Ultraljud extraktion av ätliga oljor

Matoljor används för många olika applikationer inom matlagning och livsmedelsproduktion. Mekanisk extraktion av ätliga oljor förhindrar att oljorna bryts ned. Ultraljudsextraktion av ätliga oljor är en överlägsen metod för att frigöra oljor från frön, kärnor och frukter. Som en icke-termisk extraktionsteknik, ultraljud extraktion högkvalitativa ätliga oljor som utmärker sig genom högre utbyten och en minskad bearbetningstid.

Produktion av matolja intensifieras av ultraljudsbehandling

Ultraljudsextraktion används ofta för att frigöra värdefullt intracellulärt material från växtmaterial. Riktade extrakt inkluderar lipider / fettsyror, proteiner, vitaminer, polyfenoler och andra bioaktiva föreningar. Som en processintensifierande teknik ökar ultraljudsextraktion av ätliga oljor, såsom extra jungfruolja, avokadoolja, solrosfröolja, linfröolja bland andra, utbytet av extraherad olja (fettsyror), förkortar extraktionstiden och minskar eller undviker lösningsmedelsförbrukning. Eftersom det är en icke-termisk extraktionsteknik är arbetsprincipen för ultraljudsassisterad extraktion baserad på fenomenet akustisk kavitation. Akustisk akustisk kavitation (även kallad ultraljudskavitation) skapar intensiva skjuvkrafter, som stör cellväggarna och ökar massöverföringen mellan cellens inre och det omgivande lösningsmedlet. Detta gör ultraljud extraktion den överlägsna tekniken när det gäller frisättning och isolering av föreningar som är instängda i växtceller.

Fallstudier för ultraljud ätbar oljeutvinning

Ultraljud extraktion har testats och visat sig vara effektiv med olika oljefrön och frukter.

Ultraljud solrosolja extraktion

Moradi et al. (2018) undersökte påverkan av ultraljudsassisterad extraktion på oljeutbyte och näringssammansättning från skalade och icke-skalade solrosfrön. De använde en UP400S (400watt, 24kHz) ultraljud för att extrahera solrosolja från solrosfrön med hjälp av n-hexan som lösningsmedel.
För att utvärdera extraktionsresultaten extraherades olja också via konventionell satsvis lösningsmedelsextraktion och Soxhlet-extraktion med n-hexan för alla extraktionsmetoder.
Ultraljudsutvinning av solrosolja gav de högsta oljeutbytena med 45,44 ± 0,27 % och 23,71 ± 0,22 % för icke-skalade respektive skalade solrosfrön. I de ultraljudsutarmade solrosmåltiderna fanns mindre än 4 % och 5 % restolja kvar för icke-skalade och skalade solrosfrön.
Extraktionstiden som krävdes när ultraljudsextraktion applicerades reducerades till endast 105 minuter medan Soxhlet-extraktion krävde 6 timmar och lösningsmedelssatsextraktion krävde en bearbetningstid på 10 timmar.
Gaskromatografianalys visade att den ultraljudsassisterade extraktionen förbättrar kvaliteten på de extraherade oljorna och α-linolensyran avsevärt.

Gaskromatogram av olja extraherad från skalade solrosfrön via ultraljud
Studie och diagram av: Moradi et al. 2018

Ultraljud extra virgin olivolja extraktion

Servili et al. (2019) integrerade en 4kW ultraljudsapparat UIP4000hdT till en konventionell olivoljemalaxationslinje. Den mekaniska behandlingen av olivpasta via ultraljudsbehandling förbättrar extraktionsprocessens prestanda, vilket ökar extraktionskapaciteten hos olivoljekvarnar. Eftersom tryck är en viktig faktor, ultraljudsbehandling utfördes med hjälp av en ultraljud flödescell med kaskad vid 3,5 bar. Ultraljudsextraktion orsakade inga förändringar av de viktigaste lagliga kvalitetsparametrarna och visade en positiv inverkan på fenolsammansättningen av extra jungfruolivolja (EVOO) vid förhöjt tryck på 3,5 bar. Ultraljudsassisterad malaxering av olivpasta resulterar i högre avkastningar och förbättrad fenolsammansättning av EVOO.
Klicka här för att läsa mer om ultraljudsassisterad malaxering av extra jungfruolivolja!

Ultraljud avokado olja extraktion

Martinez-Oadilla et al. (2018) visade i sin studie att ultraljudsbehandling med hjälp av en UIP1000hdT (20kHz, 1000W) För behandling av den icke-malaxade avokadopurén förbättrades extraherbarheten med 15–24 % ytterligare oljeåtervinning.
Klicka här för att läsa mer om ultraljudsutvinning av avokadoolja!

Ultraljud utvinning av linfröolja

Gutte et al. (2015) använde ultraljud för att extrahera olja från malda linfrön med hjälp av n-hexan som lösningsmedel. Alternativt kan diklormetan, petroleumeter eller etanol användas som lösningsmedel. Ultraljudsextraktionen förbättrade extraktionsutbytet med 11,5% med hjälp av en liknande lösningsmedelsmängd som konventionell extraktion. Den kromatografiska analysen visade att det inte fanns några signifikanta effekter såsom nedbrytning på α-linolensyra (ω-3) genom ultraljudsextraktion. Studien visar att ultraljudsbehandling ökar extraktionsutbytet av ätlig olja och minskar extraktionstiden samtidigt som en hög näringsprofil för linfröolja bibehålls.

Synergistiska effekter av ultraljud oljeutvinning

Ultraljudsextraktion kan tillämpas som en enda metod för att frigöra olja från frön och oljerika frukter eller så kan den integreras eller eftermonteras i konventionella / redan befintliga produktionsanläggningar för matolja för att öka oljeutbytet och kvaliteten. Ultraljudsextraktionssystem kan enkelt installeras som för- eller efterbehandling av malaxation, i kombination med Soxhlet-extraktion eller bakom en mekanisk oljepress eller expeller.
Hielscher Ultrasonics utvinningsutrustning är lätt att installera, kräver endast mycket lite utrymme (litet fotavtryck) och kan därmed eftermonteras i befintliga oljekvarnar. Med robusthet och industriell kvalitet är Hielscher industriella ultraljudsapparater byggda för 24/7 drift under tung belastning och i krävande miljöer.
Öka ditt oljeutbyte och kvalitet med Hielscher Ultrasonics!

Högpresterande ultraljudsutsug för produktion av ätbar olja

För bearbetning av livsmedelskvalitet av ätliga oljor på industriell nivå krävs högpresterande ultraljudsutrustning för att bearbeta stora volymströmmar av oljeväxter i ett kontinuerligt genomströmningssystem. Hielscher Ultrasonics är en långvarig och pålitlig leverantör av högpresterande ultraljudsextraktionsutrustning, som är världsomspännande integrerad i livsmedelstillverkningsanläggningar.
Hielscher Ultrasonics sofistikerade ultraljudsapparater kan kontrolleras exakt och ge operatören full kontroll över de viktiga processparametrarna såsom amplitud, tryck, temperatur och ultraljudsbehandling.
Det omfattande utbudet av tillbehör som sonotroder (sonder), boosterhorn, flödescellsreaktorer och ytterligare tillägg gör det möjligt att konfigurera ultraljudsextraktionssystemet specifikt för det bearbetade råmaterialet och den riktade produktionen.
Hielscher Ultrasonic högeffekts ultraljudsapparater bearbetar enkelt slurrys med högt fast innehåll, vilket innebär ett högt förhållande mellan fasta ämnen (frön) och lösningsmedel

Temperaturkontroll under ultraljudsbearbetning

Eftersom ultraljudsassisterad extraktion är en icke-termisk bearbetningsmetod kan den termiska nedbrytningen av värmekänsliga näringsföreningar förhindras. Hielscher ultraljudsflödescellsreaktorer kommer med en kylmantel för värmeavledning. Dessutom kan den tillförda energin anpassas exakt till optimala bearbetningsförhållanden, t.ex. genom att använda ultraljudsutsugens pulsationsläge. Ultraljudsextraktionen av ätliga oljor vid låga temperaturer undviker termiskt inducerad nedbrytning av de extraherade oljorna och minimerar förlusten av bioaktiva föreningar.

Övervakning av ultraljudsprocesser

Alla Hielscher digitala ultraljudsapparater – Från labb till industriell storlek – är utrustade med en intelligent programvara, som gör det enkelt att exakt styra, övervaka och revidera ultraljudsprocessen. Amplitud, energiingångsgräns, pulscykler och ultraljudsbehandling tid kan förinställas via den användarvänliga programvaran. Via färgpekskärmen är menyn lätt att komma åt och är intuitiv att hantera. Webbläsarens fjärrkontroll gör det möjligt för operatören att styra och övervaka ultraljudssystemet på distans.
Alla viktiga ultraljudsprocessdata (t.ex. amplitud, temperatur, tryck, nettoenergi, total energi, tid och datum) lagras automatiskt på ett integrerat SD-kort. Den automatiska dataprotokolleringen är högt värderad inom livsmedels- och läkemedelsindustrin, eftersom den gör det möjligt för livsmedelstillverkaren att revidera bearbetningstillståndet för alla sonikerade partier. Detta möjliggör processstandardisering, kontinuerligt hög kvalitet och implementering av god tillverkningspraxis (GMP).
 

UIP4000hdT ultraljudsapparat för kontinuerlig bearbetning av oljeväxter för högre avkastning av högkvalitativa ätliga oljor

 
Hielscher Ultrasonics industriella sonsonikatorer kan leverera mycket höga amplituder. Amplituder på upp till 200 μm kan enkelt köras kontinuerligt i 24/7 drift. För ännu högre amplituder finns anpassade ultraljudssonotroder tillgängliga. Robustheten hos Hielschers ultraljudsutrustning möjliggör 24/7 drift vid tung belastning och i krävande miljöer.
Tabellen nedan ger dig en indikation på den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater: