Extraits de coque de cacao avec des 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 du 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 libèrent des rendements élevés de composés de qualité alimentaire à partir de l'enveloppe, des coques et de la pulpe de fruit du cacao 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 libérées des coquilles (également appelées coques ou enveloppes) et de la pulpe du fruit. Les coques et la pulpe du fruit du cacao sont considérées comme un sous-produit de l'industrie cacaoyère. Selon l'espèce de fruit du cacao, les fèves représentent environ 25 % en poids du fruit du cacao. La pulpe représente un autre 25 % du poids du fruit et le reste est constitué de la coque ou de l'enveloppe, qui est généralement jetée comme déchet. Cependant, les sous-produits du cacao tels que les coques et la pulpe sont riches en fibres, antioxydants, polyphénols, composés aromatiques, sucres et lipides, qui peuvent être utilisés comme additifs dans les aliments et les boissons.

Extraction par ultrasons des phyto-nutriments des coques de cacao

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

Ultrasons de puissance pour l'extraction

Le mécanisme d'intensification de l'extraction par les 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 du 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 phytosanitaires. Les forces de cisaillement générées par les ultrasons améliorent la pénétration du solvant dans la matrice cellulaire de la matière végétale et améliorent la perméabilité des membranes cellulaires, respectivement. Ces mécanismes des ultrasons de puissance sont responsables de l'intensification significative du processus obtenue lorsque l'ultrasonication est appliquée pour l'extraction botanique.

L'extraction des coques de cacao assistée par ultrasons est 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 en utilisant l'extraction par ultrasons. Comme le montre le tableau ci-dessous, l'ultrasonication a 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, de manière simple et facile. Les meilleurs résultats sous sonication ont été obtenus en utilisant le mélange ternaire, qui donne une récupération de la fraction hydrophile totale légèrement inférieure et permet une réduction de 16 fois du temps d'extraction.

Les rendements de l'extraction assistée par ultrasons (UAE) et du procédé conventionnel à partir des coques de cacao brutes, exprimés en pourcentage de poids. L'extraction par ultrasons donne des rendements significativement plus élevés.
Etude et copyright par Grillo et al. 2019.

Yusof et al. (2019) ont également pu prouver l'efficacité de l'extraction par ultrasons des flavonoïdes de la coque du cacao. Ils ont constaté que les paramètres d'extraction suivants de la concentration d'éthanol, de la température et du 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 55ºC et une sonication de 45 minutes.

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

Les systèmes d'extraction par ultrasons à haute performance de Hielscher Ultrasonics sont utilisés dans le monde entier sur les sites de R&D, petite, moyenne et grande production commerciale. Les extracteurs à ultrasons 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 tout volume / capacité de traitement. Fort d'une expérience de plus de 25 ans dans l'extraction botanique, Hielscher Ultrasonics est votre partenaire de confiance pour l'extraction par ultrasons à haute performance !

Ultrasons de haute performance, à la pointe de la technologie

Les caractéristiques intelligentes des 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, qui peut être consulté sur un écran tactile couleur numérique et une télécommande par navigateur. Ainsi, toutes les conditions de traitement telles que l'énergie nette, l'énergie totale, l'amplitude, le temps, la pression et la température sont automatiquement enregistrées sur une carte SD intégrée. Cela vous permet de réviser et de comparer les cycles de sonication précédents et d'optimiser le processus d'extraction des coques de fèves de cacao pour une efficacité maximale.
Les systèmes à ultrasons Hielscher sont utilisés dans le monde entier pour la fabrication d'extraits botaniques de haute qualité. Les ultrasons industriels Hielscher peuvent facilement générer 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 ultrasoniques / cornes). Pour des amplitudes encore plus élevées, des sonotrodes à ultrasons 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 ultrasonicators: