Extração ultra-sónica de óleos comestíveis

Os óleos alimentares são utilizados para múltiplas aplicações na cozinha e na produção de alimentos. A extração mecânica de óleos comestíveis evita a degradação dos óleos. A extração ultra-sónica de óleos comestíveis é um método superior para libertar óleos de sementes, grãos e frutos. Como uma técnica de extração não-térmica, a extração ultra-sónica de óleos comestíveis de alta qualidade, destacando-se por rendimentos mais elevados e um tempo de processamento reduzido.

Produção de óleo comestível intensificada pela sonicação

A extração ultra-sónica é amplamente utilizada para libertar matéria intracelular valiosa do material vegetal. Os extractos visados incluem lípidos / ácidos gordos, proteínas, vitaminas, polifenóis e outros compostos bioactivos. Como uma técnica de intensificação do processo, a extração ultra-sónica de óleos comestíveis, tais como azeite virgem extra, óleo de abacate, óleo de semente de girassol, óleo de linhaça, entre outros, aumenta o rendimento do óleo extraído (ácidos gordos), encurta o tempo de extração e reduz ou evita o consumo de solventes. Sendo uma técnica de extração não térmica, o princípio de funcionamento da extração assistida por ultra-sons baseia-se no fenómeno da cavitação acústica. A cavitação acústica, também conhecida como cavitação ultra-sónica, cria forças de cisalhamento intensas, que rompem as paredes celulares e aumentam a transferência de massa entre o interior da célula e o solvente circundante. Isto faz com que a extração ultra-sónica seja a técnica superior quando se trata da libertação e isolamento de compostos aprisionados em células vegetais.

Estudos de caso para a extração de óleo comestível por ultra-sons

A extração por ultra-sons foi testada e provou ser eficiente com várias sementes e frutos oleaginosos.

Extração de óleo de girassol por ultra-sons

Moradi et al. (2018) investigaram a influência da extração assistida por ultrassom no rendimento do óleo e na composição de nutrientes de sementes de girassol descascadas e não descascadas. Eles usaram um UP400S (400watts, 24kHz) ultrasonicator para extrair óleo de girassol de sementes de girassol usando n-hexano como solvente.
A fim de avaliar os resultados da extração, o óleo foi também extraído através de extração convencional por solventes em lotes e extração Soxhlet utilizando n-hexano para todos os métodos de extração.
A extração ultra-sónica de óleo de girassol deu os maiores rendimentos de óleo com 45,44 ± 0,27% e 23,71 ± 0,22% para sementes de girassol não descascadas e descascadas, respetivamente. Nas refeições de girassol esgotadas por ultra-sons havia menos de 4% e 5% de óleo residual para as sementes de girassol não descascadas e descascadas.
O tempo de extração necessário quando a extração por ultra-sons foi aplicada foi reduzido para apenas 105 min, enquanto a extração por Soxhlet exigiu 6 horas e a extração por lotes de solventes exigiu um tempo de processamento de 10 horas.
A análise por cromatografia gasosa mostrou que a extração assistida por ultra-sons melhora significativamente a qualidade dos óleos extraídos e do ácido α-linolénico.

Cromatograma em fase gasosa do óleo extraído de sementes de girassol descascadas por ultra-sons
Estudo e gráfico por: Moradi et al. 2018

Extração ultra-sónica de azeite virgem extra

Servili et al. (2019) integraram um ultrassonicador de 4kW UIP4000hdt numa linha convencional de malaxação de azeite. O tratamento mecânico da pasta de azeitona por sonicação melhora o desempenho do processo de extração, aumentando a capacidade de extração dos lagares de azeite. Uma vez que a pressão é um fator importante, a sonicação foi realizada utilizando uma célula de fluxo ultra-sónica com cascata a 3,5 bar. A extração ultra-sónica não causou quaisquer alterações aos principais parâmetros legais de qualidade e mostrou um impacto positivo na composição fenólica do azeite virgem extra (EVOO) a uma pressão elevada de 3,5 bar. A malaxação assistida por ultra-sons da pasta de azeitona resulta em maiores rendimentos e melhor composição fenólica do EVOO.
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Extração de óleo de abacate por ultra-sons

Martinez-Oadilla et al. (2018) mostraram em seu estudo que a sonicação usando um UIP1000hdT (20kHz, 1000W) para o tratamento do puré de abacate não-malaxado melhorou a capacidade de extração em 15-24% de recuperação adicional de óleo.
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Extração de óleo de linhaça por ultra-sons

Gutte et al. (2015) usaram ultrassom para extrair óleo de linhaça moída usando n-hexano como solvente. Alternativamente, o diclorometano, o éter de petróleo ou o etanol podem ser utilizados como solventes. A extração ultra-sónica melhorou o rendimento da extração em 11,5% utilizando uma quantidade de solvente semelhante à extração convencional. A análise cromatográfica mostrou que não houve efeitos significativos, tais como a degradação do ácido α-linolénico (ω-3) pela extração de ultra-sons. O estudo mostra que a sonicação aumenta o rendimento de extração de óleo comestível e reduz o tempo de extração, mantendo um elevado perfil nutricional do óleo de linhaça.

Efeitos sinérgicos da extração de óleo por ultra-sons

A extração por ultra-sons pode ser aplicada como um método único para libertar óleo de sementes e frutos ricos em óleo ou pode ser integrada ou adaptada a instalações de produção de óleo comestível convencionais/já existentes para aumentar o rendimento e a qualidade do óleo. Os sistemas de extração por ultra-sons podem ser facilmente instalados como pré-tratamento ou pós-tratamento da malaxação, em combinação com a extração por Soxhlet ou atrás de uma prensa mecânica de óleo ou de um expulsor.
O equipamento de extração de ultra-sons Hielscher é facilmente instalado, requer apenas muito pouco espaço (pequena pegada) e pode, assim, ser adaptado aos lagares de azeite existentes. Com robustez e grau industrial, os ultrasonicadores industriais Hielscher são construídos para operação 24/7 sob carga pesada e em ambientes exigentes.
Aumente o rendimento e a qualidade do seu óleo com a Hielscher Ultrasonics!

Extractores ultra-sónicos de elevado desempenho para a produção de óleo comestível

Para o processamento de óleos comestíveis de qualidade alimentar a nível industrial, é necessário equipamento de ultra-sons de alto desempenho para processar fluxos de grande volume de sementes oleaginosas num sistema de fluxo contínuo. A Hielscher Ultrasonics é um fornecedor experiente e de confiança de equipamento de extração ultra-sónica de alto desempenho, que está mundialmente integrado em fábricas de produtos alimentares.
Os sofisticados ultrassons da Hielscher Ultrasonics podem ser controlados com precisão e dão ao operador o controlo total sobre os parâmetros importantes do processo, como a amplitude, a pressão, a temperatura e o tempo de sonicação.
A extensa gama de acessórios, tais como sonotrodos (sondas), buzinas de reforço, reactores de células de fluxo e outros complementos, permite configurar o sistema de extração por ultra-sons especificamente para a matéria-prima processada e para a produção pretendida.
Hielscher Ultrasonic ultrasonicators de alta potência facilmente processar pastas com um elevado teor de sólidos, o que significa uma elevada proporção de sólidos (sementes) para solvente

Controlo da temperatura durante o processamento por ultra-sons

Como a extração assistida por ultra-sons é um método de processamento não térmico, a degradação térmica de compostos nutricionais sensíveis ao calor pode ser evitada. Os reactores de célula de fluxo ultrassónico Hielscher vêm com uma camisa de arrefecimento para dissipação de calor. Além disso, a entrada de energia pode ser exatamente adaptada às condições de processamento óptimas, por exemplo, utilizando o modo de pulsação do extrator de ultra-sons. A extração ultra-sónica de óleos comestíveis a baixas temperaturas evita a decomposição termicamente induzida dos óleos extraídos e minimiza a perda de compostos bioactivos.

Monitorização de processos por ultra-sons

Todos os ultrassons digitais Hielscher – do laboratório ao tamanho industrial – estão equipados com um software inteligente, que facilita o controlo preciso, a monitorização e a revisão do processo ultrassónico. A amplitude, o limite de entrada de energia, os ciclos de impulsos e o tempo de sonicação podem ser pré-definidos através do software de fácil utilização. Através do ecrã tátil a cores, o menu pode ser facilmente acedido e é intuitivamente manuseado. O controlo remoto do navegador permite ao operador operar e monitorizar o sistema de ultra-sons à distância.
Todos os dados importantes do processo ultrassónico (tais como amplitude, temperatura, pressão, energia líquida, energia total, hora e data) são automaticamente armazenados num cartão SD integrado. A protocolização automática de dados é altamente valorizada na indústria alimentar e farmacêutica, uma vez que permite ao fabricante de alimentos rever as condições de processamento de qualquer lote sonicado. Isto permite a estandardização do processo, a produção contínua de alta qualidade e a implementação de Boas Práticas de Fabrico (BPF).
 

Sonicador UIP4000hdT para o processamento em linha de sementes oleaginosas para um maior rendimento de óleos alimentares de alta qualidade

 
Os sonicadores industriais da Hielscher Ultrasonics podem fornecer amplitudes muito elevadas. Amplitudes de até 200µm podem ser facilmente executadas continuamente em operação 24/7. Para amplitudes ainda maiores, sonotrodos ultra-sônicos personalizados estão disponíveis. A robustez do equipamento ultrassónico da Hielscher permite o funcionamento 24/7 em serviço pesado e em ambientes exigentes.
O quadro seguinte dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximada dos nossos ultra-sons: