Güç Ultrasonu ile Kakao Kabuğu Ekstraktları

Kakao meyvesi posası ve kakao kabukları gibi kakao atıkları, kakao yağı, meyve şekeri ve biyoaktif bileşiklerin ekstraksiyonu yoluyla kolayca değerlendirilebilir. Ultrasonik ekstraksiyonun, kakao atıklarından değerli bileşenleri izole etmek için son derece verimli bir teknik olduğu kanıtlanmıştır. Ultrasonik ekstraktörler, hızlı, güvenli ve basit bir işlemle kakao kabuklarından ve meyve posasından gıda kullanımına uygun bileşikleri yüksek verimle açığa çıkarır.

Kakao Yan Ürünleri
Kakao (Theobroma cacao L.), çekirdekleri esas olarak çikolata üretiminde kullanılan değerli bir tarım ürünüdür. Kakao meyveleri hasat edildikten sonra, kakao çekirdekleri kavrulmadan önce veya kavrulduktan sonra, çekirdekler kabuklardan ve meyve posasından ayrılır. Kakao çekirdeği kabukları ve kakao meyvesi posası, kakao endüstrisinin bir yan ürünü olarak kabul edilir. Kakao meyvesinin türüne bağlı olarak çekirdekler, kakao meyvesinin yaklaşık %25 wt. kısmını oluşturur. Posa da %25 wt. kadarını oluşturur; geri kalanı ise çoğunlukla atık olarak atılan kabuktur. Bununla birlikte, kabuk ve posa gibi kakao yan ürünleri, yiyecek ve içeceklerde katkı maddesi olarak kullanılabilen lifler, antioksidanlar, polifenoller, aroma bileşikleri, şekerler ve lipitler bakımından zengindir.

Kakao Kabuklarından Fitobesinlerin Ultrasonik Ekstraksiyonu

Ultrasonik Kakao Kabuğu Ekstraksiyonu: Ultrasonik ekstraksiyon, kakao biyolojik atıklarını (ör. kakao kabuğu, meyve kabuğu) kakao yağı, aroma bileşikleri, fitobesinler, meyve şekerleri ve diyet lifleri gibi değerli gıda ürünlerine dönüştürür. Verimli bir ultrasonik ekstraksiyon işlemi için kakao kabuğu biyokütlesine yalnızca kaba bir ön işlem uygulanması, yani kakao kabuğunun öğütülmesi gerekir.

Ekstraksiyon için Güç Ultrasonu

Güç ultrasonunun ekstraksiyonu yoğunlaştıran mekanizması esas olarak akustik kavitasyon olgusuna bağlanır. Ultrasonik kavitasyon, kakao kabuğu parçacıkları arasında çarpışmalara neden olur; bu da parçacıklar arası çarpışmalar sonucu parçalanmaya ve parçacık boyutunun küçülmesine yol açar. Kavitasyon kabarcıkları katı kakao maddelerinin yüzeyinde çöktüğünde, erozyon ve sonoporasyon parçacık yüzeyini daha da genişletir. Böylece yoğunlaşan kütle aktarımı, proteinler, lipitler ve fitokimyasallar gibi moleküllerin açığa çıkmasını kolaylaştırır. Ultrasonik olarak oluşturulan kesme kuvvetleri, çözücünün bitkisel maddenin hücresel matrisine nüfuz etmesini ve hücre zarlarının geçirgenliğini artırır. Güç ultrasonunun bu mekanizmaları, bitkisel ekstraksiyon için sonikasyon uygulandığında elde edilen önemli işlem yoğunlaştırmasından sorumludur.

Araştırmalarla Kanıtlanmış Ultrason Destekli Kakao Kabuğu Ekstraksiyonu

Grillo et al. (2018), ultrasonik ekstraksiyon kullanarak kakao çekirdeği kabuklarından kakao yağı, polifenoller (ör. kateşin, epikateşin, prosiyanidin dimerleri, trimerleri ve tetramerleri), antioksidanlar ve metilksantin (ör. kafein, teobromin) ekstraksiyonunu araştırmıştır. Aşağıdaki tablonun gösterdiği gibi, sonikasyon hem lipofilik hem de hidrofilik ekstraktların verimini her zaman artırmış ve basit, kolay bir şekilde antioksidan flavanoller (kateşinler ve epikateşinler), teobromin (32,7 ± 0,12 mg/g kabuk), kafein (1,76 ± 0,08 mg/g kabuk) ve kakao yağı bakımından zengin ekstraktlar elde edilmesini sağlamıştır. Sonikasyon altında en iyi sonuçlar, toplam hidrofilik fraksiyonun geri kazanımını biraz daha düşük tutan ve ekstraksiyon süresinde 16 kat azalma sağlayan üçlü karışım kullanılarak elde edilmiştir.

Ham kakao kabuklarından ultrason destekli ekstraksiyon (UAE) ve geleneksel işlemle elde edilen, w/w yüzdesi olarak ifade edilen verimler. Ultrasonik ekstraksiyon, önemli ölçüde daha yüksek verim sağlar.
Çalışma ve telif hakkı: Grillo et al. 2019.

Yusof et al. (2019) da kakao kabuğundan flavonoidlerin ultrasonik ekstraksiyonunun verimliliğini kanıtlayabilmiştir. Etanol konsantrasyonu, sıcaklık ve sonikasyon süresi açısından aşağıdaki ekstraksiyon parametrelerini en verimli olarak belirlemişlerdir; yani en yüksek ekstrakt verimleri şu koşullarda elde edilmiştir: toplam flavonoid içeriğinin maksimum değerine (TFC; 7,47 mg RE/g kuru ağırlık (DW)), %80 etanol konsantrasyonu, 55ºC işlem sıcaklığı ve 45 min sonikasyon ile ulaşılmıştır.

Kakao Atıklarının İşlenmesi için Yüksek Performanslı Ultrasonik Ekstraktörler

Hielscher Ultrasonics yüksek performanslı ultrasonik ekstraksiyon sistemleri, dünya çapında Ar-Ge, küçük, orta ölçekli ve tamamen ticari üretim düzeylerinde kullanılır. Yüksek performanslı ultrasonik ekstraktörler, ekstraksiyon işlemini yoğunlaştırır ve yüksek kaliteli ekstrakt üretiminin verimini ve genel verimliliğini artırır. Hielscher Ultrasonics, her hacim / işlem kapasitesi için ekstraksiyon ekipmanı sunar. Bitkisel ekstraksiyonda 25 yılı aşkın deneyimiyle Hielscher Ultrasonics, yüksek performanslı ultrasonik ekstraksiyon için güvenilir ortağınızdır!

Kakao Ekstraksiyonu için Yüksek Performanslı, En Son Teknolojiye Sahip Sonikatörler

Hielscher sonikatörlerinin akıllı özellikleri, güvenilir çalışmayı, tekrarlanabilir sonuçları ve kullanıcı dostu kullanımı garanti etmek üzere tasarlanmıştır. Çalışma ayarlarına, dijital renkli dokunmatik ekran ve tarayıcı üzerinden uzaktan kontrol yoluyla erişilebilen sezgisel menü aracılığıyla kolayca erişilebilir ve ayarlar yapılabilir. Böylece net enerji, toplam enerji, genlik, süre, basınç ve sıcaklık gibi tüm işlem koşulları, dahili bir SD karta otomatik olarak kaydedilir. Bu, önceki sonikasyon işlemlerini gözden geçirip karşılaştırmanıza ve kakao çekirdeği kabuğu ekstraksiyon işlemini en yüksek verimliliğe ulaşacak şekilde optimize etmenize olanak tanır.
Hielscher Ultrasonics sistemleri, yüksek kaliteli bitkisel ekstraktların üretimi için dünya çapında kullanılır. Hielscher endüstriyel sonikatörleri, kesintisiz çalışmada (24/7/365) kolayca yüksek genliklerde çalışabilir. Standart sonotrotlarla (ultrasonik problar / hornlar) 200µm’ye kadar genlikler kolayca ve kesintisiz olarak üretilebilir. Daha da yüksek genlikler için özelleştirilmiş ultrasonik sonotrotlar mevcuttur. Sağlamlıkları ve düşük bakım gereksinimleri nedeniyle ultrasonik ekstraksiyon sistemlerimiz, ağır hizmet uygulamalarında ve zorlu ortamlarda yaygın olarak kurulur.

 
Kakao yan ürünlerinden polifenollerin, antioksidanların, şekerlerin ve kakao yağının ultrasonik ekstraksiyonu hakkında daha fazla bilgi edinmek için şimdi bizimle iletişime geçin. Ultrasonik ekstraksiyon sistemlerimiz ve fiyatlarımız hakkında size bilgi göndermekten memnuniyet duyarız! Deneyimli personelimiz, uygulamanızı ve işlem gereksinimlerinizi sizinle görüşmekten memnuniyet duyacaktır!
 

Aşağıdaki tablo, sonikatörlerimizin yaklaşık işleme kapasitesi hakkında fikir verir: