Sans solvant Stevia Extraction par ultrasons

L'extraction conventionnelle des composants sucrés tels que les stévioglycosides de Stevia rebaudiana utilise des solvants toxiques. Afin d'obtenir un produit alimentaire sain et de haute qualité, une méthode d'extraction sans solvant est nécessaire. La technique d'extraction par ultrasons évite l'utilisation de solvants et permet d'obtenir des rendements d'extraction très élevés dans un temps de traitement court. Ainsi, l'extraction ultrasonique de la stévia se distingue par son efficacité exceptionnelle et son respect de l'environnement.

Extraits en bonne santé avec extraction par ultrasons

édulcorants stévia sont censés être un produit de santé bénéfique fait à partir des feuilles de la plante Stevia rebaudiana Bertoni et sont utilisés comme édulcorant sans calories. La douceur est causée par glycosides diterpéniques qui est environ. 300 fois plus sucré que le saccharose.
La teneur en glycoside de stevia rebaudiana Bertoni est composé de stévioside (5-10%), le rebaudioside A (2-4%), le rebaudioside C (1-2%), dulcoside A (0,5-1%), le rébaudioside B, le rébaudioside D et E. rebaudioside A la différence des autres glycosides, rebaudiana A est caractérisée par sa non-amertume. Par conséquent, rebaudiana A est le composé le plus ciblé à partir des feuilles de stévia. extraction par ultrasons aide l'extraction de stéviosides et rebaudiosides de haute pureté. Extraction par ultrasons de glycosides de stéviol peuvent être facilement effectués dans l'eau et donne des rendements élevés à un taux d'extraction très élevé. relativement basse température d'extraction entre 60 ° C et 80 ° C est doux de sorte qu'une dégradation des extraits est empêchée.

L'extraction par ultrasons des stévioglycosides des feuilles de stévia est effectuée à l'aide du Hielscher UP100H. La sonication perturbe les cellules et libère des substances bioactives.

Extraction ultrasonique du stévia à l'aide de l'UP100H

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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.

Depuis que la stévia est approuvée comme édulcorant, la demande de ce substitut naturel du sucre, sans calories, a augmenté de manière significative. Pour fournir les produits stevia demandés, les capacités de production commerciale doivent être étendues. Les ultrasons sont une méthode éprouvée pour l'intensification de l'extraction.

Avantages de l'extraction par ultrasons:

  • Sans solvant, par exemple dans l'eau
  • Les rendements plus élevés
  • des taux élevés d'extraction
  • gain de temps
  • réduction des coûts
  • sûr
  • respectueux de l'environnement
  • le traitement par lots ou en ligne

Ultrasons Stevia Extraction: Résultats de la recherche

Extracteur à ultrasons UP400St pour l'extraction des stéviosides et des rebaudiosides des feuilles de stévia.Carbonell-Capella et al. (2016) ont comparé différentes techniques d'extraction pour l'extraction des stéviosides et des rebaudiosides. La récupération la plus élevée de stévioside a été obtenue en appliquant l'extraction par ultrasons avec l'UP400S (voir image à gauche) en utilisant l'eau comme solvant, étant 3,5 fois plus élevée par rapport à la méthode de diffusion traditionnelle, et 1,5 fois plus élevée que les échantillons de stévia broyés. Dans cette étude, des feuilles de stévia (6 g) ont été mises en suspension dans de l'eau (180 g) à 208C avec un rapport solide/liquide de 1:30 (p/p). L'extraction par ultrasons a été réalisée à l'aide d'un processeur ultrasonique UP400S (Hielscher GmbH, Allemagne)fonctionnant à 400 W et à une fréquence de 24 kHz. Pour les expériences, l'équipe de recherche de Carbonell-Capella a réglé l'amplitude à 100%, avec un mode de sonication continu. Une sonotrode en titane H22 d'un diamètre de 22 mm et d'une longueur de 100 mm a été montée afin de coupler les ondes ultrasonores dans l'échantillon. La sonde a été immergée dans un mélange contenant 6 g de feuilles de Stevia en suspension dans 180 g d'eau ou d'éthanol/eau (50%) dans un flacon en verre à col étroit (capacité de 1 000 ml). Les échantillons ont été immergés dans un bain de refroidissement pour éviter le réchauffement induit par la sonication et la température a toujours été maintenue inférieure à 50ºC). L'apport total d'énergie spécifique (Wspec(en kJ/kg) a été calculée en multipliant la puissance du générateur (400 J/s) (Power) par la durée totale du traitement (sec) divisée par la masse du produit (kg). L'énergie ultrasonore était de 178 kJ/kg (pour tUS = 80 sec.)
(cf. Carbonell-Capella et al. 2016)
Sic-Zlabur et al, (2015) ont étudié l'extraction de glycosides de stéviol ainsi que d'autres ingrédients fonctionnels à partir de feuilles de stévia et ont conclu que l'extraction par ultrasons est une technologie respectueuse de l'environnement qui peut être utilisée pour l'extraction de composés fonctionnels à partir de feuilles de stévia avec un temps de traitement significativement plus court et une consommation d'énergie plus faible par rapport à l'extraction conventionnelle.

Liu et al. (2010) ont étudié l'extraction par ultrasons des glucides totaux de Stevia rebaudiana Bertoni. Afin de maximiser le rendement des hydrates de carbone totaux de Stevia rebaudiana Bertoni, la stevia de type LUYU-131 a été utilisée comme échantillon. La méthodologie de surface de réponse (RSM) a été utilisée pour optimiser les conditions d'extraction assistée par ultrasons. Les résultats ont indiqué que les conditions d'extraction optimales étaient une température d'extraction de 68°C, une puissance sonique de 60 W et un temps d'extraction de 32 minutes. En utilisant l'extraction assistée par ultrasons, les résultats de l'étude ont été les suivants rendement accru d'extraits par un facteur de 1,5 au faible température d'extraction (68 ° C) et le temps d'extraction (32 min.) Sensiblement raccourcie par rapport à celle de l'extraction classique. L'analyse des composantes d'extraits bruts a révélé que la quantité relative de rébaudioside A augmenté dans les extraits assistée par ultrasons par rapport aux extraits obtenus par le procédé classique, et les extraits assistée par ultrasons a meilleure qualité.
Alupului et Lavric (2008) confirment dans leur étude l'efficacité supérieure de l'extraction ultrasonique de la stévia en déclarant que l'extraction du stévioside de Stevia rebaudiana induite par les ultrasons entraîne une amélioration de la productivité par rapport au trempage conventionnel de deux cents fois et également un temps de traitement plus faible. (cf. Alupului A., Lavric V., 2008)

Post-traitement par ultrasons de Steviosides

L'échographie est une méthode fiable pour le mélange, Mélange et HomogénéisationDonc à ultrasons est souvent utilisé lors de la formulation et de composition du produit final. Lorsque l'extrait de stevia doit être dissous dans un liquide, l'échographie est une technique rapide et efficace pour préparer un mélange homogène – quelle que soit la viscosité. Ultrasonique Dissolution permet de préparer des solutions hautement saturées et même sursaturés.

Ultrasons Systèmes d'extraction

Le produit de Hielscher gamme vous obtenez couvert – si vous voulez extraire des volumes plus petits et de taille moyenne pour l'analyse et la recherche ou d'extraire à grande échelle de la production commerciale. Notre gamme de produits comprend des ultrasonicators appareils de laboratoire à ultrasons, systèmes haut de banc R&plantes D et pilotes, ainsi que ultrasonore industriel de haute puissance systèmes avec jusqu'à 16.000 watts par unité unique, qui peut être facilement et regroupés conteneurisées. Notre large sélection de ultrasons Accessoires tels que sonotrode, cellules d'écoulement, réacteurs et boosters permet la configuration optimale du système correspondant parfaitement aux besoins de nos clients.

Investissement

Tous les appareils à ultrasons Hielscher sont construits pour 24/7 ce qui signifie que le fonctionnement de nos équipements permet un retour sur investissement rapide (RdI). Alupului et al. (2009) ont trouvé au cours de leurs recherches que le fait de la justification économique de l'application des ultrasons de haute intensité relativement à bas prix méthode ne peut être négligée. En outre, Extraction par ultrasons est une technique convaincante en raison de sa simple, l'utilisation et significatif Efficacité.

L'extraction par ultrasons des stévioglycosides des feuilles de stévia est réalisée à l'aide du Hielscher UP200St. La sonication perturbe les cellules et libère les substances bioactives telles que les stéviosides et les rébaudiosides.

Extraction ultrasonique de la stévia à l'aide de l'UP200St

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Ultrason intensifie l'extraction de steviosides tel que le rébaudioside A de manière significative.

structure moléculaire du stévioside

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La SonoStation Hielscher facilite la sonication de lots de taille moyenne à l'aide d'un réacteur à cellules à écoulement. La SonoStation compacte combine un réservoir agité de 38 litres avec une pompe à cavité progressive réglable qui peut alimenter jusqu'à 3 litres par minute dans un ou deux réacteurs à cellules d'écoulement à ultrasons.

Station de mélange à ultrasons - SonoStation avec 2 homogénéisateurs de 2000 Watts



Littérature / Références


Qu'il faut savoir

Steviol Glycosides

Les glycosides de stéviol sont les substances responsables du goût sucré des feuilles de stévia. Ces glycosides de stéviol sont des composés diterpéniques. Ils ont la structure chimique d'une molécule de stéviol où son atome d'hydrogène carboxyle est remplacé par une molécule de glucose pour former un ester, et un hydrogène hydroxyle avec des combinaisons de glucose et de rhamnose pour former un acétal.
Les glycosides de stéviol trouvés dans les feuilles de S. rebaudiana comprennent (avec un pourcentage en poids approx.) :

  • Stévioside (5-10%)
  • Rebaudioside A (2-4%)
  • Rebaudioside C (1-2%)
  • Dulcoside A (0,5-1 %)
  • Rebaudioside B
  • Rebaudioside D
  • Rébaudioside E

Le rebaudioside B, le rebaudioside D, le rebaudioside E ne se trouvent qu'en quantités infimes. Les mélanges de glycosides de stéviol disponibles dans le commerce utilisés comme édulcorants non caloriques extraits de la plante sont principalement composés d'environ 80% de stévioside, 8% de rebaudioside A, et 0,6% de rebaudioside C.

Equipement ultrasonique

homogénéisateurs à ultrasons de tissus sont souvent désignés en tant que sonde de sonication / sonificator, lyser sonique, disrupteur à ultrasons, broyeur à ultrasons, sono-ruptor, sonificateur, désintégrateur sonique, de rupture de cellules, disperseur à ultrasons, un émulsifiant ou de dissolution. Les différents termes résultent des diverses applications qui peuvent être remplies par sonication.