Екстракти љуски какаоа помоћу ултразвука велике снаге

Отпад од какаоа, као што су пулпа плода какаоа и љуске какаоа, може се лако валоризовати екстракцијом какао-маслаца, воћног шећера и биоактивних једињења. Ултразвучна екстракција се показала као веома ефикасна техника за издвајање вредних компоненти из отпада од какаоа. Ултразвучни екстрактори ослобађају једињења прехрамбеног квалитета из омотача, љуски и пулпе плода какаоа уз високе приносе, током брзог, безбедног и једноставног третмана.

Споредни производи какаоа
Какао (Theobroma cacao L.) је вредна пољопривредна култура чија се зрна углавном користе за производњу чоколаде. Након бербе плодова какаоа, пре или после пржења зрна какаоа, зрна се ослобађају љуски (познатих и као опне или омотачи) и пулпе плода. Љуске зрна какаоа и пулпа плода какаоа сматрају се споредним производима индустрије какаоа. У зависности од врсте какаоа, зрна чине приближно 25% масе плода какаоа. Пулпа чини још 25% масе, а остатак је љуска / омотач, који се углавном одбацује као отпад. Међутим, споредни производи какаоа, попут љуски и пулпе, богати су влакнима, антиоксидансима, полифенолима, ароматичним једињењима, шећерима и липидима, који се могу користити као додаци храни и пићима.

Ултразвучна екстракција фитонутријената из љуски какаоа

Ултразвучна екстракција љуски какаоа: Ултразвучна екстракција претвара биоотпад од какаоа (нпр. љуске какаоа, омотаче плодова) у вредне прехрамбене производе као што су какао-маслац, ароматична једињења, фитонутријенти, воћни шећери и дијетална влакна. За ефикасан процес ултразвучне екстракције потребна је само груба претходна обрада биомасе љуски какаоа, односно млевење љуски какаоа.

Ултразвук велике снаге за екстракцију

Механизам којим ултразвук велике снаге интензивира екстракцију углавном се приписује појави акустичне кавитације. Ултразвучна кавитација изазива сударе између честица љуски / омотача какаоа, што доводи до уситњавања услед међусобног дејства честица и смањења њихове величине. Када кавитациони мехурићи колабирају на површини чврсте материје какаоа, ерозија и сонопорација додатно повећавају површину честица. Тако интензивиран пренос масе олакшава ослобађање молекула као што су протеини, липиди и фитохемијска једињења. Силе смицања генерисане ултразвуком побољшавају продирање растварача у ћелијски матрикс биљног материјала, као и пропустљивост ћелијских мембрана. Ови механизми ултразвука велике снаге одговорни су за значајно интензивирање процеса које се постиже када се ултразвучни третман примењује за екстракцију биљних материјала.

Истраживањима потврђена екстракција љуски какаоа потпомогнута ултразвуком

Grillo et al. (2018) истраживали су екстракцију какао-маслаца, полифенола (нпр. катехина, епикатехина, димера, тримера и тетрамера процијанидина), антиоксиданаса и метилксантина (нпр. кофеина, теобромина) из љуски зрна какаоа применом ултразвучне екстракције. Као што показује табела у наставку, ултразвучни третман је увек повећавао приносе и липофилних и хидрофилних екстраката, чиме су на једноставан и лак начин добијени екстракти богати антиоксидативним флаванолима (катехинима и епикатехинима), теобромином (32,7 ± 0,12 mg/g љуски), кофеином (1,76 ± 0,08 mg/g љуски) и какао-маслацем. Најбољи резултати при соникацији постигнути су коришћењем трокомпонентне смеше, која даје нешто нижи укупан степен издвајања хидрофилне фракције и омогућава 16 пута краће време екстракције.

Приноси екстракције потпомогнуте ултразвуком (UAE) и конвенционалног процеса из сирових љуски какаоа, изражени као масени проценат (w/w). Ултразвучна екстракција даје знатно веће приносе.
Истраживање и ауторска права: Grillo et al. 2019.

Yusof et al. (2019) такође су доказали ефикасност ултразвучне екстракције флавоноида из љуски какаоа. Утврдили су да су следећи параметри екстракције у погледу концентрације етанола, температуре и времена ултразвучног третмана најефикаснији, односно да су под следећим условима постигнути највиши приноси екстракта: максимална вредност укупног садржаја флавоноида (TFC; 7,47 mg RE/g суве масе (DW)) постигнута је при концентрацији етанола од 80%, температури процеса од 55ºC и соникацији у трајању од 45 min.

Ултразвучни екстрактори високих перформанси за прераду отпада од какаоа

Системи за ултразвучну екстракцију високих перформанси компаније Hielscher Ultrasonics користе се широм света у истраживању и развоју, као и у малој, средњој и потпуно комерцијалној производњи. Ултразвучни екстрактори високих перформанси интензивирају процес екстракције и повећавају принос и укупну ефикасност производње висококвалитетних екстраката. Hielscher Ultrasonics нуди опрему за екстракцију за сваку запремину / процесни капацитет. Са више од 25 година искуства у екстракцији биљних материјала, Hielscher Ultrasonics је ваш поуздан партнер за ултразвучну екстракцију високих перформанси!

Најсавременији ултразвучни процесори високих перформанси за екстракцију какаоа

Паметне функције ултразвучних процесора Hielscher осмишљене су да гарантују поуздан рад, поновљиве резултате и лакоћу коришћења. Радним подешавањима може се лако приступити и она се могу подесити путем интуитивног менија, доступног преко дигиталног екрана у боји осетљивог на додир и даљинског управљања преко прегледача. Због тога се сви услови обраде, као што су нето енергија, укупна енергија, амплитуда, време, притисак и температура, аутоматски бележе на уграђеној SD картици. То вам омогућава да прегледате и упоредите претходне циклусе соникације и оптимизујете процес екстракције љуски зрна какаоа ради постизања највише ефикасности.
Системи компаније Hielscher Ultrasonics користе се широм света за производњу висококвалитетних биљних екстраката. Индустријски ултразвучни процесори Hielscher могу лако да раде са високим амплитудама у непрекидном режиму рада (24/7/365). Амплитуде до 200µm могу се лако и непрекидно генерисати стандардним сонотродама (ултразвучним сондама / роговима). За још више амплитуде доступне су прилагођене ултразвучне сонотроде. Због своје робусности и малих захтева за одржавањем, наши системи за ултразвучну екстракцију често се инсталирају за примене са великим оптерећењем и у захтевним окружењима.

 
Контактирајте нас сада да бисте сазнали више о ултразвучној екстракцији полифенола, антиоксиданаса, шећера и какао-маслаца из споредних производа какаоа. Радо ћемо вам послати информације о нашим системима за ултразвучну екстракцију и ценама! Наше особље са богатим искуством радо ће са вама разговарати о вашој примени и захтевима обраде!
 

Табела у наставку даје увид у приближан капацитет обраде наших ултразвучних процесора: