Kakaoschuelenextrakter mat Héichleeschtungsultraschall
Kakaooffäll wéi Kakaofruuchtfleesch a Kakaoschuele kënnen einfach valoriséiert ginn, andeems Kakaobotter, Fruuchtzocker a bioaktiv Verbindungen extrahéiert ginn. D’Ultraschallextraktioun huet sech als eng héich effizient Technik bewisen, fir wäertvoll Bestanddeeler aus Kakaooffäll ze isoléieren. Ultraschallextraktere setzen an enger séierer, sécherer an einfacher Behandlung héich Ausbezuele vu Verbindunge mat Liewensmëttelqualitéit aus Kakaohülsen, Schuelen a Fruuchtfleesch fräi.
Nieweprodukter vum Kakao
Kakao (Theobroma cacao L.) ass eng wäertvoll Kulturplanz, där hir Bounen haaptsächlech fir d’Schockelasproduktioun benotzt ginn. Nodeems d’Kakaofriichte gesammelt goufen, ginn d’Bounen entweder virum oder nom Réischtere vun de Kakaobounen aus de Schuelen (och Hüllen oder Hülse genannt) an aus dem Fruuchtfleesch erausgeléist. Kakaobouneschuelen a Kakaofruuchtfleesch gëllen als Nieweprodukter vun der Kakaoindustrie. Jee no Aart vun der Kakaofruucht maachen d’Bounen ongeféier 25% vum Gewiicht vun der Kakaofruucht aus. D’Fruuchtfleesch mécht weider 25% vum Gewiicht aus, an de Rescht ass Schuel / Hüls, déi meeschtens als Offall ewechgehäit gëtt. Nieweprodukter vum Kakao wéi Schuelen a Fruuchtfleesch sinn awer räich u Faseren, Antioxidantien, Polyphenolen, Aromaverbindungen, Zockeren a Lipiden, déi als Zousazstoffer a Liewensmëttel a Gedrénks benotzt kënne ginn.
Ultraschallextraktiounssystem UIP2000hdT fir d’Veraarbechtung vu Kakaonieweprodukter. D’Ultraschallextraktioun setzt Antioxidantien, Polyphenolen a Flavonoiden aus Kakaoschuele fräi.
Ultraschallextraktioun vu Phytonärstoffer aus Kakaoschuelen
Ultraschallextraktioun vu Kakaoschuelen: D’Ultraschallextraktioun verwandelt biologesch Kakaooffäll (z. B. Kakaohülsen, Friichtschuelen) a wäertvoll Liewensmëttelprodukter wéi Kakaobotter, Aromaverbindungen, Phytonärstoffer, Fruuchtzockeren a Ballaststoffer. Fir en effizienten Ultraschallextraktiounsprozess ass nëmmen eng graff Virbehandlung vun der Kakaoschuelebiomass néideg, d. h. d’Muele vun de Kakaoschuelen.
Héichleeschtungsultraschall fir d’Extraktioun
De Mechanismus, duerch deen Héichleeschtungsultraschall d’Extraktioun verstäerkt, gëtt haaptsächlech op de Phenomeen vun der akustescher Kavitatioun zeréckgefouert. Ultraschallkavitatioun verursaacht Zesummestéiss tëscht Partikele vu Kakaoschuelen / Kakaohülsen, wat zu enger Zerkleenerung duerch d’Interaktioun tëscht de Partikelen an zu enger Reduktioun vun der Partikelgréisst féiert. Wa Kavitatiounsblosen op der Uewerfläch vun de feste Kakaobestanddeeler zesummefalen, vergréisseren Erosioun a Sonoporatioun d’Partikeluewerfläch nach weider. De Massentransport, deen doduerch verstäerkt gëtt, erliichtert d’Fräisetzung vu Molekülle wéi Proteinnen, Lipiden a phytochemesche Verbindungen. Schéierkräften, déi duerch Ultraschall generéiert ginn, verbesseren d’Andrénge vum Léisungsmëttel an d’zellulär Matrix vum Planzematerial respektiv d’Duerchlässegkeet vun den Zellmembranen. Dës Mechanisme vum Héichleeschtungsultraschall si verantwortlech fir déi bedeitend Prozessintensivéierung, déi erreecht gëtt, wann Ultraschall fir d’Extraktioun aus Planzematerial agesat gëtt.
- héich Ausbezuelen
- séiere Prozess
- niddreg Betribskäschten
- reproduzéierbar Resultater
- linear Skaléierbarkeet
- einfach Bedéngung
- Robustheet
Duerch Fuerschung beluechten ultraschallënnerstëtzten Extraktioun vu Kakaoschuelen
Grillo et al. (2018) hunn d’Extraktioun vu Kakaobotter, Polyphenolen (z. B. Catechin, Epicatechin, Procyanidin-Dimeren, -Trimeren an -Tetrameren), Antioxidantien a Methylxanthin (z. B. Koffein, Theobromin) aus Kakaobouneschuele mat Hëllef vun Ultraschallextraktioun ënnersicht. Wéi d’Tabell hei drënner weist, huet d’Ultraschallbehandlung d’Ausbezuele vu souwuel lipophillen ewéi och hydrophillen Extrakter ëmmer erhéicht an op eng einfach an onkomplizéiert Manéier zu Extrakter gefouert, déi räich un antioxidative Flavanolen (Catechinnen an Epicatechinnen), Theobromin (32,7 ± 0,12 mg/g Schuelen), Koffein (1,76 ± 0,08 mg/g Schuelen) a Kakaobotter sinn. Déi bescht Resultater ënner Ultraschallbehandlung goufe mat der ternärer Mëschung erreecht, déi eng liicht méi niddreg Gesamtréckgewënnung vun der hydrophiller Fraktioun ergëtt an d’Extraktiounszäit ëm e Faktor vu 16 reduzéiert.
Ausbezuele vun der ultraschallënnerstëtzter Extraktioun (UAE) a vum konventionelle Prozess aus réie Kakaoschuelen, ausgedréckt als w/w-Prozentsaz. D’Ultraschallextraktioun ergëtt bedeitend méi héich Ausbezuelen.
Etüd an Urheberrecht bei Grillo et al. 2019.
Yusof et al. (2019) konnten och d’Effizienz vun der Ultraschallextraktioun vu Flavonoiden aus Kakaoschuele beweisen. Si hunn déi follgend Extraktiounsparametere fir d’Ethanolkonzentratioun, d’Temperatur an d’Dauer vun der Ultraschallbehandlung als déi effizientst ermëttelt, d. h., ënner de follgende Bedéngunge goufen déi héchst Extraktausbezuelen erreecht: De maximale Wäert vum Gesamtflavonoidgehalt (TFC; 7,47 mg RE/g Dréchegewiicht (DW)) gouf bei enger Ethanolkonzentratioun vun 80%, enger Prozesstemperatur vu 55ºC an enger Ultraschallbehandlung vu 45 min erreecht.
Héichleeschtungsultraschallextraktere fir d’Veraarbechtung vu Kakaooffäll
Héichleeschtungsultraschallextraktiounssystemer vun Hielscher Ultrasonics gi weltwäit an der Fuerschung an Entwécklung, an der klenger a mëttelgrousser Produktioun an an der voll kommerzieller Produktioun agesat. Héichleeschtungsultraschallextrakteren intensivéieren den Extraktiounsprozess an erhéijen d’Ausbezuel an d’Gesamteffizienz vun der Produktioun vu qualitativ héichwäertegen Extrakter. Hielscher Ultrasonics bitt Extraktiounsausrüstung fir all Volumen / Prozesskapazitéit. Mat méi wéi 25 Joer Erfarung an der Extraktioun aus Planzematerial ass Hielscher Ultrasonics Äre vertrauenswürdege Partner fir Héichleeschtungsultraschallextraktioun!
Leeschtungsstaark Ultraschallapparater um neiste Stand vun der Technik fir d’Kakaoextraktioun
Déi intelligent Funktioune vun den Hielscher Ultraschallapparater si konzipéiert, fir en zouverlässege Betrib, reproduzéierbar Resultater a Benotzerfrëndlechkeet ze garantéieren. D’Betribsastellunge kënnen einfach iwwer en intuitive Menü opgeruff an agestallt ginn, deen iwwer en digitale Faarftouchscreen an eng Browser-Fernsteierung zougänglech ass. Dofir ginn all Veraarbechtungsbedéngunge wéi Nettoenergie, Gesamtenergie, Amplitud, Zäit, Drock an Temperatur automatesch op enger agebauter SD-Kaart gespäichert. Esou kënnt Dir viregt Ultraschallbehandlungen iwwerpréiwen a vergläichen an den Extraktiounsprozess fir Kakaobouneschuelen op déi héchst Effizienz optiméieren.
Systemer vun Hielscher Ultrasonics gi weltwäit fir d’Hierstellung vu qualitativ héichwäertege Planzenextrakter benotzt. Industriell Ultraschallapparater vun Hielscher kënnen einfach mat héijen Amplituden am Dauerbetrib (24/7/365) bedriwwe ginn. Amplitude vu bis zu 200µm kënne mat Standardsonotroden (Ultraschallsonden / -häerner) einfach kontinuéierlech generéiert ginn. Fir nach méi héich Amplitude si personaliséiert Ultraschallsonotroden disponibel. Wéinst hirer Robustheet an hirem niddregen Ënnerhaltsbedarf ginn eis Ultraschallextraktiounssystemer heefeg fir Uwendunge mat héijer Belaaschtung an an usprochsvollen Ëmfeld installéiert.
Kontaktéiert eis elo, fir méi iwwer d’Ultraschallextraktioun vu Polyphenolen, Antioxidantien, Zockeren a Kakaobotter aus Kakaonieweprodukter ze gewuer ze ginn. Mir schécken Iech gär Informatiounen iwwer eis Ultraschallextraktiounssystemer an hir Präisser! Eist erfuere Personal beschwätzt gär Är Uwendung an Är Veraarbechtungsufuerderunge mat Iech!
D’Tabell hei drënner gëtt Iech eng Indikatioun vun der ongeféierer Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschallapparater:
| Chargevolumen | Duerchflossrate | Recommandéiert Apparater |
|---|---|---|
| 1 bis 500mL | 10 bis 200mL/min | UP100H |
| 10 bis 2000mL | 20 bis 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 bis 20L | 0,2 bis 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 bis 100L | 2 bis 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 bis 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | méi héich | Verbund vun UIP16000 |
Kontaktéiert eis! / Stellt eis Är Froen!
Hielscher Ultrasonics fabrizéiert Héichleeschtungsultraschallhomogenisateure fir Mëschuwendungen, Dispersioun, Emulgéierung an Extraktioun am Labo-, Pilot- an industrielle Moossstaf.
Literatur / Referenzen
- 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 fabrizéiert Héichleeschtungsultraschallhomogenisateure vu Labo- bis zur Industriegréisst.