अल्ट्रासाउंड एक्स्ट्रा वर्जिन जैतून तेल निष्कर्षण में सुधार कर सकता है।
शोधकर्ताओं ने अल्ट्रासाउंड का उपयोग करके एक किफायती निष्कर्षण प्रणाली विकसित की है जो गुणवत्ता में सुधार कर सकती है और उपज बढ़ा सकती है।
बारी विश्वविद्यालय की एक शोध टीम जैतून तेल उत्पादन में मलेक्सेशन चरण को अनुकूलित करने पर ध्यान केंद्रित कर रही है। मलेक्सेशन वह चरण है जब जैतून के पेस्ट को सेंट्रीफ्यूज में अलग करने से पहले हिलाया जाता है।
"निष्कर्षण के क्षेत्र में अनुसंधान के मुख्य उद्देश्य मॅलाक्सिंग चरण से संबंधित अनिवार्य रूप से तीन हैं: इस चरण की अवधि को कम करना, ऊष्मा विनिमय में सुधार करना और फेनॉल सामग्री पर नकारात्मक प्रभाव के बिना तेल निष्कर्षण उपज को बढ़ाना," बारी आल्डो मोरो विश्वविद्यालय की मारिया लिसा अमिरांटे क्लोडोवेओ ने समझाया।
प्रक्रिया और संसाधन खपत में कमी, गुणवत्ता बनाए रखने के साथ, बेहतर लाभ सुनिश्चित करने में योगदान करती है।
क्लोडोवियो ने कहा, "पारंपरिक प्रणालियों, जैसे कि जैतून के पेस्ट को गर्म करना, पानी मिलाना और मैलाक्सेशन की अवधि को लंबा करना, पर इतनी अधिक जोर दिया गया है कि उपज और दक्षता के मामले में अधिक लाभ उठाने के लिए कुछ नया पेश करना आवश्यक प्रतीत हुआ।"
इस दृष्टिकोण से, क्लोडोवियो के नेतृत्व में शोधकर्ताओं का पहला उद्देश्य इस प्रक्रिया में सुधार के लिए एक समाधान खोजना था। मैलेक्सर एक बैच मशीन है जो दो निरंतर उपकरणों (क्रशर और डिकैंटर) के बीच काम करती है, और यह एक अनुपयुक्त हीट एक्सचेंजर है, क्योंकि जैतून के पेस्ट के बड़े आयतन की तुलना में इसकी छोटी सतह का अनुपात अनुकूल नहीं है।
विश्वभर में, माइक्रोवेव से लेकर पल्स्ड इलेक्ट्रिक फील्ड्स तक की उभरती तकनीकों का परीक्षण और उपयोग किया गया है, लेकिन इतालवी शोधकर्ताओं के समूह ने अल्ट्रासाउंड पर ध्यान केंद्रित किया। कुचले हुए जैतून के पेस्ट के भीतर रासायनिक, भौतिक और जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को नियंत्रित करने पर इसके प्रभाव के अलावा, अल्ट्रासाउंड कम लागत वाले उपकरण, आसान स्केलेबिलिटी और ऊर्जा के दृष्टिकोण से प्रक्रिया की उच्च स्थिरता प्रदान करता है।
इसलिए, शोधकर्ताओं ने एक ऐसा तकनीकी समाधान प्रस्तुत करना चाहा जो अतिरिक्त ऊर्जा लागत के बिना उपज और गुणवत्ता बढ़ाने के लिए उत्पादकों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए किफायती हो।
मारिया लिसा क्लोडोवियो
क्लोडोवियो ने समझाया, "हमारा मानना था कि अल्ट्रासाउंड बहुत आशाजनक हो सकता है क्योंकि यह एक मामूली तापीय क्रिया के साथ-साथ एक पर्याप्त यांत्रिक क्रिया भी करता है।" यह यांत्रिक क्रिया कैविटेशन के कारण होती है, जो सरल शब्दों में, दबाव मानों में दोलन के कारण सूक्ष्म भाप के बुलबुलों के निर्माण से होती है।
ये बुलबुले एक आक्रामक व्यास तक पहुँचते हैं और फिर अचानक सिकुड़ जाते हैं, जिससे तरल जेट्स उत्पन्न होते हैं जो उन कोशिकाओं को तोड़ देते हैं जो क्रशर से बिना टूटे गुज़र गई थीं। हालाँकि, सभी अल्ट्रासाउंड आवृत्तियाँ जैतून की पेस्ट के अंदर प्रभावी कैविटेशन उत्पन्न करने में सक्षम नहीं हैं। सिमुलेशन परीक्षणों के दौरान, शोधकर्ताओं ने सत्यापित किया कि लक्ष्य तक पहुँचने के लिए केवल एक निम्न-आवृत्ति अल्ट्रासोनिक सीमा (20–50 kHz) ही उपयोगी है।
मूल रूप से, कई कोशिकाएं टूटे बिना क्रशर से गुजरती हैं जब तक कि वे मैलेक्सर में न पहुंच जाएं। शोधकर्ता ने समझाया, "अल्ट्रासाउंड की बदौलत, कैविटेशन तुरंत इन कोशिकाओं के फटने का कारण बनता है, जिससे तेल की बूंदें और छोटे यौगिक निकलते हैं।" "इसका दोहरा प्रभाव होता है, जिसमें जैतून के तेल का अधिक उत्सर्जन, और कैरोटीनोइड और टोकोफेरोल जैसे पॉलीफेनोल्स और एंटीऑक्सीडेंट्स का उच्च सांद्रता शामिल है।"
एक निरंतर-चक्र मिल में अल्ट्रासाउंड लागू करने पर, शोधकर्ताओं ने उपज में एक स्पष्ट वृद्धि देखी, जो पारंपरिक प्रक्रिया के साथ लगभग 14.5 प्रतिशत से बढ़कर अल्ट्रासाउंड के साथ 16.5 प्रतिशत हो गई।
इसके अतिरिक्त, उन्होंने अल्ट्रासाउंड सिस्टम से उपचारित नमूनों में पॉलीफेनोल्स में 20 प्रतिशत से अधिक की वृद्धि का आकलन किया। क्लोडोवियो ने बताया, "फिलोमेना कोरबो द्वारा मूल्यांकन किए गए स्वास्थ्यप्रद क्रिया वाले अणुओं की मात्रा पारंपरिक जैतून के तेल की तुलना में अधिक पाई गई।"
इसके अलावा, उत्पाद के वर्गीकरण के लिए उपयोग की जाने वाली रासायनिक और ऑर्गनोलिप्टिक गुणों की प्रोफाइल प्रभावित नहीं हुई है, और पारंपरिक प्रणाली की तुलना में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं थे।
इसके अलावा, एंटोनेलो पडुआनो द्वारा गैस क्रोमैटोग्राफी से किए गए नमूनों के हेडस्पेस विश्लेषण से पता चला कि वाष्पशील यौगिकों को कोई नुकसान नहीं हुआ। इसने इस बात पर ज़ोर दिया कि अल्ट्रासाउंड की ऊष्मीय क्रिया से नाजुक एंजाइम लाइपोक्सिजनेज़ पथ प्रभावित नहीं हुआ।
क्लोडोवियो ने समझाया, "बाज़ार की बदलती ज़रूरतों को पूरा करने के लिए, मिल मालिकों को उच्च दक्षता वाले संयंत्रों की आवश्यकता है, जो निवेश और प्रबंधन लागत को सीमित करने, प्रसंस्करण समय को कम करने और कार्य क्षमता को अधिकतम करने में सक्षम हों।" उन्होंने कहा, "प्रक्रिया और संसाधन खपत में कमी, गुणवत्ता बनाए रखने के साथ मिलकर, बेहतर मुनाफे की गारंटी देने में योगदान करती है।"
अनुसंधान के अंतिम चरण के लिए बारी के पॉलिटेक्निक विश्वविद्यालय के साथ सहयोग की आवश्यकता थी। क्लोडोवियो ने आगे कहा, "रिकार्डो अमिरांटे के यांत्रिक इंजीनियरिंग कौशल के कारण हम औद्योगिक पैमाने तक पहुँच सके," उन्होंने यह स्पष्ट करते हुए कहा कि अपुलिया क्षेत्र से PerformTech
फंडिंग के साथ, मशीन ने प्रौद्योगिकी परिपक्वता
का एक उच्च स्तर हासिल कर लिया है और अब यह बाजार में जारी करने के लिए तैयार है।