Extratos de concha de cacau com ultrassom de energia

Os resíduos de cacau, como polpa de frutas de cacau e cascas de feijão cacau, podem ser facilmente valorizados extraindo manteiga de cacau, açúcar de fruta e compostos bioativos. A extração ultrassônica tem sido comprovadamente uma técnica altamente eficiente para isolar componentes valiosos dos resíduos de cacau. Extratores ultrassônicos liberam altos rendimentos de compostos de grau alimentar de casca de cacau, conchas e polpa de frutas dentro de um tratamento rápido, seguro e simples.

Subprodutos de cacau
O cacau (Theobroma cacau L.) é uma cultura valiosa, que os grãos são usados principalmente para a produção de chocolate. Após a colheita das vagens de cacau, antes ou depois de assar os grãos de cacau, os grãos são liberados das conchas (também conhecidas como cascos ou cascas) e polpa de frutas. As cascas de cacau e a polpa de cacau são consideradas um subproduto da indústria do cacau. Dependendo da espécie de fruto de cacau, os grãos compõem aproximadamente 25% de wt. da fruta de cacau. A polpa contribui para outros 25% wt. e o resto é shell /casca, que é principalmente descartada como lixo. No entanto, subprodutos de cacau como conchas e polpa são ricos em fibras, antioxidantes, polifenóis, compostos de sabor, açúcares e lipídios, que podem ser usados como aditivos em alimentos e bebidas.

Extração ultrassônica de fito-nutrientes de conchas de cacau

Extração ultrassônica da casca da casca de cacau: A extração ultrassônica transforma o biowasto de cacau (por exemplo, casca de cacau, casca de vagem) em produtos alimentares valiosos como manteiga de cacau, compostos de sabor, fito-nutrientes, açúcares de frutas e fibras dietéticas. Para um processo eficiente de extração ultrassônica, é necessário apenas um pré-tratamento bruto da biomassa da casca de cacau, ou seja, a moagem da casca de cacau.

Ultrassom de energia para extração

O mecanismo de intensificação da extração do ultrassom de energia é atribuído principalmente ao fenômeno da cavitação acústica. A cavitação ultrassônica causa colisões entre partículas de casca de cacau/ casca, o que resulta em fracionamento interpartidário e redução do tamanho das partículas. Quando as bolhas de cavitação entram em colapso na superfície dos sólidos do cacau, a erosão e a sonoporação aumentam ainda mais a superfície das partículas. Assim, a transferência de massa intensificada facilita a liberação de moléculas como proteínas, lipídios e fito-químicos. Forças de tesoura geradas ultrasonicamente melhoram a penetração do solvente na matriz celular da matéria botânica e melhoram a permeabilidade das membranas celulares, respectivamente. Esses mecanismos de ultrassônicos de energia são responsáveis pela intensificação significativa do processo alcançada quando a ultrassônica é aplicada para extração botânica.

Extração de casca de cacau ultrasonicamente assistida comprovada por pesquisa

Grillo et al. (2018) investigaram a extração de manteiga de cacau, polifenóis (por exemplo catequinas, epicatechin, dimers procyanidinas, aparadores e tetramers), antioxidantes e metilxantina (por exemplo, cafeína, teobromina) de conchas de grão de cacau usando extração ultrassônica. Como mostra a tabela abaixo, A ultrassonização sempre aumentou tanto os extratos lipofílicos quanto os hidrofílicos, resultando em extratos ricos em flavanols antioxidantes (catequinas e hortelãs), teobromina (32,7 ± conchas de 0,12 mg/g), cafeína (1,76 ± 0,08 mg/g conchas) e manteiga de cacau, de forma simples e fácil. Os melhores resultados sob sônica foram alcançados utilizando-se a mistura ternária, que dá uma recuperação de fração hidrofílica total ligeiramente menor e proporciona uma redução de 16 vezes no tempo de extração.

Extração assistida por ultrassom (EAU) e rendimentos convencionais de processos das conchas de cacau cru, expressas em percentagem de w/w. A extração ultrassônica dá rendimentos significativamente maiores.
Estudo e direitos autorais por Grillo et al. 2019.

Yusof et al. (2019) poderiam comprovar a eficiência da extração ultrassônica de flavonoides da casca de cacau, também. Eles encontraram, seguindo parâmetros de extração, tempo de concentração de etanol, temperatura e ultrassônica mais eficientes, ou seja, sob as seguintes condições foram obtidas maiores receitas de extrato: valor máximo do teor total de flavonoides (TFC; 7,47 mg RE/g peso seco (DW)) foi alcançado 80% de concentração de etanol, temperatura do processo de 55ºC e 45 min de sonicação.

Extratores ultrassônicos de alto desempenho para processamento de resíduos de cacau

Sistemas de extração ultrassônica de alto desempenho da Hielscher Ultrasonics são usados em todo o mundo em R&D, pequenos, médios e totalmente comerciais níveis de produção. Extratores ultrassônicos de alto desempenho intensificam o processo de extração e aumentam o rendimento e a eficiência geral da produção de extratos de alta qualidade. Hielscher Ultrasonics oferece equipamentos de extração para qualquer volume/capacidade de processo. Com experiência em extração botânica há mais de 25 anos, a Hielscher Ultrasonics é sua parceira confiável para extração ultrassônica de alto desempenho!

Ultrassonicadores de alta performance e última geração

As características inteligentes dos ultrassonicadores Hielscher são projetadas para garantir uma operação confiável, resultados reprodutíveis e simpatia pelo usuário. As configurações operacionais podem ser facilmente acessadas e discadas através do menu intuitivo, que pode ser acessado através de tela de toque de cores digitais e controle remoto do navegador. Portanto, todas as condições de processamento, como energia líquida, energia total, amplitude, tempo, pressão e temperatura são automaticamente registradas em um cartão SD embutido. Isso permite que você revise e compare as corridas de sônica anteriores e otimize o processo de extração da casca de grão de cacau com a maior eficiência.
Os sistemas Hielscher Ultrasonics são usados em todo o mundo para a fabricação de extratos botânicos de alta qualidade. Os ultrassonicadores industriais hielscher podem facilmente executar altas amplitudes em operação contínua (24/7/365). Amplitudes de até 200μm podem ser facilmente geradas continuamente com sonotrodes padrão (sondas ultrassônicas/chifres). Para amplitudes ainda maiores, sonotrodes ultrassônicos personalizados estão disponíveis. Devido à sua robustez e baixa manutenção, nossos sistemas de extração ultrassônica são comumente instalados para aplicações pesadas e em ambientes exigentes.

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A tabela abaixo dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximado de nossos ultrasonicators: