Spiselige olier anvendes til mangfoldige anvendelser i madlavning og fødevareproduktion. Mekanisk udvinding af spiselige olier forhindrer olierne i at blive forandret. Ultralydudvinding af spiselige olier er en overlegen metode til at frigive olier fra frø, kerner og frugter. Som en ikke-termisk ekstraktionsteknik udmærker ultralydsekstraktion af høj kvalitet spiselige olier, der udmærker sig ved højere udbytter og en reduceret behandlingstid.

Spiselig olieproduktion intensiveret af sonikering

Ultralydsekstraktion er almindeligt anvendt til at frigive værdifulde intracellulære materiale fra plantemateriale. Målrettede ekstrakter omfatter lipider / fedtsyrer, proteiner, vitaminer, polyfenoler og andre bioaktive forbindelser. Som en proces intensivere teknik, ultralyd udvinding af spiselige olier, såsom ekstra jomfru olivenolie, avocado olie, solsikkefrø olie, hørfrøolie blandt andre, øger udbyttet af udvundet olie (fedtsyrer), forkorter udvinding tid og reducerer eller undgår opløsningsmiddel forbrug. At være en ikke-termisk ekstraktionsteknik er arbejdsprincippet for ultralydassisteret ekstraktion baseret på fænomenet akustisk kavitation. Akustisk alias ultralydkavitation skaber intense forskydningskræfter, som forstyrrer cellevægge og øger masseoverførslen mellem celleinteriør og det omgivende opløsningsmiddel. Dette gør ultralydsekstraktion den overlegne teknik, når det kommer til frigivelse og isolering af forbindelser fanget i planteceller.

Casestudier for ultralyd spiselig olieudvinding

Ultralydsekstraktion er blevet testet og vist sig at være effektiv med forskellige oliefrø og frugter.

Ultralyd solsikkeolie Udvinding

Moradi et al. (2018) undersøgte ultralydassisteret ekstraktions indflydelse på olieudbytte tet og næringsstofsammensætning fra afskallet og ikke-skrogede solsikkefrø. De brugte en UP400S (400watt, 24kHz) ultralydsapparater til at udtrække solsikkeolie fra solsikkefrø ved hjælp af n-hexan som opløsningsmiddel.
For at vurdere ekstraktionsresultaterne blev olien også udvundet via konventionel ekstraktion af batchopløsningsmidler og Soxhlet-ekstraktion ved hjælp af n-hexan til alle ekstraktionsmetoder.
Ultralydsekstraktion af solsikkeolie gav det højeste olieudbytte med henholdsvis 45,44 ± 0,27 % og 23,71 ± 0,22 % for ikke-afskallede og afskallede solsikkefrø. I ultralyd forarmet solsikke måltider var mindre end 4% og 5% af restolie til ikke-skroget og afskallet solsikkefrø tilbage.
Den ekstraktionstid, der kræves, når ultralydsekstraktionblev anvendt, blev reduceret til kun 105 min, mens Soxhlet-ekstraktion krævede 6 timer, og opløsningsmiddelbatchekstraktion krævede en behandlingstid på 10 timer.
Gaskromatografianalyse viste, at ultralydassisteret ekstraktion forbedrer kvaliteten af de ekstraherede olier og α-linolensyre betydeligt.

Gaskromatogram af olie udvundet af afskallet solsikkefrø via ultralydbehandling
Undersøgelse og diagram af: Moradi et al. 2018

Ultralyd ekstra jomfru olivenolie udvinding

Servili et al. (2019) integrerede en 4kW ultralydsmaskine UIP4000hdT til en konventionel olivenolie malaxation linje. Den mekaniske behandling af olivenpasta via sonikering forbedrer ekstraktionsprocessens ydeevne og øger olivenoliemøllernes udvindingskapacitet. Da tryk er en vigtig faktor, blev sonikering udført ved hjælp af en ultralydflowcelle med cascatrode på 3,5 bar. Ultralydsekstraktion forårsagede ingen ændringer i de vigtigste juridiske kvalitetsparametre og viste en positiv indvirkning på den phenoliske sammensætning af den ekstra jomfruolivenolie (EVOO) ved forhøjet tryk på 3,5 bar. Ultralyd assisteret malaxation af olivenpasta resulterer i højere udbytter og forbedret phenolsammensætning af EVOO.
Klik her, for at læse mere om ultralyd assisteret malaxation af ekstra jomfru olivenolie!

Ultrasonic avocado olieudvinding

Martinez-Oadilla et al. (2018) viste i deres undersøgelse, at sonikering ved hjælp af en UIP1000hdT (20 kHz, 1000W) til behandling af den ikke-malaxed avocado puré forbedret ekstraherbarhed med 15-24% ekstra oliegenvinding.
Klik her for at læse mere om ultralydsekstraktionaf avocadoolie!

Ultralyd hørfrø olieudvinding

Gutte et al. (2015) brugte ultralydbehandling til at udvinde olie fra jorden hørfrø ved hjælp af n-hexan som opløsningsmiddel. Alternativt kan dichlormethan, petroleumsæter eller ethanol anvendes som opløsningsmidler. Ultralydsekstraktionen forbedrede ekstraktionsudbyttet med 11,5% ved hjælp af en lignende opløsningsmiddel mængde til konventionel ekstraktion. Den kromatografiske analyse viste, at der ikke var nogen signifikante virkninger såsom nedbrydning på α-linolensyre (ω-3) ved ultralydsekstraktionen. Undersøgelsen viser, at sonikering øger udvindingsudbyttet af spiselig olie og reducerer udvindingstiden og samtidig opretholder en høj ernæringsprofil af hørfrøolie.

Synergistiske virkninger af ultralydolieudvinding

Ultralydsekstraktion kan anvendes som en enkelt metode til at frigive olie fra frø og olierige frugter, eller det kan integreres eller retro-monteret i konventionelle / allerede eksisterende spiselige olieproduktionsanlæg for at øge olieudbyttet og kvaliteten. Ultralydsekstraktionssystemer kan nemt installeres som for- eller efterbehandling af malaxation, i kombination med Soxhlet ekstraktion eller bag en mekanisk oliepresse eller expeller.
Hielscher Ultralydsudsugningsudstyr er let installeret, kræver kun meget lidt plads (lille fodaftryk) og kan derved eftermonteres i eksisterende oliemøller. Med robusthed og industriel kvalitet er Hielscher industrielle ultralydapparater bygget til 24/7 drift under tung belastning og i krævende miljøer.
Forøg dit olieudbytte og kvalitet med Hielscher Ultrasonics!

Højtydende ultralydsudsugningsudsugningsmaskiner til spiselig olieproduktion

Til forarbejdning af spiselige olier i fødevarekvalitet på industrielt niveau kræves der højtydende ultralydsudstyr til behandling af store volumenstrømme af oliefrø i et kontinuerligt gennemstrømningssystem. Hielscher Ultrasonics er længe erfaren og betroet leverandør af højtydende ultralydsekstraktionsudstyr, som er verdensomspændende integreret i fødevarefabrikker.
Hielscher Ultrasonics' sofistikerede ultralydapparater kan styres præcist og give operatøren fuld kontrol over de vigtige procesparametre som amplitude, tryk, temperatur og sonikeringstid.
Det omfattende udvalg af tilbehør såsom sonotroder (sonder), boosterhorn, flowcellereaktorer og yderligere tilføjelser gør det muligt at konfigurere ultralydsekstraktionssystemet specielt til det forarbejdede råmateriale og den målrettede output.
Hielscher Ultralyd high-power ultralydapparater nemt behandle opslæmninger med et højt fast indhold, hvilket betyder et højt forhold mellem faste stoffer (frø) til opløsningsmiddel

Temperaturkontrol under ultralydbehandling

Da ultralydassisteret ekstraktion er en ikke-termisk forarbejdningsmetode, kan den termiske nedbrydning af varmefølsomme ernæringsmæssige forbindelser forebygges. Hielscher ultralyd flow celle reaktorer kommer med en kølekappe til varmeafledning. Derudover kan energitilførslen tilpasses nøjagtigt til optimale behandlingsforhold, fx ved hjælp af ultralydsudsugningstilstanden. Ultralydudvindingen af spiselige olier ved lave temperaturer undgår termisk induceret nedbrydning af de udvænkede olier og minimerer tabet af bioaktive forbindelser.

Ultralydprocesovervågning

Alle Hielscher digitale ultralydapparater – fra laboratorium til industriel størrelse – er udstyret med en intelligent software, som gør det nemt præcist at styre, overvåge og revidere ultralydsprocessen. Amplitude, energi input grænse, puls cykler og sonikering tid kan forudindstilles via den brugervenlige software. Via farve touch-display menuen kan nemt tilgås og er intuitivt at håndtere. Browserfjernbetjeningen gør det muligt for operatøren at betjene og overvåge ultralydssystemet eksternt.
Alle vigtige ultralydsprocesdata (såsom amplitude, temperatur, tryk, nettoenergi, total energi, tid og dato) gemmes automatisk på et integreret SD-kort. Den automatiske data protocolling er højt værdsat i fødevare-og pharma industrien, da det gør det muligt for fødevareproducenten at revidere behandlingstilstanden af enhver sonikeret parti. Dette gør det muligt for processtandardisering, kontinuerligt output af høj kvalitet og implementering af god fremstillingspraksis.

Hielscher Ultralyd’ industrielle ultralyds-processorer kan levere meget høje amplituder. Amplituder på op til 200 μm kan let kontinuerligt køres i 24/7 drift. For endnu højere amplituder, tilpassede ultralyd sonotroder er tilgængelige. Robustheden af Hielscher's ultralyds udstyr giver mulighed for 24/7 drift ved tung pligt og i krævende miljøer.
Tabellen nedenfor giver dig en indikation af den omtrentlige forarbejdningskapacitet hos vores ultralydapparater: