Nxjerrja me ultratinguj e kafeinës
Përdorimi i ultrazërit është një metodë efektive për nxjerrjen e kafeinës dhe përbërësve të tjerë aktivë nga kafeja. Sonicers të fuqishëm ndihmojnë procesin e nxjerrjes duke maksimizuar rendimentin dhe shkurtuar kohën e përpunimit. Mësoni se si sonikatorët Hielscher promovojnë nxjerrjen e kafeinës, si dhe prodhimin e ftohtë të pijeve të kafesë!
Përmirësoni nxjerrjen e kafeinës me ultratinguj të fuqishëm
Shija e kafesë dhe efektet e kafeinës janë një pasion i ndarë nga miliona në mbarë botën për shekuj me radhë. Ndërsa adhuruesit e kafesë dhe shkencëtarët po kërkojnë mënyra për të përmirësuar nxjerrjen e kafeinës, përbërjeve bioaktive dhe aromave nga kokrrat e kafesë, teknikat inovative janë shfaqur për të revolucionarizuar procesin. Një metodë e tillë, shfrytëzimi i fuqisë së ultrazërit, është shfaqur si një mjet premtues për të përmirësuar efikasitetin e nxjerrjes së kafeinës. Sonicers Hielscher lejojnë nxjerrjen e rendimenteve më të larta të kafeinës dhe zhbllokimin e dimensioneve të reja të shijeve dhe aromave në pijet e kafesë, aditivët ushqimorë dhe ekstraktet.
Ultrasonikator industrial UIP6000hdT për nxjerrjen e vazhdueshme të kafeinës nga kokrrat e kafesë
Avantazhet e nxjerrjes së kokrrave të kafesë duke përdorur Sonication
Efikasiteti i lartë dhe cilësia superiore e ekstraktit të kafesë janë vetëm dy kritere, të cilat e bëjnë përdorimin e sonikatorëve të tipit sondë Hielscher metodën më të mirë për nxjerrjen e kafeinës dhe përbërjeve të kafesë nga kokrrat e kafesë. Më poshtë janë renditur përfitimet më të rëndësishme të nxjerrjes së kafesë me ultratinguj:
- Efikasiteti: Sonicatorët e tipit sonda gjenerojnë valë intensive tejzanor që mund të depërtojnë në materiale të ngurta në mënyrë efektive. Kjo ndihmon në zbërthimin e strukturës së kokrrave të kafesë dhe lehtëson nxjerrjen e kafeinës.
- Kontroll i saktë: Sonicatorët e tipit sonda lejojnë kontrollin e saktë të energjisë tejzanor dhe kohës së ekspozimit. Ky kontroll është thelbësor për të shmangur nxjerrjen e tepërt, gjë që mund të çojë në shije të padëshiruara dhe hidhërim në ekstraktin e kafesë.
- Shpejtësia: Sonicizimi është një proces i shpejtë dhe sonikatorët e tipit sonda mund të reduktojnë ndjeshëm kohën e nxjerrjes në krahasim me metodat tradicionale, duke e bërë procesin më efikas.
- Uniformiteti: Valët tejzanor mund të ofrojnë nxjerrje më uniforme në të gjithë materialin e kokrrave të kafesë, duke siguruar që kafeina të nxirret në mënyrë të barabartë.
- Përdorimi i reduktuar i tretësit: Nxjerrja me ultratinguj shpesh kërkon më pak tretës në krahasim me metodat tradicionale. Kjo mund të jetë miqësore me mjedisin dhe me kosto efektive.
- Ruajtja e komponimeve të shijes: Sonicizimi i llojit të sondës mund të optimizohet për të nxjerrë në mënyrë selektive kafeinë duke lënë përbërës të tjerë shije kryesisht të paprekura. Kjo është e rëndësishme për ruajtjen e cilësisë dhe shijes së ekstraktit të kafesë.
- Shkallëzueshmëria: Me Hielscher Ultrasonics, proceset e nxjerrjes tejzanor mund të rriten në mënyrë lineare për aplikime industriale. Kjo do të thotë, fizibiliteti dhe optimizimi i procesit mund të jetë në shkallë laboratorike dhe më pas pa rrezik dhe të shkallëzohet lehtësisht në xhiron e prodhimit.
Sonda tejzanor UP400St për nxjerrjen efikase të kafeinës nga kokrrat e kafesë, çaji dhe kakao.
Nxjerrja me ultratinguj e komponimeve të kafesë
Ekstraktimi me ndihmën e ultrazërit është një metodë e zakonshme që përdoret për të izoluar substancat bioaktive nga materiali bimor [Dong et al. 2010]. Sa i përket kokrrave të kafesë, kafeina dhe komponimet fenolike antioksiduese mund të jenë përbërësit më të vlefshëm për ekstraktim për shkak të aplikimeve të tyre të gjera në industrinë farmaceutike dhe ushqimore. Por edhe flavonoidet, acidi klorogjenik dhe acidi protocatechuik janë ekstrakte të cilat përdoren si aditivë.
Duke përdorur metodat tradicionale të ekstraktimit si nxjerrja e lëngshme-lëng në tretës, përgjithësisht efikasiteti i nxjerrjes rritet me rritjen e temperaturave të nxjerrjes. Kjo shkakton shpesh dëmtime dhe humbje të cilësisë së ekstraktit pasi temperatura ndikon në qëndrueshmërinë e përbërjeve fenolike.
Nxjerrja e lëngshme e ngurtë me ndihmën e ultrazërit është treguar si një metodë ekstraktimi efektive dhe që kursen kohë. Forcat ultrasonike shumë të fuqishme sigurojnë energjinë e nevojshme për nxjerrjen, në mënyrë që të nevojiten më pak ose aspak tretës. Temperatura mund të kontrollohet mirë pasi reaktori i grupit të sonikuar ose qelizës rrjedhëse mund të ftohet në mënyrë efikase (ose nxehet nëse është e nevojshme).
Për shkak të forcave intensive të nxjerrjes së ultrazërit, edhe bluarja e kafesë tashmë e shpenzuar (mbeturinat e kafesë) është ende një lëndë e parë e pasur me përbërës të ekstraktueshme. Duke qenë se materiali i mbeturinave të kafesë është i lirë dhe i disponueshëm në sasi të mëdha, është një lëndë e parë ideale për nxjerrjen e përbërësve aktivë të mbetur. Edhe pse përmbajtja e kafeinës dhe përbërësve të tjerë në mbeturinat e kafesë është më e ulët se në pluhurin e papërdorur të kafesë, megjithatë një sasi e madhe mbetet dhe mund të nxirret. Për të çliruar këto komponime nga bluarja e kafesë, ndikimi i plotë në parametrat e përpunimit bëhet veçanërisht i rëndësishëm. Ultratingulli me fuqi të lartë është në gjendje të nxjerrë sasi të larta të përbërjes aktive brenda një kohe të shkurtër përpunimi.
Kafeja jeshile janë kokrra kafeje të papjekura, të cilat janë shumë të pasura me kafeinë. Ekstraktimi me ultratinguj dhe pirja e ftohtë është një teknikë e shkëlqyer për prodhimin e ekstrakteve të kafesë së gjelbër dhe pijeve të ftohta!
Ekstraktues tejzanor UIP2000hdT për nxjerrjen e përbërjeve bioaktive nga kokrrat e kafesë
Sonicatorë me fuqi të lartë për nxjerrjen e kafesë
Për të siguruar një kuptim më të lehtë të procedurës së nxjerrjes me ndihmën e ultrazërit, duhet të shpjegohet efekti i ultrazërit në lëngje.
Nxjerrja e asistuar me ultratinguj është një alternativë e lirë, e thjeshtë dhe efikase në krahasim me teknikat konvencionale të nxjerrjes. Përparësitë kryesore të ultrazërit në ekstraktimin e ngurtë-lëngshëm përfshijnë rritjen e rendimentit të nxjerrjes dhe kinetikën më të shpejtë. Nxjerrja me ultratinguj është një teknikë e përdorur shpesh për nxjerrjen e materialeve bimore duke përdorur tretës të lëngshëm dhe është provuar për një proces të shpejtë dhe më të plotë të nxjerrjes në krahasim me metodat tradicionale, sepse sipërfaqja midis fazës së ngurtë dhe të lëngshme është dukshëm më e madhe për shkak të ndërprerjes së qelizave. dhe dispersionin e grimcave.
Me përdorimin e sonication gjithashtu mund të reduktohet temperatura e funksionimit, duke lejuar nxjerrjen e komponentëve të ndjeshëm ndaj temperaturës. Krahasuar me teknikat e tjera të reja të nxjerrjes si nxjerrja me mikrovalë, aparati i ultrazërit është më i lirë dhe funksionimi i tij është më i lehtë. Për më tepër, nxjerrja e asistuar me ultratinguj mund të përdoret me çdo tretës, siç është nxjerrja e Soxhlet, për nxjerrjen e një shumëllojshmërie të gjerë të përbërjeve natyrore. [Wang et al. 2006]
Një avantazh thelbësor i ultrazërit është ndikimi në parametrat më të rëndësishëm të përpunimit: amplituda, koha, temperatura, presioni dhe viskoziteti. Kështu, procesi i nxjerrjes mund të optimizohet për të siguruar që struktura e ekstrakteve të mos dëmtohet.
Nxjerrja e kafeinës e përmirësuar nga sonication
Kafeina mund të pretendohet si stimuluesi më i konsumuar. Meqenëse kafeina nuk konsumohet vetëm duke pirë kafe të zier, ekstrakti i kafeinës përdoret në industri për të trajtuar produktin tjetër me kafeinë si shtesë. Në këtë mënyrë bëhet e mundur të krijohet kafe më e fortë ose të formulohen pije freskuese (p.sh. kola), pije energjike ose ushqime të tjera (p.sh. çokollatë).
Por kafeina nuk përdoret vetëm si aditiv në prodhimin e ushqimit, por është gjithashtu një përbërës aktiv i rëndësishëm në farmaceutikë. Një aplikim i zakonshëm i ekstraktit të kafeinës është p.sh. përzierja në barna kundër dhimbjes së kokës dhe migrenës ose në qetësuesit e dhimbjes.
Për të nxjerrë kafeinën, alkaloidin kryesor në kafe, ultratingulli është një metodë e përshtatshme. Wang dhe kolegët e tij zbuluan se nevojitet vetëm një kohë e shkurtër ekstraktimi për të arritur një gjendje të ngopur, nëse përdoret ultratingulli. Kjo do të thotë që ekografia është një teknikë shumë efikase dhe që kursen kohë për marrjen e kafeinës. [Wang et al. 2011]
Nxjerrja e intensifikuar e molekulave aromatike dhe komponimeve të shijes duke përdorur sonication
Komponimet e paqëndrueshme të kafesë janë fraksioni më i vlefshëm i kokrrave të kafesë së pjekur dhe i japin kafesë aromën dhe aromën e saj unike. Cilësia e kafesë së tretshme mund të përmirësohet ndjeshëm me shtimin e vajrave të kafesë të përthithur nga aroma në pluhurin e kafesë.
Një studim krahasues, duke ekzaminuar nxjerrjen e komponimeve fenolike nga luleshtrydhet, tregoi se ekstraktimi me ultratinguj shkakton më pak degradim të fenolikëve dhe është një proces nxjerrjeje shumë më i shpejtë krahasuar me metodat e tjera të nxjerrjes, duke përfshirë metodën me lëng të ngurtë, ujin nënkritik dhe metodën me ndihmën e mikrovalës. [Herrera et al. 2005]
Studimi i Wang dhe kolegëve të tij tregon se ultratingulli me frekuencë të ulët dhe me fuqi të lartë është më efikas për nxjerrjen e aromave të kafesë. Veçanërisht për 4-Tridecanone dhe 2-Metoksi-3-Methylpyrazine, ata gjetën teknikën e nxjerrjes tejzanor më të lehtë dhe efikase duke marrë rendimente shumë të larta të nxjerrjes. Më tej, tregohet se temperatura duhet të kontrollohet pasi përbërësit e shijes së kafesë janë shumë të paqëndrueshëm në temperatura të larta. Ata arritën rezultate të mira të nxjerrjes në diapazonin e temperaturës midis 35-65 °C nën rrezatim ultrasonik me kohë relativisht të shkurtër. [Wang et al. 2011]
Nxjerrja e çajit e përmirësuar nga sonication
Rezultatet e arritura nga nxjerrja e asistuar me ultratinguj janë gjithashtu të përshtatshme për nxjerrjen e përbërjeve të çajit (p.sh. gjethet e çajit jeshil). Një studim nga Xia et al. tregoi një përmbajtje dukshëm më të lartë të polifenoleve të çajit, aminoacideve dhe kafeinës në infuzionet e çajit të trajtuar me ultratinguj sesa në ato të marra me ekstraktim konvencional. Kjo rezulton në rezultate të përmirësuara gjatë një vlerësimi organoleptik që rezultoi: cilësia shqisore e infuzionit të çajit me ekstraktim me ndihmën e ultrazërit ishte më e mirë se ajo e infuzionit të çajit me ekstraktim konvencional. [Xia et al. 2005]
Lexoni më shumë rreth çajrave të prodhimit të ftohtë me ultratinguj dhe infuzioneve të çajit të ftohtë!
Nxjerrja me ultratinguj nga barishtet
Përfundim: Nxjerrja shumë efikase e kafeinës me ultratinguj
Ekstraktimi me ndihmën e ultrazërit është një metodë efikase, që kursen kohë dhe e kontrollueshme për nxjerrjen e përbërësve aktivë nga kafeja. Komponimet më interesante dhe më të vlefshme janë kafeina dhe antioksidantët si diterpenet fenolike (kafestol, kahweol) dhe acidet askorbike. Përparësitë kryesore të nxjerrjes me ndihmën e ultrazërit janë ekstrakti i cilësisë së shkëlqyer me rendiment të lartë. Këto përfitime të nxjerrjes tejzanor arrihen me optimizimin dhe kontrollin e saktë të parametrave të nxjerrjes tejzanor.
Sonicatorë me performancë të lartë për nxjerrjen e kafeinës
Kur bëhet fjalë për nxjerrjen e kafeinës në çdo shkallë përpunimi, Hielscher Sonicators qëndron si kulmi i inovacionit dhe efikasitetit. Pavarësisht nëse jeni një prodhues artizanal në shkallë të vogël ose një objekt prodhimi industrial në shkallë të gjerë, aparatet sonikë Hielscher ofrojnë një zgjidhje të saktë dhe të fuqishme për nxjerrjen e esencës së pastër të kafeinës nga materiali juaj burimor.
- Saktësia dhe konsistenca: Sonikatorët e tipit sondë Hielscher janë krijuar për të ofruar kontroll të saktë mbi procesin e nxjerrjes. Teknologjia e tyre moderne siguron rezultate të qëndrueshme grup pas grumbulli, duke ju lejuar të ruani cilësinë dhe fuqinë e ekstraktit tuaj të kafeinës.
- Shkallëzueshmëria: Hielscher ofron një sërë sonikatorësh të përshtatshëm për shkallë të ndryshme përpunimi. Nga modelet kompakte të tavolinës për kërkim dhe zhvillim deri te sistemet industriale të fuqishme të afta për të përballuar vëllime të larta, Hielscher ofron fleksibilitetin e nevojshëm për të përmbushur kërkesat tuaja të prodhimit.
- Efikasiteti: Me sonikatorët Hielscher, ju mund të reduktoni ndjeshëm kohën e nxjerrjes në krahasim me metodat tradicionale. Valët ultrasonike të krijuara nga këto makina krijojnë forca intensive të kavitacionit, duke thyer me shpejtësi muret e qelizave dhe duke çliruar molekulat e kafeinës, duke rezultuar në cikle më të shkurtra të përpunimit.
- Shkathtësia: Sonicers Hielscher nuk kufizohen vetëm në nxjerrjen e kafeinës. Sonicers tona janë të adaptueshëm për një gamë të gjerë aplikimesh në industrinë ushqimore, farmaceutike dhe kozmetike. Pavarësisht nëse jeni duke nxjerrë kafeinë nga kokrrat e kafesë, gjethet e çajit ose burime të tjera botanike, sonikatorët Hielscher ofrojnë shkathtësi për t'iu përshtatur nevojave tuaja.
Hielscher Ultrasonics është një kompani e certifikuar ISO dhe i kushton theks të veçantë ultratingujve me performancë të lartë që paraqesin teknologjinë më të fundit dhe lehtësinë ndaj përdorimit. Sigurisht, ultrasonikët Hielscher janë në përputhje me CE dhe plotësojnë kërkesat e UL, CSA dhe RoHs.
Tabela e mëposhtme ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të ultrasonikëve tanë:
| Vëllimi i grupit | Shkalla e rrjedhjes | Pajisjet e rekomanduara |
|---|---|---|
| 0.5 deri në 1.5mL | na | VialTweeter | 1 deri në 500 ml | 10 deri në 200 ml/min | UP100H |
| 10 deri në 2000 ml | 20 deri në 400 ml/min | UP200Ht, UP400 St |
| 0.1 deri në 20L | 0.2 deri në 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 deri në 100 litra | 2 deri në 10 l/min | UIP4000hdT |
| 15 deri në 150 litra | 3 deri në 15 l/min | UIP6000hdT |
| na | 10 deri në 100 l/min | UIP16000 |
| na | më të mëdha | grumbull i UIP16000 |
Na kontaktoni! / Na pyesni!
Hielscher Ultrasonics prodhon homogjenizues tejzanor me performancë të lartë për përzierjen e aplikimeve, shpërndarjen, emulsifikimin dhe nxjerrjen në shkallë laboratorike, pilot dhe industriale.
Pyetjet e bëra më shpesh në lidhje me nxjerrjen e kafesë
Çfarë është kafeja dhe ekstrakti i kafesë?
Kafe – e bërë nga kokrrat e pjekura të kafesë – është një pije shumë e njohur që konsumohet në mbarë botën. Përveç ndikimit të saj vitalizues nëse konsumohet si pije stimuluese, komponimet e kafesë janë me interes për industrinë ushqimore, farmaceutike (p.sh. në qetësuesit e dhimbjeve) dhe kozmetike pasi përdoren si aditivë të vlefshëm në produkte të ndryshme. Kjo vlen veçanërisht për kafeinën (1,3,7-trimethylxanthine) dhe antioksidantët, të cilët njihen për efektet e tyre pozitive në shëndetin e njeriut. Kafeja përmban, ndër të tjera, diterpene fenolike si cafestol dhe kahweol, dhe acide askorbike, të cilat njihen për aktivitetin e tyre antioksidues. Studimet epidemiologjike sugjerojnë se përbërësit e kafesë mund të kenë një efekt parandalues në disa sëmundje kronike, duke përfshirë diabetin mellitus të tipit 2, sëmundjen e Alzheimerit, sëmundjen e Parkinsonit dhe sëmundjet e mëlçisë si cirroza dhe karcinoma hepatocelulare.
Ultrasonika është një mjet i njohur dhe i provuar për shumë aplikacione të ndryshme në industri të ndryshme. Një nga aplikimet më të spikatura dhe të suksesshme të ultrazërit të fuqisë është nxjerrja e përbërjeve bioaktive nga bimët. Kavitacioni tejzanor prish qelizat dhe shkakton lirimin e lëndës ndërqelizore. Për shkak të këtyre efekteve, sonikimi jep rendiment më të lartë dhe më të plotë të nxjerrjes brenda një kohe shumë të shkurtër përpunimi. Si një teknikë përpunimi jo termik, molekulat bioaktive parandalohen kundër degradimit nga temperaturat e larta duke rezultuar në ekstrakte me cilësi të lartë.
A është ekstrakti i kafesë i pasur me kafeinë?
Po, ekstrakti i kafesë në përgjithësi është i lartë në kafeinë, megjithëse sasia e saktë varet nga lloji i kokrrave dhe metoda e nxjerrjes së përdorur. Ekstrakti i kafesë i nxjerrë në mënyrë tejzanor ka tendencë të ketë përmbajtje të lartë kafeine, pasi kjo metodë rrit efikasitetin e nxjerrjes së përbërësve, përfshirë kafeinën, nga kokrrat e kafesë.
Cilat janë përbërjet bioaktive në ekstraktin e kafesë?
Komponimet bioaktive në ekstraktin e kafesë përfshijnë kafeinë, acide klorogjenike, diterpene (të tilla si cafestol dhe kahweol), trigonelinë dhe antioksidantë të ndryshëm.
Cilat janë përfitimet e kafesë së zezë dhe ekstraktit të kafesë jeshile?
Kafeja dhe ekstrakti i kafesë jeshile kanë disa përfitime të mundshme, duke përfshirë përmirësimin e vigjilencës mendore për shkak të kafeinës, efektet antioksiduese nga acidet klorogjenike, mbështetjen e mundshme për humbjen e peshës, zvogëlimin e rrezikut të sëmundjeve të caktuara si diabeti i tipit 2 dhe mbrojtjen kundër sëmundjeve neurodegjenerative. Ekstrakti i kafesë jeshile, në veçanti, mund të ketë një efekt më të theksuar në humbjen e peshës dhe aktivitetin antioksidues për shkak të përmbajtjes më të lartë të acidit klorogjenik.
Cili është ndryshimi midis kafesë së zezë dhe ekstraktit të kafesë jeshile?
Kafeja e zezë bëhet nga kokrrat e pjekura të kafesë, të cilat bluhen dhe zihen për të prodhuar pijen. Procesi i pjekjes ndryshon përbërjen kimike të fasuleve, duke reduktuar përmbajtjen e acidit klorogjenik duke rritur shijen dhe aromën. Ekstrakti i kafesë jeshile, nga ana tjetër, rrjedh nga kokrrat e kafesë jeshile të papjekura, të cilat janë të pasura me acide klorogjenike dhe antioksidantë të tjerë. Këto komponime besohet se ofrojnë përfitime të ndryshme shëndetësore, duke përfshirë humbjen e peshës dhe zvogëlimin e rrezikut të disa sëmundjeve kronike. Ndryshe nga kafeja e zezë, ekstrakti i kafesë jeshile zakonisht nuk konsumohet si pije, por si një shtesë diete.
Si funksionon nxjerrja me ultratinguj?
ultratinguj me fuqi – futur në lëngje – shkakton efekte shumë ekstreme në nivel lokal. Gjatë sonikimit të lëngjeve me intensitet të lartë, valët e zërit që përhapen në median e lëngshme rezultojnë në cikle alternative të presionit të lartë (ngjeshje) dhe presionit të ulët (rrallimi), me shpejtësi në varësi të frekuencës. Gjatë ciklit të presionit të ulët, valët ultrasonike me intensitet të lartë krijojnë flluska të vogla vakumi ose zbrazëti në lëng. Kur flluskat arrijnë një vëllim në të cilin nuk mund të thithin më energji, ato shemben me dhunë gjatë një cikli me presion të lartë. Ky fenomen quhet kavitacion akustik. Gjatë shpërthimit arrihen temperatura shumë të larta (rreth 5,000 K) dhe presione (rreth 2,000 atm). Shpërthimi i flluskës së kavitacionit rezulton gjithashtu në avionë të lëngshëm me shpejtësi deri në 280 m/s. [Suslick 1998] Nga këto forca ekstreme ndodh sonoliza, muret qelizore prishen dhe materiali ndërqelizor nxirret.
Literatura/Referencat
- Caballero Galván, Ashley; Restrepo, Daissy;Ortiz-Sánchez, Mariana; Cardona, Carlos Ariel (2018): Analysis of Extraction Kinetics of Bioactive Compounds from Spent Coffee Grounds (Coffea arábica). Waste and Biomass Valorization 9, 2018.
- Mohammad H. Zamanipoor, Bailina Yakufu, Ernest Tse, Adel Rezaeimotlagh, James M. Hook, Martin P. Bucknall, Donald S. Thomas, Francisco J. Trujillo (2020): Brewing coffee? – Ultra-sonication has clear beneficial effects on the extraction of key volatile aroma components and triglycerides. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 60, 2020.
- Huamaní-Meléndez V.J., Darros-Barbosa R. (2018): High intensity ultrasound assisted decaffeination process of coffee beans in aqueous medium. Journal of Food Science and Technology, 55(12), 2018. 4901-4908.
- Suslick, K.S.: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. 4th ed. J. Wiley & Sons: New York; 26, 1998. 517-541.
- Wang, Cheng-Chi; Sheu, Shane-Rong; Chou, Ya-Yen; Jang, Ming-Jyi; Yang, Li-Chen (2011): A novel optimized energy-saving extraction process on coffee. Thermal Science 15/1, 2011. 53-59.
Hielscher Ultrasonics prodhon homogjenizues tejzanor me performancë të lartë nga laboratori te madhësia industriale.