Söögiõlide ultraheliekstraktsioon
Söögiõlisid kasutatakse mitmekesiselt toiduvalmistamisel ja toidutootmises. Söögiõlide mehaaniline ekstraheerimine hoiab ära õlide riknemise. Söögiõlide ultraheliekstraktsioon on parem meetod õlide vabastamiseks seemnetest, tuumadest ja viljadest. Mittetermilise ekstraheerimismeetodina annab ultraheliekstraktsioon kvaliteetseid söögiõlisid, mida iseloomustavad suuremad saagised ja lühem töötlemisaeg.
Söögiõli tootmise intensiivistamine ultraheli töötlusega (sonikeerimisega)
Ultraheliekstraktsiooni kasutatakse laialdaselt väärtuslike rakusiseste ainete vabastamiseks taimsest materjalist. Sihtekstraktide hulka kuuluvad lipiidid / rasvhapped, valgud, vitamiinid, polüfenoolid ja muud bioaktiivsed ühendid. Protsessi intensiivistava tehnikana suurendab söögiõlide, näiteks ekstra neitsioliiviõli, avokaadoõli, päevalilleseemneõli, linaseemneõli ja teiste, ultraheliekstraktsioon ekstraheeritud õli (rasvhapete) saagist, lühendab ekstraheerimisaega ning vähendab lahusti tarbimist või väldib seda täielikult. Mittetermilise ekstraheerimismeetodina põhineb ultrahelitoega ekstraheerimise tööpõhimõte akustilise kavitatsiooni nähtusel. Akustiline ehk ultraheli kavitatsioon tekitab intensiivseid nihkejõude, mis lõhuvad rakuseinu ja suurendavad massiülekannet rakusisemuse ja ümbritseva lahusti vahel. See teeb ultraheliekstraktsioonist parima tehnika taimerakkudesse kinnistunud ühendite vabastamiseks ja isoleerimiseks.
- suurem saagis
- lühem ekstraheerimisaeg
- lahusti tarbimine puudub või on väiksem
- mittetermiline protsess
- kõrge toiteväärtus
- lihtne ja ohutu kasutada
- kiire investeeringutasuvus
Ultraheliekstraktor UIP4000hdT paigaldatud oliivipressi ekstra neitsioliiviõli tootmise parandamiseks
Näited söögiõli ultraheliekstraktsiooni kohta
Ultraheliekstraktsiooni on katsetatud ja tõestatud selle tõhusus erinevate õliseemnete ja viljadega.
Päevalilleõli ultraheliekstraktsioon
Moradi jt (2018) uurisid ultrahelitoega ekstraheerimise mõju õli saagisele ja toitainete koostisele kooritud ja koorimata päevalilleseemnetest. Nad kasutasid UP400S (400watts, 24kHz) ultraheliseadet (sonikaatorit) päevalilleõli ekstraheerimiseks päevalilleseemnetest, kasutades lahustina n-heksaani.
Ekstraheerimistulemuste hindamiseks ekstraheeriti õli ka tavapärase perioodilise lahustiekstraktsiooni ja Soxhleti ekstraktsiooniga, kasutades kõigi ekstraheerimismeetodite puhul n-heksaani.
Päevalilleõli ultraheliekstraktsioon andis kõrgeimad õlisaagised: 45,44 ± 0,27% koorimata ja 23,71 ± 0,22% kooritud päevalilleseemnete puhul. Ultrahelitöötluse läbinud päevalillekookides jäi alles alla 4% ja 5% jääkõli vastavalt koorimata ja kooritud päevalilleseemnete puhul.
Ultraheliekstraktsiooni kasutamisel vähenes vajalik ekstraheerimisaeg vaid 105 min-ni, samas kui Soxhleti ekstraktsioon vajas 6 h ja perioodiline lahustiekstraktsioon 10 h töötlemisaega.
Gaasikromatograafia analüüs näitas, et ultrahelitoega ekstraheerimine parandab oluliselt ekstraheeritud õlide ja α-linoleenhappe kvaliteeti.
Kooritud päevalilleseemnetest ultraheliga ekstraheeritud õli gaasikromatogramm
Uuring ja diagramm: Moradi jt 2018
Ekstra neitsioliiviõli ultraheliekstraktsioon
Servili jt (2019) integreerisid 4kW ultraheliseadme (sonikaatori) UIP4000hdT tavapärasesse oliiviõli malaksatsiooniliini. Oliivimassi mehaaniline töötlemine ultraheli töötlusega (sonikeerimisega) parandab ekstraheerimisprotsessi jõudlust, suurendades oliiviõlipressitehaste ekstraheerimisvõimsust. Kuna rõhk on oluline tegur, viidi ultraheli töötlus läbi läbivoolukambris koos kaskadroodiga (cascatrode) rõhul 3,5 bar. Ultraheliekstraktsioon ei põhjustanud muutusi peamistes õiguslikes kvaliteediparameetrites ning avaldas ekstra neitsioliiviõli (EVOO) fenoolsele koostisele positiivset mõju kõrgendatud rõhul 3,5 bar. Ultrahelitoega malaksatsioon annab oliivimassist suurema saagise ja parema EVOO fenoolse koostise.
Klõpsake siia, et lugeda lähemalt ekstra neitsioliivõli ultrahelitoega malaksatsiooni kohta!
Avokaadoõli ultraheliekstraktsioon
Martinez-Oadilla et al. (2018) näitasid oma uuringus, et sonikeerimine, kasutades seadet UIP1000hdT (20kHz, 1000W), parandas malaksimata avokaadopüree töötlemisel ekstraheeritavust, andes 15–24% lisaõli saagist.
Klõpsake siia, et lugeda lähemalt avokaadoõli ultraheliekstraktsiooni kohta!
Linaseemneõli ultraheliekstraktsioon
Gutte et al. (2015) kasutasid ultraheli töötlust (sonikeerimist), et ekstraheerida õli jahvatatud linaseemnetest, kasutades lahustina n-heksaani. Lahustina saab alternatiivina kasutada ka diklorometaani, petrooleetrit või etanooli. Ultraheliekstraktsioon parandas ekstraktsioonisaagist 11,5%, kasutades konventsionaalse ekstraktsiooniga sarnast lahustikogust. Kromatograafiline analüüs näitas, et ultraheliekstraktsioonil ei olnud α-linoleenhappele (ω-3) olulisi mõjusid, näiteks lagunemist. Uuring näitab, et sonikeerimine suurendab toiduõli ekstraktsioonisaagist ja lühendab ekstraktsiooniaega, säilitades samal ajal linaseemneõli kõrge toiteväärtusliku profiili.
Ultraheliõli ekstraktsiooni sünergilised mõjud
Ultraheliekstraktsiooni saab rakendada eraldiseisva meetodina õli vabastamiseks seemnetest ja õlirikastest viljadest või seda saab integreerida või järelpaigaldada konventsionaalsetesse / juba olemasolevatesse toiduõli tootmisseadmetesse, et suurendada õli saagist ja kvaliteeti. Ultraheliekstraktsioonisüsteeme saab hõlpsasti paigaldada malaksatsiooni eel- või järeltöötluseks, koos Soxhleti ekstraktsiooniga või mehaanilise õlipressi või ekspelleri järele.
Hielscher Ultrasonicsi ekstraktsiooniseadmeid on lihtne paigaldada, need vajavad väga vähe ruumi (väike jalajälg) ja neid saab seetõttu järelpaigaldada olemasolevatesse õlitööstustesse. Oma töökindluse ja tööstusliku klassi tõttu on Hielscheri tööstuslikud ultraheliseadmed (ultrasonikaatorid) ehitatud pidevaks 24/7 tööks suure koormuse all ja nõudlikes keskkondades.
Suurendage oma õli saagist ja kvaliteeti Hielscher Ultrasonicsi abil!
UIP4000hdT, 4kW võimsusega ultraheliprotsessor toiduõlide ekstraheerimiseks
Suure jõudlusega ultraheliekstraktorid toiduõli tootmiseks
Toiduõlide toidukvaliteediga töötlemiseks tööstuslikul tasemel on vaja suure jõudlusega ultraheliseadmeid, et töödelda läbivoolusüsteemis pidevalt suuri õliseemnete vooge. Hielscher Ultrasonics on pikaajalise kogemusega ja usaldusväärne suure jõudlusega ultraheliekstraktsiooniseadmete tarnija, mille seadmed on kogu maailmas integreeritud toidutootmistehastesse.
Hielscher Ultrasonicsi keerukaid ultrasonikaatoreid saab täpselt juhtida ning need annavad operaatorile täieliku kontrolli oluliste protsessiparameetrite, nagu amplituud, rõhk, temperatuur ja sonikeerimisaeg, üle.
Laialdane tarvikute valik, näiteks sonotroodid (sondid), võimendid (booster horns), läbivoolukambriga reaktorid ja muud lisaseadmed, võimaldab konfigureerida ultraheliekstraktsioonisüsteemi spetsiaalselt töödeldava toorme ja soovitud väljundi jaoks.
Hielscher Ultrasonic suure võimsusega ultrasonikaatorid töötlevad hõlpsasti kõrge tahkisesisaldusega suspensioone, mis tähendab tahkete osakeste (seemnete) ja lahusti kõrget suhet
Temperatuuri kontroll ultraheli töötluse ajal
Kuna ultraheliabiline ekstraktsioon on mittetermiline töötlusmeetod, saab ennetada kuumustundlike toitainete termilist lagunemist. Hielscheri ultraheli läbivoolukambriga reaktoritel on soojuse hajutamiseks jahutusmantel. Lisaks saab energiasisendit täpselt kohandada optimaalsetele töötlustingimustele, nt kasutades ultraheliekstraktori pulsatsioonirežiimi. Toiduõlide ultraheliekstraktsioon madalatel temperatuuridel väldib ekstraheeritud õlide termiliselt esilekutsutud lagunemist ja minimeerib bioaktiivsete ühendite kadu.
Ultraheliprotsessi jälgimine
Kõik Hielscheri digitaalsed ultraheli seadmed (sonikaatorid) – laborist tööstusliku suuruseni – on varustatud intelligentse tarkvaraga, mis võimaldab ultrahelitöötlusprotsessi lihtsalt ja täpselt juhtida, jälgida ja üle vaadata. Amplituudi, energiasisendi piiri, impulsstsükleid ja ultraheli töötluse aega saab eelnevalt seadistada kasutajasõbraliku tarkvara kaudu. Värvilise puuteekraani kaudu pääseb menüüsse lihtsalt ligi ja seda on intuitiivne kasutada. Brauseri kaugjuhtimine võimaldab operaatoril ultrahelisüsteemi kaugjuhtida ja jälgida.
Kõik olulised ultrahelitöötluse protsessiandmed (näiteks amplituud, temperatuur, rõhk, netoenergia, koguenergia, kellaaeg ja kuupäev) salvestatakse automaatselt integreeritud SD-kaardile. Automaatset andmete protokollimist hinnatakse toiduaine- ja farmaatsiatööstuses kõrgelt, kuna see võimaldab toidutootjal üle vaadata iga sonikeeritud partii töötlustingimused. See võimaldab protsesside standardimist, järjepidevalt kõrge kvaliteediga toodangut ja hea tootmistava (GMP) rakendamist.
UIP4000hdT sonikaator õliseemnete inline-töötlemiseks, et saada kõrgema kvaliteediga toiduõlide suuremat saagist
Hielscher Ultrasonicsi tööstuslikud sonikaatorid suudavad tagada väga suuri amplituude. Kuni 200 µm amplituudidega saab hõlpsasti pidevalt töötada ööpäevaringses 24/7 režiimis. Veelgi suuremate amplituudide jaoks on saadaval kohandatud ultraheli sonotroodid. Hielscheri ultraheliseadmete töökindlus võimaldab 24/7 töörežiimi raskes koormuses ja nõudlikes keskkondades.
