Ультразвук может улучшить экстракцию EVOO

Исследовательская группа из Университета Бари сосредоточилась на оптимизации стадии размягчения при производстве оливкового масла. Малаксация — это этап, когда оливковую пасту перемешивают перед отделением в центрифуге.

Основными задачами исследований в области экстракции, касающимися фазы мальаксирования, являются, по сути, три: сократить продолжительность этой стадии, улучшить теплообмен и увеличить выход масла без негативного влияния на содержание фенола», — Мария Лиза Амиранте. Клодовео из Университета Бари Альдо Моро объяснил.

Традиционные системы, такие как подогрев оливковой пасты, добавление воды и увеличение продолжительности мальаксации, подверглись стрессу до такой степени, что возникла необходимость ввести что-то новое, чтобы получить больше преимуществ с точки зрения выхода и эффективности», — сказал Клодовео.

В этом смысле первой задачей исследователей, координируемых Clodoveo, было найти решение для улучшения этой операции. Малаксер представляет собой машину периодического действия, которая работает между двумя устройствами непрерывного действия (дробилкой и декантером), и является неадекватным теплообменником из-за неблагоприятного соотношения между его малой поверхностью по сравнению с большим объемом оливковой пасты в нем.

Во всем мире были протестированы и использованы новые технологии от микроволн до импульсных электрических полей, но группа итальянских исследователей сосредоточилась на ультразвуке. В дополнение к их влиянию на модулирование химических, физических и биохимических реакций в измельченной оливковой пасте, ультразвук предлагает недорогие устройства, простую масштабируемость и высокую устойчивость процесса с энергетической точки зрения.

Поэтому исследователи хотели представить техническое решение, доступное для широкого круга производителей, позволяющее повысить урожайность и качество без дополнительных затрат энергии.

Мы считали, что ультразвук может быть очень многообещающим, поскольку он оказывает мягкое тепловое воздействие в сочетании со значительным механическим воздействием», — пояснил Клодовео. Механическое действие обусловлено кавитация который, говоря простым языком, заключается в образовании микроскопических пузырьков пара, вызванных колебаниями значений давления.

Пузырьки достигают критического диаметра, пока не взрываются, образуя струи жидкости, которые разрушают те клетки, которые прошли через дробилку целыми. Однако не все ультразвуковые частоты способны генерировать эффективную кавитацию внутри оливковой пасты. В ходе имитационных испытаний исследователи подтвердили, что для достижения цели полезен только низкочастотный ультразвуковой диапазон (20–50 кГц).

По сути, многие клетки проходят через дробилку, не разрушаясь, пока не попадают в малаксер. Благодаря ультразвуку кавитация мгновенно вызывает разрыв этих клеток, высвобождая маслянистые капли и второстепенные соединения», — пояснил исследователь. Это имеет двойной эффект, заключающийся в более высоком выделении оливкового масла и более высокой концентрации полифенолов и антиоксидантов, таких как каротиноиды и токоферолы».

Применяя ультразвук в мельнице с непрерывным циклом, исследователи наблюдали явное увеличение выхода продукции примерно с 14.5% при использовании обычного процесса до 16.5% при использовании ультразвука.

Кроме того, они оценили увеличение более чем на 20 процентов полифенолов в образцах, обработанных ультразвуковой системой. Содержание молекул со здоровым действием, оцененное Filomena Corbo, оказалось выше, чем в традиционном оливковом масле», — отметил Клодовео.

Кроме того, профиль химических и органолептических свойств, используемый для классификации продукта, не изменился, и не было выявлено существенных отличий по сравнению с традиционной системой.

Более того, анализ образцов в свободном пространстве, проведенный Антонелло Падуано с помощью газовой хроматографии, показал, что летучие соединения не пострадали. Это подчеркивало, что деликатный путь фермента липоксигеназы не был нарушен тепловым действием ультразвука.

Чтобы соответствовать меняющимся потребностям рынка, мукомольным предприятиям нужны установки с высокой эффективностью, способные ограничить инвестиции и затраты на управление, сократить время обработки и максимально увеличить производительность», — пояснил Клодовео. Сокращение потребления процедур и ресурсов в сочетании с поддержанием качества способствует обеспечению большей прибыли», — отметила она.

Заключительный этап исследования потребовал сотрудничества с Политехническим университетом Бари. Благодаря инженерным навыкам Риккардо Амиранте мы достигли промышленных масштабов», — добавил Клодовео, уточнив, что при финансировании ПерфТек из региона Апулия, машина достигла высокого уровня технологическая зрелость и теперь он готов к выпуску на рынок.

• ИнТехОткрыть