Zeytun yağı istehsalının əlavə məhsullarından polifenolların ultrasəs ilə ekstraksiyası: uğur hekayəsi
Zeytun cecəsi artıq sadəcə aqrar-sənaye istehsalının əlavə məhsulu deyil – yüksək effektivliyə malik təbii antioksidantların qiymətli mənbəyidir. Bu tədqiqatda Natural Phenolics Hielscher UP400St sonikatorundan istifadə edərək hidroksitirozolla zəngin polifenolların su ilə ekstraksiyasını optimallaşdırmışdır. Nəticələr optimallaşdırılmış ultrasəs emalı şəraitində proqnozlaşdırılan hidroksitirozol konsentrasiyasının 1609,5 mg/L səviyyəsinə çatdığı etibarlı, təkrarlana bilən və miqyası artırıla bilən prosesi nümayiş etdirir. Bu iş dəqiq ultrasəs texnologiyasının zeytun yağı istehsalının tullantılarını qida, kənd təsərrüfatı və dayanıqlı sənaye üçün yüksək keyfiyyətli bioloji əsaslı xammala necə çevirə biləcəyini göstərir.
Zeytun cecəsi – əlavə məhsul deyil, antioksidantlarla zəngin resurs
Zeytun cecəsi (alperujo) zeytun yağının ekstraksiyasının əsas əlavə məhsuludur; onun illik dünya istehsalı 13 ilə 18 milyon ton arasındadır. Polifenollar bu aqrar-sənaye qalığında yüksək konsentrasiyalarda mövcud olan ikincili metabolitlərdir. Bu birləşmələr müstəsna antioksidant aktivliyi göstərsələr də, emal edilmədən ətraf mühitdə mövcud olmaları ciddi toksikoloji problem yaradır. Tullantıların dəyərləndirilməsində qabaqcıl qüvvə olan Natural Phenolics bu problemi həll etmək üçün fəaliyyət göstərərək ətraf mühit üçün bu yükü dayanıqlı iqtisadi aktivə çevirir. İspaniyanın Natural Phenolics şirkəti bu yüksək dəyərli metabolitləri ekstraksiya etməklə yüksək keyfiyyətli bioloji əsaslı xammal istehsal edir. Hazırda Natural Phenolics şirkətinin tədqiqat və inkişaf fəaliyyəti qabaqcıl bitki biostimulyatorlarının və sadə, şəffaf tərkib etiketli antioksidant qida konservantlarının istehsalında ön sıralardadır.
Natural Phenolics haqqında
Natural Phenolics dövri iqtisadiyyatın ön sıralarında yer alan və zeytun cecəsinin (alperujo) tammiqyaslı dəyərləndirilməsi üzrə ixtisaslaşmış yaşıl kimya şirkətidir. Qabaqcıl dayanıqlı ekstraksiya prosesləri vasitəsilə biz bu mürəkkəb aqrar-sənaye qalığını yüksək keyfiyyətli, bioloji əsaslı kimyəvi xammala çeviririk.
Zeytun yağı istehsalı prosesiniz və cecə axınınız haqqında təfərrüatları bizimlə bölüşün. Yüksək dəyərli polifenolları səmərəli və dayanıqlı şəkildə əldə etmək üçün uyğun ultrasəs ekstraksiya qurğusunu müəyyənləşdirməkdə sizə kömək edəcəyik.
UP400St sonikatoru zeytun cecəsindən polifenolların ekstraksiyası üçün
Səmərəli və standartlaşdırılmış ekstraksiya texnologiyalarına ehtiyac
Bu şəraitdə standartlaşdırılmış ekstraktların əldə edilməsi üçün düzgün ekstraksiya texnologiyasının seçilməsi həlledici əhəmiyyət daşıyır. Ultrasəs dəstəkli ekstraksiya (UAE) digər əməliyyat üstünlükləri ilə yanaşı, təkrarlana bilən nəticələr verən, ekstraksiya müddətini qısaldan və həlledici sərfini azaldan güclü üsul kimi ortaya çıxmışdır.
Burada Natural Phenolics hidroksitirozol (HT) və digər polifenollarla zəngin standartlaşdırılmış sulu ekstraktların əldə edilməsi üçün optimallaşdırma nəticələrini təqdim edir. Eksperimental model kimi mərkəzi kompozit plan seçilmişdir. Qiymətləndirilən parametrlər ekstraksiya amplitudası və müddəti olmuş, cavab isə hidroksitirozol konsentrasiyası ilə ölçülmüşdür. Bu məqsədlə onlar istifadəsinin rahatlığına və amplitudanın idarə edilməsində yüksək dəqiqliyinə görə seçilmiş Hielscher Ultrasonics UP400St sonikatorundan istifadə etmişlər.
Ultrasəs ekstraksiyasının eksperimental planı: amplitudanın və ekstraksiya müddətinin optimallaşdırılması
Bu dəqiq idarəetmə akustik enerjinin təsirlərini xammalın dəyişkənliyinin təsirlərindən ayırmaq üçün əsas əhəmiyyət daşıyırdı. Bütün ekstraksiyalar qurudulmuş zeytun cecəsindən (20% nəmlik, 1 mm hissəcik ölçüsü) və həlledici kimi sudan istifadə edilməklə aparılmışdır. Suspenziya 40% bərk maddə–maye nisbətində hazırlanmış və bütün təcrübələr 35°C sabit temperaturda aparılmışdır. Cədvəl 1-də 12 təcrübədən ibarət CCD matrisi vasitəsilə qiymətləndirilmiş eksperimental şərait ümumiləşdirilir.
| Parametr | Maksimum | Minimum | Aksial nöqtə | Aksial nöqtə |
|---|---|---|---|---|
| Amplituda % | 70 | 30 | 78 | 22 |
| Müddət min | 30 | 10 | 34,1 | 5,9 |
Cədvəl 2-də optimallaşdırma üçün modelin keyfiyyət qiymətləndirmələri göstərilir. Riyazi model ümumi dəyişkənliyin 72,02%-ni izah etmişdir (R2 = 0,7202); zeytun cecəsi matrisinin mürəkkəb və təbiətcə heterogen xarakteri nəzərə alındıqda bu, olduqca qənaətbəxş uyğunluq deməkdir. 12 təcrübədən ibarət matrisdə sərbəstlik dərəcələrinin ciddi məhdudluğu səbəbindən modelin statistik əhəmiyyətlilik göstəricisi (P = 0,101) ənənəvi 95% etibarlılıq həddindən bir qədər yuxarı olsa da, güclü mənfi kvadratik əmsallar b11 = -61,61 və b22 = -71,61 fiziki baxımdan əsaslı parabolik ekstraksiya kinetikasını təsdiqləyir.
| Parametr | |
|---|---|
| Amplituda b2 | 67,6604 |
| Müddət b2 | 59,6054 |
| Amplituda2 (b11) | -61,6139 |
| Müddət2 (b22) | -71,6058 |
| R2 (b11) | 0,7202 |
| Düzəliş edilmiş R2 | 0,4871 |
| F statistikası | 3,0892 |
| p-dəyəri | 1,011179 x 10-1 | Qalıqların standart xətası | 67,05 mg/L |
Zeytun cecəsindən polifenolların ultrasəs ilə ekstraksiyası: solda – üsulun cavab səthi modeli; sağda – kontur qrafiki
Ultrasəs ekstraksiyası ilə hidroksitirozolun etibarlı şəkildə əldə edilməsi
Şəkil 1A optimallaşdırılmış modelin cavab səthi qrafikini göstərir. Plato maksimumundakı geniş qırmızı zona prosesin etibarlılığını təsdiqləyir, çünki amplitudanın 50– 60% diapazonunda dəyişməsi hidroksitirozol konsentrasiyasında böyük dalğalanmalara səbəb olmur. Ayrı-ayrı amillərin təsirləri təhlil edilərkən amplitudanın 22%-dən 50%-ə artırılması həlledici təsir göstərərək ekstraksiya çıxımını kəskin yüksəldir. Əksinə, 20 dəqiqədən artıq ekstraksiya müddətləri çıxımı sabitləşdirir ki, bu da həmin mərhələdə həlledicinin doymasını göstərir. Nəticə etibarilə bu struktur 61,5% amplitudada və 24,2 dəqiqəlik ultrasəs emalında dəqiq əməliyyat optimumunu uğurla müəyyən etmişdir; bu şəraitdə hidroksitirozolun proqnozlaşdırılan maksimum konsentrasiyası 1609,5 mg/L olmuşdur.
Yekun olaraq, Hielscher Ultrasonics texnologiyasından istifadə hidroksitirozolun ekstraksiyası üçün yüksək dərəcədə təkrarlana bilən və enerji baxımından optimallaşdırılmış prosesin əldə edilməsində əsas rol oynamışdır. Amplitudanın idarə edilməsində müstəsna dəqiqlik və UP400St sonotrodunun etibarlı mexaniki göstəriciləri laboratoriya miqyasında əldə edilmiş bu mühüm nəticələrin fasiləsiz axınlı sənaye sistemlərinə problemsiz keçirilməsinə zəmanət verir. Bundan əlavə, bu optimallaşdırma mərhələsinin uğuru Hielscher şirkətinin İspaniyanın Kataloniya bölgəsindəki nümayəndəsi Jover Labtech tərəfindən göstərilən müstəsna texniki yardım və yerli dəstək sayəsində əhəmiyyətli dərəcədə sürətləndirilmişdir. Ən qabaqcıl akustik avadanlıq ilə yaxınlıqda göstərilən peşəkar mühəndislik dəstəyi arasındakı bu sinerji aqrar-sənaye biokütləsinin dayanıqlı, tammiqyaslı kommersiya dəyərləndirilməsi üçün aydın və həyata keçirilə bilən yol yaradır.
Tez-tez verilən suallar: zeytun cecəsindən polifenolların ultrasəs ilə ekstraksiyası
Zeytun cecəsi nədir?
Alperujo kimi də tanınan zeytun cecəsi zeytun yağının ekstraksiyası zamanı yaranan əsas əlavə məhsuldur. O, zeytunun lətindən, qabığından, çəyirdəklərindən, qalıq sudan və yağdan ibarətdir. Çox vaxt tullantı kimi qəbul edilsə də, zeytun cecəsində qiymətli bioaktiv birləşmələr, xüsusilə hidroksitirozol kimi polifenollar vardır.
Zeytun cecəsi nə üçün polifenolların qiymətli mənbəyidir?
Zeytun cecəsində güclü antioksidant xüsusiyyətlərinə malik fenol birləşmələri yüksək konsentrasiyalarda mövcuddur. Bu birləşmələr ayrılıb əldə edilə və qidaların konservləşdirilməsində, bitki biostimulyatorlarında, nutrasevtik inqrediyentlərdə, kosmetikada və digər bioloji əsaslı tətbiqlərdə istifadə üçün yüksək dəyərli təbii ekstraktlara çevrilə bilər.
Hidroksitirozol nədir?
Hidroksitirozol zeytunda və zeytundan alınan əlavə məhsullarda mövcud olan ən mühüm polifenollardan biridir. Güclü antioksidant aktivliyi ilə tanınır və funksional qidalarda, təbii konservantlarda, kosmetik tərkiblərdə və kənd təsərrüfatı üçün biostimulyator məhsullarda yüksək qiymətləndirilir.
Polifenollar nə üçün zeytun cecəsindən ekstraksiya edilməlidir?
Zeytun cecəsindən polifenolların əldə edilməsi aqrar-sənaye qalığını qiymətli xammala çevirməyə kömək edir. Bu, dövri iqtisadiyyat strategiyalarını dəstəkləyir, zeytun yağı istehsalının ətraf mühitə yükünü azaldır və əks halda utilizasiya və ya emal tələb edəcək əlavə məhsullardan yeni gəlir imkanları yaradır.
Ultrasəs dəstəkli ekstraksiya nədir?
Ultrasəs dəstəkli ekstraksiya bitki materiallarından qiymətli birləşmələrin ayrılmasını intensivləşdirmək üçün akustik enerjidən istifadə edən qabaqcıl ekstraksiya üsuludur. Ultrasəs kavitasiyası bərk biokütlə ilə həlledici arasında kütlə ötürülməsini yaxşılaşdıraraq bir çox ənənəvi üsulla müqayisədə daha sürətli, daha səmərəli və daha çox təkrarlana bilən ekstraksiyaya imkan verir.
Ultrasəs zeytun cecəsindən polifenolların ekstraksiyasını necə yaxşılaşdırır?
Ultrasəs maye mühitdə kavitasiya qüvvələri yaradır; bu qüvvələr bitki hüceyrə strukturlarının dağılmasına və həlledicinin biokütləyə nüfuz etməsinin yaxşılaşmasına kömək edir. Bu, hidroksitirozol kimi polifenolların ayrılmasını sürətləndirir və ekstraksiya müddətini, həlledici sərfini və prosesin dəyişkənliyini azalda bilər.
Zeytun cecəsinin ultrasəs ilə ekstraksiyasında su həlledici kimi istifadə edilə bilərmi?
Bəli. Tədqiqat qurudulmuş zeytun cecəsindən hidroksitirozolla zəngin polifenolların əldə edilməsi üçün suyun ekstraksiya həlledicisi kimi istifadəsini nümayiş etdirir. Bu, prosesi sadə, şəffaf tərkib etiketli, qida üçün yararlı və ekoloji cəhətdən təmiz ekstraksiya tətbiqləri üçün xüsusilə cəlbedici edir.
Tədqiqatda hansı ultrasəs avadanlığından istifadə edilmişdir?
Tədqiqatda Hielscher Ultrasonics UP400St sonotrodundan istifadə edilmişdir. Bu ultrasəs prosessoru amplitudanın dəqiq idarə edilməsinə, etibarlı iş göstəricilərinə və zeytun cecəsindən polifenolların ekstraksiyasının laboratoriya miqyasında nəzarət altında optimallaşdırılmasına uyğunluğuna görə seçilmişdir.
Hansı proses parametrləri optimallaşdırılmışdır?
Tədqiqatda ultrasəs ekstraksiyasının iki əsas parametri optimallaşdırılmışdır: ultrasəs emalının amplitudası və ekstraksiya müddəti. Bu parametrlərin sulu ekstraktda hidroksitirozol konsentrasiyasına təsirini müəyyən etmək üçün onlar mərkəzi kompozit plan vasitəsilə qiymətləndirilmişdir.
Hidroksitirozolun ekstraksiyası üçün optimallaşdırılmış şərait necə olmuşdur?
Tədqiqatda müəyyən edilmiş optimallaşdırılmış ekstraksiya şəraiti 61,5% amplituda və 24,2 dəqiqəlik ultrasəs emalı olmuşdur. Bu şəraitdə model hidroksitirozolun maksimum konsentrasiyasını 1609,5 mg/L olaraq proqnozlaşdırmışdır.
Ultrasəs ekstraksiyasında amplitudanın idarə edilməsi nə üçün vacibdir?
Amplitudanın idarə edilməsi həlledici əhəmiyyət daşıyır, çünki ultrasəs kavitasiyasının intensivliyini müəyyən edir. Amplitudanın dəqiq tənzimlənməsi istifadəçilərə ekstraksiya səmərəliliyini optimallaşdırmağa, lazımsız enerji verilməsinin qarşısını almağa və zeytun cecəsi kimi biokütlə xammalının təbii dəyişkənliyinə baxmayaraq, daha çox təkrarlana bilən xüsusiyyətlərə malik ekstraktlar istehsal etməyə imkan verir.
Zeytun cecəsinin ultrasəs ilə ekstraksiyasının miqyası artırıla bilərmi?
Bəli. Amplituda, verilən enerji, axın sürəti, temperatur və qalma müddəti kimi proses parametrləri düzgün idarə olunduqda ultrasəs ekstraksiyasının miqyasını artırmaq imkanları çox genişdir. Tədqiqat laboratoriya miqyasında optimallaşdırmanın fasiləsiz axınlı sənaye emalına keçirilməsi üçün Hielscher ultrasəs texnologiyasının əhəmiyyətini vurğulayır.
Zeytun cecəsinin polifenol ekstraktlarından hansı məhsullar hazırlana bilər?
Zeytun cecəsindən alınan polifenolla zəngin ekstraktlar təbii antioksidant qida konservantları, bitki biostimulyatorları, kosmetik inqrediyentlər, nutrasevtik tərkiblər və bioloji əsaslı xüsusi təyinatlı inqrediyentlər də daxil olmaqla müxtəlif yüksək dəyərli tətbiqlərdə istifadə edilə bilər.
Ultrasəs ekstraksiyası dayanıqlı zeytun yağı istehsalını necə dəstəkləyir?
Ultrasəs ekstraksiyası zeytun cecəsini yalnız tullantı kimi qəbul etmək əvəzinə dəyərləndirməklə dayanıqlı zeytun yağı istehsalını dəstəkləyir. Bu əlavə məhsuldan qiymətli antioksidantları əldə etməklə istehsalçılar ətraf mühitə təsiri azalda, resurslardan istifadənin səmərəliliyini artıra və əlavə dəyər mənbələri yarada bilərlər.
Hielscher ultrasəs sistemləri zeytun cecəsinin sənaye miqyasında dəyərləndirilməsi üçün istifadə edilə bilərmi?
Bəli. Hielscher ultrasəs sistemləri prosesin işlənib hazırlanması, pilot sınaqlar və sənaye miqyasında ekstraksiya üçün uyğundur. Ultrasəs parametrlərinin dəqiq idarə edilməsi və miqyası artırıla bilən konfiqurasiyalarda mövcud olmaları onları zeytun cecəsinin və digər aqrar-sənaye biokütlə axınlarının fasiləsiz emalı üçün çox əlverişli edir.
Ədəbiyyat / İstinadlar
- Cánovas, Jaime; Barrajón-Catalán, Enrique; Micol, Vicente; Cárcel, J.; Garcia-Perez, Jose V. (2013): Kinetic and compositional study of phenolic extraction from olive leaves (var. Serrana) by using power ultrasound. Innovative Food Science & Emerging Technologies 17, 2013. 120–129.
- M. Rashidipour and R. Heydari (2018): Ultrasonic-Assisted Matrix Solid-Phase Dispersion and High-Performance Liquid Chromatography as an Improved Methodology for Determination of Oleuropein from Olive Leaves. Analytical and Bioanalytical Chemistry Research 52, 2018. 307-316.
- Rodríguez, Ó.; Bona, S.; Stäbler, A.; Rodríguez-Turienzo, L. (2022): Ultrasound-Assisted Extraction of Polyphenols from Olive Pomace: Scale Up from Laboratory to Pilot Scenario. Processes 2022, 10, 2481.
- Tamborrino, A., Romaniello, R., Perone, C. et al. (2021): Development of a Pressure Control System According to Paste Rheology for Ultrasound Processing in Industrial Olive Oil Extraction. Food Bioprocess Technol 14, 1897–1908 (2021).
- yüksək səmərəlilik
- ən qabaqcıl texnologiya
- etibarlılıq və möhkəmlik
- tənzimlənən, dəqiq proses idarəetməsi
- partiya ilə və axın xəttində emal
- istənilən həcm üçün
- ağıllı proqram təminatı
- ağıllı funksiyalar (məsələn, proqramlaşdırılma, məlumatların protokollaşdırılması, uzaqdan idarəetmə)
- asan və təhlükəsiz istifadə
- az texniki qulluq tələb edir
- CIP (yerində təmizləmə)
Hielscher Ultrasonics yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs homogenizatorlarını müxtəlif ölçülərdə istehsal edir: laboratoriya ölçüsündən başlayaraq sənaye ölçüsünədək.