lovesouthernsocial.com

Înțelegeți cele mai tradiționale și avansate tehnici de extracție a uleiurilor vegetale

Uleiurile vegetale sunt grăsimi extrase din plante. Deși alte părți, precum rădăcinile, ramurile și frunzele, pot fi folosite pentru obținerea uleiului vegetal, extracția are loc aproape exclusiv din semințe. Uleiurile sunt formate din trigliceroli (care este unirea a trei acizi grași cu o moleculă de glicerol) și, datorită acestei naturi chimice nepolare, sunt insolubile în apă și solubile în solvenți organici.

Diversitatea surselor de ulei vegetal duce la o mare variabilitate a procentelor de extracție. Tehnologiile uzuale sunt extracția prin presare mecanică, cu cantități mai mici și comenzi de investiții, și extracția chimică, cu cantități și investiții mai mari, care folosesc solvenți pentru aceasta, în timp ce cele mai avansate realizează extracția folosind fluid supercritic și enzime.

Indiferent de procesul de extracție folosit, pregătirea materiei prime parcurge de obicei niște etape inițiale înainte de extracția propriu-zisă: curățare, decorticare (care este separarea cojilor, dacă există), zdrobire, rulare și gătire.

Din punct de vedere chimic, nu există nicio modalitate de a selecta cea mai eficientă metodologie de extracție a acestor compuși care poate fi influențată de mai mulți factori, precum natura plantei, solventul utilizat în extracție, dimensiunea particulelor, timpul. și temperatura de extracție.

Din punct de vedere al mediului, alegerea devine mai ușoară. Metoda de presare este cea mai naturală, produce un ulei de calitate superioară și nu generează reziduuri toxice.

Mai jos, poți afla puțin mai multe despre fiecare metodă și de acolo, să faci o alegere mai conștientă a produselor pe care le achiziționezi în funcție de impacturile asupra mediului generate de fiecare.

Presarea uleiurilor vegetale

Extracția prin presare este un procedeu utilizat pe scară largă astăzi pentru extragerea uleiurilor vegetale la scară mică, pentru a satisface cerințele locale ale cooperativelor, producțiilor mici etc.

Semințele sau migdalele care au 30% până la 50% ulei pot fi supuse extracției uleiului în prese continue, numite expulsor, sau în prese hidraulice (proces discontinuu). Acest procedeu poate fi folosit pentru boabe de ricin, babassu, nuci de Brazilia si migdale in general, adica pentru materiale cu umiditate scazuta (sub 10%) si prezenta materialului fibros.

Presele continue sunt echipate cu un șurub sau filet fără sfârșit care zdrobește materialul, eliberând uleiul. Presele hidraulice (presare discontinuă) au un cilindru perforat unde se mișcă un piston, care pune presiune asupra materiei prime (care se află în interiorul unui sac de pânză sau pânză).

În acest proces, există multă frecare internă care ridică temperatura materialului și uleiului și astfel, termenul de „presare la rece” nu se aplică sau este foarte greu de realizat în aceste condiții. Chiar dacă nu se încălzește înainte de presare, căldura generată este suficientă pentru a crește temperatura echipamentului, a prăjiturii parțial degresate (care este materialul rămas după presare) și a uleiului.

La presare, extracția uleiului nu este completă, iar turta obținută poate prezenta un conținut ridicat de ulei rezidual, care poate favoriza râncezirea materialului, dacă este depozitat timp îndelungat. În acest caz, dacă materia primă conține 50% ulei, prin presarea a 100 kg material nu se vor obține 50 kg ulei, ci o cantitate mai mică de ulei și o prăjitură parțial degresată. Eficiența extracției depinde de echipament, condițiile procesului și materia primă.

Astfel, materialele de presare cu conținut scăzut de ulei pot să nu fie viabile din punct de vedere economic. Pe de altă parte, uleiurile cu valoare adăugată mare, pentru utilizare în cosmetică, de exemplu, pot permite procesul de extragere a uleiului prin presare, la această scară.

Uleiul obținut prin presare este țiței și, în funcție de materia primă folosită, poate fi închis la culoare și prezintă sedimente. Deoarece aceste uleiuri sunt nerafinate, la încălzire formează un precipitat întunecat. Aroma nu va fi aceeași cu uleiurile rafinate și toți acești factori pot duce la respingerea produsului.

Din punct de vedere al mediului, este metoda care provoacă cel mai mic impact, întrucât nu utilizează și nu generează produse și deșeuri toxice.

Extracția cu solvent organic

În extracția cu solvent organic, boabele sunt zdrobite pentru a facilita pătrunderea solventului (hexan – derivat de petrol, eter etilic, etanol, metanol, printre altele) în interiorul lor. Uleiurile migrează de la semințe la solvent pentru că au o afinitate mai mare cu acesta, iar apoi este necesară recuperarea solventului, care poate fi refolosit din nou în proces.

Este cel mai des folosit pentru îndepărtarea uleiului din semințe, cu un inconvenient: posibilitatea degradării termice a multor componente benefice, care se pierd în acest proces, în funcție de condițiile folosite în extracția convențională, pe lângă necesitatea eliminării organice. solventul uleiului. Prin urmare, necesită un control strict al factorilor cum ar fi selecția solventului utilizat, timpul și temperatura de extracție și procesul de producție în sine, care, dacă nu este condus corespunzător, poate provoca scurgeri ale acestor solvenți toxici, poluând mediul și intoxicând oamenii.

Extracția cu solvenți organici poate fi eficientă în unele cazuri, dar devine agresivă pentru mediu din cauza produselor utilizate și a deșeurilor generate în timpul utilizării substanțelor toxice, cum ar fi derivații petrolului, de exemplu, care, deoarece provin din surse neregenerabile. energie, poate provoca daune grave ecosistemului.

Extracția fluidelor supercritice

Ce este un fluid supercritic?

Când un compus este limitat într-un anumit spațiu, gazul și lichidul sunt în echilibru unul cu celălalt. Prin încălzirea sistemului, proprietățile intrinseci ale ambelor converg către același punct până când sunt identice (ex. densitate, vâscozitate, indice de refracție, conductivitate termică etc.). Acest punct se numește punct critic, iar interfața gaz/lichid se termină acolo, deoarece din acest punct există o singură fază supercritică. Fluidul supercritic este, prin urmare, orice substanță care se află în condiții de presiune și temperatură peste parametrii săi critici.

Diverse proprietăți ale fluidelor (care pot fi o substanță lichidă sau gazoasă) se modifică în aceste condiții, devenind similare cu cele ale unor gaze și lichide. Densitatea fluidului supercritic este similară cu cea a lichidelor, vâscozitatea acestuia este similară cu cea a gazelor, iar capacitatea sa de difuzie este intermediară între cele două stări.

Prin urmare, starea supercritică a fluidelor poate fi definită ca starea în care lichidul și gazul nu se pot distinge unul de celălalt. Datorită vâscozității scăzute și capacității de difuzie ridicate, fluidele supercritice au proprietăți de transport mai bune decât lichidele. Aceste caracteristici conferă fluidului o capacitate mai mare de a acționa ca solvent. Ele pot difuza cu ușurință prin materiale solide, eliminând uleiul și rezultând randamente de extracție mai bune. Dioxidul de carbon (CO2), cel mai utilizat fluid datorită temperaturii moderate (31,3ºC) și presiunii critice (72,9 atm), este gazos la temperatura camerei.

Această metodologie este considerată de dorit, deoarece nu eliberează reziduuri de solvenți toxici în mediu și are avantajul de a obține produse fără solvenți, întrucât separarea dintre dizolvat (în acest caz uleiul) și solvent (depinde de tipul utilizat, Cel mai frecvent este CO2), se produce prin modificarea conditiilor de presiune si/sau temperatura, astfel incat solventul folosit sa fie gazos in aceste conditii. Mai mult, această metodă este indicată atunci când există pericolul degradării termice a extractelor, deoarece controlul ei operațional permite utilizarea temperaturilor moderate.

Industriile alimentară, cosmetică și farmaceutică sunt interesate de extracția supercritică pentru a înlocui procesele de extracție convenționale (cum ar fi extracția cu solvenți organici și hidrodistilarea) pentru a obține uleiuri esențiale și oleorășini. Extracția supercritică produce extracte fără reziduuri și poate fi efectuată la temperaturi scăzute, păstrând calitatea compușilor care se degradează la temperaturi ridicate. Fluidul supercritic are încă o selectivitate ridicată prin variația temperaturii și a presiunii de lucru, astfel încât este posibilă determinarea condițiilor optime pentru extragerea unor substanțe specifice și astfel obținerea unor randamente mai bune.

Marele inconvenient al extracției supercritice constă în presiunea ridicată necesară operațiunii, care necesită echipamente excesiv de costisitoare, crescând costul produsului final. Alte avantaje precum, de exemplu, puritatea ridicată a extractelor și eficiența mare a procesului îl pot face viabil pentru aplicare în alimente.

Prin urmare, trebuie efectuate studii pentru a optimiza aceste procese și a reduce costurile acestora, făcându-le viabile ca alternativă eficientă pentru controlul oxidării lipidelor din uleiuri, grăsimi și alimente grase, și datorită impactului mai mic asupra mediului generat în comparație cu metoda. utilizat în prezent, care este extracția cu solvenți organici.

Extracția Enzimatică

Enzimele sunt un grup de substanțe organice de natură proteică care sunt capabile să accelereze reacțiile chimice. Ele sunt prezente în procesele noastre vitale, cum ar fi digestia alimentelor, degradarea compușilor, printre multe altele.

Extracția enzimatică constă în utilizarea enzimelor care folosesc molecule de apă pentru a sparge peretele celular al legumelor, eliberând uleiul în mediul apos. Uleiul este separat de apă prin centrifugare, rezultând un produs mai curat decât procesul care utilizează solvenți organici, de exemplu.

Această tehnologie apare ca o alternativă potențială pentru extracția uleiurilor vegetale, întrucât utilizarea solvenților derivați din petrol ar trebui înlocuită, în viitor, cu procese tehnologice mai durabile, pentru a satisface cerințele agențiilor guvernamentale pentru protecția mediului. Datorită costului ridicat al enzimelor comerciale, implementarea industrială a acestui procedeu se limitează, până acum, la obținerea uleiului de măsline fiind adăugat în timpul presarii măslinelor pentru îmbunătățirea procesului de extracție.

Utilizarea enzimelor de macerare crește cantitatea de agenți antioxidanti și vitamina E din uleiul de măsline extravirgin, reduce inducerea râncezirii (degradarea grăsimilor, care conferă o aromă și miros caracteristic), crește eficiența extracției, îmbunătățește fracționarea în centrifugare și produce ulei cu conținut scăzut de umiditate.

Extracția apos-enzimatică este un proces foarte interesant, mai ales pentru materialele umede sau pulpa umedă a fructelor, în care apa este folosită ca mijloc de transfer al uleiului. Pulpa sau semințele oleaginoase sunt zdrobite, diluate cu apă și se adaugă enzime pentru a sparge peretele celular și a elibera uleiul. Temperatura procesului este scăzută, (40 °C până la 60 °C) în general și aproape de temperatura optimă pentru activitatea enzimatică. După contactul sub agitare, este necesară o centrifugare pentru a separa solidele și faza lichidă, urmată de o nouă centrifugare pentru a separa uleiul și apa.

Solidele trebuie direcționate către alte procese de recuperare a proteinelor, în funcție de semințe oleaginoase, urmate de uscarea acestuia sau alte procese de recuperare. Faza de apă trebuie tratată ca efluent. Acesta este un proces interesant, dar încă se confruntă cu obstacole din cauza emulsionării care are loc între apă și ulei și a costului enzimelor.

Acum că știți principalele metode de extragere a uleiurilor vegetale, puteți face o alegere mai conștientă atunci când îl cumpărați. Consultați beneficiile sale în articolul: „Uleiuri vegetale: cunoașteți beneficiile și proprietățile cosmetice”.