Extração de proteínas de larvas de mosca-soldado melhorada pela sonicação

Os sonicadores de sonda tornaram-se uma das técnicas de processamento mais comuns para o processamento de proteínas de larvas de mosca-soldado (SFL), devido à sua eficiência, às condições de processamento suaves, à escalabilidade e à versatilidade. A sonicação permite a desintegração da biomassa das larvas de mosca-soldado e a extração de proteínas, contribuindo para a utilização destas larvas como fonte de proteínas sustentável e nutritiva enquanto aditivo alimentar.

Larvas de mosca-soldado como fonte nutricional de proteínas

As larvas de mosca-soldado (Hermetia illucens) têm suscitado grande interesse como fonte de proteínas sustentável e nutritiva para a produção de alimentos, devido ao seu elevado teor proteico, à conversão eficiente de resíduos orgânicos em biomassa e à sua pegada ambiental relativamente baixa em comparação com a criação tradicional de gado. Nos parágrafos seguintes, apresentamos uma visão abrangente da utilização de larvas de mosca-soldado como fonte de proteínas e das vantagens dos sonicadores de sonda na produção de proteínas a partir destas larvas, tais como um maior rendimento em proteínas, uma melhor qualidade das proteínas e um processamento eficiente em termos de tempo.

Larvas de mosca-soldado como fonte de proteínas para a produção de alimentos

• Perfil nutricional: As larvas de mosca-soldado são ricas em proteínas e contêm aminoácidos essenciais necessários à nutrição humana. Também fornecem ácidos gordos essenciais, vitaminas e minerais, o que as torna uma valiosa fonte de nutrientes.
• Sustentabilidade: As larvas de mosca-soldado podem ser criadas com vários fluxos de resíduos orgânicos, tais como resíduos alimentares, subprodutos agrícolas e estrume. A sua capacidade de converter resíduos orgânicos em biomassa reduz a poluição ambiental e contribui para os esforços de redução e reciclagem de resíduos.
• Eficiência: As larvas de mosca-soldado apresentam uma taxa de crescimento rápida e uma elevada eficiência de conversão alimentar, o que significa que podem produzir uma quantidade significativa de biomassa com relativamente pouco alimento. Esta eficiência torna-as uma fonte de proteínas economicamente vantajosa em comparação com o gado convencional.
• Versatilidade: as larvas de mosca-soldado podem ser processadas sob várias formas, incluindo larvas inteiras, farinha de larvas desengordurada, isolados proteicos e hidrolisados. Esta versatilidade permite a sua incorporação numa vasta gama de produtos alimentares, tais como alimentos para animais, alimentos para animais de companhia, alimentos para aquicultura e produtos alimentares para consumo humano.

Utilização de sonicadores de sonda para a desintegração de larvas de mosca-soldado e a extração de proteínas

A aplicação de ultrassons de potência contribui para duas etapas principais do processo de isolamento de proteínas a partir de larvas de mosca-soldado. Em geral, utiliza-se farinha de larvas de mosca-soldado desengordurada como matéria-prima. A aplicação de ultrassons promove a desintegração e a decomposição da estrutura celular, tornando as proteínas mais facilmente disponíveis. Simultaneamente, as correntes de cavitação geradas pelos ultrassons de potência fazem entrar o solvente alcalino nas células e arrastam as proteínas para fora, de modo que, no final, a maior parte do conteúdo proteico se encontra no solvente.
 

1. Desintegração de larvas de mosca-soldado: Os sonicadores de sonda são utilizados para romper a estrutura celular das larvas de mosca-soldado, facilitando a libertação de componentes intracelulares, incluindo proteínas, lípidos e outros nutrientes. As ondas ultrassónicas geradas pela sonda provocam cavitação, que cria cavidades de vácuo que implodem, gerando forças intensas de cisalhamento e agitação mecânica. Isto rompe as membranas celulares das larvas, levando à desintegração dos componentes celulares.
2. Extração de proteínas: A sonicação ajuda a extrair proteínas da biomassa das larvas de mosca-soldado, intensificando a transferência de massa das proteínas para o solvente. A microturbulência e as microcorrentes induzidas pela cavitação promovem a difusão das proteínas das células rompidas para o solvente circundante. Isto melhora a eficiência da extração de proteínas, resultando em maiores rendimentos de extratos ricos em proteínas.

 
Esta desintegração celular e extração de proteínas por ultrassons proporciona rendimentos superiores em proteínas. Como a sonicação é uma técnica de processamento suave e não térmica, obtêm-se proteínas de excelente qualidade.
 

Eficiência da extração ultrassónica de proteínas de larvas de mosca-soldado comprovada pela investigação

A investigação já demonstrou que a extração assistida por ultrassons aumentou significativamente a taxa de extração de proteínas de larvas de mosca-soldado-negra de 55,40% para 80,37%. O efeito da extração assistida por ultrassons na estrutura das larvas de mosca-soldado-negra melhorou a solubilidade e a capacidade de emulsificação das proteínas isoladas destas larvas. Além disso, a digestibilidade proteica in vitro das proteínas de larvas de mosca-soldado-negra extraídas por ultrassons foi de 99,79 %, um valor comparável ao das proteínas do soro do leite. (cf. Xu et al., 2023)

O que torna a sonicação a técnica de extração preferida para as proteínas de larvas de mosca-soldado?

A sonicação tornou-se uma das técnicas de processamento mais comuns para o processamento de proteínas de larvas de mosca-soldado. Isto deve-se às várias vantagens tecnológicas que a extração ultrassónica de proteínas oferece.

• Eficiência: A sonicação oferece um método rápido e eficiente para desintegrar a biomassa das larvas de mosca-soldado e extrair proteínas. Em comparação com os métodos mecânicos ou químicos tradicionais, a sonicação requer tempos de processamento mais curtos e pode alcançar rendimentos de extração mais elevados.
• Condições de processamento suaves: A sonicação pode ser realizada a temperaturas relativamente baixas, minimizando a desnaturação ou a degradação de proteínas sensíveis ao calor e preservando as suas propriedades funcionais. Isto é particularmente importante para manter a qualidade nutricional dos extratos proteicos de larvas de mosca-soldado.
• Escalabilidade: A sonicação é uma tecnologia escalável que pode ser facilmente integrada em operações de processamento à escala industrial. Os sonicadores de sonda estão disponíveis numa vasta gama de tamanhos e configurações – para tratamento descontínuo e em linha, permitindo a personalização para satisfazer os requisitos específicos de processamento das instalações de extração de proteínas de larvas de mosca-soldado.
• Versatilidade: A sonicação pode ser aplicada a diversas fontes de biomassa de larvas de mosca-soldado e condições de processamento. Quer se utilizem larvas frescas ou secas, a sonicação pode desintegrar eficazmente a biomassa e extrair proteínas, tornando-a adequada a diferentes cenários de processamento e aplicações dos produtos finais.

 
A sonicação permite a desintegração da biomassa das larvas de mosca-soldado e a extração de proteínas, contribuindo para a utilização destas larvas como fonte de proteínas sustentável e nutritiva para a produção de alimentos.
 

Como encontrar o melhor sonicador para a extração de proteínas de larvas de mosca-soldado?

Ao selecionar um sonicador para a extração de proteínas de larvas de mosca-soldado, dê prioridade a um sonicador de sonda fiável que disponha de potência ultrassónica suficiente para a capacidade de processamento pretendida, qualidade industrial e robustez, facilidade de utilização, funcionalidades de segurança e apoio técnico honesto. Os extratores ultrassónicos de sonda de alta qualidade fabricados pela Hielscher Ultrasonics são preferidos pela sua construção robusta e personalizada, pelo desempenho consistente e pelos serviços abrangentes de consultoria e apoio ao cliente, o que os torna os equipamentos de extração mais fiáveis para aplicações de processamento de proteínas de larvas de mosca-soldado.

Conceção, fabrico e consultoria – Qualidade de fabrico alemão

Os sonicadores Hielscher são bem conhecidos pelos seus padrões de qualidade e conceção do mais elevado nível. A robustez e a facilidade de operação permitem a integração sem dificuldades dos nossos sonicadores em instalações industriais. Os sonicadores Hielscher lidam facilmente com condições adversas e ambientes exigentes.

A Hielscher Ultrasonics é uma empresa com certificação ISO e dá especial importância a sonicadores de elevado desempenho com tecnologia de ponta e facilidade de utilização. Naturalmente, os sonicadores Hielscher estão em conformidade com os requisitos CE e cumprem os requisitos UL, CSA e RoHs.

A tabela abaixo apresenta uma indicação da capacidade de processamento aproximada dos nossos sonicadores: