Extraction hautement efficace du gingembre par sonication
- L’extraction par ultrasons des huiles essentielles et des composés actifs du gingembre se distingue par sa grande efficacité et ses rendements élevés.
- L’extraction par ultrasons est un procédé doux et non thermique qui permet d’obtenir des extraits de haute qualité.
- Alors que les autres méthodes d’extraction présentent des possibilités limitées de mise à l’échelle, la sonication peut être transposée de manière entièrement linéaire à n’importe quel niveau de production industrielle.
Extraction du gingembre
Le gingembre (Zingiber officinale) contient une grande quantité de composés actifs, tels que des huiles essentielles, du [6]-gingérol, des oléorésines et d’autres substances phytochimiques bioactives, recherchés pour leur goût, leur odeur et leurs effets pharmacologiques.
Pour utiliser les composés actifs du gingembre, il faut les libérer de la racine de gingembre (rhizome) par extraction. Les méthodes conventionnelles d’extraction du gingembre, telles que la distillation à la vapeur ou l’extraction par solvant, présentent plusieurs inconvénients : elles sont connues pour être longues, nécessiter de grandes quantités de solvants chimiques et offrir des capacités de traitement limitées.
Extraction du gingérol par ultrasons
L’extraction par ultrasons est une méthode non thermique fondée sur le principe de la cavitation, des forces de cisaillement élevées et des microturbulences qui rompent mécaniquement les parois cellulaires, tout en facilitant la libération des constituants cellulaires de la matière végétale dans le solvant sans dégradation chimique. Les températures modérées du procédé protègent les extraits recherchés (par exemple, les antioxydants, les polyphénols, etc.) de la dégradation thermique. De plus, l’extraction assistée par ultrasons peut souvent être réalisée dans des solvants aqueux (= eau). Éviter les solvants organiques (par exemple, l’acétone ou l’hexane) est particulièrement important pour l’extraction de composés qui seront ensuite incorporés dans des produits alimentaires et pharmaceutiques.
La sonication a été utilisée pour extraire des composants fonctionnels de nombreuses matrices végétales et tissulaires différentes. Il est démontré qu’elle est plus rapide que les techniques d’extraction conventionnelles.
- conditions de traitement douces
- rendement élevé
- extraction rapide
- sans solvant
- utilisation sûre et facile
- mise à l’échelle facile
- efficacité globale élevée
- traitement en ligne ou par lots
- retour sur investissement rapide
UIP2000hdT avec agitateur dans une cuve d’extraction
Qualité supérieure des extraits
L’extraction par ultrasons de puissance présente des avantages par rapport aux autres techniques d’extraction traditionnelles, souvent limitées aux petits volumes. L’extraction par ultrasons peut être réalisée par lots ou en ligne à l’aide d’une cellule à circulation. Les forces ultrasonores intenses perforent ou rompent la matrice cellulaire, de sorte que toute la matière intracellulaire est libérée rapidement et facilement, permettant d’obtenir un rendement d’extraction maximal. La polyvalence des équipements à ultrasons garantit une procédure simple et facile ; le solvant nécessaire peut être remplacé par de l’eau, ou sa quantité peut être considérablement réduite. De plus, une température modérée et une courte durée d’extraction protègent les composés actifs de la dégradation, permettant ainsi d’obtenir un extrait de haute qualité, de qualité pharmaceutique / alimentaire.
Équipements Hielscher Ultrasonics
Hielscher Ultrasonics fournit des systèmes à ultrasons puissants et fiables pour le traitement sur paillasse, en installation pilote et à l’échelle industrielle, quel que soit le volume. Nos systèmes à ultrasons robustes peuvent être utilisés pour le traitement par lots et en ligne. Le contrôle simple et précis de tous les paramètres du procédé garantit une qualité d’extrait constamment élevée et une grande efficacité du procédé.
Le tableau ci-dessous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos appareils à ultrasons :
| Volume par lot | Débit | Appareils recommandés |
|---|---|---|
| 0,5 à 1,5mL | s.o. | VialTweeter |
| 1 à 500mL | 10 à 200mL/min | UP100H |
| 10 à 2000mL | 20 à 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 à 20L | 0,2 à 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 à 100L | 2 à 10L/min | UIP4000 |
| s.o. | 10 à 100L/min | UIP16000 |
| s.o. | supérieur | ensemble de UIP16000 |
Installation à ultrasons sur mesure
Bibliographie / Références
- S. Balachandran, S.E. Kentish, R. Mawson, M. Ashokkumar (2006): Ultrasonic enhancement of the supercritical extraction from ginger. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 13, Issue 6, 2006. 471-479.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
- Jacotet-Navarro, Magali; Rombaut, Natacha; Deslis, Simon; Fabiano-Tixier, Anne-Sylvie; Pierre, François-Xavier; Bily, Antoine; Chemat, Farid (2016): Towards a “dry” bio-refinery without solvents or added water using microwaves and ultrasound for total valorization of fruits and vegetables by-products. Green Chemistry2016.
Informations utiles
Gingembre
Le gingembre est une source végétale riche en antioxydants naturels phénoliques et flavonoïdes.
Le parfum et la saveur caractéristiques du gingembre proviennent d’huiles volatiles qui représentent 1-3% du poids du gingembre frais, principalement constituées de zingérone, de shogaols et de gingérols, avec le [6]-gingérol (1-[4′-hydroxy-3′-methoxyphenyl]-5-hydroxy-3-decanone) comme principal composé piquant.
La zingérone est produite à partir des gingérols pendant le séchage (sous l’effet de la chaleur) et présente un caractère moins piquant et un arôme épicé et doux. La zingérone, également appelée vanillylacétone, est considérée par certains comme un composant essentiel du caractère piquant du gingembre, mais elle confère au gingembre cuit sa saveur « douce ». La structure chimique de la zingérone est similaire à celle d’autres substances aromatiques telles que la vanilline et l’eugénol. Elle est utilisée comme additif aromatisant dans les huiles d’épices et en parfumerie pour apporter des notes épicées.
Huiles essentielles
Une huile essentielle est un liquide hydrophobe concentré contenant des composés aromatiques volatils issus de plantes. Les huiles essentielles sont également appelées huiles volatiles, huiles éthérées, aetherolea, ou simplement désignées comme l’huile de la plante dont elles ont été extraites, par exemple l’huile de rose, de gingembre, de santal, de menthe poivrée, de citron ou d’orange (douce).
Les huiles essentielles sont largement utilisées et se retrouvent dans de nombreux produits de consommation, par exemple dans les aliments et les boissons pour les aromatiser, dans les parfums et les produits de toilette pour les parfumer, ainsi que dans les médicaments et les produits pharmaceutiques pour leurs effets thérapeutiques. Les huiles essentielles se caractérisent par leurs odeurs spécifiques. Les huiles essentielles sont approuvées comme ingrédients sûrs pour les produits alimentaires, médicaux et thérapeutiques.