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 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.

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.

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

Servili 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.

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.

Extractores ultrasónicos de alto rendimiento para la producción de aceite comestible

Para el procesamiento alimentario de aceites comestibles a nivel industrial, se requieren equipos ultrasónicos 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

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).
 

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: