Ultragarsinė{0}}žemės riešutų aliejaus ekstrahavimo technologija

I. Pagrindiniai ultragarsinio žemės riešutų aliejaus ekstrahavimo principai

Ultragarsinis žemės riešutų aliejaus ekstrahavimas yra nauja ekstrahavimo technologija, kuri naudoja fizinį ir cheminį ultragarso sklidimo skystoje terpėje poveikį, kad suardytų žemės riešutų ląstelių struktūras, skatintų aliejaus išsiskyrimą ir taip pagerintų ekstrahavimo efektyvumą ir kokybę. Jo pagrindinis mechanizmas daugiausia atsispindi trimis efektais, kurie veikia sinergiškai, kad užbaigtų efektyvų naftos gavybos procesą.

 

Pirma, kavitacijos efektas, kuris yra pagrindinė ultragarso ekstrahavimo varomoji jėga. Kai ultragarsas (dažnis paprastai yra nuo 20 kHz iki 40 kHz) sklinda ekstrahavimo terpėje, terpėje susidaro daug mažyčių kavitacijos burbuliukų. Šie kavitacijos burbuliukai, veikiami kintamo ultragarso, greitai plečiasi ir plyšta, akimirksniu išskirdami itin aukštą vietinę temperatūrą (iki tūkstančių laipsnių Celsijaus) ir aukštą slėgį (iki šimtų atmosferų), sudarydami stiprias smūgines bangas ir mikrosroves. Šis momentinis fizinis poveikis gali veiksmingai sunaikinti struktūrinius barjerus, sudarytus iš žemės riešutų ląstelių sienelių, ląstelių membranų ir lipopolisacharidų bei lipoproteinų, todėl žemės riešutuose esančios aliejaus molekulės greitai atsiskleidžia ir patenka į ekstrahavimo terpę, pralaužiant tradicinių ekstrahavimo metodų kliūtis, kurios apsunkina aliejaus išsiskyrimą iš ląstelių.

 

Antra, yra šiluminis efektas. Sklidimo metu ultragarsas mechaninės vibracijos energiją paverčia šilumos energija, todėl ištraukimo sistemos temperatūra pakyla lėtai (paprastai kontroliuojama nuo 40 iki 60 laipsnių). Tai pagerina aliejaus sklandumą, sumažina paviršiaus įtampą tarp aliejaus ir ekstrahavimo terpės ir sumažina aliejaus sukibimą su žemės riešutų likučiais. Jis taip pat apsaugo nuo alyvos oksidacijos ir gedimo, kurį sukelia aukšta temperatūra, taip subalansuodamas gavybos efektyvumą ir alyvos kokybę. Tuo pačiu metu padidėjusi temperatūra padidina ekstrahavimo tirpiklio tirpumą aliejuje, dar labiau skatindama alyvos atskyrimą.

 

Trečia, yra mechaninis maišymo efektas. Aukšto-dažnio ultragarso vibracija sukelia intensyvų mechaninį ekstrahavimo terpės ir žemės riešutų žaliavos maišymą, žymiai padidindamas žemės riešutų žaliavos ir ekstrakcijos tirpiklio sąlyčio plotą. Tai sumažina atsparumą masės perkėlimui ekstrahavimo metu, pagreitina aliejaus molekulių difuziją iš žemės riešutų žaliavos į tirpiklį, sutrumpina ekstrahavimo ciklą ir sumažina emulsinimą ekstrahuojant, pagerinant aliejaus grynumą. Be to, ultragarsas gali šiek tiek pakeisti aliejaus molekulinę struktūrą, paversdamas ją iš pusiau -kietos būsenos į skystą, o tai dar labiau padidina gavybos efektyvumą.

 

II. Ultragarsinio žemės riešutų aliejaus ekstrahavimo privalumai ir kokybės charakteristikos

I. Pagrindiniai technologiniai pranašumai

1. Didelis ekstrahavimo efektyvumas ir trumpas ciklas: Ultragarsinės kavitacijos sinerginis poveikis greitai pažeidžia žemės riešutų ląstelių struktūrą, žymiai sutrumpina aliejaus išsiskyrimą ir difuzijos laiką. Ekstrahavimo ciklas yra tik 1/3–1/5 tradicinio ekstrahavimo tirpikliu ciklo, todėl aliejaus išeiga padidėja 10–20 %, palyginti su tradiciniu spaudimu, ir 5–10 %, palyginti su įprastu ekstrahavimu tirpikliu. Taikant kai kuriuos optimizuotus procesus, alyvos išeiga gali siekti 92,64% ± 0,73% ar net daugiau, o tai žymiai pagerina gamybos efektyvumą ir žaliavų panaudojimą.

2. Aukščiausia alyvos kokybė ir aukštas saugumas: Ultragarsinis ekstrahavimas veikia santykinai žemoje temperatūroje (40–60 laipsnių), priklausantis žemos -temperatūros ekstrahavimo technologijai. Taip veiksmingai išvengiama aliejaus oksidacijos ir maistinių medžiagų sunaikinimo, kurį sukelia aukšta temperatūra, maksimaliai padidinant nesočiųjų riebalų rūgščių, tokių kaip oleino ir linolo rūgštis, taip pat maistinių medžiagų, tokių kaip vitaminas E, sulaikymą žemės riešutų aliejuje. Be to, naudojant ultragarsinį -fermentinį ekstrahavimą nebereikia naudoti organinių tirpiklių, todėl išvengiama organinių tirpiklių likučių susidarymo šaltinyje. Ultragarsinis -pagalbinis tirpiklio ekstrahavimas sumažina tirpiklio sunaudojimą ir leidžia geriau atgauti tirpiklį, o tai dar labiau padidina alyvos saugą. Tyrimai parodė, kad žemės riešutų aliejaus, ekstrahuoto ultragarsu, rūgštingumas buvo (0,38±0,04) mg/g, o peroksido – (0,15±0,00) g/100g, tiek mažesnis nei tradiciniais metodais apdorotų produktų. Be to, DPPH ir ABTS laisvųjų radikalų šalinimo rodikliai pasiekė atitinkamai 64,82% ± 2,51% ir 82,56% ± 6,47%, o tai rodo puikų antioksidacinį pajėgumą.

 

3. Energijos taupymas, suvartojimo mažinimas ir ekologiškumas: Ultragarsinis ekstrahavimas nereikalauja aukštos temperatūros ir aukšto slėgio sąlygų, o energijos suvartojimas sudaro tik 60–70% tradicinių presavimo metodų; Ultragarsinis-vandens-fermentų ekstrahavimas pašalina taršą organiniais tirpikliais, o žemės riešutų likučius po ekstrahavimo galima perdirbti (naudoti pašaruose, maisto prieduose ir kt.), siekiant visiškai išnaudoti žaliavas; Ultragarsinis{6}}tirpiklio ekstrahavimas sumažina tirpiklio naudojimą, aplinkos taršą, atitinka ekologiško maisto perdirbimo plėtros poreikius ir prisideda prie ekologiškos gamybos modernizavimo.

 

4. Paprastas procesas ir geras pritaikomumas: Ultragarso ištraukimo įrangą lengva valdyti, nereikia sudėtingų išankstinio apdorojimo procesų. Jis tinka įvairaus dydžio žemės riešutų žaliavoms ir yra suderinamas su tradiciniais ekstrahavimo ir rafinavimo procesais. Tai palengvina esamų žemės riešutų aliejaus gamintojų technologines transformacijas, sumažina atnaujinimo išlaidas ir leidžia lanksčiai prisitaikyti prie didelės-nepertraukiamos gamybos ir mažų-partijų specialios gamybos poreikių.

 

(II) Žemės riešutų aliejaus kokybės charakteristikos

Ultragarsu ekstrahuotas žemės riešutų aliejus pasižymi puikiomis sensorinėmis, maistinėmis ir saugos savybėmis. Aliejus yra skaidrus ir skaidrus, be drumzlių ir pašalinių kvapų, išlaiko būdingą sodrų žemės riešutų aromatą, pranašesnį už žemės riešutų aliejų, pagamintą tradiciniais spaudimo metodais. Maistiniu požiūriu nesočiųjų riebalų rūgščių kiekis yra 3–5% didesnis nei tradiciniais metodais apdorotuose produktuose, o vitamino E susilaikymas padidinamas 15–20 %, geriau tenkinant šiuolaikinių vartotojų poreikius sveikiems maistiniams aliejams. Kalbant apie saugą, tokie rodikliai kaip rūgšties ir peroksido vertė atitinka nacionalinius maistinių augalinių aliejų standartus, o likutinis organinių tirpiklių kiekis (jei naudojamas ekstrahavimas tirpikliu) yra daug mažesnis už nacionalinio standarto ribą, todėl jis yra saugesnis ir patikimesnis. Be to, ultragarsinis apdorojimas reikšmingai nepakeičia žemės riešutų aliejaus riebalų rūgščių sudėties, stabiliai išlaikant jam būdingas maistines savybes.