Ultrazvučna ekstrakcija jestivih ulja
Jestiva ulja se koriste za razne primjene u kuhanju i proizvodnji hrane. Mehanička ekstrakcija jestivih ulja sprječava razgradnju ulja. Ultrazvučna ekstrakcija jestivih ulja je vrhunska metoda za oslobađanje ulja iz sjemenki, koštica i plodova. Kao tehnika netermalne ekstrakcije, ultrazvučna ekstrakcija visokokvalitetnih jestivih ulja odlikuju se većim prinosima i skraćenim vremenom obrade.
Proizvodnja jestivog ulja intenzivirana ultrazvukom
Ultrazvučna ekstrakcija se široko koristi za oslobađanje vrijedne unutarćelijske tvari iz biljnog materijala. Ciljani ekstrakti uključuju lipide/masne kiseline, proteine, vitamine, polifenole i druga bioaktivna jedinjenja. Kao tehnika intenziviranja procesa, ultrazvučna ekstrakcija jestivih ulja, kao što su ekstra djevičansko maslinovo ulje, ulje avokada, ulje sjemenki suncokreta, ulje lanenog sjemena između ostalog, povećava prinos ekstrahiranog ulja (masnih kiselina), skraćuje vrijeme ekstrakcije i smanjuje ili izbjegava potrošnja rastvarača. Budući da je tehnika netermalne ekstrakcije, princip rada ultrazvučne ekstrakcije zasnovan je na fenomenu akustične kavitacije. Akustična ili ultrazvučna kavitacija stvara intenzivne sile smicanja, koje ometaju ćelijske zidove i povećavaju prijenos mase između unutrašnjosti ćelije i okolnog rastvarača. Ovo čini ultrazvučnu ekstrakciju superiornom tehnikom kada je u pitanju oslobađanje i izolacija spojeva zarobljenih u biljnim stanicama.
- veći prinos
- kraće vrijeme ekstrakcije
- nema ili smanjena potrošnja rastvarača
- netermički proces
- visok nutritivni kvalitet
- Jednostavan i siguran za upotrebu
- Fast RoI
ultrazvučni ekstraktor UIP4000hdT instaliran u mlinu za bolju proizvodnju ekstra djevičanskog maslinovog ulja
Studije slučaja za ultrazvučnu ekstrakciju jestivog ulja
Ultrazvučna ekstrakcija je testirana i dokazano efikasna kod raznih uljarica i voća.
Ultrazvučna ekstrakcija suncokretovog ulja
Moradi et al. (2018) istraživali su utjecaj ultrazvučne ekstrakcije na prinos ulja i sastav hranjivih tvari iz oljuštenih i neoljuštenih sjemenki suncokreta. Koristili su a UP400S (400W, 24kHz) ultrazvučni aparat za ekstrakciju suncokretovog ulja iz sjemenki suncokreta koristeći n-heksan kao rastvarač.
Kako bi se procijenili rezultati ekstrakcije, ulje je također ekstrahirano konvencionalnom šaržnom ekstrakcijom rastvaračem i Soxhlet ekstrakcijom korištenjem n-heksana za sve metode ekstrakcije.
Ultrazvučna ekstrakcija suncokretovog ulja dala je najveće prinose ulja sa 45,44 ± 0,27% i 23,71 ± 0,22% za neoljušteno i oljušteno seme suncokreta. U ultrazvučno osiromašenim suncokretovim sačmima je ostalo manje od 4% i 5% zaostalog ulja za neoljušteno i oljušteno suncokretovo sjeme.
Vrijeme ekstrakcije potrebno kada je primijenjena ultrazvučna ekstrakcija smanjeno je na samo 105 minuta, dok je Soxhlet ekstrakcija zahtijevala 6 sati, a ekstrakcija rastvaračem je zahtijevalo vrijeme obrade od 10 sati.
Analiza plinskom hromatografijom pokazala je da ultrazvučna ekstrakcija značajno poboljšava kvalitet ekstrahiranih ulja i α-linolenske kiseline.
Plinski hromatogram ulja ekstrahiranog iz oljuštenih suncokretovih sjemenki ultrazvukom
Studija i dijagram: Moradi et al. 2018
Ultrazvučna ekstrakcija ekstra djevičanskog maslinovog ulja
Servili et al. (2019.) integrirao je ultrasonikator od 4 kW UIP4000hdT u konvencionalnu liniju malaksacije maslinovog ulja. Mehanička obrada paste od maslina ultrazvukom poboljšava performanse procesa ekstrakcije, povećavajući kapacitet ekstrakcije mlinova maslinovog ulja. Budući da je pritisak važan faktor, sonikacija je izvedena korištenjem ultrazvučne protočne ćelije s kaskatrodom na 3,5 bara. Ultrazvučna ekstrakcija nije izazvala promjene u glavnim zakonskim parametrima kvalitete i pokazala je pozitivan utjecaj na fenolni sastav ekstra djevičanskog maslinovog ulja (EVOO) pri povišenom pritisku od 3,5 bara. Ultrazvučna malaksacija paste od maslina dovodi do većeg prinosa i poboljšanog fenolnog sastava EVOO.
Kliknite ovdje, da pročitate više o ultrazvučnoj malaksaciji ekstra djevičanskog maslinovog ulja!
Ultrazvučna ekstrakcija ulja avokada
Martinez-Oadilla i dr. (2018) su u svojoj studiji pokazali da sonikacija pomoću a UIP1000hdT (20kHz, 1000W) za tretman pirea od avokada bez laksiranja poboljšala je sposobnost ekstrakcije za 15-24% dodatnog povrata ulja.
Kliknite ovdje da pročitate više o ultrazvučnoj ekstrakciji ulja avokada!
Ultrazvučna ekstrakcija lanenog ulja
Gutte et al. (2015) koristili su ultrazvuk za ekstrakciju ulja iz mljevenog lanenog sjemena koristeći n-heksan kao rastvarač. Alternativno, diklorometan, petroleter ili etanol se mogu koristiti kao rastvarači. Ultrazvučna ekstrakcija je poboljšala prinos ekstrakcije za 11,5% koristeći sličnu količinu rastvarača kao kod konvencionalne ekstrakcije. Kromatografska analiza je pokazala da nema značajnih efekata kao što je degradacija α-linolenske kiseline (ω-3) ultrazvučnom ekstrakcijom. Studija pokazuje da sonikacija povećava prinos ekstrakcije jestivog ulja i skraćuje vrijeme ekstrakcije uz održavanje visokog nutritivnog profila lanenog ulja.
Sinergistički efekti ultrazvučne ekstrakcije ulja
Ultrazvučna ekstrakcija se može primijeniti kao jedinstvena metoda za oslobađanje ulja iz sjemenki i plodova bogatih uljem ili se može integrirati ili naknadno ugraditi u konvencionalne / već postojeće pogone za proizvodnju jestivog ulja kako bi se povećao prinos i kvalitet ulja. Ultrazvučni sistemi za ekstrakciju mogu se lako instalirati kao pre ili naknadni tretman malaksacije, u kombinaciji sa Soxhlet ekstrakcijom ili iza mehaničke preše za ulje ili ekspelera.
Oprema za ekstrakciju Hielscher Ultrasonics se lako instalira, zahtijeva vrlo malo prostora (mali otisak) i na taj način se može naknadno ugraditi u postojeće uljare. Uz robusnost i industrijsku kvalitetu, Hielscher industrijski ultrasonikatori su napravljeni za 24/7 rad pod velikim opterećenjem i u zahtjevnim okruženjima.
Povećajte prinos i kvalitet ulja uz Hielscher Ultrasonics!
UIP4000hdT, 4kW moćni ultrazvučni procesor za ekstrakciju jestivih ulja
Ultrazvučni ekstraktori visokih performansi za proizvodnju jestivog ulja
Za preradu jestivih ulja u prehrambenoj industriji na industrijskom nivou, potrebna je ultrazvučna oprema visokih performansi za obradu velikih količina uljarica u kontinuiranom protočnom sistemu. Hielscher Ultrasonics je dugogodišnji i pouzdan dobavljač ultrazvučne opreme za ekstrakciju visokih performansi, koja je širom svijeta integrirana u pogone za proizvodnju hrane.
Hielscher Ultrasonics-ovi sofisticirani ultrasonikatori mogu se precizno kontrolirati i dati operateru potpunu kontrolu nad važnim parametrima procesa kao što su amplituda, tlak, temperatura i vrijeme obrade ultrazvukom.
Široka paleta dodataka kao što su sonotrode (sonde), buster rogovi, reaktori s protočnim ćelijama i dodatni dodaci omogućavaju konfiguraciju ultrazvučnog sistema ekstrakcije posebno za obrađene sirovine i ciljani izlaz.
Hielscher ultrazvučni ultrazvučni aparati velike snage lako obrađuju kašu s visokim sadržajem čvrstih tvari, što znači visok omjer krutih tvari (sjemena) i otapala
Kontrola temperature tokom ultrazvučne obrade
Kako je ekstrakcija uz pomoć ultrazvuka metoda netermalne obrade, može se spriječiti termička degradacija nutritivnih spojeva osjetljivih na toplinu. Hielscher ultrazvučni protočni reaktori dolaze s rashladnim omotačem za odvođenje topline. Dodatno, unos energije se može tačno prilagoditi optimalnim uslovima obrade, npr. korišćenjem pulsiranja ultrazvučnog ekstraktora. Ultrazvučna ekstrakcija jestivih ulja na niskim temperaturama izbjegava termički izazvanu razgradnju ekstrahiranih ulja i minimizira gubitak bioaktivnih spojeva.
Ultrazvučno praćenje procesa
Svi Hielscher digitalni ultrasonikatori – od laboratorijske do industrijske veličine – opremljeni su inteligentnim softverom, koji olakšava preciznu kontrolu, praćenje i reviziju ultrazvučnog procesa. Amplituda, ograničenje unosa energije, ciklusi impulsa i vrijeme sonikacije mogu se unaprijed podesiti putem softvera prilagođenog korisniku. Preko ekrana osetljivog na dodir u boji, meniju se može lako pristupiti i njime se rukuje intuitivno. Daljinski upravljač pretraživača omogućava operateru da daljinski upravlja i nadgleda ultrazvučni sistem.
Svi važni ultrazvučni procesni podaci (kao što su amplituda, temperatura, pritisak, neto energija, ukupna energija, vrijeme i datum) se automatski pohranjuju na integriranu SD karticu. Automatsko protokoliranje podataka je visoko cijenjeno u prehrambenoj i farmaceutskoj industriji, jer omogućava proizvođaču hrane da revidira stanje obrade bilo koje ultrazvučne serije. Ovo omogućava standardizaciju procesa, kontinuirano visok kvalitet proizvodnje i implementaciju dobre proizvodne prakse (GMP).
UIP4000hdT sonicator za inline preradu uljarica za veće prinose visokokvalitetnih jestivih ulja
Hielscher Ultrasonics industrijski sonikatori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude. Amplitude do 200 µm mogu se lako raditi u kontinuitetu u radu 24/7. Za još veće amplitude, dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode. Robusnost Hielscherove ultrazvučne opreme omogućava 24/7 rad u teškim uslovima iu zahtjevnim okruženjima.
Tabela ispod daje vam indikaciju približnih kapaciteta obrade naših ultrazvučnih aparata:
| Batch Volume | Flow Rate | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500 ml | 10 do 200 ml/min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10 l/min | UIP4000hdT |
| N / A | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| N / A | veći | klaster of UIP16000 |
Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!
Ultrazvučni homogenizatori velike snage od lab to pilot i industrijski skala.
Literatura / Reference
Činjenice koje vrijedi znati
Jestiva ulja
Jestiva ulja su obično tečnost na sobnoj temperaturi, iako neka ulja koja sadrže zasićene masti, kao što su kokosovo ulje, palmino ulje i ulje palminih koštica mogu biti čvrsta. Jestiva ulja su uglavnom biljna ulja, kao i ulja iz voća kao što su maslinovo ulje i ulje avokada. Biljna ulja kao što su sojino ulje, ulje kanole/ulje repice, kukuruzno ulje, ulje od kikirikija, sezamovo ulje, suncokretovo ulje, šafranovo ulje, palmino ulje, gorušičino ulje, ulje pirinčanih mekinja, bučino ulje, kokosovo ulje i druga ulja su široko rasprostranjena koristi se kao ulje za kuvanje i kao začini (npr. prelivi za salatu, marinade, umaci, umaci itd.). Biljna ulja se obično koriste kao alternativa jestivom ulju za masti životinjskog porekla kao što su puter i mast.
Margarin je popularna zamjena za puter na bazi rafiniranih biljnih ulja (npr. od šafranike, suncokreta, soje, sjemena pamuka, uljane repice ili maslinovog ulja). Pročitajte više o ultrazvučnoj proizvodnji margarina!
Jestiva ulja kao što su maslinovo ulje, ulje repice, suncokretovo ulje ili ulje sjemenki grožđa mogu se aromatizirati dodavanjem aromatičnih biljaka kao što su začinsko bilje (egromarin, bosiljak, itd.), voće (npr. citrusi, narandže, maline), čili ili bijeli luk. Sonikacija se koristi za infuziju biljnih ulja s biljnim ekstraktima. Pročitajte više o ultrazvučnoj maceraciji i infuziji!
Ulja i masti – razlika: Masti su čvrste na sobnoj temperaturi, dok su ulja tečna. Nezasićene masti kao što su polinezasićene i mononezasićene masne kiseline spadaju u kategoriju ulja. Masti su uglavnom životinjskog porijekla i sadrže uglavnom zasićene masne kiseline. Uobičajene masti su puter, mast i loj.