Power-Ultrasound를 이용한 무용제 카페인 제거

• 커피와 차의 기존의 카페인 제거 공정은 독성 용매를 사용해야 합니다.
• 초음파 카페인 제거는 가혹한 용매를 사용하지 않고 수성 추출 절차에서 카페인을 제거할 수 있는 효율적인 강화 방법입니다.
• 초음파 디카페인은 고품질의 디카페인 커피, 차 및 코코아 제품을 생산하는 경제적이고 효과적이며 친환경적인 방법입니다.

초음파를 통한 카페인 제거

카페인은 수용성 물질이므로 커피, 차 및 코코아에서 카페인을 제거하는 데 물을 사용할 수 있습니다. 기존의 카페인 제거 공정은 카페인 제거제로 화학 물질(예: 염화메틸렌, CO2 또는 에틸 아세테이트)을 사용하여 공정을 가속화합니다. 초음파 수성 추출과 활성탄을 디카페인제로 사용하여 디카페인 커피, 차 또는 코코아 제품을 유기농으로 환경 친화적 인 공정으로 제조합니다.

초음파 강화 Swiss Water Decaffeination

초음파로 원조한 카페인 제거는 소위 의 강화 과정이다 Swiss water decaffeination .
스위스의 물 카페인 제거 과정은 커피 원두, 찻잎 및 코코아 콩에서 카페인을 제거하기 위해 용해와 삼투를 기반으로 작동합니다.
프로브 형 초음파를 Swiss Water 카페인 제거 공정에 통합하는 것은 카페인 추출을 향상시키기 위해 공정의 특정 단계에서 초음파 처리를 통합하는 것을 포함합니다. 스위스의 물 카페인 제거 공정은 4가지 주요 공정 단계로 구성됩니다. 보다 효율적인 카페인 제거를 위한 초음파의 구현은 특정 설정 및 장비에 따라 다를 수 있지만, 프로브형 초음파기가 주로 공정 개선을 위해 어떻게 통합되는지에 대한 일반적인 개요는 다음과 같습니다.

1. 담그는 단계: 스위스 워터(Swiss Water)의 카페인 제거 과정의 첫 번째 단계는 생두를 뜨거운 물에 담가 풍미가 가득한 물 용액을 만드는 것입니다. 이 담그는 단계에서 프로브 형 초음파를 사용하여 콩에서 카페인을 쉽게 추출 할 수 있도록 초음파 처리를 적용 할 수 있습니다. 초음파는 식물 재료에서 카페인과 같은 생체 활성 화합물의 추출 과정을 강화하는 능력으로 잘 알려져 있습니다. 초음파/음향 캐비테이션의 기계적 힘은 세포를 천공하고 파괴하며 물질 전달을 촉진합니다. 따라서 콩에서 카페인이 제거되어 효율적으로 물로 방출됩니다. 이러한 효과로 인해 초음파 처리는 카페인 제거 과정을 크게 가속화합니다. 초음파로 추출된 카페인은 에너지 음료와 같은 식품 및 음료에 유용한 첨가제입니다.
2. 카페인 제거 단계: 처음 담근 후에는 카페인이 함유된 풍미가 가득한 물이 커피 원두에서 분리됩니다. 이 물은 일반적으로 활성탄 필터를 통과하여 카페인을 제거합니다. 이 필터의 다공성은 더 큰 카페인 분자만 포착하고 더 작은 오일과 향료 분자는 통과시킬 수 있는 크기입니다. 즉, 숯 필터에는 카페인이 포함되어 있고 여과된 물에는 커피, 차 및 코코아에 독특한 향과 영양가를 부여하는 것으로 알려진 모든 작은 생리 활성 물질이 포함되어 있습니다.
3. 재흡수 단계: The decaffeinated beans, which have been stripped of caffeine and flavour molecules, are discarded. The caffeine-free flavor- and polyphenol-enriched water (also known as “그린 커피 추출물”) is highly valuable and is used to remove the caffeine from a fresh batch of still caffeine-containing coffee beans.
   이 물은 향미 분자 및 기타 생체 활성 물질로 포화되어 있기 때문에 이러한 화합물은 신선한 커피 원두에 용해될 수 없습니다. 따라서 커피 콩에서 카페인 분자 만 물로 방출되고 향기 및 기타 귀중한 식물 화학 물질을 제거하지 않고 카페인을 제거합니다. 향이 첨가된 물에 카페인이 제거되면 새로운 배치의 생두에서 카페인을 추출하는 데 재사용됩니다. 이 재흡수 단계는 프로브 형 초음파를 다시 사용하면 도움이 될 수 있습니다. 녹두를 풍미가 가득한 물에 담그고 카페인 추출을 용이하게 하기 위해 초음파를 적용합니다. 초음파 처리는 콩으로의 물 침투를 향상시켜 추출 효율을 향상시키고 추출 시간을 줄이는 데 도움이됩니다.
4. 반복적인 재흡수 및 건조: 재흡수 및 초음파 처리 단계는 원하는 수준의 카페인 제거에 도달 할 때까지 여러 번 반복 할 수 있습니다. 최종 재흡수 후 디카페인 커피 원두는 일반적으로 건조되고 향이 충전된 물은 다음 배치에서 재사용할 수 있습니다.

커피 원두의 초음파 카페인 제거 사례 연구

Huamaní-Meléndez와 Darros-Barbosa(2018)의 연구는 수성 매체를 사용하여 아라비카 커피 원두에서 카페인을 추출할 때 초음파 강도, 맥박 및 온도가 미치는 영향을 조사하는 것을 목표로 했습니다. 연구원들은 Hielscher 고강도 초음파 프로브 UP400S (400 와트, 왼쪽 그림 참조)를 사용하여 다양한 강도, 펄스 지속 시간 및 온도에서 실험을 수행했습니다. 연구진은 초음파 강도와 맥박 지속 시간을 늘리면 카페인 추출률이 높아지지만 특정 지점까지만 가능하며 그 이후에는 더 이상 증가해도 카페인 추출률이 크게 개선되지 않는다는 것을 발견했습니다. 카페인 추출을 위한 최적의 조건은 75W/cm2의 초음파 강도, 5초의 펄스 지속 시간, 25°C의 온도인 것으로 나타났습니다. 이 연구는 초음파를 사용하여 커피 원두에서 카페인을 추출하기 위한 특정 프로토콜을 제공하고 이 방법이 기존의 카페인 제거 과정에 대한 효과적이고 환경 친화적인 대안이 될 수 있음을 시사합니다.

무용제 카페인 제거를 위한 고성능 초음파기

Hielscher 초음파는 온화하면서도 매우 효과적인 추출 및 카페인 제거 과정을위한 고성능 초음파를 제공합니다. 초음파기 당 50에서 16,000 와트의 초음파 출력을 제공하는 Hielscher 초음파 분석기 포트폴리오는 커피 양조 및 카페인 제거 과정에 이상적인 초음파를 갖추고 있습니다!
고출력 초음파기 및 그 응용 분야에 대한 오랜 경험이 풍부한 제조업체 및 컨설턴트 인 Hielscher는 초음파 보조 추출 공정의 파트너입니다. Hielscher 초음파 프로세서는 식품 응용 분야를 위해 전 세계적으로 설치됩니다 & 음료, 제약 및 화학 산업.
우리는 고출력 초음파 추출기를 공급할 뿐만 아니라 심오한 지식으로 고객을 지원합니다. 당사의 고객 서비스는 컨설팅 및 타당성 조사에서 공정 최적화 및 파일럿 장비, 산업 규모의 초음파 시스템 설치에 이르기까지 다양합니다.
광범위한 초음파 프로세서 및 액세서리(예: 소노트로드, 플로우 셀 및 반응기)를 제공하는 당사는 공정 용량 및 조건에 따라 요구 사항을 충족하는 가장 적합한 시스템을 추천할 수 있습니다. 기존 공정 라인에 대한 설치 및 개조는 당사의 초음파 추출기가 큰 수정 없이 통합될 수 있으므로 쉽게 수행할 수 있습니다.
Our well-trained staff of process consultants, chemists, and engineers guide our customers towards a successful installation and operation. Hielscher’s equipment has an outstanding robustness and requires only very low maintenance. For operational training, first commissioning, and maintenance service, we have a well-trained team which assist our customers.