Technologie des ultrasons Hielscher

Production efficace d'extraits de houblon par sonication

Le houblon et les extraits de houblon sont des ingrédients essentiels pour la production de la bière. Les acides alpha a-caryophyllène (humulone) et bêta-caryophyllène (humulène) sont des composés aromatiques importants, qui donnent à la bière son amertume et contribuent à son arôme, sa structure de mousse et sa stabilité microbiologique. L'extraction par ultrasons est une technique très efficace pour libérer les composés bioactifs de la matrice cellulaire du houblon afin de produire un extrait de houblon riche en goût et complet.

Extraction par ultrasons des acides amers du houblon

On distingue les acides amers du houblon en α- et β-acides. Les acides α-amers sont composés de trois composants principaux : n-humulone, ad-humulone et co-humulone. De même, les acides amers de β-acids se composent de n-lupulone, d'ad-lupulone et de co-lupulone. Pour les brasseries et la production de bière, α-acides sont la forme acide essentielle. En faisant bouillir des acides alpha dans des conditions faiblement acides, les acides alpha sont isomérisés et ainsi transformés en iso-α-acides. Par isomérisation, les acides alpha peu solubles dans l'eau sont transformés en une forme iso plus soluble, qui présente l'amertume organoleptique caractéristique. Les acides β, qui sont encore moins solubles dans l'eau que les acides α, sont moins importants pour la production des brasseries car les acides bêta présentent un taux d'isomérisation très faible lors de l'ébullition du moût.
Outre son utilisation comme ingrédient aromatisant, le houblon est également connu pour ses propriétés bénéfiques pour la santé, qui comprennent des effets antioxydants, sédatifs, anti-inflammatoires, anticancérigènes et œstrogènes. Par exemple, le xanthohumol, un prénylflavonoïde présent dans le houblon, est connu pour ses forts effets antioxydants. Ces substances naturelles du houblon sont utilisées dans des suppléments et des médicaments pour soutenir la santé ou traiter des maladies.

Extraction ultrasonique de terpènes du houblon : L'extraction par ultrasons est réalisée à l'aide du Hielscher UP100H qui isole le caryophyllène et d'autres terpènes des cônes de houblon.

Extraction ultrasonique du terpène du houblon avec UP100H

Les extraits de houblon préparés par ultrasons sont des extraits à spectre complet, qui offrent toute la gamme des principes actifs des cônes de houblon. Outre les acides alpha a-caryophyllène (humulone) et bêta-caryophyllène (humulène), l'extraction par ultrasons libère également d'autres terpènes tels que le linalol et le farnesène ainsi que d'autres substances phytochimiques telles que les polyphénols et les flavonoïdes. Les extraits à spectre complet sont appréciés pour leur effet dit d'entourage.
Lors de l'extraction par ultrasons, les matières végétales, telles que le houblon et d'autres herbes, sont traitées à des températures douces, ce qui limite la dégradation thermique. La sonication permet l'utilisation de solvants doux, sûrs et respectueux de l'environnement – en évitant l'utilisation de solvants toxiques.
La grande efficacité de l'extraction par ultrasons permet même de produire des extraits de houblon à partir de houblon usagé. Le processus intense d'extraction par ultrasons libère les photomatériaux restants du houblon usé et contribue à l'épuisement de toutes les substances précieuses du houblon usé, de sorte qu'aucune substance bioactive n'est gaspillée.

Les composés bioactifs du houblon tels que les acides alpha alpha-caryophyllène (humulone) et bêta-caryophyllène (humulène) peuvent être extraits efficacement par sonication.

Cônes de houblon

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Pourquoi utiliser des extraits de houblon ?

Lorsqu'ils sont utilisés comme ingrédients aromatisants, les extraits permettent un dosage très précis de l'amertume et de l'arôme puisque les extraits de houblon sont normalisés en ce qui concerne les quantités et les compositions spécifiques des acides alpha. Cela permet de produire le même profil de goût et donc un produit de qualité constante répondant aux attentes des clients.
Lorsqu'ils sont utilisés comme principe actif dans des compléments et des médicaments, les extraits de houblon offrent une quantité très concentrée de substances bioactives, par exemple des terpènes, des flavonoïdes. Ainsi, il est possible d'ingérer une grande quantité de photo-compositeur actif afin d'obtenir l'effet recherché.

Analyse GC de l'extrait ultrasonique d'oxyde de caryophyllène des bourgeons de houblon.

Analyse par chromatographie en phase gazeuse d'un extrait de houblon préparé à l'aide d'un homogénéisateur ultrasonique UP100H: β-caryophyllene oxide, α-caryophyllene, α-pinene, mycrene, limonene, α-caryophylene, and caryophylene oxide and others.

Extraction de houblon par ultrasons

L'extraction par solvant accélérée par ultrasons est une méthode simple, rapide et économique pour l'extraction des acides amers du houblon. Étant un traitement à basse température, l'extraction ultrasonique du houblon donne des rendements élevés en un temps de traitement court, ce qui constitue un avantage important par rapport à l'extraction classique du houblon à l'acide amer.
Des températures de traitement basses, des rendements élevés, une qualité d'extrait supérieure (c'est-à-dire des extraits à saveur complète / à spectre complet) et un temps de traitement très court sont les principaux avantages de l'extraction du houblon par ultrasons.
Extraction ultrasonique du houblon – avantages:

  • extraction plus complète
  • rendements plus élevés
  • Profil complet des saveurs
  • Préservation de l'arôme spécifique à la variété
  • Amertume et saveur constantes
  • Traitement par lots et en ligne
  • sûr et facile à utiliser
  • Économique, à rotation rapide
La SonoStation de Hielscher Ultrasons est une installation ultrasonique facile à utiliser pour la production à l'échelle industrielle. (Cliquez pour agrandir !)

SonoStation – un système à ultrasons avec 2x 2kW ultrasonores, réservoir d'agitation et pompe – est un système d'extraction convivial.

Extracteurs à ultrasons à haute performance

Hielscher Ultrasons a une longue expérience dans la conception, la fabrication et la fourniture d'extracteurs à ultrasons de haute performance pour les petites et grandes entreprises industrielles à des sociétés et instituts de renom dans le monde entier. Les ultrasonateurs Hielscher délivrent des ultrasons de haute puissance, sont robustes et peuvent facilement fonctionner 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, sous forte charge. Cela fait des extracteurs à ultrasons Hielscher le cheval de bataille de confiance de l'industrie alimentaire, pharmaceutique et chimique.
Tous les processeurs numériques à ultrasons sont équipés d'un écran tactile en couleur, grâce auquel vous pouvez régler et contrôler les paramètres du processus de manière simple et précise. Sur la carte SD intégrée, tous les paramètres du processus sont automatiquement enregistrés dès que vous mettez l'extracteur à ultrasons en marche.
Cellule de mesure UIP4000hdT pour la sonication en ligne à l'échelle industrielleLa conception sophistiquée des installations de sonication en ligne et par lots de Hielscher a été largement testée et optimisée pour la facilité d'utilisation et la qualité des résultats. Les réacteurs à cellules à flux sont disponibles en différentes tailles et géométries. La large gamme de sonotrodes (sondes ultrasoniques) de formes, de tailles et de longueurs diverses ainsi que les accessoires supplémentaires permettent de configurer idéalement votre système ultrasonique en fonction de votre procédé d'extraction et du matériel végétal.
Un autre avantage de Hielscher Ultrasons’ les processeurs ultrasoniques industriels est la livraison de très grandes amplitudes allant jusqu'à 200µm, qui peuvent être facilement et continuellement exploitées en fonctionnement 24 heures sur 24, 7 jours sur 7. Pour des amplitudes encore plus élevées, des sonotrodes ultrasoniques personnalisées sont disponibles. Le contrôle précis de l'amplitude et la possibilité de faire fonctionner des amplitudes très faibles à très élevées permettent d'obtenir un processus optimal et efficace. La robustesse des équipements à ultrasons de Hielscher permet un fonctionnement 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, dans des environnements difficiles.
Les extracteurs à ultrasons haute performance Hielscher pour des extraits supérieurs !
Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasonicators:

lot Volume Débit Appareils recommandés
1 à 500 ml 10 à 200 ml / min UP100H
10 à 2000mL 20 à 400 ml / min UP200Ht, UP400St
0.1 20L 00,2 à 4L / min UIP2000hdT
10 à 100l 2 à 10 L / min UIP4000hdT
n / a. 10 à 100 litres / min UIP16000
n / a. plus grand groupe de UIP16000

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Veuillez utiliser le formulaire ci-dessous pour demander des informations supplémentaires sur les processeurs à ultrasons, les applications et le prix. Nous serons heureux de discuter avec vous de votre processus et de vous proposer un système à ultrasons répondant à vos besoins !









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Hielscher Ultrasons fabrique des homogénéisateurs ultrasoniques haute performance pour la dispersion, l'émulsification et l'extraction cellulaire.

Homogénéisateurs ultrasoniques de haute puissance de laboratoires à pilote et Industriel échelle.

Littérature / Références

  • Maša Knez Hrnčič ; Eva Španinge ; Iztok Jože Košir ; Željko Knez ; Urban Bre (2019) : Hop Compounds : Techniques d'extraction, analyses chimiques, effets antioxydants, antimicrobiens et anticancérigènes. Nutriments 2019, 11, 257.
  • Steffen Arctander (2019) : Matériaux de parfumerie et d'arômes d'origine naturelle. Orchard Innovations ; octobre 2019.


Qu'il faut savoir

Composés bioactifs dans le houblon

La plante du houblon commun Humulus lupulus est riche en substances photochimiques, qui sont utilisées comme ingrédients aromatisants dans les aliments et les boissons (par exemple pour rendre la bière amère) ainsi que dans les parfums et les fragrances. Dans les compléments alimentaires et les médicaments, les extraits de houblon sont utilisés pour soutenir la santé et pour guérir ou soulager les maladies. Vous trouverez ci-dessous une description des principaux phyto-composés du houblon :

Acides alpha

Les alpha-acides ou les humulones sont les composés chimiques les plus importants du houblon. Pendant l'ébullition du moût, les humulones sont thermiquement isomérisées en iso-alpha-acides ou isohumulones, qui sont responsables du goût amer de la bière.

Acides bêta

Le houblon contient des bêta-acides ou des lupulones. Ces composés sont surtout appréciés pour leur contribution aromatique à la bière.

huiles essentielles

Les principaux composants des huiles essentielles de houblon sont des hydrocarbures terpéniques constitués de myrcène, d'humulène et de caryophyllène. Le myrcène donne au houblon frais son odeur piquante. L'humulène et ses produits de réaction oxydative contribuent à l'arôme de houblon dominant dans la bière. Ensemble, le myrcène, l'humulène et le caryophyllène représentent 80 à 90 % de la teneur totale des huiles essentielles de houblon.

flavonoïdes

Le xanthohumol est le principal flavonoïde du houblon. D'autres prénylflavonoïdes importants et bien étudiés sont la 8-prénylnaringénine et l'isoxanthohumol. Alors que les propriétés et les effets du xanthohumol sont encore en cours de recherche, le prénylflavonoïde 8-prénylnaringénine est déjà connu comme un puissant phytoestrogène.