• Den konventionelle decaffeination 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 hårde opløsningsmidler.
• Ultralyd decaffeination er en økonomisk, effektiv og grøn metoder til at producere høj kvalitet koffeinfri kaffe, te og kakaoprodukter.

Decaffeination 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 koffeinfri middel (såsom methylenchlorid, CO2 eller ethylacetat) for at fremskynde processen. Ved at anvende ultralyd vandbaseret ekstraktion i kombination med aktivt kul som koffeinfri middel, fremstilles en koffeinfri 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 vandkoffeinfri proces fungerer på basis af opløsning og osmose for at fjerne koffein fra kaffebønner, teblade og kakaobønner.
Integrering af sonde-type ultralydapparater i den schweiziske vand koffeinfri proces indebærer inkorporering sonikering i bestemte faser af processen for at forbedre koffein ekstraktion. Den schweiziske vandudskillelsesproces involverer fire hovedprocestrin. Mens implementeringen af ultralyd til en mere effektiv koffeinfri kan variere afhængigt af den specifikke opsætning og udstyr, er her en generel oversigt over, hvordan sonde-type ultralydapparater hovedsageligt integreres til procesforbedring:

1. Iblødsætning fase: Det første trin i Swiss Water decaffeination proces involverer iblødsætning af grønne kaffebønner i varmt vand for at skabe en smagsladet vandopløsning. Under denne blødgøringsfase kan en sonde-type ultralydator bruges til at anvende sonikering for at lette ekstraktionen af koffein fra bønnerne. Ultralydbehandling er kendt for sin evne til at intensivere ekstraktionsprocesser fra af bioaktive forbindelser såsom koffein fra plantematerialer. De mekaniske kræfter i 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, sonikering hastigheder koffeinfri proces betydeligt op. Den ultralydekstraherede koffein er et værdifuldt tilsætningsstof til mad og drikkevarer, f.eks. energidrikke.
2. Koffein fjernelse fase: Efter den første iblødsætning adskilles det smagsladede vand, der indeholder koffein, fra kaffebønnerne. Dette vand ledes typisk gennem aktive kulfiltre for at fjerne koffein. 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 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: De koffeinfri bønner, som er blevet frataget koffein og aroma molekyler, kasseres. Koffein-fri smag-og polyphenol-beriget vand (også kendt som "grøn kaffeekstrakt") er meget værdifuld og bruges til at fjerne koffein fra en frisk batch af stadig koffein-holdige kaffebønner.
   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 ekstraktion af koffein fra et nyt parti grønne kaffebønner. Denne reabsorption fase 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, forbedre ekstraktionseffektiviteten og reducere ekstraktionstiden.
4. Gentagen reabsorption og tørring: Reabsorptions- og sonikeringstrinnene 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 ultralyd koffeinfri af kaffebønner

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

Højtydende ultralydapparater til opløsningsmiddelfri 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. Ultralydator har Hielscher-porteføljen af ultralydapparater den ideelle ultralydator til dig kaffebrygning og koffeinfri proces!
Som lang tid erfaren producent og konsulent for high-power ultralydapparater og deres anvendelse, Hielscher er din partner for ultralyd-assisteret udvinding processer. Hielscher ultralydsprocessorer installeres over hele verden til applikationer i fødevaren & fødevareindustrien og den kemiske industri.
Vi leverer ikke kun High-Power ultralyd udsugningsanlæg, men vi hjælper vores kunder også med vores dybe viden. Vores kundeservice spænder fra konsultation og gennemførlighedsundersøgelser til procesoptimering og pilot udstyr til installation af ultralydssystemer på industriel skala.
Tilbyder en bred vifte af ultralydsprocessorer og tilbehør (såsom sonotroder, flowceller og reaktorer), kan vi anbefale dig det mest egnede system, der opfylder kravene, hvis din proceskapacitet og betingelser. Installation og eftermontering i eksisterende proceslinjer kan nemt gøres, da vores ultralydsudsugningsanlæg kan integreres uden store ændringer.
Vores veluddannede medarbejdere i proceskonsulenter, kemikere og ingeniører guider vores kunder mod en vellykket installation og drift. Hielschers udstyr har en fremragende robusthed og kræver kun meget lav vedligeholdelse. Til drifts træning, første idriftsættelse og vedligeholdelsesservice har vi et veluddannet team, der hjælper vores kunder.

Caution: Video "title" is missing