Ултразвукова екстракция на хранителни масла

Хранителните масла се използват за разнообразни приложения в готвенето и производството на храни. Механичната екстракция на хранителни масла предотвратява разграждането им. Ултразвуковата екстракция на хранителни масла е превъзходен метод за освобождаване на масла от семена, ядки и плодове. Като нетермичен метод за екстракция, ултразвуковата екстракция осигурява висококачествени хранителни масла, като се отличава с по-високи добиви и по-кратко време за обработка.

Производство на хранителни масла, интензифицирано чрез ултразвукова обработка

Ултразвуковата екстракция се използва широко за освобождаване на ценни вътреклетъчни вещества от растителен материал. Целевите екстракти включват липиди / мастни киселини, протеини, витамини, полифеноли и други биоактивни съединения. Като техника за интензифициране на процеса, ултразвуковата екстракция на хранителни масла, като маслиново масло екстра върджин, масло от авокадо, слънчогледово масло, ленено масло и други, увеличава добива на извлечено масло (мастни киселини), съкращава времето за екстракция и намалява или премахва потреблението на разтворители. Като нетермичен метод за екстракция, принципът на действие на екстракцията с помощта на ултразвук се основава на явлението акустична кавитация. Акустичната кавитация, известна също като ултразвукова кавитация, създава интензивни сили на срязване, които разрушават клетъчните стени и увеличават масопреноса между вътрешността на клетките и заобикалящия ги разтворител. Това прави ултразвуковата екстракция превъзходната техника за освобождаване и изолиране на съединения, задържани в растителните клетки.

Примери от изследвания на ултразвуковата екстракция на хранителни масла

Ултразвуковата екстракция е изпитана и е доказано ефективна при различни маслодайни семена и плодове.

Ултразвукова екстракция на слънчогледово масло

Moradi и съавт. (2018) изследват влиянието на екстракцията с помощта на ултразвук върху добива на масло и състава на хранителните вещества от белени и небелени слънчогледови семена. Те използват ултразвуков апарат UP400S (400вата, 24kHz) за извличане на слънчогледово масло от слънчогледови семена, като използват n-хексан като разтворител.
За да оценят резултатите от екстракцията, масло е извлечено и чрез конвенционална периодична екстракция с разтворител и екстракция по Сокслет, като за всички методи за екстракция е използван n-хексан.
Ултразвуковата екстракция на слънчогледово масло дава най-високите добиви на масло – съответно 45,44 ± 0,27% и 23,71 ± 0,22% за небелени и белени слънчогледови семена. В слънчогледовия шрот след ултразвуковата екстракция остават по-малко от 4% и 5% остатъчно масло съответно за небелени и белени слънчогледови семена.
Необходимото време за екстракция при прилагане на ултразвукова екстракция е намалено до само 105 min, докато екстракцията по Сокслет изисква 6 hrs, а периодичната екстракция с разтворител изисква време за обработка от 10 hrs.
Газхроматографският анализ показва, че екстракцията с помощта на ултразвук значително подобрява качеството на извлечените масла и на α-линоленовата киселина.

Газова хроматограма на масло, извлечено от белени слънчогледови семена чрез ултразвукова обработка
Изследване и графика от: Moradi и съавт. 2018

Ултразвукова екстракция на маслиново масло екстра върджин

Servili и съавт. (2019) интегрират ултразвуков апарат с мощност 4kW UIP4000hdT в конвенционална линия за малаксация при производството на маслиново масло. Механичната обработка на маслиновата паста чрез ултразвук подобрява ефективността на процеса на екстракция, като увеличава капацитета за екстракция на предприятията за производство на маслиново масло. Тъй като налягането е важен фактор, ултразвуковата обработка е извършена с ултразвукова проточна клетка с каскатрод Cascatrode при 3,5 bar. Ултразвуковата екстракция не предизвиква промени в основните нормативно определени показатели за качество и показва положително въздействие върху фенолния състав на маслиновото масло екстра върджин (EVOO) при повишено налягане от 3,5 bar. Малаксацията на маслиновата паста с помощта на ултразвук води до по-високи добиви и подобрен фенолен състав на EVOO.
Щракнете тук, за да прочетете повече за малаксацията с помощта на ултразвук при производството на маслиново масло екстра върджин!

Ултразвукова екстракция на масло от авокадо

Martinez-Oadilla и съавт. (2018) показват в своето изследване, че ултразвуковата обработка с UIP1000hdT (20kHz, 1000W) на немалаксирано пюре от авокадо подобрява извличаемостта, като осигурява 15–24% допълнително извлечено масло.
Щракнете тук, за да прочетете повече за ултразвуковата екстракция на масло от авокадо!

Ултразвукова екстракция на ленено масло

Gutte и съавт. (2015) използват ултразвукова обработка за извличане на масло от смляно ленено семе, като използват n-хексан като разтворител. Като алтернатива могат да се използват дихлорометан, петролеев етер или етанол като разтворители. Ултразвуковата екстракция подобрява добива от екстракцията с 11,5%, като използва количество разтворител, сходно с това при конвенционалната екстракция. Хроматографският анализ показва, че ултразвуковата екстракция няма значителни ефекти, като разграждане, върху α-линоленовата киселина (ω-3). Изследването показва, че ултразвуковата обработка увеличава добива на хранително масло от екстракцията и намалява времето за екстракция, като същевременно запазва високата хранителна стойност на лененото масло.

Синергични ефекти на ултразвуковата екстракция на масла

Ултразвуковата екстракция може да се прилага като самостоятелен метод за освобождаване на масло от семена и богати на масло плодове или да се интегрира или добави при модернизация в конвенционални / вече съществуващи инсталации за производство на хранителни масла, за да увеличи добива и качеството на маслото. Системите за ултразвукова екстракция могат лесно да се инсталират за обработка преди или след малаксацията, в комбинация с екстракция по Сокслет или след механична маслена преса или шнекова преса.
Оборудването за екстракция на Hielscher Ultrasonics се инсталира лесно, изисква съвсем малко пространство (малка заемана площ) и поради това може да се добави при модернизация в съществуващи предприятия за производство на масла. Благодарение на своята здравина и промишлено изпълнение индустриалните ултразвукови апарати на Hielscher са създадени за работа 24/7 при тежко натоварване и в условия с високи изисквания.
Увеличете добива и качеството на вашето масло с Hielscher Ultrasonics!

Високопроизводителни ултразвукови екстрактори за производство на хранителни масла

За обработката на хранителни масла в промишлен мащаб при спазване на изискванията за хранителни продукти е необходимо високопроизводително ултразвуково оборудване за обработка на големи обемни потоци от маслодайни семена в непрекъсната проточна система. Hielscher Ultrasonics е надежден доставчик с дългогодишен опит на високопроизводително оборудване за ултразвукова екстракция, което е интегрирано в предприятия за производство на храни по целия свят.
Усъвършенстваните ултразвукови апарати на Hielscher Ultrasonics могат да се управляват прецизно и дават на оператора пълен контрол върху важните параметри на процеса, като амплитуда, налягане, температура и време за ултразвукова обработка.
Широката гама от принадлежности, като сонотроди (сонди), усилващи рупори, реактори с проточни клетки и други допълнителни компоненти, позволява системата за ултразвукова екстракция да се конфигурира специално за обработваната суровина и целевия резултат.
Високомощните ултразвукови апарати на Hielscher Ultrasonic лесно обработват суспензии с високо съдържание на твърди вещества, което означава високо съотношение на твърдите вещества (семената) към разтворителя

Контрол на температурата по време на ултразвуковата обработка

Тъй като екстракцията с помощта на ултразвук е нетермичен метод за обработка, термичното разграждане на чувствителните към топлина хранителни съединения може да бъде предотвратено. Ултразвуковите реактори с проточни клетки на Hielscher са оборудвани с охлаждаща риза за отвеждане на топлината. Освен това подаваната енергия може да бъде точно съобразена с оптималните условия на обработка, например чрез използване на импулсния режим на ултразвуковия екстрактор. Ултразвуковата екстракция на хранителни масла при ниски температури предотвратява термично предизвиканото разлагане на извлечените масла и свежда до минимум загубата на биоактивни съединения.

Наблюдение на ултразвуковия процес

Всички цифрови ултразвукови апарати на Hielscher – от лабораторни до промишлени – са оборудвани с интелигентен софтуер, който улеснява прецизното управление, наблюдение и преглед на ултразвуковия процес. Амплитудата, ограничението на подаваната енергия, импулсните цикли и времето за ултразвукова обработка могат да се задават предварително чрез лесния за използване софтуер. Цветният сензорен дисплей осигурява лесен достъп до менюто и интуитивно управление. Дистанционното управление чрез браузър позволява на оператора да управлява и наблюдава ултразвуковата система от разстояние.
Всички важни данни за ултразвуковия процес (като амплитуда, температура, налягане, нетна енергия, обща енергия, час и дата) се съхраняват автоматично на вградена SD карта. Автоматичното регистриране на данните е високо ценено в хранителната и фармацевтичната промишленост, тъй като позволява на производителя на храни да преглежда условията на обработка на всяка партида, подложена на ултразвукова обработка. Това дава възможност за стандартизиране на процеса, постоянно високо качество на продукцията и прилагане на добри производствени практики (GMP).
 

Ултразвуков апарат UIP4000hdT за обработка на маслодайни семена в производствената линия за по-високи добиви на висококачествени хранителни масла

 
Промишлените ултразвукови апарати на Hielscher Ultrasonics могат да осигуряват много високи амплитуди. Амплитуди до 200µm могат лесно да се поддържат непрекъснато при работа 24/7. За още по-високи амплитуди се предлагат ултразвукови сонотроди, изработени по поръчка. Здравината на ултразвуковото оборудване на Hielscher позволява работа 24/7 при тежко натоварване и в условия с високи изисквания.
Таблицата по-долу дава представа за приблизителния капацитет за обработка на нашите ултразвукови апарати: