Екстракти шкаралупи какао з потужним ультразвуком
Какао відходів, таких як какао фруктової м'якоті і какао-шкаралупи можуть бути легко валоризовані шляхом вилучення какао-масла, фруктового цукру і біологічно активних сполук. Ультразвукова екстракція виявилася високоефективною технікою для ізоляції цінних компонентів з відходів какао. Ультразвукові екстрактори випускають високі врожаї харчових сполук з какао-лушпиння, шкаралупи та фруктової м'якоті в межах швидкого, безпечного та простого лікування.
Побічні продукти какао
Какао (Theobroma cacao L.) є цінною культурою, боби якої використовуються переважно для виробництва шоколаду. Після збору какао-бобів, до або після обсмажування какао-бобів, какао-боби звільняються від оболонки (також відомої як лушпиння) і м'якоті плодів. Шкаралупа какао-бобів і м'якоть какао-плодів вважаються побічним продуктом какао-промисловості. Залежно від виду какао-плодів, какао-боби складають приблизно 25% від маси какао-плодів. М'якоть становить ще 25%, а решта - це оболонка/лушпиння, яка здебільшого викидається як відходи. Однак побічні продукти какао, такі як шкаралупа і м'якоть, багаті на клітковину, антиоксиданти, поліфеноли, ароматичні сполуки, цукор і ліпіди, які можуть бути використані як добавки до продуктів харчування і напоїв.
Ультразвукова система екстракції UIP2000HDT для переробки побічних продуктів какао. Ультразвукова екстракція вивільняє антиоксиданти, поліфеноли і флавоноїди з шкаралупи какао.
Ультразвукова екстракція фітонутрієнтів з шкаралупи какао
Ультразвукова екстракція шкаралупи какао: ультразвукова екстракція перетворює біовідходи какао (наприклад, какао-лушпиння, лушпиння стручків) на цінні харчові продукти, такі як какао-масло, ароматичні сполуки, фітонутрієнти, фруктові цукри та харчові волокна. Для ефективного процесу ультразвукової екстракції необхідна тільки попередня обробка біомаси шкаралупи какао, тобто подрібнення шкаралупи какао.
Потужний ультразвук для екстракції
Екстракційний інтенсифікуючий механізм енергетичного ультразвуку в основному пов'язаний з явищем акустичної кавітації. Ультразвукова кавітація викликає зіткнення між частинками шкаралупи / лушпиння какао, що призводить до міжвидобового фракціонування і зменшення розміру частинок. Коли кавітаційні бульбашки руйнуються на поверхні твердих речовин какао, ерозія і сонопорація ще більше збільшують поверхню частинок. Тим самим посилений масоперенос сприяє вивільненню таких молекул, як білки, ліпіди та фітохімічні речовини. Ультразвукові сили зсуву покращують проникнення розчинника в клітинний матрикс ботанічної речовини і, відповідно, покращують проникність клітинних мембран. Ці механізми силового ультразвуку відповідають за значну інтенсифікацію процесу, що досягається при застосуванні ультразвуку для ботанічної екстракції.
- високі врожаї,
- швидкий процес
- низькі експлуатаційні витрати
- Відтворювані результати
- Лінійна масштабованість
- Просте управління
- Надійності
Ультразвукова екстракція шкаралупи какао доведена дослідженнями
Grillo et al. (2018) досліджували екстракцію какао-масла, поліфенолів (наприклад, катехіну, епікатехіну, димерів проціанідину, тримерів і тетрамерів), антиоксидантів і метилксантину (наприклад, кофеїну, теоброміну) з шкаралупи какао-бобів за допомогою ультразвукової екстракції. Як видно з наведеної нижче таблиці, ультразвук завжди збільшував вихід як ліпофільних, так і гідрофільних екстрактів, в результаті чого екстракти, багаті антиоксидантними флаванолами (катехінами та епікатехінами), теоброміном (32,7 ± 0,12 мг/г шкаралупи), кофеїном (1,76 ± 0,08 мг/г шкаралупи) та какао-маслом, простим і легким способом. Найкращі результати при ультразвуковому дослідженні були досягнуті при використанні потрійної суміші, яка дає дещо нижчу загальну гідрофільну фракцію та забезпечує 16-кратне скорочення часу екстракції.
Екстракція за допомогою ультразвуку (ОАЕ) і звичайний процес виходить з сирої шкірки какао, виражається у відсотках мас. Ультразвукова екстракція дає значно більші виходи.
Вивчення та авторське право Грілло та ін., 2019.
Yusof et al. (2019) також можуть довести ефективність ультразвукової екстракції флавоноїдів з шкаралупи какао. Вони виявили, що такі параметри екстракції, як концентрація етанолу, температура та час ультразвуку, найбільш ефективні, тобто за таких умов були отримані найвищі виходи екстракту: максимальне значення загального вмісту флавоноїдів (TFC; 7,47 мг RE/g сухої ваги (DW)) було досягнуто 80% концентрації етанолу, температури процесу 55ºC та 45 хв ультразвукового дослідження.
Високоефективні ультразвукові екстрактори для переробки какао-відходів
Високопродуктивні ультразвукові екстракційні системи від Hielscher Ultrasonics використовуються в усьому світі на R&D, малий, середній і повністю комерційний рівні виробництва. Високопродуктивні ультразвукові екстрактори інтенсифікують процес екстракції та збільшують вихід і загальну ефективність виробництва високоякісного екстракту. Компанія Hielscher Ultrasonics пропонує екстракційне обладнання для будь-якого обсягу / технологічної потужності. Маючи досвід у ботанічній екстракції більше 25 років, Hielscher Ultrasonics є вашим надійним партнером для високоефективної ультразвукової екстракції!
Високопродуктивні, сучасні ультразвукові апарати для екстракції какао
Інтелектуальні функції ультразвукових систем Hielscher розроблені таким чином, щоб гарантувати надійну роботу, відтворювані результати та зручність використання. Доступ до робочих налаштувань можна легко отримати та набрати за допомогою інтуїтивно зрозумілого меню, доступ до якого можна отримати за допомогою цифрового кольорового сенсорного дисплея та пульта дистанційного керування браузером. Тому всі умови обробки, такі як чиста енергія, загальна енергія, амплітуда, час, тиск і температура, автоматично записуються на вбудовану SD-карту. Це дозволяє переглянути та порівняти попередні цикли ультразвуку та оптимізувати процес екстракції шкаралупи какао-бобів з максимальною ефективністю.
Ультразвукові системи Hielscher використовуються у всьому світі для виробництва високоякісних рослинних екстрактів. Промислові ультразвукові апарати Hielscher можуть легко працювати з високими амплітудами в безперервній роботі (24/7/365). Амплітуди до 200 мкм можуть бути легко безперервно генеровані за допомогою стандартних сонотродів (ультразвукових зондів / ріжків). Для ще більш високих амплітуд доступні індивідуальні ультразвукові сонотроди. Завдяки своїй міцності та невибагливому обслуговуванню наші ультразвукові екстракційні системи зазвичай встановлюються для важких умов експлуатації та в складних умовах.
Зв'яжіться з нами зараз, щоб дізнатися більше про ультразвукову екстракцію поліфенолів, антиоксидантів, цукрів і какао-масла з побічних продуктів какао. Ми будемо раді надіслати Вам інформацію про наші системи ультразвукової екстракції та ціни! Наш досвідчений персонал буде радий обговорити з вами вашу заявку та вимоги до обробки!
Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну потужність обробки наших ультразвукових апаратів:
| Об'єм партії | Витрата | Рекомендовані пристрої |
|---|---|---|
| Від 1 до 500 мл | Від 10 до 200 мл/хв | UP100H |
| Від 10 до 2000 мл | Від 20 до 400 мл/хв | UP200Ht, UP400St |
| 0від 1 до 20 л | 0від .2 до 4 л/хв | UIP2000HDT |
| Від 10 до 100 л | Від 2 до 10 л/хв | UIP4000HDT |
| Н.А. | Від 10 до 100 л/хв | UIP16000 |
| Н.А. | Більше | кластер UIP16000 |
Зв'яжіться з нами! / Запитайте нас!
Hielscher Ultrasonics виробляє високоефективні ультразвукові гомогенізатори для змішування, диспергування, емульгування та екстракції в лабораторних, пілотних та промислових масштабах.
Література / Список літератури
- 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 виробляє високоефективні ультразвукові гомогенізатори з Лабораторії до промислові розміри.