فناوری استخراج روغن بادام زمینی با کمک اولتراسونیک-

I. اصول اصلی استخراج اولتراسونیک روغن بادام زمینی

استخراج روغن بادام زمینی اولتراسونیک یک فناوری استخراج جدید است که از اثرات فیزیکی و شیمیایی انتشار اولتراسوند در یک محیط مایع برای شکستن ساختارهای سلولی بادام زمینی، ترویج آزادسازی روغن و در نتیجه بهبود کارایی و کیفیت استخراج استفاده می‌کند. مکانیسم اصلی آن عمدتاً در سه اثر منعکس می شود که به طور هم افزایی برای تکمیل فرآیند استخراج نفت کارآمد عمل می کنند.

 

اول، اثر کاویتاسیون، که نیروی محرکه اصلی استخراج اولتراسونیک است. هنگامی که اولتراسوند (فرکانس معمولاً در محدوده 20 کیلوهرتز تا 40 کیلوهرتز) در محیط استخراج منتشر می شود، تعداد زیادی حباب حفره ای کوچک در محیط ایجاد می کند. این حباب‌های کاویتاسیون به سرعت تحت تأثیر امواج اولتراسوند منبسط شده و پاره می‌شوند و فوراً دمای محلی بسیار بالا (تا هزاران درجه سانتیگراد) و فشارهای بالا (تا صدها اتمسفر) را آزاد می‌کنند و امواج ضربه‌ای قوی و میکروجت‌ها را تشکیل می‌دهند. این ضربه فیزیکی آنی می تواند به طور موثر موانع ساختاری متشکل از دیواره های سلولی بادام زمینی، غشای سلولی، و لیپوپلی ساکاریدها و لیپوپروتئین ها را از بین ببرد و به مولکول های روغن داخل بادام زمینی اجازه دهد تا به سرعت در معرض دید قرار گرفته و در محیط استخراج رها شوند و از گلوگاه روش های سنتی استخراج روغن خارج شوند.

 

در مرحله دوم، اثر حرارتی وجود دارد. در طول انتشار، اولتراسوند انرژی ارتعاش مکانیکی را به انرژی گرمایی تبدیل می کند و باعث می شود دمای سیستم استخراج به آرامی افزایش یابد (معمولاً بین 40 تا 60 درجه کنترل می شود). این امر سیالیت روغن را بهبود می بخشد، کشش سطحی بین روغن و محیط استخراج را کاهش می دهد و چسبندگی روغن به باقی مانده بادام زمینی را کاهش می دهد. همچنین از اکسید شدن روغن و خراب شدن ناشی از دمای بالا جلوگیری می کند و در نتیجه راندمان استخراج و کیفیت روغن را متعادل می کند. به طور همزمان، افزایش دما حلالیت حلال استخراج در روغن را افزایش می دهد و جداسازی روغن را افزایش می دهد.

 

سوم، اثر همزن مکانیکی وجود دارد. ارتعاش با فرکانس بالا{1}} اولتراسوند باعث هم زدن مکانیکی شدید بین محیط استخراج و ماده خام بادام زمینی می شود و به طور قابل توجهی سطح تماس بین ماده خام بادام زمینی و حلال استخراج را افزایش می دهد. این امر مقاومت انتقال جرم را در حین استخراج کاهش می دهد، انتشار مولکول های روغن از مواد خام بادام زمینی به حلال را تسریع می بخشد، چرخه استخراج را کوتاه می کند و امولسیون شدن در طول استخراج را کاهش می دهد و خلوص روغن را بهبود می بخشد. علاوه بر این، اولتراسوند می‌تواند ساختار مولکولی روغن را کمی تغییر دهد و آن را از حالت نیمه جامد به مایع تبدیل کند و کارایی استخراج را بیشتر افزایش دهد.

 

II. مزایا و ویژگی های کیفی استخراج روغن بادام زمینی اولتراسونیک

I. مزایای تکنولوژیکی اصلی

1. راندمان استخراج بالا و چرخه کوتاه: اثر هم افزایی کاویتاسیون اولتراسونیک به سرعت ساختار سلولی بادام زمینی را مختل می کند و به طور قابل توجهی زمان انتشار و انتشار روغن را کوتاه می کند. چرخه استخراج تنها 1/3 تا 1/5 از چرخه استخراج با حلال سنتی است که باعث افزایش بازده روغن 10 تا 20 درصد در مقایسه با پرس سنتی و 5 تا 10 درصد در مقایسه با استخراج با حلال معمولی می شود. تحت برخی از فرآیندهای بهینه شده، بازده نفت می تواند به 0.73 ± 92.64٪ یا حتی بیشتر برسد، که به طور قابل توجهی راندمان تولید و استفاده از مواد خام را بهبود می بخشد.

2. کیفیت روغن برتر و ایمنی بالا: استخراج اولتراسونیک در دمای نسبتاً پایین (40 تا 60 درجه) عمل می‌کند که متعلق به فناوری استخراج با دمای پایین{3}}است. این به طور موثری از اکسیداسیون روغن و تخریب مواد مغذی ناشی از دماهای بالا جلوگیری می کند، و حفظ اسیدهای چرب غیراشباع مانند اسید اولئیک و اسید لینولئیک و همچنین مواد مغذی مانند ویتامین E در روغن بادام زمینی را به حداکثر می رساند. علاوه بر این، استخراج آنزیمی با کمک اولتراسونیک نیاز به حلال‌های آلی را از بین می‌برد و از خطر باقی‌مانده‌های حلال آلی در منبع جلوگیری می‌کند. استخراج حلال به کمک اولتراسونیک استفاده از حلال را کاهش می دهد و امکان بازیابی کامل حلال را فراهم می کند و ایمنی روغن را بیشتر می کند. آزمایش‌ها نشان داد که ارزش اسیدی روغن بادام‌زمینی استخراج‌شده با استخراج اولتراسونیک (۰.۰۴±۰.۳۸) میلی‌گرم در گرم و مقدار پراکسید (۰.۱۵±۰.۰۰) گرم در ۱۰۰ گرم بود که هر دو کمتر از محصولات فرآوری‌شده با روش‌های سنتی بود. علاوه بر این، نرخ مهار رادیکال های آزاد DPPH و ABTS به ترتیب به 2.51 ± 64.82 درصد و 6.47 ± 82.56 درصد رسید که ظرفیت آنتی اکسیدانی عالی را نشان می دهد.

 

3. صرفه جویی در انرژی، کاهش مصرف، و سازگاری با محیط زیست: استخراج اولتراسونیک به شرایط دمای بالا و فشار بالا نیاز ندارد و مصرف انرژی تنها 60٪ تا 70٪ از روش های پرس سنتی است. استخراج آنزیمی-به کمک آب-آلودگی با حلال آلی را از بین می‌برد و باقیمانده بادام زمینی پس از استخراج را می‌توان بازیافت کرد (برای استفاده در خوراک، افزودنی‌های غذایی و غیره)، و به استفاده کامل از مواد خام دست یافت. استخراج حلال با کمک اولتراسونیک{6}}استفاده از حلال را کاهش می‌دهد، آلودگی محیطی را کاهش می‌دهد، با نیازهای توسعه فرآوری مواد غذایی سبز همسو می‌شود و به ارتقای تولید سبز کمک می‌کند.

 

4. فرآیند ساده و کاربرد قوی: تجهیزات استخراج التراسونیک به راحتی قابل استفاده است و نیازی به فرآیندهای پیش تصفیه پیچیده ندارد. برای مواد خام بادام زمینی با اندازه های مختلف ذرات قابل استفاده است و با فرآیندهای سنتی استخراج و پالایش سازگار است. این امر دگرگونی فناوری را برای تولیدکنندگان فعلی روغن بادام زمینی تسهیل می‌کند، هزینه‌های ارتقا را کاهش می‌دهد، و امکان سازگاری انعطاف‌پذیر با تولید مداوم-مقیاس بزرگ و نیازهای تولید تخصصی دسته‌ای کوچک-را فراهم می‌کند.

 

(II) ویژگی های کیفیت روغن بادام زمینی

روغن بادام زمینی استخراج شده با امواج فراصوت دارای خواص حسی، تغذیه ای و ایمنی عالی است. از نظر حسی، روغن شفاف و شفاف، بدون کدورت و بو{1} است، و عطر غنی ذاتی بادام زمینی را حفظ می کند، برتر از روغن بادام زمینی تولید شده با روش های پرس سنتی. از نظر تغذیه‌ای، محتوای اسیدهای چرب غیراشباع 3 تا 5 درصد بیشتر از محصولاتی است که با روش‌های سنتی فرآوری شده‌اند، و میزان حفظ ویتامین E بین 15 تا 20 درصد افزایش می‌یابد، بهتر نیاز مصرف‌کنندگان مدرن به روغن‌های خوراکی سالم را برآورده می‌کند. از نظر ایمنی، شاخص‌هایی مانند مقدار اسید و مقدار پراکسید استانداردهای ملی روغن‌های گیاهی خوراکی را برآورده می‌کنند و مقدار باقیمانده حلال‌های آلی (در صورت استفاده از حلال) بسیار کمتر از حد استاندارد ملی است که آن را برای مصرف ایمن‌تر و قابل اطمینان‌تر می‌کند. علاوه بر این، درمان اولتراسونیک به طور قابل توجهی ترکیب اسیدهای چرب روغن بادام زمینی را تغییر نمی دهد و ویژگی های غذایی ذاتی آن را به طور پایدار حفظ می کند.