Uzlabota kukaiņu olbaltumvielu ražošana ar ultrasoniku

Kukaiņi ir ilgtspējīgs, viegli audzējams avots augstas kvalitātes uztura proteīniem un lipīdiem. Lai atdalītu olbaltumvielas un lipīdus no kukaiņiem, ultraskaņas ekstrakcija tiek izmantota kā ļoti efektīva un uzticama tehnoloģija. Ultrasonication ir pierādīts ar augstu ekstrakcijas ātrumu, augstu olbaltumvielu un lipīdu ražu un ātru augstākās kvalitātes kukaiņu sastāvdaļu apstrādi.

Kāpēc ekstrahēt kukaiņu proteīnus ar jaudas ultraskaņu?

Kukaiņu olbaltumvielu ekstraktu parasti uzskata par augstākas kvalitātes nekā kukaiņu miltiem, jo tas satur lielāku olbaltumvielu procentuālo daudzumu un mazāku citu nevēlamu materiālu, piemēram, hitīna un tauku, procentuālo daudzumu.
Kukaiņu miltus parasti gatavo, sasmalcinot veselus kukaiņus pulverī, kas var saturēt ievērojamu daudzumu nesagremojamu materiālu, piemēram, hitīnu, eksoskeletus un citas nepārtikas sastāvdaļas. Turpretī kukaiņu olbaltumvielu ekstraktu parasti iegūst, ekstrahējot olbaltumvielu no kukaiņiem, kā rezultātā tiek iegūts tīrāks un koncentrētāks olbaltumvielu produkts. Ir pierādīts, ka ultraskaņas ekstrakcija ir ļoti efektīva ražošanas metode augstas kvalitātes kukaiņu proteīnam.
Augstāka olbaltumvielu koncentrācija kukaiņu olbaltumvielu ekstraktā nozīmē, ka tas var nodrošināt vairāk olbaltumvielu uz gramu nekā kukaiņu milti, padarot to par efektīvāku olbaltumvielu avotu. Turklāt nepārtikas sastāvdaļu noņemšana var padarīt kukaiņu olbaltumvielu ekstraktu vieglāk sagremojamu un var samazināt gremošanas problēmu risku dzīvniekiem un cilvēkiem, kas to patērē.
Turklāt kukaiņu olbaltumvielu ekstraktam var būt maigāka garša un smarža, salīdzinot ar kukaiņu miltiem, padarot to pievilcīgāku patērētājiem. Tam ir arī daudzpusīgāks pielietojums, jo to var izmantot kā sastāvdaļu plašā pārtikas un barības produktu klāstā.
 

Kukaiņu proteīnu ultraskaņas ekstrakcija

Ultraskaņas ekstrakciju var viegli īstenot regulārajā kukaiņu miltu apstrādē un ļauj uzlabot galaproduktu. Ultrasoniski ekstrahēts kukaiņu proteīns ir augstākās kvalitātes nekā kukaiņu milti, kas piedāvā augstāku uzturvērtību, uzlabotu garšu un labākas funkcijas.

Vispārējs protokols kukaiņu olbaltumvielu ekstrakcijai, izmantojot zondes tipa ultrasonikatoru

Vispārējs protokols pārtikas kvalitātes proteīnu ekstrakcijai no karavīru mušu kāpuriem, izmantojot ultraskaņas zondi:
Materiāli un aprīkojums:

• Karavīru mušu kāpuri vai citas kukaiņu sugas, piemēram, miltu tārpu kāpuri (Tenebrio molitor), pieaugušie krikets (Gryllus bimaculatus) un zīdtārpiņu mazuļi (Bombyx mori) – iepriekš kultivēti un novākti
• zondes tipa ultrasonikators
• Blenderis vai virtuves kombains
• Destilēts ūdens, kas satur 9,46 mM askorbīnskābes vai cita šķīdinātāja pēc izvēles
• Centrifūgas
• Stikla vai plastmasas trauki
• Filtrpapīrs vai sieta filtri

Soli pa solim instrukcijas kukaiņu olbaltumvielu ekstrakcijai

1. Kukaiņu kāpuru sagatavošana:
   • Novāc karavīru mušu kāpurus no audzēšanas sistēmas.
   • Rūpīgi nomazgājiet kāpurus ar destilētu ūdeni, lai noņemtu visus gružus vai piemaisījumus.
   • Sasaldējiet kāpurus -20°C vai zemākā temperatūrā, lai dezaktivētu fermentus un saglabātu olbaltumvielu kvalitāti.
2. Kāpuru traucējumi:
   • Atkausējiet saldētos kāpurus un pārnesiet tos blenderī vai virtuves kombainā.
   • Pievieno piemērotu daudzumu destilēta ūdens vai buferšķīduma, lai sasniegtu vēlamo olbaltumvielu koncentrāciju (piemēram, 10% m/V).
   • Kāpurus sablendē vai apstrādā, līdz iegūst viendabīgu vircu.
   • Pārnesiet vircu stikla vai plastmasas traukā.
3. Attaukošana (pēc izvēles):
   • Kukaiņu miltu attaukošana ir izvēles solis, kas palīdz palielināt olbaltumvielu ražu un kvalitāti. Kukaiņu miltu tauku saturs tiek samazināts, apstrādājot ar heksānu. Kopumā lielākajai daļai kukaiņu olbaltumvielu ekstraktu, kas paredzēti lietošanai pārtikā, ieteicams veikt attaukošanu, lai uzlabotu olbaltumvielu kvalitāti. Parastais heksāna attaukošanas process ir laikietilpīgs. Ultrasonication var ievērojami paātrināt kukaiņu miltu attaukošanu!
4. Ultrasonication:
   • Iegremdējiet ultrasonikatora zondi, piemēram, UIP2000hdT, kāpuru vircā.
   • Iestatiet ultrasonikatora parametrus, piemēram, 100% amplitūdu un ultraskaņas apstrādes laiku atbilstoši tilpumam un vircai.
   • Uzklājiet ultraskaņas viļņus kāpuru vircai, saglabājot nemainīgu temperatūru, lai izvairītos no proteīnu denaturācijas.
   • Ultrasonication process palīdz izjaukt šūnas un atbrīvot olbaltumvielas no kāpuriem.
   • Pārraugiet temperatūru ultraskaņas apstrādes laikā. Hielscher ultrasonikatori ir aprīkoti ar temperatūras sensoru un temperatūras kontroli.
5. Centrifugēšanas:
   • Pēc ultrasonikācijas pārnesiet ultraskaņas kāpuru vircu uz centrifūgas caurulēm.
   • Mēģenes centrifugē piemērotā ātrumā un garumā, lai atdalītu olbaltumvielu saturošo centrifugātu no cietiem gružiem un nesalauztām šūnām.
   • Savāc centrifugātu, kas satur ekstrahētos proteīnus, un pārnes to tīrā traukā.
   • Pēc izvēles centrifugēšanas posmu atkārto, ja vajadzīgs, lai atdalītu atlikušās cietās daļiņas. Alternatīvi filtrēšanu var izmantot kā olbaltumvielu atdalīšanas paņēmienu.
6. Olbaltumvielu analīze un uzglabāšana:
   • Veiciet olbaltumvielu analīzi, lai novērtētu ekstrahēto proteīnu kvalitāti un sastāvu.
7. Uzglabāšanas:
   • Uzglabājiet iegūtos proteīnus piemērotos traukos vēsā, sausā un tumšā vietā.

 
Kukaiņi kā pārtikas avots: Insects such as crickets, worms, flies and larvae are rich in proteins. In order to fulfil the growing demand for high-quality proteins, insects have got valued as a healthy, sustainable, and environmental-friendly protein source, which is used for human food, pet food and livestock feed. Insects are ectothermic (which means they are cold-blooded and do not waste energy to produce heat to increase their body temperature), they do not require a lot of space, and they can be fed using waste as growth substrate. This makes insect proteins and lipids a promising food source, which can help to fill the “protein gap”, which has to be overcome to feed a rising world population and its demand for high-quality nutrients, especially protein.
Kukaiņu audzēšana: Insects are bred on insect farms, where they are grown in containers or reactors. With the advantage of being fast growing organisms, they require relatively low care, can be fed with organic waste, and are quickly cultivated to harvest size or ripeness. Especially fly larvae, mealworms and crickets are easy to breed. Regarding efficiency, the larvae of the black soldier fly is recognized for its excellent transformation of organic waste into high-quality protein. this is why the black soldier fly is also known as “queen of waste transformation” under insect farmers.
 
Kukaiņu miltu apstrādes soļi: Kad kukaiņi ir sasnieguši mērķa izmēru vai stadionu, tie tiek novākti. Tas nozīmē, ka tie ir gatavi pārstrādei pārtikas sastāvdaļās. Pirms apstrādes kukaiņus mazgā ūdenī, izsijā un uzglabā dzīvus 4°C temperatūrā apmēram vienu dienu bez barības.
Pēc tam kukaiņi tiek pagatavoti un pēc tam žāvēti ar ļoti karstu gaisu vai sildot tos traukā. Lai nogalinātu baktērijas, ir nepieciešama arī termiskā apstrāde. Visbeidzot, kukaiņi tiek sasmalcināti sausā kukaiņu miltos (pazīstami arī kā kukaiņu milti). Kukaiņu miltus var izmantot kā pārtikas sastāvdaļu vai piedevu dzīvnieku barībā. Bet, lai uzlabotu un uzlabotu kukaiņu miltus, tiek iegūtas visvērtīgākās sastāvdaļas, t.i., olbaltumvielas un lipīdi. Īpaši tīras kukaiņu olbaltumvielas tiek vērtētas kā ļoti uzturvērtības sastāvdaļas, ko izmanto olbaltumvielu batoniņos, olbaltumvielu pulveros un kā piedevu daudzos pārtikas produktos, piemēram, ceptajos izstrādājumos, čipsos, krekeros utt.
 
Izmantojiet ultraskaņas zondes tipa nosūcējus, lai ražotu augstas kvalitātes kukaiņu proteīnu!
 
Augstas kvalitātes proteīnu ultraskaņas ekstrakcija no kukaiņiem:
Ultraskaņas ekstrakcija tiek izmantota, lai ražotu olbaltumvielu pulverus, hidrolizātus un olbaltumvielu izolātus no daudzām kukaiņu formām, ieskaitot mušas, tārpus, bugs, kriketus un kāpurus. Iegūstot augstas kvalitātes olbaltumvielas no kukaiņu miltiem, ultrasonication ražo funkcionālās pārtikas sastāvdaļas ar izcilu uztura profilu.

Ultraskaņas proteīnu ekstrakcijas priekšrocības no kukaiņiem

Ultrasonication tiek plaši pielietots, lai iegūtu un ārstētu olbaltumvielas no dažādiem avotiem, piemēram, botāniskajiem produktiem (piemēram, no sojas, rīsiem, rapšu sēklām, saulespuķēm, ķirbju sēklām uc), piena (piemēram, sūkalu olbaltumvielu koncentrāts (WPC), sūkalu olbaltumvielas, piena olbaltumvielu retentāti, kalcija kazeināts), aļģes (piemēram, jūras aļģes), jūras veltes (piemēram, zivju blakusprodukti un jūras veltes) un kukaiņi (piemēram, tārpi, kāpuri, mušas, burkāni, vaboles, kriketi, prusaku u.c.).
Kā ļoti efektīva un zaļa ekstrakcijas tehnoloģija, kukaiņu olbaltumvielu ultraskaņas ekstrakcija ir atradusi savu vietu kukaiņu proteīnu pulveru, hidrolizātu un izolātu ražošanā. Sakarā ar augstu procesa uzticamību, atkārtojamību un lineāru mērogošanu, ultrasonication tiek izmantots, lai iegūtu proteīnus no kukaiņiem, modificētu olbaltumvielu struktūras un uzlabotu olbaltumvielu fizikāli ķīmiskās īpašības.
Piemēram, Mintha et al. (2020) pielietoja ultraskaņas ekstrakciju melnā karavīra mušu kāpuriem (H. illucens). Viņi ziņo, ka ultraskaņas apstrāde uzlaboja olbaltumvielu struktūru, mainīja olbaltumvielu funkcionalitāti un tādējādi labvēlīgi ietekmēja H. illucens proteīna? hidrolizātu ražošanu. Jo īpaši zeta potenciāls, disperģējamība un tiola vērtības tika palielinātas ar ultrasonication. Turklāt pēc ultraskaņas apstrādes olbaltumvielu duļķainība un daļiņu izmērs samazinājās. Ultrasonication ievērojami palielināja olbaltumvielu izolātu vieglumu (L*) par x ̄ 7,46%, salīdzinot ar kontroli, kas nav saistīta ar ultraskaņu.

Augstas veiktspējas ultrasonikatori kukaiņu olbaltumvielu apstrādei

Ultraskaņas ekstrakcija un homogenizācija ir uzticama apstrādes tehnoloģija, kas atvieglo un paātrina augstas kvalitātes kukaiņu proteīnu ražošanu. Hielscher Ultrasonics portfelis aptver pilnu diapazonu no kompaktiem laboratorijas ultrasonikatoriem līdz rūpnieciskām ekstrakcijas sistēmām. Tādējādi mēs Hielscher varam piedāvāt jums vispiemērotāko ultrasonicator jūsu paredzētajai procesa jaudai. Mūsu ilggadējie pieredzējušie darbinieki palīdzēs jums no priekšizpētes un procesa optimizācijas līdz jūsu ultraskaņas sistēmas uzstādīšanai galīgajā ražošanas līmenī.
Mūsu ultraskaņas nosūcēju mazā pēdu nospiedums, kā arī to daudzpusība uzstādīšanas opcijās padara tos piemērotus pat mazo telpu kukaiņu proteīnu apstrādes iekārtās. Ultraskaņas procesori tiek uzstādīti visā pasaulē pārtikas un uztura bagātinātāju ražošanas iekārtās, kā arī lolojumdzīvnieku un lopu barības ražošanai. Turklāt ultraskaņas augstas bīdes maisītāji ir ideāli piemēroti, lai formulētu kukaiņu proteīnus cilvēku pārtikas produktos, kā arī lolojumdzīvnieku barībā pavadošajiem dzīvniekiem un lauksaimniecības dzīvnieku barībai.

Hielscher Ultrasonics – Sarežģītas ekstrakcijas iekārtas

Hielscher Ultrasonics produktu portfelis aptver pilnu augstas veiktspējas ultraskaņas nosūcēju klāstu no maziem līdz lieliem. Papildu piederumi ļauj viegli samontēt vispiemērotāko ultraskaņas ierīces konfigurāciju jūsu kukaiņu olbaltumvielu procesam. Optimālais ultraskaņas iestatījums ir atkarīgs no paredzētās jaudas, apjoma, izejvielas, partijas vai inline procesa un laika grafika.

Ultraskaņas kukaiņu ekstrakcija – Partijas un inline apstrāde

Hielscher ultrasonikatorus var izmantot partijas un nepārtrauktas caurplūdes apstrādei. Ultraskaņas partijas apstrāde ir ideāli piemērota procesa testēšanai, optimizācijai un mazam līdz vidējam ražošanas līmenim. Ja ražo lielu daudzumu kukaiņu olbaltumvielu, inline apstrāde varētu būt izdevīgāka. Lai gan partiju komplektēšana prasa tikai ļoti vienkāršu iestatīšanu, tā ir laikietilpīgāka un darbietilpīgāka. Nepārtrauktam inline sajaukšanas procesam ir nepieciešama sarežģīta iestatīšana – sastāv no sūkņa, šļūtenēm vai caurulēm un tvertnēm, taču tas ir efektīvāks, ātrāks un prasa ievērojami mazāk darbaspēka. Hielscher Ultrasonics ir vispiemērotākais ekstrakcijas iestatījums jūsu ekstrakcijas apjomam un procesa mērķiem.

Ultraskaņas nosūcēji katrai produkta jaudai

Hielscher Ultrasonics produktu klāsts aptver pilnu ultraskaņas procesoru spektru no kompaktiem laboratorijas ultrasonatoriem virs galda un izmēģinājuma sistēmām līdz pilnībā rūpnieciskiem ultraskaņas procesoriem ar spēju apstrādāt kravas automašīnas stundā. Pilns produktu klāsts ļauj mums piedāvāt jums vispiemērotāko ultraskaņas nosūcēju jūsu izejvielām, procesa jaudai un ražošanas mērķiem.
Ultraskaņas stenda sistēmas ir ideāli piemērotas priekšizpētes testiem un procesa optimizācijai. Lineāra palielināšana, pamatojoties uz noteiktiem procesa parametriem, ļauj ļoti viegli palielināt apstrādes jaudu no mazākām partijām līdz pilnībā komerciālai ražošanai. Augšupvērstu mērogošanu var veikt, vai nu uzstādot jaudīgāku ultraskaņas nosūcēja vienību, vai arī paralēli klasterējot vairākus ultrasonatorus. Ar UIP16000 Hielscher piedāvā visspēcīgāko ultraskaņas nosūcēju visā pasaulē.

Precīzi kontrolējamas amplitūdas optimālam rezultātam

Visi Hielscher ultrasonikatori ir precīzi kontrolējami un tādējādi uzticami darba zirgi ražošanā. Amplitūda ir viens no svarīgākajiem procesa parametriem, kas ietekmē barības vielu ultraskaņas ekstrakcijas efektivitāti un efektivitāti no kukaiņiem.
Kukaiņu materiālam, piemēram, kāpuriem un mušām, ir nepieciešama maigāka ultraskaņas apstrāde un zemākas amplitūdas iestatījumi, savukārt kriketiem un kukaiņiem ar biezu eksoskeleta apvalku ir nepieciešama ultraskaņas apstrāde augstākās amplitūdās, lai atbrīvotu mērķa barības vielas. Visi Hielscher Ultrasonics procesori ļauj precīzi iestatīt amplitūdu. Sonotrodes un pastiprinātāja ragi ir piederumi, kas ļauj mainīt amplitūdu vēl plašākā diapazonā. Hielscher rūpnieciskie ultraskaņas procesori var nodrošināt ļoti augstas amplitūdas un nodrošināt nepieciešamo ultraskaņas intensitāti prasīgiem lietojumiem. Amplitūdas līdz 200 μm var viegli nepārtraukti darbināt 24/7 darbībā.
Precīzi amplitūdas iestatījumi un ultraskaņas procesa parametru pastāvīga uzraudzība, izmantojot viedo programmatūru, dod jums iespēju apstrādāt sēklas ar visefektīvākajiem ultraskaņas apstākļiem. Optimāla ultraskaņas apstrāde, lai iegūtu vislabākos ekstrakcijas rezultātus!
Hielscher ultraskaņas iekārtu izturība ļauj 24/7 darboties lieljaudas režīmā un prasīgā vidē. Tas padara Hielscher ultraskaņas aprīkojumu par uzticamu darba rīku, kas atbilst jūsu ekstrakcijas prasībām.

Vienkārša, bezriska procesa testēšana

Ultraskaņas procesi var būt pilnīgi lineāri mērogoti. Tas nozīmē, ka katru rezultātu, ko esat sasniedzis, izmantojot laboratoriju vai stenda ultrasonikatoru, var mērogot līdz tieši tādai pašai izejai, izmantojot tieši tos pašus procesa parametrus. Tas padara ultrasonication ideāli piemērotu bezriska priekšizpēti, procesu optimizāciju un turpmāku ieviešanu komerciālajā ražošanā. Sazinieties ar mums, lai uzzinātu, kā ultraskaņas apstrāde var palielināt jūsu kukaiņu olbaltumvielu ražošanu!

Augstākā kvalitāte – Projektēts un ražots Vācijā

Kā ģimenes un ģimenes uzņēmums, Hielscher piešķir prioritāti augstākajiem kvalitātes standartiem ultraskaņas procesoriem. Visi ultrasonikatori ir projektēti, ražoti un rūpīgi pārbaudīti mūsu galvenajā mītnē Teltovā netālu no Berlīnes, Vācijā. Hielscher ultraskaņas iekārtu izturība un uzticamība padara to par darba zirgu jūsu ražošanā. 24/7 darbība ar pilnu slodzi un prasīgā vidē ir Hielscher augstas veiktspējas maisītāju dabiska īpašība.

Zemāk redzamajā tabulā ir sniegta norāde par mūsu ultrasonikatoru aptuveno apstrādes jaudu: