Extraits de coques de cacao par ultrasons puissants

Les déchets de cacao tels que la pulpe de fruit de cacao et les coques de fèves de cacao peuvent être facilement valorisés en extrayant le beurre de cacao, le sucre de fruit et les composés bioactifs. L'extraction par ultrasons s'est avérée être une technique très efficace pour isoler les composants précieux des déchets de cacao. Les extracteurs à ultrasons permettent d'obtenir des rendements élevés de composés de qualité alimentaire à partir des coques de cacao, des écorces et de la pulpe de fruit dans le cadre d'un traitement rapide, sûr et simple.

Sous-produits du cacao
Le cacao (Theobroma cacao L.) est une culture précieuse, dont les fèves sont principalement utilisées pour la production de chocolat. Après la récolte des cabosses de cacao, avant ou après la torréfaction des fèves de cacao, les fèves sont débarrassées des coques (également appelées écales) et de la pulpe des fruits. Les coques et la pulpe de fruit du cacao sont considérées comme un sous-produit de l'industrie du cacao. Selon l'espèce de fruit du cacao, les fèves représentent environ 25 % du poids du fruit du cacao. La pulpe représente 25 % du poids du fruit et le reste est constitué de coques et de défenses, qui sont généralement éliminées comme déchets. Cependant, les sous-produits du cacao tels que les coques et la pulpe sont riches en fibres, en antioxydants, en polyphénols, en composés aromatiques, en sucres et en lipides, qui peuvent être utilisés comme additifs dans les aliments et les boissons.

Extraction ultrasonique de phyto-nutriments à partir de coques de cacao

Extraction ultrasonique des coques de cacao : L'extraction ultrasonique transforme les biodéchets du cacao (par exemple, les coques de cacao, les coques de cabosses) en produits alimentaires de valeur tels que le beurre de cacao, les composés aromatiques, les phyto-nutriments, les sucres de fruits et les fibres alimentaires. Pour un processus d'extraction ultrasonique efficace, seul un prétraitement brut de la biomasse de la coque de cacao est nécessaire, c'est-à-dire le broyage de la coque de cacao.

Ultrasons de puissance pour l'extraction

Le mécanisme d'intensification de l'extraction des ultrasons de puissance est principalement attribué au phénomène de cavitation acoustique. La cavitation ultrasonique provoque des collisions entre les particules de coque/écorce de cacao, ce qui entraîne un fractionnement interparticulaire et une réduction de la taille des particules. Lorsque les bulles de cavitation s'effondrent à la surface des solides de cacao, l'érosion et la sonoporation agrandissent encore la surface des particules. Le transfert de masse ainsi intensifié facilite la libération de molécules telles que les protéines, les lipides et les produits phyto-chimiques. Les forces de cisaillement générées par les ultrasons améliorent la pénétration du solvant dans la matrice cellulaire de la matière végétale et la perméabilité des membranes cellulaires. Ces mécanismes des ultrasons de puissance sont responsables de l'intensification significative du processus obtenue lorsque les ultrasons sont appliqués à l'extraction botanique.

L'extraction des coques de cacao assistée par ultrasons a été prouvée par la recherche

Grillo et al. (2018) ont étudié l'extraction du beurre de cacao, des polyphénols (par exemple catéchine, épicatéchine, dimères, trimères et tétramères de procyanidine), des antioxydants et de la méthylxantine (par exemple caféine, théobromine) des coques de fèves de cacao à l'aide d'une extraction par ultrasons. Comme le montre le tableau ci-dessous, les ultrasons ont toujours augmenté les rendements des extraits lipophiles et hydrophiles, ce qui a permis d'obtenir des extraits riches en flavanols antioxydants (catéchines et épicatéchines), en théobromine (32,7 ± 0,12 mg/g de coques), en caféine (1,76 ± 0,08 mg/g de coques) et en beurre de cacao, d'une manière simple et facile. Les meilleurs résultats sous sonication ont été obtenus en utilisant le mélange ternaire, qui donne une récupération légèrement inférieure de la fraction hydrophile totale et permet de réduire de 16 fois le temps d'extraction.

Extraction assistée par ultrasons (UAE) et procédés conventionnels d'extraction des coques de cacao brutes, exprimés en pourcentage p/p. L'extraction par ultrasons donne des rendements nettement plus élevés.Étude et copyright par Grillo et al. 2019.

Yusof et al. (2019) ont également pu prouver l'efficacité de l'extraction ultrasonique des flavonoïdes de la coque de cacao. Ils ont trouvé que les paramètres d'extraction suivants de concentration d'éthanol, de température et de temps d'ultrasonication étaient les plus efficaces, c'est-à-dire que dans les conditions suivantes, les rendements d'extraction les plus élevés ont été obtenus : la valeur maximale de la teneur totale en flavonoïdes (TFC ; 7,47 mg RE/g de poids sec (DW)) a été obtenue avec une concentration d'éthanol de 80 %, une température de traitement de 55 ºC et une sonication de 45 minutes.

Extracteurs ultrasoniques à haute performance pour le traitement des déchets de cacao

Les systèmes d'extraction par ultrasons haute performance de Hielscher Ultrasonics sont utilisés dans le monde entier sur les sites de R&D, petite, moyenne et grande production. Les extracteurs ultrasoniques à haute performance intensifient le processus d'extraction et augmentent le rendement et l'efficacité globale de la production d'extraits de haute qualité. Hielscher Ultrasonics propose des équipements d'extraction pour tous les volumes et toutes les capacités de traitement. Forte d'une expérience de plus de 25 ans dans le domaine de l'extraction botanique, Hielscher Ultrasonics est votre partenaire de confiance pour l'extraction ultrasonique de haute performance !

Ultrasonisateurs performants et à la pointe de la technologie pour l'extraction du cacao

Les caractéristiques intelligentes des appareils à ultrasons Hielscher sont conçues pour garantir un fonctionnement fiable, des résultats reproductibles et une grande facilité d'utilisation. Les paramètres de fonctionnement sont facilement accessibles et réglés par le biais d'un menu intuitif, auquel on peut accéder par l'intermédiaire d'un écran tactile couleur numérique et d'une télécommande à navigateur. Par conséquent, toutes les conditions de traitement telles que l'énergie nette, l'énergie totale, l'amplitude, la durée, la pression et la température sont automatiquement enregistrées sur une carte SD intégrée. Cela vous permet de revoir et de comparer les cycles de sonication précédents et d'optimiser le processus d'extraction des fèves de cacao pour une efficacité maximale.
Les systèmes ultrasoniques Hielscher sont utilisés dans le monde entier pour la fabrication d'extraits botaniques de haute qualité. Les ultrasons industriels Hielscher peuvent facilement produire des amplitudes élevées en fonctionnement continu (24/7/365). Des amplitudes allant jusqu'à 200µm peuvent être facilement générées en continu avec des sonotrodes standard (sondes? cornets à ultrasons). Pour des amplitudes encore plus élevées, des sonotrodes ultrasoniques personnalisées sont disponibles. En raison de leur robustesse et de leur faible maintenance, nos systèmes d'extraction par ultrasons sont couramment installés pour des applications lourdes et dans des environnements exigeants.

 
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Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasons :