Extraction du romarin à l'aide d'ultrasons de puissance
Le romarin est une plante odorante à feuilles persistantes, riche en composés bioactifs et en huiles essentielles, qui sont utilisés dans les produits médicinaux, alimentaires et cosmétiques. L'extraction par ultrasons est une technique douce mais très efficace pour isoler les composés bioactifs et les huiles essentielles du romarin et d'autres plantes. L'extraction par ultrasons permet d'obtenir des rendements plus élevés et une qualité d'extrait supérieure dans un temps de traitement court.
Production d'extraits de romarin par ultrasons
Les ultrasons sont très efficaces pour la production d'extraits botaniques. Les ultrasons sont une technique d'extraction douce, non thermique, qui permet de traiter et d'isoler en douceur les molécules bioactives délicates des plantes. La sonication n'appliquant que des forces purement mécaniques, les molécules sensibles à la chaleur ne sont pas endommagées. Cela permet de préparer des extraits à spectre complet contenant de nombreux composés bioactifs, qui interagissent entre eux et produisent ce que l'on appelle l'effet d'entourage. Par exemple, l'extrait ultrasonique de romarin contient de grandes quantités de molécules bioactives telles que l'acide carnosique, le carnosol, l'acide rosmarinique, l'acide oléanolique, l'acide ursolique, le camphre, le 1,8-cinéole, l'acide p-coumarique et l'acide caféique.
Pour produire un extrait de romarin, des composés bioactifs sont isolés à partir des feuilles en forme d'aiguilles du romarin (Salvia rosmarinus, Rosmarinus officinalis). Le romarin est couramment utilisé comme conservateur naturel et agent aromatique dans l'industrie alimentaire et cosmétique.
L'extrait de romarin contient plusieurs composés bioactifs, notamment des antioxydants tels que l'acide carnosique et l'acide rosmarinique, dont les propriétés anti-inflammatoires, antimicrobiennes et anticancéreuses ont été démontrées. Ces propriétés rendent l'extrait de romarin utile pour préserver la fraîcheur et la qualité des produits alimentaires, ainsi que pour fournir des avantages potentiels pour la santé dans les compléments alimentaires et les remèdes naturels.
Dans l'industrie alimentaire, l'extrait de romarin est souvent ajouté aux viandes transformées, aux produits de boulangerie et aux snacks pour prolonger leur durée de conservation et prévenir l'oxydation. Il est également utilisé comme agent aromatique naturel dans les sauces, les vinaigrettes et les marinades.
Dans l'industrie cosmétique, l'extrait de romarin est utilisé dans les produits de soins de la peau et des cheveux pour ses propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires, qui peuvent aider à protéger et à nourrir la peau et les cheveux. Il est également utilisé comme parfum naturel et comme colorant dans certains produits cosmétiques.
- des rendements plus élevés
- extraction douce, non thermique
- un temps de traitement plus court
- évite les produits chimiques toxiques
- réduction de la consommation de solvants
- utiliser le solvant de votre choix
- Économie d'énergie
- respectueux de l'environnement
Comment se déroule la production d'extrait de romarin à l'aide d'un appareil à ultrasons à sonde ?
La production d'extrait de romarin à l'aide d'un appareil à ultrasons à sonde comprend généralement les étapes suivantes :
- Préparation du romarin : Les feuilles de romarin sont nettoyées, séchées et réduites en poudre fine.
- Extraction : La poudre de romarin moulu est mélangée à un solvant tel que l'éthanol ou l'eau, et le mélange est sonifié à l'aide d'un appareil à ultrasons à sonde. L'ultrasonateur utilise des ondes sonores à haute fréquence pour créer des bulles de cavitation qui aident à décomposer la matière végétale et à libérer les composés actifs.
- Filtration : Le mélange est filtré pour éliminer toute matière végétale restante, laissant un extrait liquide.
- Concentration : L'extrait liquide est concentré à l'aide d'un évaporateur rotatif ou d'une autre méthode appropriée, afin d'augmenter la concentration des composés actifs.
- Séchage : L'extrait concentré est séché à l'aide d'une méthode appropriée, telle que le séchage par atomisation ou la lyophilisation, afin de produire un extrait sous forme de poudre sèche.
- Emballage : La poudre sèche est ensuite conditionnée et stockée dans un endroit frais et sec jusqu'à ce qu'elle soit prête à l'emploi.
L'utilisation d'un appareil à ultrasons de type sonde dans le processus d'extraction permet une extraction plus efficace des composés actifs des feuilles de romarin, ce qui donne un extrait de meilleure qualité avec une plus grande concentration de composés bénéfiques. En outre, cette méthode peut être utilisée à grande échelle, ce qui la rend adaptée à la production commerciale. Les ultrasons Hielscher permettent un contrôle précis des paramètres du processus et une mise à l'échelle linéaire du processus d'extraction jusqu'au volume désiré.
La supériorité scientifiquement prouvée de l'extraction ultrasonique du romarin
Dans leur rapport de recherche scientifique, Dhoubi et al. (2020) étudient l'impact de différentes méthodes d'extraction sur la composition chimique et le pouvoir antioxydant des extraits de Rosmarinus officinalis L.. Ils comparent trois méthodes d'extraction : l'extraction par fluide supercritique, l'extraction assistée par ultrasons (UAE) à l'aide de l'appareil à ultrasons Hielscher UIP1000hdT et l'extraction assistée par micro-ondes (MAE).
Points forts de l'étude :
- Les auteurs ont constaté que la méthode d'extraction affectait de manière significative la composition chimique et le pouvoir antioxydant des extraits de romarin. Comparée aux deux autres techniques d'extraction, à savoir l'extraction par fluide supercritique et l'extraction par micro-ondes, l'extraction assistée par ultrasons a donné les meilleurs résultats.
- L'extrait ultrasonique de romarin à l'éthanol était très riche en polyphénols.
- Avec la sonication, une capacité antioxydante plus élevée a été observée lors d'une extraction de courte durée (10 minutes).
Protocole d'extraction du romarin par ultrasons
L'extraction assistée par ultrasons a été réalisée dans un ultrasonateur à sonde utilisant une sonotrode (UIP1000hd, Hielscher Ultrasonics, voir photo ci-dessous). Un mélange de romarin en poudre et d'éthanol absolu (1:3 p/v) a été placé dans un réacteur à double enveloppe et exposé à des ultrasons de 750 W pendant 10 minutes. La température d'extraction a été réglée à 25°C. L'extrait ultrasonique a été centrifugé à 4000 tours par minute pendant 10 minutes. Le surnageant a été retiré et concentré sous vide à l'aide d'un évaporateur rotatif sous vide.
Plus précisément, l'extraction par ultrasons a produit des extraits avec des concentrations plus élevées de composés phénoliques totaux, de flavonoïdes et de caroténoïdes, ainsi qu'une activité antioxydante plus élevée, par rapport à la macération. En outre, l'extraction par ultrasons était une méthode plus efficace, produisant des rendements plus élevés d'extraits en un temps plus court.
Les auteurs concluent que le choix de la méthode d'extraction est un facteur important à prendre en compte lors de la production d'extraits de romarin destinés aux industries alimentaires, cosmétiques et pharmaceutiques. L'extraction par ultrasons est une méthode d'extraction prometteuse qui peut produire des extraits plus puissants et plus efficaces avec des rendements plus élevés.
L'équipe de recherche a conclu que “Parmi les extraits étudiés, le romarin extrait par ultrasons a présenté une activité antioxydante plus élevée selon les deux tests d'activité antioxydante. Ce résultat est lié à la teneur plus élevée en composés phénoliques totaux, et plus particulièrement en acide carnosique et en acide rosmarinique. De plus, testé sur des cellules humaines fibroblastes exposées à un stress oxydatif, notre extrait ultrasonique a exercé une forte activité antioxydante par rapport à l'acide gallique et à la N-acétylcystéine. Ainsi, dans le but de remplacer les antioxydants synthétiques, notre extrait de romarin préparé par ultrasons, une source naturelle d'antioxydants, peut être intéressant pour plusieurs applications industrielles.”
Ultrasons haute performance pour l'extraction du romarin et des plantes médicinales
Hielscher Ultrasonics fabrique et fournit des ultrasons de haute performance, quelle que soit leur puissance ou leur taille. Notre gamme d'homogénéisateurs et d'extracteurs à ultrasons s'étend des appareils portables aux systèmes de production entièrement industriels pour le traitement en ligne de grands volumes à l'échelle commerciale.
Conception, fabrication et conseil – Qualité Made in Germany
Les ultrasons Hielscher sont réputés pour leur qualité et leurs normes de conception les plus élevées. La robustesse et la facilité d'utilisation permettent une intégration aisée de nos ultrasons dans les installations industrielles. Les conditions difficiles et les environnements exigeants sont facilement gérés par les ultrasons Hielscher.
Hielscher Ultrasonics est une entreprise certifiée ISO et met l'accent sur les ultrasons de haute performance, dotés d'une technologie de pointe et d'une grande facilité d'utilisation. Bien entendu, les ultrasons Hielscher sont conformes à la norme CE et répondent aux exigences des normes UL, CSA et RoHs.
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Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasons :
Volume du lot | Débit | Dispositifs recommandés |
---|---|---|
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 | UIP4000hdT |
15 à 150L | 3 à 15L/min | UIP6000hdT |
n.d. | 10 à 100L/min | UIP16000 |
n.d. | plus grande | groupe de UIP16000 |
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Littérature / Références
- Dhouibi, N.; Manuguerra, S.; Arena, R.; Messina, C.M.; Santulli, A.; Kacem, S.; Dhaouadi, H.; Mahdhi, A. (2023): Impact of the Extraction Method on the Chemical Composition and Antioxidant Potency of Rosmarinus officinalis L. Extracts. Metabolites 2023, 13, 290.
- Farid Chemat, Natacha Rombaut, Anne-Gaëlle Sicaire, Alice Meullemiestre, Anne-Sylvie Fabiano-Tixier, Maryline Abert-Vian (2017): Ultrasound assisted extraction of food and natural products. Mechanisms, techniques, combinations, protocols and applications. A review. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 34, 2017. 540-560.
- Suchkova, E.; Hussaineh, R. (2021): Study of the antioxidant properties of some aromatic plant extracts. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2021.
- Dhouibi, N.; Manuguerra, S.; Arena, R.; Mahdhi, A.; Messina, C.M.; Santulli, A.; Dhaouadi, H. (2020): Screening of Antioxidant Potentials and Bioactive Properties of the Extracts Obtained from Two Centaurea L. Species (C. kroumirensis Coss. and C. sicula L. subsp sicula). Applied Science 2020, 10, 2267.