Extracte din coji de cacao cu ultrasunete de putere

Deșeurile de cacao, cum ar fi pulpa fructelor de cacao și cojile de cacao, pot fi valorificate cu ușurință prin extracția untului de cacao, a zahărului din fructe și a compușilor bioactivi. Extracția cu ultrasunete s-a dovedit a fi o tehnică extrem de eficientă pentru izolarea componentelor valoroase din deșeurile de cacao. Extractoarele cu ultrasunete eliberează randamente ridicate de compuși de calitate alimentară din învelișurile, cojile și pulpa fructelor de cacao, printr-un tratament rapid, sigur și simplu.

Subproduse de cacao
Cacaua (Theobroma cacao L.) este o cultură valoroasă, ale cărei boabe sunt utilizate în principal pentru producția de ciocolată. După recoltarea păstăilor de cacao, fie înainte, fie după prăjirea boabelor de cacao, boabele sunt separate de coji (cunoscute și ca tegumente sau învelișuri) și de pulpa fructului. Cojile boabelor de cacao și pulpa fructelor de cacao sunt considerate un subprodus al industriei de cacao. În funcție de specia fructului de cacao, boabele reprezintă aprox. 25% în greutate din fructul de cacao. Pulpa mai contribuie cu încă 25% în greutate, iar restul este coajă / înveliș, care este în mare parte aruncat ca deșeu. Cu toate acestea, subprodusele de cacao, precum cojile și pulpa, sunt bogate în fibre, antioxidanți, polifenoli, compuși de aromă, zaharuri și lipide, care pot fi utilizate ca aditivi în alimente și băuturi.

Extracția cu ultrasunete a fitonutrienților din cojile de cacao

Extracția cu ultrasunete din cojile de cacao: Extracția cu ultrasunete transformă biodeșeurile de cacao (de ex. învelișul de cacao, învelișul păstăii) în produse alimentare valoroase, cum ar fi untul de cacao, compușii de aromă, fitonutrienții, zaharurile din fructe și fibrele alimentare. Pentru un proces eficient de extracție cu ultrasunete este necesară doar o pretratare grosieră a biomasei din coji de cacao, adică măcinarea cojilor de cacao.

Ultrasunete de putere pentru extracție

Mecanismul prin care ultrasunetele de putere intensifică extracția este atribuit în principal fenomenului de cavitație acustică. Cavitația ultrasonică provoacă coliziuni între particulele de coajă / înveliș de cacao, ceea ce duce la fragmentarea interparticulară și la reducerea dimensiunii particulelor. Când bulele de cavitație implodează pe suprafața particulelor solide de cacao, eroziunea și sonoporarea măresc suplimentar suprafața particulelor. Transferul de masă astfel intensificat facilitează eliberarea moleculelor precum proteinele, lipidele și substanțele fitochimice. Forțele de forfecare generate cu ultrasunete îmbunătățesc pătrunderea solventului în matricea celulară a materialului vegetal și, respectiv, îmbunătățesc permeabilitatea membranelor celulare. Aceste mecanisme ale ultrasunetelor de putere sunt responsabile pentru intensificarea semnificativă a procesului obținută atunci când sonicarea este aplicată pentru extracția botanică.

Extracția din cojile de cacao asistată de ultrasunete, dovedită prin cercetare

Grillo et al. (2018) au investigat extracția untului de cacao, a polifenolilor (de ex. catechină, epicatechină, dimeri, trimeri și tetrameri de procianidină), a antioxidanților și a metilxantinei (de ex. cafeină, teobromină) din cojile boabelor de cacao folosind extracția cu ultrasunete. După cum arată tabelul de mai jos, sonicarea a crescut întotdeauna randamentele atât ale extractelor lipofile, cât și ale celor hidrofile, rezultând extracte bogate în flavanoli antioxidanți (catechine și epicatechine), teobromină (32,7 ± 0,12 mg/g coji), cafeină (1,76 ± 0,08 mg/g coji) și unt de cacao, într-un mod simplu și ușor. Cele mai bune rezultate sub sonicare au fost obținute utilizând amestecul ternar, care oferă o recuperare totală a fracției hidrofile ușor mai mică și asigură o reducere de 16 ori a timpului de extracție.

Randamentele extracției asistate de ultrasunete (UAE) și ale procesului convențional din cojile crude de cacao, exprimate ca procent w/w. Extracția cu ultrasunete oferă randamente semnificativ mai ridicate.
Studiu și drepturi de autor aparținând Grillo et al. 2019.

Yusof et al. (2019) au putut dovedi, de asemenea, eficiența extracției cu ultrasunete a flavonoidelor din coaja de cacao. Aceștia au constatat că următorii parametri de extracție privind concentrația de etanol, temperatura și durata sonicării sunt cei mai eficienți, adică în următoarele condiții s-au obținut cele mai mari randamente de extract: valoarea maximă a conținutului total de flavonoide (TFC; 7,47 mg RE/g greutate uscată (DW)) a fost atinsă la o concentrație de etanol de 80%, o temperatură de proces de 55ºC și 45 min de sonicare.

Extractoare cu ultrasunete de înaltă performanță pentru procesarea deșeurilor de cacao

Sistemele de extracție cu ultrasunete de înaltă performanță de la Hielscher Ultrasonics sunt utilizate în întreaga lume la nivel de cercetare-dezvoltare, precum și în producția la scară mică, medie și complet comercială. Extractoarele cu ultrasunete de înaltă performanță intensifică procesul de extracție și cresc randamentul și eficiența generală a producției de extracte de înaltă calitate. Hielscher Ultrasonics oferă echipamente de extracție pentru orice volum / capacitate de proces. Cu o experiență de peste 25 de ani în extracția botanică, Hielscher Ultrasonics este partenerul dumneavoastră de încredere pentru extracția cu ultrasunete de înaltă performanță!

Ultrasonicatoare de înaltă performanță, de ultimă generație, pentru extracția din cacao

Funcțiile inteligente ale ultrasonicatoarelor Hielscher sunt concepute pentru a garanta o funcționare fiabilă, rezultate reproductibile și ușurință în utilizare. Setările de funcționare pot fi accesate și reglate cu ușurință printr-un meniu intuitiv, care poate fi accesat prin intermediul afișajului digital color tactil și al controlului de la distanță prin browser. Prin urmare, toate condițiile de procesare, cum ar fi energia netă, energia totală, amplitudinea, timpul, presiunea și temperatura, sunt înregistrate automat pe un card SD încorporat. Acest lucru vă permite să revizuiți și să comparați rulările anterioare de sonicare și să optimizați procesul de extracție din cojile boabelor de cacao până la cea mai înaltă eficiență.
Sistemele Hielscher Ultrasonics sunt utilizate în întreaga lume pentru fabricarea extractelor botanice de înaltă calitate. Ultrasonicatoarele industriale Hielscher pot funcționa cu ușurință la amplitudini mari în regim continuu (24/7/365). Amplitudini de până la 200µm pot fi generate cu ușurință în mod continuu cu sonotrode standard (sonde / sonotrode ultrasonice). Pentru amplitudini și mai mari, sunt disponibile sonotrode ultrasonice personalizate. Datorită robusteții și întreținerii reduse, sistemele noastre de extracție cu ultrasunete sunt instalate în mod obișnuit pentru aplicații de mare solicitare și în medii exigente.

 
Contactați-ne acum pentru a afla mai multe despre extracția cu ultrasunete a polifenolilor, antioxidanților, zaharurilor și untului de cacao din subprodusele de cacao. Vă vom trimite cu plăcere informații despre sistemele noastre de extracție cu ultrasunete și despre prețuri! Personalul nostru cu vastă experiență va discuta cu plăcere cu dumneavoastră aplicația și cerințele dumneavoastră de procesare!

Tabelul de mai jos vă oferă o indicație privind capacitatea aproximativă de procesare a ultrasonicatoarelor noastre: