مزیت اصلی هموژنایزر اولتراسونیک در استخراج خمیر زیتون

در سیستم فناوری استخراج خمیر زیتون، هموژنایزر اولتراسونیک یک دستگاه تخصصی است که ارتقاء یافته استخراج سنتی با کمک اولتراسونیک-است. این اثر کاویتاسیون اولتراسوند را با عملکردهای برشی و اختلاط همگن سازی مکانیکی ترکیب می کند. این باعث ایجاد محلول استخراج مناسب تری برای ویژگی های خمیر زیتون می شود که دارای الیاف متراکم و ساختار سلولی سختی است. مزایای آن عمدتاً در پنج جنبه زیر منعکس می شود:

1. از هم گسیختگی سلولی کامل تر، افزایش نرخ استخراج مواد مورد نظر به میزان 30-15%.

مواد فعال موجود در خمیر زیتون (مانند پلی فنل ها و فلاونوئیدها) بیشتر در دیواره های سلولی و ساختار فیبر پالپ محصور شده اند. در حالی که تجهیزات اولتراسونیک سنتی می توانند حباب های کاویتاسیون ایجاد کنند، نفوذ آنها به الیاف متراکم محدود است. از طرف دیگر، هموژنایزرهای اولتراسونیک از اثر هم افزایی امواج فراصوت با فرکانس بالا (20{4}}40 کیلوهرتز) همراه با برش روتور با سرعت بالا استفاده می کنند:

●حباب‌های کاویتاسیون اولتراسونیک به شدت در داخل خمیر زیتون فرو می‌ریزند و فشار بالا موضعی (تا هزاران اتمسفر) و جت‌های میکرو- ایجاد می‌کنند که مستقیماً دیواره‌های سلولی را پاره می‌کنند.

●نیروی برشی روتور همگن کننده، دانه های الیاف را بیشتر می شکند و سطح تماس بین حلال و محتویات سلول را 3-5 برابر افزایش می دهد.

●داده‌های تجربی نشان می‌دهند که تحت شرایط استخراج یکسان، هموژنایزرهای اولتراسونیک می‌توانند به نرخ استخراج 2.8-3.2 میلی‌گرم در گرم (بر اساس خشک) پلی‌فنل‌های خمیر زیتون دست یابند که در مقایسه با تجهیزات اولتراسونیک معمولی 15 تا 30 درصد افزایش دارد. این بازده به استخراج سیال فوق بحرانی نزدیک می شود، اما بدون نیاز به تجهیزات فشار بالا.

2.Eزمان استخراج 40 تا 60 درصد کاهش می یابد و مصرف انرژی و اتلاف حلال کاهش می یابد.

استخراج سنتی رب زیتون به 4{2}}6 ساعت (استخراج با حلال) یا 1-2 ساعت (استخراج معمولی با کمک اولتراسونیک) نیاز دارد. با این حال، هموژنایزر اولتراسونیک از طریق خواص انتقال جرم کارآمد خود این زمان را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد:

● کاویتاسیون انتشار اجزای هدف از سلول ها را تسریع می کند، در حالی که برش همگن از رکود حلال در فضاهای بین الیافی جلوگیری می کند و زمان تعادل استخراج را از 60 دقیقه به 25-30 دقیقه کاهش می دهد.

●زمان استخراج کوتاه شده مستقیماً تبخیر حلال را کاهش می دهد (به عنوان مثال، اتلاف اتانول از 8٪ به کمتر از 3٪ کاهش می یابد و مصرف انرژی عملیاتی تجهیزات را کاهش می دهد (تقریباً 0.5-1.2 کیلووات ساعت در هر بسته صرفه جویی می کند)، و آن را برای کاهش هزینه در تولید مداوم صنعتی مناسب تر می کند.

3. استخراج در دمای پایین (کمتر یا مساوی 50 درجه) به طور کامل مواد فعال حساس به حرارت را حفظ می کند.

ویتامین E، هیدروکسی تیروزول و سایر مواد موجود در خمیر زیتون به دما{0} حساس هستند و در دمای بالای 60 درجه در معرض اکسیداسیون یا آسیب ساختاری هستند. یکی از مزایای اصلی هموژنایزرهای اولتراسونیک، عملکرد "درجه حرارت پایین،-بازده بالا" آنها است.

●گرمای تولید شده توسط اثر کاویتاسیون در یک ناحیه میکروسکوپی (سطح میکرومتر) متمرکز می‌شود و سیستم خنک‌کننده داخلی{0}}دستگاه، گرما را در زمان واقعی حذف می‌کند و دمای سیستم استخراج پایدار را بین 40 تا 50 درجه حفظ می‌کند.

●آزمایش‌های مقایسه‌ای نشان داد که عصاره‌های خمیر زیتون استخراج‌شده با استفاده از هموژنایزرهای اولتراسونیک بیش از 92 درصد ویتامین E را حفظ کردند و محتوای هیدروکسی تیروزول (فعال‌ترین پلی‌فنل) 40 درصد بیشتر از آن بود که با حرارت دادن 60 درجه به دست آمد. علاوه بر این، نرخ مهار رادیکال آزاد DPPH عصاره (شاخص فعالیت آنتی اکسیدانی) در 85٪-90٪ باقی ماند، بطور قابل توجهی از 65٪ -70٪ به دست آمده توسط استخراج در دمای بالا فراتر رفت.

4. کاهش انحلال ناخالصی و کاهش هزینه های تصفیه بعدی

مقادیر زیاد ناخالصی های مولکولی بزرگ (مانند سلولز و پکتین) در خمیر زیتون می تواند کروماتوگرافی ستونی و جداسازی غشاء را پیچیده کند. هموژنایزرهای اولتراسونیک تداخل ناخالصی را از طریق خواص "استخراج انتخابی" خود کاهش می دهند:

●نیروهای کاویتاسیون و برشی آنها عمدتاً روی لایه لیپیدی و ساختار پلی ساکارید دیواره سلولی اثر می‌گذارند و ترجیحاً مواد فعال مولکولی کوچک آزاد می‌کنند.

آنها کمترین آسیب را به مولکول های سلولز بزرگ وارد می کنند (زیرا پیوندهای گلیکوزیدی سلولز برای شکستن به انرژی بیشتری نیاز دارند)، باعث کاهش محتوای سلولز در عصاره خام 50٪ - 60٪ و محتوای پکتین 35٪ - 45٪ می شود.

●در طول تصفیه بعدی، استفاده از شوینده کروماتوگرافی ستونی را می توان تا 20٪ کاهش داد، پوسیدگی شار غشاء را می توان کاهش داد (عمر غشاء را می توان 30٪ افزایش داد، و هزینه های کلی تصفیه را می توان 15٪ -20٪ کاهش داد.