Liuotinvapaa kofeiinittomuus Power-Ultraäänellä

• Kahvin ja teen tavanomainen kofeiinittomuusprosessi vaatii myrkyllisten liuottimien käyttöä.
• Ultraäänikofeiini on tehokas tehostamismenetelmä, jonka avulla kofeiini voidaan poistaa vesipohjaisessa uuttomenetelmässä ilman kovia liuottimia.
• Ultraäänikofeiini on taloudellinen, tehokas ja vihreä menetelmä korkealaatuisten kofeiinittomien kahvi-, tee- ja kaakaotuotteiden tuottamiseksi.

Kofeiinittomuus ultraäänellä

Kofeiini on vesiliukoinen aine, joten vettä voidaan käyttää kofeiinin poistamiseen kahvista, teestä ja kaakaosta. Tavanomaisissa kofeiinittomuusprosesseissa käytetään kemikaalia kofeiinittomana aineena (kuten metyleenikloridia, CO2: ta tai etyyliasetaattia) prosessin nopeuttamiseksi. Käyttämällä ultraäänivesipohjaista uuttoa yhdessä aktiivihiilen kanssa kofeiinittomana aineena valmistetaan kofeiiniton kahvi, tee tai kaakaotuote orgaanisessa ja ympäristöystävällisessä prosessissa.

Ultraäänellä tehostettu Swiss Water Decaffeination

Ultraäänellä avustettu kofeiini on ns. Swiss water decaffeination .
Sveitsiläinen vedenkofeiiniprosessi toimii liuottamisen ja osmoosin pohjalta kofeiinin poistamiseksi kahvipavuista, teelehdistä ja kaakaopavuista.
Koetintyyppisten ultraäänilaitteiden integrointi Sveitsin veden kofeiinittomuusprosessiin sisältää sonikoinnin sisällyttämisen prosessin tietyissä vaiheissa kofeiinin uuttamisen parantamiseksi. Sveitsiläinen veden kofeiinittomuusprosessi sisältää neljä suurta prosessivaihetta. Vaikka ultraäänen toteuttaminen tehokkaampaan kofeiinittomuuteen voi vaihdella riippuen erityisistä asetuksista ja laitteista, tässä on yleinen kuvaus siitä, miten koetintyyppiset ultraäänilaitteet integroidaan pääasiassa prosessin parantamiseen:

1. Liotusvaihe: Sveitsin veden kofeiinittomuusprosessin ensimmäinen vaihe sisältää vihreiden kahvipapujen liottamisen kuumassa vedessä makuladatun vesiliuoksen luomiseksi. Tämän liotusvaiheen aikana koetintyyppistä ultraäänilaitetta voidaan käyttää sonikaatioon kofeiinin uuttamisen helpottamiseksi pavuista. Ultrasonication on tunnettu kyvystään tehostaa uuttoprosesseja bioaktiivisista yhdisteistä, kuten kofeiinista kasvimateriaaleista. Ultraääni / akustisen kavitaation mekaaniset voimat rei'ittävät ja häiritsevät soluja ja edistävät massansiirtoa. Näin kofeiini poistuu pavuista ja vapautuu tehokkaasti veteen. Näiden vaikutusten vuoksi sonikaatio nopeuttaa kofeiinien poistoprosessia merkittävästi. Ultraäänellä uutettu kofeiini on arvokas lisäaine elintarvikkeille ja juomille, esimerkiksi energiajuomille.
2. Kofeiinin poistovaihe: Ensimmäisen liotuksen jälkeen kahvipavuista erotetaan kofeiinia sisältävä makupitoinen vesi. Tämä vesi johdetaan tyypillisesti aktiivihiilisuodattimien läpi kofeiinin poistamiseksi. Tämän suodattimen huokoisuus on mitoitettu vangitsemaan vain suurempia kofeiinimolekyylejä, samalla kun pienemmät öljy- ja makumolekyylit pääsevät läpi. Tämä tarkoittaa, että hiilisuodatin sisältää kofeiinia, kun taas suodatettu vesi sisältää kaikki pienemmät bioaktiiviset aineet, joiden tiedetään antavan kahville, teelle ja kaakaolle niiden tunnusomaisen aromin ja ravintoarvon.
3. Reabsorptiovaihe: Kofeiinittomat pavut, joista on poistettu kofeiini ja makumolekyylit, heitetään pois. Kofeiiniton maku- ja polyfenolirikastettu vesi (tunnetaan myös nimellä "Green Coffee Extract") on erittäin arvokas ja sitä käytetään poistamaan kofeiini tuoreesta erästä vielä kofeiinia sisältäviä kahvipapuja.
   Koska tämä vesi on kyllästetty makumolekyyleillä ja muilla bioaktiivisilla aineilla, nämä yhdisteet eivät voi liueta tuoreeseen kahvipapujen erään. Näin kahvipavuista vapautuu veteen vain kofeiinimolekyylejä ja kofeiinittomuus poistamatta aromia ja muita arvokkaita fytokemikaaleja. Kun makuun ladattu vesi ei sisällä kofeiinia, sitä käytetään uudelleen kofeiinin uuttamiseen uudesta vihreiden kahvipapujen erästä. Tämä reabsorptiovaihe voi hyötyä jälleen koetintyyppisen ultrasonicationin käytöstä. Vihreät pavut liotetaan makuun ladatussa vedessä, ja ultrasonicationia käytetään kofeiinin uuttamisen helpottamiseksi. Sonikaatio auttaa parantamaan veden tunkeutumista papuihin, parantamalla uuttotehokkuutta ja lyhentämällä uuttoaikaa.
4. Toistuva imeytyminen ja kuivaus: Reabsorptio- ja sonikaatiovaiheet voidaan toistaa useita kertoja, kunnes haluttu kofeiinittomuuden taso saavutetaan. Viimeisen imeytymisen jälkeen kofeiinittomat kahvipavut tyypillisesti kuivataan, ja makuladattu vesi on valmis uudelleenkäyttöön seuraavassa erässä.

Tapaustutkimus kahvipapujen ultraäänikofeiinittomuudesta

Huamaní-Meléndezin ja Darros-Barbosan (2018) tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia ultraääni-intensiteetin, pulssin ja lämpötilan vaikutusta kofeiinin uuttamiseen Arabica-kahvipavuista vesipitoisen väliaineen avulla. Tutkijat käyttivät Hielscherin korkean intensiteetin ultraäänianturia UP400S (400 wattia; katso kuva vasemmalla) ja suorittivat kokeita eri intensiteeteillä, pulssin kestoilla ja lämpötiloilla. He havaitsivat, että ultraääni-intensiteetin ja pulssin keston lisääminen johti korkeampaan kofeiinin uuttonopeuteen, mutta vain tiettyyn pisteeseen asti, minkä jälkeen lisälisäykset eivät parantaneet merkittävästi uuttamista. Optimaalisiksi olosuhteiksi kofeiinin uuttamiselle todettiin ultraääniintensiteetti 75 W/cm2, pulssin kesto 5 sekuntia ja lämpötila 25 °C. Tutkimus tarjoaa erityisen protokollan ultraäänen käyttämiseksi kofeiinin uuttamiseksi kahvipavuista ja ehdottaa, että tämä menetelmä voisi olla tehokas ja ympäristöystävällinen vaihtoehto perinteisille kofeiinittomille prosesseille.

Korkean suorituskyvyn ultraäänilaitteet liuotinvapaaseen kofeiinittomuuteen

Hielscher Ultrasonics tarjoaa sinulle korkean suorituskyvyn ultraäänilaitteita lieviin, mutta erittäin tehokkaisiin uutto- ja kofeiinittomuusprosesseihin. Ultraääniteholla 50 - 16,000 wattia ultraäänilaitetta kohti, Hielscherin ultraäänilaitteiden valikoimassa on ihanteellinen ultraäänilaite kahvin valmistukseen ja kofeiinittomuuteen!
Pitkäaikaisena kokeneena suuritehoisten ultraäänilaitteiden valmistajana ja konsulttina Hielscher on kumppanisi ultraäänellä avustetuissa uuttoprosesseissa. Hielscherin ultraääniprosessorit asennetaan maailmanlaajuisesti elintarvikesovelluksiin & juoma-, lääke- ja kemianteollisuus.
Emme toimita vain suuritehoisia ultraääniuuttimia, vaan autamme asiakkaitamme myös syvällisellä tietämyksellämme. Asiakaspalvelumme vaihtelee konsultoinnista ja toteutettavuustutkimuksista prosessien optimointiin ja pilottilaitteisiin ultraäänijärjestelmien asentamiseen teollisessa mittakaavassa.
Tarjoamme laajan valikoiman ultraääniprosessoreita ja lisävarusteita (kuten sonotrodeja, virtaussoluja ja reaktoreita), voimme suositella sinulle sopivinta järjestelmää, joka täyttää vaatimukset, jos prosessikapasiteetti ja olosuhteet. Asennus ja jälkiasennus olemassa oleviin prosessilinjoihin voidaan tehdä helposti, koska ultraääniuuttimemme voidaan integroida ilman suuria muutoksia.
Hyvin koulutettu prosessikonsulteista, kemisteistä ja insinööreistä koostuva henkilökuntamme ohjaa asiakkaitamme kohti onnistunutta asennusta ja käyttöä. Hielscherin laitteilla on erinomainen kestävyys ja ne vaativat vain hyvin vähän huoltoa. Käyttökoulutusta, ensimmäistä käyttöönottoa ja huoltopalvelua varten meillä on hyvin koulutettu tiimi, joka auttaa asiakkaitamme.

Caution: Video "title" is missing