Ultralydsekstraktion af spiselige olier
Spiselige olier bruges til mange anvendelser inden for madlavning og fødevareproduktion. Mekanisk udvinding af spiseolier forhindrer olierne i at nedbrydes. Ultralydsekstraktion af spiselige olier er en overlegen metode til frigivelse af olier fra frø, kerner og frugter. Som en ikke-termisk ekstraktionsteknik, ultralydsekstraktion spiselige olier af høj kvalitet, der udmærker sig ved højere udbytter og en reduceret behandlingstid.
Produktion af spiselig olie intensiveret ved sonikering
Ultralydsekstraktion bruges i vid udstrækning til at frigive værdifuldt intracellulært stof fra plantemateriale. Målrettede ekstrakter omfatter lipider / fedtsyrer, proteiner, vitaminer, polyfenoler og andre bioaktive forbindelser. Som en procesintensiverende teknik øger ultralydsekstraktion af spiselige olier, såsom ekstra jomfru olivenolie, avocadoolie, solsikkefrøolie, hørfrøolie blandt andre, udbyttet af ekstraheret olie (fedtsyrer), forkorter ekstraktionstiden og reducerer eller undgår forbrug af opløsningsmiddel. Da det er en ikke-termisk ekstraktionsteknik, er arbejdsprincippet for ultralydassisteret ekstraktion baseret på fænomenet akustisk kavitation. Akustisk aka ultralydskavitation skaber intense forskydningskræfter, som forstyrrer cellevægge og øger masseoverførslen mellem cellens indre og det omgivende opløsningsmiddel. Dette gør ultralydsekstraktion til den overlegne teknik, når det kommer til frigivelse og isolering af forbindelser fanget i planteceller.
- Højere udbytte
- kortere ekstraktionstid
- Intet eller reduceret forbrug af opløsningsmidler
- ikke-termisk proces
- høj ernæringsmæssig kvalitet
- Nem og sikker at bruge
- Hurtig ROI
ultralyd ekstraktor UIP4000hdT installeret i en olivenmølle for at forbedre produktionen af ekstra jomfruolivenolie
Casestudier til ultralyd udvinding af spiselig olie
Ultralydsekstraktion er blevet testet og vist sig at være effektiv med forskellige oliefrø og frugter.
Ultralyd solsikkeolie ekstraktion
Moradi et al. (2018) undersøgte indflydelsen af ultralydassisteret ekstraktion på olieudbytte og næringsstofsammensætning fra afskallede og ikke-afskallede solsikkefrø. De brugte en UP400S (400watt, 24kHz) ultralydsapparat til at udvinde solsikkeolie fra solsikkefrø ved hjælp af n-hexan som opløsningsmiddel.
For at evaluere ekstraktionsresultaterne blev olie også ekstraheret via konventionel batchopløsningsmiddelekstraktion og Soxhlet-ekstraktion ved hjælp af n-hexan til alle ekstraktionsmetoder.
Ultralydsekstraktion af solsikkeolie gav de højeste olieudbytter med 45,44 ± 0,27% og 23,71 ± 0,22% for henholdsvis ikke-afskallede og afskallede solsikkefrø. I ultralydsudtømte solsikkemåltider var der mindre end 4 % og 5 % af restolien til ikke-afskallede og afskallede solsikkefrø tilbage.
Den krævede ekstraktionstid, når ultralydsekstraktion blev anvendt, blev reduceret til kun 105 minutter, mens Soxhlet-ekstraktion krævede 6 timer, og opløsningsmiddelbatchekstraktion krævede en behandlingstid på 10 timer.
Gaskromatografianalyse viste, at den ultralydassisterede ekstraktion forbedrer kvaliteten af de ekstraherede olier og α-linolensyre betydeligt.
