Extracción ultrasónica de aceites comestibles

Los aceites comestibles se utilizan para múltiples aplicaciones en la cocina y la producción de alimentos. La extracción mecánica de los aceites comestibles evita su degradación. La extracción ultrasónica de aceites comestibles es un método superior para liberar los aceites de semillas, granos y frutos. Al tratarse de una técnica de extracción no térmica, la extracción por ultrasonidos permite obtener aceites comestibles de alta calidad que destacan por un mayor rendimiento y un menor tiempo de procesamiento.

La sonicación intensifica la producción de aceite comestible

La extracción por ultrasonidos se utiliza ampliamente para liberar la valiosa materia intracelular del material vegetal. Los extractos a los que se dirige incluyen lípidos / ácidos grasos, proteínas, vitaminas, polifenoles y otros compuestos bioactivos. Como técnica intensificadora del proceso, la extracción ultrasónica de aceites comestibles, como el aceite de oliva virgen extra, el aceite de aguacate, el aceite de semilla de girasol y el aceite de linaza, entre otros, aumenta el rendimiento del aceite extraído (ácidos grasos), acorta el tiempo de extracción y reduce o evita el consumo de disolventes. Al tratarse de una técnica de extracción no térmica, el principio de funcionamiento de la extracción asistida por ultrasonidos se basa en el fenómeno de la cavitación acústica. La cavitación acústica, también conocida como ultrasónica, crea fuerzas de cizallamiento intensas que rompen las paredes celulares y aumentan la transferencia de masa entre el interior de la célula y el disolvente circundante. Esto hace que la extracción ultrasónica sea la técnica superior cuando se trata de liberar y aislar compuestos atrapados en células vegetales.

Ventajas de la extracción ultrasónica de aceites comestibles

  • mayores rendimientos
  • menor tiempo de extracción
  • consumo nulo o reducido de disolventes
  • proceso no térmico
  • alta calidad nutricional
  • Fácil y seguro de usar
  • RoI rápido

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Hielscher Ultrasonicator UIP4000hdT para la extracción y malaxación de aceite de oliva virgen extra.

extractor ultrasónico UIP4000hdT instalado en una almazara para mejorar la producción de aceite de oliva virgen extra

Casos prácticos de extracción ultrasónica de aceite comestible

La extracción por ultrasonidos se ha probado y ha demostrado su eficacia con diversas semillas oleaginosas y frutas.

Extracción ultrasónica de aceite de girasol

Moradi et al. (2018) investigaron la influencia de la extracción asistida por ultrasonidos en el rendimiento de aceite y la composición de nutrientes de semillas de girasol con y sin cáscara. Utilizaron un UP400S (400 vatios, 24 kHz) para extraer el aceite de girasol de las semillas de girasol utilizando n-hexano como disolvente.
Para evaluar los resultados de la extracción, también se extrajo aceite mediante extracción convencional con disolventes por lotes y extracción Soxhlet utilizando n-hexano para todos los métodos de extracción.
La extracción ultrasónica del aceite de girasol dio los mayores rendimientos de aceite con 45,44 ± 0,27% y 23,71 ± 0,22% para las semillas de girasol sin cáscara y con cáscara, respectivamente. En las harinas de girasol agotadas por ultrasonidos quedaba menos de un 4% y un 5% de aceite residual para las semillas de girasol sin cáscara y con cáscara.
El tiempo de extracción requerido cuando se aplicó la extracción ultrasónica se redujo a sólo 105 min, mientras que la extracción Soxhlet requirió 6 h y la extracción por lotes con disolventes requirió un tiempo de procesamiento de 10 h.
El análisis por cromatografía de gases mostró que la extracción asistida por ultrasonidos mejora significativamente la calidad de los aceites extraídos y del ácido α-linolénico.

Aceite de girasol extraído por ultrasonidos: mayor rendimiento y menor tiempo de extracción

Cromatograma de gases del aceite extraído por ultrasonidos de semillas de girasol descascarilladas
Estudio y gráfico de: Moradi et al. 2018

Extracción ultrasónica de aceite de oliva virgen extra

Aceite de oliva virgen extra malaxado por ultrasonidos con el ultrasonicador UIP4000hdTServili et al. (2019) integraron un ultrasonicador de 4kW. UIP4000hdT en una línea convencional de malaxado de aceite de oliva. El tratamiento mecánico de la pasta de aceituna mediante sonicación mejora el rendimiento del proceso de extracción, aumentando la capacidad de extracción de las almazaras. Dado que la presión es un factor importante, la sonicación se realizó utilizando una célula de flujo ultrasónica con cascatrode a 3,5 bares. La extracción ultrasónica no causó alteraciones en los principales parámetros de calidad legal y mostró un impacto positivo en la composición fenólica del aceite de oliva virgen extra (AOVE) a una presión elevada de 3,5 bar. La malaxación de la pasta de aceituna asistida por ultrasonidos permite obtener mayores rendimientos y mejorar la composición fenólica del AOVE.
Haga clic aquí para obtener más información sobre la malaxación asistida por ultrasonidos del aceite de oliva virgen extra.

Extracción ultrasónica de aceite de aguacate

Martínez-Oadilla et al. (2018) demostraron en su estudio que la sonicación utilizando un UIP1000hdT (20 kHz, 1000 W) para el tratamiento del puré de aguacate no malaxado mejoró la extractabilidad en un 15-24% adicional de recuperación de aceite.
Haga clic aquí para leer más sobre la extracción ultrasónica del aceite de aguacate.

Extracción ultrasónica de aceite de linaza

Gutte et al. (2015) utilizaron ultrasonidos para extraer aceite de linaza molida utilizando n-hexano como disolvente. Alternativamente, se pueden utilizar como disolventes diclorometano, éter de petróleo o etanol. La extracción por ultrasonidos mejoró el rendimiento de extracción en un 11,5% utilizando una cantidad de disolvente similar a la de la extracción convencional. El análisis cromatográfico mostró que no había efectos significativos como la degradación en el ácido α-Linolénico (ω-3) por la extracción ultrasónica. El estudio demuestra que la sonicación aumenta el rendimiento de extracción del aceite comestible y reduce el tiempo de extracción, manteniendo al mismo tiempo un alto perfil nutricional del aceite de linaza.

 

En esta presentación le introducimos en la fabricación de extractos botánicos. Explicamos los retos que plantea la producción de extractos botánicos de alta calidad y cómo un sonicador puede ayudarle a superarlos. Esta presentación le mostrará cómo funciona la extracción por ultrasonidos. Aprenderá qué beneficios puede esperar utilizando un sonicador para la extracción y cómo puede implementar un extractor ultrasónico en su producción de extractos.

Extracción botánica por ultrasonidos - Cómo utilizar los sonicadores para extraer compuestos botánicos

Vídeo en miniatura

 

Efectos sinérgicos de la extracción ultrasónica de aceite

La extracción por ultrasonidos puede aplicarse como método único para liberar el aceite de semillas y frutos ricos en aceite o puede integrarse o retroadaptarse en instalaciones convencionales / ya existentes de producción de aceite comestible para aumentar el rendimiento y la calidad del aceite. Los sistemas de extracción por ultrasonidos pueden instalarse fácilmente como tratamiento previo o posterior a la malaxación, en combinación con la extracción Soxhlet o detrás de una prensa aceitera mecánica o una expulsora.
Los equipos de extracción por ultrasonidos de Hielscher se instalan fácilmente, requieren muy poco espacio (ocupan poco espacio) y, por lo tanto, pueden instalarse posteriormente en almazaras existentes. Robustos y de calidad industrial, los ultrasonidos industriales de Hielscher están diseñados para funcionar las 24 horas del día, los 7 días de la semana, con cargas pesadas y en entornos exigentes.
Aumente el rendimiento y la calidad del aceite con los ultrasonidos de Hielscher.

Extractor ultrasónico UIP4000hT para malaxado y extracción en continuo de aceite de oliva virgen extra. Este vídeo muestra el procesador ultrasónico UIPEVO / UIP4000hdT de Hielscher para la malaxación y extracción de aceite de oliva virgen extra (AOVE). La malaxación y extracción por ultrasonidos es una técnica probada para aumentar el rendimiento del aceite de oliva virgen extra, mejorar la calidad del AOVE y acelerar el tiempo de procesamiento.

Extractor ultrasónico UIP4000hdT para la malaxación y extracción industrial de aceite de oliva virgen extra

Vídeo en miniatura

 

La extracción por ultrasonidos aumenta el rendimiento de aceites comestibles como el aceite de oliva virgen extra, el aceite de aguacate, el aceite de coco y el aceite de linaza.

UIP4000hdTun potente procesador ultrasónico de 4 kW para la extracción de aceites comestibles

Extractores ultrasónicos de alto rendimiento para la producción de aceite comestible

Procesador ultrasónico UIP4000hdT, un potente reactor ultrasónico de 4 kWPara el procesamiento alimentario de aceites comestibles a nivel industrial, se requieren equipos de ultrasonidos de alto rendimiento para procesar grandes volúmenes de semillas oleaginosas en un sistema de flujo continuo. Hielscher Ultrasonics es un proveedor experimentado y de confianza de equipos de extracción por ultrasonidos de alto rendimiento, integrados en plantas de fabricación de alimentos de todo el mundo.
Los sofisticados ultrasonidos de Hielscher Ultrasonics pueden controlarse con precisión y ofrecen al operario un control total sobre los parámetros importantes del proceso, como la amplitud, la presión, la temperatura y el tiempo de sonicación.
La amplia gama de accesorios, como sonotrodos (sondas), bocinas de refuerzo, reactores de celda de flujo y otros complementos, permite configurar el sistema de extracción por ultrasonidos específicamente para la materia prima procesada y el rendimiento deseado.
Los ultrasonidos de alta potencia de Hielscher Ultrasonic procesan fácilmente lodos con un alto contenido en sólidos, es decir, una elevada proporción de sólidos (semillas) y disolvente.

Control de la temperatura durante el procesamiento por ultrasonidos

Como la extracción asistida por ultrasonidos es un método de procesamiento no térmico, se puede evitar la degradación térmica de los compuestos nutricionales sensibles al calor. Los reactores de celda de flujo ultrasónico de Hielscher vienen con una camisa de refrigeración para la disipación del calor. Además, la entrada de energía puede adaptarse exactamente a las condiciones óptimas de procesamiento, por ejemplo, utilizando el modo de pulsación del extractor ultrasónico. La extracción ultrasónica de aceites comestibles a bajas temperaturas evita la descomposición inducida térmicamente de los aceites extraídos y minimiza la pérdida de compuestos bioactivos.

Control de procesos por ultrasonidos

Los ultrasonidos de Hielscher pueden controlarse a distancia mediante un navegador. Los parámetros de sonicación pueden supervisarse y ajustarse con precisión a los requisitos del proceso.Todos los ultrasonidos digitales Hielscher – de laboratorio a tamaño industrial – están equipados con un software inteligente que facilita el control preciso, la supervisión y la revisión del proceso ultrasónico. La amplitud, el límite de entrada de energía, los ciclos de impulsos y el tiempo de sonicación pueden preajustarse mediante el software de fácil manejo. A través de la pantalla táctil en color se puede acceder fácilmente al menú y manejarlo de forma intuitiva. El mando a distancia con navegador permite al operador manejar y supervisar el sistema de ultrasonidos a distancia.
Todos los datos importantes del proceso ultrasónico (como amplitud, temperatura, presión, energía neta, energía total, hora y fecha) se almacenan automáticamente en una tarjeta SD integrada. El protocolling automático de datos es muy valorado en la industria alimentaria y farmacéutica, ya que permite al fabricante de alimentos revisar las condiciones de procesamiento de cualquier lote sonicado. Esto permite estandarizar el proceso, obtener resultados de alta calidad de forma continua y aplicar las Buenas Prácticas de Fabricación (BPF).
 

Instalación del Sonicator UIP4000hdt en una almazara italiana, el llamado frantoio, para producir mayores rendimientos de aceite de oliva virgen extra rico en polifenoles.

UIP4000hdT sonicador para el procesado en línea de semillas oleaginosas a fin de obtener mayores rendimientos de aceites comestibles de alta calidad

 
Los sonicadores industriales de Hielscher Ultrasonics pueden proporcionar amplitudes muy elevadas. Amplitudes de hasta 200µm pueden funcionar fácilmente de forma continua en funcionamiento 24/7. Para amplitudes aún mayores, se dispone de sonotrodos ultrasónicos personalizados. La robustez de los equipos de ultrasonidos de Hielscher permite un funcionamiento 24/7 en servicio pesado y en entornos exigentes.
En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:

Volumen del loteTasa de flujoDispositivos recomendados
1 a 500 mL10 a 200 mL/min.UP100H
10 a 2000 mL20 a 400 mL/min.UP200Ht, UP400St
0,1 a 20 L0,2 a 4 L/minUIP2000hdT
10 a 100 L2 a 10 L/minUIP4000hdT
n.a.10 a 100 L/minUIP16000
n.a.mayorGrupo de UIP16000

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Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento para dispersión, emulsificación y extracción celular.

Homogeneizadores ultrasónicos de alta potencia de laboratorio a piloto y Uso industrial escala.

Literatura / Referencias



Información interesante

aceites comestibles

Los aceites comestibles suelen ser líquidos a temperatura ambiente, aunque algunos aceites que contienen grasas saturadas, como el aceite de coco, el aceite de palma y el aceite de palmiste, pueden ser sólidos. Los aceites comestibles son en su mayoría aceites vegetales, así como aceites derivados de frutas como el aceite de oliva y el aceite de aguacate. Los aceites vegetales, como el aceite de soja, canola / colza, maíz, cacahuete, sésamo, girasol, cártamo, palma, mostaza, salvado de arroz, calabaza, coco y otras semillas, se utilizan mucho para cocinar y en condimentos (aliños para ensaladas, adobos, salsas, salsas, etc.). Los aceites vegetales se utilizan habitualmente como aceite de cocina alternativo a las grasas de origen animal, como la mantequilla y la manteca de cerdo.
La margarina es un popular sustituto de la mantequilla a base de aceites vegetales refinados (por ejemplo, de cártamo, girasol, soja, algodón, colza u oliva). Más información sobre la producción de margarina por ultrasonidos
Aceites comestibles como el de oliva, colza, girasol o pepitas de uva pueden aromatizarse por infusión con plantas aromáticas como hierbas (romero, albahaca, etc.), frutas (cítricos, naranja, frambuesa, etc.), guindillas o ajo. La sonicación se utiliza para infusionar aceites vegetales con extractos de hierbas. Más información sobre la maceración e infusión por ultrasonidos.
aceites y grasas – la diferencia: Las grasas son sólidas a temperatura ambiente, mientras que los aceites son líquidos. Las grasas insaturadas, como los ácidos grasos poliinsaturados y monoinsaturados, pertenecen a la categoría de los aceites. Las grasas proceden principalmente de animales y contienen sobre todo ácidos grasos saturados. Las grasas más comunes son la mantequilla, la manteca de cerdo y el sebo.

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