Alljärgnev tabel annab ülevaate meie ultraheli seadmete ligikaudsest töötlemisvõimsusest:
| Partii maht | Vooluhulk | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| 1 kuni 500 mL | 10 kuni 200 mL/min | UP100H |
| 10 kuni 2000 mL | 20 kuni 400 mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 kuni 20 L | 0,2 kuni 4 L/min | UIP2000hdT |
| 10 kuni 100 L | 2 kuni 10 L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 kuni 100 L/min | UIP16000 |
| n.a. | suurem | klaster: UIP16000 |
Võtke meiega ühendust! / Küsige meilt!
Suure võimsusega ultraheli homogenisaatorid laboratoorsest kuni pilootmahuni ja tööstusliku mastaabini.
Kirjandus / viited
- FactSheet Ultrasonic Extraction of Extra Virgin Olive Oil
- Negin Moradi, Masoud Rahimi, Atefeh Moeini, Mohammad Amin Parsamoghadam (2018): Impact of ultrasound on oil yield and content of functional food ingredients at the oil extraction from sunflower. Separation Science and Technology, 53:2, 2018. 261-276.
- Servili M; Veneziani G.; Taticchi A.; Romaniello R.; Tamborrino A.; Leone A.(2019): Low-frequency, high-power ultrasound treatment at different pressures for olive paste: Effects on olive oil yield and quality. Ultrasonics Sonochemistry 59, 2019.
- Krishna B. Gutte, Akshaya K. Sahoo, Rahul C. Ranveer (2014): Effect of ultrasonic treatment on extraction and fatty acid profile of flaxseed oil. Oilseeds & fats Crops and Lipids Journal 22(6) 2015.
- Laura Patricia Martínez-Padilla, Lisa Franke, Xin-Qing Xu, Pablo Juliano (2018): Improved Extraction of Avocado Oil by Application of Sono-Physical Processes. Ultrasonics Sonochemistry 40, Jan. 2018. 720-726.
Teadmist väärt fakte
Toiduõlid
Toiduõlid on toatemperatuuril tavaliselt vedelad, kuigi mõned küllastunud rasva sisaldavad õlid, näiteks kookosõli, palmiõli ja palmituumaõli, võivad olla tahked. Toiduõlid on enamasti taimeõlid, samuti puuviljadest saadud õlid, nagu oliiviõli ja avokaadoõli. Taimeõlisid, nagu sojaõli, kanoolaõli / rapsiõli, maisiõli, maapähkliõli, seesamiõli, päevalilleõli, safloorõli, palmiõli, sinepiõli, riisikliiõli, kõrvitsaseemneõli, kookosõli ja muid seemneõlisid kasutatakse laialdaselt toiduõlidena ning maitseainetes (nt salatikastmed, marinaadid, kastmed, dipid jne). Taimeõlisid kasutatakse sageli toiduõlina loomsete rasvade, nagu või ja searasv, alternatiivina.
Margariin on populaarne võiasendaja, mis põhineb rafineeritud taimeõlidel (nt safloorist, päevalillest, sojaubadest, puuvillaseemnest, rapsist või oliiviõlist). Loe lähemalt ultrahelil põhineva margariinitootmise kohta!
Toiduõlisid, nagu oliiviõli, rapsiõli, päevalilleõli või viinamarjaseemneõli, saab maitsestada, leotades neis aromaatseid taimi, nagu ürdid (nt rosmariin, basiilik jne), puuviljad (nt tsitrusviljad, apelsin, vaarikas), tšillid või küüslauk. Taimeõlide infusiooniks ürdiekstraktidega kasutatakse ultraheli töötlust (sonikeerimist). Loe lähemalt ultraheli abil toimuva maseratsiooni ja infusiooni kohta!
Õlid ja rasvad – erinevus: Rasvad on toatemperatuuril tahked, õlid aga vedelad. Küllastumata rasvad, näiteks polüküllastumata ja monoküllastumata rasvhapped, kuuluvad õlide kategooriasse. Rasvad on enamasti loomset päritolu ja sisaldavad peamiselt küllastunud rasvhappeid. Tavalised rasvad on või, searasv ja veiserasv.