Gaskromatogram af olie ekstraheret fra afskallede solsikkefrø via ultralydbehandling
Undersøgelse og kortlægning af: Moradi et al. 2018
Ultralyd ekstra jomfru olivenolie ekstraktion
Servili et al. (2019) integrerede en 4kW ultralydsapparat UIP4000hdT i en konventionel olivenoliemalaxationslinje. Den mekaniske behandling af olivenpasta via sonikering forbedrer ekstraktionsprocessens ydeevne, hvilket øger ekstraktionskapaciteten af olivenoliemøller. Da tryk er en vigtig faktor, blev sonikering udført ved hjælp af en ultralydsflowcelle med kascatrode ved 3,5 bar. Ultralydsekstraktion forårsagede ingen ændringer i de vigtigste lovlige kvalitetsparametre og viste en positiv indvirkning på phenolsammensætningen af den ekstra jomfru olivenolie (EVOO) ved forhøjet tryk på 3,5 bar. Ultralydsassisteret malaxering af olivenpasta resulterer i højere udbytter og forbedret phenolisk sammensætning af EVOO.
Klik her for at læse mere om ultralydassisteret malaxation af ekstra jomfru olivenolie!
Ultralyd avocado olie ekstraktion
Martinez-Oadilla et al. (2018) viste i deres undersøgelse, at sonikering ved hjælp af en UIP1000hdT (20kHz, 1000W) Til behandling af den ikke-malaxerede avocadopuré forbedrede ekstraktionsevnen med 15-24 % yderligere oliegenvinding.
Klik her for at læse mere om ultralydsekstraktion af avocadoolie!
Ultralyd hørfrøolie ekstraktion
Gutte et al. (2015) brugte ultralydbehandling til at udvinde olie fra malet hørfrø ved hjælp af n-hexan som opløsningsmiddel. Alternativt kan dichlormethan, petroleumether eller ethanol bruges som opløsningsmidler. Ultralydsekstraktionen forbedrede ekstraktionsudbyttet med 11,5% ved hjælp af en lignende opløsningsmiddelmængde som 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 ekstraktionsudbyttet af spiselig olie og reducerer ekstraktionstiden, samtidig med at hørfrøolien opretholdes en høj ernæringsprofil.
Synergistiske virkninger af ultralydsolieekstraktion
Ultralydsekstraktion kan anvendes som en enkelt metode til at frigive olie fra frø og olierige frugter, eller den kan integreres eller eftermonteres i konventionelle / allerede eksisterende produktionsfaciliteter til spiselig olie 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 Ultrasonics ekstraktionsudstyr er let at installere, 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!
UIP4000hdT, en 4kW kraftfuld ultralydsprocessor til udvinding af spiseolier
Højtydende ultralydsekstraktorer til produktion af spiselig olie
Til fødevaregodkendt behandling af spiselige olier på industrielt niveau kræves højtydende ultralydsudstyr til at behandle store volumenstrømme af oliefrø i et kontinuerligt gennemstrømningssystem. Hielscher Ultrasonics er en erfaren og betroet leverandør af højtydende ultralydsekstraktionsudstyr, som er verdensomspændende integreret i fødevareproduktionsanlæg.
Hielscher Ultrasonics' sofistikerede ultralydapparater kan styres præcist og give operatøren fuld kontrol over de vigtige procesparametre såsom amplitude, tryk, temperatur og sonikeringstid.
Det omfattende udvalg af tilbehør såsom sonotroder (sonder), boosterhorn, flowcellereaktorer og yderligere tilføjelser gør det muligt at konfigurere ultralydsekstraktionssystemet specifikt til det forarbejdede råmateriale og den målrettede output.
Hielscher Ultralyd ultralydapparater med høj effekt behandler let opslæmninger med et højt fast indhold, hvilket betyder et højt forhold mellem faste stoffer (frø) og opløsningsmiddel
Temperaturkontrol under ultralydsbehandling
Da ultralydsassisteret ekstraktion er en ikke-termisk behandlingsmetode, kan termisk nedbrydning af varmefølsomme ernæringsforbindelser forhindres. Hielscher ultralydsflowcellereaktorer leveres med en kølekappe til varmeafledning. Derudover kan energitilførslen tilpasses nøjagtigt til optimale behandlingsforhold, f.eks. ved at bruge ultralydsekstraktorens pulseringstilstand. Ultralydsekstraktionen af spiselige olier ved lave temperaturer undgår termisk induceret nedbrydning af de ekstraherede olier og minimerer tabet af bioaktive forbindelser.
Ultralydsprocesovervågning
Alle Hielscher digitale ultralydapparater – Fra laboratorium til industriel størrelse – er udstyret med en intelligent software, som gør det nemt at styre, overvåge og revidere ultralydsprocessen præcist. Amplitude, energiindgangsgrænse, pulscyklusser og sonikeringstid kan forudindstilles via den brugervenlige software. Via farveberøringsdisplay er menuen let tilgængelig og intuitiv 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 dataprotokol er højt værdsat i fødevare- og farmaceutisk industri, da det giver fødevareproducenten mulighed for at revidere behandlingsbetingelserne for ethvert sonikeret parti. Dette giver mulighed for processtandardisering, kontinuerligt høj kvalitet og implementering af god fremstillingspraksis (GMP).
UIP4000hdT soniker til inline-forarbejdning af olieholdige frø med henblik på højere udbytte af spiseolier af høj kvalitet
Hielscher Ultrasonics industrielle sonikere kan levere meget høje amplituder. Amplituder på op til 200 μm kan nemt køres kontinuerligt i 24/7 drift. For endnu højere amplituder er tilpassede ultralydssonotroder tilgængelige. Robustheden af Hielschers ultralydsudstyr giver mulighed for 24/7 drift ved tunge og krævende miljøer.
Nedenstående tabel giver dig en indikation af den omtrentlige behandlingskapacitet for vores ultralydapparater:
| Batch volumen | Flowhastighed | Anbefalede enheder |
|---|---|---|
| 1 til 500 ml | 10 til 200 ml/min | UP100H |
| 10 til 2000 ml | 20 til 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 til 20L | 0.2 til 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 til 100L | 2 til 10 l/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 til 100 l/min | UIP16000 |
| n.a. | Større | klynge af UIP16000 |
Kontakt os! / Spørg os!
Ultralydshomogenisatorer med høj effekt fra Lab til pilot og industriel skæl.
Litteratur / Referencer
Fakta, der er værd at vide
Spiselige olier
Spiselige olier er typisk en væske ved stuetemperatur, selvom nogle olier, der indeholder mættet fedt, såsom kokosolie, palmeolie og palmekerneolie, kan være faste. Spiselige olier er for det meste vegetabilske olier samt frugtafledte olier såsom olivenolie og avocadoolie. Vegetabilske olier som sojaolie, rapsolie/rapsolie, majsolie, jordnøddeolie, sesamolie, solsikkeolie, tidselolie, palmeolie, sennepsolie, risklidolie, græskarkerneolie, kokosolie og andre frøolier anvendes i vid udstrækning som madolier og i krydderier (f.eks. salatdressinger, marinader, saucer, dips osv.). Vegetabilske olier bruges almindeligvis som madoliealternativ til animalske fedtstoffer som smør og svinefedt.
Margarine er en populær smørerstatning baseret på raffinerede vegetabilske olier (f.eks. fra saflor, solsikke, sojabønner, bomuldsfrø, raps eller olivenolie). Læs mere om ultralydsmargarineproduktion!
Spiselige olier som olivenolie, rapsolie, solsikkeolie eller vindruekerneolie kan smages til ved at tilsætte dem aromatiske planter såsom urter (f.eks. rosmarin, basilikum osv.), frugter (f.eks. citrus, appelsin, hindbær), chili eller hvidløg. Sonikering bruges til at tilføre vegetabilske olier med urteekstrakter. Læs mere om ultralydsmaceration og infusion!
Olier og fedtstoffer – Forskellen: Fedtstoffer er faste ved stuetemperatur, mens olier er flydende. Umættede fedtstoffer såsom flerumættede og enkeltumættede fedtsyrer hører til kategorien olier. Fedtstoffer er for det meste animalsk afledt og indeholder for det meste mættede fedtsyrer. Almindelige fedtstoffer er smør, svinefedt og talg.