Улучшенное производство белка насекомых с помощью ультразвука

Насекомые являются устойчивым, простым в выращивании источником высококачественных питательных белков и липидов. Для того, чтобы отделить белки и липиды от насекомых, ультразвуковая экстракция используется в качестве высокоэффективной и надежной технологии. Ультразвуковость была доказана для высоких показателей экстракции, высокий уровень белка и липидов, а также быстрая обработка ингредиентов насекомых высокого качества.

Зачем извлекать белки насекомых с помощью силового ультразвука?

Мучные черви используются в качестве источника для производства белков и липидов для питания человека и животных. ULtrasonic экстракция используется для высвобождения и отделения липидов и белков от насекомых.Экстракт белка насекомых обычно считается более качественным, чем мука из насекомых, потому что он содержит более высокий процент белка и меньший процент других нежелательных материалов, таких как хитин и жиры.
Мука из насекомых обычно изготавливается путем измельчения целых насекомых в порошок, который может содержать значительное количество неперевариваемых материалов, таких как хитин, экзоскелеты и другие непитательные компоненты. Напротив, экстракт белка насекомых обычно получают путем извлечения белка из насекомых, в результате чего получается более чистый и концентрированный белковый продукт. Было доказано, что ультразвуковая экстракция является высокоэффективным методом производства высококачественного белка насекомых.
Более высокая концентрация белка в экстракте белка насекомых означает, что он может обеспечить больше белка на грамм, чем мука из насекомых, что делает его более эффективным источником белка. Кроме того, удаление непитательных компонентов может сделать экстракт белка насекомых более легкоусвояемым и снизить риск проблем с пищеварением у животных и людей, которые его потребляют.
Кроме того, экстракт белка насекомых может иметь более мягкий вкус и запах по сравнению с мукой из насекомых, что делает его более привлекательным для потребителей. Он также имеет более универсальное применение, так как его можно использовать в качестве ингредиента в широком спектре пищевых и кормовых продуктов.
 

На видео демонстрируется распад и извлечение личинки мухи-солдата с помощью ультразвукового ультразвукового датчика Hielscher UP200Ht.

Извлечение личинок мухи-солдатика в воде с помощью ультразвукового аппарата зондового типа UP200Ht

Миниатюра видео

 

Ультразвуковой процессор UIP2000hdT (2 кВт) с перемешиваемым пакетным реактором

Ультразвуковой экстрактор UIP2000hdT (2 кВт) с реактором периодического действия для экстракции белка насекомых

Ультразвуковая экстракция белков насекомых

Ультразвуковая экстракция может быть легко внедрена в обычную обработку муки насекомых и позволяет перейти к конечному продукту. Ультразвуковой экстрагированный белок насекомых имеет более высокое качество, чем мука из насекомых, предлагая более высокую питательную ценность, улучшенный вкус и лучшие функциональные возможности.

Общий протокол экстракции белка насекомых с использованием ультразвукового аппарата зондового типа

Общий протокол извлечения пищевых белков из личинок мух-солдатиков с помощью ультразвукового зонда:
Материалы и оборудование:

  • Личинки мухи-солдатика или другие виды насекомых, такие как личинки мучных червей (Tenebrio molitor), взрослые особи сверчка (Gryllus bimaculatus) и куколки тутового шелкопряда (Bombyx mori) – предварительно культивированные и заготовленные
  • Ультразвуковой зонд
  • Блендер или кухонный комбайн
  • Дистиллированная вода, содержащая 9,46 мМ аскорбиновой кислоты или другого растворителя по выбору
  • центрифуга
  • Стеклянная или пластиковая тара
  • Фильтровальная бумага или сетчатые фильтры

 

Пошаговая инструкция по экстракции белка насекомых

  1. Подготовка личинок насекомых:

    • Заготавливают личинок мухи-солдата из системы выращивания.
    • Тщательно промойте личинки дистиллированной водой, чтобы удалить мусор или загрязнения.
    • Заморозьте личинки при температуре -20°C или ниже, чтобы деактивировать ферменты и сохранить качество белка.
  2. Уничтожение личинок:

    • Разморозьте замороженные личинки и переложите их в блендер или кухонный комбайн.
    • Добавьте подходящий объем дистиллированной воды или буферного раствора для достижения желаемой концентрации белка (например, 10% по массе).
    • Измельчите или измельчите личинки до получения однородной суспензии.
    • Перелейте навозную жижу в стеклянную или пластиковую емкость.
  3. Обезжиривание (опционально):

    • Обезжиривание муки из насекомых является необязательным этапом, который помогает увеличить выход и качество белка. Содержание жира в муке из насекомых снижается с помощью обработки гексаном. В целом, для большинства белковых экстрактов насекомых, предназначенных для употребления в пищу человеком, рекомендуется обезжиривание, чтобы улучшить качество белка. Обычный процесс обезжиривания гексаном занимает много времени. Ультразвук может значительно ускорить обезжиривание муки из насекомых!
  4. Ультразвуковая обработка:

    • Погрузите зонд ультразвукового аппарата, например, UIP2000hdT, в личиночную жижу.
    • Установите параметры ультразвукового аппарата, например, 100% амплитуду и время ультразвука в соответствии с объемом и суспензией.
    • Воздействуйте ультразвуковыми волнами на личиночную жижу, поддерживая постоянную температуру, чтобы избежать денатурации белков.
    • Процесс ультразвуковой обработки помогает разрушить клетки и высвободить белки из личинок.
    • Контролируйте температуру во время ультразвуковой обработки. Ультразвуковые аппараты Hielscher оснащены датчиком температуры и контролем температуры.
  5. Центрифугирование:

    • После ультразвуковой обработки перелейте обработанную ультразвуком личиночную суспензию в центрифужные пробирки.
    • Центрифугируйте пробирки с подходящей скоростью и продолжительностью, чтобы отделить белоксодержащий надосадочную жидкость от твердого мусора и неразрушенных клеток.
    • Соберите надосадочную жидкость, в которой содержатся извлеченные белки, и переложите ее в чистую емкость.
    • При необходимости повторите этап центрифугирования, чтобы удалить оставшиеся твердые частицы. В качестве альтернативы фильтрация может быть использована в качестве метода разделения белков.
  6. Анализ и хранение белка:

    • Провести анализ белков для оценки качества и состава экстрагированных белков.
  7. Место хранения:

    • Храните извлеченные белки в подходящих контейнерах в прохладном, сухом и темном месте.

 
Насекомые как источник пищи: Насекомые, такие как сверчка, черви, мухи и личинки богаты белками. Для удовлетворения растущего спроса на высококачественные белки, насекомые получили ценится как здоровый, устойчивый и экологически чистый источник белка, который используется для питания человека, корма для домашних животных и кормов для скота. Насекомые эктотермические (что означает, что они хладнокровные и не тратить энергию для производства тепла для повышения температуры тела), они не требуют много места, и они могут быть поданы с использованием отходов в качестве субстрата роста. Это делает белки насекомых и липиды перспективным источником пищи, который может помочь заполнить «белковый пробел», который необходимо преодолеть, чтобы прокормить растущее население мира и его спрос на высококачественные питательные вещества, особенно белок.
Разведение насекомых: Насекомых разводят на фермах насекомых, где они выращиваются в контейнерах или реакторах. С преимуществом быстрорастущих организмов, они требуют относительно низкого ухода, могут быть поданы с органическими отходами, и быстро культивируется для сбора урожая размера или спелости. Особенно личинки мух, червей и сверчков легко размножаются. Что касается эффективности, личинки черного солдата летать признается за его отличное преобразование органических отходов в высококачественный белок. Вот почему черный солдат летать также известен как "королева преобразования отходов" под насекомых фермеров.
 
Этапы обработки муки из насекомых: Когда насекомые достигли своих целевых размеров или стадиона, они собирают урожай. Это означает, что они готовы быть обработаны в пищевые ингредиенты. Перед обработкой насекомых промывают в воде, просеивают и хранят заживо при 4 градусах Цельсия в течение примерно одного дня без каких-либо кормов.
После этого насекомых готовят, а затем сушат очень горячим воздухом или нагревая их в контейнере. Термическая обработка также требуется для уничтожения бактерий. Наконец, насекомых перемалывают в сухую муку из насекомых (также известную как мука из насекомых). Мука из насекомых может быть использована в качестве пищевого ингредиента или добавки в корм для животных. Но для того, чтобы усовершенствовать и модернизировать муку из насекомых, извлекаются наиболее ценные ингредиенты, т.е. белки и липиды. Особенно чистый белок насекомых ценится как высокопитательный ингредиент, который используется в протеиновых батончиках, протеиновых порошках и в качестве добавки ко многим пищевым продуктам, таким как выпечка, чипсы, крекеры и т. Д.
 
Используйте ультразвуковые экстракторы зондового типа для производства высококачественного белка насекомых!
 
Ультразвуковая экстракция высококачественных белков из насекомых:
Ультразвуковая экстракция используется для производства белковых порошков, гидролизатов и белковых изолятов от многих видов насекомых, включая мух, червей, жуков, сверчков и личинок. Извлекая высококачественные белки из насекомых, ультразвук производит функциональные пищевые ингредиенты с превосходным профилем питания.

Преимущества ультразвуковой извлечения белка из насекомых

Ультразвуковой экстрактор для экстракции белка насекомыхУльтразвук широко применяется для извлечения и лечения белков из различных источников, таких как растительные (например, из сои, риса, рапса, подсолнечника, тыквенных семечек и т.д.), молочных продуктов (например, концентрата сывороточного белка (WPC), сывороточного белка, молочного белка, ратината кальция, водорослей (например, водорослей), морепродуктов (например, рыбных побочных продуктов и отходов морепродуктов) и насекомых (например, червей, личинок, мух, жуков, жуков и жуков).
Как высокоэффективная и зеленая технология экстракции, ультразвуковая добыча белка насекомых была найдена в производстве белковых порошков насекомых, гидролизатов и изолятов. Благодаря высокой надежности процесса, повторяемости и линейному масштабированию ультразвук используется для извлечения белка из насекомых, изменения белковых структур и улучшения физико-химических свойств белка.
Например, Mintha et al. (2020) применяла ультразвуковую экстракции к личинкам черных солдатских мух (H. illucens). Они сообщают, что sonication улучшение структуры белка, измененная функциональность белка, и, как тем самым полезно для производства H. illucens белка / гидролизатов. В частности, потенциал зеты, дисперсия и тиол значения были увеличены за счет ультразвука. Кроме того, мутность и размер частиц белка уменьшились после соника. Ультразвук значительно повысил легкость изолятов белка на х ̄ 7,46% по сравнению с незвуковой контроля.

В этом видео мы покажем вам ультразвуковую систему мощностью 2 киловатта для встроенной работы в продувочном шкафу. Hielscher поставляет ультразвуковое оборудование практически для всех отраслей промышленности, таких как химическая промышленность, фармацевтика, косметика, нефтехимические процессы, а также для процессов экстракции на основе растворителей. Этот продувочный шкаф из нержавеющей стали предназначен для работы во взрывоопасных зонах. Для этого герметичный шкаф может быть продуваем клиентом азотом или свежим воздухом для предотвращения попадания легковоспламеняющихся газов или паров в шкаф.

2 ультразвуковых аппарата мощностью 1000 Вт в продувочном шкафу для установки во взрывоопасных зонах

Миниатюра видео

Промышленный ультразвуковой экстрактор для выделения белка насекомых

Ультразвуковая экстракционная система для производства высококачественного белка насекомых

Высокая производительность ультразвуковых для обработки белка насекомых

Ультразвуковая экстракция и гомогенизация является надежной технологией обработки, которая облегчает и ускоряет производство высококачественных белков насекомых. Портфолио Hielscher Ultrasonics охватывает весь спектр от компактных лабораторных ультразвуковых систем до промышленных систем экстракции. Таким образом, мы в Hielscher можем предложить вам наиболее подходящий ультразвуковой для вашей предполагаемой пропускной способности процесса. Наш давний опытный персонал поможет вам от технико-экономических испытаний и оптимизации процессов до установки ультразвуковой системы на окончательном уровне производства.
Небольшой отпечаток ног наших ультразвуковых экстракторов, а также их универсальность в вариантах установки делают их пригодными даже для малых помещений по переработке белка насекомых. Ультразвуковые процессоры устанавливаются по всему миру на предприятиях по производству пищевых продуктов и пищевых добавок, а также для производства кормов для домашних животных и скота. Кроме того, ультразвуковые смесители с высоким сном идеально подходят для формулирования белков насекомых в пищевые продукты человека, а также в корм для домашних животных для сопровождающих животных и корма для скота сельскохозяйственных животных.

Hielscher Ультразвук – Сложное оборудование для извлечения

Ассортимент продукции Hielscher Ultrasonics охватывает весь спектр высококонических ультразвуковых экстракторов от малого до крупного масштаба. Дополнительные аксессуары позволяют легко сборки наиболее подходящей ультразвуковой конфигурации устройства для вашего процесса белка насекомых. Оптимальная ультразвуковая установка зависит от предполагаемой мощности, объема, сырья, партии или процесса и сроков.

Ультразвуковая экстракция насекомых – Пакетная и встроенная обработка

Ультразвуковые системы Hielscher могут использоваться для пакетной и непрерывной обработки. Ультразвуковая пакетная обработка идеально подходит для тестирования процессов, оптимизации и малого и среднего уровня производства. Для производства больших объемов белков насекомых, инлайн обработки может быть более выгодным. В то время как пакетирование требует только очень простой установки, это более трудоемким и трудоемким. Непрерывный процесс смешивания рядов требует сложной настройки – состоящий в насосе, шлангах или трубах и цистернах- но он более эффективен, быстрее и требует значительно меньше труда. Hielscher Ultrasonics имеет наиболее подходящую установку экстракции для вашего объема добычи и целей процесса.

Ультразвуковые экстракторы для каждой емкости продукта

UIP4000hdT потоковой ячейки для внеливой звукозации в промышленных масштабахАссортимент продукции Hielscher Ultrasonics охватывает весь спектр ультразвуковых процессоров от компактных лабораторных ультразвуковых систем до полностью промышленных ультразвуковых процессоров с возможностью обработки грузовых автомобилей в час. Полный ассортимент продукции позволяет нам предложить Вам наиболее подходящий ультразвуковой экстрактор для вашего сырья, производственных мощностей и производственных целей.
Ультразвуковые системы скамейки идеально подходят для технико-экономических испытаний и оптимизации процессов. Линейное масштабирование, основанное на установленных параметрах процесса, позволяет очень легко увеличить перерабатывающие мощности от небольших лотов до полностью коммерческого производства. Масштабирование может быть сделано либо путем установки более мощного ультразвукового экстрактора единицы или кластеризации нескольких ультразвуковых параллельно. С UIP16000, Hielscher предлагает самый мощный ультразвуковой экстрактор во всем мире.

Точно управляемые амплитуды для оптимальных результатов

Все ultrasonicators Hielscher точно controllable и таким образом надежные лошади работы в продукции. Амплитуда является одним из важнейших параметров процесса, которые влияют на эффективность и эффективность ультразвуковой экстракции питательных веществ из насекомых.
Ультразвуковыми аппаратами Hielscher можно дистанционно управлять через браузер. Параметры обработки ультразвуком можно контролировать и корректировать точно в соответствии с требованиями процесса.Насекомые, такие как личинки и мухи, требуют более мягкого ультразвукового воздействия и более низких амплитудных настроек, в то время как сверчки и насекомые с толстой оболочкой экзоскелета требуют ультразвуковой обработки с более высокой амплитудой для высвобождения целевых питательных веществ. Все ультразвуковые процессоры Hielscher позволяют точно настраивать амплитуду. Сонотроды и рупоры бустеров – это аксессуары, которые позволяют изменять амплитуду в еще более широком диапазоне. Промышленные ультразвуковые процессоры Hielscher могут обеспечивать очень высокие амплитуды и требуемую интенсивность ультразвука для сложных задач. Амплитуды до 200 мкм могут легко работать непрерывно в режиме 24/7.
Точные настройки амплитуды и постоянный мониторинг параметров ультразвукового процесса с помощью интеллектуального программного обеспечения дают вам возможность лечить ваши семена с наиболее эффективными ультразвуковыми условиями. Оптимальная соника для достижения наилучших результатов извлечения!
Надежность ультразвукового оборудования Hielscher позволяет работать в режиме 24/7 в тяжелых условиях и в сложных условиях. Это делает ультразвуковое оборудование Hielscher надежным рабочим инструментом, отвечающим вашим требованиям к вытяжке.

Простое и безрисковое тестирование процесса

Ультразвуковые процессы могут быть полностью линейными. Это означает, что каждый результат, которого вы достигли с помощью лабораторного или настольного ультразвукового аппарата, может быть масштабирован до точно такого же результата с использованием точно таких же параметров процесса. Это делает ультразвук идеальным для безрискового технико-экономического обоснования, оптимизации процесса и последующего внедрения в коммерческое производство. Свяжитесь с нами, чтобы узнать, как обработка ультразвуком может увеличить производство белка насекомых!

Наивысшее качество – Разработано и изготовлено в Германии

Являясь семейным предприятием, компания Hielscher уделяет первостепенное внимание высочайшим стандартам качества своих ультразвуковых процессоров. Все ультразвуковые аппараты разрабатываются, производятся и тщательно тестируются в нашем головном офисе в Тельтове недалеко от Берлина, Германия. Прочность и надежность ультразвукового оборудования Hielscher делают его рабочей лошадкой на вашем производстве. Работа в режиме 24/7 при полной нагрузке и в сложных условиях является естественной характеристикой высокопроизводительных смесителей Hielscher.

В приведенной ниже таблице приведена приблизительная производительность наших ультразвуковых аппаратов:

Объем партии Скорость потока Рекомендуемые устройства
От 1 до 500 мл от 10 до 200 мл/мин UP100H
от 10 до 2000 мл от 20 до 400 мл/мин Uf200 ः т, UP400St
0от .1 до 20 л 0от 2 до 4 л/мин UIP2000hdT
от 10 до 100 л от 2 до 10 л/мин UIP4000hdT
от 15 до 150 л От 3 до 15 л/мин UIP6000hdT
не доступно от 10 до 100 л/мин UIP16000
не доступно больше кластер UIP16000
Ультразвуковой аппарат мощностью 4 кВт для промышленного извлечения белка из насекомых, а также для обработки хитина / хитозана

Ультразвуковая экстракционная система UIP4000hdT для выделения качественного белка из насекомых.

 



Полезные сведения

Антомофагия

Использование насекомых в качестве питательного соединения для кормления людей и животных называют "ентомофагией". Оксфордский онлайн словарь определяет термин "антомофагия" как "практика употребления насекомых, особенно людьми". Поскольку насекомые являются устойчивым источником, богатым высококачественными белками и липидами, насекомые, такие как сверчков, мух, личинок, червей, личинок, жуков и тараканов выращиваются и обрабатываются для производства белков и жирных кислот для питания человека и животных.

Насекомые как источник питательного белка

Насекомые известны как источник высококачественного белка, содержащего много незаменимых аминокислот. Поэтому для производства белков для потребления человеком и животными разводят многочисленных сверчков, кузнечиков, жуков, ночных бабочек, червей, мух и различных других насекомых. Помимо того, что насекомые богаты белками, они также являются значительным источником жирных кислот, минералов (например, железа, цинка, калия, селена и меди) и витаминов (в основном витаминов группы В). Например, насекомые, такие как сверчка и черви имеют высокую концентрацию полного белка, витамина В12, рибофлавина и витамина А.
В отличие от продуктов животного происхождения, насекомые содержат также пищевые волокна. Насекомое волокно в основном находится в виде хитина, важного строительного блока экзоскелета.
Обычно выведенные насекомые для производства белка являются следующими видами:

  • Червь (Tenebrio Molitor L.) является личинок форме вида темных жуков (Coleoptera). Оптимальная температура инкубации 25 ̊С – 27 ̊С и его эмбриональное развитие длится от 4 до 6 дней. Он имеет длительный период личинок около полугода с оптимальной температурой и низкой влаги прекращается. Содержание белка личинок Tenebrio Molitor и взрослых составляет 46,44% и 63,34% соответственно.
  • Дом крикет (Acheta domesticus) является наиболее распространенным типом крикета используется для потребления человеком. Крикет, как известно, является одним из самых питательных съедобных насекомых. Сверчков можно употреблять в сухом обжаривании, запекать, обжарить во фритюре, варить или использовать в качестве пищевого ингредиента. Для интеграции сверчков в функциональные продукты питания, пищевые формулировки или рецепты, крикет еды или муки используется. Крикетная еда – это порошок сушеных и мелких молотых сверчков. Сверчков созревают быстро и, как правило, полный выросли в течение 3 -4 недель. Индивидуальная самка может отложить от 1200 до 1500 яиц за 3-4 недели. Из-за быстрого и простого роста, сверчков выращивают для питания человека, а также для животных. Сверчков обычно убивают глубоким замораживанием, где они не чувствуют боли и поделись перед неврологической смертью.
  • Черный солдат летать (Hermetia illucens) является распространенным и широко распространенной мухой семьи Stratiomyidae. Черный солдат мухи широко выращиваются из-за их исключительно высокого содержания белка и низкие требования во время размножения и выращивания этапов. Для этого требуется очень мало ресурсов, что позволяет эффективно лечить биоотготы. Черные личинки мухи (BSFL) содержат до 43% белка, 35% жирных кислот, и богаты кальцием и другими микроэлементами. Так как личинки имеют самое высокое содержание белка, черные мухи солдат разводят только около 18 дней, пока они не достигли личинок стадиона, а затем собирают. Полный жизненный цикл полета черного солдата составляет всего 6 недель.
    Узнайте больше о преимуществах ультразвуковой экстракции белка из личинок львинки-львинки!
    Личинки черной львинки (Hermetia illucens) также успешно использовались в качестве источника липидов, которые впоследствии были нано-эмульгированный ультразвуком,
Hielscher Ultrasonics производит высокопроизводительные ультразвуковые гомогенизаторы для дисперсии, эмульгации и извлечения клеток.

Высокомощные ультразвуковые гомогенизаторы от лаборатория в пилот а также промышленные масштаб.

Литература / Ссылки


Ультразвук с высокими эксплуатационными характеристиками! Ассортимент продукции Hielscher охватывает весь спектр от компактных лабораторных ультразвуковых аппаратов до настольных установок и полностью промышленных ультразвуковых систем.

Hielscher Ultrasonics производит высокую производительность ультразвуковых гомогенизаторов из лаборатория в промышленного размера.


Мы будем рады обсудить ваш процесс.

Давайте свяжемся.