תמציות מעטפת קקאו עם אולטרסאונד כוח
פסולת קקאו כגון עיסת פרי קקאו וקליפות קקאו ניתנת למיחזור בקלות על ידי מיצוי חמאת קקאו, סוכר פרי ותרכובות ביו-אקטיביות. מיצוי אולטראסוני הוכח כטכניקה יעילה ביותר לבידוד רכיבים בעלי ערך מפסולת קקאו. מכשירי מיצוי אולטראסוני מפיקים כמויות גדולות של תרכובות בדרגת מזון מקליפות קקאו, קליפות ופרי בעיבוד מהיר, בטוח ופשוט.
תוצרי לוואי של קקאו
קקאו (Theobroma cacao L.) הוא יבול יקר ערך, שפקעותיו משמשות בעיקר לייצור שוקולד. לאחר קטיף פירות הקקאו, לפני או אחרי קליית פולי הקקאו, הפולים מופרדים מהקליפות (המכונות גם קליפות או קליפות) ומעיסת הפרי. קליפות פולי הקקאו ועיסת פרי הקקאו נחשבות לתוצר לוואי של תעשיית הקקאו. בהתאם לזן פרי הקקאו, פולי הקקאו מהווים כ-25% ממשקל פרי הקקאו. העיסה מהווה כ-25% נוספים ממשקל הפרי, והשאר הוא קליפה/קליפות, אשר נזרקות לרוב כפסולת. עם זאת, תוצרי לוואי של קקאו כגון קליפות ועיסה עשירים בסיבים, נוגדי חמצון, פוליפנולים, תרכובות טעם, סוכרים ושומנים, אשר יכולים לשמש כתוספים במזון ומשקאות.
מערכת חילוץ קולית UIP2000hdT לעיבוד תוצרי לוואי של קקאו. מיצוי קולי משחרר נוגדי חמצון, פוליפנולים ופלבנואידים מקליפות קקאו.
מיצוי קולי של פיטו-נוטריינטים מקליפות קקאו
מיצוי מעטפת קקאו על-קולי: מיצוי על-קולי הופך פסולת ביולוגית של קקאו (למשל, קליפת קקאו, קליפת תרמיל) למוצרי מזון יקרי ערך כגון חמאת קקאו, תרכובות טעם, פיטו-נוטריינטים, סוכרי פירות וסיבים תזונתיים. לתהליך מיצוי קולי יעיל, נדרש רק טיפול מקדים גס בביומסה של קליפת הקקאו, כלומר כרסום של קליפת הקקאו.
אולטרסאונד כוח לחילוץ
מנגנון המיצוי המתגבר של אולטרסאונד כוח מיוחס בעיקר לתופעת הקוויטציה האקוסטית. קוויטציה קולית גורמת להתנגשויות בין חלקיקים של קליפת / קליפת קקאו, מה שגורם לשבירה והקטנה של גודל החלקיקים. כאשר בועות קוויטציה קורסות על פני השטח של מוצקי הקקאו, שחיקה וסונופורציה מגדילים את פני השטח של החלקיקים עוד יותר. העברת המסה המוגברת מאפשרת שחרור של מולקולות כגון חלבונים, שומנים ופיטו-כימיקלים. כוחות גזירה הנוצרים באולטרסאונד משפרים את חדירת הממס למטריצה התאית של החומר הבוטני ומשפרים את החדירות של קרומי התא, בהתאמה. מנגנונים אלה של אולטרסאונד כוח אחראים להגברת התהליך המשמעותית המושגת כאשר אולטרסוניקציה מוחלת על מיצוי בוטני.
- תשואות גבוהות
- תהליך מהיר
- עלויות תפעול נמוכות
- תוצאות הניתנות לשחזור
- מדרגיות ליניארית
- תפעול פשוט
- חוסן
מיצוי מעטפת קקאו בסיוע אולטרה-סאונד הוכח במחקר
Grillo et al. (2018) חקרו מיצוי של חמאת קקאו, פוליפנולים (למשל קטכין, אפיקטכין, דימרים פרוציאנידין, טרימרים וטטרמרים), נוגדי חמצון ומתילקסנטין (למשל, קפאין, תאוברומין) מקליפות פולי קקאו באמצעות מיצוי קולי. כפי שמראה הטבלה הבאה, אולטרסוניקציה תמיד הגדילה את תפוקת התמציות הליפופיליות וההידרופיליות וכתוצאה מכך תמציות עשירות בפלבנולים נוגדי חמצון (קטכינים ואפיקטכינים), תאוברומין (32.7 ± 0.12 מ"ג/גרם קליפות), קפאין (1.76 ± 0.08 מ"ג/גרם קליפות) וחמאת קקאו, בצורה פשוטה וקלה. התוצאות הטובות ביותר תחת סוניקציה הושגו באמצעות התערובת הטרינרית, המעניקה התאוששות חלקית הידרופילית כוללת מעט נמוכה יותר ומספקת הפחתה של פי 16 בזמן החילוץ.
מיצוי בסיוע אולטרסאונד (איחוד האמירויות הערביות) ותשואות תהליך קונבנציונליות מקליפות הקקאו הגולמי, המתבטאות באחוז w/w. מיצוי קולי נותן תשואות גבוהות משמעותית.
לימוד וזכויות יוצרים על ידי גרילו ואח' 2019.
Yusof et al. (2019) יכולים להוכיח את היעילות של מיצוי קולי של פלבנואידים מקליפת קקאו, מדי. הם מצאו כי פרמטרי המיצוי הבאים של ריכוז אתנול, טמפרטורה וזמן אולטרה-סוניקציה הם היעילים ביותר, כלומר בתנאים הבאים הושגו תפוקות התמצית הגבוהות ביותר: הערך המרבי של תכולת הפלבנואידים הכוללת (TFC; 7.47 מ"ג RE/g משקל יבש (DW)) הושג ריכוז אתנול של 80%, טמפרטורת תהליך של 55 מעלות צלזיוס וסוניקציה של 45 דקות.
קולטי אדים על-קוליים בעלי ביצועים גבוהים לעיבוד פסולת קקאו
מערכות מיצוי קוליות בעלות ביצועים גבוהים מ- Hielscher Ultrasonics משמשות ברחבי העולם ב- R&D, רמות ייצור קטנות, בינוניות ומסחריות לחלוטין. מחלצים קוליים בעלי ביצועים גבוהים מגבירים את תהליך המיצוי ומגדילים את התשואה ואת היעילות הכוללת של ייצור תמצית באיכות גבוהה. Hielscher Ultrasonics מציעה ציוד חילוץ עבור כל נפח / קיבולת תהליך. לאחר ניסיון מיצוי בוטני במשך יותר מ 25 שנים, Hielscher Ultrasonics הוא השותף המהימן שלך עבור מיצוי קולי ביצועים גבוהים!
אולטראסוניקטורים חדישים בעלי ביצועים גבוהים למיצוי קקאו
התכונות החכמות של Hielscher ultrasonicators נועדו להבטיח פעולה אמינה, תוצאות לשחזור וידידותיות למשתמש. ניתן לגשת בקלות להגדרות תפעוליות ולחייג אליהן באמצעות תפריט אינטואיטיבי, אליו ניתן לגשת באמצעות תצוגת מגע צבעונית דיגיטלית ושלט רחוק של הדפדפן. לכן, כל תנאי העיבוד כגון אנרגיה נטו, אנרגיה כוללת, משרעת, זמן, לחץ וטמפרטורה נרשמים באופן אוטומטי על כרטיס SD מובנה. זה מאפשר לך לשנות ולהשוות ריצות סוניקציה קודמות ולמטב את תהליך מיצוי קליפת פולי הקקאו ליעילות הגבוהה ביותר.
מערכות Hielscher Ultrasonics משמשים ברחבי העולם לייצור תמציות בוטניות באיכות גבוהה. Hielscher תעשייתי ultrasonicators יכול בקלות להפעיל אמפליטודות גבוהות בפעולה מתמשכת (24/7/365). אמפליטודות של עד 200μm ניתן ליצור בקלות ברציפות עם sonotrodes סטנדרטי (בדיקות קולי / קרניים). עבור אמפליטודות גבוהות עוד יותר, sonotrodes קולי מותאם אישית זמינים. בשל חוסנן ותחזוקתן הנמוכה, מערכות החילוץ העל-קוליות שלנו מותקנות בדרך כלל עבור יישומים כבדים ובסביבות תובעניות.
צרו איתנו קשר עכשיו כדי ללמוד עוד על מיצוי קולי של פוליפנולים, נוגדי חמצון, סוכרים וחמאת קקאו מתוצרי לוואי של קקאו. נשמח לשלוח לכם מידע על מערכות החילוץ האולטרסוניות שלנו ותמחור! הצוות המנוסה שלנו ישמח לדון איתך בדרישות הבקשה והעיבוד שלך!
הטבלה הבאה נותנת לך אינדיקציה ליכולת העיבוד המשוערת של האולטרסאונד שלנו:
| נפח אצווה | קצב זרימה | מכשירים מומלצים |
|---|---|---|
| 1 עד 500 מ"ל | 10 עד 200 מ"ל/דקה | UP100H |
| 10 עד 2000 מ"ל | 20 עד 400 מ"ל/דקה | UP200Ht, UP400ST |
| 00.1 עד 20 ליטר | 00.2 עד 4L/דקה | UIP2000hdT |
| 10 עד 100 ליטר | 2 עד 10 ליטר/דקה | UIP4000hdT |
| נ.א. | 10 עד 100 ליטר/דקה | UIP16000 |
| נ.א. | גדול | אשכול של UIP16000 |
צרו קשר! / שאל אותנו!
Hielscher Ultrasonics מייצרת הומוגנייזרים קוליים בעלי ביצועים גבוהים לערבוב יישומים, פיזור, תחליב וחילוץ בקנה מידה מעבדתי, פיילוט ותעשייתי.
ספרות / מקורות
- Disca, V.; Travaglia, F.; Carini, C.; Coïsson, J.D.; Cravotto, G.; Arlorio, M.; Locatelli, M. (2024): Improving the Extraction of Polyphenols from Cocoa Bean Shells by Ultrasound and Microwaves: A Comparative Study. Antioxidants 2024, 13, 1097.
- Giorgio Grillo, Luisa Boffa, Arianna Binello, Stefano Mantegna, Giancarlo Cravotto, Farid Chemat, Tatiana Dizhbite, Liga Lauberte, Galina Telysheva (2019): Cocoa bean shell waste valorisation; extraction from lab to pilot-scale cavitational reactors. Food Research International, Volume 115, 2019. 200-208.
- Md Yusof, A. H.; Abd Gani, S. S.; Zaidan, U. H.; Halmi, M.; Zainudin, B. H. (2019): Optimization of an Ultrasound-Assisted Extraction Condition for Flavonoid Compounds from Cocoa Shells (Theobroma cacao) Using Response Surface Methodology. Molecules 2019, 24(4), 711.
- Ruesgas-Ramón M, Suárez-Quiroz ML, González-Ríos O, Baréa B, Cazals G, Figueroa-Espinoza MC, Durand E. (2020): Biomolecules extraction from coffee and cocoa by- and co-products using deep eutectic solvents. J Sci Food Agric 100(1), 2020. 81-91.
- Medina-Torres N.; Ayora-Talavera T.; Espinosa-Andrews H.; Sánchez-Contreras A.; Pacheco N. (2017): Ultrasound Assisted Extraction for the Recovery of Phenolic Compounds from Vegetable Sources. Agronomy 7(3):47, 2017.
- S.R. Shirsath, S.H. Sonawane, P.R. Gogate (2012): Intensification of extraction of natural products using ultrasonic irradiations–A review of current status. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification Volume 53, 2012. 10-23.
Hielscher Ultrasonics מייצרת הומוגנייזרים קוליים בעלי ביצועים גבוהים מ המעבדה ל גודל תעשייתי.