Extracten van cacaodoppen met ultrageluid

Cacaoafval zoals cacaovruchtpulp en cacaobonendoppen kunnen gemakkelijk worden gevaloriseerd door cacaoboter, vruchtensuiker en bioactieve bestanddelen te extraheren. Ultrasone extractie is een zeer efficiënte techniek gebleken om waardevolle bestanddelen uit cacaoafval te isoleren. Ultrasone extractiemachines maken een hoge opbrengst aan voor levensmiddelen geschikte bestanddelen vrij uit cacaoschillen, cacaodoppen en cacaovruchtpulp in een snelle, veilige en eenvoudige behandeling.

Cacao-bijproducten
Cacao (Theobroma cacao L.) is een waardevol gewas, waarvan de bonen voornamelijk worden gebruikt voor de productie van chocolade. Na het oogsten van de cacaodoppen, voor of na het roosteren van de cacaobonen, worden de bonen ontdaan van de doppen (ook wel schillen of vliezen genoemd) en vruchtenpulp. Cacaodoppen en cacaovruchtpulp worden beschouwd als een bijproduct van de cacao-industrie. Afhankelijk van de soort cacaovrucht maken de bonen ongeveer 25% uit van de cacaovrucht. De pulp is goed voor nog eens 25% van het gewicht en de rest bestaat uit doppen en hulzen, die meestal als afval worden weggegooid. Bijproducten van cacao, zoals doppen en pulp, zijn echter rijk aan vezels, antioxidanten, polyfenolen, smaakstoffen, suikers en lipiden, die kunnen worden gebruikt als additieven in voedingsmiddelen en dranken.

Ultrasone extractie van fyto-nutriënten uit cacaodoppen

Ultrasone cacaoschil extractie: Ultrasone extractie verandert biologisch afval van cacao (bijv. cacaoschillen, peulschillen) in waardevolle voedingsmiddelen zoals cacaoboter, smaakstoffen, fytovoedingsstoffen, vruchtensuikers en voedingsvezels. Voor een efficiënt ultrasoon extractieproces is alleen een ruwe voorbehandeling van de cacaoschilbiomassa nodig, d.w.z. het malen van de cacaoschil.

Ultrageluid voor extractie

Het extractieversterkende mechanisme van ultrageluid wordt voornamelijk toegeschreven aan het fenomeen van akoestische cavitatie. Ultrasone cavitatie veroorzaakt botsingen tussen deeltjes van cacaoschil? cacaoschil, wat resulteert in interparticulaire fractionering en verkleining van de deeltjesgrootte. Wanneer cavitatiebelletjes op het oppervlak van de cacaobestanddelen instorten, vergroten erosie en sonoporatie het deeltjesoppervlak verder. De daardoor versterkte massaoverdracht vergemakkelijkt het vrijkomen van moleculen zoals proteïnen, lipiden en fytochemicaliën. Ultrasoon gegenereerde schuifkrachten verbeteren de penetratie van het oplosmiddel in de cellulaire matrix van het plantaardige materiaal en verbeteren de doorlaatbaarheid van de celmembranen. Deze mechanismen van krachtige ultrasoon zijn verantwoordelijk voor de aanzienlijke procesintensivering die wordt bereikt wanneer ultrasoonbehandeling wordt toegepast voor botanische extractie.

Ultrasoon gestuurde extractie van cacaodoppen bewezen door onderzoek

Grillo et al. (2018) onderzochten de extractie van cacaoboter, polyfenolen (bijv. catechine, epicatechine, procyanidine dimeren, trimeren en tetrameren), antioxidanten en methylxantine (bijv. cafeïne, theobromine) uit cacaobonendoppen met behulp van ultrasone extractie. Zoals de tabel hieronder laat zien, verhoogde ultrasone extractie altijd de opbrengst van zowel lipofiele als hydrofiele extracten, wat resulteerde in extracten rijk aan antioxidant flavanolen (catechinen en epicatechinen), theobromine (32,7 ± 0,12 mg/g doppen), cafeïne (1,76 ± 0,08 mg/g doppen) en cacaoboter, op een eenvoudige en gemakkelijke manier. De beste resultaten onder sonicatie werden bereikt met het ternaire mengsel, dat een iets lagere totale terugwinning van de hydrofiele fractie geeft en een 16-voudige verkorting van de extractietijd.

Extractie met behulp van ultrasone trillingen (UAE) en conventionele processen geven de opbrengst van de ruwe cacaodoppen weer, uitgedrukt in gewichtsprocent. Ultrasone extractie geeft aanzienlijk hogere opbrengsten.Studie en copyright door Grillo et al. 2019.

Yusof et al. (2019) konden ook de efficiëntie van ultrasone extractie van flavonoïden uit cacaodoppen bewijzen. Zij vonden de volgende extractieparameters van ethanolconcentratie, temperatuur en ultrasoontijd het meest efficiënt, d.w.z. onder de volgende omstandigheden werden de hoogste extractopbrengsten verkregen: de maximale waarde van het totale flavonoïdengehalte (TFC; 7,47 mg RE/g gedroogd gewicht (DW)) werd bereikt met 80% ethanolconcentratie, 55ºC procestemperatuur en 45 minuten sonicatie.

Ultrasone extractoren met hoge prestaties voor de verwerking van cacao-afval

Ultrasone afzuigsystemen met hoge prestaties van Hielscher Ultrasonics worden wereldwijd gebruikt op R&D, kleine, middelgrote en volledig commerciële productieniveaus. Krachtige ultrasone extractoren intensiveren het extractieproces en verhogen de opbrengst en de algehele efficiëntie van de productie van hoogwaardige extracten. Hielscher Ultrasonics biedt extractieapparatuur voor elk volume? procescapaciteit. Met meer dan 25 jaar ervaring in botanische extractie is Hielscher Ultrasonics uw vertrouwde partner voor hoogwaardige ultrasone extractie!

Hoogwaardige, ultramoderne ultrasoonapparaten voor cacao-extractie

De slimme functies van Hielscher ultrasoonapparaten zijn ontworpen om een betrouwbare werking, reproduceerbare resultaten en gebruiksvriendelijkheid te garanderen. De operationele instellingen zijn eenvoudig toegankelijk en instelbaar via een intuïtief menu dat toegankelijk is via het digitale kleuren touch-display en de browser-afstandsbediening. Daarom worden alle verwerkingscondities zoals netto-energie, totale energie, amplitude, tijd, druk en temperatuur automatisch opgeslagen op een ingebouwde SD-kaart. Hierdoor kun je eerdere sonicatieruns herzien en vergelijken en het extractieproces van de cacaodoppen optimaliseren voor de hoogste efficiëntie.
Hielscher ultrasone systemen worden wereldwijd gebruikt voor de productie van hoogwaardige botanische extracten. Hielscher industriële ultrasone systemen kunnen gemakkelijk hoge amplitudes leveren in continu bedrijf (24/7/365). Amplituden tot 200 µm kunnen gemakkelijk continu worden gegenereerd met standaard sonotrodes (ultrasone sondes/ hoorns). Voor nog hogere amplitudes zijn op maat gemaakte ultrasone sonotrodes verkrijgbaar. Vanwege hun robuustheid en lage onderhoudskosten worden onze ultrasone afzuigsystemen vaak geïnstalleerd voor zware toepassingen en in veeleisende omgevingen.

 
Neem nu contact met ons op voor meer informatie over ultrasone extractie van polyfenolen, antioxidanten, suikers en cacaoboter uit bijproducten van cacao. We sturen u graag informatie over onze ultrasone extractiesystemen en prijzen! Onze goed ervaren medewerkers bespreken graag met u uw toepassing en verwerkingsvereisten!
 

De onderstaande tabel geeft een indicatie van de verwerkingscapaciteit van onze ultrasone machines: