Numerical Investigation of Conventional and Ultrasound-Assisted Aqueous Extraction of Caffeine from Whole Green Robusta Coffee Beans: Extraction Enhancement via Changing of Extraction Water.
全生ロブスタコーヒー豆からのカフェインの従来および超音波支援水抽出の数値調査:抽出水の交換による抽出促進 (機械翻訳の邦題)
記録の確認項目
- 研究デザイン
- その他の原著論文
- 対象
- 未確定
- 出版年
- 2025
- 出典
- doi.org
- 抄録の表示
- 表示あり
- 出版状態
- 有効な記録
- 状態確認日
- 2026/08/17
- 収集日
- 2026/08/03
- 鮮度
- 確認期限内
- 確認段階
- 自動処理
- 記録状態
- 公開
日本語要約(機械生成)
本研究は、全生ロブスタコーヒー豆からのカフェイン抽出において、従来の水抽出と超音波支援水抽出の効率を比較し、さらに抽出水の間欠交換による促進効果を数値モデルで検討した。モデルは豆内部のカフェインと水の拡散、表面でのモル流束を考慮し、実験データで検証後、抽出温度、豆と水の質量比、水交換頻度の影響をシミュレーションした。結果、超音波支援は全条件下で従来法より約10%高いカフェイン除去率を示した。最適条件は抽出温度70℃、豆と水の比1:3、1時間ごとの水交換であり、この条件下で米国基準達成に13時間、EU基準達成に24時間を要した。
この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。
抄録
To enhance the low-efficiency but potentially health and environmentally friendly aqueous decaffeination process, ultrasound-assisted aqueous extraction (UAAE) has recently been proposed. A novel concept of intermittent extraction water change to further enhance UAAE has also been mentioned, but not yet studied in detail. For this reason, a mathematical model that can be used to predict the concentration evolutions of caffeine during UAAE and conventional aqueous extraction (CAE) of whole green robusta coffee beans is herein proposed. The model consists of terms representing transient intra-bean caffeine and water diffusion as well as molar fluxes of caffeine and water on the bean surface. After validation, the model was used to investigate the effects of extraction temperature, bean-to-water mass ratio and frequency of extraction water change on caffeine concentration evolutions. Simulation results show that UAAE exhibits around 10% higher caffeine removal rates than CAE at all investigated conditions. Extraction temperature of 70 °C, bean-to-water ratio of 1:3, and extraction water change at every 1 h interval are noted as the most appropriate conditions for UAAE. The required extraction durations of UAAE under these conditions are 13 h and 24 h to meet the US and European Union standards, respectively.
DOI 10.3390/foods14111956
PMID 40509481
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