超声波可提高特级初榨橄榄油的提取率
研究人员开发了一种基于超声波的经济实惠的萃取系统，该系统能够提高产品质量并增加产量。
巴里大学的一个研究团队一直致力于优化橄榄油生产中的搅拌阶段。搅拌是指在橄榄浆送入离心机分离之前对其进行搅拌的工序。
“在萃取领域的研究主要围绕揉捻阶段，主要有三个目标：缩短该步骤的时间、改善热交换，以及在不影响酚类物质含量的前提下提高出油率，”巴里阿尔多·莫罗大学的玛丽亚·丽莎·阿米兰特·克洛多维奥解释道。
“在保持品质的同时缩短工序并减少资源消耗，有助于确保更高的利润。
“传统工艺——如加热橄榄果泥、加水以及延长混搓时间——已被运用到极限，因此有必要引入新方法，以在产量和效率方面获得更大收益，”克洛多维奥表示。
从这个意义上说，由克洛多维奥领导的研究团队的首要目标就是寻找改善这一工序的解决方案。混沓机是一种间歇式设备，位于两台连续设备（破碎机和离心机）之间，但由于其内部橄榄浆体积庞大而表面积较小，导致其作为热交换器的效能不足。
全球范围内，从微波到脉冲电场等新兴技术均已得到测试和应用，但这支意大利研究团队将目光聚焦于超声波。除了能调节捣碎橄榄浆内部的化学、物理及生化反应外，超声波技术还具备设备成本低、易于规模化生产，且从能耗角度看具有高度可持续性的优势。
因此，研究人员希望提出一种技术解决方案，使其能够被广大生产商负担得起，从而在不增加额外能源成本的情况下提高产量和质量。
玛丽亚·丽莎·克洛多维奥
“我们认为超声波前景非常广阔，因为它既能产生温和的热作用，又能产生显著的机械作用，”克洛多维奥解释道。这种机械作用源于空化现象——简而言之，即压力值波动引发的微小蒸汽气泡形成。
这些气泡会膨胀至临界直径，随后剧烈坍缩，产生液流喷射，从而击碎那些在破碎机中完好无损通过的细胞。然而，并非所有超声频率都能在橄榄浆内产生有效的空化效应。在模拟测试中，研究人员验证了只有低频超声范围（20–50 kHz）才能有效实现这一目标。
实际上，许多细胞在通过破碎机时并未破裂，直至进入搅拌机。“得益于超声波，空化作用能瞬间使这些细胞破裂，释放出油滴及微量化合物，”该研究人员解释道。“这产生了双重效果：既提高了橄榄油的释放率，又提升了多酚以及类胡萝卜素和生育酚等抗氧化剂的浓度。”
通过在连续循环式榨油机中应用超声波，研究人员观察到出油率显著提升，从传统工艺的约14.5%提高到超声波工艺的16.5%。
此外，他们测得经超声波系统处理的样品中多酚含量增加了20%以上。“菲洛梅娜·科尔博评估的具有健康功效的分子含量，高于传统橄榄油，”克洛多维奥指出。
此外，用于产品分类的化学和感官特性特征并未受到影响，与传统工艺相比也无显著差异。
此外，安东内洛·帕杜阿诺（Antonello Paduano）通过气相色谱法对样品进行的顶空分析显示，挥发性化合物未受任何损伤。这表明，超声波的热作用并未破坏敏感的脂氧合酶酶促途径。
“为了满足市场不断变化的需求，榨油商需要高效率的设备，既能控制投资和管理成本，又能缩短加工时间并最大化生产能力，”克洛多维奥解释道。“在保持质量的同时减少工序和资源消耗，有助于确保更高的利润，”她补充道。
该研究的最后阶段需要与巴里理工大学合作。“得益于里卡多·阿米兰特的机械工程专业技能，我们实现了工业规模的应用，”克洛多维奥补充道，并说明在普利亚大区的PerformTech
项目资助下，该设备已达到较高的技术成熟度
，现已准备好投放市场。