Opløsningsmiddelfri koffeinfri med Power-Ultrasound

• Den konventionelle koffeinfri proces af kaffe og te kræver brug af giftige opløsningsmidler.
• Ultralyd koffeinfri er en effektiv intensiveringsmetode, der gør det muligt at fjerne koffein i en vandbaseret ekstraktionsprocedure uden brug af skrappe opløsningsmidler.
• Ultralyd koffeinfri er en økonomisk, effektiv og grøn metode til at producere koffeinfri kaffe, te og kakaoprodukter af høj kvalitet.

Koffeinfri med ultralydbehandling

Koffein er et vandopløseligt stof, så vand kan bruges til fjernelse af koffein fra kaffe, te og kakao. Konventionelle koffeinfri processer bruger et kemikalie som koffeinfrit middel (såsom methylenchlorid, CO2 eller ethylacetat) til at fremskynde processen. Ved at bruge ultralydsvandbaseret ekstraktion i kombination med aktivt kul som koffeinfrit middel fremstilles et koffeinfrit kaffe-, te- eller kakaoprodukt i en organisk og miljøvenlig proces.

Ultralyd intensiveret Swiss Water Decaffeination

Den ultralydassisterede koffeinfri er en intensiveringsproces af den såkaldte Swiss water decaffeination .
Den schweiziske vandafkaffelsesproces arbejder på basis af opløsning og osmose for at fjerne koffein fra kaffebønner, teblade og kakaobønner.
Integrering af sonde-type ultralydapparater i Swiss Water koffeinfri proces involverer inkorporering af sonikering under specifikke stadier af processen for at forbedre koffeinekstraktion. Den schweiziske vandafkaffelsesproces involverer fire hovedprocestrin. Mens implementeringen af ultralyd for en mere effektiv koffeinfri kan variere afhængigt af den specifikke opsætning og udstyr, er her en generel oversigt over, hvordan sonde-type ultralydapparater hovedsageligt er integreret til procesforbedring:

1. Iblødsætning fase: Det første trin i Swiss Water koffeinfri proces involverer iblødsætning af grønne kaffebønner i varmt vand for at skabe en smagsfyldt vandopløsning. Under denne iblødsætningsfase kan en sonde-type ultralydsapparat bruges til at anvende sonikering for at lette ekstraktionen af koffein fra bønnerne. Ultralydbehandling er kendt for sin evne til at intensivere ekstraktionsprocesser fra bioaktive forbindelser såsom koffein fra plantematerialer. De mekaniske kræfter af ultralyd? akustisk kavitation perforerer og forstyrrer celler og fremmer masseoverførsel. Derved fjernes koffein fra bønnerne og frigives effektivt i vandet. På grund af disse virkninger fremskynder sonikering koffeinfri proces betydeligt op. Den ultralydsekstraherede koffein er et værdifuldt tilsætningsstof til mad og drikkevarer, f.eks. energidrikke.
2. Fase til fjernelse af koffein: Efter den første iblødsætning adskilles det smagsladede vand, der indeholder koffein, fra kaffebønnerne. Dette vand ledes typisk gennem aktive kulfiltre for at fjerne koffeinen. Porøsiteten af dette filter er dimensioneret til kun at fange større koffeinmolekyler, samtidig med at mindre olie- og smagsmolekyler kan passere igennem. Det betyder, at kulfilteret holder på koffeinen, mens det filtrerede vand indeholder alle de mindre bioaktive stoffer, som er kendt for at give kaffe, te og kakao deres karakteristiske aroma og næringsværdi.
3. Reabsorptionstrin: The decaffeinated beans, which have been stripped of caffeine and flavour molecules, are discarded. The caffeine-free flavor- and polyphenol-enriched water (also known as “Grøn kaffe ekstrakt”) is highly valuable and is used to remove the caffeine from a fresh batch of still caffeine-containing coffee beans.
   Da dette vand er mættet med smagsmolekyler og andre bioaktive stoffer, kan disse forbindelser ikke opløses i det friske parti kaffebønner. Derved frigives kun koffeinmolekyler fra kaffebønnerne i vandet og en koffeinfri uden at fjerne aroma og andre værdifulde fytokemikalier. Når det smagsladede vand er fri for koffein, genbruges det til at udvinde koffein fra et nyt parti grønne kaffebønner. Dette reabsorptionstrin kan drage fordel af brugen af sonde-type ultralydbehandling igen. De grønne bønner gennemblødes i det smagsladede vand, og ultralydbehandling anvendes for at lette koffeinekstraktion. Sonikeringen hjælper med at forbedre vandets indtrængning i bønnerne, hvilket forbedrer ekstraktionseffektiviteten og reducerer ekstraktionstiden.
4. Gentagen reabsorption og tørring: Reabsorptions- og sonikeringstrinene kan gentages flere gange, indtil det ønskede niveau af koffeinfri er opnået. Efter den endelige reabsorption tørres de koffeinfri kaffebønner typisk, og det smagsladede vand er klar til genbrug i næste batch.

Casestudie af ultralydskoffeinfri kaffebønner

Undersøgelsen af Huamaní-Meléndez og Darros-Barbosa (2018) havde til formål at undersøge effekten af ultralydsintensitet, puls og temperatur på ekstraktionen af koffein fra Arabica-kaffebønner ved hjælp af et vandig medium. Forskerne brugte Hielscher ultralydssonden UP400S (400 watt; se billedet til venstre) og udførte eksperimenter ved forskellige intensiteter, pulsvarigheder og temperaturer. De fandt ud af, at forøgelse af ultralydsintensiteten og pulsvarigheden førte til en højere koffeinekstraktionshastighed, men kun op til et vist punkt, hvorefter yderligere stigninger ikke forbedrede ekstraktionen signifikant. De optimale betingelser for koffeinekstraktion viste sig at være en ultralydsintensitet på 75 W/cm2, en pulsvarighed på 5 sek. og en temperatur på 25°C. Undersøgelsen giver en specifik protokol for brug af ultralyd til at udvinde koffein fra kaffebønner og tyder på, at denne metode kan være et effektivt og miljøvenligt alternativ til traditionelle koffeinfri processer.

Højtydende ultralydapparater til opløsningsmiddelfri koffeinfri koffeinfri

Hielscher Ultrasonics giver dig højtydende ultralydapparater til de milde, men alligevel meget effektive ekstraktions- og koffeinfri processer. Med ultralydseffekt fra 50 til 16.000 watt pr. Ultralydsapparat har Hielscher-porteføljen af ultralydapparater den ideelle ultralydsapparat til dig kaffebrygning og koffeinfri proces!
Som mangeårig erfaren producent og konsulent for ultralydapparater med høj effekt og deres anvendelse er Hielscher din partner til ultralydassisterede ekstraktionsprocesser. Hielscher ultralydsprocessorer er installeret over hele verden til applikationer i fødevarer & Drikkevarer, farmaceutiske og kemiske industrier.
Vi leverer ikke kun ultralydsekstraktorer med høj effekt, men vi hjælper også vores kunder med vores dybe viden. Vores kundeservice spænder fra rådgivning og forundersøgelser til procesoptimering og pilotudstyr til installation af ultralydssystemer i industriel skala.
Vi tilbyder en bred vifte af ultralydsprocessorer og tilbehør (såsom sonotroder, flowceller og reaktorer) og kan anbefale dig det bedst egnede system, der opfylder kravene, hvis din proceskapacitet og -betingelser. Installation og eftermontering i eksisterende proceslinjer kan nemt udføres, da vores ultralydsekstraktorer kan integreres uden store ændringer.
Our well-trained staff of process consultants, chemists, and engineers guide our customers towards a successful installation and operation. Hielscher’s equipment has an outstanding robustness and requires only very low maintenance. For operational training, first commissioning, and maintenance service, we have a well-trained team which assist our customers.