Ultrazvuková-technológia extrakcie arašidového oleja

I. Základné princípy ultrazvukovej extrakcie arašidového oleja

Ultrazvuková extrakcia arašidového oleja je nová technológia extrakcie, ktorá využíva fyzikálne a chemické účinky šírenia ultrazvuku v kvapalnom médiu na rozbitie bunkových štruktúr arašidov, na podporu uvoľňovania oleja, a tým na zlepšenie účinnosti a kvality extrakcie. Jeho základný mechanizmus sa odráža najmä v troch efektoch, ktoré synergicky pôsobia na dokončenie efektívneho procesu ťažby ropy.

 

Po prvé, kavitačný efekt, ktorý je hlavnou hnacou silou ultrazvukovej extrakcie. Keď sa ultrazvuk (frekvencia typicky v rozsahu 20 kHz až 40 kHz) šíri v extrakčnom médiu, vytvára v médiu veľké množstvo drobných kavitačných bublín. Tieto kavitačné bubliny sa pri striedavom pôsobení ultrazvuku rýchlo rozširujú a praskajú, pričom sa okamžite uvoľňujú extrémne vysoké lokálne teploty (až tisíce stupňov Celzia) a vysoký tlak (až stovky atmosfér), čím sa vytvárajú silné rázové vlny a mikrotrysky. Tento okamžitý fyzikálny vplyv môže účinne zničiť štrukturálne bariéry zložené z arašidových bunkových stien, bunkových membrán a lipopolysacharidov a lipoproteínov, čo umožňuje, aby sa molekuly oleja vo vnútri arašidov rýchlo odkryli a uvoľnili do extrakčného média, čím sa prelomí úzke hrdlo tradičných extrakčných metód, ktoré sťažujú uvoľňovanie oleja z buniek.

 

Po druhé, je tu tepelný efekt. Počas šírenia ultrazvuk premieňa mechanickú vibračnú energiu na tepelnú energiu, čo spôsobuje pomalé zvyšovanie teploty extrakčného systému (zvyčajne regulované medzi 40 a 60 stupňami). To zlepšuje tekutosť oleja, znižuje medzipovrchové napätie medzi olejom a extrakčným médiom a znižuje priľnavosť oleja k zvyškom arašidov. Zabraňuje tiež oxidácii a znehodnocovaniu oleja spôsobenému vysokými teplotami, čím sa vyrovnáva účinnosť extrakcie a kvalita oleja. Súčasne zvýšená teplota zvyšuje rozpustnosť extrakčného rozpúšťadla v oleji, čím ďalej podporuje separáciu oleja.

 

Po tretie, je tu efekt mechanického miešania. Vysoko-frekvenčné vibrácie ultrazvuku spôsobujú intenzívne mechanické miešanie medzi extrakčným médiom a arašidovou surovinou, čím sa výrazne zväčšuje kontaktná plocha medzi arašidovou surovinou a extrakčným rozpúšťadlom. Tým sa znižuje odpor pri prenose hmoty počas extrakcie, urýchľuje sa difúzia molekúl oleja z arašidovej suroviny do rozpúšťadla, skracuje sa extrakčný cyklus a znižuje sa emulgácia počas extrakcie, čím sa zlepšuje čistota oleja. Okrem toho môže ultrazvuk mierne zmeniť molekulárnu štruktúru oleja, premeniť ho z polotuhého na tekutý stav, čím sa ďalej zvyšuje účinnosť extrakcie.

 

II. Výhody a kvalitatívne charakteristiky ultrazvukovej extrakcie arašidového oleja

I. Hlavné technologické výhody

1. Vysoká účinnosť extrakcie a krátky cyklus: Synergický efekt ultrazvukovej kavitácie rýchlo narúša bunkovú štruktúru arašidov, čím sa výrazne skracuje uvoľňovanie oleja a čas difúzie. Extrakčný cyklus je len 1/3 až 1/5 cyklu tradičnej extrakcie rozpúšťadlom, čím sa zvyšuje výťažok oleja o 10 % až 20 % v porovnaní s tradičným lisovaním a o 5 % až 10 % v porovnaní s konvenčnou extrakciou rozpúšťadlom. Pri niektorých optimalizovaných procesoch môže výťažok ropy dosiahnuť 92,64 % ± 0,73 % alebo dokonca vyšší, čo výrazne zlepšuje efektivitu výroby a využitie surovín.

2. Vynikajúca kvalita oleja a vysoká bezpečnosť: Ultrazvuková extrakcia funguje pri relatívne nízkej teplote (40~60 stupňov), ktorá patrí k technológii extrakcie pri nízkych-teplotách. To účinne zabraňuje oxidácii oleja a deštrukcii živín spôsobenej vysokými teplotami, maximalizuje zadržiavanie nenasýtených mastných kyselín, ako je kyselina olejová a kyselina linolová, ako aj živín, ako je vitamín E v arašidovom oleji. Okrem toho ultrazvuková-asistovaná enzymatická extrakcia eliminuje potrebu organických rozpúšťadiel, čím sa predchádza riziku zvyškov organických rozpúšťadiel pri zdroji. Ultrazvuková-extrakcia rozpúšťadla znižuje spotrebu rozpúšťadla a umožňuje dôkladnejšiu regeneráciu rozpúšťadla, čím sa ďalej zvyšuje bezpečnosť oleja. Testy ukázali, že číslo kyslosti arašidového oleja extrahovaného ultrazvukovou extrakciou bolo (0,38 ± 0,04) mg/g a peroxidové číslo (0,15 ± 0,00) g/100 g, oboje nižšie ako v produktoch spracovaných tradičnými metódami. Okrem toho miera zachytávania voľných radikálov DPPH a ABTS dosiahla 64,82 % ± 2,51 % a 82,56 % ± 6,47 %, v uvedenom poradí, čo dokazuje vynikajúcu antioxidačnú kapacitu.

 

3. Úspora energie, zníženie spotreby a šetrnosť k životnému prostrediu: Ultrazvuková extrakcia nevyžaduje podmienky vysokej teploty a vysokého tlaku a spotreba energie je len 60% ~ 70% spotreby tradičných lisovacích metód; ultrazvuková-asistovaná vodná-extrakcia enzýmov eliminuje znečistenie organickými rozpúšťadlami a zvyšky arašidov po extrakcii možno recyklovať (na použitie v krmivách, potravinových prísadách atď.), čím sa dosiahne plné využitie surovín; Ultrazvuková-asistovaná extrakcia rozpúšťadla znižuje používanie rozpúšťadiel, znižuje znečistenie životného prostredia, je v súlade s vývojovými potrebami spracovania ekologických potravín a prispieva k modernizácii ekologickej výroby.

 

4. Jednoduchý proces a silná použiteľnosť: Ultrazvukové extrakčné zariadenie sa ľahko obsluhuje a nevyžaduje žiadne zložité procesy predúpravy. Je použiteľný na arašidové suroviny rôznych veľkostí častíc a je kompatibilný s tradičnými procesmi extrakcie a rafinácie. To uľahčuje technologickú transformáciu existujúcim výrobcom arašidového oleja, znižuje náklady na modernizáciu a umožňuje flexibilné prispôsobenie sa tak veľkokapacitnej -kontinuálnej výrobe, ako aj malým-sériovým potrebám špeciálnej výroby.

 

(II) Charakteristiky kvality arašidového oleja

Ultrazvukom extrahovaný arašidový olej vykazuje vynikajúce senzorické, nutričné ​​a bezpečnostné vlastnosti. Senzoricky je olej číry a priehľadný, bez zákalu a pachov-, zachováva si bohatú arómu arašidov, ktorá je lepšia ako arašidový olej vyrábaný tradičnými lisovacími metódami. Nutrične je obsah nenasýtených mastných kyselín o 3 – 5 % vyšší ako v produktoch spracovaných tradičnými metódami a miera retencie vitamínu E je zvýšená o 15 % – 20 %, čo lepšie zodpovedá potrebám moderných spotrebiteľov na zdravé jedlé oleje. Pokiaľ ide o bezpečnosť, ukazovatele ako číslo kyslosti a peroxidové číslo spĺňajú národné normy pre jedlé rastlinné oleje a zvyškové množstvo organických rozpúšťadiel (ak sa používa extrakcia rozpúšťadlom) je hlboko pod limitom národnej normy, vďaka čomu je bezpečnejší a spoľahlivejší na konzumáciu. Okrem toho ošetrenie ultrazvukom výrazne nemení zloženie mastných kyselín arašidového oleja, pričom si stabilne zachováva svoje prirodzené nutričné ​​vlastnosti.