Extraction de fleurs – traitement doux, rendements élevés par sonication
Que vous souhaitiez préparer une absolue, une eau infusée aux fleurs ou un hydrolat de fleurs, la sonication vous aide à augmenter le rendement de votre extrait floral. Découvrez pourquoi la sonication est la technique d’extraction idéale pour isoler les biomolécules délicates et les huiles essentielles des fleurs et des pétales.
La sonication, technique d’extraction idéale des biomolécules et des huiles essentielles des fleurs et des floraisons
Comme les fleurs contiennent de nombreux composés odorants, savoureux et thérapeutiquement actifs, qui peuvent être utilisés comme ingrédients pour des médicaments, des aliments, des cosmétiques et des compléments alimentaires, elles constituent une matière première très convoitée pour des extraits puissants. L’extraction par ultrasons est une technique puissante pour isoler les substances recherchées des fleurs. Or, les fleurs sont une partie très délicate de la plante et nécessitent un traitement soigneux en conséquence. C’est là que les conditions d’extraction douces de l’ultrasonication prennent tout leur sens. En tant que méthode d’extraction non thermique et contrôlable avec précision, la sonication produit des rendements élevés d’extraits floraux. Une qualité d’extrait exceptionnelle et une grande efficacité sont les caractéristiques clés de l’extraction botanique par ultrasons.
Homogénéisateur à ultrasons de type sonde UP200Ht pour la préparation d’extraits parfumés à partir de fleurs.
Eau de rose par sonication – instructions étape par étape
Pour préparer de l’eau de rose comme le montre la vidéo ci-dessus, suivez les instructions décrites ici :
- Pour commencer, sélectionnez soigneusement des roses fraîches (Rosa damascena) et détachez les pétales du pistil de la fleur. Coupez les pétales en petits morceaux afin d’augmenter la surface de contact.
- Comme nous voulons préparer de l’eau de rose, nous utilisons de l’eau purifiée comme solvant.
- Placez les pétales dans un bécher en verre et ajoutez de l’eau. Dans la vidéo, nous utilisons 10 grands pétales et 200mL d’eau.
- Préparez le sonicateur UP200Ht : montez fermement la sonotrode S26d14. Les pétales étant une partie très délicate de la plante, nous réglons l’amplitude à 70% afin que toutes les biomolécules soient préservées pendant la procédure d’extraction par ultrasons.
- Plongez la sonde dans le bécher en verre et mettez le sonicateur en marche. Soniquez pendant env. 90 secondes.
- Après la sonication, filtrez le mélange pour éliminer les résidus solides et obtenir une eau de rose limpide et parfumée.
- Recueillez l’eau de rose dans des récipients stériles pour la conserver et stockez-la dans un endroit frais et sombre afin de préserver sa qualité et de prolonger sa durée de conservation.
- Utilisez l’eau de rose pour des applications culinaires ou cosmétiques.
Sonicateur UP400ST pour l’extraction botanique et évaporateur rotatif pour le post-traitement/la concentration de l’extrait.
Extraction de fleurs par ultrasons
- rose
- jasmin
- pissenlit
- fleur de cerisier
- lilas
- lavande
- fleur de sureau
- mauve
- sauge
- camomille
- magnolia
- marguerites
- fleur de châtaignier
- passiflore
- fleur d’oranger
- calendula/ souci
- échinacée/ rudbeckie pourpre
- Robinier faux-acacia / robinier
- laiteron
- plantain lancéolé
Extracteur à ultrasons UP200Ht utilisé pour l’extraction de fleurs de pissenlit
Extraction d’huiles essentielles par sonication
L’hydrodistillation assistée par ultrasons est une technique d’extraction avancée qui combine l’hydrodistillation traditionnelle et la technologie des ultrasons. Cette méthode utilise des ondes ultrasonores pour créer de la cavitation, formant de petites bulles remplies de vapeur qui implosent en générant des microjets et des turbulences. Ces effets favorisent la fragmentation des particules, la fissuration des surfaces et le mélange, améliorant ainsi considérablement les taux de transfert de masse.
Le procédé intègre également un chauffage global, qui accélère la vaporisation de l’eau et améliore le transfert de chaleur. Cette approche combinée réduit la durée d’extraction, la consommation d’énergie et l’utilisation de solvants, ce qui rend l’hydrodistillation assistée par ultrasons plus efficace et plus respectueuse de l’environnement que les méthodes conventionnelles.
Les principaux avantages de l’hydrodistillation assistée par ultrasons sont les suivants :
- Efficacité d’extraction accrue : Libération accrue des huiles essentielles et des composés bioactifs précieux.
- Réduction du temps et de l’énergie : Durées d’extraction plus courtes et consommation d’énergie réduite.
- Qualité améliorée : Préservation de l’intégrité des composés grâce à des conditions de traitement douces.
- Avantages opérationnels : Fonctionnement sûr, temps de démarrage réduit, équipement plus compact et moins d’étapes de traitement.
Micrographies électroniques à balayage (MEB) de feuilles de Satureja : (A) après hydrodistillation pendant 4 heures, et (B) après traitement sono-clevenger pendant 60 min.
Étude et images : Rasouli et al., 2021
Les images MEB comparatives ci-dessus montrent la structure cellulaire de feuilles de Satureja traitées par hydrodistillation (à gauche) et par hydrodistillation assistée par ultrasons (à droite) et révèlent la rupture nettement plus efficace des parois cellulaires par le traitement ultrasonore. En conséquence, l’hydrodistillation par ultrasons améliore l’extraction d’huile essentielle d’env. 40 % par rapport à l’hydrodistillation conventionnelle.
Sonicateurs pour la production d’extraits floraux
Les sonicateurs Hielscher sont réputés pour leur excellence dans la production de fleurs et de floraisons, notamment grâce à leurs capacités avancées d’homogénéisation et d’extraction. Proposant des sonicateurs de toutes tailles et capacités de traitement – de 50 watts jusqu’à 16 000 watts par sonicateur –, les ultrasonicateurs haute performance Hielscher permettent l’extraction efficace et précise de composés bioactifs, d’huiles essentielles et de fragrances à partir de matières botaniques. Grâce à une technologie ultrasonore de pointe, les sonicateurs Hielscher garantissent un rendement et une qualité d’extraits optimaux, ce qui les rend indispensables pour la production de produits botaniques à haute valeur ajoutée, de fragrances, de principes actifs et de compléments alimentaires. De plus, leur conception robuste et leur interface conviviale les rendent idéaux pour l’évaluation de la qualité, en fournissant des résultats fiables et reproductibles aussi bien dans la recherche que dans les applications industrielles.
- haute efficacité
- technologie de pointe
- fiabilité & robustesse
- contrôle de processus précis et réglable
- en batch & en ligne
- pour tout volume
- logiciel intelligent
- fonctions intelligentes (p. ex. programmables, enregistrement des données, commande à distance)
- utilisation simple et sûre
- faible maintenance
- CIP (nettoyage en place)
Conception, fabrication et conseil – qualité Made in Germany
Les ultrasonicateurs Hielscher sont réputés pour leurs normes de qualité et de conception les plus élevées. Leur robustesse et leur facilité d’utilisation permettent une intégration aisée de nos ultrasonicateurs dans les installations industrielles. Les ultrasonicateurs Hielscher supportent sans difficulté les conditions difficiles et les environnements exigeants.
Hielscher Ultrasonics est une entreprise certifiée ISO qui accorde une importance particulière aux ultrasonicateurs haute performance dotés d’une technologie de pointe et d’une grande convivialité. Bien entendu, les ultrasonicateurs Hielscher sont conformes CE et répondent aux exigences UL, CSA et RoHs.
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Les procédés d’extraction par ultrasons peuvent être mis à l’échelle de façon linéaire à n’importe quelle capacité de production. Les extracteurs à ultrasons peuvent fonctionner en mode batch et en ligne.
Bon à savoir
Quelle est la différence entre l’eau de rose, l’absolue de rose et l’hydrolat de rose ?
L’eau de rose, l’absolue de rose et l’hydrolat de rose sont tous issus de la rose, mais ils diffèrent par leurs méthodes de production et leur composition chimique.
Eau de rose : L’eau de rose est un sous-produit du procédé de distillation à la vapeur utilisé pour extraire l’huile essentielle de rose. Elle contient les composants hydrosolubles des pétales de rose, qui lui confèrent un parfum et une saveur florale délicats. L’eau de rose est couramment utilisée dans les applications culinaires, les produits de soin de la peau et l’aromathérapie en raison de son parfum agréable et de ses bienfaits potentiels pour la santé.
Pour en savoir plus sur l’hydrodistillation intensifiée par ultrasons, cliquez ici !
Absolue de rose : L’absolue de rose est une huile aromatique extraite des pétales de rose par extraction par solvant, généralement à l’hexane ou à l’aide d’un autre solvant. Cette méthode est plus efficace pour extraire les composés odorants des pétales et donne une huile très concentrée et parfumée.
L’absolue de rose est couramment utilisée en parfumerie et dans les produits cosmétiques haut de gamme pour son parfum floral intense et persistant.
Hydrolat de rose (eau florale de rose) :
L’hydrolat de rose, également appelé eau florale de rose, hydrosol de rose ou distillat de rose, est l’eau restant après la distillation à la vapeur des pétales de rose destinée à extraire l’huile essentielle de rose. Il contient des composés végétaux hydrosolubles ainsi qu’une partie des molécules de l’huile essentielle, ce qui lui confère un parfum doux et des propriétés thérapeutiques. L’hydrolat de rose offre un profil aromatique similaire, mais présente une formulation aqueuse plus diluée.
L’hydrolat de rose est souvent utilisé en soin de la peau comme tonique, brume pour le visage ou ingrédient de formulations cosmétiques en raison de ses qualités hydratantes, apaisantes et rafraîchissantes.
Chacun de ces liquides issus de la rose peut être fabriqué par extraction par ultrasons et possède des caractéristiques et des avantages uniques, qui en font un ingrédient précieux dans les domaines culinaire, cosmétique et thérapeutique.
L’extraction par ultrasons est utilisée pour isoler des composés bioactifs à partir de plantes.
Composés bioactifs dans les extraits botaniques
Les composés bioactifs sont des substances chimiques naturellement présentes dans les plantes, les animaux et d’autres organismes, qui exercent des effets sur les tissus vivants. Ils jouent un rôle important dans la promotion de la santé et la prévention des maladies. Ces composés peuvent être classés de manière générale en plusieurs catégories selon leurs structures chimiques et leurs fonctions biologiques. Voici les principaux types de composés bioactifs :
- Polyphénols
Les polyphénols sont un groupe diversifié de composés connus pour leurs propriétés antioxydantes. Ils peuvent être subdivisés en plusieurs classes :
Flavonoïdes : comprennent les flavonols (p. ex. quercétine), les flavones (p. ex. lutéoline), les flavanones (p. ex. hespéridine), les flavanols (p. ex. catéchines), les isoflavones (p. ex. génistéine) et les anthocyanes (p. ex. cyanidine).
Acides phénoliques : comprennent les acides hydroxybenzoïques (p. ex. acide gallique) et les acides hydroxycinnamiques (p. ex. acide caféique).
Tanins : tanins condensés (proanthocyanidines) et tanins hydrolysables (gallotanins).
Stilbènes : le resvératrol est le stilbène le plus connu.
Lignanes : présents dans les graines, en particulier les graines de lin (p. ex. sécoisolaricirésinol). - Terpénoïdes
Les terpénoïdes, également appelés isoprénoïdes, dérivent d’unités d’isoprène à cinq atomes de carbone et comprennent :
Caroténoïdes : comprennent les carotènes (p. ex. β-carotène) et les xanthophylles (p. ex. lutéine, zéaxanthine).
Monoterpènes : comme le limonène et le menthol.
Sesquiterpènes : comme la curcumine.
Diterpènes : comme le taxol.
Triterpènes : comme les saponines et les stérols (p. ex. β-sitostérol).
Tétraterpènes : comme le lycopène et l’astaxanthine. - Alcaloïdes
Les alcaloïdes sont des composés azotés qui ont souvent des effets physiologiques marqués :
Alcaloïdes pyrrolidiniques et pipéridiniques : comme la nicotine.
Alcaloïdes tropaniques : comme l’atropine et la cocaïne.
Alcaloïdes quinoléiques : comme la quinine.
Alcaloïdes isoquinoléiques : comme la morphine et la codéine.
Alcaloïdes indoliques : comme la strychnine et la réserpine.
Alcaloïdes imidazoliques : comme la pilocarpine.
Alcaloïdes pyridiniques : comme la pipérine. - Glycosides
Les glycosides sont constitués d’une partie glucidique liée à une partie non glucidique (aglycone). Ils comprennent :
Glycosides cardiaques : comme la digoxine.
Glycosides anthraquinoniques : comme l’aloïne.
Glycosides flavonoïdes : dont l’aglycone est un flavonoïde (p. ex. rutine). - Saponines
Les saponines sont des glycosides aux propriétés savonneuses :
Saponines stéroïdiennes : présentes dans des plantes comme les ignames (p. ex. diosgénine).
Saponines triterpéniques : présentes dans les légumineuses (p. ex. sojasaponines). - Composés organosoufrés
Ces composés contiennent du soufre et présentent des bienfaits notables pour la santé :
Glucosinolates : présents dans les légumes crucifères (p. ex. sulforaphane).
Thiosulfinates : comme l’allicine de l’ail. - Vitamines
Les vitamines sont des composés organiques nécessaires en petites quantités à la santé :
Vitamines liposolubles : comprennent les vitamines A (rétinoïdes), D (calciférols), E (tocophérols et tocotriénols) et K (phylloquinone et ménaquinones).
Vitamines hydrosolubles : comprennent les vitamines du complexe B (p. ex. B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12) et la vitamine C (acide ascorbique). - Acides gras
Les acides gras, en particulier les acides gras essentiels, jouent un rôle déterminant pour la santé :
Acides gras oméga-3 : comme l’acide eicosapentaénoïque (EPA) et l’acide docosahexaénoïque (DHA).
Acides gras oméga-6 : comme l’acide linoléique (LA) et l’acide arachidonique (AA). - Peptides et protéines
Les peptides et protéines bioactifs ont divers effets physiologiques :
Peptides antimicrobiens : comme les défensines.
Inhibiteurs enzymatiques : comme les inhibiteurs de l’ECA issus des protéines du lait. - Polysaccharides
Les polysaccharides ont des effets immunomodulateurs et d’autres bienfaits pour la santé :
β-glucanes : présents dans l’avoine et les champignons.
Glycosaminoglycanes : comme l’acide hyaluronique et le sulfate de chondroïtine.
Chacun de ces composés bioactifs offre un large éventail de bienfaits, de l’activité antioxydante aux effets anti-inflammatoires. La sonication est une technique très efficace pour isoler ces composés bioactifs à partir de plantes.
Bibliographie / Références
- Turrini, F.; Beruto, M.; Mela, L.; Curir, P.; Triglia, G.; Boggia, R.; Zunin, P.; Monroy, F. (2021): Ultrasound-Assisted Extraction of Lavender (Lavandula angustifolia Miller, Cultivar Rosa) Solid By-Products Remaining after the Distillation of the Essential Oil. Applied Sciences 11, 2021.
- Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Pulsed Ultrasound-Assisted Extraction as an Alternative Method to Conventional Maceration for the Extraction of the Polyphenolic Fraction of Ribes nigrum Buds: A New Category of Food Supplements Proposed by The FINNOVER Project. Foods. 8. 466; 2019
- Sitthiya, K.; Devkota, L.; Sadiq, M.B.; Anal A.K. (2018): Extraction and characterization of proteins from banana (Musa Sapientum L) flower and evaluation of antimicrobial activities. Journal of Food Science and Technology (February 2018) 55(2):658–666.
- Sánchez-Hernández E., Balduque-Gil J., González-García V., Barriuso-Vargas J.J., Casanova-Gascón J., Martín-Gil J., Martín-Ramos P. (2023): Phytochemical Profiling of Sambucus nigra L. Flower and Leaf Extracts and Their Antimicrobial Potential against Almond Tree Pathogens. International Journal of Molecular Sciences, 2023.
- Elez Garofulić, I., Zorić, Z., Pedisić, S., Brnčić, M. and Dragović-Uzelac, V. (2018): UPLC-MS2 Profiling of Blackthorn Flower Polyphenols Isolated by Ultrasound-Assisted Extraction. Journal of Food Science, 83, 2018. 2782-2789.
Hielscher Ultrasonics fabrique des homogénéisateurs à ultrasons haute performance de l’échelle du laboratoire jusqu’à la taille industrielle.