Extrakty z kakaových skořápek s výkonným ultrazvukem
Kakaový odpad, jako je dužina kakaových plodů a kakaové slupky, lze snadno zhodnotit extrakcí kakaového másla, ovocného cukru a bioaktivních látek. Ultrazvuková extrakce se ukázala jako vysoce účinná technika izolace cenných složek z kakaového odpadu. Ultrazvukové extraktory uvolňují z kakaových slupek, skořápek a ovocné dužiny vysoké výtěžky potravinářských sloučenin během rychlého, bezpečného a jednoduchého zpracování.
Vedlejší produkty z kakaa
Kakao (Theobroma cacao L.) je cenná plodina, jejíž boby se používají především k výrobě čokolády. Po sklizni kakaových lusků, buď před pražením kakaových bobů, nebo po něm, se boby zbaví slupek (známých také jako slupky nebo slupky) a dužiny plodů. Skořápky kakaových bobů a dužina plodů se považují za vedlejší produkt kakaového průmyslu. V závislosti na druhu kakaovníku tvoří kakaové boby přibližně 25 % hmotnosti kakaových plodů. Dužina tvoří dalších 25 % hmotnosti a zbytek jsou slupky, které se většinou vyhazují jako odpad. Vedlejší produkty kakaa, jako jsou skořápky a dužina, jsou však bohaté na vlákninu, antioxidanty, polyfenoly, aromatické sloučeniny, cukry a lipidy, které lze použít jako přísady do potravin a nápojů.
Ultrazvukový extrakční systém UIP2000hdT pro zpracování vedlejších produktů kakaa. Ultrazvuková extrakce uvolňuje antioxidanty, polyfenoly a flavonoidy z kakaových skořápek.
Ultrazvuková extrakce fytonutrientů z kakaových skořápek
Ultrazvuková extrakce kakaových skořápek: Ultrazvuková extrakce přeměňuje kakaový biologický odpad (např. kakaové slupky, slupky lusků) na cenné potravinářské výrobky, jako je kakaové máslo, aromatické sloučeniny, fytonutrienty, ovocné cukry a vláknina. Pro efektivní ultrazvukový extrakční proces je nutná pouze hrubá předúprava biomasy kakaové skořápky, tj. mletí kakaové skořápky.
Výkonový ultrazvuk pro extrakci
Extrakční zesilovací mechanismus výkonového ultrazvuku je připisován především jevu akustické kavitace. Ultrazvuková kavitace způsobuje srážky mezi částicemi kakaové skořápky / slupky, což má za následek mezidruhovou frakcionaci a zmenšení velikosti částic. Když se kavitační bubliny zhroutí na povrchu kakaové sušiny, eroze a sonoporace dále zvětšují povrch částic. Takto zesílený přenos hmoty usnadňuje uvolňování molekul, jako jsou proteiny, lipidy a fytochemikálie. Ultrazvukem generované smykové síly zlepšují pronikání rozpouštědla do buněčné matrice botanické hmoty a zlepšují propustnost buněčných membrán. Tyto mechanismy energetického ultrazvuku jsou zodpovědné za významné zintenzivnění procesu dosažené při ultrazvuku je aplikována pro botanickou extrakci.
- Vysoké výnosy
- Rychlý proces
- nízké provozní náklady
- Reprodukovatelné výsledky
- Lineární škálovatelnost
- jednoduchá obsluha
- Robustnost
Ultrazvukem asistovaná extrakce kakaových skořápek prokázaná výzkumem
Grillo et al. (2018) zkoumali extrakci kakaového másla, polyfenolů (např. katechin, epikatechin, prokyanidinové dimery, trimery a tetramery), antioxidantů a methylxantinu (např. kofein, theobromin) ze skořápek kakaových bobů pomocí ultrazvukové extrakce. Jak ukazuje níže uvedená tabulka, ultrazvuku vždy zvyšoval výnosy lipofilních i hydrofilních extraktů, což vedlo k extraktům bohatým na antioxidační flavanoly (katechiny a epikatechiny), theobromin (32,7 ± 0,12 mg / g skořápky), kofein (1,76 ± 0,08 mg / g skořápky) a kakaové máslo, jednoduchým a snadným způsobem. Nejlepších výsledků při sonikaci bylo dosaženo použitím ternární směsi, která poskytuje mírně nižší výtěžnost celkové hydrofilní frakce a poskytuje 16násobné zkrácení doby extrakce.
Ultrazvukem asistovaná extrakce (SAE) a konvenční proces výtěžky ze surových kakaových skořápek, vyjádřené v hmotnostních procentech. Ultrazvuková extrakce poskytuje výrazně vyšší výnosy.
Studium a autorská práva Grillo et al. 2019.
Yusof et al. (2019) by mohl dokázat účinnost ultrazvukové extrakce flavonoidů z kakaové skořápky také. Zjistili, že následující extrakční parametry koncentrace ethanolu, teploty a doby ultrazvuku jsou nejúčinnější, tj. za následujících podmínek byly získány nejvyšší výtěžky extraktu: maximální hodnota celkového obsahu flavonoidů (TFC; 7,47 mg RE/g sušiny (DW)) byla dosažena 80% koncentrace ethanolu, procesní teplota 55 ° C a 45 min sonikace.
Vysoce výkonné ultrazvukové extraktory pro zpracování kakaového odpadu
Vysoce výkonné ultrazvukové extrakční systémy od společnosti Hielscher Ultrasonics se používají po celém světě na R&D, malé, střední a plně komerční výrobní úrovně. Vysoce výkonné ultrazvukové extraktory zintenzivňují proces extrakce a zvyšují výtěžnost a celkovou účinnost výroby vysoce kvalitního extraktu. Hielscher Ultrasonics nabízí extrakční zařízení pro jakýkoli objem / procesní kapacitu. Se zkušenostmi s botanickou extrakcí již více než 25 let, Hielscher Ultrasonics je vaším důvěryhodným partnerem pro vysoce výkonnou ultrazvukovou extrakci!
Vysoce výkonné, nejmodernější ultrasonicators pro extrakci kakaa
Inteligentní funkce Hielscher ultrasonicators jsou navrženy tak, aby zaručovaly spolehlivý provoz, reprodukovatelné výsledky a uživatelskou přívětivost. K provozním nastavením lze snadno přistupovat a vytáčet je prostřednictvím intuitivního menu, ke kterému lze přistupovat pomocí digitálního barevného dotykového displeje a dálkového ovládání prohlížeče. Proto se všechny podmínky zpracování, jako je čistá energie, celková energie, amplituda, čas, tlak a teplota, automaticky zaznamenávají na vestavěnou SD kartu. To vám umožní revidovat a porovnat předchozí běhy sonikace a optimalizovat proces extrakce skořápek kakaových bobů na nejvyšší účinnost.
Hielscher Ultrazvukové systémy se používají po celém světě pro výrobu vysoce kvalitních botanických extraktů. Hielscher průmyslové ultrasonicators mohou snadno provozovat vysoké amplitudy v nepřetržitém provozu (24/7/365). Amplitudy až 200 μm lze snadno kontinuálně generovat pomocí standardních sonotrod (ultrazvukové sondy / rohy). Pro ještě vyšší amplitudy jsou k dispozici přizpůsobené ultrazvukové sonotrody. Díky své robustnosti a nízké údržbě se naše ultrazvukové extrakční systémy běžně instalují pro náročné aplikace a v náročných prostředích.
Kontaktujte nás nyní, abyste se dozvěděli více o ultrazvukové extrakci polyfenolů, antioxidantů, cukrů a kakaového másla z vedlejších produktů kakaa. Rádi vám zašleme informace o našich ultrazvukových extrakčních systémech a cenách! Naši zkušení pracovníci s vámi rádi prodiskutují vaši žádost a požadavky na zpracování!
Níže uvedená tabulka vám poskytuje přibližný přehled o zpracovatelské kapacitě našich ultrasonicators:
| Objem dávky | Průtok | Doporučená zařízení |
|---|---|---|
| 1 až 500 ml | 10 až 200 ml / min | UP100H |
| 10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 až 20L | 0.2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100 l | 2 až 10 l/min | UIP4000hdT |
| Není k dispozici | 10 až 100 l / min | UIP16000 |
| Není k dispozici | větší | shluk UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Zeptejte se nás!
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory pro míchání aplikací, disperze, emulgaci a extrakci v laboratorním, pilotním a průmyslovém měřítku.
Literatura / Reference
- Disca, V.; Travaglia, F.; Carini, C.; Coïsson, J.D.; Cravotto, G.; Arlorio, M.; Locatelli, M. (2024): Improving the Extraction of Polyphenols from Cocoa Bean Shells by Ultrasound and Microwaves: A Comparative Study. Antioxidants 2024, 13, 1097.
- Giorgio Grillo, Luisa Boffa, Arianna Binello, Stefano Mantegna, Giancarlo Cravotto, Farid Chemat, Tatiana Dizhbite, Liga Lauberte, Galina Telysheva (2019): Cocoa bean shell waste valorisation; extraction from lab to pilot-scale cavitational reactors. Food Research International, Volume 115, 2019. 200-208.
- Md Yusof, A. H.; Abd Gani, S. S.; Zaidan, U. H.; Halmi, M.; Zainudin, B. H. (2019): Optimization of an Ultrasound-Assisted Extraction Condition for Flavonoid Compounds from Cocoa Shells (Theobroma cacao) Using Response Surface Methodology. Molecules 2019, 24(4), 711.
- Ruesgas-Ramón M, Suárez-Quiroz ML, González-Ríos O, Baréa B, Cazals G, Figueroa-Espinoza MC, Durand E. (2020): Biomolecules extraction from coffee and cocoa by- and co-products using deep eutectic solvents. J Sci Food Agric 100(1), 2020. 81-91.
- Medina-Torres N.; Ayora-Talavera T.; Espinosa-Andrews H.; Sánchez-Contreras A.; Pacheco N. (2017): Ultrasound Assisted Extraction for the Recovery of Phenolic Compounds from Vegetable Sources. Agronomy 7(3):47, 2017.
- S.R. Shirsath, S.H. Sonawane, P.R. Gogate (2012): Intensification of extraction of natural products using ultrasonic irradiations–A review of current status. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification Volume 53, 2012. 10-23.
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratoř k průmyslová velikost.