Yemeklik Yağların Ultrasonik Ekstraksiyonu

Yemeklik yağlar, yemek pişirme ve gıda üretiminde çok çeşitli uygulamalarda kullanılır. Yemeklik yağların mekanik ekstraksiyonu, yağların bozunmasını önler. Yemeklik yağların ultrasonik ekstraksiyonu, tohumlardan, çekirdek içlerinden ve meyvelerden yağları serbest bırakmak için üstün bir yöntemdir. Isıl olmayan bir ekstraksiyon tekniği olarak ultrasonik ekstraksiyon, daha yüksek verim ve daha kısa işlem süresiyle öne çıkan yüksek kaliteli yemeklik yağlar üretir.

Sonikasyonla Yoğunlaştırılan Yemeklik Yağ Üretimi

Ultrasonik ekstraksiyon, bitkisel materyalden değerli hücre içi maddeleri serbest bırakmak için yaygın olarak kullanılır. Hedeflenen ekstraktlar arasında lipitler / yağ asitleri, proteinler, vitaminler, polifenoller ve diğer biyoaktif bileşikler bulunur. Süreci yoğunlaştıran bir teknik olarak, sızma zeytinyağı, avokado yağı, ayçiçeği tohumu yağı ve keten tohumu yağı gibi yemeklik yağların ultrasonik ekstraksiyonu, ekstrakte edilen yağın (yağ asitlerinin) verimini artırır, ekstraksiyon süresini kısaltır ve çözücü tüketimini azaltır veya ortadan kaldırır. Isıl olmayan bir ekstraksiyon tekniği olan ultrasonik destekli ekstraksiyonun çalışma prensibi, akustik kavitasyon olgusuna dayanır. Akustik kavitasyon, diğer adıyla ultrasonik kavitasyon, hücre duvarlarını parçalayan ve hücre içi ile çevredeki çözücü arasındaki kütle aktarımını artıran yoğun kesme kuvvetleri oluşturur. Bu özellik, bitki hücrelerinde hapsolmuş bileşiklerin serbest bırakılması ve izolasyonu söz konusu olduğunda ultrasonik ekstraksiyonu üstün teknik hâline getirir.

Ultrasonik Yemeklik Yağ Ekstraksiyonuna İlişkin Vaka Çalışmaları

Ultrasonik ekstraksiyon, çeşitli yağlı tohumlar ve meyveler üzerinde test edilmiş ve etkinliği kanıtlanmıştır.

Ultrasonik Ayçiçeği Yağı Ekstraksiyonu

Moradi ve ark. (2018), ultrasonik destekli ekstraksiyonun kabuğu çıkarılmış ve kabuğu çıkarılmamış ayçiçeği tohumlarından elde edilen yağın verimi ve besin öğesi bileşimi üzerindeki etkisini araştırdı. Ayçiçeği tohumlarından çözücü olarak n-heksan kullanarak ayçiçeği yağı ekstrakte etmek için UP400S (400watt, 24kHz) sonikatörünü kullandılar.
Ekstraksiyon sonuçlarını değerlendirmek amacıyla, tüm ekstraksiyon yöntemlerinde n-heksan kullanılarak geleneksel kesikli çözücü ekstraksiyonu ve Soxhlet ekstraksiyonu yoluyla da yağ ekstrakte edildi.
Ayçiçeği yağının ultrasonik ekstraksiyonu, kabuğu çıkarılmamış ve kabuğu çıkarılmış ayçiçeği tohumları için sırasıyla %45,44 ± 0,27 ve %23,71 ± 0,22 ile en yüksek yağ verimlerini sağladı. Ultrasonik olarak yağı alınmış ayçiçeği küspelerinde, kabuğu çıkarılmamış ve kabuğu çıkarılmış ayçiçeği tohumları için sırasıyla %4 ve %5 değerlerinin altında artık yağ kaldı.
Ultrasonik ekstraksiyon uygulandığında gereken ekstraksiyon süresi yalnızca 105 min düzeyine düşerken, Soxhlet ekstraksiyonu 6 hrs ve kesikli çözücü ekstraksiyonu 10 hrs işlem süresi gerektirdi.
Gaz kromatografisi analizi, ultrasonik destekli ekstraksiyonun ekstrakte edilen yağların ve α-linolenik asidin kalitesini önemli ölçüde artırdığını gösterdi.

Ultrasonikasyon yoluyla kabuğu çıkarılmış ayçiçeği tohumlarından ekstrakte edilen yağın gaz kromatogramı
Çalışma ve grafik: Moradi ve ark. 2018

Ultrasonik Sızma Zeytinyağı Ekstraksiyonu

Servili ve ark. (2019), geleneksel bir zeytinyağı malaksasyon hattına 4kW gücündeki UIP4000hdT sonikatörünü entegre etti. Zeytin hamurunun sonikasyon yoluyla mekanik olarak işlenmesi, ekstraksiyon sürecinin performansını iyileştirerek zeytinyağı üretim tesislerinin ekstraksiyon kapasitesini artırır. Basınç önemli bir faktör olduğundan, sonikasyon 3,5 bar basınçta, cascatrode içeren bir ultrasonik akış hücresi kullanılarak gerçekleştirildi. Ultrasonik ekstraksiyon, temel yasal kalite parametrelerinde herhangi bir değişikliğe neden olmadı ve 3,5 bar düzeyindeki yükseltilmiş basınçta sızma zeytinyağının (EVOO) fenolik bileşimi üzerinde olumlu bir etki gösterdi. Zeytin hamurunun ultrasonik destekli malaksasyonu, daha yüksek verim ve EVOO’nun fenolik bileşiminde iyileşme ile sonuçlanır.
Sızma zeytinyağının ultrasonik destekli malaksasyonu hakkında daha fazla bilgi edinmek için buraya tıklayın!

Ultrasonik Avokado Yağı Ekstraksiyonu

Martinez-Oadilla ve ark. (2018), çalışmalarında malaksasyon uygulanmamış avokado püresinin işlenmesinde UIP1000hdT (20kHz, 1000W) sonikatörü kullanılarak yapılan sonikasyonun, %15–24 ek yağ geri kazanımıyla ekstrakte edilebilirliği artırdığını gösterdi.
Avokado yağının ultrasonik ekstraksiyonu hakkında daha fazla bilgi edinmek için buraya tıklayın!

Ultrasonik Keten Tohumu Yağı Ekstraksiyonu

Gutte ve ark. (2015), çözücü olarak n-heksan kullanarak öğütülmüş keten tohumundan yağ ekstrakte etmek için ultrasonikasyon uyguladı. Alternatif olarak diklorometan, petrol eteri veya etanol çözücü olarak kullanılabilir. Ultrasonik ekstraksiyon, geleneksel ekstraksiyona benzer miktarda çözücü kullanarak ekstraksiyon verimini %11,5 artırdı. Kromatografik analiz, ultrasonik ekstraksiyonun α-Linolenik asit (ω-3) üzerinde bozunma gibi önemli etkilerinin olmadığını gösterdi. Çalışma, sonikasyonun keten tohumu yağının yüksek besinsel profilini korurken yemeklik yağın ekstraksiyon verimini artırdığını ve ekstraksiyon süresini azalttığını göstermektedir.

Ultrasonik Yağ Ekstraksiyonunun Sinerjik Etkileri

Ultrasonik ekstraksiyon, tohumlardan ve yağ bakımından zengin meyvelerden yağı serbest bırakmak için tek başına bir yöntem olarak uygulanabilir veya yağ verimini ve kalitesini artırmak amacıyla geleneksel / hâlihazırda mevcut yemeklik yağ üretim tesislerine entegre edilebilir ya da sonradan eklenebilir. Ultrasonik ekstraksiyon sistemleri, malaksasyonun ön veya son işlemi olarak, Soxhlet ekstraksiyonu ile birlikte ya da mekanik bir yağ presinin veya vidalı yağ presinin sonrasına kolayca kurulabilir.
Hielscher Ultrasonics ekstraksiyon ekipmanı kolayca kurulur, yalnızca çok az alan gerektirir (küçük yerleşim alanı) ve bu sayede mevcut yağ üretim tesislerine sonradan eklenebilir. Sağlam yapıları ve endüstriyel nitelikleriyle Hielscher endüstriyel sonikatörleri, ağır yük altında ve zorlu ortamlarda 24/7 çalışma için üretilmiştir.
Hielscher Ultrasonics ile yağ veriminizi ve kalitenizi artırın!

Yemeklik Yağ Üretimi için Yüksek Performanslı Ultrasonik Ekstraktörler

Yemeklik yağların endüstriyel düzeyde gıda üretimine uygun olarak işlenmesi için, yüksek hacimli yağlı tohum akışlarını sürekli bir akışlı sistemde işleyebilen yüksek performanslı ultrasonik ekipman gereklidir. Hielscher Ultrasonics, dünya genelindeki gıda üretim tesislerine entegre edilen yüksek performanslı ultrasonik ekstraksiyon ekipmanlarının uzun yıllara dayanan deneyime sahip, güvenilir bir tedarikçisidir.
Hielscher Ultrasonics firmasının gelişmiş sonikatörleri hassas biçimde kontrol edilebilir ve operatöre genlik, basınç, sıcaklık ve sonikasyon süresi gibi önemli süreç parametreleri üzerinde tam kontrol sunar.
Sonotrotlar (problar), genlik yükseltici hornlar, akış hücresi reaktörleri ve diğer ek donanımlar gibi geniş aksesuar yelpazesi, ultrasonik ekstraksiyon sisteminin işlenen ham maddeye ve hedeflenen çıktıya özel olarak yapılandırılmasına olanak tanır.
Hielscher Ultrasonic yüksek güçlü sonikatörleri, yüksek katı madde içeriğine sahip, yani katı madde (tohum) / çözücü oranı yüksek olan bulamaçları kolayca işler

Ultrasonik İşlem Sırasında Sıcaklık Kontrolü

Ultrason destekli ekstraksiyon ısıl olmayan bir işleme yöntemi olduğundan, ısıya duyarlı besinsel bileşiklerin ısıl bozunması önlenebilir. Hielscher ultrasonik akış hücresi reaktörleri, ısıyı uzaklaştırmak için bir soğutma ceketiyle birlikte sunulur. Ayrıca enerji girdisi, örneğin ultrasonik ekstraktörün darbeli çalışma modu kullanılarak, optimum işlem koşullarına tam olarak uyarlanabilir. Yemeklik yağların düşük sıcaklıklarda ultrasonik ekstraksiyonu, ekstrakte edilen yağların ısı kaynaklı bozunmasını önler ve biyoaktif bileşiklerin kaybını en aza indirir.

Ultrasonik Sürecin İzlenmesi

Laboratuvar boyutundan endüstriyel boyuta kadar tüm Hielscher dijital sonikatörleri, ultrasonik sürecin hassas biçimde kontrol edilmesini, izlenmesini ve gözden geçirilmesini kolaylaştıran akıllı bir yazılımla donatılmıştır. Genlik, enerji girdisi sınırı, darbe döngüleri ve sonikasyon süresi, kullanıcı dostu yazılım aracılığıyla önceden ayarlanabilir. Renkli dokunmatik ekran üzerinden menüye kolayca erişilebilir ve menü sezgisel biçimde kullanılabilir. Tarayıcı üzerinden uzaktan kontrol, operatörün ultrasonik sistemi uzaktan çalıştırmasına ve izlemesine olanak tanır.
Tüm önemli ultrasonik süreç verileri (genlik, sıcaklık, basınç, net enerji, toplam enerji, saat ve tarih gibi), entegre bir SD karta otomatik olarak kaydedilir. Otomatik veri kaydı, gıda üreticisinin sonikasyon uygulanmış herhangi bir partinin işlem koşullarını gözden geçirmesine olanak tanıdığı için gıda ve ilaç endüstrilerinde büyük değer görür. Bu, süreç standardizasyonuna, sürekli yüksek kaliteli çıktıya ve İyi Üretim Uygulamalarının (GMP) uygulanmasına olanak tanır.
 

UIP4000hdT sonikatörü – yüksek kaliteli yemeklik yağlarda daha yüksek verim elde etmek amacıyla yağlı tohumların hat içi işlenmesi için

 
Hielscher Ultrasonics endüstriyel sonikatörleri çok yüksek genlikler sağlayabilir. 200µm’ye kadar genliklerde 24/7 kesintisiz çalışma kolayca sürdürülebilir. Daha da yüksek genlikler için özel olarak uyarlanmış ultrasonik sonotrotlar mevcuttur. Hielscher ultrasonik ekipmanının sağlamlığı, ağır çalışma koşullarında ve zorlu ortamlarda 24/7 çalışmaya olanak tanır.
Aşağıdaki tablo, sonikatörlerimizin yaklaşık işleme kapasitesi hakkında bilgi verir: