Extraction de stévia sans solvant à l'aide d'ultrasons

L'extraction conventionnelle des composants sucrés tels que les stévoglycosides de Stevia rebaudiana utilise des solvants toxiques. Pour 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 en peu de temps. L'extraction ultrasonique de la stévia se distingue donc par son efficacité exceptionnelle et son respect de l'environnement.

Des extraits sains grâce à l'extraction ultrasonique

Les édulcorants à base de stévia sont censés être un produit bénéfique pour la santé fabriqué à partir des feuilles de l'herbe Stevia rebaudiana Bertoni et sont utilisés comme édulcorant sans calories. Le goût sucré est dû à des glycosides diterpéniques qui sont environ 300 fois plus sucrés que le saccharose.
La teneur en glycosides de la stévia rebaudiana Bertoni est composée de stévioside (5-10%), de rebaudioside A (2-4%), de rebaudioside C (1-2%), de dulcoside A (0,5-1%), de rebaudioside B, de rebaudioside D et de rebaudioside E. Contrairement aux autres glycosides, le rebaudioside A se caractérise par son absence d'amertume. Par conséquent, le rebaudiana A est le composé le plus ciblé des feuilles de stévia. L'extraction par ultrasons permet d'extraire des stéviosides et des rébaudiosides d'une grande pureté. extraction par ultrasons des glycosides de stéviol peut être facilement réalisée dans l'eau et donne des rendements élevés à un taux d'extraction très élevé. Les glycosides de stéviol faible température d'extraction entre 60°C et 80°C est douce afin d'éviter la dégradation des extraits.

Depuis que la stévia a été approuvée comme édulcorant, la demande de sucre naturel, substitut sans calorie, a augmenté de manière significative. Pour fournir les produits à base de stévia demandés, les capacités de production commerciale doivent être augmentées. Les ultrasons sont une méthode éprouvée pour intensification de l'extraction.

Avantages de l'extraction par ultrasons :

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

Extraction ultrasonique de la stévia : Résultats de la recherche

Carbonell-Capella et al. (2016) ont comparé différentes techniques d'extraction pour l'extraction des stéviosides et des rébaudiosides. La récupération la plus élevée de stévioside a été obtenue en appliquant l'extraction ultrasonique 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 suspendues dans de l'eau (180 g) à 208°C à un ratio solide/liquide de 1:30 (w/w). L'extraction par ultrasons a été réalisée à l'aide d'un processeur à ultrasons 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 à 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 l'échauffement induit par la sonication et la température a toujours été maintenue inférieure à 50ºC). L'apport total d'énergie spécifique (W_spécimen(en kJ/kg) a été calculée en multipliant la puissance du générateur (400 J/s) (Puissance) par la durée totale du traitement (sec) divisée par la masse du produit (kg). L'énergie des ultrasons était de 178 kJ/kg (pour t_ÉTATS-UNIS = 80 sec.)
(cf. Carbonell-Capella et al. 2016)
Sic-Zlabur et al. (2015) ont étudié l'extraction des glycosides de stéviol ainsi que d'autres ingrédients fonctionnels des 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 des 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 en glucides totaux de Stevia rebaudiana Bertoni, la stévia de type LUYU-131 a été utilisée comme échantillon. La méthodologie de la 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 une durée d'extraction de 32 minutes. En utilisant l'extraction assistée par ultrasons, la le rendement des extraits a augmenté par un facteur de 1,5 à la température d'extraction plus basse (68°C) et la durée d'extraction (32 min.) a été considérablement réduite par rapport à l'extraction classique. L'analyse des composants des extraits bruts a révélé que la quantité relative de rébaudioside A augmentait dans les extraits obtenus par ultrasons par rapport aux extraits obtenus par le procédé classique, et que les extraits obtenus par ultrasons avaient une teneur en rébaudioside A supérieure à celle des extraits obtenus par le procédé classique. meilleure qualité.
Alupului et Lavric (2008) confirment dans leur étude l'efficacité supérieure de l'extraction ultrasonique du stévia en indiquant que l'extraction du stévioside de Stevia rebaudiana induite par les ultrasons permet d'améliorer la productivité de deux cents fois par rapport au trempage conventionnel et de réduire le temps de traitement. (cf. Alupului A., Lavric V., 2008)

Post-traitement ultrasonique des stéviosides

Les ultrasons sont une méthode fiable pour le mélange, Mélange et HomogénéisationC'est pourquoi les ultrasons sont souvent utilisés lors de la formulation et de la préparation du produit final. Lorsque l'extrait de stévia doit être dissous dans un liquide, les ultrasons constituent une technique rapide et efficace pour préparer un mélange homogène. – indépendamment de la viscosité. Ultrasons Dissolution permet de préparer des solutions hautement saturées et même sursaturées.

Systèmes d'extraction par ultrasons

La gamme de produits Hielscher vous couvre – qu'il s'agisse d'extraire de petits et moyens volumes à des fins d'analyse et de recherche ou d'extraire à grande échelle à des fins de production commerciale. Notre gamme d'appareils à ultrasons comprend appareils de laboratoire à ultrasons, systèmes de paillasse pour R&D et des installations pilotes, ainsi que ultrasons industriels de grande puissance avec jusqu'à 16 000 watts par unité, qui peuvent être facilement regroupés et mis en conteneur. Notre large sélection d'appareils à ultrasons Accessoires tels que la sonotrode, les cellules d’écoulement, les réacteurs et les boosters permettent une configuration optimale du système parfaitement adapté aux besoins de nos clients.

Investissement

Tous les appareils à ultrasons Hielscher sont conçus pour 24/7 ce qui signifie que notre équipement permet un retour sur investissement (RdI). Alupului et al. (2009) ont constaté, au cours de leurs recherches, que la justification économique de l'application d'ultrasons à haute intensité en tant que méthode relativement efficace de traitement des maladies infectieuses et des maladies cardio-vasculaires n'était pas toujours évidente à mettre en œuvre. peu coûteux ne doit pas être négligée. En outre, extraction par ultrasons est une technique convaincante en raison de son utilisation simple et significative Efficacité.