Kaakaojätettä, kuten kaakaohedelmämassaa ja kaakaopapujen kuoria, voidaan helposti käyttää uuttamalla kaakaovoita, hedelmäsokeria ja bioaktiivisia yhdisteitä. Ultraääniuutto on osoittautunut erittäin tehokkaaksi tekniikaksi eristää arvokkaita komponentteja kaakaojätteestä. Ultraääniuuttokoneet vapauttavat runsaasti elintarvikelaatuisia yhdisteitä kaakaon kuoresta, kuorista ja hedelmämassasta nopeassa, turvallisessa ja yksinkertaisessa hoidossa.

Kaakaon sivutuotteet
Kaakao (Theobroma cacao L.) on arvokas sato, jota pavut käytetään pääasiassa suklaan tuotantoon. Kaakaopapujen korjuun jälkeen joko ennen kaakaopapujen paahtamista tai sen jälkeen pavut vapautuvat kuorista (tunnetaan myös nimellä rungot tai kuoret) ja hedelmämassasta. Kaakaon kuoria ja kaakaohedelmämassaa pidetään kaakaoteollisuuden alatuotteena. Kaakaohedelmälajista riippuen pavut muodostavat noin 25% wt. kaakaohedelmistä. Massan osuus on vielä 25 % ja loppu on kuori/kuori, joka hävitetaan enimmäkseen jätteenä. Kaakaon sivutuotteissa, kuten kuoressa ja massassa, on kuitenkin runsaasti kuituja, antioksidantteja, polyfenoleja, makuyhdisteitä, sokereita ja lipidejä, joita voidaan käyttää lisäaineina elintarvikkeissa ja juomissa.

Fyto-ravinteiden ultraääniuutto kaakaon kuorista

Ultraääni Kaakaon kuoriuutto: Ultraääniuutto muuttaa kaakaobiojätteen (esim. kaakaon kuori, palkokuori) arvokkaiksi elintarvikkeiksi, kuten kaakaovoiksi, makuyhdisteiksi, fytoravinteille, hedelmäsokeriksi ja ravintokuiduiksi. Tehokasta ultraääniuuttoprosessia varten tarvitaan vain kaakaonkuoren biomassan raaka esikäsitteleminen eli kaakaon kuoren jyrsintä.

Teho ultraääni uuttamiseen

Tehon ultraäänen uuttamista tehostava mekanismi johtuu pääasiassa akustisen kavitaatioilmiön ilmiöstä. Ultraäänikavitaatio aiheuttaa törmäyksiä kaakaonkuoren / kuoren hiukkasten välillä, mikä johtaa interkliikulaariseen fraktiointiin ja hiukkaskoon pienenemiseen. Kun kavitaatiokuplat romahtavat kaakaon kiinteiden ainesten pinnalle, eroosio ja sonoporaatio suurentavat hiukkaspintaa entisestään. Näin tehostettu massansiirto helpottaa molekyylien, kuten proteiinien, lipidien ja fytokemikaalien, vapautumista. Ultraäänellä luodut leikkausvoimat parantavat liuottimen tunkeutumista kasvitieteellisen aineen solumatriisiin ja parantavat solukalvojen läpäisevyyttä. Nämä tehon ultraäänimekanismit ovat vastuussa merkittävästä prosessin voimistumisesta, joka saavutetaan, kun ultraääniä käytetään kasvitieteelliseen uuttamiseen.

Ultraäänellä avustettu kaakaokuoren louhinta, joka on todistettu tutkimuksella

Grillo et al. (2018) tutki kaakaovoin, polyfenolien (esim. catechin, epicatechin, procyanidin dimers, trimmerit ja tetrameerit), antioksidanttien ja metyyliksantiinin (esim. kofeiini, teobromiini) uuttamista kaakaopavun kuorista ultraääniuuttoa käyttäen. Kuten alla olevasta taulukosta käy ilmi, ultrasonication lisäsi aina sekä lipofiilisten että hydrofiilisten uutteiden saantoa, mikä johti antioksidantti flavanoleja (catechins ja epicatechins), teobromiinin (32,7 ± 0,12 mg/g kuoret), kofeiinin (1,76 ± 0,08 mg/g kuoret) ja kaakaovoin, yksinkertaisella ja helpolla tavalla. Parhaat tulokset sonikaatiossa saavutettiin ternaarisekoitteella, joka antaa hieman pienemmän hydrofiilisen fraktion kokonaistalteenottoa ja vähentää uuttoaikaa 16-kertaisesti.

Ultraääniavusteinen uuttaminen (Arabiemiirikunnat) ja tavanomainen prosessi saanto raa'asta kaakaon kuoresta ilmaistuna w/w prosentteina. Ultraääniuutto antaa huomattavasti korkeammat tuotot.
Opiskelu ja tekijänoikeudet Grillo ym. 2019.

Yusof et al. (2019) voisi todistaa myös flavonoidien ultraääniuuton tehokkuuden kaakaon kuoresta. Ne havaitsivat, että etanolipitoisuuden, lämpötilan ja ultrasonication-ajan uuttoparametrien jälkeen saatiin tehokkaimmat, eli seuraavissa olosuhteissa saatiin suurimmat uutetuotokset: flavonoidipitoisuuden (TFC; 7,47 mg RE/g kuivattua painoa (DW)) enimmäisarvo saavutettiin 80%: n etanolipitoisuudella, 55 asteen prosessilämpötilalla ja 45 min-sonikaatiolla.

Korkean suorituskyvyn ultraääniuuttokoneet kaakaojätteen käsittelyyn

Hielscher Ultrasonicsin korkean suorituskyvyn ultraääniuuttojärjestelmiä käytetään maailmanlaajuisesti R: llä&D, pienet, keskisäntyiset ja täysin kaupalliset tuotantotasot. Korkean suorituskyvyn ultraääniuuttokoneet tehostavat louhintaprosessia ja lisäävät korkealaatuisen uutteentuotannon tuottoa ja yleistä tehokkuutta. Hielscher Ultrasonics tarjoaa uuttolaitteita mihin tahansa tilavuuteen / prosessikapasiteettiin. Hielscher Ultrasonics on yli 25 vuoden kokemus kasvitieteellisestä uuttamisesta, ja se on luotettava kumppanisi korkean suorituskyvyn ultraääniuuttoon!

Suorituskykyiset, huippuluokan ultraäänit

Hielscher-ultraäänilaitteiden älykkäät ominaisuudet on suunniteltu takaamaan luotettava toiminta, toistettavissa oleva lopputulos ja käyttäjäystävällisyys. Toiminta-asetuksiin pääsee helposti käsiksi ja niihin voi soittaa intuitiivisen valikon kautta, johon pääsee digitaalisen värikosketusnäytön ja selaimen kaukosäätimen kautta. Siksi kaikki käsittelyolosuhteet, kuten nettoenergia, kokonaisenergia, amplitudi, aika, paine ja lämpötila, kirjataan automaattisesti sisäänrakennetulle SD-kortille. Näin voit tarkistaa ja verrata aiempia sonikaatioajoja ja optimoida kaakaopapujen kuoren louhintaprosessin mahdollisimman tehokkaasti.
Hielscher Ultrasonics -järjestelmiä käytetään maailmanlaajuisesti korkealaatuisten kasvitieteellisten uutteiden valmistukseen. Hielscherin teolliset ultraäänikoneet voivat helposti käyttää korkeita amplitudia jatkuvassa käytössä (24/7/365). Jopa 200 μm: n amplitudit voidaan helposti jatkuvasti tuottaa tavallisilla sonotrodeilla (ultraäänianturit / sarvet). Vielä korkeampia amplitudit, räätälöity ultraääni ultraääni sonotrodit ovat saatavilla. Kestävyyksistään ja vähäisestä huollostaan johtuen ultraääniuuttojärjestelmämme asennetaan yleisesti raskaisiin sovelluksiin ja vaativiin ympäristöihin.

Ota yhteyttä nyt oppiaksesi lisää polyfenolien, antioksidanttien, sokereita ja kaakaovoin ultraääniuuttoa kaakaon sivutuotteista. Lähetämme mielellämme sinulle tietoa ultraääniuuttojärjestelmistämme ja hinnoittelustamme! Kokenut henkilökuntamme keskustelee mielellään hakemuksestasi ja käsittelyvaatimuksistasi kanssasi!
Seuraavassa taulukossa on merkintä ultrasonicatorien likimääräisestä käsittelykapasiteetista: