Ultrasone extractie van eetbare oliën

Eetbare oliën worden gebruikt voor allerlei toepassingen in de keuken en voedselproductie. Mechanische extractie van eetbare oliën voorkomt dat de oliën worden afgebroken. Ultrasone extractie van eetbare oliën is een superieure methode om oliën vrij te maken uit zaden, pitten en vruchten. Als niet-thermische extractietechniek blinkt ultrasone extractie van eetbare oliën van hoge kwaliteit uit door een hogere opbrengst en een kortere verwerkingstijd.

De productie van eetbare olie geïntensiveerd door Sonicatie

Ultrasone extractie wordt veel gebruikt om waardevolle intracellulaire stoffen uit plantaardig materiaal vrij te maken. Tot de beoogde extracten behoren lipiden/vetzuren, proteïnen, vitaminen, polyfenolen en andere bioactieve verbindingen. Als procesintensiveringstechniek verhoogt ultrasone extractie van eetbare oliën, zoals extra vierge olijfolie, avocado-olie, zonnebloemzaadolie en lijnzaadolie, de opbrengst van geëxtraheerde olie (vetzuren), verkort het de extractietijd en vermindert of vermijdt het oplosmiddelverbruik. Omdat het een niet-thermische extractietechniek is, is het werkingsprincipe van ultrasoon ondersteunde extractie gebaseerd op het fenomeen van akoestische cavitatie. Akoestische, ook wel ultrasone cavitatie genoemd, creëert intense schuifkrachten die de celwanden verstoren en de massaoverdracht tussen het inwendige van de cel en het omringende oplosmiddel vergroten. Dit maakt ultrasone extractie de superieure techniek als het gaat om het vrijmaken en isoleren van verbindingen die in plantencellen opgesloten zitten.

Praktijkvoorbeelden van ultrasone extractie van eetbare oliën

Ultrasone extractie is getest en heeft bewezen efficiënt te zijn voor verschillende oliezaden en vruchten.

Ultrasone extractie van zonnebloemolie

Moradi et al. (2018) onderzochten de invloed van ultrasoon geassisteerde extractie op de olieopbrengst en nutriëntsamenstelling van gepelde en niet gepelde zonnebloempitten. Zij gebruikten een UP400S (400 watt, 24 kHz) ultrasoonapparaat om zonnebloemolie uit zonnebloempitten te extraheren met n-hexaan als oplosmiddel.
Om de extractieresultaten te evalueren, werd de olie voor alle extractiemethoden ook geëxtraheerd via conventionele batch solventextractie en Soxhlet-extractie met n-hexaan.
Ultrasone extractie van zonnebloemolie gaf de hoogste olieopbrengst met 45,44 ± 0,27% en 23,71 ± 0,22% voor respectievelijk niet-gepelde en gepelde zonnebloempitten. In de ultrasoon geëxtraheerde zonnebloemmeel waren minder dan 4% en 5% restolie voor niet-gepelde en gepelde zonnebloempitten over.
De extractietijd die nodig was toen ultrasone extractie werd toegepast, was gereduceerd tot slechts 105 minuten, terwijl soxhletextractie 6 uur en solventbatchextractie een verwerkingstijd van 10 uur vereiste.
Gaschromatografische analyse toonde aan dat de ultrasoon gestuurde extractie de kwaliteit van de geëxtraheerde oliën en α-linoleenzuur aanzienlijk verbetert.

Gaschromatogram van olie geëxtraheerd uit gepelde zonnebloempitten via ultrasoonbehandeling
Studie en grafiek door: Moradi et al. 2018

Ultrasone extractie van extra vergine olijfolie

Servili et al. (2019) integreerden een 4kW ultrasoneator UIP4000hdT in een conventionele malaxatielijn voor olijfolie. De mechanische behandeling van olijfpasta via sonicatie verbetert de prestaties van het extractieproces, waardoor de extractiecapaciteit van olijfoliefabrieken toeneemt. Omdat druk een belangrijke factor is, werd de sonificatie uitgevoerd met behulp van een ultrasone flowcel met cascatrode bij 3,5 bar. Ultrasone extractie veroorzaakte geen veranderingen in de belangrijkste wettelijke kwaliteitsparameters en toonde een positieve invloed op de fenolische samenstelling van de extra olijfolie van eerste persing (EVOO) bij een verhoogde druk van 3,5 bar. Ultrasoon geassisteerde malaxatie van olijfpasta resulteert in een hogere opbrengst en een verbeterde fenolische samenstelling van de EVOO.
Klik hier om meer te lezen over ultrasoon geassisteerde malaxatie van extra vierge olijfolie!

Ultrasone Avocado-olie-extractie

Martinez-Oadilla et al. (2018) toonden in hun onderzoek aan dat sonicatie met behulp van een UIP1000hdT (20 kHz, 1000 W) voor de behandeling van de niet-gemalaxte avocadopuree verbeterde de extraheerbaarheid met 15-24% extra olieterugwinning.
Klik hier om meer te lezen over de ultrasone extractie van avocado-olie!

Ultrasone lijnzaadolie-extractie

Gutte et al. (2015) gebruikten ultrasoon om olie uit gemalen lijnzaad te extraheren met n-hexaan als oplosmiddel. Als alternatief kunnen dichloormethaan, petroleumether of ethanol als oplosmiddel worden gebruikt. De ultrasone extractie verbeterde het extractierendement met 11,5% met een vergelijkbare hoeveelheid oplosmiddel als bij de conventionele extractie. De chromatografische analyse toonde aan dat er geen significante effecten waren zoals afbraak van α-linoleenzuur (ω-3) door de ultrasone extractie. Het onderzoek toont aan dat sonicatie het extractierendement van de eetbare olie verhoogt en de extractietijd verkort, terwijl het hoge voedingsprofiel van de lijnzaadolie behouden blijft.

Synergetische effecten van ultrasone olie-extractie

Ultrasone extractie kan worden toegepast als een enkelvoudige methode om olie vrij te maken uit zaden en olierijke vruchten of kan worden geïntegreerd of achteraf worden ingebouwd in conventionele / reeds bestaande productiefaciliteiten voor eetbare olie om de olieopbrengst en -kwaliteit te verhogen. Ultrasone extractiesystemen kunnen eenvoudig worden geïnstalleerd als voor- of nabehandeling van malaxatie, in combinatie met Soxhlet extractie of achter een mechanische oliepers of expeller.
Hielscher ultrasone extractieapparatuur is eenvoudig te installeren, neemt weinig ruimte in beslag (kleine voetafdruk) en kan daardoor achteraf worden ingebouwd in bestaande oliemolens. Dankzij hun robuustheid en industriële kwaliteit zijn de Hielscher industriële ultrasone apparaten gebouwd voor 24/7 gebruik onder zware belasting en in veeleisende omgevingen.
Verhoog uw olieopbrengst en kwaliteit met Hielscher Ultrasonics!

Ultrasone extractoren met hoge prestaties voor de productie van eetbare oliën

Voor de food-grade verwerking van eetbare oliën op industrieel niveau is hoogwaardige ultrasone apparatuur nodig om grote volumestromen oliezaden te verwerken in een continu doorstroomsysteem. Hielscher Ultrasonics is een ervaren en betrouwbare leverancier van hoogwaardige ultrasone extractieapparatuur, die wereldwijd wordt toegepast in fabrieken voor de productie van voedingsmiddelen.
De geavanceerde ultrasoonapparaten van Hielscher Ultrasonics kunnen nauwkeurig worden geregeld en geven de operator volledige controle over de belangrijke procesparameters zoals amplitude, druk, temperatuur en sonificatietijd.
Met het uitgebreide assortiment accessoires zoals sonotroden (sondes), boosterhoorns, flowcelreactoren en andere uitbreidingen kan het ultrasone extractiesysteem specifiek worden geconfigureerd voor de verwerkte grondstof en de beoogde output.
Hielscher ultrasone ultrasoonmachines met hoog vermogen verwerken gemakkelijk slurries met een hoog vastestofgehalte, dat wil zeggen een hoge verhouding tussen vaste stoffen (zaden) en oplosmiddel.

Temperatuurregeling tijdens ultrasone verwerking

Omdat ultrasone extractie een niet-thermische verwerkingsmethode is, kan de thermische afbraak van warmtegevoelige voedingsbestanddelen worden voorkomen. Hielscher ultrasone flowcelreactoren worden geleverd met een koelmantel voor warmteafvoer. Bovendien kan de energie-input precies worden aangepast aan optimale verwerkingsomstandigheden, bijvoorbeeld door gebruik te maken van de pulsatiemodus van de ultrasone extractor. De ultrasone extractie van eetbare oliën bij lage temperaturen voorkomt thermisch geïnduceerde ontbinding van de geëxtraheerde oliën en minimaliseert het verlies van bioactieve bestanddelen.

Ultrasone procesbewaking

Alle Hielscher digitale ultrasoonapparaten – van laboratorium tot industrieel formaat – zijn uitgerust met intelligente software, waarmee het ultrasone proces nauwkeurig kan worden geregeld, bewaakt en herzien. Amplitude, maximale energie-input, pulscycli en sonicatietijd kunnen vooraf worden ingesteld via de gebruiksvriendelijke software. Via het kleuren touch-display is het menu eenvoudig toegankelijk en intuïtief te bedienen. Met de browser afstandsbediening kan de operator het ultrasone systeem op afstand bedienen en controleren.
Alle belangrijke ultrasone procesgegevens (zoals amplitude, temperatuur, druk, netto-energie, totale energie, tijd en datum) worden automatisch opgeslagen op een geïntegreerde SD-kaart. De automatische dataprotocollering wordt zeer gewaardeerd in de voedingsmiddelen- en farmaceutische industrie, omdat het de voedingsmiddelenfabrikant in staat stelt om de verwerkingstoestand van elke gesoneerde partij te herzien. Dit maakt processtandaardisatie, een continu hoge kwaliteit en de implementatie van Good Manufacturing Practices (GMP) mogelijk.
 

UIP4000hdT sonicator voor inline verwerking van oliezaden voor hogere opbrengsten van hoogwaardige eetbare oliën

 
Hielscher Ultrasonics industriële sonicators kunnen zeer hoge amplitudes leveren. Amplituden tot 200 µm kunnen gemakkelijk continu worden gebruikt in 24/7 bedrijf. Voor nog hogere amplitudes zijn op maat gemaakte ultrasone sonotroden beschikbaar. De robuustheid van Hielscher's ultrasoonapparatuur maakt 24/7 gebruik mogelijk bij zware belasting en in veeleisende omgevingen.
De onderstaande tabel geeft een indicatie van de verwerkingscapaciteit van onze ultrasone machines: