Ekstrak Kulit Kakao dengan Ultrasound Berdaya Tinggi

Limbah kakao seperti daging buah dan kulit kakao dapat dengan mudah ditingkatkan nilai gunanya dengan mengekstraksi lemak kakao, gula buah, dan senyawa bioaktif. Ekstraksi ultrasonik telah terbukti menjadi teknik yang sangat efisien untuk mengisolasi komponen berharga dari limbah kakao. Ekstraktor ultrasonik menghasilkan rendemen tinggi senyawa yang memenuhi standar pangan dari kulit, cangkang, dan daging buah kakao melalui perlakuan yang cepat, aman, dan sederhana.

Produk Samping Kakao
Kakao (Theobroma cacao L.) merupakan tanaman bernilai tinggi yang bijinya terutama digunakan untuk produksi cokelat. Setelah buah kakao dipanen, baik sebelum maupun setelah biji kakao disangrai, biji dipisahkan dari kulitnya (juga dikenal sebagai cangkang atau sekam) dan daging buah. Kulit biji kakao dan daging buah kakao dianggap sebagai produk samping industri kakao. Bergantung pada spesies buah kakao, bijinya menyumbang sekitar 25% berat buah kakao. Daging buah menyumbang 25% berat lainnya dan sisanya berupa kulit / sekam, yang sebagian besar dibuang sebagai limbah. Namun, produk samping kakao seperti kulit dan daging buah kaya akan serat, antioksidan, polifenol, senyawa cita rasa, gula, dan lipid, yang dapat digunakan sebagai bahan tambahan dalam makanan dan minuman.

Ekstraksi Ultrasonik Fitonutrien dari Kulit Kakao

Ekstraksi Ultrasonik Kulit Kakao: Ekstraksi ultrasonik mengubah limbah hayati kakao (misalnya kulit kakao, kulit buah kakao) menjadi produk pangan bernilai seperti lemak kakao, senyawa cita rasa, fitonutrien, gula buah, dan serat pangan. Untuk proses ekstraksi ultrasonik yang efisien, hanya diperlukan praperlakuan kasar terhadap biomassa kulit kakao, yaitu penggilingan kulit kakao.

Ultrasound Berdaya Tinggi untuk Ekstraksi

Mekanisme intensifikasi ekstraksi oleh ultrasound berdaya tinggi terutama disebabkan oleh fenomena kavitasi akustik. Kavitasi ultrasonik menyebabkan tumbukan antarpartikel kulit / sekam kakao, yang mengakibatkan fragmentasi akibat interaksi antarpartikel dan pengurangan ukuran partikel. Ketika gelembung kavitasi runtuh di permukaan padatan kakao, erosi dan sonoporasi semakin memperluas permukaan partikel. Perpindahan massa yang meningkat akibat proses tersebut mempermudah pelepasan molekul seperti protein, lipid, dan fitokimia. Gaya geser yang dihasilkan secara ultrasonik meningkatkan penetrasi pelarut ke dalam matriks seluler bahan tumbuhan serta meningkatkan permeabilitas membran sel. Mekanisme ultrasound berdaya tinggi ini menghasilkan intensifikasi proses yang signifikan ketika ultrasonikasi diterapkan untuk ekstraksi bahan tumbuhan.

Ekstraksi Kulit Kakao Berbantuan Ultrasonik yang Terbukti melalui Penelitian

Grillo et al. (2018) meneliti ekstraksi lemak kakao, polifenol (misalnya katekin, epikatekin, dimer, trimer, dan tetramer prosianidin), antioksidan, dan metilxantin (misalnya kafein, teobromin) dari kulit biji kakao menggunakan ekstraksi ultrasonik. Seperti ditunjukkan pada tabel di bawah, ultrasonikasi selalu meningkatkan rendemen ekstrak lipofilik maupun hidrofilik sehingga menghasilkan ekstrak yang kaya akan flavanol antioksidan (katekin dan epikatekin), teobromin (32,7 ± 0,12 mg/g kulit), kafein (1,76 ± 0,08 mg/g kulit), dan lemak kakao, dengan cara yang sederhana dan mudah. Hasil terbaik dengan sonikasi dicapai menggunakan campuran terner, yang menghasilkan perolehan total fraksi hidrofilik sedikit lebih rendah dan mengurangi waktu ekstraksi hingga 16 kali lipat.

Rendemen ekstraksi berbantuan ultrasound (UAE) dan proses konvensional dari kulit kakao mentah, dinyatakan sebagai persentase berat/berat. Ekstraksi ultrasonik menghasilkan rendemen yang secara signifikan lebih tinggi.
Penelitian dan hak cipta oleh Grillo et al. 2019.

Yusof et al. (2019) juga berhasil membuktikan efisiensi ekstraksi ultrasonik flavonoid dari kulit kakao. Mereka menemukan bahwa parameter ekstraksi berupa konsentrasi etanol, suhu, dan waktu ultrasonikasi berikut merupakan yang paling efisien, yaitu rendemen ekstrak tertinggi diperoleh pada kondisi berikut: nilai maksimum kandungan flavonoid total (TFC; 7,47 mg RE/g berat kering (DW)) dicapai pada konsentrasi etanol 80%, suhu proses 55ºC, dan sonikasi selama 45 min.

Ekstraktor Ultrasonik Berkinerja Tinggi untuk Pengolahan Limbah Kakao

Sistem ekstraksi ultrasonik berkinerja tinggi dari Hielscher Ultrasonics digunakan di seluruh dunia pada tingkat penelitian dan pengembangan serta produksi skala kecil, menengah, dan komersial penuh. Ekstraktor ultrasonik berkinerja tinggi mengintensifkan proses ekstraksi serta meningkatkan rendemen dan efisiensi keseluruhan produksi ekstrak berkualitas tinggi. Hielscher Ultrasonics menawarkan peralatan ekstraksi untuk setiap volume / kapasitas proses. Dengan pengalaman lebih dari 25 tahun dalam ekstraksi bahan tumbuhan, Hielscher Ultrasonics adalah mitra tepercaya Anda untuk ekstraksi ultrasonik berkinerja tinggi!

Sonikator Ultrasonik Mutakhir Berkinerja Tinggi untuk Ekstraksi Kakao

Fitur cerdas sonikator ultrasonik Hielscher dirancang untuk menjamin pengoperasian yang andal, hasil yang dapat direproduksi, dan kemudahan penggunaan. Pengaturan operasional dapat dengan mudah diakses dan disesuaikan melalui menu intuitif, yang dapat diakses melalui layar sentuh digital berwarna dan kendali jarak jauh melalui peramban. Dengan demikian, semua kondisi pemrosesan seperti energi bersih, energi total, amplitudo, waktu, tekanan, dan suhu secara otomatis dicatat pada kartu SD bawaan. Hal ini memungkinkan Anda meninjau dan membandingkan proses sonikasi sebelumnya serta mengoptimalkan proses ekstraksi kulit biji kakao untuk mencapai efisiensi tertinggi.
Sistem Hielscher Ultrasonics digunakan di seluruh dunia untuk pembuatan ekstrak tumbuhan berkualitas tinggi. Sonikator ultrasonik industri Hielscher dapat dengan mudah bekerja pada amplitudo tinggi dalam pengoperasian berkelanjutan (24/7/365). Amplitudo hingga 200µm dapat dengan mudah dihasilkan secara terus-menerus dengan sonotrode standar (probe / horn ultrasonik). Untuk amplitudo yang lebih tinggi lagi, tersedia sonotrode ultrasonik yang dibuat sesuai kebutuhan. Berkat ketangguhan dan kebutuhan perawatannya yang rendah, sistem ekstraksi ultrasonik kami lazim dipasang untuk aplikasi tugas berat dan di lingkungan dengan tuntutan tinggi.

 
Hubungi kami sekarang untuk mempelajari lebih lanjut tentang ekstraksi ultrasonik polifenol, antioksidan, gula, dan lemak kakao dari produk samping kakao. Kami akan dengan senang hati mengirimkan informasi tentang sistem ekstraksi ultrasonik kami beserta harganya! Staf kami yang berpengalaman akan dengan senang hati mendiskusikan kebutuhan aplikasi dan pemrosesan Anda bersama Anda!
 

Tabel di bawah memberikan gambaran tentang perkiraan kapasitas pemrosesan sonikator ultrasonik kami: