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Extraction ultrasonique de capsaïcine à partir de piments forts

  • La capsaïcine est le principal composé aromatique et épicé des piments, également connus sous le nom de chilis.
  • Pour produire de la capsaïcine de haute qualité en tant qu'arôme aromatique et ingrédient médicinal, une technique d'extraction efficace, mais douce, est nécessaire pour éviter la dégradation.
  • L'extraction par ultrasons est une méthode d'extraction mécanique douce qui permet d'obtenir 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 capsaicinoïdes des piments forts (par exemple Capsicum frutescens) améliore considérablement le rendement de l'extraction. Les ultrasons de puissance favorisent la perforation et la rupture 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 vers le solvant.
En tant que technique de traitement purement mécanique et non thermique, l'extraction par ultrasons empêche la dégradation thermique des composés thermolabiles. La cavitation ultrasonique intensifie le processus d'extraction, ce qui permet d'obtenir des rendements élevés et des extraits de qualité supérieure. Les coûts d'investissement et d'exploitation de l'équipement d'extraction par ultrasons sont relativement faibles et permettent un retour sur investissement rapide.

L'extraction par ultrasons est utilisée pour produire des isolats à partir de plantes. La vidéo montre l'extraction efficace de composés aromatiques à partir de flocons de piment avec l'UP200Ht.

Extraction ultrasonique de flocons de chili à l'aide de l'UP200Ht

Vignette vidéo

Avantages de l'extraction ultrasonique de la capsaïcine

  • Rendement supérieur
  • Extraction à grande vitesse – en quelques minutes
  • Extraits de haute qualité – doux, non thermique
  • Solvants verts (par exemple eau/éthanol)
  • Rentabilité
  • Fonctionnement simple et sûr
  • Faibles coûts d'investissement et d'exploitation
  • Fonctionnement 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 dans des conditions difficiles
  • Méthode verte et écologique
Installation de sonication par lots de 2 kW pour l'extraction d'extraits végétaux

120L Ultrasonic Batch Extraction of Botanicals with UIP2000hdT and Agitator (Extraction par lots de plantes par ultrasons avec UIP2000hdT et agitateur)

Demande d'information







Extraction ultrasonique de capsaïcinoïdes – en mode discontinu ou continu

Installation d'extraction de 8L avec agitation UP400StLot : Les procédés d'extraction par ultrasons peuvent être utilisés comme de simples procédés discontinus ou comme des traitements en ligne, où le milieu est alimenté en continu à travers un réacteur ultrasonique à flux continu.
Le traitement par lots est une procédure simple, dans laquelle l'extraction est effectuée lot par lot. Hielscher Ultrasonics propose des processeurs à ultrasons pour les petits et les grands lots, c'est-à-dire de 1L à 120L.
Pour le traitement de lots de 5 à 10L, nous recommandons l'UP400ST avec la sonotrode S24d22L2D. (voir image à gauche)
Pour le traitement de lots d'environ 120L, nous recommandons l'UIP2000hdT avec la sonotrode RS4d40L4. (voir image en haut à droite)

Passage de l'eau : Pour les volumes plus importants et l'extraction commerciale à grande échelle de la capsaïcine, un flux liquide continu contenant des flocons de piment est introduit dans un réacteur à ultrasons, où la boue solvant/botanique est intensément soniquée.
Pour un volume d'environ 8L/min, nous recommandons l'UIP4000hdT avec la sonotrode RS4d40L3 et la cellule d'écoulement pressurisable FC130L4-3G0.

Étude de cas sur l'extraction de capsaïcine par ultrasons

Olguín-Rojas et al. (2019) rapportent l’isolement du rendement en capsaïcinoïdes supérieur à 96 % en utilisant trois Capsicum chinense Jacq. cultivars ('Bode', 'Habanero' et 'Habanero Roxo)’ poivrons). Ils ont utilisé la sonde-ultrasoniseur Hielscher UP200S (200 W, 24 kHz) avec l'échantillon immergé dans un bain d'eau 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 dans le bain-marie à 50 °C, avec une amplitude de sortie de 200 W et un cycle de travail de 0,5 s. Les extraits ont ensuite été filtrés à l'aide d'un filtre à seringue en nylon et analysés par chromatographie. Les extraits ont ensuite été filtrés à l'aide d'un filtre à seringue en nylon et analysés par chromatographie. L'analyse a révélé la présence des cinq capsaicinoïdes principaux (n-DHC, C, DHC, h-C et h-DHC). L'extraction par ultrasons permet d'obtenir un extrait à spectre complet avec un profil aromatique large.

Sganzerla et al. (2014) ont constaté que l'extraction par ultrasons est une excellente méthode pour l'extraction quantitative et reproductible des capsaicinoïdes des piments en utilisant le méthanol comme solvant. En raison de sa simplicité et de son efficacité, l'extraction ultrasonique peut être appliquée pour l'analyse de routine rapide des capsaicinoïdes dans les piments.

Équipement d'extraction par ultrasons

Hielscher Ultrasonics est spécialisé dans la fabrication de processeurs à ultrasons de haute performance pour la production d'extraits botaniques de haute qualité.

Vous souhaitez produire vos propres extraits d'épices ou sauces ? Que ce soit pour la cuisine du restaurant, pour le sous-chef ambitieux ou pour les fabricants commerciaux, les appareils à ultrasons Hielscher vous permettent de produire en peu de temps des extraits et des sauces de grande qualité. Fabriquez vous-même des extraits biologiques ! Éliminez les conservateurs ! N'utilisez que les ingrédients que vous avez sélectionnés !

Extraction de piments - Hielscher ultrasonator UP200HT

Vignette vidéo

La large gamme de produits de Hielscher Ultarsonics s'étend des sonicateurs de laboratoire compacts et puissants aux systèmes robustes de paillasse et entièrement industriels, qui délivrent des ultrasons de haute intensité pour l'extraction et l'isolation efficaces de substances bioactives (par exemple, quercétine, caféine, curcumine, terpènes, etc.) Tous les sonicateurs numériques de 200W à 16 000W sont dotés d'un menu intuitif avec des paramètres programmables, d'un écran tactile coloré pour le contrôle numérique, d'une carte SD intégrée pour l'enregistrement automatique des données, d'une télécommande avec navigateur et de nombreuses autres fonctions conviviales. Les sonotrodes et les cellules d'écoulement (les parties en contact avec le milieu) peuvent être stérilisées à l'autoclave et sont faciles à nettoyer. Tous nos ultrasons 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 un contrôle convivial de l’ultrasonisateur. Nos systèmes sont capables de fournir des amplitudes allant de faibles à très élevées. Pour l’extraction de polyphénols et d’autres composés phytochimiques bioactifs tels que les capsaïcinoïdes, nous proposons des sonotrodes à ultrasons spéciales (également appelées sondes à ultrasons ou cornes) qui sont optimisées pour l’isolation sensible de substances actives de haute qualité. La robustesse de l’équipement à ultrasons de Hielscher permet un fonctionnement 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 dans des environnements lourds et exigeants.
Le contrôle précis des paramètres du processus ultrasonique garantit la reproductibilité et la normalisation du processus.

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

Volume du lot Débit Dispositifs recommandés
00,5 à 1,5 ml n.d. VialTweeter
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
n.d. 10 à 100L/min UIP16000
n.d. plus grande groupe de UIP16000

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Dans cette présentation, nous vous introduisons à la fabrication d'extraits botaniques. Nous expliquons les défis que pose la production d'extraits botaniques de haute qualité et comment un sonicateur peut vous aider à surmonter ces défis. Cette présentation vous montrera comment fonctionne l'extraction par ultrasons. Vous apprendrez quels avantages vous pouvez attendre d'un sonicateur pour l'extraction et comment vous pouvez mettre en œuvre un extracteur à ultrasons dans votre production d'extraits.

Extraction botanique par ultrasons - Comment utiliser des sonicateurs pour extraire des composés botaniques ?

Vignette vidéo

 

L'extraction ultrasonique améliore le taux d'extraction et les rendements de la capsaïcine et de la pipérine des piments rouges

Le sonicateur léger et puissant UP200Ht est idéal pour l'extraction de capsaïcine dans des béchers



Littérature? Références



Qu'il faut savoir

Capsaïcinoïdes

Les piments sont populaires dans le monde entier et sont souvent utilisés comme additifs alimentaires pour donner un goût 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), de nordihydrocapsaïcine, d'homocapsaïcine et d'homodihydrocapsaïcine. La capsaïcine et la dihydrocapsaïcine sont les capsaïcinoïdes les plus abondants, qui sont responsables d'environ 90 % du piquant. Au total, plus de 20 capsaicinoïdes ont été distingués dans différentes espèces de poivrons.
Les capsaïcinoïdes sont le type de substances phytochimiques le plus répandu dans les poivrons. Il s'agit d'alcaloïdes non volatils, qui sont des amides chimiquement acides d'acides gras à chaîne ramifiée C9-C11 et de vanillylamine. Responsables de la saveur piquante et épicée des piments, les capsaïcinoïdes sont un ingrédient d'épice populaire. Outre leur utilisation comme ingrédient alimentaire, les capsaïcinoïdes sont connus pour leurs propriétés pharmacologiques, qui incluent leur fonction de chimioprotecteurs contre la mutagénèse ou la tumorigénèse, d'antimicrobiens, d'antioxydants, leur effet anticancéreux, leur effet analgésique et leur effet sur les neurones responsables de la transmission de la douleur et de l'inflammation neurogène. Les capsaïcinoïdes sont également couramment utilisés dans les analgésiques topiques contre la douleur, les pommades antiarthritiques et anti-inflammatoires et comme inhibiteurs naturels des micro-organismes pathogènes.
Dans l'industrie alimentaire, les capsaïcinoïdes sont parfois ajoutés comme conservateurs naturels en raison de leurs propriétés antimicrobiennes.

Les fruits de Capsicum annuum L., Capsicum frutescens L., Capsicum baccatum L., Capsicum pubescens Ruiz & Pav. et Capsicum chinense sont cultivés dans le monde entier et sont donc bien connus.

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