lovesouthernsocial.com

Bitkisel yağlar için en geleneksel ve gelişmiş ekstraksiyon tekniklerini anlayın

Bitkisel yağlar, bitkilerden elde edilen yağlardır. Bitkisel yağ elde etmek için kökler, dallar ve yapraklar gibi diğer kısımlar kullanılabilse de, ekstraksiyon neredeyse sadece tohumlardan yapılır. Yağlar, trigliserollerden (üç yağ asidinin bir gliserol molekülüne birleşimidir) oluşur ve bu polar olmayan kimyasal yapı nedeniyle suda çözünmezler ve organik çözücülerde çözünürler.

Bitkisel yağ kaynaklarının çeşitliliği, ekstraksiyon yüzdelerinin büyük bir değişkenliğine yol açar. Alışılmış teknolojiler, daha küçük ölçekler ve yatırım siparişleri ile mekanik presleme ile ekstraksiyon ve bunun için solvent kullanan daha büyük ölçekler ve yatırımlar ile kimyasal ekstraksiyon, en gelişmiş olanlar ise süper kritik akışkan ve enzimler kullanarak ekstraksiyon gerçekleştirir.

Kullanılan ekstraksiyon işleminden bağımsız olarak, ham maddenin hazırlanması genellikle ekstraksiyonun kendisinden önce bazı ilk adımlardan geçer: temizleme, dekorasyon (eğer varsa kabukların ayrılması), kırma, haddeleme ve pişirme.

Kimyasal açıdan, bitkinin doğası, ekstraksiyonda kullanılan solvent, partikül boyutu, zaman gibi çeşitli faktörlerden etkilenebilen bu bileşiklerin ekstraksiyonu için en verimli metodolojiyi seçmenin bir yolu yoktur. ve ekstraksiyon sıcaklığı.

Çevresel bir bakış açısından, seçim daha kolay hale geliyor. Presleme yöntemi en doğal olanıdır, daha kaliteli bir yağ üretir ve toksik kalıntılar oluşturmaz.

Aşağıda, her bir yöntem hakkında biraz daha bilgi edinebilir ve oradan satın aldığınız ürünleri her birinin yarattığı çevresel etkilere göre daha bilinçli bir seçim yapabilirsiniz.

Bitkisel yağların preslenmesi

Presle ekstraksiyon, kooperatiflerin, küçük üretimlerin vb. yerel taleplerini karşılamak için bitkisel yağları küçük ölçekte çıkarmak için günümüzde yaygın olarak kullanılan bir işlemdir.

%30 ile %50 arasında yağ içeren tohumlar veya bademler, sürekli preslerde yağ ekstraksiyonuna tabi tutulabilir. kovucu, veya hidrolik preslerde (toplu işlem). Bu işlem, genel olarak hint fasulyesi, babassu, Brezilya fıstığı ve badem için, yani düşük nemli (%10'un altında) ve lifli malzemenin bulunduğu malzemeler için kullanılabilir.

Sürekli presler, malzemeyi ezerek yağı serbest bırakan sonsuz bir vida veya diş ile donatılmıştır. Hidrolik presler (süreksiz presleme), bir pistonun hareket ettiği ve ham maddeye (bir bez veya kanvas çanta içinde bulunan) basınç uygulayan delikli bir silindire sahiptir.

Bu işlemde, malzemenin ve yağın sıcaklığını yükselten çok fazla iç sürtünme vardır ve bu nedenle “soğuk presleme” terimi uygulanmaz veya bu koşullarda elde edilmesi çok zordur. Preslemeden önce ısınmasa bile, oluşan ısı ekipmanın, kısmen yağdan arındırılmış kekin (preslemeden sonra kalan malzemedir) ve yağın sıcaklığını arttırmaya yeterlidir.

Preslemede, yağ ekstraksiyonu tamamlanmaz ve elde edilen kek, uzun süre saklanırsa malzemenin acılığını artırabilen yüksek bir artık yağ içeriği sunabilir. Bu durumda, ham madde %50 yağ içeriyorsa, 100 kg malzemeye basıldığında 50 kg yağ değil, daha az miktarda yağ ve kısmen yağdan arındırılmış küspe elde edilir. Ekstraksiyon verimliliği ekipmana, proses koşullarına ve ham maddeye bağlıdır.

Bu nedenle, düşük yağ içeriğine sahip presleme malzemeleri ekonomik olarak uygun olmayabilir. Öte yandan, örneğin kozmetikte kullanılmak üzere katma değeri yüksek yağlar, bu ölçekte presleme ile yağ çıkarma işlemini mümkün kılabilir.

Presleme ile elde edilen yağ ham petrol olup, kullanılan hammaddeye bağlı olarak koyu olabilir ve tortu gösterebilir. Bu yağlar rafine edilmediği için ısıtıldığında koyu bir çökelti oluştururlar. Aroma rafine yağlar ile aynı olmayacaktır ve tüm bu faktörler ürünün reddedilmesine neden olabilir.

Çevresel açıdan, toksik ürün ve atık kullanmadığı ve üretmediği için en az etkiye neden olan yöntemdir.

Organik çözücü ekstraksiyonu

Organik çözücü ekstraksiyonunda, çözücünün (heksan – petrol türevi, etil eter, etanol, metanol, diğerleri arasında) iç kısımlarına nüfuz etmesini kolaylaştırmak için taneler ezilir. Yağlar, tohumlardan çözücüye göç eder çünkü onunla daha fazla afiniteye sahiptirler ve daha sonra işlemde tekrar kullanılabilecek olan çözücünün geri kazanılması gerekir.

Tohumlardan yağı çıkarmak için en yaygın olarak kullanılan bir rahatsızlıktır: Organik ekstraksiyon ihtiyacına ek olarak, geleneksel ekstraksiyonda kullanılan koşullara bağlı olarak bu işlemde kaybolan birçok faydalı bileşenin termal bozunma olasılığı. yağın çözücüsü. Bu nedenle, kullanılan solventin seçimi, ekstraksiyon süresi ve sıcaklığı ve üretim sürecinin kendisi gibi faktörlerin sıkı bir şekilde kontrol edilmesini gerektirir; bunlar, uygun şekilde yürütülmezse, bu toksik solventlerin sızıntısına, çevreyi kirletmesine ve insanları sarhoş etmesine neden olabilir.

Organik çözücülerle ekstraksiyon bazı durumlarda verimli olabilir, ancak kullanılan ürünler ve örneğin petrol türevleri gibi toksik maddelerin kullanımı sırasında üretilen atıklar nedeniyle çevreye zararlı hale gelir, bunlar yenilenebilir olmayan kaynaklardan geldiği için enerji, ekosisteme ciddi zararlar verebilir.

Süper kritik sıvı ekstraksiyonu

Süper kritik akışkan nedir?

Bir bileşik belirli bir alana hapsedildiğinde, gaz ve sıvı birbirleriyle denge halindedir. Sistemi ısıtarak, her ikisinin de içsel özellikleri özdeş olana kadar aynı noktaya doğru yakınsar (örn. yoğunluk, viskozite, kırılma indisi, termal iletkenlik, vb.). Bu noktaya kritik nokta denir ve gaz/sıvı arayüzü burada biter, çünkü bu noktadan itibaren tek bir süper kritik faz vardır. Bu nedenle süper kritik akışkan, kritik parametrelerinin üzerinde basınç ve sıcaklık koşullarında olan herhangi bir maddedir.

Sıvıların (sıvı veya gaz halindeki bir madde olabilen) çeşitli özellikleri bu koşullar altında değişir ve bazı gaz ve sıvıların özelliklerine benzer hale gelir. Süper kritik akışkanın yoğunluğu sıvılarınkine benzer, viskozitesi gazlarınkine benzer ve difüzyon kapasitesi iki durum arasında orta düzeydedir.

Bu nedenle, sıvıların süper kritik durumu, sıvı ve gazın birbirinden ayırt edilemez olduğu durum olarak tanımlanabilir. Düşük viskoziteleri ve yüksek difüzyon kapasiteleri nedeniyle süper kritik akışkanlar, sıvılardan daha iyi taşıma özelliklerine sahiptir. Bu özellikler, sıvıya bir çözücü olarak hareket etme kapasitesini arttırır. Katı maddelerden kolayca difüze olurlar, yağı çıkarırlar ve daha iyi ekstraksiyon verimi sağlarlar. Orta sıcaklığı (31.3ºC) ve kritik basıncı (72,9 atm) nedeniyle en çok kullanılan akışkan olan karbondioksit (CO2) oda sıcaklığında gaz halindedir.

Bu metodoloji, çevreye toksik çözücü artıkları salmadığı ve çözücü içermeyen ürünler elde etme avantajına sahip olduğu için arzu edilir olarak kabul edilir, çünkü çözünen (bu durumda yağ) ve çözücü (kullanılan türe, En yaygın olanı CO2)'dir, basınç ve/veya sıcaklık koşullarının değiştirilmesiyle oluşur, böylece bu koşullar altında kullanılan solvent gaz halindedir. Ayrıca, bu yöntem, operasyonel kontrolü orta dereceli sıcaklıkların kullanımına izin verdiğinden, özütlerin termal bozunma tehlikesi olduğunda belirtilir.

Gıda, kozmetik ve ilaç endüstrileri, uçucu yağlar ve oleoresinler elde etmek için geleneksel ekstraksiyon proseslerinin (organik solventlerle ekstraksiyon ve hidrodistilasyon gibi) yerini alacak süper kritik ekstraksiyon ile ilgilenmektedir. Süper kritik ekstraksiyon, kalıntı içermeyen ekstraktlar üretir ve düşük sıcaklıklarda gerçekleştirilebilir, bu da yüksek sıcaklıklarda bozunan bileşiklerin kalitesini korur. Süper kritik akışkan, sıcaklık ve çalışma basıncındaki değişiklik yoluyla hala yüksek bir seçiciliğe sahiptir, bu nedenle belirli maddeleri çıkarmak için en uygun koşulları belirlemek ve böylece daha iyi verimler elde etmek mümkündür.

Süper kritik ekstraksiyonun büyük rahatsızlığı, aşırı pahalı ekipman gerektiren ve nihai ürünün maliyetini artıran operasyon için gereken yüksek basınçta yatmaktadır. Örneğin ekstraktların yüksek saflığı ve işlemin büyük verimliliği gibi diğer avantajlar, onu gıdalarda uygulama için uygun hale getirebilir.

Bu nedenle, bu prosesleri optimize etmek ve maliyetlerini düşürmek için çalışmalar yapılmalı, ayrıca yönteme göre daha düşük çevresel etki yaratması nedeniyle yağlarda, katı ve yağlı gıdalarda lipid oksidasyonunu kontrol etmek için verimli bir alternatif olarak uygulanabilir hale getirilmelidir. Şu anda kullanılan, organik çözücülerle ekstraksiyon.

Enzim Ekstraksiyonu

Enzimler, kimyasal reaksiyonları hızlandırabilen protein yapısındaki bir grup organik maddedir. Gıda sindirimi, bileşik bozunması gibi hayati süreçlerimizde bulunurlar.

Enzimatik ekstraksiyon, sebzelerin hücre duvarını kırmak için su moleküllerini kullanan ve yağı sulu ortama bırakan enzimlerin kullanılmasından oluşur. Yağ, santrifüjleme ile sudan ayrılarak, örneğin organik çözücülerin kullanıldığı prosesten daha temiz bir ürün elde edilir.

Bu teknoloji, bitkisel yağların ekstraksiyonu için potansiyel bir alternatif olarak ortaya çıkmaktadır, çünkü petrol türevli çözücülerin kullanımı, çevre koruma için devlet kurumlarının gereksinimlerini karşılamak için gelecekte daha sürdürülebilir teknolojik süreçlerle değiştirilmelidir. Ticari enzimlerin yüksek maliyeti nedeniyle, bu işlemin endüstriyel uygulaması şimdiye kadar, ekstraksiyon sürecini iyileştirmek için zeytinlerin preslenmesi sırasında ilave edilen zeytinyağının elde edilmesiyle sınırlıdır.

Maserasyon enzimlerinin kullanımı, sızma zeytinyağında antioksidan ajanların ve E vitamininin miktarını arttırır, acılaşma indüksiyonunu azaltır (karakteristik bir tat ve koku veren yağların bozulması), ekstraksiyon verimliliğini arttırır, santrifüjlemede fraksiyonasyonu iyileştirir ve yağ üretir. düşük nem içeriği.

Sulu-enzimatik ekstraksiyon, özellikle yağ transfer aracı olarak suyun kullanıldığı nemli malzemeler veya nemli meyve hamurları için çok ilginç bir işlemdir. Hamur veya yağlı tohum ezilir, suyla seyreltilir ve hücre duvarını parçalamak ve yağı serbest bırakmak için enzimler eklenir. Proses sıcaklığı genel olarak düşüktür (40 ºC ila 60 ºC) ve enzim aktivitesi için optimum sıcaklığa yakındır. Çalkalama altında temastan sonra, katıları ve sıvı fazı ayırmak için bir santrifüjleme, ardından yağ ve suyu ayırmak için yeni bir santrifüjleme gereklidir.

Katılar, yağlı tohuma bağlı olarak protein geri kazanımı için diğer işlemlere, ardından kurutma veya diğer geri kazanım işlemlerine yönlendirilmelidir. Su fazı atık su olarak işlenmelidir. Bu ilginç bir süreç, ancak su ve yağ arasında oluşan emülsifikasyon ve enzimlerin maliyeti nedeniyle hala engellerle karşılaşıyor.

Artık bitkisel yağları çıkarmanın ana yöntemlerini bildiğinize göre, kendi yağlarınızı satın alırken daha bilinçli bir seçim yapabilirsiniz. "Bitkisel yağlar: faydalarını ve kozmetik özelliklerini bilin" makalesinde faydalarına göz atın.