Ultrazvučna ekstrakcija jestivih ulja
Jestiva ulja se koriste za višestruku primjenu u kuhanju i proizvodnji hrane. Mehanička ekstrakcija jestivih ulja sprječava razgradnju ulja. Ultrazvučna ekstrakcija jestivih ulja je vrhunska metoda za oslobađanje ulja iz sjemenki, koštica i voća. Kao tehnika netermalne ekstrakcije, ultrazvučna ekstrakcija visokokvalitetnih jestivih ulja koja se ističu većim prinosima i smanjenim vremenom obrade.
Proizvodnja jestivog ulja pojačana sonikacijom
Ultrazvučna ekstrakcija naširoko se koristi za oslobađanje vrijedne unutarstanične tvari iz biljnog materijala. Ciljani ekstrakti uključuju lipide/masne kiseline, proteine, vitamine, polifenole i druge bioaktivne spojeve. Kao tehnika intenziviranja procesa, ultrazvučna ekstrakcija jestivih ulja, kao što su ekstra djevičansko maslinovo ulje, ulje avokada, ulje sjemenki suncokreta, ulje od lanenog sjemena između ostalog, povećava prinos ekstrahiranog ulja (masnih kiselina), skraćuje vrijeme ekstrakcije i smanjuje ili izbjegava potrošnja otapala. Budući da se radi o ne-termalnoj ekstrakcijskoj tehnici, princip rada ultrazvučno potpomognute ekstrakcije temelji se na fenomenu akustične kavitacije. Akustična ili ultrazvučna kavitacija stvara intenzivne sile smicanja, koje ometaju stanične stijenke i povećavaju prijenos mase između unutrašnjosti stanice i okolnog otapala. To čini ultrazvučnu ekstrakciju superiornom tehnikom kada se radi o oslobađanju i izolaciji spojeva zarobljenih u biljnim stanicama.
- Veći prinos
- kraće vrijeme ekstrakcije
- nema ili je smanjena potrošnja otapala
- netermički proces
- visoka nutritivna kvaliteta
- Jednostavan i siguran za korištenje
- Brzi ROI
ultrazvučni ekstraktor UIP4000hdT instaliran u mlin za masline za poboljšanu proizvodnju ekstra djevičanskog maslinovog ulja
Studije slučaja za ultrazvučnu ekstrakciju jestivog ulja
Ultrazvučna ekstrakcija testirana je i dokazano učinkovita s različitim uljaricama i voćem.
Ultrazvučna ekstrakcija suncokretovog ulja
Moradi i sur. (2018) istraživali su utjecaj ultrazvučno potpomognute ekstrakcije na prinos ulja i sastav hranjivih tvari iz oljuštenih i neoljuštenih sjemenki suncokreta. Koristili su a UP400S (400watts, 24kHz) ultrasonicator za ekstrakciju suncokretovog ulja iz sjemenki suncokreta koristeći n-heksan kao otapalo.
Kako bi se ocijenili rezultati ekstrakcije, ulje je također ekstrahirano putem konvencionalne šaržne ekstrakcije otapalom i Soxhlet ekstrakcije korištenjem n-heksana za sve metode ekstrakcije.
Ultrazvučna ekstrakcija suncokretovog ulja dala je najveće prinose ulja sa 45,44 ± 0,27% odnosno 23,71 ± 0,22% za neoljuštene i oljuštene sjemenke suncokreta. U ultrazvučno osiromašenoj suncokretovoj sačmi bilo je manje od 4% i 5% zaostalog ulja za neoljuštene i oljuštene sjemenke suncokreta.
Vrijeme ekstrakcije potrebno kada je primijenjena ultrazvučna ekstrakcija smanjeno je na samo 105 minuta dok je ekstrakcija po Soxhletu zahtijevala 6 sati, a ekstrakcija serije otapalom zahtijevala je vrijeme obrade od 10 sati.
Analiza plinskom kromatografijom pokazala je da ultrazvučno potpomognuta ekstrakcija značajno poboljšava kvalitetu ekstrahiranih ulja i α-linolenske kiseline.
Plinski kromatogram ulja ekstrahiranog iz oljuštenih sjemenki suncokreta ultrazvučnom obradom
Studija i dijagram: Moradi et al. 2018
Ultrazvučna ekstrakcija ekstra djevičanskog maslinovog ulja
Servili i sur. (2019) integrirali su ultrazvučni uređaj od 4 kW UIP4000hdT u konvencionalnu liniju malaksacije maslinovog ulja. Mehanička obrada maslinovog tijesta sonikacijom poboljšava izvedbu procesa ekstrakcije, povećavajući kapacitet ekstrakcije u mlinovima za maslinovo ulje. Budući da je tlak važan čimbenik, sonikacija je provedena pomoću ultrazvučne protočne ćelije s kaskatrodom na 3,5 bara. Ultrazvučna ekstrakcija nije uzrokovala nikakve promjene u glavnim zakonskim parametrima kvalitete i pokazala je pozitivan utjecaj na fenolni sastav ekstra djevičanskog maslinovog ulja (EVOO) pri povišenom tlaku od 3,5 bara. Ultrazvučno potpomognuta malaksacija maslinovog tijesta rezultira većim prinosima i poboljšanim fenolnim sastavom EVOO-a.
Kliknite ovdje da biste pročitali više o ultrazvučno potpomognutoj malaksaciji ekstra djevičanskog maslinovog ulja!
Ultrazvučna ekstrakcija ulja avokada
Martinez-Oadilla i sur. (2018) su u svojoj studiji pokazali da ultrazvuk pomoću a UIP1000hdT (20kHz, 1000W) za tretman ne-maleksiranog pirea od avokada poboljšana sposobnost ekstrakcije za 15–24% dodatnog iskorištenja ulja.
Kliknite ovdje da biste pročitali više o ultrazvučnoj ekstrakciji ulja avokada!
Ultrazvučna ekstrakcija lanenog ulja
Gutte i sur. (2015) koristili su ultrazvučnu obradu za ekstrakciju ulja iz mljevenog lanenog sjemena koristeći n-heksan kao otapalo. Alternativno, diklorometan, petrol eter ili etanol mogu se koristiti kao otapala. Ultrazvučna ekstrakcija poboljšala je prinos ekstrakcije za 11,5% korištenjem slične količine otapala kao kod konvencionalne ekstrakcije. Kromatografska analiza pokazala je da nije bilo značajnih učinaka kao što je razgradnja α-linolenske kiseline (ω-3) ultrazvučnom ekstrakcijom. Studija pokazuje da ultrazvuk povećava prinos ekstrakcije jestivog ulja i smanjuje vrijeme ekstrakcije dok istovremeno održava visok nutritivni profil ulja sjemenki lana.
Sinergistički učinci ultrazvučne ekstrakcije ulja
Ultrazvučna ekstrakcija može se primijeniti kao jedinstvena metoda za oslobađanje ulja iz sjemenki i plodova bogatih uljem ili se može integrirati ili naknadno ugraditi u konvencionalne / već postojeće objekte za proizvodnju jestivog ulja kako bi se povećao prinos i kvaliteta ulja. Ultrazvučni sustavi za ekstrakciju mogu se jednostavno instalirati kao prethodni ili naknadni tretman malaksacije, u kombinaciji sa Soxhlet ekstrakcijom ili iza mehaničke preše za ulje ili ekspelera.
Oprema za ekstrakciju Hielscher Ultrasonics jednostavno se postavlja, zahtijeva samo vrlo malo prostora (mali otisak) i stoga se može naknadno ugraditi u postojeće uljare. Uz robusnost i industrijsku razinu, Hielscher industrijski ultrazvučni uređaji napravljeni su za 24/7 rad pod velikim opterećenjem iu zahtjevnim okruženjima.
Povećajte prinos i kvalitetu ulja uz Hielscher Ultrasonics!
UIP4000hdT, 4kW snažan ultrazvučni procesor za ekstrakciju jestivih ulja
Ultrazvučni ekstraktori visokih performansi za proizvodnju jestivog ulja
Za prehrambenu preradu jestivih ulja na industrijskoj razini potrebna je ultrazvučna oprema visokih performansi za obradu velikih količina uljarica u kontinuiranom protočnom sustavu. Hielscher Ultrasonics je dugo iskusan i pouzdan dobavljač visokoučinkovite opreme za ultrazvučnu ekstrakciju, koja je širom svijeta integrirana u pogone za proizvodnju hrane.
Sofisticirani ultrazvučni uređaji Hielscher Ultrasonics mogu se precizno kontrolirati i operateru daju potpunu kontrolu nad važnim parametrima procesa kao što su amplituda, tlak, temperatura i vrijeme sonikacije.
Opsežan raspon dodataka kao što su sonotrode (sonde), booster rogovi, reaktori s protočnim ćelijama i daljnji dodaci omogućuju konfiguraciju ultrazvučnog ekstrakcijskog sustava posebno za prerađenu sirovinu i ciljani učinak.
Hielscher ultrazvučni ultrazvučni uređaji velike snage lako obrađuju kaše s visokim udjelom čvrstih tvari, što znači visok omjer čvrstih tvari (sjeme) i otapala
Kontrola temperature tijekom ultrazvučne obrade
Budući da je ekstrakcija potpomognuta ultrazvukom metoda netermalne obrade, može se spriječiti toplinska degradacija hranjivih spojeva osjetljivih na toplinu. Hielscher ultrazvučni reaktori s protočnim ćelijama dolaze s rashladnim plaštom za odvođenje topline. Dodatno, unos energije može se točno prilagoditi optimalnim uvjetima obrade, npr. korištenjem načina pulsiranja ultrazvučnog ekstraktora. Ultrazvučna ekstrakcija jestivih ulja na niskim temperaturama izbjegava toplinski induciranu razgradnju ekstrahiranih ulja i minimizira gubitak bioaktivnih spojeva.
Ultrazvučno praćenje procesa
Svi Hielscher digitalni ultrazvučni uređaji – od laboratorijske do industrijske veličine – opremljeni su inteligentnim softverom koji olakšava preciznu kontrolu, nadzor i reviziju ultrazvučnog procesa. Amplituda, ograničenje unosa energije, ciklusi pulsa i vrijeme ultrazvuka mogu se unaprijed podesiti putem korisničkog softvera. Preko zaslona u boji osjetljivog na dodir izborniku se može lako pristupiti i njime se intuitivno rukuje. Daljinski upravljač preglednika omogućuje operateru daljinsko upravljanje i nadziranje ultrazvučnog sustava.
Svi važni podaci ultrazvučnog procesa (kao što su amplituda, temperatura, tlak, neto energija, ukupna energija, vrijeme i datum) automatski se pohranjuju na integriranu SD-karticu. Automatsko protokoliranje podataka visoko je cijenjeno u prehrambenoj i farmaceutskoj industriji, budući da proizvođačima hrane omogućuje reviziju uvjeta obrade bilo koje ultrazvučno obrađene serije. To omogućuje standardizaciju procesa, kontinuirano visoku kvalitetu izlaza i provedbu dobre proizvođačke prakse (GMP).
UIP4000hdT sonikator za inline doradu uljarica za veće prinose visokokvalitetnih jestivih ulja
Hielscher Ultrasonics industrijski sonikatori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude. Amplitude do 200 µm mogu se lako neprekidno izvoditi u radu 24/7. Za još veće amplitude dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode. Robusnost Hielscherove ultrazvučne opreme omogućuje 24/7 rad pri teškim uvjetima rada iu zahtjevnim okruženjima.
Donja tablica daje vam naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Volumen serije | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500 ml | 10 do 200 ml/min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100l | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| na | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| na | veći | klaster od UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Ultrazvučni homogenizatori velike snage od laboratorija do pilot i industrijski mjerilo.
Literatura / Reference
Činjenice koje vrijedi znati
Jestiva ulja
Jestiva ulja su obično tekućina na sobnoj temperaturi, iako neka ulja koja sadrže zasićene masti, poput kokosovog ulja, palminog ulja i ulja palminih koštica, mogu biti u krutom stanju. Jestiva ulja uglavnom su biljna ulja kao i ulja dobivena iz voća kao što su maslinovo ulje i ulje avokada. Biljna ulja kao što su sojino ulje, ulje kanole/ulje uljane repice, kukuruzno ulje, ulje kikirikija, sezamovo ulje, suncokretovo ulje, ulje šafranike, palmino ulje, ulje gorušice, ulje rižinih mekinja, ulje sjemenki bundeve, kokosovo ulje i druga ulja od sjemenki su široko rasprostranjena koriste se kao ulja za kuhanje i kao začini (npr. preljevi za salatu, marinade, umaci, umaci itd.). Biljna ulja se obično koriste kao alternativa ulju za kuhanje životinjskim mastima poput maslaca i svinjske masti.
Margarin je popularna zamjena za maslac na bazi rafiniranih biljnih ulja (npr. od ulja šafranike, suncokreta, soje, pamuka, uljane repice ili maslinovog ulja). Pročitajte više o ultrazvučnoj proizvodnji margarina!
Jestiva ulja kao što su maslinovo ulje, repičino ulje, suncokretovo ulje ili ulje sjemenki grožđa mogu se aromatizirati dodavanjem aromatičnih biljaka kao što su bilje (egrosemary, bosiljak, itd.), voće (npr. citrusi, naranča, malina), čili ili češnjak. Sonikacija se koristi za utapanje biljnih ulja s biljnim ekstraktima. Pročitajte više o ultrazvučnoj maceraciji i infuziji!
ulja i masti – razlika: Masti su krute na sobnoj temperaturi, dok su ulja tekuća. Nezasićene masti kao što su višestruko nezasićene i mononezasićene masne kiseline pripadaju kategoriji ulja. Masti su uglavnom životinjskog podrijetla i sadrže uglavnom zasićene masne kiseline. Uobičajene masti su maslac, mast i loj.