più affidabili per le applicazioni di trattamento delle proteine della mosca soldato.

Perché Hielscher Ultrasonics?

  • alta efficienza
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Progettazione, produzione e consulenza – Qualità Made in Germany

Gli ultrasuoni Hielscher sono noti per i loro elevati standard di qualità e design. La robustezza e la facilità d'uso consentono un'agevole integrazione dei nostri ultrasuoni negli impianti industriali. Gli ultrasuonatori Hielscher sono in grado di gestire facilmente condizioni difficili e ambienti impegnativi.

Hielscher Ultrasonics è un'azienda certificata ISO e pone particolare enfasi sugli ultrasuonatori ad alte prestazioni, caratterizzati da tecnologia all'avanguardia e facilità d'uso. Naturalmente, gli ultrasuoni Hielscher sono conformi alla normativa CE e soddisfano i requisiti UL, CSA e RoH.

La tabella seguente fornisce un'indicazione della capacità di lavorazione approssimativa dei nostri ultrasuoni:

Volume di batch Portata Dispositivi raccomandati
10 - 2000mL 20 - 400mL/min UP200Ht, UP400St
0,1 - 20L 0,2 - 4L/min UIP2000hdT
10 - 100L 2 - 10L/min UIP4000hdT
Da 15 a 150L Da 3 a 15L/min UIP6000hdT
n.a. 10 - 100L/min UIP16000
n.a. più grande cluster di UIP16000

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Gli omogeneizzatori a ultrasuoni ad alto potere di taglio sono utilizzati in laboratorio, su banco, in processi pilota e industriali.

Hielscher Ultrasonics produce omogeneizzatori ad ultrasuoni ad alte prestazioni per applicazioni di miscelazione, dispersione, emulsificazione ed estrazione in laboratorio, pilota e su scala industriale.


Ultrasuoni ad alte prestazioni! La gamma di prodotti Hielscher copre l'intero spettro dagli ultrasuoni da laboratorio compatti alle unità da banco fino ai sistemi a ultrasuoni industriali completi.

Hielscher Ultrasonics produce omogeneizzatori a ultrasuoni ad alte prestazioni da laboratorio a dimensione industriale.


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