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식물성 기름에 대한 가장 전통적이고 진보된 추출 기술 이해

식물성 기름은 식물에서 추출한 지방입니다. 뿌리, 가지 및 잎과 같은 다른 부분을 사용하여 식물성 기름을 얻을 수 있지만 추출은 거의 독점적으로 종자에서 이루어집니다. 오일은 트리글리세롤(글리세롤 분자에 대한 세 가지 지방산의 결합)에 의해 형성되며 이러한 비극성 화학적 특성으로 인해 물에 불용성이며 유기 용매에 용해됩니다.

식물성 기름 공급원의 다양성은 추출 비율의 큰 변동성을 초래합니다. 일반적인 기술은 소규모 및 투자 주문을 사용하는 기계적 압착에 의한 추출과 대규모 및 투자를 통해 용매를 사용하는 화학적 추출이며 가장 진보 된 기술은 초임계 유체와 효소를 사용하여 추출을 수행합니다.

사용된 추출 공정에 관계없이 원료 준비는 일반적으로 추출 자체 전에 세척, 장식(껍질이 있는 경우 껍질 분리), 분쇄, 롤링 및 요리와 같은 몇 가지 초기 단계를 거칩니다.

화학적 관점에서 볼 때 식물의 특성, 추출에 사용된 용매, 입자 크기, 시간과 같은 여러 요인에 의해 영향을 받을 수 있는 이러한 화합물의 추출을 위한 가장 효율적인 방법을 선택할 수 있는 방법은 없습니다. 및 추출 온도.

환경적 관점에서 보면 선택이 더 쉬워집니다. 압착 방식은 가장 자연스럽고 고품질의 오일을 생산하며 유독성 잔류물을 생성하지 않습니다.

아래에서 각 방법에 대해 조금 더 알아보고 각 방법이 생성하는 환경 영향에 따라 구매하는 제품을 보다 의식적으로 선택할 수 있습니다.

식물성 기름 압착

압착 추출은 오늘날 협동 조합, 소규모 생산 등의 현지 요구를 충족시키기 위해 소규모로 식물성 기름을 추출하는 데 널리 사용되는 공정입니다.

오일이 30~50% 함유된 씨앗이나 아몬드는 추방자, 또는 유압 프레스(배치 공정). 이 공정은 일반적으로 피마자, 바바수, 브라질너트, 아몬드, 즉 습도가 낮은(10% 미만) 재료와 섬유질 재료에 사용할 수 있습니다.

연속 프레스에는 재료를 분쇄하여 오일을 방출하는 끝없는 나사 또는 나사산이 장착되어 있습니다. 유압 프레스(불연속 프레스)는 피스톤이 움직이는 구멍이 뚫린 실린더를 가지고 있어 원단(천이나 캔버스 백 내부)에 압력을 가합니다.

이 과정에서 소재와 오일의 온도를 상승시키는 내부 마찰이 많이 일어나서 이러한 조건에서 냉간 프레스라는 용어가 적용되지 않거나 달성하기가 매우 어렵습니다. 프레스 전에 가열되지 않더라도 발생하는 열은 장비, 부분적으로 탈지된 케이크(압착 후 남은 재료) 및 오일의 온도를 상승시키기에 충분합니다.

압착 시 오일 추출이 완료되지 않고 얻은 케이크에 잔류 오일 함량이 높아 장기간 보관할 경우 재료의 산패를 촉진할 수 있습니다. 이 경우 원료에 오일이 50% 포함되어 있는 경우 100kg의 재료를 압착하면 50kg의 오일이 생성되지 않고 소량의 오일과 부분적으로 탈지된 케이크가 생성됩니다. 추출 효율은 장비, 공정 조건 및 원료에 따라 다릅니다.

따라서 오일 함량이 낮은 프레싱 재료는 경제적으로 실행 가능하지 않을 수 있습니다. 반면에, 예를 들어 화장품에 사용하기 위한 고부가가치 오일은 이 규모에서 압착하여 오일을 추출하는 과정을 가능하게 할 수 있습니다.

압착하여 얻은 기름은 원유이며 사용하는 원료에 따라 검게 변하거나 침전물이 보일 수 있습니다. 이 오일은 정제되지 않았기 때문에 가열 시 어두운 침전물을 형성합니다. 풍미는 정제된 오일과 같지 않으며 이러한 모든 요소는 제품 거부로 이어질 수 있습니다.

환경적 관점에서 볼 때 유해물질과 폐기물을 사용하지 않고 발생하지 않아 영향이 가장 적은 방법입니다.

유기용매 추출

유기 용매 추출에서 곡물은 내부로 용매(헥산 – 석유 유도체, 에틸 에테르, 에탄올, 메탄올 등)의 침투를 촉진하기 위해 분쇄됩니다. 오일은 친화력이 더 높기 때문에 종자에서 용매로 이동하고 용매를 회수하여 공정에서 다시 재사용할 수 있습니다.

종자에서 기름을 제거하는 데 가장 일반적으로 사용되며, 기존 추출에 사용되는 조건에 따라 이 과정에서 손실되는 많은 유익한 성분의 열 분해 가능성과 유기물 제거의 필요성이 있습니다. 기름의 용제. 따라서 사용되는 용매의 선택, 추출 시간 및 온도, 생산 공정 자체와 같은 요소에 대한 엄격한 제어가 필요하며 제대로 수행되지 않으면 이러한 독성 용매의 누출, 환경 오염 및 사람을 취하게 할 수 있습니다.

유기용매를 이용한 추출은 경우에 따라 효율적일 수 있지만, 사용된 제품과 석유 유도체와 같은 독성 물질의 사용으로 인해 발생하는 폐기물로 인해 환경에 공격적입니다. 에너지는 생태계에 심각한 피해를 줄 수 있습니다.

초임계 유체 추출

초임계 유체란?

화합물이 특정 공간에 갇히면 기체와 액체가 균형을 이룹니다. 시스템을 가열하면 두 가지 고유한 특성이 동일해질 때까지 동일한 지점으로 수렴됩니다(예: 밀도, 점도, 굴절률, 열전도율 등). 이 지점을 임계점이라고 하며, 이 지점부터 단일 초임계 단계가 있기 때문에 기체/액체 인터페이스가 거기서 끝납니다. 따라서 초임계 유체는 임계 매개변수보다 높은 압력 및 온도 조건에 있는 모든 물질입니다.

유체(액체 또는 기체 물질일 수 있음)의 다양한 특성은 이러한 조건에서 변경되어 일부 기체 및 액체의 특성과 유사해집니다. 초임계 유체의 밀도는 액체의 밀도와 유사하고 점도는 기체의 점도와 유사하며 확산 능력은 두 상태의 중간입니다.

따라서 유체의 초임계 상태는 액체와 기체를 구별할 수 없는 상태로 정의할 수 있습니다. 초임계 유체는 점도가 낮고 확산 능력이 높기 때문에 액체보다 수송 특성이 더 우수합니다. 이러한 특성은 유체가 용매로 작용할 수 있는 더 큰 능력을 제공합니다. 고체 물질을 통해 쉽게 확산되어 오일을 제거하고 더 나은 추출 수율을 얻을 수 있습니다. 적당한 온도(31.3ºC)와 임계 압력(72.9 atm)으로 인해 가장 많이 사용되는 유체인 이산화탄소(CO2)는 실온에서 기체입니다.

이 방법은 독성 용매 잔류물을 환경으로 방출하지 않고 용매가 없는 제품을 얻을 수 있는 이점이 있기 때문에 바람직한 것으로 간주됩니다. 용질(이 경우 오일)과 용매(사용된 유형에 따라 다름, 가장 일반적인 것은 CO2)이며 압력 및/또는 온도 조건을 변경하여 발생하므로 이러한 조건에서 사용되는 용매는 기체입니다. 또한, 이 방법은 조작 제어로 적당한 온도를 사용할 수 있으므로 추출물의 열 분해 위험이 있는 경우 표시됩니다.

식품, 화장품 및 제약 산업은 에센셜 오일 및 올레오레진을 얻기 위해 기존의 추출 공정(예: 유기 용매를 사용한 추출 및 수첨 증류)을 대체하는 초임계 추출에 관심이 있습니다. 초임계 추출은 잔류물이 없는 추출물을 생성하고 저온에서 수행할 수 있으므로 고온에서 분해되는 화합물의 품질을 보존합니다. 초임계 유체는 여전히 온도 및 작동 압력의 변화에 ​​따라 선택성이 높기 때문에 특정 물질을 추출하기 위한 최적의 조건을 결정할 수 있어 더 나은 수율을 얻을 수 있습니다.

초임계 추출의 가장 큰 불편함은 작업에 필요한 높은 압력에 있으며, 이는 지나치게 고가의 장비를 필요로 하여 최종 제품의 비용을 증가시킨다. 예를 들어, 추출물의 높은 순도 및 공정의 높은 효율성과 같은 다른 이점은 식품에 적용할 수 있게 합니다.

따라서 이러한 공정을 최적화하고 비용을 절감하여 유지, 지방 및 지방이 많은 식품의 지질 산화를 제어하는 ​​효율적인 대안으로 실행 가능하도록 하기 위한 연구가 수행되어야 합니다. 현재는 유기용매로 추출하는 방식을 사용하고 있습니다.

효소 추출

효소는 화학 반응을 가속화할 수 있는 단백질 성질의 유기 물질 그룹입니다. 그들은 음식 소화, 화합물 분해와 같은 우리의 중요한 과정에 존재합니다.

효소 추출은 물 분자를 사용하여 야채의 세포벽을 부수고 기름을 수성 매체로 방출하는 효소를 사용하는 것으로 구성됩니다. 오일은 원심분리에 의해 물에서 분리되어 예를 들어 유기 용매를 사용하는 공정보다 더 깨끗한 제품이 됩니다.

이 기술은 향후 환경 보호를 위한 정부 기관의 요구 사항을 충족하기 위해 석유 유래 용매의 사용을 보다 지속 가능한 기술 프로세스로 대체해야 하기 때문에 식물성 기름 추출을 위한 잠재적인 대안으로 떠오르고 있습니다. 상업적인 효소의 높은 비용으로 인해, 이 공정의 산업적 구현은 지금까지 추출 공정을 개선하기 위해 올리브를 압착하는 동안 첨가되는 올리브 오일을 얻는 것으로 제한되었습니다.

침용 효소의 사용은 엑스트라 버진 올리브 오일의 항산화제 및 비타민 E의 양을 증가시키고, 산패 유도(특징적인 풍미와 냄새를 부여하는 지방 분해)를 감소시키고, 추출 효율을 증가시키고, 원심분리에서 분획을 개선하고 낮은 수분 함량.

수성-효소 추출은 특히 물이 기름 이동 수단으로 사용되는 습한 재료 또는 습한 과일 펄프의 경우 매우 흥미로운 과정입니다. 펄프 또는 유지종자를 으깨고 물로 희석하고 효소를 첨가하여 세포벽을 파괴하고 오일을 방출합니다. 공정 온도는 일반적으로 낮고(40ºC ~ 60ºC) 효소 활성을 위한 최적 온도에 가깝습니다. 교반하에 접촉한 후, 고체와 액체상을 분리하기 위해 원심분리가 필요하고, 이어서 오일과 물을 분리하기 위해 새로운 원심분리가 필요합니다.

고체는 유지종자에 따라 단백질 회수를 위한 다른 공정으로 이동한 다음 건조 또는 기타 회수 공정을 거쳐야 합니다. 수상은 폐수로 처리되어야 합니다. 이것은 흥미로운 과정이지만 물과 기름 사이에서 발생하는 유화와 효소 비용으로 인해 여전히 장애물에 직면해 있습니다.

이제 식물성 기름을 추출하는 주요 방법을 알았으므로 구입 시 보다 의식적인 선택을 할 수 있습니다. "식물성 오일: 이점과 미용적 특성을 알고" 기사에서 이점을 확인하십시오.