Green extraction of polyphenols from cocoa shells and microencapsulation to produce a functional chocolate bar

The PhD project involved the University of Molise, Dolceamaro srl Company and the University of Ankara (Turkey) such as foreign partner. The aim was to produce a functional chocolate bar enriched with polyphenols extracted by cocoa shells. At the beginning the better raw materials of the Company were selected in order to produce cocoa mass. Moreover, the manufacturing waste were used like a source of polyphenols, extracted by green technique. They were encapsulated using spray dryer technique for preserving from the adverse process conditions (light, oxygen, high temperature) and masking their bitter taste. The process was optimized choosing the best combination of feed flow rate, core: coating ratio and inlet temperature. Then capsules were added to cocoa mass to produce dark chocolate bar. The product was submitted to accelerated test in order to evaluate its stability during time, compared with a standard sample. Finally, the organoleptic characteristic was evaluated by sensorial analysis. The functional chocolate bar presented some defects in the appearance but not in the taste. Furthermore polyphenols, that are more than standard sample, were preserved better over time. The PhD project was a preliminary study for the technology development of a waste recovery process in chocolate industry, according with circular economy.

Il presente progetto di dottorato ha coinvolto l’Università del Molise, l’azienda Dolceamaro srl e l’Università di Ankara (Turchia), come partner estero. Lo scopo del progetto è stato quello di realizzare una tavoletta di cioccolato funzionale arricchita di polifenoli, estratti dal pericarpo delle fave di cacao. Le materie prime migliori, a disposizione dell’azienda, sono state lavorate per ottenere la massa di cacao. Dagli scarti di lavorazione, invece, sono stati estratti i polifenoli con un metodo “green”. Tali composti sono stati incapsulati con spray dryer per preservarli dalle avverse condizioni di lavorazione (luce, ossigeno e temperatura) e mascherarne il sapore amaro e astringente. Il processo di microincapsulazione è stato ottimizzato scegliendo la combinazione migliore dei seguenti parametri: velocità del flusso in entrata, rapporto core:coating agent e temperatura di atomizzazione. Le capsule sono state successivamente aggiunte alla massa di cacao per realizzare una tavoletta funzionale di cioccolato fondente. Il prodotto è stato sottoposto a un ciclo d’invecchiamento accelerato per valutarne la stabilità e le proprietà chimico-fisiche nel tempo e rispetto a una tavoletta standard. Infine, sono state analizzate le caratteristiche organolettiche. Il prodotto ottenuto ha mostrato dei difetti nell’aspetto ma non nel gusto. Inoltre i polifenoli, in numero maggiore rispetto allo standard, si sono conservati più a lungo. Il progetto di dottorato rappresenta uno studio preliminare per la valorizzazione di un sottoprodotto dell’industria del cacao nella stessa filiera produttiva (economia circolare).