Prodhim i përmirësuar i proteinave nga insektet me ultratinguj

Insektet janë një burim i qëndrueshëm dhe i lehtë për t’u rritur për proteina dhe lipide ushqyese me cilësi të lartë. Për të ndarë proteinat dhe lipidet nga insektet, ekstraktimi me ultratinguj përdoret si një teknologji shumë efikase dhe e besueshme. Trajtimi me ultratinguj është provuar se siguron shkallë të larta ekstraktimi, rendimente të larta proteinash dhe lipidesh dhe përpunim të shpejtë të përbërësve nga insektet me cilësi të shkëlqyer.

Pse të ekstraktohen proteinat nga insektet me ultratinguj me fuqi të lartë?

Ekstrakti i proteinave nga insektet zakonisht konsiderohet me cilësi më të lartë se mielli i insekteve, sepse përmban një përqindje më të lartë proteinash dhe një përqindje më të ulët të materialeve të tjera të padëshiruara, si kitina dhe yndyrnat.
Mielli i insekteve zakonisht prodhohet duke bluar insekte të plota në pluhur, i cili mund të përmbajë një sasi të konsiderueshme materialesh të patretshme, si kitina, ekzoskeletet dhe përbërës të tjerë joushqyes. Në të kundërt, ekstrakti i proteinave nga insektet zakonisht prodhohet duke ekstraktuar proteinat nga insektet, çka jep një produkt proteinik më të pastër dhe më të përqendruar. Ekstraktimi me ultratinguj është provuar se është një teknikë prodhimi shumë e efektshme për proteina nga insektet me cilësi të lartë.
Përqendrimi më i lartë i proteinave në ekstraktin e proteinave nga insektet do të thotë se ai mund të sigurojë më shumë proteina për gram sesa mielli i insekteve, duke e bërë atë një burim më efikas proteinash. Përveç kësaj, heqja e përbërësve joushqyes mund ta bëjë ekstraktin e proteinave nga insektet më lehtësisht të tretshëm dhe mund të zvogëlojë rrezikun e problemeve të tretjes te kafshët dhe njerëzit që e konsumojnë.
Gjithashtu, ekstrakti i proteinave nga insektet mund të ketë shije dhe erë më të butë krahasuar me miellin e insekteve, duke e bërë atë më tërheqës për konsumatorët. Ai ka gjithashtu përdorime më të larmishme, pasi mund të përdoret si përbërës në një gamë të gjerë produktesh ushqimore për njerëz dhe kafshë.
 

Ekstraktimi i proteinave nga insektet me ultratinguj

Ekstraktimi me ultratinguj mund të integrohet lehtësisht në përpunimin e zakonshëm të miellit të insekteve dhe mundëson përmirësimin e produktit përfundimtar. Proteinat e ekstraktuara nga insektet me ultratinguj kanë cilësi më të lartë se mielli i insekteve, duke ofruar vlera më të larta ushqyese, shije të përmirësuar dhe veti funksionale më të mira.

Protokoll i përgjithshëm për ekstraktimin e proteinave nga insektet duke përdorur një pajisje me ultratinguj me sondë

protokoll i përgjithshëm për ekstraktimin e proteinave të përshtatshme për përdorim ushqimor nga larvat e mizës ushtare duke përdorur një sondë me ultratinguj:
Materialet dhe pajisjet:

• Larva të mizës ushtare ose lloje të tjera insektesh, si larvat e krimbit të miellit (Tenebrio molitor), bulktha të rritur (Gryllus bimaculatus) dhe pupa të krimbit të mëndafshit (Bombyx mori) – të rritura dhe të mbledhura paraprakisht
• Pajisje me ultratinguj me sondë
• Blender ose përpunues ushqimor
• Ujë i distiluar që përmban 9,46 mM acid askorbik ose një tretës tjetër sipas zgjedhjes
• Centrifugë
• Enë qelqi ose plastike
• Letër filtri ose filtra rrjetë

Udhëzim hap pas hapi për ekstraktimin e proteinave nga insektet

1. Përgatitja e larvave të insekteve:
   • Mblidhni larvat e mizës ushtare nga sistemi i rritjes.
   • Lajini larvat mirë me ujë të distiluar për të larguar çdo mbetje ose papastërti.
   • Ngrijini larvat në -20°C ose më poshtë për të çaktivizuar enzimat dhe për të ruajtur cilësinë e proteinave.
2. Shpërbërja e larvave:
   • Shkrini larvat e ngrira dhe transferojini në një blender ose përpunues ushqimor.
   • Shtoni një vëllim të përshtatshëm uji të distiluar ose tretësire tampon për të arritur përqendrimin e dëshiruar të proteinave (p.sh., 10% w/v).
   • Përziejini në blender ose përpunojini larvat derisa të përftohet një suspension i trashë homogjen.
   • Transferojeni suspensionin e trashë në një enë qelqi ose plastike.
3. Heqja e yndyrës (opsionale):
   • Heqja e yndyrës nga mielli i insekteve është një hap opsional që ndihmon në rritjen e rendimentit dhe cilësisë së proteinave. Përmbajtja e yndyrës në miellin e insekteve zvogëlohet nëpërmjet trajtimit me heksan. Në përgjithësi, për shumicën e ekstrakteve të proteinave nga insektet për konsum njerëzor, rekomandohet heqja e yndyrës për të përmirësuar cilësinë e proteinave. Procesi konvencional i heqjes së yndyrës me heksan kërkon shumë kohë. Trajtimi me ultratinguj mund ta përshpejtojë ndjeshëm heqjen e yndyrës nga mielli i insekteve!
4. Trajtimi me ultratinguj:
   • Zhytni sondën e pajisjes me ultratinguj, p.sh., UIP2000hdT, në suspensionin e trashë të larvave.
   • Vendosni parametrat e aparatit me ultratinguj, p.sh., amplitudën 100% dhe kohën e sonikimit, në përputhje me vëllimin dhe suspensionin.
   • Aplikoni valë ultrasonike në suspensionin e larvave duke ruajtur një temperaturë konstante për të shmangur denatyrimin e proteinave.
   • Procesi i trajtimit me ultratinguj ndihmon në shpërbërjen e qelizave dhe çlirimin e proteinave nga larvat.
   • Monitoroni temperaturën gjatë sonikimit. Aparatet me ultratinguj Hielscher janë të pajisura me një sensor temperature dhe kontroll të temperaturës.
5. Centrifugimi:
   • Pas trajtimit me ultratinguj, transferojeni suspensionin e sonikuar të larvave në epruveta centrifugimi.
   • Centrifugojini epruvetat me shpejtësi dhe kohëzgjatje të përshtatshme për të ndarë supernatantin që përmban proteina nga mbetjet e ngurta dhe qelizat e pashpërbëra.
   • Mblidhni supernatantin, i cili përmban proteinat e ekstraktuara, dhe transferojeni në një enë të pastër.
   • Sipas dëshirës, përsëritni hapin e centrifugimit nëse është e nevojshme për të larguar çdo grimcë të ngurtë të mbetur. Si alternativë, filtrimi mund të përdoret si teknikë për ndarjen e proteinave.
6. Analiza dhe ruajtja e proteinave:
   • Kryeni analizën e proteinave për të vlerësuar cilësinë dhe përbërjen e proteinave të ekstraktuara.
7. Ruajtja:
   • Ruajini proteinat e ekstraktuara në enë të përshtatshme, në një vend të freskët, të thatë dhe të errët.

 
Insektet si burim ushqimi: Insektet si bulkthat, krimbat, mizat dhe larvat janë të pasura me proteina. Për të përmbushur kërkesën në rritje për proteina me cilësi të lartë, insektet janë vlerësuar si një burim proteinash i shëndetshëm, i qëndrueshëm dhe miqësor ndaj mjedisit, i cili përdoret për ushqimin e njerëzve, kafshëve të shoqërimit dhe bagëtive. Insektet janë ektotermike (që do të thotë se janë gjakftohta dhe nuk harxhojnë energji për të prodhuar nxehtësi për të rritur temperaturën e trupit), nuk kërkojnë shumë hapësirë dhe mund të ushqehen duke përdorur mbetje si substrat për rritje. Kjo i bën proteinat dhe lipidet e insekteve një burim premtues ushqimi, i cili mund të ndihmojë në plotësimin e “hendekut të proteinave”, që duhet kapërcyer për të ushqyer popullsinë botërore në rritje dhe për të përmbushur kërkesën e saj për lëndë ushqyese me cilësi të lartë, veçanërisht për proteina.
Mbarështimi i insekteve: Insektet mbarështohen në ferma insektesh, ku rriten në kontejnerë ose reaktorë. Duke pasur avantazhin se janë organizma që rriten shpejt, ato kërkojnë relativisht pak përkujdesje, mund të ushqehen me mbetje organike dhe arrijnë shpejt madhësinë ose pjekurinë për grumbullim. Veçanërisht larvat e mizave, krimbat e miellit dhe bulkthat janë të lehtë për t’u mbarështuar. Për sa i përket efikasitetit, larvat e mizës ushtarake të zezë njihen për shndërrimin e shkëlqyer të mbetjeve organike në proteina me cilësi të lartë. Kjo është arsyeja pse miza ushtarake e zezë njihet edhe si “mbretëresha e shndërrimit të mbetjeve” ndër mbarështuesit e insekteve.
 
Hapat e përpunimit të miellit të insekteve: Kur insektet kanë arritur madhësinë ose fazën e synuar të zhvillimit, ato grumbullohen. Kjo do të thotë se janë gati për t’u përpunuar në përbërës ushqimorë. Para përpunimit, insektet lahen në ujë, siten dhe ruhen të gjalla në 4℃ për rreth një ditë pa asnjë ushqim.
Më pas, insektet gatuhen dhe pastaj thahen me ajër shumë të nxehtë ose duke i ngrohur në një enë. Trajtimi termik është gjithashtu i nevojshëm për të vrarë bakteret. Në fund, insektet bluhen për të prodhuar një miell të thatë insektesh (i njohur edhe si miell insektesh). Mielli i insekteve mund të përdoret si përbërës ushqimor ose si shtesë në ushqimin e kafshëve. Por për të rafinuar dhe përmirësuar miellin e insekteve, ekstraktohen përbërësit më të vlefshëm, pra proteinat dhe lipidet. Veçanërisht proteina e pastër e insekteve vlerësohet si një përbërës me vlerë të lartë ushqyese, i cili përdoret në shufra proteinike, pluhura proteinike dhe si shtesë në shumë produkte ushqimore, si produkte të pjekura, patatina, biskota të kripura etj.
 
Përdorni ekstraktorë me ultratinguj të tipit me sondë për të prodhuar proteina insektesh me cilësi të lartë!
 
Ekstraktimi me ultratinguj i proteinave me cilësi të lartë nga insektet:
Ekstraktimi me ultratinguj përdoret për të prodhuar pluhura proteinike, hidrolizate dhe izolate proteinike nga shumë forma insektesh, duke përfshirë mizat, krimbat, kandrrat, bulkthat dhe larvat. Duke ekstraktuar proteina me cilësi të lartë nga mielli i insekteve, trajtimi me ultratinguj prodhon përbërës ushqimorë funksionalë me profil ushqyes superior.

Përparësitë e ekstraktimit me ultratinguj të proteinave nga insektet

Trajtimi me ultratinguj përdoret gjerësisht për të ekstraktuar dhe trajtuar proteina nga burime të ndryshme, si materialet bimore (p.sh., nga soja, orizi, kolza, luledielli, farat e kungullit etj.), produktet e qumështit (p.sh., koncentrati i proteinave të hirrës (WPC), proteinat e hirrës, retentatet e proteinave të qumështit, kazeinati i kalciumit), algat (p.sh., algat detare), produktet e detit (p.sh., nënproduktet e peshkut dhe mbetjet e produkteve të detit) dhe insektet (p.sh., krimbat, larvat, mizat, larvat e mizave, brumbujt, bulkthat, buburrecat etj.).
Si një teknologji ekstraktimi shumë efikase dhe ekologjike, ekstraktimi me ultratinguj i proteinave të insekteve ka gjetur vendin e vet në prodhimin e pluhurave, hidrolizateve dhe izolateve të proteinave të insekteve. Falë besueshmërisë së lartë të procesit, përsëritshmërisë dhe rritjes lineare të shkallës së përpunimit, trajtimi me ultratinguj përdoret për të ekstraktuar proteina nga insektet, për të modifikuar strukturat e proteinave dhe për të përmirësuar vetitë fiziko-kimike të tyre.
Për shembull, Mintha dhe bashk. (2020) zbatuan ekstraktimin me ultratinguj te larvat e mizës ushtarake të zezë (H. illucens). Ata raportojnë se sonikimi përmirësoi strukturën e proteinave, ndryshoi funksionalitetin e tyre dhe, në këtë mënyrë, ishte i dobishëm për prodhimin e proteinave / hidrolizateve të H. illucens. Në veçanti, trajtimi me ultratinguj rriti potencialin zeta, aftësinë për t’u disperguar dhe vlerat e tioleve. Për më tepër, turbullira dhe madhësia e grimcave të proteinave u zvogëluan pas sonikimit. Trajtimi me ultratinguj rriti ndjeshëm çeltësinë (L*) e izolateve të proteinave me x ¯ 7,46% krahasuar me mostrën e kontrollit të patrajtuar me ultratinguj.

Aparate me ultratinguj me performancë të lartë për përpunimin e proteinave të insekteve

Ekstraktimi dhe homogjenizimi me ultratinguj përbëjnë një teknologji të besueshme përpunimi, e cila lehtëson dhe përshpejton prodhimin e proteinave të insekteve me cilësi të lartë. Portofoli i Hielscher Ultrasonics mbulon të gjithë gamën, nga aparatet kompakte laboratorike me ultratinguj deri te sistemet industriale të ekstraktimit. Kështu, ne në Hielscher mund t’ju ofrojmë aparatin me ultratinguj më të përshtatshëm për kapacitetin e parashikuar të procesit tuaj. Stafi ynë me përvojë shumëvjeçare do t’ju ndihmojë që nga provat e fizibilitetit dhe optimizimi i procesit deri te instalimi i sistemit tuaj me ultratinguj në shkallën përfundimtare të prodhimit.
Hapësira e vogël që zënë ekstraktorët tanë me ultratinguj, si dhe mundësitë e tyre të larmishme të instalimit, bëjnë që ata të përshtaten edhe në impiante për përpunimin e proteinave të insekteve me hapësirë të kufizuar. Procesorët me ultratinguj instalohen në mbarë botën në impiante për prodhimin e ushqimeve dhe suplementeve ushqimore, si dhe për prodhimin e ushqimit për kafshë shtëpiake dhe blegtori. Për më tepër, përzierësit me ultratinguj me forca të larta prerëse janë idealë për formulimin e produkteve ushqimore për njerëzit me proteina insektesh, si dhe të ushqimit për kafshët e shoqërimit dhe ushqimit për kafshët e fermës.

Hielscher Ultrasonics – Pajisje të sofistikuara ekstraktimi

Portofoli i produkteve të Hielscher Ultrasonics mbulon të gjithë gamën e ekstraktorëve me ultratinguj me performancë të lartë, nga shkalla e vogël deri te shkalla e madhe. Aksesorët shtesë mundësojnë montimin e lehtë të konfigurimit më të përshtatshëm të pajisjes me ultratinguj për procesin tuaj të përpunimit të proteinave të insekteve. Konfigurimi optimal i sistemit me ultratinguj varet nga kapaciteti i parashikuar, vëllimi, lënda e parë, procesi me tufa ose në linjë dhe afatet kohore.

Ekstraktimi i insekteve me ultratinguj – Përpunimi me tufa dhe në linjë

Aparatet me ultratinguj të Hielscher mund të përdoren për përpunim me tufa dhe me rrjedhje të vazhdueshme. Përpunimi me ultratinguj me tufa është ideal për testimin dhe optimizimin e procesit dhe për prodhim në shkallë të vogël deri të mesme. Për prodhimin e vëllimeve të mëdha të proteinave të insekteve, përpunimi në linjë mund të jetë më i favorshëm. Ndërsa përpunimi me tufa kërkon vetëm një konfigurim shumë të thjeshtë, ai kërkon më shumë kohë dhe punë. Një proces i vazhdueshëm përzierjeje në linjë kërkon një konfigurim të sofistikuar – të përbërë nga një pompë, zorra ose tuba dhe rezervuarë – por është më efikas, më i shpejtë dhe kërkon dukshëm më pak punë. Hielscher Ultrasonics ka konfigurimin më të përshtatshëm të ekstraktimit për vëllimin tuaj të ekstraktimit dhe objektivat e procesit.

Ekstraktorë me ultratinguj për çdo kapacitet prodhimi

Gama e produkteve të Hielscher Ultrasonics mbulon të gjithë spektrin e procesorëve ultrasonikë, nga sonikatorët kompaktë laboratorikë, përmes sistemeve të tavolinës dhe atyre pilot, deri te procesorët ultrasonikë plotësisht industrialë me kapacitet për të përpunuar ngarkesa kamionësh në orë. Gama e plotë e produkteve na mundëson t’ju ofrojmë ekstraktorin ultrasonik më të përshtatshëm për lëndën tuaj të parë, kapacitetin e procesit dhe objektivat e prodhimit.
Sistemet ultrasonike të tavolinës janë ideale për testet e fizibilitetit dhe optimizimin e procesit. Rritja lineare e shkallës, bazuar në parametrat e përcaktuar të procesit, e bën shumë të lehtë rritjen e kapaciteteve të përpunimit nga lote më të vogla deri te prodhimi plotësisht komercial. Rritja e shkallës mund të realizohet duke instaluar një njësi ekstraktimi ultrasonik më të fuqishme ose duke grupuar disa sonikatorë në paralel. Me UIP16000, Hielscher ofron ekstraktorin ultrasonik më të fuqishëm në botë.

Amplituda të kontrollueshme me saktësi për rezultate optimale

Të gjithë sonikatorët Hielscher mund të kontrollohen me saktësi dhe për këtë arsye janë pajisje të besueshme për punë intensive në prodhim. Amplituda është një nga parametrat vendimtarë të procesit që ndikojnë në efikasitetin dhe efektivitetin e ekstraktimit ultrasonik të lëndëve ushqyese nga insektet.
Materiali nga insektet, si larvat dhe mizat, kërkon sonikim më të butë dhe amplituda më të ulëta, ndërsa bulkthat dhe insektet me një mbështjellës të trashë të ekzoskeletit kërkojnë sonikim me amplituda më të larta për të çliruar lëndët ushqyese të synuara. Të gjithë procesorët e Hielscher Ultrasonics mundësojnë caktimin e saktë të amplitudës. Sonotrodat dhe përforcuesit e amplitudës janë aksesorë që mundësojnë ndryshimin e amplitudës në një interval edhe më të gjerë. Procesorët ultrasonikë industrialë Hielscher mund të gjenerojnë amplituda shumë të larta dhe të sigurojnë intensitetin ultrasonik të nevojshëm për zbatime kërkuese. Funksionimi i vazhdueshëm 24/7 me amplituda deri në 200µm mund të realizohet lehtësisht.
Caktimi i saktë i amplitudës dhe monitorimi i pandërprerë i parametrave të procesit ultrasonik nëpërmjet softuerit inteligjent ju mundësojnë t’i trajtoni farat tuaja në kushtet ultrasonike më efektive. Sonikim optimal për rezultatet më të mira të ekstraktimit!
Qëndrueshmëria e pajisjeve ultrasonike Hielscher mundëson funksionimin 24/7 në regjim pune intensive dhe në mjedise kërkuese. Kjo i bën pajisjet ultrasonike Hielscher mjete pune të besueshme që përmbushin kërkesat tuaja të ekstraktimit.

Testim i lehtë dhe pa rrezik i procesit

Proceset ultrasonike mund të shkallëzohen në mënyrë plotësisht lineare. Kjo do të thotë se çdo rezultat që keni arritur duke përdorur një sonikator laboratorik ose tavoline mund të shkallëzohet për të dhënë saktësisht të njëjtin rezultat, duke përdorur saktësisht të njëjtët parametra të procesit. Kjo e bën sonikimin ideal për testimin e fizibilitetit pa rrezik, optimizimin e procesit dhe zbatimin e mëpasshëm në prodhimin komercial. Na kontaktoni për të mësuar se si sonikimi mund të rrisë prodhimin tuaj të proteinave nga insektet!

Cilësia më e lartë – Projektuar dhe prodhuar në Gjermani

Si një biznes në pronësi dhe nën drejtimin e një familjeje, Hielscher u jep përparësi standardeve më të larta të cilësisë për procesorët e tij ultrasonikë. Të gjithë sonikatorët projektohen, prodhohen dhe testohen imtësisht në selinë tonë në Teltow pranë Berlinit, Gjermani. Qëndrueshmëria dhe besueshmëria e pajisjeve ultrasonike Hielscher i bëjnë ato mjete për punë intensive në prodhimin tuaj. Funksionimi 24/7 me ngarkesë të plotë dhe në mjedise kërkuese është një karakteristikë e natyrshme e përzierësve Hielscher me performancë të lartë.

Tabela më poshtë ju jep një ide për kapacitetin e përafërt të përpunimit të sonikatorëve tanë: