Étkezési olajok ultrahangos extrakciója
Az étkezési olajokat sokféle célra használják a főzésben és az élelmiszer-előállításban. Az étkezési olajok mechanikai kinyerése megakadályozza az olajok lebomlását. Az étkezési olajok ultrahangos extrakciója kiváló módszer az olajok magvakból, magbelekből és gyümölcsökből történő felszabadítására. Nem termikus extrakciós technikaként az ultrahangos extrakció kiváló minőségű étkezési olajokat eredményez, és nagyobb hozamával, valamint rövidebb feldolgozási idejével tűnik ki.
Étkezési olajok előállításának intenzifikálása ultrahangos kezeléssel
Az ultrahangos extrakciót széles körben alkalmazzák értékes sejten belüli anyagok növényi alapanyagokból történő felszabadítására. A célzottan kinyert anyagok közé tartoznak a lipidek / zsírsavak, fehérjék, vitaminok, polifenolok és más bioaktív vegyületek. A folyamatot intenzifikáló technikaként az étkezési olajok – többek között az extra szűz olívaolaj, az avokádóolaj, a napraforgómag-olaj és a lenmagolaj – ultrahangos extrakciója növeli a kinyert olaj (zsírsavak) hozamát, lerövidíti az extrakció idejét, és csökkenti vagy kiküszöböli az oldószer-felhasználást. Nem termikus extrakciós technikaként az ultrahanggal segített extrakció működési elve az akusztikus kavitáció jelenségén alapul. Az akusztikus, más néven ultrahangos kavitáció intenzív nyíróerőket hoz létre, amelyek feltárják a sejtfalakat, és fokozzák az anyagátadást a sejt belseje és a környező oldószer között. Ez teszi az ultrahangos extrakciót kiváló technikává a növényi sejtekbe zárt vegyületek felszabadítására és izolálására.
- nagyobb hozam
- rövidebb extrakciós idő
- oldószermentes vagy csökkentett oldószer-felhasználású eljárás
- nem termikus folyamat
- magas táplálkozási minőség
- egyszerű és biztonságos használat
- gyors beruházásmegtérülés
UIP4000hdT ultrahangos extraktor egy olajmalomban telepítve az extra szűz olívaolaj előállításának javítására
Esettanulmányok az étkezési olajok ultrahangos extrakciójáról
Az ultrahangos extrakciót különböző olajos magvakon és gyümölcsökön tesztelték, és hatékonynak bizonyult.
Napraforgóolaj ultrahangos extrakciója
Moradi és munkatársai (2018) az ultrahanggal segített extrakció hatását vizsgálták a hántolt és hántolatlan napraforgómagokból kinyert olaj hozamára és tápanyag-összetételére. Egy UP400S (400watts, 24kHz) ultrahangos készüléket használtak a napraforgóolaj napraforgómagokból történő kinyerésére, n-hexánt alkalmazva oldószerként.
Az extrakciós eredmények értékeléséhez hagyományos szakaszos oldószeres extrakcióval és Soxhlet-extrakcióval is nyertek ki olajat, minden extrakciós módszernél n-hexánt használva.
A napraforgóolaj ultrahangos extrakciója eredményezte a legmagasabb olajhozamokat: a hántolatlan napraforgómagok esetében 45,44 ± 0,27%, a hántolt napraforgómagok esetében pedig 23,71 ± 0,22% volt a hozam. Az ultrahanggal olajmentesített napraforgódarában a hántolatlan napraforgómagok esetében kevesebb mint 4%, a hántolt napraforgómagok esetében pedig kevesebb mint 5% maradékolaj maradt.
Az ultrahangos extrakció alkalmazásakor a szükséges extrakciós idő mindössze 105 min időtartamra csökkent, míg a Soxhlet-extrakció 6 órát, a szakaszos oldószeres extrakció pedig 10 óra feldolgozási időt igényelt.
A gázkromatográfiás elemzés kimutatta, hogy az ultrahanggal segített extrakció jelentősen javítja a kinyert olajok és az α-linolénsav minőségét.
Hántolt napraforgómagokból ultrahangos kezeléssel kinyert olaj gázkromatogramja
A tanulmány és az ábra készítői: Moradi és munkatársai, 2018
Extra szűz olívaolaj ultrahangos extrakciója
Servili és munkatársai (2019) egy 4kW teljesítményű UIP4000hdT ultrahangos készüléket integráltak egy hagyományos olívaolaj-malaxáló gyártósorba. Az olívapaszta ultrahangos kezeléssel végzett mechanikai kezelése javítja az extrakciós folyamat teljesítményét, növelve az olívaolajmalmok extrakciós kapacitását. Mivel a nyomás fontos tényező, az ultrahangos kezelést kaszkatroddal ellátott ultrahangos átfolyó cellával végezték 3,5 bar nyomáson. Az ultrahangos extrakció nem változtatta meg a fő jogszabályi minőségi paramétereket, és 3,5 bar emelt nyomáson pozitív hatást gyakorolt az extra szűz olívaolaj (EVOO) fenolos összetételére. Az olívapaszta ultrahanggal segített malaxálása nagyobb hozamot és az EVOO jobb fenolos összetételét eredményezi.
Kattintson ide, és olvasson többet az extra szűz olívaolaj ultrahanggal segített malaxálásáról!
Avokádóolaj ultrahangos extrakciója
Martinez-Oadilla és munkatársai (2018) tanulmányukban kimutatták, hogy egy UIP1000hdT (20kHz, 1000W) készülékkel végzett ultrahangos kezelés a nem malaxált avokádópüré kezelésekor javította a kinyerhetőséget, és 15–24% többlet-olajkinyerést eredményezett.
Kattintson ide, és olvasson többet az avokádóolaj ultrahangos extrakciójáról!
Lenmagolaj ultrahangos extrakciója
Gutte és munkatársai (2015) ultrahangos kezeléssel nyertek ki olajat őrölt lenmagból, n-hexánt használva oldószerként. Alternatívaként diklórmetán, petroléter vagy etanol is használható oldószerként. Az ultrahangos extrakció 11,5%-kal növelte az extrakciós hozamot, a hagyományos extrakcióhoz hasonló oldószermennyiség használata mellett. A kromatográfiás elemzés kimutatta, hogy az ultrahangos extrakció nem gyakorolt jelentős hatást, például lebontó hatást az α-linolénsavra (ω-3). A tanulmány azt mutatja, hogy az ultrahangos kezelés növeli az étkezési olaj extrakciós hozamát és csökkenti az extrakciós időt, miközben megőrzi a lenmagolaj magas tápértékét.
Az ultrahangos olajextrakció szinergikus hatásai
Az ultrahangos extrakció önálló módszerként alkalmazható az olaj magvakból és olajban gazdag gyümölcsökből történő felszabadítására, vagy integrálható, illetve utólag beépíthető hagyományos / már meglévő étkezésiolaj-előállító üzemekbe az olajhozam és a minőség növelése érdekében. Az ultrahangos extrakciós rendszerek egyszerűen telepíthetők a malaxálás elő- vagy utókezeléseként, Soxhlet-extrakcióval kombinálva, illetve mechanikai olajprés vagy csigás olajprés után.
A Hielscher Ultrasonics extrakciós berendezései egyszerűen telepíthetők, csak nagyon kis helyet igényelnek (kis alapterület), ezért meglévő olajmalmokba is utólag beépíthetők. Robusztus kialakításuknak és ipari kivitelüknek köszönhetően a Hielscher ipari ultrahangos készülékeit nagy terhelés mellett, igényes környezetben végzett 24/7 üzemre tervezték.
Növelje olajhozamát és az olaj minőségét a Hielscher Ultrasonics segítségével!
UIP4000hdT, egy nagy teljesítményű, 4kW-os ultrahangos feldolgozóberendezés étkezési olajok extrakciójához
Nagy teljesítményű ultrahangos extraktorok étkezési olajok előállításához
Az étkezési olajok élelmiszeripari követelményeknek megfelelő, ipari léptékű feldolgozásához nagy teljesítményű ultrahangos berendezések szükségesek, amelyek az olajos magvak nagy térfogatú anyagáramait folyamatos átfolyású rendszerben dolgozzák fel. A Hielscher Ultrasonics nagy tapasztalattal rendelkező, megbízható szállítója a nagy teljesítményű ultrahangos extrakciós berendezéseknek, amelyeket világszerte integrálnak élelmiszer-előállító üzemekbe.
A Hielscher Ultrasonics fejlett ultrahangos készülékei pontosan szabályozhatók, és a kezelő számára teljes körű ellenőrzést biztosítanak a fontos folyamatparaméterek, például az amplitúdó, a nyomás, a hőmérséklet és az ultrahangos kezelés időtartama felett.
A tartozékok széles választéka – például szonotródák (szondák), amplitúdóerősítő kürtök, átfolyócellás reaktorok és további kiegészítők – lehetővé teszi az ultrahangos extrakciós rendszer kifejezetten a feldolgozott nyersanyaghoz és a kívánt kibocsátáshoz történő konfigurálását.
A Hielscher Ultrasonic nagy teljesítményű ultrahangos készülékei könnyedén feldolgozzák a magas szilárdanyag-tartalmú zagyokat, vagyis azokat, amelyekben a szilárd anyagok (magvak) oldószerhez viszonyított aránya magas
Hőmérséklet-szabályozás az ultrahangos feldolgozás során
Mivel az ultrahanggal segített extrakció nem termikus feldolgozási módszer, megelőzhető a hőérzékeny tápanyagok termikus lebomlása. A Hielscher ultrahangos átfolyócellás reaktorai hűtőköpennyel rendelkeznek a hő elvezetéséhez. Emellett az energiabevitel pontosan az optimális feldolgozási feltételekhez igazítható, például az ultrahangos extraktor impulzusüzemmódjának használatával. Az étkezési olajok alacsony hőmérsékleten végzett ultrahangos extrakciója elkerüli a kinyert olajok hő okozta bomlását, és minimálisra csökkenti a bioaktív vegyületek veszteségét.
Az ultrahangos folyamat felügyelete
Minden Hielscher digitális ultrahangos készülék – a laboratóriumi mérettől az ipari méretig – intelligens szoftverrel van felszerelve, amely megkönnyíti az ultrahangos folyamat pontos szabályozását, felügyeletét és felülvizsgálatát. Az amplitúdó, az energiabeviteli korlát, az impulzusciklusok és az ultrahangos kezelés időtartama előre beállítható a felhasználóbarát szoftverrel. A színes érintőkijelzőn a menü könnyen elérhető és intuitívan kezelhető. A böngészőn keresztüli távvezérlés lehetővé teszi a kezelő számára az ultrahangos rendszer távoli működtetését és felügyeletét.
Az ultrahangos folyamat minden fontos adata (például az amplitúdó, a hőmérséklet, a nyomás, a nettó energia, az összes energia, az idő és a dátum) automatikusan mentésre kerül egy beépített SD-kártyára. Az automatikus adatnaplózást nagyra értékelik az élelmiszer- és gyógyszeriparban, mivel lehetővé teszi az élelmiszergyártó számára bármely ultrahanggal kezelt tétel feldolgozási körülményeinek felülvizsgálatát. Ez lehetővé teszi a folyamat szabványosítását, a folyamatosan magas termékminőséget és a helyes gyártási gyakorlat (GMP) megvalósítását.
UIP4000hdT ultrahangos készülék olajos magvak gyártósorba integrált feldolgozásához, kiváló minőségű étkezési olajok nagyobb hozamának elérése érdekében
A Hielscher Ultrasonics ipari ultrahangos készülékei nagyon magas amplitúdók előállítására képesek. Akár 200µm amplitúdóval is könnyedén üzemeltethetők folyamatosan, 24/7 üzemben. Még magasabb amplitúdókhoz egyedi kialakítású ultrahangos szonotródák is rendelkezésre állnak. A Hielscher ultrahangos berendezéseinek robusztussága lehetővé teszi a 24/7 működést nagy terhelés mellett és igényes környezetben.
Az alábbi táblázat tájékoztatást nyújt ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitásáról:
| Tételtérfogat | Térfogatáram | Ajánlott készülékek |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | nagyobb | több összekapcsolt UIP16000 |
Lépjen kapcsolatba velünk! / Kérdezzen tőlünk!
Nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok laboratóriumi léptéktől félüzemi és ipari léptékig.
Szakirodalom / Hivatkozások
- 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.
Hasznos tudnivalók
Étkezési olajok
Az étkezési olajok szobahőmérsékleten jellemzően folyékonyak, bár egyes telített zsírt tartalmazó olajok, például a kókuszolaj, a pálmaolaj és a pálmamagolaj szilárdak is lehetnek. Az étkezési olajok többnyire növényi olajok, valamint gyümölcsökből nyert olajok, például olívaolaj és avokádóolaj. A növényi olajokat, például a szójaolajat, a kanolaolajat / repceolajat, a kukoricaolajat, a földimogyoró-olajat, a szezámolajat, a napraforgóolajat, a sáfrányos szeklice olaját, a pálmaolajat, a mustárolajat, a rizskorpaolajat, a tökmagolajat, a kókuszolajat és más magolajokat széles körben használják főzéshez és ízesítő készítményekben (például salátaöntetekben, páclevekben, szószokban, mártogatósokban stb.). A növényi olajokat gyakran használják főzéshez az állati eredetű zsiradékok, például a vaj és a sertészsír alternatívájaként.
A margarin finomított növényi olajokon (például sáfrányos szeklicéből, napraforgóból, szójából, gyapotmagból, repcéből nyert olajon vagy olívaolajon) alapuló, népszerű vajhelyettesítő. Olvasson többet az ultrahangos margaringyártásról!
Az étkezési olajok, például az olívaolaj, a repceolaj, a napraforgóolaj vagy a szőlőmagolaj aromás növények, például fűszernövények (pl. rozmaring, bazsalikom stb.), gyümölcsök (pl. citrusfélék, narancs, málna), csilipaprika vagy fokhagyma áztatásával ízesíthetők. Az ultrahangos kezelést növényi kivonatok növényi olajokba történő bejuttatására használják. Olvasson többet az ultrahangos macerálásról és áztatásos kivonatolásról!
Olajok és zsírok – a különbség: A zsírok szobahőmérsékleten szilárdak, míg az olajok folyékonyak. A telítetlen zsírok, például a többszörösen és egyszeresen telítetlen zsírsavak az olajok kategóriájába tartoznak. A zsírok többnyire állati eredetűek, és főként telített zsírsavakat tartalmaznak. Gyakori zsírok a vaj, a sertészsír és a faggyú.