Extractos de casca de cacau com ultra-sons de potência

Resíduos de cacau, como polpa de frutas de cacau e cascas de cacau, podem ser facilmente valorizados pela extração de manteiga de cacau, açúcar de frutas e compostos bioativos. A extração ultra-sónica provou ser uma técnica altamente eficiente para isolar componentes valiosos dos resíduos de cacau. Extratores ultra-sônicos liberam altos rendimentos de compostos de grau alimentar de casca de cacau, cascas e polpa de frutas dentro de um tratamento rápido, seguro e simples.

Subprodutos do cacau
O cacau (Theobroma cacao L.) é uma cultura valiosa, cujas amêndoas são utilizadas principalmente para a produção de chocolate. Após a colheita das vagens de cacau, antes ou depois da torrefação das amêndoas de cacau, as amêndoas são libertadas das cascas (também conhecidas por películas ou cascas) e da polpa do fruto. A casca e a polpa do fruto do cacaueiro são consideradas um subproduto da indústria do cacau. Dependendo da espécie de cacau, as amêndoas constituem cerca de 25% do peso do fruto do cacau. A polpa contribui com outros 25% em peso e o resto é casca/casca, que é maioritariamente descartada como resíduo. No entanto, os subprodutos do cacau, como a casca e a polpa, são ricos em fibras, antioxidantes, polifenóis, compostos aromáticos, açúcares e lípidos, que podem ser utilizados como aditivos em alimentos e bebidas.

Extração ultra-sônica de fito-nutrientes de cascas de cacau

Extração ultra-sónica de casca de cacau: A extração ultra-sônica transforma o biowaste 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 de extração ultra-sónica eficiente, apenas é necessário um pré-tratamento bruto da biomassa da casca de cacau, ou seja, a moagem da casca de cacau.

Ultra-sons de potência para extração

O mecanismo de intensificação da extração dos ultra-sons de potência é atribuído principalmente ao fenómeno da cavitação acústica. A cavitação ultra-sónica provoca colisões entre partículas de casca de cacau, o que resulta num fracionamento interparticular e na redução do tamanho das partículas. Quando as bolhas de cavitação colapsam na superfície dos sólidos de cacau, a erosão e a sonoporação aumentam ainda mais a superfície das partículas. A transferência de massa assim intensificada facilita a libertação de moléculas tais como proteínas, lípidos e fitoquímicos. As forças de cisalhamento geradas por ultra-sons melhoram a penetração do solvente na matriz celular da matéria botânica e melhoram a permeabilidade das membranas celulares, respetivamente. Estes mecanismos de ultra-sons de potência são responsáveis pela intensificação significativa do processo alcançado quando a ultrassonografia é aplicada para a extração botânica.

Extração de casca de cacau assistida por ultra-sons comprovada por investigação

Grillo et al. (2018) investigaram a extração de manteiga de cacau, polifenóis (por exemplo, catequina, epicatequina, dímeros de procianidina, trímeros e tetrâmeros), antioxidantes e metilxantina (por exemplo, cafeína, teobromina) de cascas de feijão de cacau usando extração ultrassônica. Como mostra a tabela abaixo, a ultrassonografia sempre aumentou os rendimentos de extratos lipofílicos e hidrofílicos, resultando em extratos ricos em flavanóis antioxidantes (catequinas e epicatequinas), teobromina (32,7 ± 0,12 mg/g de cascas), cafeína (1,76 ± 0,08 mg/g de cascas) e manteiga de cacau, de forma simples e fácil. Os melhores resultados sob ultra-sons foram obtidos utilizando a mistura ternária, que permite uma recuperação ligeiramente inferior da fração hidrofílica total e uma redução de 16 vezes no tempo de extração.

Rendimentos da extração assistida por ultra-sons (EAU) e do processo convencional a partir das cascas de cacau em bruto, expressos em percentagem p/p. A extração por ultra-sons dá rendimentos significativamente mais elevados.
Estudo e direitos de autor por Grillo et al. 2019.

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

Extractores ultra-sónicos de alto desempenho para o processamento de resíduos de cacau

Os sistemas de extração por ultra-sons de alto desempenho da Hielscher Ultrasonics são utilizados em todo o mundo em R&D, níveis de produção pequenos, médios e totalmente comerciais. Os extractores de ultra-sons de alto desempenho intensificam o processo de extração e aumentam o rendimento e a eficiência global da produção de extractos 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 o seu parceiro de confiança para extração ultra-sónica de alto desempenho!

Ultrasonicators de alto desempenho e de última geração para a extração de cacau

As caraterísticas inteligentes dos ultrasonicadores Hielscher foram concebidas para garantir um funcionamento fiável, resultados reprodutíveis e facilidade de utilização. As definições operacionais podem ser facilmente acedidas e marcadas através de um menu intuitivo, que pode ser acedido através de um ecrã tátil digital a cores e de um controlo remoto via browser. Assim, todas as condições de processamento, como a energia líquida, a energia total, a amplitude, o tempo, a pressão e a temperatura são automaticamente registadas num cartão SD incorporado. Isto permite-lhe rever e comparar execuções de sonicação anteriores e otimizar o processo de extração da casca de cacau para a mais alta eficiência.
Os sistemas de ultra-sons Hielscher são utilizados em todo o mundo para o fabrico de extractos botânicos de alta qualidade. Hielscher ultrasonicators industriais podem facilmente executar altas amplitudes em operação contínua (24/7/365). Amplitudes de até 200µm podem ser facilmente geradas continuamente com sonotrodos padrão (sondas ultra-sônicas / chifres). Para amplitudes ainda mais elevadas, estão disponíveis sonotrodos ultra-sónicos personalizados. Devido à sua robustez e baixa manutenção, os nossos sistemas de extração ultra-sónica são normalmente instalados para aplicações pesadas e em ambientes exigentes.

 
Contacte-nos agora para saber mais sobre a extração ultra-sônica de polifenóis, antioxidantes, açúcares e manteiga de cacau de subprodutos de cacau. Teremos todo o prazer em enviar-lhe informações sobre os nossos sistemas de extração de ultra-sons e preços! Nossa equipe bem experiente terá o prazer de discutir sua aplicação e requisitos de processamento com você!
 

O quadro seguinte dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximada dos nossos ultra-sons: