Hielscher – Technologie Ultrasons

Extraction au safran assistée par ultrasons

L'échographie est bien connue pour sa capacité d'extraction. L'extraction assistée par ultrasons des composés actifs, des arômes et des épices à partir de matériel végétal est une application très efficace car la cavitation générée par ultrasons perturbe les cellules végétales et améliore le transfert de masse de sorte que le matériau intracellulaire devienne disponible. De ce fait, une extraction plus efficace et des rendements plus élevés sont obtenus.
Extraction par ultrasons de fils de safran
Le safran (Crocus sativus), connu comme l'épice la plus chère sur le marché mondial et se distinguant par son goût délicat, son goût amer et son attrayante couleur jaune, est essentiellement cultivé en Iran, en Espagne, en Grèce et en Inde. En plus de son utilisation comme épice et comme agent colorant, le safran est également considéré comme une plante médicinale. Depuis peu, le crocus sativus est étudié comme nouvelle source sûre d’antioxydants naturels industrie alimentaire. Pour le prix élevé, jusqu’à 14 euros par gramme, il existe plusieurs raisons: tout d’abord, il faut entre 100 000 et 200 000 fleurs de crocus pour obtenir un kilogramme d’épice au safran; deuxièmement, la fleur de safran ne fleurit que pendant deux semaines en automne; et troisièmement, la récolte est complètement effectuée par un travail manuel. L'épice de safran est obtenue à partir du stigmate rouge de la fleur de crocus safran. Chaque plante de safran porte trois stigmates rouges à la fleur. Ces trois stigmates (la pointe réceptive d'un carpelle) et leurs styles sont récoltés pour obtenir les substances safranées. Après séchage, ces pièces sont utilisées comme assaisonnement dans la cuisine ou comme colorant.
L'échographie assistée extraction est une méthode éprouvée pour l'extraction de matériel intracellulaire et de composants fonctionnels et bioactifs. Le stigmate rouge du safran, qui contient plus de 150 substances aromatiques volatiles, ainsi que des substances actives non volatiles, telles que les caroténoïdes lycopène, zéaxanthine et divers carotènes α et β, peut être soumis à des rayonnements ultrasoniques.
L'arôme caractéristique intense du safran résulte en particulier de trois composés: les crocines, la picrocrocine et le safranal.
L'irradiation par ultrasons favorise l'extraction des composés actifs du safran

Ultrasonicator UIP1000hd pour l'extraction

Kadkhodaee et Hemmati-Kakhki présentent une étude dans le cadre de laquelle ils ont enquêté sur «l'extraction par ultrasons de composés actifs à partir de safran». Dans cette étude, ils ont montré que les ultrasons augmentaient considérablement le rendement d'extraction et réduisaient considérablement le temps de traitement. En fait, les résultats obtenus par extraction par ultrasons étaient nettement meilleurs que ceux obtenus par l’extraction à l’eau froide traditionnelle proposée par l’ISO. Kadkhodaee et Hemmati-Kakhki ont utilisé le dispositif à ultrasons de Hielscher UP50H. Pour étudier l'avantage de l'irradiation par ultrasons, la même quantité de safran (échantillon de 0,25 g) a été extraite par extraction à l'eau froide: un échantillon a été traité avec le processeur à ultrasons Hielscher; l'autre échantillon utilise le procédé traditionnel d'extraction à l'eau froide recommandé par l'ISO. Comme indiqué ci-dessus, la méthode d'extraction par ultrasons a permis d'obtenir un rendement nettement supérieur en composés de safran. Avec un temps de sonication croissant, un rendement accru a été atteint, avec une augmentation jusqu’à 15% pour le safranal vers la fin du temps d’extraction. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec la sonication pulsée. Cela signifie que de courts intervalles d'impulsions étaient plus efficaces qu'un traitement par ultrasons continus car, dans un champ ultrasonore pulsé, le temps entre deux impulsions agit comme un intermède pendant lequel les petites bulles et les cavités instables générées par l'effondrement des bulles se dissolvent en fonction de leur taille. ou flotter hors de la zone de cavitation afin de rétablir les conditions initiales du liquide. (Kadkhodaee et al., 2007) Comme par ultrasons générés cavitation résultats dans des conditions locales très intenses, le traitement par ultrasons fournit de meilleurs résultats d’extraction par une désagrégation efficace des cellules et un transfert de masse plus complet des parties internes de la matrice cellulaire. La récupération de produits phytochimiques et biopharmaceutiques à partir de safran est une application prometteuse.
L’efficacité de l’extraction assistée par ultrasons est étudiée depuis longtemps et est bien connue. Hielscher's équipement à ultrasons est déjà utilisé avec beaucoup de succès pour l'extraction de protéines, de lipides, de composés phénoliques et d'enzymes.

Littérature / Références

  • Kadkhodaee, R .; Hemmati-Kakhki, A. (2007): Extraction par ultrasons de composés actifs à partir de safran. Dans: Koochecki, A. et al. (edit): II. Symposium international sur la biologie et la technologie du safran. ISHS, Iran 2007.
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    L'homogénéisateur à ultrasons UP50H a été utilisé pour les études de recherche sur l'extraction du safran.

    Appareil de laboratoire à ultrasons UP50H