Kann Ultraschall Speiseöl aus Pflanzen extrahieren?

Die ultraschallgestützte Extraktion wird häufig eingesetzt, um wertvolle intrazelluläre Substanzen aus Pflanzenmaterialien freizusetzen. Zu den Zielextrakten gehören Lipide/Fettsäuren, Proteine, Vitamine, Polyphenole und andere bioaktive Verbindungen. Als Prozessintensivierungstechnik kann die Ultraschallextraktion von Speiseölen wie nativem Olivenöl extra, Avocadoöl, Sonnenblumenkernöl, Leinsamenöl usw. die Ölausbeute (Fettsäure) erhöhen, die Extraktionszeit verkürzen und den Lösungsmittelverbrauch reduzieren oder eliminieren.

Bei der Ultraschallextraktion handelt es sich um eine rein mechanische Extraktionsmethode, mit der bioaktive Verbindungen aus Pflanzen und Heilpflanzen extrahiert und so hochwertige Pflanzenextrakte hergestellt werden können. Diese Technologie gilt als biologisch, da sie das Risiko der Verwendung nicht natürlicher Lösungsmittel eliminiert und daher für diejenigen empfohlen wird, die „Bio-zertifizierte“ Produkte herstellen möchten.

Die Ultraschallextraktion ist die bevorzugte Technik zur Trennung bioaktiver Verbindungen aus Kräuterpflanzen. Ultraschallgestützte Extraktionstechniken können dazu beitragen, den Wert bestimmter Lebensmittelnebenprodukte als Quellen für natürliche Verbindungen zu steigern. Sie haben eine doppelte Wirkung auf pflanzliche Matrizen, indem sie die Extraktionszeit erheblich verkürzen und Bakterien reduzieren oder zerstören.

Prinzip:
Die Ultraschallextraktion wird durch die Einkopplung von leistungsstarkem, niederfrequentem Ultraschall in eine Aufschlämmung aus Pflanzenmaterialien in einem Lösungsmittel erreicht. Über einen sondenartigen Ultraschallprozessor wird Hochleistungsultraschall in die Aufschlämmung eingekoppelt. Hochenergetischer Ultraschall breitet sich durch die Flüssigkeit aus und erzeugt abwechselnde Zyklen von hohem und niedrigem Druck, was zum Phänomen der Kavitation führt.

Kavitationseffekt:
Die Ultraschallextraktion basiert auf wiederholten Zyklen von hohem und niedrigem Druck. Durch den Wechsel von Hoch- und Niederdruckzyklen mit 20.000 Mal pro Sekunde bei der Ultraschallbearbeitung entstehen starke Scherkräfte und Flüssigkeitsstrahlen. Dieser extreme Stress kann die Selektivität der Zellmembranen überwinden und die Zellwände schnell zerstören, was zu einem qualitativ hochwertigen Transfer zwischen der inneren Zelle und dem umgebenden Lösungsmittel führt. Mit der Ultraschallextraktion lassen sich höhere Ausbeuten und kürzere Extraktionszeiten erzielen.

Gewinnung von Olivenöl

Ultraschallmaschinen können in herkömmliche Olivenölproduktionslinien integriert werden. Die Leistung des Extraktionsprozesses und die Extraktionskapazität von Olivenölfabriken können durch die Ultraschallbehandlung von Olivenpaste verbessert werden. Die Ultraschallverarbeitung ist ein grundlegender Schritt im mechanischen Extraktionsprozess von Olivenöl, der dieses Szenario erheblich verbessern kann. Die Effizienz der Pastenbildung hängt von den rheologischen Eigenschaften der Olivenpaste und den Prozessparametern der Pastenbildung wie Zeit und Temperatur ab. Diese Faktoren haben großen Einfluss auf den Ertrag und die Qualität von nativem Olivenöl extra.

Wenn intensive Ultraschallwellen auf Olivenpaste angewendet werden, kommt es zu Kavitation. Unter Kavitation versteht man die Bildung, das Wachstum und den Zusammenbruch von Blasen in wechselnden Druckzyklen. Ultraschallkavitation zerstört Zellstrukturen, setzt lösliche Verbindungen aus Olivenpflanzengewebe frei und verbessert den Stofftransport. Daher werden Extraktionsraten und Ausbeuten durch die Ultraschallverarbeitung deutlich gesteigert. Öl in ultraschallbehandelter Olivenpaste weist außerdem eine geringere Bitterkeit und einen höheren Gehalt an Tocopherolen, Chlorophyll und Carotinoiden auf.

Die Ultraschallverarbeitung ist eine sanfte, nicht-thermische Lebensmittelverarbeitungstechnik, die Öl und bioaktive Verbindungen (wie Antioxidantien, Phenole, Vitamine) aus der Olivenpaste freisetzt. Durch einen kontinuierlichen Online-Prozess in der Ultraschallkavitationszone kann die Olivenpaste gleichmäßig verarbeitet werden. Die Ultraschallverarbeitung wirkt sich auch positiv auf die Prozesstemperatur aus: Sie kann Olivenpaste sofort erwärmen und die Vorheizzeit erheblich verkürzen, sodass die Prozesstemperatur problemlos auf dem optimalen Niveau (z. B. 28–30 °C) gehalten werden kann.

Extraktion von Avocadoöl

Durch die Verwendung einer Ultraschall-Extraktionsmaschine zur Verarbeitung von Avocado-Fruchtfleisch kann die Extraktionsrate von Avocadoöl um 15–24 % gesteigert werden. Die Ultraschallverarbeitung unterstützt die Kaltpressung von Avocadoöl, indem sie die Ölausbeute erhöht. Nicht-thermische Presstechniken tragen dazu bei, dass Avocadoöl seine wertvollen Nährstoffe, aromatischen Aromen und seine leuchtend grüne Farbe behält. Die schnelle Solubilisierung und Extraktion von Avocadofleisch durch Ultraschall verbessert die Ölfreisetzung und verkürzt möglicherweise die Solubilisierungszeit bei der industriellen Avocadoölproduktion, ohne die Qualität zu beeinträchtigen.

Das durch Ultraschallpressen gewonnene Avocadoöl wird sorgfältig gepflegt und bewahrt alle seine gesunden Nährstoffe wie Vitamine, Enzyme, Mikronährstoffe und Geschmackskomponenten. Untersuchungen zeigen, dass die Ultraschallverarbeitung die Ölextraktionsraten erhöhen, die Extraktionszeiten verkürzen und ein hohes Nährwertprofil von Pflanzenölen aufrechterhalten kann.

Ultraschall-Extraktionsgeräte bieten viele Vorteile und machen sie zu einer hervorragenden Extraktionsmethode. Aufgrund der hohen Ausbeute, der hochwertigen Extrakte, des schnellen Prozesses, der geringen Investitions- und Betriebskosten sowie der sicheren und benutzerfreundlichen Bedienung ist die Ultraschallextraktion die bevorzugte Methode für Extraktionsprozesse sowohl in der kleintechnischen als auch in der industriellen Produktion.

Die Anwendung von Hochleistungsultraschall auf Flüssigkeiten und Schlämme erzeugt starke Kavitation und Scherkräfte. In pflanzlichen Zellaufschlämmungen aus Blättern, Knospen, Blüten, Stängeln und anderen Pflanzenteilen zerstören Ultraschall-Scherkräfte pflanzliche Zellen und setzen bioaktive Verbindungen frei. Die Ultraschallextraktion gilt als effiziente und zuverlässige Technologie zur Trennung bioaktiver Pflanzenstoffe. Besonders bei der Herstellung hochwertiger Kräuterextrakte überzeugt die Ultraschallverarbeitung durch hohe Ausbeute, hervorragende Qualität und schnelle Verarbeitungszeiten. Die Anwendung von Ultraschall ist ein mechanisches, ungiftiges, sicheres und umweltfreundliches Verfahren.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Ultraschallextraktion als eigenständige Methode zur Gewinnung von Speiseölen aus Samen und ölreichen Früchten eingesetzt oder in bestehende herkömmliche Anlagen zur Speiseölproduktion integriert/angepasst werden kann, um die Ölausbeute und -qualität zu verbessern. Ultraschall-Extraktionsgeräte sind einfach zu installieren, benötigen nur wenig Platz (beanspruchen eine kleine Stellfläche) und ermöglichen so den Nachrüsten in bestehende Ölmühlen. Industrielle Ultraschall-Extraktionsmaschinen sind robust, langlebig und industrietauglich und können rund um die Uhr in anspruchsvollen und anspruchsvollen Umgebungen eingesetzt werden.