食用油の超音波抽出

食用油は、調理や食品製造の様々な用途に使用されている。食用油の機械的抽出は、油の劣化を防ぐ。食用油の超音波抽出は、種子、穀粒、果実から油を抽出する優れた方法である。非加熱抽出技術である超音波抽出は、高い収率と処理時間の短縮により、食用油の品質を向上させます。

超音波処理で食用油の生産が向上

超音波抽出は、植物材料から貴重な細胞内物質を放出するために広く使用されている。対象となる抽出物には、脂質/脂肪酸、タンパク質、ビタミン、ポリフェノール、その他の生物活性化合物が含まれる。プロセスを強化する技術として、エクストラバージンオリーブオイル、アボカドオイル、ヒマワリ種子オイル、亜麻仁オイルなどの食用油の超音波抽出は、抽出されたオイル（脂肪酸）の収率を高め、抽出時間を短縮し、溶媒消費を削減または回避する。非加熱抽出技術である超音波アシスト抽出の作業原理は、音響キャビテーション現象に基づいている。音響キャビテーション（別名：超音波キャビテーション）は、細胞壁を破壊し、細胞内部と周囲の溶媒間の物質移動を増加させる強力なせん断力を発生させます。このため、超音波抽出は、植物細胞内に封じ込められた化合物の放出と単離に関して、優れた技術となっている。

超音波食用油抽出のケーススタディ

超音波抽出は、様々な油の種子や果実でテストされ、効率的であることが証明されている。

超音波ひまわり油抽出

Moradiら（2018）は、殻付きおよび殻なしのヒマワリ種子からの油収量および栄養組成に対する超音波補助抽出の影響を調査した。彼らは UP400S (400ワット、24kHz)の超音波発生器を使用し、n-ヘキサンを溶媒としてヒマワリの種子からヒマワリ油を抽出した。
抽出結果を評価するため、すべての抽出方法について、従来のバッチ溶媒抽出とn-ヘキサンを用いたソックスレー抽出でも油を抽出した。
ヒマワリ油の超音波抽出では、非殻付きヒマワリ種子で45.44±0.27%、殻付きヒマワリ種子で23.71±0.22%と、最も高い油収率が得られた。超音波抽出したヒマワリミールには、非殻付きヒマワリ種子と殻付きヒマワリ種子の残留油はそれぞれ4%と5%未満であった。
ソックスレー抽出には6時間、溶媒バッチ抽出には10時間を要したが、超音波抽出を適用した場合の抽出時間はわずか105分に短縮された。
ガスクロマトグラフィー分析は、超音波アシスト抽出が抽出油とα-リノレン酸の品質を著しく向上させることを示した。

殻をむいたヒマワリの種子から超音波で抽出した油のガスクロマトグラム
による研究と図表：モラディら 2018

超音波エクストラバージンオリーブオイル抽出

Serviliら（2019）は、4kWの超音波発生装置を統合した。 UIP4000hdT を従来のオリーブオイル搾油ラインに組み込むことができます。超音波処理によるオリーブペーストの機械的処理は、抽出プロセスの性能を向上させ、オリーブオイル製造工場の抽出能力を高める。圧力は重要な要素であるため、超音波処理は、3.5 barのカスカトロードを備えた超音波フローセルを用いて行った。超音波抽出は、主な法定品質パラメータに変化をもたらさず、3.5 barの高圧でエキストラバージンオリーブオイル（EVOO）のフェノール組成に好影響を示した。オリーブ・ペーストの超音波補助マラクセーションは、より高い収率とEVOOのフェノール組成の改善をもたらす。
エクストラバージンオリーブオイルの超音波補助下剤について詳しくはこちらをご覧ください！

超音波アボカド・オイル抽出

Martinez-Oadillaら(2018)は、彼らの研究で、超音波処理に UIP1000hdT（20kHz、1000W） 脱脂していないアボカドピューレを処理することで、オイル回収率が15～24％向上し、抽出性が改善された。
アボカドオイルの超音波抽出についての詳細はこちらをご覧ください！

超音波亜麻仁油抽出

Gutteら(2015)は、n-ヘキサンを溶媒として、粉砕した亜麻仁から油を抽出するために超音波処理を用いた。あるいは、ジクロロメタン、石油エーテル、エタノールを溶媒として使用することもできる。超音波抽出では、従来の抽出と同程度の溶媒量で、抽出収率が11.5%向上した。クロマトグラフィー分析から、超音波抽出によるα-リノレン酸（ω-3）の分解などの有意な影響は見られなかった。本研究は、超音波抽出が食用油の抽出収率を高め、抽出時間を短縮する一方で、亜麻仁油の高い栄養プロファイルを維持することを示している。

超音波オイル抽出の相乗効果

超音波抽出は、種子や油分を多く含む果実から油を抽出する単一の方法として、または油の収量と品質を向上させるために、従来の/または既存の食用油生産設備に統合または後付けすることができます。超音波抽出システムは、ソックスレー抽出と組み合わせたり、機械式搾油機やエクスペラーの後段に設置したりと、搾油の前処理や後処理として簡単に設置することができます。
Hielscherの超音波抽出装置は、設置が簡単で、わずかなスペース（小さな設置面積）しか必要とせず、それによって既存のオイルミルに後付けすることができます。堅牢性と工業用グレードを備えたHielscherの工業用超音波装置は、高負荷や過酷な環境下でも24時間365日稼動できるように設計されています。
油の歩留まりと品質を向上させるために、Hielscher Ultrasonicsをご利用ください！

食用油製造用高性能超音波抽出機

工業レベルでの食用油の食品グレード処理には、連続フロースルー方式で大量の油種子を処理する高性能超音波装置が必要です。Hielscher Ultrasonics社は、高性能超音波抽出装置の長年の経験と信頼のおけるサプライヤーであり、世界中の食品製造工場に導入されています。
Hielscher Ultrasonicsの洗練された超音波装置は、正確に制御することができ、オペレータは振幅、圧力、温度、超音波処理時間などの重要なプロセスパラメータを完全に制御することができます。
ソノトロード（プローブ）、ブースターホーン、フローセルリアクター、その他のアドオンなどの豊富なアクセサリーにより、処理する原料や目標とする出力に合わせて超音波抽出システムを構成することができます。
Hielscher Ultrasonicのハイパワー超音波処理装置は、固形分（種）と溶媒の比率が高い固形分を含むスラリーを簡単に処理することができます。

超音波処理中の温度制御

超音波アシスト抽出は非加熱処理法であるため、熱に弱い栄養成分の熱劣化を防ぐことができる。Hielscher社の超音波フローセルリアクターには、放熱用の冷却ジャケットが付属しています。さらに、超音波抽出機の脈動モードを使用するなどして、エネルギー入力を最適な処理条件に正確に適合させることができる。低温での食用油の超音波抽出は、抽出油の熱による分解を避け、生物活性化合物の損失を最小限に抑える。

超音波プロセスモニタリング

すべてのHielscherデジタル超音波発生装置 – ラボ用から工業用まで – はインテリジェントなソフトウェアを搭載しており、超音波プロセスの正確な制御、監視、修正が簡単に行えます。ユーザーフレンドリーなソフトウェアにより、振幅、エネルギー入力制限、パルスサイクル、超音波処理時間を事前に設定することができます。カラータッチディスプレイからメニューに簡単にアクセスでき、直感的に操作できます。ブラウザー・リモート・コントロールにより、オペレーターは超音波システムを遠隔操作・監視することができます。
すべての重要な超音波プロセスデータ（振幅、温度、圧力、正味エネルギー、合計エネルギー、時間、日付など）は、内蔵のSDカードに自動的に保存されます。この自動データプロトコールは、食品・製薬業界で非常に高く評価されています。これにより、工程の標準化、継続的な高品質生産、適正製造基準（GMP）の実施が可能になります。
 

UIP4000hdT ソニケーター 油糧種子のインライン処理による高品質食用油の高収率化

 
Hielscher Ultrasonicsの工業用ソニケーターは、非常に高い振幅を供給することができます。最大200µmの振幅を24時間365日連続運転で容易に実現できます。さらに高い振幅を得るためには、カスタマイズされた超音波ソノトロードをご利用いただけます。Hielscherの超音波装置は堅牢であるため、高負荷や過酷な環境下でも24時間365日の稼働が可能です。
下の表は、超音波処理装置の処理能力の目安です：