Покращене виробництво білка комах за допомогою ультразвуку

Комахи є стійким, простим у вирощуванні джерелом високоякісних поживних білків і ліпідів. Для того, щоб відокремити білки і ліпіди від комах, використовується ультразвукова екстракція як високоефективна і надійна технологія. Доведено, що ультразвук забезпечує високу швидкість екстракції, високий вихід білків і ліпідів, а також швидку обробку інгредієнтів для комах найвищої якості.

Навіщо екстрагувати білки комах за допомогою потужного ультразвуку?

Білковий екстракт комах зазвичай вважається більш якісним, ніж борошно комах, оскільки він містить більший відсоток білка та менший відсоток інших небажаних матеріалів, таких як хітин і жири.
Борошно для комах зазвичай виготовляється шляхом подрібнення цілих комах у порошок, який може містити значну кількість неперетравлюваних матеріалів, таких як хітин, екзоскелети та інші непоживні компоненти. Навпаки, білковий екстракт комах зазвичай виготовляється шляхом екстракції білка з комах, що призводить до більш чистого та концентрованого білкового продукту. Доведено, що ультразвукова екстракція є високоефективною технологією виробництва високоякісного білка комах.
Вища концентрація білка в білковому екстракті комах означає, що він може забезпечити більше білка на грам, ніж борошно комах, що робить його більш ефективним джерелом білка. Крім того, видалення непоживних компонентів може зробити білковий екстракт комах більш легкозасвоюваним і може знизити ризик проблем з травленням у тварин і людей, які його споживають.
Крім того, екстракт білка комах може мати м'якший смак і запах порівняно з борошном комах, що робить його більш привабливим для споживачів. Він також має більш універсальне застосування, оскільки може використовуватися як інгредієнт широкого спектру харчових і кормових продуктів.
 

Ультразвукова екстракція білків комах

Ультразвукова екстракція може бути легко впроваджена в звичайну переробку їжі комах і дозволяє перейти до кінцевого продукту. Ультразвуково екстрагований білок комах має вищу якість, ніж борошно комах, пропонуючи вищу поживну цінність, покращений смак і кращі функціональні можливості.

Загальний протокол екстракції білка комах за допомогою ультразвукового апарату зондового типу

Загальний протокол вилучення харчових білків з личинок солдатської мухи за допомогою ультразвукового зонда:
Матеріали та обладнання:

• Личинки солдатської мухи або інші види комах, такі як личинки борошняного хробака (Tenebrio molitor), дорослі особини цвіркуна (Gryllus bimaculatus) і лялечки шовкопряда (Bombyx mori) – раніше культивували і збирали врожай
• Ультразвуковий апарат зондового типу
• Блендер або кухонний комбайн
• Дистильована вода, що містить 9,46 мМ аскорбінової кислоти або іншого розчинника на вибір
• Центрифуги
• Скляні або пластикові ємності
• Фільтрувальний папір або сітчасті фільтри

Покрокова інструкція по екстракції білка комах

1. Приготування личинок комах:
   • Збирають личинки солдатської мухи з системи вирощування.
   • Ретельно промийте личинок дистильованою водою, щоб видалити будь-яке сміття або домішки.
   • Заморожуйте личинок при температурі -20 °C або нижче, щоб деактивувати ферменти та зберегти якість білка.
2. Руйнування личинок:
   • Розморозьте заморожені личинки і перекладіть їх в блендер або кухонний комбайн.
   • Додайте відповідний об'єм дистильованої води або буферного розчину, щоб досягти бажаної концентрації білка (наприклад, 10% маси).
   • Змішайте або обробіть личинки до отримання однорідної суспензії.
   • Перекладіть кашку в скляну або пластикову ємність.
3. Знежирення (за бажанням):
   • Знежирення шроту комах є необов'язковим етапом, який допомагає збільшити вихід і якість білка. Вміст жиру в шроті комах зменшується за допомогою обробки гексаном. Загалом, для більшості білкових екстрактів комах для споживання людиною рекомендується знежирення, щоб покращити якість білка. Звичайний процес знежирення гексаном займає багато часу. Ультразвук може значно прискорити знежирення їжі комах!
4. Ультразвукове дослідження:
   • Занурте зонд ультразвукового апарату, наприклад, UIP2000hdT, у личинкову рідину.
   • Встановіть параметри ультразвукового апарату, наприклад, амплітуду 100% і час звуку відповідно до обсягу та суспензії.
   • Нанесіть ультразвукові хвилі на личинкову кашку, підтримуючи постійну температуру, щоб уникнути денатурації білків.
   • Процес ультразвуку допомагає руйнувати клітини і вивільняти білки з личинок.
   • Слідкуйте за температурою під час ультразвуку. Ультразвукові апарати Hielscher оснащені датчиком температури і контролем температури.
5. Центрифугування:
   • Після ультразвуку перенесіть ультразвукову личинкову суспензію в центрифужні пробірки.
   • Центрифугуйте пробірки з відповідною швидкістю та тривалістю, щоб відокремити супернатант, що містить білок, від твердих залишків та непошкоджених клітин.
   • Зберіть супернатант, який містить екстраговані білки, і перемістіть його в чисту ємність.
   • За бажанням повторіть етап центрифугування, якщо необхідно, щоб видалити залишки твердих частинок. Крім того, фільтрація може бути використана як метод розділення білків.
6. Аналіз та зберігання білка:
   • Проведіть аналіз білка, щоб оцінити якість і склад екстрагованих білків.
7. Зберігання:
   • Зберігайте витягнуті білки у відповідних контейнерах у прохолодному, сухому та темному місці.

 
Комахи як джерело їжі: Комахи, такі як цвіркуни, черв'яки, мухи та личинки, багаті на білки. Щоб задовольнити зростаючий попит на високоякісні білки, комах цінують як здорове, стійке та екологічно чисте джерело білка, яке використовується для харчування людей, домашніх тварин та кормів для худоби. Комахи є ектотермними (це означає, що вони холоднокровні і не витрачають енергію на виробництво тепла для підвищення температури тіла), їм не потрібно багато місця, і їх можна годувати, використовуючи відходи як субстрат для росту. Це робить білки та ліпіди комах перспективним джерелом їжі, яке може допомогти заповнити “білковий дефіцит”яку необхідно подолати, щоб прогодувати зростаюче населення планети та задовольнити його потребу у високоякісних поживних речовинах, особливо білках.
Розведення комах: Комах розводять на фермах, де їх вирощують у контейнерах або реакторах. Перевага комах полягає в тому, що вони швидко ростуть, потребують відносно низького рівня догляду, можуть харчуватися органічними відходами і швидко вирощуються до розміру врожаю або стиглості. Особливо легко розводити личинок мух, борошняних черв'яків і цвіркунів. Щодо ефективності, то личинки чорної солдатської мухи визнані за відмінну трансформацію органічних відходів у високоякісний білок. ось чому чорна солдатська муха також відома як “королева трансформації відходів” під комахами-фермерами.
 
Етапи обробки шроту від комах: Коли комахи досягли свого цільового розміру або стадіону, їх збирають. Це означає, що вони готові до переробки в харчові інгредієнти. Перед обробкою комах промивають у воді, просівають і зберігають живими при температурі 4°С близько однієї доби без будь-яких кормів.
Після цього комах варять, а потім сушать дуже гарячим повітрям або нагріванням в контейнері. Для знищення бактерій також потрібна термічна обробка. Нарешті, комах подрібнюють у сухе борошно для комах (також відоме як борошно для комах). Шрот комах можна використовувати як харчовий інгредієнт або добавку в корм для тварин. Але для того, щоб облагородити і оновити борошно комах, витягують найцінніші інгредієнти, тобто білки і ліпіди. Особливо чистий білок комах цінується як високопоживний інгредієнт, який використовується в протеїнових батончиках, протеїнових порошках і як добавка до багатьох харчових продуктів, таких як хлібобулочні вироби, чіпси, крекери тощо.
 
Використовуйте ультразвукові екстрактори зондового типу для виробництва високоякісного білка комах!
 
Ультразвукова екстракція високоякісних білків комах:
Ультразвукова екстракція використовується для виробництва білкових порошків, гідролізатів та білкових ізолятів багатьох форм комах, включаючи мух, червів, клопів, цвіркунів і личинок. Витягуючи високоякісні білки з борошна комах, ультразвук виробляє функціональні харчові інгредієнти з чудовим харчовим профілем.

Переваги ультразвукової екстракції білка з комах

Ультразвук широко застосовується для вилучення та обробки білків з різних джерел, таких як рослинні компоненти (наприклад, із сої, рису, ріпаку, соняшнику, гарбузового насіння тощо), молочні продукти (наприклад, концентрат сироваткового білка (WPC), сироватковий білок, залишки молочного білка, казеїнат кальцію), водорості (наприклад, морські водорості), морепродукти (наприклад, рибні субпродукти та відходи морепродуктів) та комахи (наприклад, черви, личинки, мухи, личинки, мухи, опариші, жуки, цвіркуни, таргани і т.д.).
Як високоефективна і зелена технологія екстракції, ультразвукова екстракція білка комах знайшла своє місце у виробництві білкових порошків, гідролізатів та ізолятів комах. Завдяки високій надійності процесу, повторюваності та лінійному масштабуванню, ультразвук використовується для вилучення білка з комах, для модифікації білкових структур та покращення фізико-хімічних властивостей білка.
Наприклад, Mintha et al. (2020) застосували ультразвукову екстракцію до личинок чорної солдатської мухи (H. illucens). Вони повідомляють, що ультразвукове дослідження покращує структуру білка, змінює функціональність білка, і тим самим корисно впливає на виробництво білка / гідролізатів H. illucens. Зокрема, за допомогою ультразвуку були підвищені дзета-потенціал, дисперсність і значення тіолу. Крім того, каламутність і розмір частинок білка зменшувалися після ультразвуку. Ультразвукове дослідження значно підвищило легкість (L*) білкових ізолятів на x ̄ 7,46% порівняно з неультразвуковим контролем.

Високоефективні ультразвукові апарати для переробки білка комах

Ультразвукова екстракція та гомогенізація – надійна технологія обробки, яка полегшує та прискорює отримання високоякісних білків комах. Портфоліо Hielscher Ultrasonics охоплює повний спектр від компактних лабораторних ультразвукових приладів до промислових екстракційних систем. Таким чином, ми в Hielscher можемо запропонувати вам найбільш підходящий ультразвуковий апарат для вашої передбачуваної потужності процесу. Наш досвідчений персонал допоможе вам від техніко-економічних випробувань та оптимізації процесу до встановлення вашої ультразвукової системи на кінцевому рівні виробництва.
Невелика площа наших ультразвукових екстракторів, а також їх універсальність у варіантах встановлення дозволяють їм вписуватися навіть у невеликі приміщення для переробки білків комах. Ультразвукові процесори встановлюються по всьому світу на підприємствах з виробництва харчових продуктів і харчових добавок, а також для виробництва кормів для домашніх тварин і худоби. Крім того, ультразвукові змішувачі з високим зсувом ідеально підходять для формулювання білків комах у харчових продуктах для людини, а також у кормі для домашніх тварин і кормі для сільськогосподарських тварин.

Hielscher Ultrasonics – Складне екстракційне обладнання

Портфель продукції Hielscher Ultrasonics охоплює повний спектр високопродуктивних ультразвукових екстракторів від малих до великих масштабів. Додаткові аксесуари дозволяють легко зібрати найбільш підходящу конфігурацію ультразвукового пристрою для процесу білка комах. Оптимальна ультразвукова установка залежить від передбачуваної потужності, обсягу, сировини, партії або вбудованого процесу та термінів.

Ультразвукова екстракція комах – Пакетна та вбудована обробка

Ультразвукові апарати Hielscher можуть використовуватися для періодичної та безперервної проточної обробки. Ультразвукова пакетна обробка ідеально підходить для тестування процесів, оптимізації та рівня виробництва малого та середнього розміру. Для виробництва великих обсягів білків комах більш вигідною може бути вбудована обробка. Хоча дозування вимагає лише дуже простого налаштування, воно займає більше часу та праці. Безперервний процес змішування в лінію вимагає складного налаштування – складається з насоса, шлангів або труб і баків -, але він більш ефективний, швидкий і вимагає значно менших трудовитрат. Hielscher Ultrasonics має найбільш підходящу установку екстракції для вашого обсягу екстракції та цілей процесу.

Ультразвукові екстрактори для будь-якої ємності продукту

Асортимент продукції Hielscher Ultrasonics охоплює повний спектр ультразвукових процесорів, від компактних лабораторних ультразвукових пристроїв для настільних і пілотних систем до повністю промислових ультразвукових процесорів з продуктивністю обробки вантажівок на годину. Повний асортимент продукції дозволяє нам запропонувати вам найбільш підходящий ультразвуковий екстрактор для вашої сировини, технологічних потужностей і виробничих цілей.
Ультразвукові настільні системи ідеально підходять для техніко-економічних випробувань та оптимізації процесів. Лінійне масштабування на основі встановлених параметрів процесу дозволяє дуже легко збільшувати потужності з переробки від невеликих партій до повністю комерційного виробництва. Масштабування може бути виконане шляхом встановлення більш потужного ультразвукового екстракторного блоку або паралельного скупчення кількох ультразвукових апаратів. Завдяки UIP16000 компанія Hielscher пропонує найпотужніший ультразвуковий екстрактор у всьому світі.

Точно контрольовані амплітуди для оптимальних результатів

Всі ультразвукові апарати Hielscher точно управляються і тим самим надійні робочі коні на виробництві. Амплітуда є одним з найважливіших параметрів процесу, що впливають на ефективність і результативність ультразвукового вилучення поживних речовин з комах.
Матеріал комах, такий як личинки та мухи, вимагає м'якшого ультразвуку та нижчих налаштувань амплітуди, тоді як цвіркуни та комахи з товстою екзоскелетною оболонкою потребують ультразвуку з більшою амплітудою для вивільнення цільових поживних речовин. Всі процесори Hielscher Ultrasonics дозволяють точно встановлювати амплітуду. Сонотроди і бустерні ріжки - це аксесуари, що дозволяють змінювати амплітуду в ще більш широкому діапазоні. Промислові ультразвукові процесори Hielscher можуть забезпечувати дуже високі амплітуди та забезпечувати необхідну ультразвукову інтенсивність для вимогливих застосувань. Амплітуди до 200 мкм можна легко безперервно працювати в режимі 24/7.
Точні налаштування амплітуди та постійний моніторинг параметрів ультразвукового процесу за допомогою інтелектуального програмного забезпечення дають вам можливість обробляти ваше насіння в найефективніших ультразвукових умовах. Оптимальна ультразвукова діагностика для найкращих результатів екстракції!
Надійність ультразвукового обладнання Hielscher дозволяє працювати 24/7 у важких умовах і в складних умовах. Це робить ультразвукове обладнання Hielscher надійним робочим інструментом, який відповідає вашим вимогам до екстракції.

Легке тестування процесу без ризику

Ультразвукові процеси можуть бути повністю лінійно масштабовані. Це означає, що кожен результат, якого ви досягли за допомогою лабораторного або настільного ультразвукового апарату, може бути масштабований до абсолютно однакового результату за допомогою тих самих параметрів процесу. Це робить ультразвук ідеальним для безризикового техніко-економічного обґрунтування, оптимізації процесу та подальшого впровадження в комерційне виробництво. Зв'яжіться з нами, щоб дізнатися, як ультразвук може збільшити вироблення білка комах!

Найвища якість – Розроблено та виготовлено в Німеччині

Як сімейний бізнес, Hielscher надає пріоритет найвищим стандартам якості для своїх ультразвукових процесорів. Всі ультразвукові апарати розроблені, виготовлені та ретельно протестовані в нашій штаб-квартирі в Тельтові поблизу Берліна, Німеччина. Міцність і надійність ультразвукового обладнання Hielscher роблять його робочою конячкою на вашому виробництві. Робота 24/7 при повному навантаженні та в складних умовах є природною характеристикою високопродуктивних міксерів Hielscher.

Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну потужність обробки наших ультразвукових апаратів: