Technologie des ultrasons Hielscher

Extraction ultrasonique de capsaïcine à partir de piments piments forts

  • La capsaïcine est le principal composé de saveur et d'épices des piments forts, aussi connus sous le nom de piments.
  • Pour produire de la capsaïcine de haute qualité comme arôme aromatique et ingrédient médicinal, une technique d'extraction efficace, mais douce, est nécessaire pour prévenir la dégradation.
  • L'extraction par ultrasons est une méthode d'extraction mécanique douce, qui donne des rendements élevés de capsaïcine dans un temps d'extraction très court.

 

Ultrasons haute performance pour des extraits de capsaïcine de haute qualité

L'extraction par ultrasons des capsaïcinoïdes des piments forts (p. ex. Capsicum frutescens) améliore considérablement le rendement d'extraction. Les ultrasons de puissance favorisent la perforation et la perturbation des parois cellulaires, ainsi que le gonflement et l'hydratation en poussant le solvant dans les cellules de la plante. Il en résulte un transfert de masse accru des substances intracellulaires (y compris les capsaïcinoïdes) des cellules végétales dans le solvant.
En tant que technique de traitement purement mécanique et non thermique, l'extraction par ultrasons empêche la dégradation thermique des composés thermo-labiles. La cavitation par ultrasons intensifie le processus d'extraction, ce qui permet d'obtenir des rendements élevés et une qualité d'extrait supérieure. Les coûts d'investissement et d'exploitation des équipements d'extraction par ultrasons sont relativement faibles et permettent un retour sur investissement rapide.

Extraction par ultrasons de Chilli Flakes

Avantages de l'extraction de capsaïcine par ultrasons

  • Rendement supérieur
  • Extraction à grande vitesse – en quelques minutes
  • extraits de haute qualité – Doux, non thermique
  • Solvants verts (p. ex. eau/éthanol)
  • rentable
  • Facile à utiliser et sûr
  • Faibles coûts d'investissement et d'exploitation
  • Fonctionnement 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, sous charge lourde
  • Une méthode verte et respectueuse de l'environnement
Installation de sonication par lots de 2kW pour l'extraction d'extraits végétaux

120L Extraction par ultrasons d'extraits de plantes avec UIP2000hdT et agitateur.

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Extraction ultrasonique de capsicinoïde – en mode batch ou débit continu

UP400St agité 8L extraction setupBatch : Les procédés d'extraction par ultrasons peuvent être utilisés comme de simples procédés par lots ou comme traitement en ligne, où le milieu est alimenté en continu à travers un réacteur à écoulement ultrasonore.
Le traitement par lots est une procédure simple, où l'extraction est effectuée lot par lot. Hielscher Ultrasons propose des processeurs ultrasoniques pour les petites et grandes séries, c'est-à-dire de 1L à 120L.
Pour le traitement de lots de 5 à 10L, nous recommandons l'UP400ST avec sonotrode S24d22L2D. (voir photo de gauche)
Pour le traitement de lots d'environ 120L, nous recommandons l'UIP2000hdT avec sonotrode RS4d40L4. (voir photo en haut à droite)

Le flux d'air : Pour des volumes plus importants et une extraction commerciale de capsaïcine à grande échelle, un flux liquide continu contenant des flocons de piment fort est introduit dans un réacteur à ultrasons, où le solvant/la boue botanique est fortement sonié.
Pour un débit d'environ 8 l/min, nous recommandons l'UIP4000hdT avec sonotrode RS4d40L3 et cellule FC130L4-3G0 à débit variable.

Étude de cas de l'extraction de capsaïcine par ultrasons

Olguín-Rojas et al (2019) rapportent que l'isolement du rendement en capsaïcinoïdes est supérieur à 96%. Ils ont utilisé l'ultrasoniseur à sonde Hielscher UP200S (200 W, 24 kHz) avec l'échantillon immergé dans un bain-marie à température contrôlée. 0,25 g d'échantillon de Capsicum chinense a été mis en contact avec 25 mL de méthanol pendant 10 minutes, puis transféré au bain-marie à 50 ºC, 200 W d'amplitude de sortie et 0,5 s de durée de vie. Les extraits

Sganzerla et ses collaborateurs (2014) ont découvert que l'extraction par ultrasons est une excellente méthode d'extraction quantitative et reproductible des capsaïcinoïdes des piments chili en utilisant du méthanol comme solvant. En raison de sa simplicité et de son efficacité, l'extraction par ultrasons peut être utilisée pour l'analyse de routine rapide des capsaïcinoïdes dans les piments chili.

Équipement d'extraction à ultrasons

Hielscher Ultrasons est spécialisée dans la fabrication de processeurs à ultrasons de haute performance pour la production d'extraits de plantes de haute qualité.
La vaste gamme de produits Hielscher s'étend des petits et puissants ultrasoniseurs de laboratoire aux systèmes de laboratoire robustes et entièrement industriels, qui fournissent des ultrasons de haute intensité pour l'extraction et l'isolation efficaces de substances bioactives (par ex. quercétine, caféine, Curcumine, terpènes etc.). Tous les appareils à ultrasons de 200W à 16,000W disposent d'un écran couleur pour la commande numérique, d'une carte SD intégrée pour l'enregistrement automatique des données, d'une télécommande du navigateur et de nombreuses autres fonctions plus conviviales. Les sonotrodes et les cellules d'écoulement (les pièces en contact avec le fluide) sont autoclavables et faciles à nettoyer. Tous nos ultrasoniseurs sont conçus pour fonctionner 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, nécessitent peu d'entretien et sont faciles et sûrs à utiliser.
Un écran couleur numérique permet une commande conviviale de l'ultrasoniseur. Nos systèmes sont capables de fournir de faibles à très grandes amplitudes. Pour l'extraction de polyphénols et d'autres substances phytochimiques bioactives telles que les capsaïcinoïdes, nous proposons des sonotrodes ultrasoniques spéciales (également appelées sondes ultrasoniques ou cornes) qui sont optimisées pour l'isolation sensible de substances actives de haute qualité. La robustesse de l'équipement ultrasonique de Hielscher permet un fonctionnement 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, dans des environnements difficiles et exigeants.
Le contrôle précis des paramètres du processus ultrasonique assure la reproductibilité et la standardisation du processus.

Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasonicators:

lot Volume Débit Appareils recommandés
00,5 à 1,5 ml n / a. VialTweeter
1 à 500 ml 10 à 200 ml / min UP100H
10 à 2000mL 20 à 400 ml / min UP200Ht, UP400St
0.1 20L 00,2 à 4L / min UIP2000hdT
10 à 100l 2 à 10 L / min UIP4000hdT
n / a. 10 à 100 litres / min UIP16000
n / a. plus grand groupe de UIP16000

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Littérature / Références

  • Barbero G.F., Liazid A., Palma M., Barroso C.G. (2008) : Extraction assistée par ultrasons de capsaïcinoïdes à partir de poivrons. Talanta 75, 2008. 1332-1337.
  • Boonkird S. ; Phisalaphong C. ; Phisalaphong M. (2008) : Extraction assistée par ultrasons de capsaicinoïdes à partir de Capsicum frutescens à l'échelle du laboratoire et de l'usine pilote. Ultrasonic Sonochemistry, 15, 2008. 1075-1079.
  • Lu M. ; Ho Ch.-T. ; Huang Q. (2017) : Extraction, biodisponibilité et bioefficacité des capsaïcinoïdes. Journal of Food and Drug Analysis Vol. 25, numéro 1, janvier 2017. 27-36.
  • Olguín-Rojas J.A. ; Fayos O. ; Vázquez-León L.A. ; Ferreiro-González M. ; del Carmen Rodríguez-Jimenes G. ; Palma M. ; Garcés-Claver A. ; Barbero G.F. (2019) : Progression de la teneur totale et individuelle en capsicinoïdes dans les fruits de trois cultivars différents de Capsicum chinense Jacq. Agronomie 2019, 9, 141.
  • Sganzerla M. ; Pereira Coutinho J. ; Tavaresde Melo A.M. ; Teixeira Godoy H. (2014) : Méthode rapide pour l'analyse des capsaïcinoïdes à partir des fruits de Capsicum chinense. Food Research International, Vol. 64, octobre 2014. 718-725.


Qu'il faut savoir

capsaicinoides

Les poivrons sont populaires dans le monde entier et sont souvent utilisés comme additifs alimentaires pour donner un goût piquant et piquant. Les capsaïcinoïdes sont des composés aromatiques présents dans les piments rouges, principalement composés de capsaïcine (trans-8 méthyl-N-vanillyl-6-nonenamide) et de dihydrocapsaïcine (8 méthyl-N-vanillylnonanamide), nordihydrocapsaïcine, homocapsaïcine et homodihydrocapsaïcine. La capsaïcine et la dihydrocapsaïcine sont les capsaïcinoïdes les plus abondants, qui sont responsables d'environ 90 % des épices. Au total, plus de 20 capsaïcinoïdes ont été distingués chez différentes espèces de poivrons.
Les capsaïcinoïdes sont le type de substances phytochimiques le plus répandu dans les poivrons. Ce sont des alcaloïdes non volatils, qui sont des amides chimiquement acides d'acides gras ramifiés en C9-C11 et de vanillylamine. Responsable de la saveur piquante et épicée des piments chili, les capsaïcinoïdes sont un ingrédient d'épice populaire. Outre leur utilisation comme ingrédient alimentaire, les capsaïcinoïdes sont connus pour leurs propriétés pharmacologiques, qui comprennent leur fonction de chimioprotecteurs contre la mutagenèse ou la tumorigenèse, comme antimicrobiens, comme antioxydants, pour leur effet anticancéreux, leurs effets analgésiques et leur effet sur le neurone responsable de la transmission de la douleur et l'inflammation neurogène. Une autre utilisation courante des capsaïcinoïdes est dans les analgésiques topiques contre la douleur, les pommades antiarthritiques et anti-inflammatoires et comme inhibiteur naturel des microorganismes pathogènes.
dans l'industrie alimentaire en raison de leurs propriétés antimicrobiennes.

Les fruits du chili de Capsicum annuum L., Capsicum frutescens L., Capsicum baccatum L., Capsicum pubescens Ruiz & Pav et Capsicum chinense sont cultivés autour du mot et sont donc bien connus.