Hielscher Ultraschalltechnik

Ultraschall-Extraktion von nativem Olivenöl

  • Die Herstellung von nativem Olivenöl wir durch das ultraschall-gestützte Extrahieren und Malaxieren deutlich effizienter.
  • Die ultraschall-gestützte Prozessintensivierung führt zu höheren Erträgen und höherer Ölqualität. Das Vorheizen während des Malaxierens wird durch den Ultraschall beschleunigt.
  • Die Ultraschallverarbeitung erhöht zudem den Antioxidantiengehalt des Olivenöls.

Ultraschall-gestütztes Malaxieren

Das Malaxieren, einer der wesentlichen Schritte während der mechanischen Olivenölgewinnung, kann durch Ultraschall deutlich verbessert werden. Die Effizienz des Malaxierens hängt von den rheologischen Eigenschaften der Olivenpaste sowie von den Prozessparametern des Malaxierens, z.B. Dauer und Temperatur, ab. Diese Faktoren beeinflussen den Ertrag und die Qualität des Olivenöls stark.
Werden hochintensive Ultraschallwellen in die Olivenpaste eingetragen, wird dabei Kavitation erzeugt. Unter Kavitation versteht man die Bildung, das Wachstum und die Implosion von Vakuumblasen, die während der alternierenden Druckzyklen des Ultraschalls entstehen. Durch die Ultraschallkavitation werden Zellstrukturen aufgebrochen, so dass lösliche Substanzen aus dem Gewebe der Olivenpflanzen freigesetzt werden. Gleichzeitig wird der Stoffaustausch zwischen dem pflanzlichen Zellmaterial und der Flüssigkeit verbessert. Mittels Ultraschall werden sowohl die Extraktionsrate als auch der Ertrag nachweislich verbessert. Öle aus beschallten Pasten zeigen zudem eine geringere Bitterkeit und einen höheren Gehalt an Tocopherol, Chlorophyll und Carotinoiden.
Die Beschallung ist eine milde, nicht-thermische Technologie der Lebensmittelverarbeitung, die es ermöglicht, Öl und Wirkstoffe (z.B. Antioxidantien, Phenole, Vitamine) aus der Olivenpaste zu gewinnen. Der kontinuierliche Inline-Prozess, bei dem die Olivenpaste direkt die hochintensive Kavitationszone des Ultraschalls passiert, erzielt eine sehr gleichmäßige Verarbeitung. Die Beschallung wirkt sich zudem sehr vorteilhaft auf die Prozesstemperatur aus: die Ultraschall-Behandlung bewirkt ein sofortiges Aufheizen und verringert den Prozessschritt des Vorheizens der Olivenpaste deutlich. Anschließend kann die Prozesstemperatur problemlos bei einer optimalen und konstanten Temperatur (z.B. 28-30°C) gehalten werden.

Ultraschallgerät für die Malaxierung und Extraktion von extra nativem Olivenöl.

Schema einer Olivenölextraktionslinie: A. Reinigungsschritt; B. Crusher; C. Exzenterschneckenpumpe; D. US-Maschine; E. Malaxierschritt; F. horizontale Zentrifuge; G. vertikale Zentrifugen. (M. Servili et al. 2019)

Der UIP4000hdT ist ein vollindustrieller Ultraschall für die kontinuierliche Homogenisierung und Extraktion.

Hielscher UIP4000hdT – 4kW Hochleistungs-Ultraschall für die kontinuierliche Extraktion von nativem Olivenöl

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Vorteile der ultraschall-gestützten Olivenölherstellung:

  • aromatischer Geschmack und volleres Aroma
  • geringere Bitterkeit
  • höhere Ausbeute
  • höherer Gehalt an Antioxidantien
  • längere Haltbarkeit
  • klare Farbe
Forschungsstudien mit Hielscher UIP4000hdT wurden von Prof. Servili und seinen Kollegen der Universität Perugia, Italien, durchgeführt. Diese Studien zeigen das:

  • Das Ultraschallsystem wurde in der VOO-Industrieanlage mit einer Leistung von 2 Tonnen/h eingesetzt.
  • Eine hohe Steigerung der Ölausbeute wurde aus Oliven mit einem Frühreifeindex erzielt.
  • Ultraschall beeinflusst den Phenolgehalt von VOO positiv.
  • Signifikante physikalische Veränderungen, erhöhte Extraktionsausbeute (22,7%), erhöhter Phenolgehalt (10,1%) wurden bei US-VOO im Vergleich zu Kontrollölen, die mit einem traditionellen Verfahren bei einem Frühreifeindex extrahiert wurden, beobachtet.

Industrielle Ultraschallsysteme für die Ölherstellung

Hielscher Ultrasonics liefert Ultraschall-Extraktoren sowie Ultraschallsysteme für die Lebensmittelverarbeitung. Wir legen unsere Ultraschallsysteme direkt nach den Spezifikationen unserer Kunden aus; d.h. Kapazität / Verarbeitungsrate, Ausgangsmaterial (Oliven), Ölsorte und -qualität sowie räumliche Gegebenheiten werden berücksichtigt. Dadurch können auch bereits bestehende Oliven-Pressanlagen problemlos mit Hielscher's Ultraschallprozessoren nachgerüstet werden. Für die Ultraschall-gestützte Malaxieren wird die Olivenpulpe durch einen Ultraschallreaktor geleitet, in welchem die Pulpe gleichmäßig dem Ultraschall ausgesetzt ist. Durch diese gleichmäßige Beschallung wird eine sehr homogene Olivenölqualität gewährleistet.
Einer der wichtigsten Vorteile der Hielscher Ultraschallprozessoren ist die volle Kontrolle über alle Prozessparameter. Beschallungsintensität, Temperatur und Druck können vollständig gesteuert werden, so dass der Beschallungsprozess hinsichtlich der Ölausbeute und der Ölqualität optimiert werden kann.
Der Industriestandard unserer Ultraschallsysteme ermöglicht einen 24/7 Betrieb und ein reibungsloses Verfahren.

Die Ultraschallextraktion ist erwiesenermaßen eine sehr effektive Technologie, um  den Ertrag und die Qualität von Olivenöl zu verbessern.

Ultraschall verbessert die Extraktion und das Malaxieren von nativem Olivenöl.

Vorteile der Hielscher Ultraschallsysteme:

  • volle Prozesskontrolle
  • an Kundenwünsche anpassbar
  • sicherer Betrieb
  • einfache Installation & Reinigung
  • Robustheit & Industriequalität (24/7 Betrieb)
  • geringe, fast vernachlässigbare Wartungskosten
  • geringer Platzbedarf
  • einfache Nachrüstung

Ernährungsphysiologisch angereichertes Olivenöl

Das Eintragen von Ultraschallwellen während des Mazerierens / Malaxierens ermöglicht es, den Nährwert des Olivenöls zu steigern, indem Phenole und Vitamine aus Olivenblättern extrahiert und dem Öl zugefügt werden. Durch Extraktion der phenolischen Verbindungen wie z.B. α-Tocopherol und Oleuropein aus Olivenblättern, welche dem Olivenöl hinzugefügt werden, lässt sich die ernährungsphysiologische Qualität des Olivenöls zusätzlich steigern.

Aromatisiertes Olivenöl

Kräuter und Gewürze wie Basilikum, Salbei, Rosmarin, Knoblauch, Zitronenschale, Paprika, Ingwer, Rosmarin Zweige, etc. können verwendet werden, um Olivenöl mit einem besonderen Geschmack zu verleihen. Die intensiven Extraktionseffekte des Ultraschalls tragen dazu bei, dass der Geschmack der Kräuter / Gewürze vollständiger und schneller freigesetzt wird. Klicken Sie hier, um mehr über die Ultraschall-Extraktion zu erfahren!

Unsere Ultraschallsysteme sind sehr vielseitig und können in mehreren Verfahrensschritten eines Produktionsprozesses eingesetzt werden. Wenn Sie Ihr Olivenöl weiterverarbeiten wollen, können Sie Ihr Ultraschallsystem auch dazu einsetzen, um feine Emulsionen, z. B. zur Herstellung von Olivenöl-Vinagrette, Dressings oder Saucen, zu produzieren.

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UIP4000hdT - 4 Kilowatt starkes Ultraschallsystem für die Extraktion und Malaxxation von nativem Olivenöl extra.

UIP4000hdT – ein leistungsstarker 4kW Ultraschall für die Inline-Verarbeitung von nativem Olivenöl extra

Literatur



Zusätzliche Informationen über natives Olivenöl

Olivenöl besteht hauptsächlich aus Triazylglyzerolen (auch Triglyzeride, TAGs genannt) und weist zudem kleinere Mengen freier Fettsäuren, Glyzerol, Phosphatiden, Pigmente, Geschmackststoffe, Sterole und mikroskopisch kleiner Partikel der Olivenfrucht auf. Die Ölsäure (auch Oleinsäure) ist eine einfach gesättigte Omega-9 Fettsäure, welche mit 55 bis 83% Anteil die vorherrschende Fettsäure in Olivenöl ist. Wird Olivenöl aus minderwertigen Olivenhergestellt oder die Pressung nicht sorgfältig unter milden Bedingungen durchgeführt, werden die Triazylglyzerole durch einen chemischen Prozess (Hydrolyse / Lipolyse) zersetzt. Durch die den Prozess der Hydrolyse bzw. Lipolyse werden die hochwertigen Triazylglyzerole in freie Fettsäuren umgewandelt. Der Gehalt an freien Fettsäuren ist das wichtigste messbare Qualitätsmerkmal von Olivenöl. Je geringer der Gehalt an freien Fettsäuren ausfällt, desto hochwertiger ist das Olivenöl.
Der hohe Anteil an einfach ungesättigten Fettsäuren und Antioxidanzien in qualitativ hochwertigem (extra) nativem Olivenöl trägt dazu bei, das Risiko für Herzkreislauf- und Krebserkrankungen zu senken. Außerdem wirken sich die entzündungshemmenden Wirkstoffe positiv auf Krankheiten wie Diabetes, Bluthochdruck, Arthritis uns Asthma aus.

Nährwert von Olivenöls (pro 100g/3,5 oz/103 ml)

  • Brennwert: 3.701 kJ (885 kcal)
  • Kohlenhydrate 0 g
  • Fett 100 g
  • gesättigte 14 g
  • einfach ungesättigte 73 g
  • mehrfach ungesättigte 11 g
  • Omega-3 Fettsäuren 0,8 g
  • Omega-6 Fettsäuren 9,8 g
  • Eiweiß 0 g
  • Vitamin E 14 mg
  • Vitamin K 62 μg

Neben seinen Nährwerten wird Olivenöl auch in Hautpflege- und kosmetischen Produkten sehr geschätzt. Aufgrund seiner reichen Emollientien ist Olivenöl ein beliebter feuchtigkeitsspendender Zusatz in Hautlotionen und Cremes, Peelings und Haarmasken. Ultraschall-Homogenisatoren kommen auch häufig bei der Formulierung der Hautpflege- und Kosmetik-Produkte zum Einsatz. Die Scherkräfte des Ultraschalls erzeugen feine Emulsionen und Dispersionen. Des Weiteren können mittels der Ultraschall-Verkapselungstechnologie Liposomen hergestellt werden, welche als Wirkstoffträger dienen. Klicken Sie hier, um mehr über den Einsatz von Hielscher Ultraschallmischern in der Kosmetikbranche zu erfahren!