パワー超音波による無溶剤カフェイン抜き

• コーヒーや紅茶の従来のカフェイン抜きプロセスでは、有毒な溶剤を使用する必要があります。
• 超音波カフェイン抜きは、過酷な溶剤を使用せずに水ベースの抽出手順でカフェインを除去できる効率的な強化方法です。
• 超音波カフェイン抜きは、高品質のカフェイン抜きのコーヒー、紅茶、ココア製品を製造するための経済的で効果的で環境に優しい方法です。

超音波によるカフェイン抜き

カフェインは水溶性物質であるため、コーヒー、紅茶、ココアからカフェインを除去するために水を使用できます。従来のカフェイン抜きプロセスでは、カフェイン抜き剤として化学物質(塩化メチレン、CO2、酢酸エチルなど)を使用してプロセスを加速します。カフェイン抜き剤として活性炭と組み合わせて超音波水ベースの抽出を使用することにより、カフェイン抜きのコーヒー、紅茶、またはココア製品は、有機的で環境に優しいプロセスで調製されます。

超音波強化 Swiss Water Decaffeination

超音波支援カフェイン抜きは、いわゆるの強化プロセスです。 Swiss water decaffeination .
スイスの水カフェイン抜きプロセスは、コーヒー豆、茶葉、カカオ豆からカフェインを除去するための溶解と浸透に基づいて機能します。
プローブ型超音波装置をスイスの水カフェイン抜きプロセスに統合するには、カフェイン抽出を強化するためにプロセスの特定の段階で超音波処理を組み込むことが含まれます。スイスの水カフェイン抜きプロセスには、4つの主要なプロセスステップが含まれます。より効率的なカフェイン抜きのための超音波の実装は、特定のセットアップや機器によって異なりますが、ここでは、プローブ型超音波装置が主にプロセス改善のために統合される方法の一般的な概要を示します。

1. 浸漬ステージ: スイスウォーターのカフェイン抜きプロセスの最初のステップは、グリーンコーヒー豆をお湯に浸して、フレーバーチャージされた水溶液を作成することです。この浸漬段階では、プローブ型超音波装置を使用して、豆からのカフェインの抽出を容易にするために超音波処理を適用することができます。超音波処理は、植物材料からのカフェインなどの生理活性化合物からの抽出プロセスを強化する能力でよく知られています。超音波/音響キャビテーションの機械的な力は、細胞を穿孔して破壊し、物質移動を促進します。これにより、カフェインが豆から除去され、効率的に水中に放出されます。これらの効果により、超音波処理はカフェイン抜きプロセスを大幅にスピードアップします。超音波抽出されたカフェインは、エナジードリンクなどの食品や飲料の貴重な添加物です。
2. カフェイン除去段階: 最初の浸漬後、カフェインを含むフレーバーチャージされた水がコーヒー豆から分離されます。この水は通常、活性炭フィルターを通過してカフェインを除去します。このフィルターの多孔性は、より大きなカフェイン分子のみを捕捉するサイズで、小さな油分子とフレーバー分子を通過させることができます。これは、木炭フィルターがカフェインを保持し、ろ過された水には、コーヒー、紅茶、ココアに独特の香りと栄養価を与えることが知られているすべての小さな生理活性物質が含まれていることを意味します。
3. 再吸収段階: カフェインとフレーバー分子を取り除いたカフェイン抜きの豆は廃棄されます。カフェインフリーのフレーバーとポリフェノールが豊富な水(「グリーンコーヒー抽出物」とも呼ばれます)は非常に価値があり、まだカフェインを含むコーヒー豆の新鮮なバッチからカフェインを除去するために使用されます。
   この水はフレーバー分子やその他の生理活性物質で飽和しているため、これらの化合物は新鮮なコーヒー豆に溶けることができません。これにより、カフェイン分子のみがコーヒー豆から水に放出され、香りやその他の貴重な植物化学物質が除去されることなくカフェイン抜きになります。フレーバーチャージされた水からカフェインがなくなると、新しいグリーンコーヒー豆のバッチからカフェインを抽出するために再利用されます。この再吸収段階は、再びプローブ型超音波処理の使用から利益を得ることができます。インゲンを風味のある水に浸し、カフェイン抽出を容易にするために超音波処理を適用します。超音波処理は、豆への水の浸透を促進し、抽出効率を向上させ、抽出時間を短縮するのを助けます。
4. 再吸収と乾燥の繰り返し: 再吸収および超音波処理のステップは、所望のレベルのカフェイン抜きが達成されるまで複数回繰り返すことができる。最終的な再吸収後、カフェイン抜きのコーヒー豆は通常乾燥され、フレーバーチャージされた水は次のバッチで再利用する準備が整います。

コーヒー豆の超音波カフェイン抜きのケーススタディ

Huamaní-MeléndezとDarros-Barbosa(2018)による研究は、水性媒体を使用してアラビカコーヒー豆からカフェインを抽出する際の超音波強度、パルス、および温度の影響を調査することを目的としています。研究者たちは、ヒールシャー高強度超音波プローブUP400S(400ワット、左の写真を参照)を使用し、さまざまな強度、パルス幅、および温度で実験を行いました。彼らは、超音波強度とパルス持続時間を増加させることがカフェイン抽出率の増加につながることを発見しましたが、それは特定のポイントまでであり、その後さらに増加しても抽出は大幅に改善されませんでした。カフェイン抽出の最適条件は、超音波強度75 W / cm2、パルス持続時間5秒、温度25°Cであることがわかりました。 この研究は、超音波を使用してコーヒー豆からカフェインを抽出するための特定のプロトコルを提供し、この方法が従来のカフェイン抜きプロセスの効果的で環境に優しい代替手段になる可能性があることを示唆しています。

無溶剤カフェイン抜きのための高性能超音波装置

ヒールシャー超音波は、穏やかでありながら非常に効果的な抽出およびカフェイン抜きプロセスのための高性能超音波装置を提供します。超音波処理装置あたり50〜16,000ワットの超音波出力で、超音波処理器のヒールシャーポートフォリオは、コーヒーの醸造とカフェイン抜きのプロセスに理想的な超音波処理器を持っています!
ハイパワー超音波装置とその応用のための長年の経験豊富な製造業者およびコンサルタントとして、ヒールシャーは超音波支援抽出プロセスのパートナーです。ヒールシャー超音波プロセッサは、食品のアプリケーションのために世界中で設置されています & 飲料、製薬、化学産業。
私たちは高出力の超音波抽出器を供給するだけでなく、私たちの深い知識でお客様を支援します。当社のカスタマーサービスは、コンサルティングやフィージビリティスタディから、プロセスの最適化やパイロット機器、工業規模での超音波システムの設置まで多岐にわたります。
超音波プロセッサとアクセサリ(ソノトロード、フローセル、リアクターなど)を幅広く提供し、プロセス容量と条件の要件を満たす最適なシステムを推奨できます。既存のプロセスラインへの設置と後付けは、当社の超音波抽出器を大きな変更なしで統合できるため、簡単に行うことができます。
当社のプロセスコンサルタント、化学者、エンジニアの十分な訓練を受けたスタッフが、お客様を成功裏の設置と運用に導きます。ヒールシャーの機器は優れた堅牢性を持ち、メンテナンスが非常に少なくて済みます。運用トレーニング、初回試運転、および保守サービスについては、お客様を支援する十分な訓練を受けたチームがあります。

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