Les solvants pour l'extraction par ultrasons de plantes
- extraction par ultrasons présente de nombreux avantages tels que des rendements élevés, les taux d'extraction rapide, respect de l'environnement et à faible consommation d'énergie.
- L'un des avantages les plus forts est l'utilisation de l'eau comme moyen d'extraction. Cependant, sonication peut être utilisé avec des systèmes de solvants multiples pour obtenir des résultats supérieurs pour l'extrait ciblé.
- Le solvant optimal pour l'extraction de substances bioactives par ultrasons végétales est choisie en ce qui concerne la matière première.
Extraction par ultrasons
L'échographie est bien connu de perturber les structures cellulaires et d'améliorer le transfert de masse, ce qui augmente l'extractibilité de biocomposés (par exemple, les phénoliques, les caroténoïdes).
Étant donné que les effets mécaniques de sonication améliorer le procédé d'extraction en raison du transfert de masse est grandement améliorée, l'utilisation de solvants organiques est souvent superflue. Cela signifie que pour l'extraction par ultrasons, l'eau est souvent un moyen d'extraction suffisante qui présente de nombreux avantages tels que être peu coûteux, non dangereux, facilement disponibles et respectueux de l'environnement.
Cependant, pour des composés bioactifs spécifiques de meilleurs résultats peuvent être obtenus par extraction à ultrasons en combinaison avec un solvant volatil.
Pour choisir le bon solvant, le matériau brut (par exemple, frais ou secs, macéré / rectifiées ou matière végétale en poudre) et les substances ciblées (par exemple lipophile, hydrophile) doivent être considérés.
Le tableau ci-dessous présente plusieurs solvants, qui ont été testés avec succès pour l'extraction par ultrasons à partir de matériel végétal.
| Solvant | Plante | Type de tissu |
|---|---|---|
| L'acide acétique / urée / bromure cetyltrim-éthylammonium | riz | fibre |
| L'éthanol aqueux | Les drèches de distillerie | céréalier |
| isopropanol aqueux | le soja, le colza | des graines |
| éthanol | saccharina japonica | – |
| l'acide cristallisable Actic | sorgho | – |
| Phénol | tomate / pomme de terre / aloe vera / soja | pollen / tubercule / feuille / semence |
| Phénol / acétate d'ammonium | orge / banane | racine / feuille |
| Phénol / acétate d'ammonium | avocat / tomate / orange / banane / poire / raisin / pomme / fraise | fruits |
| Phénol / méthanol-acétate d'ammonium | conifères / banane / pomme / pomme de terre | graines / fruits |
| dodécyl sulfate de sodium / acétone | conifères / pomme de terre | semences / tubercule |
| dodécyl sulfate de sodium / TCA / acétone | pomme / banane | tissu |
| TCA | des haricots | anthère |
| TCA / acétone | agrumes / soja / aloe vera | feuilles |
| TCA / acétone | soja / conifères | des graines |
| TCA / acétone | tomate | grain de pollen |
| TCA / acétone / phénol | olive / bambou / raisin / citron | feuilles |
| TCA / acétone / phénol | pomme / orange / tomate | fruits |
| Thiourée / urée | soja | la graine |
| Thiourée / urée | pomme / banane | tissus |
| tampon Tris-HCl | tomate | grain de pollen |
extraction à partir de cellules par ultrasons: la section transversale microscopique (TS) de la tige apicale de menthe (Mentha piperita) représente le mécanisme d'action lors de l'extraction à partir de cellules par ultrasons (grossissement de 2000x) [ressource: Vilkhu et al. 2011]
Ultrasonicators pour l'extraction
Du laboratoire et banc-top appareils à ultrasons à des systèmes d'extraction à ultrasons plein industrielles – Hielscher Ultrasonics est vous de longue date partenaire expérimenté, en ce qui concerne les appareils à ultrasons puissants et fiables pour les processus d'extraction avec succès.
Nos systèmes à ultrasons sont largement utilisés dans les laboratoires biochimiques et les usines de production pharmaceutique. Les sonotrodes à ultrasons et les réacteurs sont autoclavables et répondent aux normes de production pharmaceutique.
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Hielscher Ultrasonics’ processeurs à ultrasons industriels peuvent fournir des amplitudes très élevées afin de perturber les matrices de cellules et de libérer des substances ciblées. Amplitudes jusqu'à 200 um peuvent être facilement fonctionner en continu en mode 24/7. La puissance et la robustesse des équipements à ultrasons Hielscher assurent des rendements élevés, les taux d'extraction rapide et extraction plus complète – excellant procédés d'extraction classiques.
Nos processeurs à ultrasons peuvent être combinés avec des méthodes classiques d'extraction tels que extraction Soxhlet ou CO supercritique2 extraction. Dans les lignes de modernisation production existantes peut être facilement accompli.
Littérature / Références
- Dent M., Dragović-Uzelac V., Elez Garofulić I., Bosiljkov T., Ježek D., Brnčić M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q. 29(3), 2015. 475–484.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- 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.
Qu'il faut savoir
Extraction par ultrasons par cavitation
Intense ondes ultrasonores génèrent cavitation acoustique dans les liquides. Les forces de cisaillement cavitationnels rompt la paroi cellulaire et les membranes pour que le matériau intracellulaire est libéré. extraction par ultrasons permet d'obtenir une plus grande pénétration du solvant dans un tissu végétal et améliore le transfert de masse. De ce fait, l'extraction par ultrasons intensifie le processus d'extraction de façon appréciable des rendements plus élevés, les taux d'extraction plus rapide et une extraction plus complète.
Systèmes de solvants
Pour l'extraction de composés bioactifs à partir de matériel végétal divers systèmes de solvants sont disponibles. Pour l'extraction de composés hydrophiles, principalement des solvants polaires tels que le methanol, l'éthanol ou l'acétate d'éthyle sont choisis, tandis que pour l'extraction des composés lipophiles (par exemple des lipides), des systèmes de solvants tels que le dichlorométhane ou un mélange dichlorométhane / méthanol (v / v 1: 1 ) sont préférés. Hexane est souvent utilisé comme solvant pour l'extraction de la chlorophylle.
Les solvants organiques
Un solvant organique est un type de composé organique volatil (COV). Les COV sont des produits chimiques organiques qui se vaporisent à la température ambiante.
Les composés organiques utilisés comme solvants comprennent:
- des composés aromatiques, par exemple, benzène et le toluène
- des alcools, par exemple, methanol
- les esters et éthers
- des cétones, par exemple, acétone
- les amines
- nitré et des hydrocarbures halogènes
De nombreux solvants organiques sont classés comme toxiques ou cancérigènes. En cas de mauvaise manipulation, ils peuvent être dangereux pour l'homme et peuvent contaminer l'air, l'eau et le sol.
composés bioactifs
Les composés bioactifs sont définis comme des substances qui ont des effets sur les organismes vivants, des tissus ou des cellules. Substances biologiquement actives comprennent des antibiotiques, des enzymes et des vitamines. des substances bioactives telles que les caroténoïdes et les polyphénols peuvent être extraits par exemple, à partir de fruits et légumes, feuilles, tandis que les phytostérols se trouvent dans les huiles végétales.
Les composés bioactifs dérivés de plantes comprennent les flavonoïdes, la caféine, les caroténoïdes, la choline, les dithiolthiones, les phytostérols, les polysaccharides, les phytoestrogènes, les glucosinolates, les polyphénols et les anthocyanines. De nombreuses substances bioactives sont appréciées pour agir comme des antioxydants et sont donc considérées comme bénéfiques pour la santé.
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