Oleje jadalne są używane do różnych zastosowań w gotowaniu i produkcji żywności. Mechaniczna ekstrakcja olejów jadalnych zapobiega ich degradacji. Ultradźwiękowa ekstrakcja olejów jadalnych jest doskonałą metodą uwalniania olejów z nasion, ziaren i owoców. Jako nietermiczna technika ekstrakcji, ultradźwiękowa ekstrakcja wysokojakościowych olejów jadalnych wyróżnia się wyższą wydajnością i krótszym czasem przetwarzania.

Produkcja oleju jadalnego zintensyfikowana przez sonifikację

Ekstrakcja ultradźwiękowa jest szeroko stosowana do uwalniania cennej materii wewnątrzkomórkowej z materiału roślinnego. Ekstrakty docelowe zawierają lipidy/kwasy tłuszczowe, białka, witaminy, polifenole i inne związki bioaktywne. Jako technika intensyfikująca proces, ultradźwiękowa ekstrakcja olejów jadalnych, takich jak m.in. oliwa z oliwek z pierwszego tłoczenia, olej z awokado, olej słonecznikowy, olej lniany, zwiększa wydajność ekstrahowanego oleju (kwasy tłuszczowe), skraca czas ekstrakcji i zmniejsza lub unika zużycia rozpuszczalników. Jako nietermiczna technika ekstrakcji, zasada działania ekstrakcji wspomaganej ultradźwiękami opiera się na zjawisku kawitacji akustycznej. Kawitacja ultradźwiękowa wytwarza intensywne siły ścinające, które zakłócają ściany komórek i zwiększają przenoszenie masy pomiędzy wnętrzem komórki a otaczającym ją rozpuszczalnikiem. To sprawia, że ekstrakcja ultradźwiękowa jest najlepszą techniką, jeśli chodzi o uwalnianie i izolację związków uwięzionych w komórkach roślinnych.

Zalety Ultradźwiękowej Ekstrakcji Olejów Jadalnych

• wyższa wydajność
• krótszy czas ekstrakcji
• brak lub zmniejszone zużycie rozpuszczalników
• proces nietermiczny
• wysoka jakość odżywiania
• Łatwy i bezpieczny w użyciu
• szybki RoI

Studia przypadków dla Ultradźwiękowej Ekstrakcji Oleju Jadalnego

Ekstrakcja ultradźwiękowa została przetestowana i udowodniona jako skuteczna w przypadku różnych nasion i owoców oleistych.

Ultradźwiękowa ekstrakcja oleju słonecznikowego

Moradi et al. (2018) badali wpływ ekstrakcji wspomaganej ultradźwiękami na plon oleju i skład odżywczy z łuskanych i niełuskanych nasion słonecznika. Zastosowali oni sonifikator UP400S (400 Watt, 24kHz) do ekstrakcji oleju słonecznikowego z nasion słonecznika przy użyciu n-heksanu jako rozpuszczalnika.
W celu oceny wyników ekstrakcji, olej był również ekstrahowany za pomocą konwencjonalnej, seryjnej ekstrakcji rozpuszczalnikami i ekstrakcji Soxhleta przy użyciu n-heksanu dla wszystkich metod ekstrakcji.
Ekstrakcja ultradźwiękowa oleju słonecznikowego dała najwyższy zbiór oleju, odpowiednio 45,44 ± 0,27% i 23,71 ± 0,22% dla nasion słonecznika niełuskanego i łuskanego. W ultradźwiękowo zubożonych śrutach słonecznika pozostało mniej niż 4% i 5% oleju resztkowego dla nasion słonecznika niełuskanego i łuszczonego.
Wymagany czas ekstrakcji przy zastosowaniu ekstrakcji ultradźwiękowej został zredukowany do zaledwie 105 min, podczas gdy ekstrakcja Soxhleta trwała 6 godzin, a ekstrakcja partii rozpuszczalników – 10 godzin.
Analiza chromatografii gazowej wykazała, że ekstrakcja wspomagana ultradźwiękami znacząco poprawia jakość ekstrahowanych olejów i kwasu α-linolenowego.

Ultradźwiękowa ekstrakcja oliwy z oliwek z pierwszego tłoczenia

Servili et al. (2019) zintegrowali 4kW sonifikator UIP4000hdT do konwencjonalnej linii malaksowania oliwy z oliwek. Mechaniczna obróbka pasty z oliwek poprzez sonifikację poprawia wydajność procesu ekstrakcji, zwiększając wydajność tłoczni oliwy z oliwek. Ponieważ ciśnienie jest ważnym czynnikiem, sonifikację przeprowadzono przy użyciu ultradźwiękowej komory przepływowej z kaskatrodą pod ciśnieniem 3,5 bara. Ekstrakcja ultradźwiękowa nie spowodowała żadnych zmian w głównych prawnych parametrach jakościowych i wykazała pozytywny wpływ na skład fenolowy oliwy z oliwek z pierwszego tłoczenia ekstra (EVOO) przy podwyższonym ciśnieniu 3,5 bara. Ultradźwiękowe wspomagane malaksowanie pasty z oliwek skutkuje większymi plonami i poprawą składu fenolowego EVOO.

Ekstrakcja ultradźwiękowa oleju z awokado

Martinez-Oadilla i wsp. (2018) wykazali w swoich badaniach, że sonifikacja przy użyciu UIP1000hdT (20kHz, 1000W) w przypadku obróbki niezmalaksowanego puree z awokado poprawiła się ekstraktywność o 15-24% dodatkowe odzyskiwanie oleju.

Ultradźwiękowa ekstrakcja oleju lnianego

Gutte i in. (2015) stosowali ultradźwięki do ekstrakcji oleju ze zmielonego siemienia lnianego przy użyciu n-heksanu jako rozpuszczalnika. Alternatywnie jako rozpuszczalniki mogą być stosowane dichlorometan, eter naftowy lub etanol. Ekstrakcja ultradźwiękowa poprawiła wydajność ekstrakcji o 11,5 % przy użyciu podobnej ilości rozpuszczalnika co ekstrakcja konwencjonalna. Analiza chromatograficzna wykazała, że ekstrakcja ultradźwiękowa nie miała istotnego wpływu na rozkład kwasu α-linolenowego (ω-3). Badania wykazały, że ultradźwięki zwiększają wydajność ekstrakcji oleju jadalnego i skracają czas ekstrakcji przy jednoczesnym zachowaniu wysokiego profilu żywieniowego oleju lnianego.

Synergiczne efekty ultradźwiękowej ekstrakcji oleju

Ekstrakcja ultradźwiękowa może być stosowana jako pojedyncza metoda uwalniania oleju z nasion i owoców bogatych w olej lub może być zintegrowana lub doposażona w konwencjonalne / już istniejące urządzenia do produkcji olejów jadalnych w celu zwiększenia wydajności i jakości oleju. Systemy ekstrakcji ultradźwiękowej mogą być łatwo instalowane jako wstępna lub końcowa obróbka malaksji, w połączeniu z ekstrakcją Soxhleta lub za mechaniczną prasą olejową lub wytłokiem.
Urządzenia do ekstrakcji Hielscher Ultrasonics są łatwe w montażu, zajmują niewiele miejsca (mała powierzchnia) i mogą być dzięki temu instalowane w istniejących olejarniach. Wytrzymałe i przemysłowe sonifikatory przemysłowe firmy Hielscher są przeznaczone do pracy w trybie 24/7 pod dużym obciążeniem i w wymagających środowiskach.
Zwiększ wydajność i jakość swojego oleju dzięki Hielscher Ultrasonics!

Wysokowydajne ekstraktory ultradźwiękowe do produkcji olejów jadalnych

Do przetwórstwa spożywczego olejów jadalnych na poziomie przemysłowym potrzebne są wysokowydajne urządzenia ultradźwiękowe do przetwarzania dużych strumieni objętościowych nasion oleistych w systemie ciągłego przepływu. Firma Hielscher Ultrasonics jest długoletnim i zaufanym dostawcą wysokowydajnych urządzeń do ekstrakcji ultradźwiękowej, które są zintegrowane na całym świecie w zakładach produkcji żywności.
Zaawansowane ultrasonografy firmy Hielscher Ultrasonics mogą być precyzyjnie sterowane i dają operatorowi pełną kontrolę nad ważnymi parametrami procesu, takimi jak amplituda, ciśnienie, temperatura i czas sondowania.
Szeroka gama akcesoriów, takich jak sonotrody (sondy robocze), wzmacniacze amplitudy, reaktory przepływowe i inne dodatki umożliwiają skonfigurowanie systemu ekstrakcji ultradźwiękowej specjalnie dla przetwarzanego surowca i docelowej wydajności.
Wysokiej mocy maszyny Hielscher Ultrasonics z łatwością przetwarzają zawiesiny o dużej zawartości części stałych, co oznacza wysoki stosunek części stałych (nasion) do rozpuszczalnika.

Kontrola temperatury podczas przetwarzania ultradźwiękowego

Ponieważ ekstrakcja wspomagana ultradźwiękami jest nietermiczną metodą przetwarzania, można zapobiec termicznej degradacji wrażliwych na ciepło związków odżywczych. Przepływowe reaktory ultradźwiękowe Hielscher wyposażone są w płaszcz chłodzący do odprowadzania ciepła. Dodatkowo, dostarczona energia może być dokładnie dostosowana do optymalnych warunków przetwarzania, np. poprzez zastosowanie trybu pulsacji ekstraktora ultradźwiękowego. Ekstrakcja ultradźwiękowa olejów jadalnych w niskich temperaturach pozwala uniknąć wywołanego termicznie rozkładu ekstrahowanych olejów i minimalizuje straty związków bioaktywnych.

Ultradźwiękowe monitorowanie procesów

Wszystkie cyfrowe sonifikatory Hielscher – od wielkości laboratoryjnej do przemysłowej – są wyposażone w inteligentne oprogramowanie, które ułatwia precyzyjne sterowanie, monitorowanie i korygowanie procesu ultradźwiękowego. Amplituda, limit energii, cykle pulsacyjne i czas emisji ultradźwięków mogą być wstępnie ustawione za pomocą przyjaznego dla użytkownika oprogramowania. Za pomocą kolorowego wyświetlacza dotykowego menu jest łatwo dostępne i intuicyjnie obsługiwane. Pilot zdalnego sterowania z przeglądarki umożliwia operatorowi zdalną obsługę i monitorowanie systemu ultradźwiękowego.
Wszystkie ważne dane procesu ultradźwiękowego (takie jak amplituda, temperatura, ciśnienie, energia netto, energia całkowita, czas i data) są automatycznie zapisywane na zintegrowanej karcie SD. Automatyczne protokołowanie danych jest bardzo cenione w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym, ponieważ pozwala producentowi żywności na weryfikację warunków przetwarzania każdej sonikowanej partii. Pozwala to na standaryzację procesu, stałą wysoką jakość danych wyjściowych i wdrożenie Dobrych Praktyk Wytwarzania (GMP).

Przemysłowe procesory ultradźwiękowe Hielscher Ultrasonics mogą dostarczać bardzo duże amplitudy. Amplitudy do 200 µm mogą być z łatwością wykorzystywane w trybie ciągłym w trybie 24/7. Dla jeszcze większych amplitud, dostępne są sonotrody ultradźwiękowe dostosowane do potrzeb klienta. Wytrzymałość urządzeń ultradźwiękowych firmy Hielscher pozwala na pracę w trybie 24/7 przy dużych obciążeniach i w wymagających środowiskach.
Poniższa tabela daje wskazanie przybliżonej mocy przerobowych naszych ultradźwięków:

Fakty Warto wiedzieć

Oleje jadalne

Oleje jadalne są zazwyczaj płynne w temperaturze pokojowej, chociaż niektóre oleje zawierające tłuszcze nasycone, takie jak olej kokosowy, olej palmowy i olej z ziaren palmowych mogą być stałe. Oleje jadalne to głównie oleje roślinne, a także oleje pochodzące z owoców, takie jak oliwa z oliwek i olej z awokado. Oleje roślinne, takie jak olej sojowy, olej rzepakowy, olej kukurydziany, olej arachidowy, olej sezamowy, olej słonecznikowy, olej z krokosza balwierskiego, olej palmowy, olej gorczycowy, olej z otrębów ryżowych, olej z pestek dyni, olej kokosowy i inne oleje z pestek są powszechnie stosowane jako oleje do gotowania oraz jako przyprawy (np. sosy sałatkowe, marynaty, sosy, dipy itp.). ). Oleje roślinne są powszechnie stosowane jako olej do gotowania alternatywny dla tłuszczów zwierzęcych, takich jak masło i smalec.
Margaryna jest popularnym substytutem masła na bazie rafinowanych olejów roślinnych (np. z szafranu, słonecznika, soi, nasion bawełny, rzepaku, oliwy z oliwek).
Oleje jadalne takie jak oliwa z oliwek, olej rzepakowy, olej słonecznikowy lub olej z pestek winogron mogą być aromatyzowane poprzez nasycenie ich aromatycznymi roślinami, takimi jak zioła (np. rozmaryn, bazylia, itp.), owoce (np. cytrusowe, pomarańczowe, malinowe), chiliusy lub czosnek. Piosenkę stosuje się do napawania olejków roślinnych ekstraktami ziołowymi.
Oleje i tłuszcze – różnica: Tłuszcze są stałe w temperaturze pokojowej, podczas gdy oleje są płynne. Tłuszcze nienasycone, takie jak wielonienasycone i jednonienasycone kwasy tłuszczowe, należą do kategorii olejów. Tłuszcze są w większości pochodzenia zwierzęcego i zawierają głównie nasycone kwasy tłuszczowe. Tłuszcze zwyczajne to masło, smalec i łój.