Ekstrakti kakao ljuske sa snažnim ultrazvukom

Otpad od kakaa, kao što su pulpa i ljuske kakaovca, može se lako valorizirati ekstrakcijom kakao maslaca, voćnog šećera i bioaktivnih spojeva. Ultrazvučna ekstrakcija se pokazala kao vrlo efikasna tehnika za izolaciju vrijednih komponenti iz otpada kakaa. Ultrazvučni ekstraktori oslobađaju visoke prinose prehrambenih spojeva iz ljuske kakaovca, ljuske i voćne pulpe u brzom, sigurnom i jednostavnom tretmanu.

Kakao nusproizvodi
Kakao (Theobroma cacao L.) je vrijedna kultura, koja se uglavnom koristi za proizvodnju čokolade. Nakon žetve mahuna kakaa, bilo prije ili poslije prženja zrna kakaa, zrna se oslobađaju iz ljuske (poznate i kao ljuske ili ljuske) i voćne pulpe. Ljuske kakao zrna i pulpa kakao voća smatraju se nusproizvodom industrije kakaa. Ovisno o vrsti kakaovca, zrna čine oko 25% masenog ploda kakaovca. Celuloza doprinosi još 25% mase, a ostatak je ljuska/ljuska, koja se uglavnom odbacuje kao otpad. Međutim, nusproizvodi kakaa, kao što su ljuske i pulpa, bogati su vlaknima, antioksidansima, polifenolima, aromatičnim spojevima, šećerima i lipidima, koji se mogu koristiti kao aditivi u hrani i pićima.

Ultrazvučna ekstrakcija fitonutrijenata iz ljuski kakaoa

Ultrazvučna ekstrakcija kakao ljuske: Ultrazvučna ekstrakcija pretvara biootpad kakaa (npr. ljusku kakaa, ljusku mahuna) u vrijedne prehrambene proizvode kao što su kakao puter, jedinjenja okusa, fitonutrijenti, voćni šećeri i dijetalna vlakna. Za efikasan proces ultrazvučne ekstrakcije potrebna je samo sirova predtretman biomase kakao ljuske, odnosno mlevenje ljuske kakaa.

Snažni ultrazvuk za ekstrakciju

Mehanizam intenziviranja ekstrakcije snažnog ultrazvuka uglavnom se pripisuje fenomenu akustične kavitacije. Ultrazvučna kavitacija uzrokuje sudare između čestica kakao ljuske/ljuske, što rezultira interpartikularnim frakcioniranjem i smanjenjem veličine čestica. Kada se kavitacijski mjehurići kolabiraju na površini kakao čvrstih tvari, erozija i sonoporacija dodatno povećavaju površinu čestica. Na taj način intenzivirani prijenos mase olakšava oslobađanje molekula kao što su proteini, lipidi i fitokemikalije. Ultrazvučno generirane posmične sile poboljšavaju prodiranje rastvarača u ćelijski matriks botaničke materije i poboljšavaju propusnost ćelijskih membrana, respektivno. Ovi mehanizmi snage ultrazvuka su odgovorni za značajno intenziviranje procesa postignuto kada se ultrazvučna metoda primjenjuje za botaničku ekstrakciju.

Ekstrakcija kakao ljuske potpomognuta ultrazvukom dokazano istraživanjem

Grillo et al. (2018) istraživali su ekstrakciju kakao maslaca, polifenola (npr. katehin, epikatehin, procijanidin dimeri, trimeri i tetrameri), antioksidansa i metilksantina (npr. kofein, teobromin) iz ljuske kakao zrna ultrazvučnom ekstrakcijom. Kao što tabela ispod pokazuje, ultrazvuk je uvijek povećavao prinose i lipofilnih i hidrofilnih ekstrakata, što je rezultiralo ekstraktima bogatim antioksidativnim flavanolima (katehini i epikatehini), teobrominom (32,7 ± 0,12 mg/g ljuske), kofeinom (1,76 ± 0,08 mg/g ljuske) kakao puter, na jednostavan i lak način. Najbolji rezultati pod ultrazvučnom obradom postignuti su upotrebom ternarne mješavine, koja daje nešto niži ukupni oporavak hidrofilne frakcije i osigurava 16 puta smanjenje vremena ekstrakcije.

Ekstrakcija potpomognuta ultrazvukom (UAE) i konvencionalni procesi daju se od sirove ljuske kakaa, izražene kao w/w postotak. Ultrazvučna ekstrakcija daje znatno veće prinose.
Studija i autorska prava od strane Grillo et al. 2019.

Yusof et al. (2019) mogao bi dokazati i efikasnost ultrazvučne ekstrakcije flavonoida iz ljuske kakaa. Utvrdili su da su sljedeći parametri ekstrakcije koncentracije etanola, temperature i vremena ultrazvučne obrade najefikasniji, odnosno pod sljedećim uvjetima postignuti su najveći prinosi ekstrakta: postignuta je maksimalna vrijednost ukupnog sadržaja flavonoida (TFC; 7,47 mg RE/g osušene težine (DW)) Koncentracija etanola 80%, temperatura procesa 55ºC i ultrazvuk u trajanju od 45 minuta.

Ultrazvučni ekstraktori visokih performansi za preradu kakao otpada

Ultrazvučni sistemi za ekstrakciju visokih performansi kompanije Hielscher Ultrasonics koriste se širom svijeta na R&D, mala, srednja i potpuno komercijalna proizvodnja. Ultrazvučni ekstraktori visokih performansi intenziviraju proces ekstrakcije i povećavaju prinos i ukupnu efikasnost proizvodnje visokokvalitetnog ekstrakta. Hielscher Ultrasonics nudi opremu za ekstrakciju za bilo koji volumen / kapacitet procesa. S iskustvom u botaničkoj ekstrakciji više od 25 godina, Hielscher Ultrasonics je vaš pouzdan partner za ultrazvučnu ekstrakciju visokih performansi!

Vrhunski ultrazvučni aparati visokih performansi za ekstrakciju kakaa

Pametne karakteristike Hielscher ultrasonicatora su dizajnirane da garantuju pouzdan rad, ponovljive rezultate i jednostavnost za korišćenje. Operativnim postavkama se može lako pristupiti i birati ih putem intuitivnog menija, kojem se može pristupiti putem digitalnog dodirnog ekrana u boji i daljinskog upravljača pretraživača. Stoga se svi uvjeti obrade kao što su neto energija, ukupna energija, amplituda, vrijeme, pritisak i temperatura automatski snimaju na ugrađenu SD karticu. Ovo vam omogućava da revidirate i uporedite prethodne serije sonikacije i da optimizirate proces ekstrakcije ljuske kakao zrna do najveće efikasnosti.
Hielscher Ultrasonics sistemi se koriste širom svijeta za proizvodnju visokokvalitetnih biljnih ekstrakata. Hielscher industrijski ultrasonicatori mogu lako pokrenuti visoke amplitude u kontinuiranom radu (24/7/365). Amplitude do 200 µm mogu se lako kontinuirano generirati sa standardnim sonotrodama (ultrazvučne sonde / rogovi). Za još veće amplitude, dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode. Zbog svoje robusnosti i niskog održavanja, naši ultrazvučni sistemi za ekstrakciju se obično instaliraju za teške primjene i u zahtjevnim okruženjima.

 
Kontaktirajte nas sada da saznate više o ultrazvučnoj ekstrakciji polifenola, antioksidansa, šećera i kakao putera iz kakao nusproizvoda. Biće nam drago da Vam pošaljemo informacije o našim ultrazvučnim sistemima za ekstrakciju i cenama! Naše iskusno osoblje će rado razgovarati s vama o vašoj prijavi i zahtjevima obrade!
 

Tabela ispod daje vam indikaciju približnih kapaciteta obrade naših ultrazvučnih aparata: