კაკაოს გარსის ექსტრაქტები მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერით
კაკაოს ნარჩენები, როგორიცაა კაკაოს ხილის რბილობი და კაკაოს გარსი, მარტივად შეიძლება გამოყენებულ იქნას კაკაოს კარაქის, ხილის შაქრისა და ბიოაქტიური ნაერთების ექსტრაქციის გზით. ულტრაბგერითი ექსტრაქცია დადასტურდა, როგორც მაღალეფექტური ტექნიკა კაკაოს ნარჩენებიდან ღირებული კომპონენტების იზოლაციისთვის. ულტრაბგერითი ექსტრაქტორები გამოყოფენ მაღალი რაოდენობის საკვები ხარისხის ნაერთებს კაკაოს გარსიდან, ქერქიდან და ხილის რბილობიდან სწრაფი, უსაფრთხო და მარტივი დამუშავების ფარგლებში.
კაკაოს გვერდითი პროდუქტები
კაკაო (Theobroma cacao L.) არის ღირებული კულტურა, რომლის მარცვლებიც ძირითადად შოკოლადის წარმოებაში გამოიყენება. კაკაოს ნაყოფის მოსავლის აღების შემდეგ, კაკაოს მარცვლების მოხალვამდე ან მის შემდეგ, მარცვლებს აცალკევებენ გარსისა და ნაყოფის რბილობისგან. კაკაოს მარცვლების გარსი და კაკაოს ნაყოფის რბილობი კაკაოს მრეწველობის გვერდით პროდუქტებად ითვლება. კაკაოს ნაყოფის სახეობიდან გამომდინარე, მარცვლები ნაყოფის მასის დაახლოებით 25% wt. შეადგენს. რბილობი კიდევ 25% wt. შეადგენს, ხოლო დარჩენილი ნაწილი არის გარსი / ქერქი, რომელიც ძირითადად ნარჩენად იყრება. თუმცა, კაკაოს გვერდითი პროდუქტები, როგორიცაა გარსი და რბილობი, მდიდარია ბოჭკოებით, ანტიოქსიდანტებით, პოლიფენოლებით, არომატული ნაერთებით, შაქრებითა და ლიპიდებით, რომლებიც შეიძლება საკვებისა და სასმელების დანამატებად გამოიყენებოდეს.
ულტრაბგერითი ექსტრაქციის სისტემა UIP2000hdT კაკაოს გვერდითი პროდუქტების დამუშავებისთვის. ულტრაბგერითი ექსტრაქცია გამოყოფს ანტიოქსიდანტებს, პოლიფენოლებს და ფლავონოიდებს კაკაოს გარსებიდან.
ულტრაბგერითი ექსტრაქცია ფიტონუტრიენტებისთვის კაკაოს გარსებიდან
კაკაოს გარსის ულტრაბგერითი ექსტრაქცია: ულტრაბგერითი ექსტრაქცია კაკაოს ბიონარჩენებს (მაგ., კაკაოს ქერქს, ნაყოფის გარსს) გარდაქმნის ღირებულ საკვებ პროდუქტებად, როგორიცაა კაკაოს კარაქი, არომატული ნაერთები, ფიტონუტრიენტები, ხილის შაქრები და საკვები ბოჭკოები. ეფექტური ულტრაბგერითი ექსტრაქციისთვის საჭიროა კაკაოს გარსის ბიომასის მხოლოდ უხეში წინასწარი დამუშავება, ანუ კაკაოს გარსის დაფქვა.
მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერა ექსტრაქციისთვის
მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერით ექსტრაქციის ინტენსიფიკაციის მექანიზმი ძირითადად უკავშირდება აკუსტიკური კავიტაციის ფენომენს. ულტრაბგერითი კავიტაცია იწვევს კაკაოს გარსის / ქერქის ნაწილაკების ერთმანეთთან შეჯახებას, რის შედეგადაც ისინი ფრაგმენტირდება და მათი ზომა მცირდება. როდესაც კავიტაციური ბუშტები კაკაოს მყარი ნაწილაკების ზედაპირზე კოლაფსირდება, ეროზია და სონოპორაცია კიდევ უფრო ზრდის ნაწილაკების ზედაპირის ფართობს. ამგვარად გაძლიერებული მასაგადატანა ხელს უწყობს ისეთი მოლეკულების გამოყოფას, როგორიცაა ცილები, ლიპიდები და ფიტოქიმიური ნაერთები. ულტრაბგერით წარმოქმნილი ძვრის ძალები აუმჯობესებს გამხსნელის შეღწევას მცენარეული მასალის უჯრედულ მატრიცაში და ზრდის უჯრედის მემბრანების გამტარობას. მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერის ეს მექანიზმები განაპირობებს პროცესის მნიშვნელოვან ინტენსიფიკაციას მცენარეული მასალის ექსტრაქციისთვის ულტრაბგერითი დამუშავების გამოყენებისას.
- მაღალი გამოსავლიანობა
- სწრაფი პროცესი
- დაბალი საექსპლუატაციო ხარჯები
- განმეორებადი შედეგები
- წრფივი მასშტაბირებადობა
- მარტივი ექსპლუატაცია
- სიმტკიცე
ულტრაბგერითი დახმარებით კაკაოს გარსის ექსტრაქცია, დადასტურებული კვლევებით
Grillo et al. (2018) შეისწავლეს კაკაოს კარაქის, პოლიფენოლების (მაგ. კატექინი, ეპიკატექინი, პროციანიდინის დიმერები, ტრიმერები და ტეტრამერები), ანტიოქსიდანტების და მეთილქსანტინის (მაგ., კოფეინი, თეობრომინი) ექსტრაქცია კაკაოს მარცვლების გარსებიდან ულტრაბგერითი ექსტრაქციის გამოყენებით. როგორც ქვემოთ მოცემული ცხრილი აჩვენებს, ულტრაბგერითი დამუშავება ყოველთვის ზრდიდა როგორც ლიპოფილური, ისე ჰიდროფილური ექსტრაქტების გამოსავლიანობას, რის შედეგადაც მიიღებოდა ანტიოქსიდანტური ფლავანოლებით (კატექინებით და ეპიკატექინებით), თეობრომინით (32,7 ± 0,12 mg/g გარსი), კოფეინით (1,76 ± 0,08 mg/g გარსი) და კაკაოს კარაქით მდიდარი ექსტრაქტები, მარტივი და მსუბუქი გზით. საუკეთესო შედეგები ულტრაბგერითი დამუშავების პირობებში მიღწეული იქნა ტერნარული ნარევის გამოყენებით, რომელიც იძლევა ჰიდროფილური ფრაქციის მთლიანი აღდგენის ოდნავ დაბალ მაჩვენებელს და უზრუნველყოფს ექსტრაქციის დროის 16-ჯერად შემცირებას.
ულტრაბგერითი დახმარებითი ექსტრაქცია (UAE) და კონვენციური პროცესის გამოსავლიანობა ნედლი კაკაოს გარსებიდან, გამოხატული w/w პროცენტულობით. ულტრაბგერითი ექსტრაქცია იძლევა მნიშვნელოვნად მაღალ გამოსავლიანობას.
კვლევა და საავტორო უფლებები Grillo et al. 2019.
Yusof et al. (2019) ასევე შეძლეს კაკაოს გარსიდან ფლავონოიდების ულტრაბგერითი ექსტრაქციის ეფექტურობის დამტკიცება. მათ დაადგინეს ეთანოლის კონცენტრაციის, ტემპერატურისა და ულტრაბგერითი დამუშავების დროის ყველაზე ეფექტური მნიშვნელობები, ანუ პირობები, რომლებშიც ექსტრაქტის ყველაზე მაღალი გამოსავლიანობა მიიღებოდა: ფლავონოიდების მთლიანი შემცველობის მაქსიმალური მნიშვნელობა (TFC; 7,47 mg RE/g მშრალი მასა (DW)) მიღწეული იქნა ეთანოლის 80% კონცენტრაციის, პროცესის 55ºC ტემპერატურისა და 45 min ულტრაბგერითი დამუშავების პირობებში.
მაღალი წარმადობის ულტრაბგერითი ექსტრაქტორები კაკაოს ნარჩენების დამუშავებისთვის
მაღალი წარმადობის ულტრაბგერითი ექსტრაქციის სისტემები Hielscher Ultrasonics-დან მსოფლიო მასშტაბით გამოიყენება R&D, პატარა, საშუალო და სრულად კომერციული წარმოების დონეებზე. მაღალი წარმადობის ულტრაბგერითი ექსტრაქტორები აინტენსიფიცირებენ ექსტრაქციის პროცესს და ზრდიან მაღალი ხარისხის ექსტრაქტების წარმოების გამოსავლიანობას და ზოგად ეფექტურობას. Hielscher Ultrasonics გთავაზობთ ექსტრაქციის აღჭურვილობას ნებისმიერი მოცულობის / პროცესის სიმძლავრისთვის. 25 წელზე მეტი ხნის გამოცდილებით ბოტანიკურ ექსტრაქციაში, Hielscher Ultrasonics არის თქვენი საიმედო პარტნიორი მაღალი წარმადობის ულტრაბგერითი ექსტრაქციისთვის!
მაღალი წარმადობის, თანამედროვე ულტრაბგერითი გენერატორები კაკაოს ექსტრაქციისთვის
Hielscher-ის ულტრაბგერითი მოწყობილობების ინტელექტუალური ფუნქციები შექმნილია საიმედო მუშაობის, განმეორებადი შედეგებისა და გამოყენების სიმარტივის უზრუნველსაყოფად. სამუშაო პარამეტრებზე წვდომა და მათი დაყენება მარტივად შეიძლება ინტუიციური მენიუს მეშვეობით, რომელიც ხელმისაწვდომია ციფრული ფერადი სენსორული ეკრანითა და ბრაუზერიდან დისტანციური მართვით. ამასთან, დამუშავების ყველა პარამეტრი, როგორიცაა წმინდა ენერგია, მთლიანი ენერგია, ამპლიტუდა, დრო, წნევა და ტემპერატურა, ავტომატურად იწერება ჩაშენებულ SD-ბარათზე. ეს საშუალებას გაძლევთ გადახედოთ და შეადაროთ ულტრაბგერითი დამუშავების წინა ციკლები და კაკაოს მარცვლების გარსის ექსტრაქციის პროცესი მაქსიმალური ეფექტურობის მისაღწევად ოპტიმიზაცია გაუკეთოთ.
Hielscher Ultrasonics-ის სისტემები მთელ მსოფლიოში გამოიყენება მაღალი ხარისხის მცენარეული ექსტრაქტების წარმოებისთვის. Hielscher-ის სამრეწველო ულტრაბგერით მოწყობილობებს შეუძლიათ მაღალ ამპლიტუდებზე უწყვეტად მუშაობა (24/7/365). სტანდარტული სონოტროდებით (ულტრაბგერითი ზონდებით / რქებით) მარტივად მიიღწევა 200µm-მდე ამპლიტუდების უწყვეტი გენერირება. კიდევ უფრო მაღალი ამპლიტუდებისთვის ხელმისაწვდომია ინდივიდუალურად დამზადებული ულტრაბგერითი სონოტროდები. გამძლეობისა და ტექნიკური მომსახურების მცირე საჭიროების გამო, ჩვენი ულტრაბგერითი ექსტრაქციის სისტემები ხშირად მონტაჟდება მძიმე სამუშაო რეჟიმებსა და რთულ გარემო პირობებში გამოსაყენებლად.
დაგვიკავშირდით ახლავე, რომ მეტი შეისწავლოთ პოლიფენოლების, ანტიოქსიდანტების, შაქრების და კაკაოს კარაქის ულტრაბგერითი ექსტრაქციის შესახებ კაკაოს გვერდითი პროდუქტებიდან. ჩვენ სიამოვნებით გამოგიგზავნით ინფორმაციას ჩვენი ულტრაბგერითი ექსტრაქციის სისტემებისა და ფასების შესახებ! ჩვენი გამოცდილი პერსონალი სიამოვნებით იმსჯელებს თქვენს გამოყენების და დამუშავების მოთხოვნებზე თქვენთან!
ქვემოთ მოცემული ცხრილი გაძლევთ წარმოდგენას ჩვენი ულტრაბგერითი გენერატორების მიახლოებითი დამუშავების სიმძლავრის შესახებ:
| პარტიის მოცულობა | მოცულობითი ხარჯი | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 1-დან 500mL-მდე | 10-დან 200mL/min-მდე | UP100H |
| 10-დან 2000mL-მდე | 20-დან 400mL/min-მდე | UP200Ht, UP400St |
| 0,1-დან 20L-მდე | 0,2-დან 4L/min-მდე | UIP2000hdT |
| 10-დან 100L-მდე | 2-დან 10L/min-მდე | UIP4000hdT |
| n.a. | 10-დან 100L/min-მდე | UIP16000 |
| n.a. | უფრო დიდი | კლასტერი UIP16000 |
დაგვიკავშირდით! / დაგვისვით შეკითხვა!
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი წარმადობის ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორებს შერევის გამოყენებებისთვის, დისპერსიის, ემულსიფიკაციის და ექსტრაქციისთვის ლაბორატორიულ, საცდელ და სამრეწველო მასშტაბებზე.
ლიტერატურა / რეფერენციები
- 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 აწარმოებს მაღალი წარმადობის ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორებს ლაბორატორიული დან სამრეწველო ზომამდე.