Kakaóhéj-kivonatok nagy intenzitású ultrahanggal

A kakaóhulladékok, például a kakaó gyümölcshúsa és héja, könnyen értéknövelt módon hasznosíthatók kakaóvaj, gyümölcscukor és bioaktív vegyületek kivonásával. Az ultrahangos extrakció bizonyítottan rendkívül hatékony technika a kakaóhulladék értékes összetevőinek elkülönítésére. Az ultrahangos extraktorok gyors, biztonságos és egyszerű kezeléssel nagy hozamban szabadítanak fel élelmiszeripari minőségű vegyületeket a kakaó héjából, héjrészeiből és gyümölcshúsából.

A kakaó melléktermékei
A kakaó (Theobroma cacao L.) értékes haszonnövény, amelynek magjait főként csokoládégyártásra használják. A kakaótermések betakarítása után, a kakaóbab pörkölése előtt vagy után, a babokat elválasztják a héjtól (más néven maghéjtól vagy héjburoktól) és a gyümölcshústól. A kakaóbabhéjat és a kakaó gyümölcshúsát a kakaóipar melléktermékének tekintik. A kakaó fajától függően a babok a kakaótermés tömegének körülbelül 25%-át teszik ki. A gyümölcshús további 25 tömeg%-ot tesz ki, a többi pedig héj / héjburok, amelyet többnyire hulladékként kidobnak. A kakaó melléktermékei, például a héj és a gyümölcshús azonban rostokban, antioxidánsokban, polifenolokban, aromavegyületekben, cukrokban és lipidekben gazdagok, amelyek élelmiszerekben és italokban adalékanyagként használhatók fel.

Fitonutriensek ultrahangos extrakciója kakaóhéjból

Kakaóhéj ultrahangos extrakciója: az ultrahangos extrakció értékes élelmiszeripari termékekké alakítja a kakaó biohulladékát (például kakaóhéj, terméshéj), így kakaóvajat, aromavegyületeket, fitonutrienseket, gyümölcscukrokat és élelmi rostokat nyernek belőle. A hatékony ultrahangos extrakcióhoz a kakaóhéj-biomasszának csupán durva előkezelésére van szükség, azaz a kakaóhéj őrlésére.

Nagy intenzitású ultrahang az extrakcióhoz

A nagy intenzitású ultrahang extrakciót fokozó mechanizmusa elsősorban az akusztikus kavitáció jelenségének tulajdonítható. Az ultrahangos kavitáció ütközéseket idéz elő a kakaóhéj / héjburok részecskéi között, ami a részecskék ütközések okozta töredezését és méretük csökkenését eredményezi. Amikor a kavitációs buborékok a kakaó szilárd részeinek felületén összeomlanak, az erózió és a szonoporáció tovább növeli a részecskék felületét. Az ezáltal fokozott anyagátadás elősegíti az olyan molekulák felszabadulását, mint a fehérjék, lipidek és fitokémiai vegyületek. Az ultrahanggal létrehozott nyíróerők javítják az oldószer behatolását a növényi anyag sejtmátrixába, valamint növelik a sejtmembránok áteresztőképességét. A nagy intenzitású ultrahang ezen mechanizmusai felelősek a folyamat jelentős intenzifikálásáért, amelyet az ultrahangos kezelés növényi extrakcióban történő alkalmazásával érnek el.

A kakaóhéj ultrahanggal segített extrakciójának kutatásokkal igazolt hatékonysága

Grillo és munkatársai (2018) a kakaóvaj, a polifenolok (például katechin, epikatechin, procianidin-dimerek, -trimerek és -tetramerek), az antioxidánsok és a metilxantin (például koffein, teobromin) kakaóbabhéjból történő kivonását vizsgálták ultrahangos extrakcióval. Amint az alábbi táblázat mutatja, az ultrahangos kezelés minden esetben növelte mind a lipofil, mind a hidrofil kivonatok hozamát, egyszerű és könnyű módon olyan kivonatokat eredményezve, amelyek antioxidáns hatású flavanolokban (katechinekben és epikatechinekben), teobrominban (32,7 ± 0,12 mg/g héj), koffeinben (1,76 ± 0,08 mg/g héj) és kakaóvajban gazdagok. Az ultrahangos kezelés során a legjobb eredményeket a háromkomponensű keverékkel érték el, amely a teljes hidrofil frakció valamivel kisebb visszanyerését eredményezi, és az extrakciós idő 16-odára csökkentését teszi lehetővé.

Az ultrahanggal segített extrakció (UAE) és a hagyományos eljárás hozamai nyers kakaóhéj esetében, tömeg/tömeg százalékban kifejezve. Az ultrahangos extrakció jelentősen nagyobb hozamokat eredményez.
A tanulmány szerzői és a szerzői jog jogosultjai: Grillo és munkatársai, 2019.

Yusof és munkatársai (2019) szintén igazolni tudták a flavonoidok kakaóhéjból történő ultrahangos extrakciójának hatékonyságát. Az etanolkoncentráció, a hőmérséklet és az ultrahangos kezelési idő alábbi értékeit találták a leghatékonyabb extrakciós paramétereknek, azaz a következő körülmények között érték el a legnagyobb kivonathozamokat: az összes flavonoidtartalom maximális értékét (TFC; 7,47 mg RE/g száraz tömeg (DW)) 80%-os etanolkoncentráció, 55ºC folyamathőmérséklet és 45 min ultrahangos kezelés mellett érték el.

Nagy teljesítményű ultrahangos extraktorok a kakaóhulladék feldolgozásához

A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos extrakciós rendszereit világszerte használják a kutatás-fejlesztésben, valamint kis-, közepes és teljes kereskedelmi léptékű termelésben. A nagy teljesítményű ultrahangos extraktorok intenzifikálják az extrakciós folyamatot, és növelik a kiváló minőségű kivonatok előállításának hozamát és teljes hatékonyságát. A Hielscher Ultrasonics bármilyen térfogathoz / feldolgozási kapacitáshoz kínál extrakciós berendezéseket. A növényi extrakció területén szerzett több mint 25 éves tapasztalatával a Hielscher Ultrasonics az Ön megbízható partnere a nagy teljesítményű ultrahangos extrakcióban!

Nagy teljesítményű, korszerű ultrahangos készülékek kakaóextrakcióhoz

A Hielscher ultrahangos készülékeinek intelligens funkcióit a megbízható működés, a reprodukálható eredmények és a felhasználóbarát kezelés garantálására tervezték. Az üzemi beállítások egyszerűen elérhetők és módosíthatók az intuitív menün keresztül, amely digitális színes érintőkijelzőn és böngészős távvezérléssel is hozzáférhető. Így minden feldolgozási paraméter, például a nettó energia, a teljes energia, az amplitúdó, az idő, a nyomás és a hőmérséklet automatikusan rögzítésre kerül egy beépített SD-kártyán. Ez lehetővé teszi a korábbi ultrahangos kezelések áttekintését és összehasonlítását, valamint a kakaóbabhéj extrakciós folyamatának optimalizálását a legnagyobb hatékonyság eléréséhez.
A Hielscher Ultrasonics rendszereit világszerte használják kiváló minőségű növényi kivonatok előállítására. A Hielscher ipari ultrahangos készülékei folyamatos üzemmódban (24/7/365) is könnyedén működnek nagy amplitúdóval. Szabványos szonotródákkal (ultrahangos szondákkal / kürtökkel) akár 200µm amplitúdó is könnyedén, folyamatosan előállítható. Még nagyobb amplitúdókhoz egyedi ultrahangos szonotródák állnak rendelkezésre. Robusztusságuk és alacsony karbantartási igényük miatt ultrahangos extrakciós rendszereinket gyakran telepítik nagy igénybevétellel járó alkalmazásokhoz és megterhelő környezetekbe.

 
Lépjen kapcsolatba velünk most, hogy többet tudjon meg a polifenolok, antioxidánsok, cukrok és kakaóvaj ultrahangos extrakciójáról a kakaó melléktermékeiből. Örömmel küldünk tájékoztatást ultrahangos extrakciós rendszereinkről és azok árairól! Nagy tapasztalattal rendelkező munkatársaink szívesen megbeszélik Önnel alkalmazási és feldolgozási követelményeit!
 

Az alábbi táblázat tájékoztatást nyújt ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitásáról: