สารสกัดจากเปลือกโกโก้ด้วยอัลตราซาวนด์กำลังสูง
ของเสียจากโกโก้ เช่น เนื้อผลโกโก้และเปลือกโกโก้ สามารถนำมาเพิ่มมูลค่าได้อย่างง่ายดายด้วยการสกัดเนยโกโก้ น้ำตาลจากผลไม้ และสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพสูงในการแยกองค์ประกอบที่มีคุณค่าจากของเสียจากโกโก้ เครื่องสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ช่วยปลดปล่อยสารเกรดอาหารจากเปลือกชั้นนอก เปลือก และเนื้อผลโกโก้ในปริมาณสูง ด้วยกระบวนการที่รวดเร็ว ปลอดภัย และเรียบง่าย
ผลพลอยได้จากโกโก้
โกโก้ (Theobroma cacao L.) เป็นพืชที่มีมูลค่าสูง โดยเมล็ดใช้เป็นหลักในการผลิตช็อกโกแลต หลังจากเก็บเกี่ยวผลโกโก้แล้ว เมล็ดจะถูกแยกออกจากเปลือก (เรียกอีกอย่างว่าเปลือกหุ้มหรือเปลือกชั้นนอก) และเนื้อผล ซึ่งอาจทำก่อนหรือหลังการคั่วเมล็ดโกโก้ เปลือกเมล็ดโกโก้และเนื้อผลโกโก้ถือเป็นผลพลอยได้ของอุตสาหกรรมโกโก้ เมล็ดมีสัดส่วนประมาณ 25% โดยน้ำหนักของผลโกโก้ ขึ้นอยู่กับชนิดของผลโกโก้ เนื้อผลมีสัดส่วนอีก 25% โดยน้ำหนัก และส่วนที่เหลือเป็นเปลือก / เปลือกชั้นนอก ซึ่งส่วนใหญ่ถูกทิ้งเป็นของเสีย อย่างไรก็ตาม ผลพลอยได้จากโกโก้ เช่น เปลือกและเนื้อผล อุดมไปด้วยเส้นใย สารต้านอนุมูลอิสระ โพลีฟีนอล สารให้กลิ่นรส น้ำตาล และลิพิด ซึ่งสามารถใช้เป็นสารเติมแต่งในอาหารและเครื่องดื่มได้
ระบบสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ UIP2000hdT สำหรับแปรรูปผลพลอยได้จากโกโก้ การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ช่วยปลดปล่อยสารต้านอนุมูลอิสระ โพลีฟีนอล และฟลาโวนอยด์จากเปลือกโกโก้
การสกัดสารอาหารจากพืชจากเปลือกโกโก้ด้วยอัลตราซาวนด์
การสกัดเปลือกโกโก้ด้วยอัลตราซาวนด์: การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์เปลี่ยนของเสียชีวภาพจากโกโก้ (เช่น เปลือกโกโก้ เปลือกผลโกโก้) ให้เป็นผลิตภัณฑ์อาหารที่มีคุณค่า เช่น เนยโกโก้ สารให้กลิ่นรส สารอาหารจากพืช น้ำตาลจากผลไม้ และใยอาหาร เพื่อให้กระบวนการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์มีประสิทธิภาพ จำเป็นต้องเตรียมชีวมวลเปลือกโกโก้เบื้องต้นเพียงอย่างหยาบเท่านั้น กล่าวคือ การบดเปลือกโกโก้
อัลตราซาวนด์กำลังสูงสำหรับการสกัด
กลไกการเพิ่มประสิทธิภาพการสกัดของอัลตราซาวนด์กำลังสูงมีสาเหตุหลักมาจากปรากฏการณ์คาวิเทชันทางเสียง คาวิเทชันจากอัลตราซาวนด์ทำให้อนุภาคของเปลือกโกโก้ / เปลือกชั้นนอกโกโก้ชนกัน ส่งผลให้เกิดการแตกย่อยจากการชนระหว่างอนุภาคและทำให้ขนาดอนุภาคลดลง เมื่อฟองคาวิเทชันยุบตัวบนพื้นผิวของของแข็งโกโก้ การกัดกร่อนและการเกิดรูพรุนด้วยคลื่นเสียงจะเพิ่มพื้นที่ผิวของอนุภาคให้มากขึ้นอีก การถ่ายเทมวลที่เพิ่มขึ้นจากกลไกเหล่านี้ช่วยให้โมเลกุล เช่น โปรตีน ลิพิด และสารพฤกษเคมี ถูกปลดปล่อยได้ง่ายขึ้น แรงเฉือนที่เกิดจากอัลตราซาวนด์ช่วยให้ตัวทำละลายแทรกซึมเข้าสู่เมทริกซ์เซลล์ของวัสดุจากพืชได้ดีขึ้น และเพิ่มความสามารถในการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ตามลำดับ กลไกเหล่านี้ของอัลตราซาวนด์กำลังสูงทำให้กระบวนการมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อใช้อัลตราซาวนด์ในการสกัดสารจากพืช
- ผลผลิตสูง
- กระบวนการรวดเร็ว
- ต้นทุนการดำเนินงานต่ำ
- ผลลัพธ์ที่ทำซ้ำได้
- ขยายกำลังการผลิตได้แบบเชิงเส้น
- ใช้งานง่าย
- ความทนทาน
การสกัดเปลือกโกโก้โดยใช้อัลตราซาวนด์ช่วยที่ได้รับการพิสูจน์จากงานวิจัย
Grillo และคณะ (2018) ศึกษาการสกัดเนยโกโก้ โพลีฟีนอล (เช่น catechin, epicatechin และไดเมอร์ ไตรเมอร์ และเตตระเมอร์ของ procyanidin) สารต้านอนุมูลอิสระ และ methylxantine (เช่น caffeine, theobromine) จากเปลือกเมล็ดโกโก้ด้วยการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ ดังที่แสดงในตารางด้านล่าง การใช้อัลตราซาวนด์เพิ่มผลผลิตของสารสกัดทั้งชนิดชอบไขมันและชนิดชอบน้ำเสมอ ทำให้ได้สารสกัดที่อุดมไปด้วยฟลาวานอลที่มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ (catechins และ epicatechins), theobromine (32.7 ± 0.12 mg/g เปลือก), caffeine (1.76 ± 0.08 mg/g เปลือก) และเนยโกโก้ ด้วยวิธีที่เรียบง่ายและสะดวก ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดจากการใช้อัลตราซาวนด์ได้จากการใช้ส่วนผสมสามองค์ประกอบ ซึ่งให้การกู้คืนส่วนที่ชอบน้ำโดยรวมต่ำกว่าเล็กน้อย และลดเวลาในการสกัดลง 16 เท่า
ผลผลิตจากการสกัดโดยใช้อัลตราซาวนด์ช่วย (UAE) และกระบวนการแบบดั้งเดิมจากเปลือกโกโก้ดิบ แสดงเป็นร้อยละโดยน้ำหนักต่อน้ำหนัก (w/w) การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ให้ผลผลิตสูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญ
การศึกษาและลิขสิทธิ์โดย Grillo และคณะ 2019.
Yusof และคณะ (2019) ได้พิสูจน์ประสิทธิภาพของการสกัดฟลาโวนอยด์จากเปลือกโกโก้ด้วยอัลตราซาวนด์เช่นกัน โดยพบว่าพารามิเตอร์การสกัดด้านความเข้มข้นของเอทานอล อุณหภูมิ และระยะเวลาการใช้อัลตราซาวนด์ต่อไปนี้มีประสิทธิภาพสูงสุด กล่าวคือ ได้ผลผลิตสารสกัดสูงสุดภายใต้สภาวะต่อไปนี้: ปริมาณฟลาโวนอยด์ทั้งหมดมีค่าสูงสุด (TFC; 7.47 mg RE/g น้ำหนักแห้ง (DW)) ที่ความเข้มข้นของเอทานอล 80% อุณหภูมิกระบวนการ 55ºC และการใช้อัลตราซาวนด์เป็นเวลา 45 min
เครื่องสกัดด้วยอัลตราซาวนด์สมรรถนะสูงสำหรับการแปรรูปของเสียจากโกโก้
ระบบสกัดด้วยอัลตราซาวนด์สมรรถนะสูงจาก Hielscher Ultrasonics ใช้งานทั่วโลกในระดับการวิจัยและพัฒนา การผลิตขนาดเล็ก ขนาดกลาง และการผลิตเชิงพาณิชย์เต็มรูปแบบ เครื่องสกัดด้วยอัลตราซาวนด์สมรรถนะสูงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการสกัด เพิ่มผลผลิตและประสิทธิภาพโดยรวมของการผลิตสารสกัดคุณภาพสูง Hielscher Ultrasonics มีอุปกรณ์สกัดสำหรับทุกปริมาตร / กำลังการผลิตของกระบวนการ ด้วยประสบการณ์ในการสกัดสารจากพืชมากกว่า 25 ปี Hielscher Ultrasonics คือพันธมิตรที่คุณไว้วางใจได้สำหรับการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์สมรรถนะสูง!
เครื่องอัลตราซาวนด์สมรรถนะสูงที่ใช้เทคโนโลยีล้ำสมัยสำหรับการสกัดโกโก้
คุณสมบัติอัจฉริยะของเครื่องอัลตราซาวนด์ Hielscher ได้รับการออกแบบเพื่อรับประกันการทำงานที่เชื่อถือได้ ผลลัพธ์ที่ทำซ้ำได้ และความสะดวกในการใช้งาน สามารถเข้าถึงและปรับการตั้งค่าการทำงานได้อย่างง่ายดายผ่านเมนูที่ใช้งานได้อย่างเป็นธรรมชาติ โดยเข้าถึงเมนูได้ผ่านจอสัมผัสสีดิจิทัลและการควบคุมระยะไกลผ่านเบราว์เซอร์ ดังนั้น สภาวะการแปรรูปทั้งหมด เช่น พลังงานสุทธิ พลังงานรวม แอมพลิจูด เวลา ความดัน และอุณหภูมิ จึงถูกบันทึกโดยอัตโนมัติลงในการ์ด SD ที่ติดตั้งอยู่ในเครื่อง ทำให้คุณสามารถทบทวนและเปรียบเทียบการใช้อัลตราซาวนด์ครั้งก่อน ๆ และปรับกระบวนการสกัดเปลือกเมล็ดโกโก้ให้มีประสิทธิภาพสูงสุดได้
ระบบของ Hielscher Ultrasonics ใช้งานทั่วโลกในการผลิตสารสกัดจากพืชคุณภาพสูง เครื่องอัลตราซาวนด์อุตสาหกรรม Hielscher สามารถทำงานด้วยแอมพลิจูดสูงได้อย่างง่ายดายในการทำงานต่อเนื่อง (24/7/365) สามารถสร้างแอมพลิจูดได้สูงถึง 200µm อย่างต่อเนื่องได้อย่างง่ายดายด้วยโซโนโทรดมาตรฐาน (โพรบ / ฮอร์นอัลตราซาวนด์) สำหรับแอมพลิจูดที่สูงกว่านี้ มีโซโนโทรดอัลตราซาวนด์ที่ผลิตตามข้อกำหนดเฉพาะให้เลือกใช้ ด้วยความทนทานและความต้องการการบำรุงรักษาที่ต่ำ ระบบสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ของเราจึงมักได้รับการติดตั้งสำหรับงานหนักและในสภาพแวดล้อมที่มีข้อกำหนดการใช้งานสูง
ติดต่อเราตอนนี้เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการสกัดโพลีฟีนอล สารต้านอนุมูลอิสระ น้ำตาล และเนยโกโก้จากผลพลอยได้ของโกโก้ด้วยอัลตราซาวนด์ เรายินดีส่งข้อมูลเกี่ยวกับระบบสกัดด้วยอัลตราซาวนด์และราคาให้คุณ! ทีมงานที่มีประสบการณ์สูงของเรายินดีหารือกับคุณเกี่ยวกับการใช้งานและข้อกำหนดของกระบวนการแปรรูปของคุณ!
ตารางด้านล่างแสดงกำลังการแปรรูปโดยประมาณของเครื่องอัลตราซาวนด์ของเรา:
| ปริมาตรต่อรุ่นการผลิต | อัตราการไหล | อุปกรณ์ที่แนะนำ |
|---|---|---|
| 1 ถึง 500mL | 10 ถึง 200mL/min | UP100H |
| 10 ถึง 2000mL | 20 ถึง 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 ถึง 20L | 0.2 ถึง 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 ถึง 100L | 2 ถึง 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 ถึง 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | สูงกว่า | ชุดเครื่อง UIP16000 |
ติดต่อเรา! / สอบถามเรา!
เอกสารวิชาการ / เอกสารอ้างอิง
- Disca, V.; Travaglia, F.; Carini, C.; Coïsson, J.D.; Cravotto, G.; Arlorio, M.; Locatelli, M. (2024): Improving the Extraction of Polyphenols from Cocoa Bean Shells by Ultrasound and Microwaves: A Comparative Study. Antioxidants 2024, 13, 1097.
- Giorgio Grillo, Luisa Boffa, Arianna Binello, Stefano Mantegna, Giancarlo Cravotto, Farid Chemat, Tatiana Dizhbite, Liga Lauberte, Galina Telysheva (2019): Cocoa bean shell waste valorisation; extraction from lab to pilot-scale cavitational reactors. Food Research International, Volume 115, 2019. 200-208.
- Md Yusof, A. H.; Abd Gani, S. S.; Zaidan, U. H.; Halmi, M.; Zainudin, B. H. (2019): Optimization of an Ultrasound-Assisted Extraction Condition for Flavonoid Compounds from Cocoa Shells (Theobroma cacao) Using Response Surface Methodology. Molecules 2019, 24(4), 711.
- Ruesgas-Ramón M, Suárez-Quiroz ML, González-Ríos O, Baréa B, Cazals G, Figueroa-Espinoza MC, Durand E. (2020): Biomolecules extraction from coffee and cocoa by- and co-products using deep eutectic solvents. J Sci Food Agric 100(1), 2020. 81-91.
- Medina-Torres N.; Ayora-Talavera T.; Espinosa-Andrews H.; Sánchez-Contreras A.; Pacheco N. (2017): Ultrasound Assisted Extraction for the Recovery of Phenolic Compounds from Vegetable Sources. Agronomy 7(3):47, 2017.
- S.R. Shirsath, S.H. Sonawane, P.R. Gogate (2012): Intensification of extraction of natural products using ultrasonic irradiations–A review of current status. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification Volume 53, 2012. 10-23.
Hielscher Ultrasonics ผลิตเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราซาวนด์สมรรถนะสูงตั้งแต่ ระดับห้องปฏิบัติการ จนถึง ขนาดอุตสาหกรรม
