Power-Ultrason ile Solventsiz Kafeinsizleştirme

• Kahve ve çayın geleneksel kafeinsizleştirme işlemi, toksik çözücülerin kullanılmasını gerektirir.
• Ultrasonik kafeinsizleştirme, sert çözücüler kullanılmadan su bazlı bir ekstraksiyon prosedüründe kafeinin uzaklaştırılmasına izin veren etkili bir yoğunlaştırma yöntemidir.
• Ultrasonik kafeinsizleştirme, yüksek kaliteli kafeinsiz kahve, çay ve kakao ürünleri üretmek için ekonomik, etkili ve yeşil bir yöntemdir.

Ultrasonication ile kafeinsizleştirme

Kafein suda çözünür bir maddedir, bu nedenle kahve, çay ve kakaodan kafeinin uzaklaştırılması için su kullanılabilir. Geleneksel kafeinsizleştirme işlemleri, işlemi hızlandırmak için kafeinsizleştirici madde olarak bir kimyasal (metilen klorür, CO2 veya etil asetat gibi) kullanır. Kafeinsizleştirici ajan olarak aktif kömür ile birlikte ultrasonik su bazlı ekstraksiyon kullanılarak, kafeinsiz bir kahve, çay veya kakao ürünü organik ve çevreye zarar vermeyen bir işlemle hazırlanır.

Ultrasonik Olarak Yoğunlaştırılmış Swiss Water Decaffeination

Ultrasonik destekli kafeinsizleştirme, sözde bir yoğunlaştırma işlemidir. Swiss water decaffeination .
İsviçre su kafeinsizleştirme işlemi, kahve çekirdeklerinden, çay yapraklarından ve kakao çekirdeklerinden kafeini uzaklaştırmak için çözme ve ozmoz temelinde çalışır.
Prob tipi ultrasonicators'ı İsviçre Suyu kafeinsizleştirme işlemine entegre etmek, kafein ekstraksiyonunu artırmak için sürecin belirli aşamalarında sonikasyonun dahil edilmesini içerir. İsviçre su kafeinsizleştirme işlemi dört ana işlem adımını içerir. Daha verimli bir kafeinsizleştirme için ultrason uygulaması, belirli kurulum ve ekipmana bağlı olarak değişebilirken, burada prob tipi ultrasonicators'ın esas olarak süreç iyileştirme için nasıl entegre edildiğine dair genel bir taslak verilmiştir:

1. Islatma aşaması: İsviçre Suyu kafeinsizleştirme işleminin ilk adımı, lezzet yüklü bir su çözeltisi oluşturmak için yeşil kahve çekirdeklerinin sıcak suya batırılmasını içerir. Bu ıslatma aşamasında, fasulyeden kafein ekstraksiyonunu kolaylaştırmak için sonikasyon uygulamak için bir prob tipi ultrasonicator kullanılabilir. Ultrasonication, bitki materyallerinden kafein gibi biyoaktif bileşiklerden ekstraksiyon işlemlerini yoğunlaştırma kapasitesi ile iyi bilinir. Ultrasonik / akustik kavitasyonun mekanik kuvvetleri hücreleri deler ve bozar ve kütle transferini teşvik eder. Böylece, kafein çekirdeklerden çıkarılır ve verimli bir şekilde suya salınır. Bu etkiler nedeniyle, sonikasyon kafeinsizleştirme işlemini önemli ölçüde hızlandırır. Ultrasonik olarak ekstrakte edilen kafein, enerji içecekleri gibi yiyecek ve içecekler için değerli bir katkı maddesidir.
2. Kafein giderme aşaması: İlk ıslatma işleminden sonra, kafein içeren aroma yüklü su kahve çekirdeklerinden ayrılır. Bu su tipik olarak kafeini uzaklaştırmak için aktif karbon filtrelerinden geçirilir. Bu filtrenin gözenekliliği, daha küçük yağ ve aroma moleküllerinin geçmesine izin verirken yalnızca daha büyük kafein moleküllerini yakalayacak şekilde boyutlandırılmıştır. Bu, karbon filtresinin kafeini tuttuğu anlamına gelirken, filtrelenmiş su kahve, çay ve kakaoya kendine özgü aroma ve besin değerini verdiği bilinen tüm küçük biyoaktif maddeleri içerir.
3. Yeniden emilim aşaması: Kafein ve aroma moleküllerinden arındırılmış kafeinsiz çekirdekler atılır. Kafein içermeyen aroma ve polifenol bakımından zenginleştirilmiş su ("Yeşil Kahve Özü" olarak da bilinir) son derece değerlidir ve kafeini taze bir kafein içeren kahve çekirdeği partisinden çıkarmak için kullanılır.
   Bu su, aroma molekülleri ve diğer biyoaktif maddelerle doyurulduğundan, bu bileşikler taze kahve çekirdekleri partisinde çözülemez. Böylece, kahve çekirdeklerinden suya sadece kafein molekülleri salınır ve aroma ve diğer değerli fito-kimyasalları uzaklaştırmadan kafeinsizleştirme yapılır. Lezzet yüklü su kafeinden arındığında, yeni bir yeşil kahve çekirdeği partisinden kafein çıkarmak için yeniden kullanılır. Bu yeniden emilim aşaması, yine prob tipi ultrasonikasyon kullanımından yararlanabilir. Yeşil fasulyeler lezzet yüklü suya batırılır ve kafein ekstraksiyonunu kolaylaştırmak için ultrasonikasyon uygulanır. Sonikasyon, suyun çekirdeklere nüfuz etmesini arttırmaya, ekstraksiyon verimliliğini artırmaya ve ekstraksiyon süresini azaltmaya yardımcı olur.
4. Tekrarlanan yeniden emilim ve kurutma: Yeniden emilim ve sonikasyon adımları, istenen kafeinsizleştirme seviyesine ulaşılana kadar birden çok kez tekrarlanabilir. Son yeniden emilimden sonra, kafeinsiz kahve çekirdekleri tipik olarak kurutulur ve lezzet yüklü su bir sonraki partide yeniden kullanıma hazırdır.

Kahve Çekirdeklerinin Ultrasonik Kafeinsizleştirilmesi Vaka Çalışması

Huamaní-Meléndez ve Darros-Barbosa (2018) tarafından yapılan çalışma, ultrason yoğunluğunun, nabzın ve sıcaklığın sulu bir ortam kullanılarak Arabica kahve çekirdeklerinden kafein ekstraksiyonu üzerindeki etkisini araştırmayı amaçladı. Araştırmacılar Hielscher yüksek yoğunluklu ultrason probu UP400S'yi (400 watt; soldaki resme bakın) kullandılar ve farklı yoğunluklarda, darbe sürelerinde ve sıcaklıklarda deneyler yaptılar. Ultrason yoğunluğunun ve nabız süresinin arttırılmasının daha yüksek bir kafein ekstraksiyon oranına yol açtığını, ancak yalnızca belirli bir noktaya kadar, daha sonra daha fazla artışın ekstraksiyonu önemli ölçüde iyileştirmediğini buldular. Kafein ekstraksiyonu için en uygun koşulların 75 W/cm2'lik bir ultrason yoğunluğu, 5 saniyelik bir nabız süresi ve 25°C'lik bir sıcaklık olduğu bulundu. Çalışma, kahve çekirdeklerinden kafein çıkarmak için ultrason kullanmak için özel bir protokol sağlıyor ve bu yöntemin geleneksel kafeinsizleştirme işlemlerine etkili ve çevre dostu bir alternatif olabileceğini öne sürüyor.

Solvent İçermeyen Kafeinsizleştirme için Yüksek Performanslı Ultrasonikatörler

Hielscher Ultrasonics, hafif, ancak son derece etkili ekstraksiyon ve kafeinsizleştirme işlemleri için yüksek performanslı ultrasonicators sağlar. Ultrasonicator başına 50 ila 16.000 watt ultrason gücü ile, ultrasonicators Hielscher portföyü kahve demleme ve kafeinsizleştirme işlemi için ideal ultrasonicator var!
Yüksek güçlü ultrasonicators ve uygulamaları için uzun süredir deneyimli üretici ve danışman olarak, Hielscher ultrasonik destekli ekstraksiyon işlemleri için ortağınızdır. Hielscher ultrasonik işlemciler gıda uygulamaları için dünya çapında kurulu & içecek, ilaç ve kimya endüstrileri.
Biz sadece yüksek güçlü ultrasonik aspiratörler tedarik etmiyoruz, aynı zamanda müşterilerimize derin bilgimizle de yardımcı oluyoruz. Müşteri hizmetlerimiz, danışmanlık ve fizibilite çalışmalarından proses optimizasyonuna ve pilot ekipmana ve endüstriyel ölçekte ultrasonik sistemlerin kurulumuna kadar uzanmaktadır.
Geniş bir ultrasonik işlemci ve aksesuar yelpazesi (sonotrodlar, akış hücreleri ve reaktörler gibi) sunarak, proses kapasiteniz ve koşullarınız için gereksinimleri karşılayan en uygun sistemi önerebiliriz. Ultrasonik çıkarıcılarımız büyük değişiklikler olmadan entegre edilebildiği için mevcut proses hatlarına kurulum ve güçlendirme kolayca yapılabilir.
Proses danışmanları, kimyagerler ve mühendislerden oluşan iyi eğitimli personelimiz, müşterilerimizi başarılı bir kurulum ve çalıştırma için yönlendirir. Hielscher'ın ekipmanı olağanüstü bir sağlamlığa sahiptir ve sadece çok az bakım gerektirir. Operasyonel eğitim, ilk devreye alma ve bakım hizmeti için müşterilerimize yardımcı olan iyi eğitimli bir ekibimiz var.

Caution: Video "title" is missing