Екстракти от какаови обвивки с мощен ултразвук

Какаовите отпадъци, като пулпата на какаовия плод и какаовите обвивки, могат лесно да бъдат оползотворени чрез извличане на какаово масло, плодова захар и биоактивни съединения. Доказано е, че ултразвуковата екстракция е високоефективна техника за изолиране на ценни компоненти от какаови отпадъци. Ултразвуковите екстрактори извличат с висок добив съединения, подходящи за хранителни цели, от какаови люспи, обвивки и плодова пулпа чрез бърза, безопасна и лесна обработка.

Какаови странични продукти
Какаото (Theobroma cacao L.) е ценна земеделска култура, чиито зърна се използват главно за производство на шоколад. След прибирането на какаовите плодове, преди или след изпичането на какаовите зърна, зърната се отделят от обвивките (известни също като люспи) и плодовата пулпа. Обвивките на какаовите зърна и пулпата на какаовите плодове се считат за страничен продукт на какаовата промишленост. В зависимост от вида на какаовия плод зърната съставляват приблизително 25% от масата му. Пулпата съставлява още 25% от масата, а останалото е обвивка / люспи, които най-често се изхвърлят като отпадък. Какаовите странични продукти, като обвивките и пулпата, обаче са богати на фибри, антиоксиданти, полифеноли, ароматни съединения, захари и липиди, които могат да се използват като добавки в храни и напитки.

Ултразвукова екстракция на фитонутриенти от какаови обвивки

Ултразвукова екстракция от какаови обвивки: Ултразвуковата екстракция превръща какаовите биоотпадъци (напр. какаови люспи, обвивки на какаовите плодове) в ценни хранителни продукти, като какаово масло, ароматни съединения, фитонутриенти, плодови захари и хранителни фибри. За ефективен процес на ултразвукова екстракция е необходима само груба предварителна обработка на биомасата от какаови обвивки, т.е. смилане на какаовите обвивки.

Мощен ултразвук за екстракция

Механизмът, чрез който мощният ултразвук интензифицира екстракцията, се дължи главно на явлението акустична кавитация. Ултразвуковата кавитация предизвиква сблъсъци между частици от какаови обвивки / люспи, което води до раздробяване при взаимодействието между частиците и намаляване на размера им. Когато кавитационните мехурчета колабират върху повърхността на твърдите какаови частици, ерозията и сонопорацията допълнително увеличават повърхността на частиците. Така интензифицираният масопренос улеснява освобождаването на молекули, като протеини, липиди и фитохимични съединения. Генерираните чрез ултразвук сили на срязване подобряват проникването на разтворителя в клетъчната матрица на растителния материал и съответно подобряват пропускливостта на клетъчните мембрани. Тези механизми на мощния ултразвук са отговорни за значителното интензифициране на процеса, постигнато при прилагането на ултразвукова обработка за екстракция от растителни материали.

Екстракция от какаови обвивки с ултразвуково подпомагане, доказана чрез изследвания

Grillo и съавт. (2018) изследват извличането на какаово масло, полифеноли (напр. катехин, епикатехин, димери, тримери и тетрамери на процианидин), антиоксиданти и метилксантини (напр. кофеин, теобромин) от обвивките на какаовите зърна чрез ултразвукова екстракция. Както показва таблицата по-долу, ултразвуковата обработка винаги увеличава добивите както на липофилни, така и на хидрофилни екстракти, като по прост и лесен начин се получават екстракти, богати на антиоксидантни флаваноли (катехини и епикатехини), теобромин (32,7 ± 0,12 mg/g обвивки), кофеин (1,76 ± 0,08 mg/g обвивки) и какаово масло. Най-добрите резултати при ултразвукова обработка са постигнати с използването на тройната смес, която осигурява малко по-ниска обща степен на извличане на хидрофилната фракция и 16-кратно намаляване на времето за екстракция.

Добиви от сурови какаови обвивки при екстракция с ултразвуково подпомагане (UAE) и при конвенционален процес, изразени като масов процент (w/w). Ултразвуковата екстракция осигурява значително по-високи добиви.
Изследване и авторски права: Grillo и съавт. 2019.

Yusof и съавт. (2019) също успяват да докажат ефективността на ултразвуковата екстракция на флавоноиди от какаови обвивки. Те установяват, че следните параметри на екстракция по отношение на концентрацията на етанол, температурата и времето на ултразвукова обработка са най-ефективни, т.е. при следните условия са получени най-високите добиви на екстракт: максималната стойност на общото съдържание на флавоноиди (TFC; 7,47 mg RE/g суха маса (DW)) е постигната при концентрация на етанол 80%, температура на процеса 55ºC и ултразвукова обработка в продължение на 45 min.

Високопроизводителни ултразвукови екстрактори за преработка на какаови отпадъци

Високопроизводителните системи за ултразвукова екстракция на Hielscher Ultrasonics се използват по целия свят за научноизследователска и развойна дейност, както и за производство в малък, среден и изцяло търговски мащаб. Високопроизводителните ултразвукови екстрактори интензифицират процеса на екстракция и увеличават добива и общата ефективност при производството на висококачествени екстракти. Hielscher Ultrasonics предлага оборудване за екстракция за всякакъв обем / капацитет на процеса. С повече от 25 години опит в екстракцията от растителни материали, Hielscher Ultrasonics е вашият надежден партньор за високопроизводителна ултразвукова екстракция!

Високопроизводителни ултразвукови апарати с най-съвременна технология за екстракция от какао

Интелигентните функции на ултразвуковите апарати на Hielscher са проектирани да гарантират надеждна работа, възпроизводими резултати и удобство за потребителя. Работните настройки могат лесно да бъдат достъпвани и задавани чрез интуитивно меню, достъпно през цифров цветен сензорен дисплей и чрез дистанционно управление през браузър. По този начин всички условия на обработка, като нетна енергия, обща енергия, амплитуда, време, налягане и температура, се записват автоматично върху вградена SD карта. Това ви позволява да преглеждате и сравнявате предишни цикли на ултразвукова обработка и да оптимизирате процеса на екстракция от обвивките на какаовите зърна за постигане на най-висока ефективност.
Системите на Hielscher Ultrasonics се използват по целия свят за производство на висококачествени растителни екстракти. Промишлените ултразвукови апарати на Hielscher могат лесно да работят с високи амплитуди при непрекъсната работа (24/7/365). Амплитуди до 200µm могат лесно да се генерират непрекъснато със стандартни сонотроди (ултразвукови сонди / рупори). За още по-високи амплитуди се предлагат ултразвукови сонотроди, изработени по индивидуални изисквания. Благодарение на своята издръжливост и малката необходимост от поддръжка нашите системи за ултразвукова екстракция често се инсталират за приложения с тежко натоварване и в среда с високи изисквания.

 
Свържете се с нас сега, за да научите повече за ултразвуковата екстракция на полифеноли, антиоксиданти, захари и какаово масло от какаови странични продукти. С удоволствие ще ви изпратим информация за нашите системи за ултразвукова екстракция и цените им! Нашите служители с богат опит с радост ще обсъдят с вас вашето приложение и изискванията ви към обработката!
 

Таблицата по-долу ви дава представа за приблизителния капацитет за обработка на нашите ултразвукови апарати: