Екстракти з лушпиння какао за допомогою потужного ультразвуку

Відходи какао, такі як м’якуш плодів какао та лушпиння, можна легко утилізувати, екстрагуючи какао-масло, фруктовий цукор та біоактивні сполуки. Ультразвукова екстракція зарекомендувала себе як надзвичайно ефективна техніка для виділення цінних компонентів із відходів какао. Ультразвукові екстрактори забезпечують високий вихід харчових сполук із лушпиння, шкаралупи та м’якуша плодів какао в рамках швидкої, безпечної та простої обробки.

Побічні продукти какао
Какао (Theobroma cacao L.) – цінна культура, боби якої використовуються переважно для виробництва шоколаду. Після збору плодів какао, або до, або після обсмажування бобів, боби відділяються від шкаралупи (також відомої як лушпиння або оболонки) та м’якуша. Шкаралупа бобів какао та м’якуш плодів какао вважаються побічним продуктом какао-індустрії. Залежно від виду плодів какао, боби становлять приблизно 25% маси плоду какао. М’якуш додає ще 25% маси, а решта – це шкаралупа/лушпиння, яке переважно викидається як відхід. Однак побічні продукти какао, такі як шкаралупа та м’якуш, багаті на волокна, антиоксиданти, поліфеноли, ароматичні сполуки, цукри та ліпіди, які можуть використовуватися як добавки в харчових продуктах та напоях.

Ультразвукова екстракція фітонутрієнтів із лушпиння какао

Ультразвукова екстракція лушпиння какао: ультразвукова екстракція перетворює біовідходи какао (наприклад, лушпиння, оболонки плодів) на цінні харчові продукти, такі як какао-масло, ароматичні сполуки, фітонутрієнти, фруктові цукри та дієтичні волокна. Для ефективного процесу ультразвукової екстракції необхідна лише груба попередня обробка біомаси лушпиння какао, тобто подрібнення лушпиння какао.

Потужний ультразвук для екстракції

Механізм інтенсифікації екстракції потужним ультразвуком переважно пов’язують із явищем акустичної кавітації. Ультразвукова кавітація спричиняє зіткнення між частинками шкаралупи/лушпиння какао, що призводить до міжчастинкового подрібнення та зменшення розміру частинок. Коли кавітаційні бульбашки колапсують на поверхні твердих частинок какао, ерозія та сонопорація ще більше збільшують поверхню частинок. Таким чином, інтенсифікований масоперенос сприяє вивільненню молекул, таких як білки, ліпіди та фітохімічні речовини. Зсувні сили, що генеруються ультразвуком, покращують проникнення розчинника в клітинну матрицю рослинної речовини та відповідно покращують проникність клітинних мембран. Ці механізми потужної ультразвукової обробки відповідають за значну інтенсифікацію процесу, досягнуту при застосуванні ультразвуку для рослинної екстракції.

Ультразвукова екстракція лушпиння какао, підтверджена дослідженнями

Grillo et al. (2018) досліджували екстракцію какао-масла, поліфенолів (наприклад, катехіну, епікатехіну, димерів, тримерів та тетрамерів проціанідину), антиоксидантів та метилксантину (наприклад, кофеїну, теоброміну) зі шкаралупи бобів какао за допомогою ультразвукової екстракції. Як показано в таблиці нижче, ультразвукова обробка завжди збільшувала вихід як ліпофільних, так і гідрофільних екстрактів, в результаті чого отримували екстракти, багаті на антиоксидантні флаванали (катехіни та епікатехіни), теобромін (32,7 ± 0,12 mg/g shells), кофеїн (1,76 ± 0,08 mg/g shells) та какао-масло, простим і легким способом. Найкращі результати при ультразвуковій обробці були досягнуті з використанням тернарної суміші, яка дає дещо нижчий загальний вихід гідрофільної фракції та забезпечує 16-разове скорочення часу екстракції.

Вихід екстрактів за допомогою ультразвукової екстракції (UAE) та традиційного процесу з необробленого лушпиння какао, виражений у відсотках w/w. Ультразвукова екстракція забезпечує значно вищий вихід.
Дослідження та авторське право належать Grillo et al. 2019.

Yusof et al. (2019) також довели ефективність ультразвукової екстракції флавоноїдів із лушпиння какао. Вони виявили, що такі параметри екстракції, як концентрація етанолу, температура та час ультразвукової обробки, є найбільш ефективними, тобто за таких умов було отримано найвищий вихід екстракту: максимальне значення загального вмісту флавоноїдів (TFC; 7,47 mg RE/g dried weight (DW)) було досягнуто при 80% концентрації етанолу, 55ºC температурі процесу та 45 хв ультразвукової обробки.

Високоефективні ультразвукові екстрактори для переробки відходів какао

Високоефективні системи ультразвукової екстракції від Hielscher Ultrasonics використовуються у всьому світі на рівнях НДДКР, малого, середнього та повністю промислового виробництва. Високоефективні ультразвукові екстрактори інтенсифікують процес екстракції та підвищують вихід і загальну ефективність виробництва якісних екстрактів. Hielscher Ultrasonics пропонує обладнання для екстракції для будь-якого об’єму / виробничої потужності. Маючи досвід у рослинній екстракції понад 25 років, Hielscher Ultrasonics є вашим надійним партнером для високоефективної ультразвукової екстракції!

Високоефективні, сучасні ультразвукові обробники для екстракції какао

Розумні функції ультразвукових обробників Hielscher розроблені для гарантування надійної роботи, відтворюваних результатів та зручності використання. Параметри роботи можна легко отримати та налаштувати через інтуїтивно зрозуміле меню, доступ до якого здійснюється через цифровий кольоровий сенсорний дисплей та браузерне дистанційне керування. Тому всі умови обробки, такі як чиста енергія, загальна енергія, амплітуда, час, тиск та температура, автоматично записуються на вбудовану SD-картку. Це дозволяє переглядати та порівнювати попередні цикли ультразвукової обробки та оптимізувати процес екстракції зі шкаралупи бобів какао до найвищої ефективності.
Системи Hielscher Ultrasonics використовуються у всьому світі для виробництва високоякісних рослинних екстрактів. Промислові ультразвукові обробники Hielscher можуть легко працювати з високими амплітудами в безперервному режимі (24/7/365). Амплітуди до 200µm можуть бути легко безперервно згенеровані за допомогою стандартних сонотродів (ультразвукових зондів / рогів). Для ще вищих амплітуд доступні індивідуальні ультразвукові сонотроди. Завдяки своїй надійності та низьким вимогам до обслуговування наші системи ультразвукової екстракції зазвичай встановлюються для важких умов експлуатації та у складних середовищах.

 
Зв’яжіться з нами зараз, щоб дізнатися більше про ультразвукову екстракцію поліфенолів, антиоксидантів, цукрів та 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 ваші потреби щодо застосування та переробки!

Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну виробничу потужність наших ультразвукових обробників: