Побољшана производња протеина инсеката помоћу ултразвука

Инсекти су одржив извор висококвалитетних нутритивних протеина и липида који се лако узгаја. У циљу одвајања протеина и липида од инсеката, ултразвучна екстракција се користи као високоефикасна и поуздана технологија. Ултразвучна обрада је доказана за високе стопе екстракције, висок принос протеина и липида и брзу обраду састојака инсеката врхунског квалитета.

Зашто екстраховати протеине инсеката моћним ултразвуком?

Екстракт протеина инсеката се обично сматра квалитетнијим од оброка инсеката јер садржи већи проценат протеина и мањи проценат других нежељених материјала као што су хитин и масти.
Оброк од инсеката се обично прави млевењем целих инсеката у прах, који може да садржи значајну количину непробављивих материјала као што су хитин, егзоскелети и друге нехранљиве компоненте. Насупрот томе, екстракт протеина инсеката се обично прави екстракцијом протеина из инсеката, што резултира чистијим и концентрисанијим протеинским производом. Доказано је да је ултразвучна екстракција веома ефикасна техника производње висококвалитетних протеина инсеката.
Већа концентрација протеина у екстракту протеина инсеката значи да може да обезбеди више протеина по граму од оброка инсеката, што га чини ефикаснијим извором протеина. Поред тога, уклањање ненутритивних компоненти може учинити екстракт протеина инсеката лакшим сварљивим и може смањити ризик од проблема са варењем код животиња и људи који га конзумирају.
Штавише, екстракт протеина инсеката може имати блажи укус и мирис у поређењу са оброком од инсеката, што га чини привлачнијим за потрошаче. Такође има разноврснију примену, јер се може користити као састојак у широком спектру прехрамбених производа и производа за животиње.
 

Ултразвучна екстракција протеина инсеката

Ултразвучна екстракција се може лако имплементирати у редовну обраду оброка инсеката и омогућава надоградњу до коначног производа. Ултразвучно екстраховани протеин инсеката је супериорног квалитета од оброка инсеката и нуди веће нутритивне вредности, побољшан укус и бољу функционалност.

Општи протокол за екстракцију протеина инсеката помоћу ултрасоникатора типа сонде

општи протокол за екстракцију протеина за храну из ларви војничке мухе помоћу ултразвучне сонде:
Материјали и опрема:

• Ларве муве војника или друге врсте инсеката као што су ларве брашнара (Тенебрио молитор), одрасле јединке цврчка (Гриллус бимацулатус) и лутке свилене бубе (Бомбик мори) – претходно култивисани и убрани
• ултрасоникатор типа сонде
• Блендер или процесор за храну
• Дестилована вода која садржи 9,46 мМ аскорбинске киселине или други растварач по избору
• центрифуга
• Стаклене или пластичне посуде
• Филтер папир или мрежасти филтери

Корак по корак упутство за екстракцију протеина инсеката

1. Припрема ларви инсеката:
   • Сакупите ларве војничке мухе из система за узгој.
   • Ларве темељно оперите дестилованом водом да бисте уклонили остатке или нечистоће.
   • Замрзните ларве на -20°Ц или ниже да бисте деактивирали ензиме и сачували квалитет протеина.
2. Поремећај ларве:
   • Одмрзните смрзнуте ларве и пребаците их у блендер или процесор хране.
   • Додајте одговарајућу запремину дестиловане воде или пуферског раствора да бисте постигли жељену концентрацију протеина (нпр. 10% в/в).
   • Мешајте или обрадите ларве док се не добије хомогена каша.
   • Пребаците смешу у стаклену или пластичну посуду.
3. Одмашћивање (опционо):
   • Одмашћивање оброка од инсеката је опциони корак који помаже да се повећа принос и квалитет протеина. Садржај масти у оброку од инсеката се смањује третманом хексаном. Све у свему, за већину екстраката протеина инсеката за људску исхрану, препоручује се одмашћивање како би се побољшао квалитет протеина. Конвенционални процес одмашћивања хексана је дуготрајан. Ултразвук може значајно убрзати одмашћивање оброка од инсеката!
4. ултразвук:
   • Уроните сонду ултразвучног апарата, нпр. УИП2000хдТ, у кашу ларве.
   • Подесите параметре ултразвучног апарата, нпр. 100% амплитуду и време соникације у складу са запремином и кашом.
   • Нанесите ултразвучне таласе на кашу ларве уз одржавање константне температуре да бисте избегли денатурацију протеина.
   • Процес ултразвучне обраде помаже у ометању ћелија и ослобађању протеина из ларви.
   • Пратите температуру током ултразвучне обраде. Хиелсцхер ултрасоникатори су опремљени сензором температуре и контролом температуре.
5. Центрифугирање:
   • После ултразвучне обраде, пренесите сониковану суспензију ларве у епрувете за центрифугирање.
   • Центрифугирајте епрувете одговарајућом брзином и трајањем да бисте одвојили супернатант који садржи протеин од чврстих остатака и неполомљених ћелија.
   • Сакупите супернатант, који садржи екстраховане протеине, и пренесите га у чисту посуду.
   • Опционо, поновите корак центрифугирања ако је потребно да бисте уклонили све преостале чврсте честице. Алтернативно, филтрација се може користити као техника одвајања протеина.
6. Анализа и складиштење протеина:
   • Урадите анализу протеина да бисте проценили квалитет и састав екстрахованих протеина.
7. Складиште:
   • Чувајте екстраховане протеине у одговарајућим посудама на хладном, сувом и тамном месту.

 
Инсекти као извор хране: Инсекти као што су цврчци, црви, муве и ларве су богати протеинима. Да би испунили растућу потражњу за висококвалитетним протеинима, инсекти су цењени као здрав, одржив и еколошки прихватљив извор протеина, који се користи за људску храну, храну за кућне љубимце и сточну храну. Инсекти су ектотермни (што значи да су хладнокрвни и не троше енергију на производњу топлоте да би повећали своју телесну температуру), не захтевају пуно простора и могу се хранити користећи отпад као супстрат за раст. Ово чини протеине и липиде инсеката обећавајућим извором хране, који може помоћи да се попуни „протеинска празнина“, која се мора превазићи да би се прехранила растућа светска популација и њена потражња за висококвалитетним хранљивим материјама, посебно протеинима.
Узгој инсеката: Инсекти се узгајају на фармама инсеката, где се узгајају у контејнерима или реакторима. Уз предност тога што су организми који брзо расту, захтевају релативно ниску негу, могу се хранити органским отпадом и брзо се култивишу до величине жетве или зрелости. Нарочито се лако узгајају ларве мува, црви од брашна и цврчци. Што се тиче ефикасности, ларве црне муве војника су препознате по одличној трансформацији органског отпада у висококвалитетне протеине. због тога је црна мува војника позната и као „краљица трансформације отпада“ под фармерима инсеката.
 
Кораци обраде оброка од инсеката: Када инсекти достигну своју циљану величину или стадион, они се беру. То значи да су спремни за прераду у састојке за храну. Пре обраде, инсекти се исперу у води, просејају и чувају живи на 4℃ око један дан без хране.
Након тога, инсекти се кувају, а затим суше веома врелим ваздухом или загревањем у посуди. Термичка обрада је такође неопходна да би се убиле бактерије. На крају, инсекти се мељу у суви оброк од инсеката (познат и као брашно од инсеката). Оброк од инсеката може се користити као састојак за храну или као додатак сточној храни. Али да би се оброк инсеката оплеменио и надоградио, екстрахују се највреднији састојци, односно протеини и липиди. Нарочито чисти протеин инсеката је цењен као високо нутритивни састојак, који се користи у протеинским плочицама, протеинским праховима и као додатак многим прехрамбеним производима као што су пецива, чипс, крекери итд.
 
Користите ултразвучне екстракторе типа сонде за производњу висококвалитетног протеина инсеката!
 
Ултразвучна екстракција висококвалитетних протеина из инсеката:
Ултразвучна екстракција се користи за производњу протеинских прахова, хидролизата и изолата протеина из многих облика инсеката, укључујући муве, црве, бубе, цврчке и ларве. Екстрахујући висококвалитетне протеине из оброка инсеката, ултразвучна обрада производи функционалне састојке хране са врхунским нутритивним профилом.

Предности ултразвучне екстракције протеина из инсеката

Ултразвук се широко примењује за екстракцију и третман протеина из различитих извора као што су биљни производи (нпр. из соје, пиринча, уљане репице, сунцокрета, семена бундеве итд.), млечних производа (нпр. концентрат протеина сурутке (ВПЦ), протеина сурутке, ретентата млечних протеина , калцијум казеинат), алге (нпр. морске алге), морски плодови (нпр. рибљи нуспроизводи и отпаци од морских плодова) и инсекти (нпр. црви, ларве, муве, црви, бубе, цврчци, бубашвабе итд.).
Као високоефикасна и зелена технологија екстракције, ултразвучна екстракција протеина инсеката је нашла своје место у производњи протеинских прахова, хидролизата и изолата инсеката. Због високе поузданости процеса, поновљивости и линеарног повећања величине, ултразвук се користи за екстракцију протеина из инсеката, за модификацију протеинских структура и за побољшање физичко-хемијских својстава протеина.
На пример, Минтха ет ал. (2020) применили су ултразвучну екстракцију на ларве црне муве војника (Х. иллуценс). Они наводе да је соникација побољшала структуру протеина, изменила функционалност протеина и да је тиме била корисна за производњу протеина/хидролизата Х. иллуценс. Посебно, зета потенцијал, дисперзибилност и вредности тиола су повећане ултразвуком. Штавише, замућеност и величина честица протеина су се смањиле након соникације. Ултразвучна обрада значајно је повећала лакоћу (Л*) протеинских изолата за к ¯ 7,46% у поређењу са контролом без ултразвука.

Ултрасоникатори високих перформанси за обраду протеина инсеката

Ултразвучна екстракција и хомогенизација је поуздана технологија обраде, која олакшава и убрзава производњу висококвалитетних протеина инсеката. Хиелсцхер Ултрасоницс портфолио покрива читав спектар од компактних лабораторијских ултрасоникатора до индустријских система за екстракцију. На тај начин, ми у Хиелсцхеру можемо вам понудити најпогоднији ултрасоникатор за ваш предвиђени капацитет процеса. Наше дугогодишње искусно особље ће вам помоћи од тестова изводљивости и оптимизације процеса до инсталације вашег ултразвучног система на коначном нивоу производње.
Мали отисак наших ултразвучних екстрактора, као и њихова свестраност у опцијама уградње, чине их уклапањем чак и у мале просторије за прераду протеина инсеката. Ултразвучни процесори су инсталирани широм света у погонима за производњу хране и додатака исхрани, као и за производњу хране за кућне љубимце и стоку. Штавише, ултразвучни миксери са високим смицањем су идеални за формулисање протеина инсеката у производе за људску храну, као и у храну за кућне љубимце за пратеће животиње и сточну храну за фармске животиње.

Hielscher Ultrasonics – Софистицирана опрема за екстракцију

Портфолио производа Хиелсцхер Ултрасоницс покрива читав низ ултразвучних екстрактора високих перформанси од малих до великих. Додатни додаци омогућавају једноставну монтажу најпогодније конфигурације ултразвучног уређаја за ваш процес протеина инсеката. Оптимална ултразвучна поставка зависи од предвиђеног капацитета, запремине, сировине, серијског или инлине процеса и временског оквира.

Ултразвучна екстракција инсеката – Батцх и Инлине обрада

Хиелсцхер ултрасоницатори се могу користити за серијску и континуирану проточну обраду. Ултразвучна серијска обрада је идеална за тестирање процеса, оптимизацију и ниво производње мале до средње величине. За производњу великих количина протеина инсеката, инлине обрада би могла бити кориснија. Док серирање захтева само врло једноставно подешавање, захтева више времена и рада. Континуирани процес мешања захтева софистицирано подешавање – који се састоји од пумпе, црева или цеви и резервоара -, али је ефикаснији, бржи и захтева знатно мање рада. Хиелсцхер Ултрасоницс има најпогодније подешавање екстракције за ваш волумен екстракције и циљеве процеса.

Ултразвучни екстрактори за сваки производни капацитет

Асортиман производа Хиелсцхер Ултрасоницс покрива читав спектар ултразвучних процесора од компактних лабораторијских ултразвучних уређаја преко столних и пилот система до потпуно индустријских ултразвучних процесора са капацитетом за обраду камиона на сат. Комплетан асортиман производа нам омогућава да вам понудимо најпогоднији ултразвучни екстрактор за ваше сировине, капацитет процеса и производне циљеве.
Ултразвучни стони системи су идеални за тестове изводљивости и оптимизацију процеса. Линеарно повећање на основу утврђених параметара процеса чини веома лаким повећање прерађивачких капацитета од мањих серија до потпуно комерцијалне производње. Повећање се може извршити било инсталирањем снажније ултразвучне јединице за екстракцију или групирањем неколико ултразвучних уређаја паралелно. Са УИП16000, Хиелсцхер нуди најмоћнији ултразвучни екстрактор широм света.

Прецизно контролисане амплитуде за оптималне резултате

Сви Хиелсцхер ултрасоникатори су прецизно контролисани и тиме поуздани радни коњи у производњи. Амплитуда је један од кључних параметара процеса који утичу на ефикасност и ефективност ултразвучне екстракције хранљивих материја из инсеката.
Материјал инсеката као што су ларве и муве захтевају блажу соникацију и ниже поставке амплитуде, док цврчци и инсекти са дебелом љуском егзоскелета захтевају ултразвук при већим амплитудама да би ослободили циљане хранљиве материје. Сви Хиелсцхер Ултрасоницс процесори омогућавају прецизно подешавање амплитуде. Сонотроде и бустер рогови су додаци који омогућавају модификацију амплитуде у још ширем опсегу. Хиелсцхер индустријски ултразвучни процесори могу да испоруче веома високе амплитуде и испоруче потребан ултразвучни интензитет за захтевне примене. Амплитуде до 200 µм могу се лако радити у континуитету у раду 24/7.
Прецизна подешавања амплитуде и трајно праћење параметара ултразвучног процеса путем паметног софтвера дају вам могућност да третирате своје семе најефикаснијим ултразвучним условима. Оптимална соникација за најбоље резултате екстракције!
Робусност Хиелсцхер ултразвучне опреме омогућава 24/7 рад у тешким условима иу захтевним окружењима. Ово чини Хиелсцхер ултразвучну опрему поузданим радним алатом који испуњава ваше захтеве за екстракцију.

Лако тестирање процеса без ризика

Ултразвучни процеси се могу потпуно линеарно скалирати. То значи да сваки резултат који сте постигли коришћењем лабораторијског или стоног ултразвучног апарата, може се скалирати на потпуно исти излаз користећи потпуно исте параметре процеса. Ово чини ултрасоницатион идеалним за тестирање изводљивости без ризика, оптимизацију процеса и накнадну имплементацију у комерцијалну производњу. Контактирајте нас да сазнате како ултразвук може повећати производњу протеина инсеката!

Највиши квалитет – Дизајниран и произведен у Немачкој

Као породично предузеће које је у породичном власништву, Хиелсцхер даје приоритет највишим стандардима квалитета за своје ултразвучне процесоре. Сви ултрасоникатори су дизајнирани, произведени и темељно тестирани у нашем седишту у Телтову близу Берлина, Немачка. Робусност и поузданост ултразвучне опреме Хиелсцхер чине је радним коњем у вашој производњи. 24/7 рад под пуним оптерећењем иу захтевним окружењима је природна карактеристика Хиелсцхер миксера високих перформанси.

Табела у наставку даје вам индикацију приближних капацитета обраде наших ултразвучних апарата: