Khử caffein không dung môi với Power-Ultrasound

• Quá trình khử caffein thông thường của cà phê và trà đòi hỏi phải sử dụng dung môi độc hại.
• Siêu âm khử caffein là một phương pháp tăng cường hiệu quả cho phép loại bỏ caffeine trong một quy trình khai thác dựa trên nước mà không cần sử dụng dung môi khắc nghiệt.
• Khử caffein siêu âm là một phương pháp kinh tế, hiệu quả và xanh để sản xuất các sản phẩm cà phê, trà và ca cao khử caffein chất lượng cao.

Decaffeination với Ultrasonication

Caffeine là một chất hòa tan trong nước, do đó nước có thể được sử dụng để loại bỏ caffeine khỏi cà phê, trà và ca cao. Các quy trình khử caffein thông thường sử dụng một hóa chất làm chất khử caffein (như methylene chloride, CO2 hoặc ethyl acetate) để đẩy nhanh quá trình. Bằng cách sử dụng khai thác nước siêu âm kết hợp với than hoạt tính làm chất khử caffein, một sản phẩm cà phê, trà hoặc ca cao khử caffein được chuẩn bị trong một quá trình hữu cơ và lành tính với môi trường.

Tăng cường siêu âm Swiss Water Decaffeination

Việc khử caffein hỗ trợ siêu âm là một quá trình tăng cường của cái gọi là Swiss water decaffeination .
Quá trình khử caffein nước của Thụy Sĩ hoạt động trên cơ sở hòa tan và thẩm thấu để loại bỏ caffeine khỏi hạt cà phê, lá trà và hạt ca cao.
Tích hợp ultrasonicators loại thăm dò vào quá trình khử caffein nước Thụy Sĩ liên quan đến việc kết hợp sonication trong các giai đoạn cụ thể của quá trình để tăng cường khai thác caffeine. Quá trình khử caffein nước của Thụy Sĩ bao gồm bốn bước quy trình chính. Mặc dù việc thực hiện siêu âm để khử caffein hiệu quả hơn có thể khác nhau tùy thuộc vào thiết lập và thiết bị cụ thể, đây là phác thảo chung về cách ultrasonicators loại thăm dò chủ yếu được tích hợp để cải tiến quá trình:

1. Giai đoạn ngâm: Bước đầu tiên trong quá trình khử caffein của Swiss Water liên quan đến việc ngâm hạt cà phê xanh trong nước nóng để tạo ra dung dịch nước tích điện hương vị. Trong giai đoạn ngâm này, một ultrasonicator loại thăm dò có thể được sử dụng để áp dụng sonication để tạo điều kiện cho việc khai thác caffeine từ đậu. Ultrasonication nổi tiếng với khả năng tăng cường quá trình khai thác từ các hợp chất hoạt tính sinh học như caffeine từ nguyên liệu thực vật. Các lực cơ học của cavitation siêu âm / âm thanh đục lỗ và phá vỡ các tế bào và thúc đẩy chuyển khối lượng. Qua đó, caffeine được loại bỏ khỏi đậu và giải phóng hiệu quả vào nước. Do những hiệu ứng này, sonication tăng tốc quá trình khử caffein lên đáng kể. Caffeine chiết xuất ultrasonically là một chất phụ gia có giá trị cho thực phẩm và đồ uống, ví dụ như nước tăng lực.
2. Giai đoạn loại bỏ caffeine: Sau khi ngâm ban đầu, nước tích điện hương vị có chứa caffeine được tách ra khỏi hạt cà phê. Nước này thường được đưa qua các bộ lọc than hoạt tính để loại bỏ caffeine. Độ xốp của bộ lọc này có kích thước để chỉ thu giữ các phân tử caffeine lớn hơn, đồng thời cho phép các phân tử dầu và hương vị nhỏ hơn đi qua. Điều này có nghĩa là bộ lọc than giữ caffeine, trong khi nước lọc chứa tất cả các chất hoạt tính sinh học nhỏ hơn, được biết là mang lại cho cà phê, trà và ca cao mùi thơm và giá trị dinh dưỡng đặc biệt của chúng.
3. Giai đoạn tái hấp thu: Các loại đậu khử caffein, đã bị loại bỏ caffeine và các phân tử hương vị, bị loại bỏ. Nước giàu hương vị và polyphenol không chứa caffeine (còn được gọi là "Chiết xuất cà phê xanh") rất có giá trị và được sử dụng để loại bỏ caffeine khỏi một mẻ hạt cà phê tươi vẫn chứa caffeine.
   Vì nước này được bão hòa với các phân tử hương vị và các hoạt chất sinh học khác, các hợp chất này không thể hòa tan trong lô hạt cà phê tươi. Qua đó, chỉ có các phân tử caffeine được giải phóng từ hạt cà phê vào nước và khử caffein mà không loại bỏ mùi thơm và các hóa chất phyto có giá trị khác. Một khi nước tích điện hương vị không có caffeine, nó được tái sử dụng để chiết xuất caffeine từ một lô hạt cà phê xanh mới. Giai đoạn tái hấp thu này có thể được hưởng lợi từ việc sử dụng siêu âm loại thăm dò, một lần nữa. Các đậu xanh được ngâm trong nước tích điện hương vị, và ultrasonication được áp dụng để tạo điều kiện khai thác caffeine. Sonication giúp tăng cường sự xâm nhập của nước vào đậu, nâng cao hiệu quả khai thác và giảm thời gian khai thác.
4. Tái hấp thu và sấy khô nhiều lần: Các bước tái hấp thu và sonication có thể được lặp lại nhiều lần cho đến khi đạt được mức độ khử caffein mong muốn. Sau lần tái hấp thu cuối cùng, hạt cà phê khử caffein thường được sấy khô và nước tích điện có hương vị đã sẵn sàng để tái sử dụng trong mẻ tiếp theo.

Nghiên cứu điển hình về khử caffein siêu âm của hạt cà phê

Nghiên cứu của Huamaní-Meléndez và Darros-Barbosa (2018) nhằm mục đích điều tra ảnh hưởng của cường độ siêu âm, xung và nhiệt độ đối với việc chiết xuất caffeine từ hạt cà phê Arabica bằng môi trường nước. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng đầu dò siêu âm cường độ cao Hielscher UP400S (400 watt; xem hình bên trái) và thực hiện các thí nghiệm ở các cường độ, thời lượng xung và nhiệt độ khác nhau. Họ phát hiện ra rằng việc tăng cường độ siêu âm và thời gian xung dẫn đến tỷ lệ chiết xuất caffeine cao hơn, nhưng chỉ đến một thời điểm nhất định, sau đó tăng thêm không cải thiện đáng kể việc chiết xuất. Các điều kiện tối ưu để chiết xuất caffeine được tìm thấy là cường độ siêu âm 75 W / cm2, thời gian xung 5 giây và nhiệt độ 25 ° C. Nghiên cứu cung cấp một giao thức cụ thể để sử dụng siêu âm để chiết xuất caffeine từ hạt cà phê và cho thấy phương pháp này có thể là một giải pháp thay thế hiệu quả và thân thiện với môi trường cho các quy trình khử caffein truyền thống.

Ultrasonicators hiệu suất cao để khử caffein không dung môi

Hielscher Ultrasonics cung cấp cho bạn ultrasonicators hiệu suất cao cho các quá trình khai thác và khử caffein nhẹ, nhưng hiệu quả cao. Với công suất siêu âm từ 50 đến 16.000 watt mỗi ultrasonicator, danh mục đầu tư của Hielscher của ultrasonicators có ultrasonicator lý tưởng cho bạn pha cà phê và quá trình decaffeination!
Là nhà sản xuất và tư vấn có kinh nghiệm lâu năm cho ultrasonicators công suất cao và ứng dụng của họ, Hielscher là đối tác của bạn cho các quá trình khai thác siêu âm hỗ trợ. Bộ vi xử lý siêu âm Hielscher được cài đặt trên toàn thế giới cho các ứng dụng trong thực phẩm & công nghiệp đồ uống, dược phẩm và hóa chất.
Chúng tôi không chỉ cung cấp máy vắt siêu âm công suất cao, nhưng chúng tôi hỗ trợ khách hàng của chúng tôi cũng với kiến thức sâu sắc của chúng tôi. Dịch vụ khách hàng của chúng tôi bao gồm từ tư vấn và nghiên cứu khả thi đến tối ưu hóa quy trình và thiết bị thí điểm đến lắp đặt hệ thống siêu âm ở quy mô công nghiệp.
Cung cấp một loạt các bộ vi xử lý siêu âm và phụ kiện (như sonotrodes, tế bào dòng chảy và lò phản ứng), chúng tôi có thể giới thiệu cho bạn hệ thống phù hợp nhất đáp ứng các yêu cầu nếu công suất và điều kiện xử lý của bạn. Việc lắp đặt và lắp thêm vào các dây chuyền xử lý hiện có có thể dễ dàng thực hiện vì máy vắt siêu âm của chúng tôi có thể được tích hợp mà không cần sửa đổi lớn.
Đội ngũ nhân viên được đào tạo bài bản của chúng tôi gồm các chuyên gia tư vấn quy trình, nhà hóa học và kỹ sư hướng dẫn khách hàng của chúng tôi hướng tới việc lắp đặt và vận hành thành công. Thiết bị của Hielscher có độ bền vượt trội và chỉ yêu cầu bảo trì rất thấp. Đối với đào tạo vận hành, vận hành đầu tiên và dịch vụ bảo trì, chúng tôi có một đội ngũ được đào tạo tốt để hỗ trợ khách hàng của chúng tôi.

Caution: Video "title" is missing