Technologie des ultrasons Hielscher

Extraction par ultrasons de l'extrait de feuille d'olivier

Les extraits de feuilles d'olivier sont un puissant complément alimentaire et thérapeutique car ils contiennent de puissants antioxydants tels que les polyphénols oleuropéine, hydroxytyrosol et verbascoside. L'extraction par ultrasons est une technique très efficace pour libérer et isoler les composés bioactifs tels que les polyphénols, les flavones et les terpénoïdes des feuilles d'olivier.

Extrait de feuille d'olivier

Ultrasonic extraction is used to release bioactive compounds such as oleuropein, hydroxytyrosol and other polyphenols from olive leaves.Les feuilles d'olivier (Olea europaea), un déchet ou sous-produit agricole, sont une source importante d'antioxydants naturels. Les feuilles d'olivier contiennent divers polyphénols (également appelés biophénols), tels que l'oleuropéine et l'oléacéine. Les polyphénols sont naturellement présents dans les plantes et contribuent aux bienfaits de l'extrait de feuille d'olive pour la santé. Outre les polyphénols, les feuilles de l'olivier sont riches en antioxydants, tels que les isomères de ligstroside, l'hydroxytyrosol, le tyrosol et l'acide caféique.
L'extrait de feuilles d'olive est le concentré des substances phytochimiques des feuilles d'olive et contient ainsi une grande quantité de puissants antioxydants. L'extrait de feuilles d'olive est traditionnellement utilisé pour renforcer le système immunitaire. Par exemple, il est administré pour atténuer les symptômes du rhume, de la toux et des maux de gorge.
En outre, les recherches suggèrent que les polyphénols de l'extrait de feuilles d'olivier pourraient réduire le risque de maladies cardiovasculaires, abaisser le taux de cholestérol, aider à la perte de poids, avoir des effets antimicrobiens et agir comme agent anticancéreux.
C'est pourquoi des extraits de feuilles d'olivier (Olea europaea L. folium) sont utilisés comme principe actif dans les formulations de produits pharmaceutiques et de compléments alimentaires. En outre, les extraits de feuilles d'olivier sont utilisés dans les compléments alimentaires, les produits thérapeutiques, les cosmétiques, ainsi que les aliments et les boissons.
Huile d'olive infusée : L'extrait de feuilles d'olivier est également utilisé pour enrichir les huiles d'olive comme l'huile d'olive extra vierge. Enrichie avec de l'extrait de feuilles d'olivier, l'huile d'olive a un profil aromatique plus riche et la valeur ORAC de l'huile d'olive est augmentée. Les huiles d'olive infusées avec des feuilles d'olivier ont une meilleure durée de conservation et une plus grande stabilité à la chaleur, car les antioxydants neutralisent les radicaux libres et préviennent le rancissement.

Ultrasonic extraction increases the yield of olive oil and olive leaf extract.

UIP4000hdTun puissant processeur à ultrasons de 4 kW pour l'extraction des plantes

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Composés de la feuille d'olivier

La composition des composés phénoliques des feuilles d'olivier comprend des oleurosides (oleuropéine, verbascoside), des flavones (lutéoline, diosmétine, apigénine-7-glucose, lutéoline-7-glucose, diosmétine-7-glucose), des flavonols (rutine), des flavan-3-ols (catéchine) et des dérivés phénoliques (tyrosol, hydroxytyrosol, vanilline, acide vanillique, acide caféique). L'oleuropéine et l'hydroxytyrosol sont les composés phénoliques les plus importants des feuilles d'olivier.

Oleuropein

L'oleuropéine, un iridoïde d'olive non toxique (un type de monoterpénoïde), est un type de composé phénolique amer. Bien qu'elle soit présente dans la peau, la chair, les graines et les feuilles des olives vertes, l'oleuropéine est la plus abondante dans les feuilles d'olive. Avec une teneur de 6 à 14 % en poids sec, c'est la molécule bioactive la plus importante des feuilles d'olivier. Selon le cultivar d'olive, le sol et le moment de la récolte, la teneur en oleuropéine peut même atteindre 17 à 23 % du poids sec.

Hydroxytyrosol

L'hydroxytyrosol est un métabolite de l'oleuropéine. Ces deux molécules sont connues pour leur puissante activité antioxydante, qui contribue à certaines des activités antioxydantes, anti-inflammatoires et de lutte contre les maladies de l'huile d'olive. L'hydroxytyrosol possède l'une des plus hautes valeurs ORAC (capacité d'absorption des radicaux d'oxygène) connues observées dans les antioxydants naturels.

Un extrait de feuille d'olivier à spectre complet contient de nombreux polyphénols, antioxydants et autres substances phytochimiques, qui ont des effets synergiques. L'extraction par ultrasons est une technique d'extraction fiable, qui libère tous les produits phytochimiques des feuilles d'olivier et produit ainsi un extrait à large spectre très puissant.

UP100H avec la sonotrode MS14 pour l'extraction de plantes, telles que les feuilles d'olivier

Qu'est-ce que les ultrasons et l'extraction par ultrasons ?

Les ultrasons sont définis comme des vibrations sonores de plus de 20 kHz, c'est-à-dire plus de 20 000 oscillations par seconde. C'est la zone qui se situe au-dessus du spectre de l'audition humaine. Les ultrasons couvrent donc une très large gamme de vibrations acoustiques, ce qui signifie que de nombreuses applications différentes tombent dans le domaine des ultrasons. Les exemples d'utilisation les plus connus sont les procédures d'imagerie chez le médecin, l'assistance au stationnement des voitures et les contrôles non destructifs des matériaux. Pour les exemples mentionnés, on utilise des ultrasons à haute fréquence et non destructifs.
Les ultrasons de haute puissance sont définis comme des ondes sonores de haute intensité et de basse fréquence, d'une fréquence d'environ 20 à 60 kHz. Ces ondes sonores à haute densité énergétique génèrent des cycles de haute pression (compression) et de basse pression (raréfaction) alternés dans les liquides. Pendant un cycle de basse pression, les ondes ultrasonores à haute énergie créent de petites bulles de vide ou des vides dans le liquide. Lorsque ces bulles atteignent un volume où elles ne peuvent plus absorber d'énergie, elles éclatent pendant un cycle de haute pression. Ce phénomène d'implosion des bulles est connu sous le nom de cavitation.
La cavitation crée des points chauds locaux dans le liquide ou la boue, qui peuvent atteindre des températures allant jusqu'à 5000K et des pressions allant jusqu'à 2000atm. En outre, l'implosion des bulles de cavitation crée des jets de liquide à des vitesses pouvant atteindre 280 m/s. Ces conditions extrêmes qui se produisent localement provoquent l'éclatement des cellules végétales, de sorte que les substances bioactives qui sont emprisonnées à l'intérieur de la cellule végétale sont libérées. Cela signifie que la cavitation acoustique perturbe les cellules végétales et entraîne une plus grande diffusion des molécules intracellulaires dans la solution d'extraction (solvant), améliorant ainsi le transfert de masse. Un transfert de masse plus élevé signifie un taux d'extraction plus élevé. C'est pourquoi les sondes ultrasoniques sont l'un des outils les plus utilisés pour produire des extraits de haute qualité à partir de plantes telles que les herbes, les feuilles, les fruits et autres matières végétales.
L'extraction par ultrasons offre divers avantages tels qu'une extraction complète / des rendements très élevés, un temps d'extraction réduit, une meilleure efficacité, une compatibilité avec n'importe quel solvant et le fait d'être une méthode d'extraction non thermique.

The UHPLC plot shows the oleuropein, verbascoside and luteolin-4'-O-glucoside in the ultrasonically extracted olive leaf extract.

La figure montre la chromatographie liquide à ultra-haute performance avec un chromatogramme à détecteur à barrettes de diodes (UHPLC-DAD) de phénoliques de feuilles d'olivier extraites par ultrasons. Les pics 1 et 2 ont été détectés à 325 nm (lignes rouges), tandis que le pic 3 (ligne bleue) a été détecté à 280 nm.
de l'image et de l'étude : Giocometti, J. et al. (2018)

Processeur ultrasonique UIP2000hdT (2kW) avec réacteur discontinu agité

extracteur à ultrasons UIP2000hdT (2kW) avec réacteur discontinu


Olive leaf extracts are rich in polyphenols such as oleuropein, caffeic acid, hydroxytyrosol, verbascoside, rutin, quercitin amongst others. Ultrasonic extraction is the most efficient technique to extract polyphenols from olive leaves.

L'extrait de feuille d'olive est riche en polyphénols tels que l'oleuropéine, l'acide caféique, l'hydroxytyrosol, le verbascoside, la rutine, la quercitine, etc.
Source : Omar et al. 2017

Extraits de feuilles d'olivier produits par sonication

Les conditions environnementales extrêmes dans la zone du "point chaud" de la cavitation ultrasonique ont divers effets sur la matière végétale et son extractibilité. Cela comprend le dépassement de la perméabilité sélective de la membrane cellulaire, l'échange accru de substances entre l'intérieur de la cellule et le solvant, la perturbation mécanique de la cellule et la libération de substances intracellulaires (c'est-à-dire de substances phytochimiques telles que l'oleuropwin, l'hydroxytyrosol, l'acide gallique, etc.) Ces effets se traduisent par un rendement élevé d'extraits de haute qualité dans un temps de sonication très court. Un processeur ultrasonique de 400 watts tel queUltrasonic extractor UP400St (400 watts) with agitator for the extraction of larger batchesL'UP400St de Hielscher peut traiter un lot de 10 litres de boue végétale en 5 à 8 minutes. Les ultrasonateurs industriels traitent la boue composée de matière végétale et de solvant en flux continu. Le milieu est pompé à travers un réacteur à ultrasons et y est sonifié. À l'échelle industrielle, un UIP4000hdT (4kW) peut atteindre environ 3L/min.
En raison du rendement élevé de l'extrait et de la vitesse du processus, l'extraction par ultrasons est particulièrement efficace. C'est pourquoi la sonication a été rapidement adaptée par de nombreux fabricants d'extraits qui produisent des extraits de haute qualité, par exemple le CBD, les cannabinoïdes, la vanille, les algues, le gingembre et de nombreux autres extraits botaniques. La cavitation ultrasonique permet d'obtenir un rendement en extrait de 95 à 99 % du composé actif contenu dans les plantes. Par exemple, la recherche a montré une efficacité d'extraction de 99,27% pour la libération des composés phénoliques totaux des feuilles d'olivier. (Luo, 2011) Le processus ultrasonore peut être adapté de manière optimale à la matière première et à la qualité d'extrait souhaitée en ajustant les paramètres du processus (amplitude ultrasonore, température, pression, viscosité).
L'extraction par ultrasons est compatible avec presque tous les types de solvants. Pour l'extraction de feuilles d'olivier assistée par ultrasons, l'éthanol aqueux à 80% s'est avéré le plus efficace. Mais le rendement d'extraction pour des composés phytochimiques spécifiques peut être modifié en choisissant un autre solvant de polarité différente (par exemple, le méthanol).
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Avantages des systèmes d'extraction par ultrasons

Les avantages de l'extraction par ultrasons sont le rendement d'extraction élevé, le libre choix du solvant (par exemple, eau, éthanol, mélange eau-éthanol, huile d'olive, etc. En raison des forces mécaniques intensives de la sonication, des solvants écologiques et doux tels que l'eau, l'éthanol, etc. sont généralement suffisants pour obtenir un taux d'extraction et un rendement extraordinaires. Par conséquent, l'extraction par ultrasons raccourcit le temps d'extraction et permet une utilisation réduite des solvants ou l'utilisation de solvants plus doux et plus délicats. Cela signifie que l'extraction par ultrasons permet d'obtenir à la fois des taux d'extraction plus élevés et des extraits plus sains (par exemple, des extraits en eau froide). Comme la température du processus peut être contrôlée avec précision pendant la sonication, la décomposition thermique des extraits due à des températures trop élevées ainsi que l'évaporation des substances sont évitées.
Par rapport à un système supercritique d'injection de CO2 les coûts d'acquisition d'un extracteur à ultrasons sont faibles. Les processeurs à ultrasons peuvent également marquer des points en termes de coûts d'exploitation, de simplicité, de convivialité et de sécurité au travail.

Avantages de l'extraction par ultrasons

  • extraction plus complète
  • Les rendements plus élevés
  • processus rapide
  • Compatible avec tous les solvants
  • processus non thermique
  • Facile et sûr à utiliser
  • Faible entretien

ultra-sons – pour les petites quantités jusqu'à la production industrielle

Une caractéristique particulière du traitement par ultrasons est l'extensibilité linéaire du processus d'extraction. Les études de faisabilité et la production de petits lots peuvent facilement être réalisées avec un dispositif ultrasonore pratique dans une cuve ouverte. Il est ainsi facile de tester l'efficacité et la qualité du processus d'extraction par ultrasons. Tous les résultats obtenus à petite échelle peuvent être entièrement reproduits et mis à l'échelle. Le contrôle numérique de l'extracteur à ultrasons et l'enregistrement automatique des données des paramètres ultrasonores sur une carte SD interne permettent un suivi précis du processus et la reproductibilité de normes de qualité constantes. Le portefeuille de produits de Hielscher Ultrasons propose des extracteurs à ultrasons pour toutes les échelles – de 50 watts pour les appareils portables à 16 000 watts pour les ultrasons industriels pour la production en ligne. Grâce à la longue expérience de Hielscher Ultrasons dans le domaine de l'extraction par ultrasons et à l'installation de plusieurs centaines de systèmes d'extraction par ultrasons dans le monde entier, un conseil compétent et complet est garanti.

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

lot Volume Débit Appareils recommandés
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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Hielscher Ultrasons fabrique des homogénéisateurs ultrasoniques haute performance pour la dispersion, l'émulsification et l'extraction cellulaire.

Homogénéisateurs ultrasoniques de haute puissance de laboratoires à pilote et Industriel échelle.

Littérature / Références



Qu'il faut savoir

Les bienfaits de l'extrait de feuille d'olivier pour la santé

Les principaux composants des feuilles d'olivier sont les sécoiridoïdes (un type de monoterpénoïdes) tels que l'oleuropéine, le ligstroside, la méthyloleuropéine et l'oléoside ; les flavanoïdes tels que l'apigénine, le kaempférol, la lutéoline et le chrysoérol ; et les composés phénoliques tels que l'acide caféique, le tyrosol et l'hydroxytyrosol. Les extraits de feuilles d'olivier ont des effets anti-inflammatoires et on a constaté qu'ils amélioraient les maladies chroniques (par exemple le diabète, l'arthrite), les maladies cardiovasculaires, les maladies neurodégénératives et qu'ils activaient les mécanismes d'action contre le cancer. Par exemple, les effets bénéfiques de l'oleuropéine chez les patients diabétiques sont liés à une réduction du stress oxydatif, à une diminution de la pression artérielle, à l'inhibition de la formation de produits finaux de glycation avancée (AGE), à une diminution des niveaux de glucose dans le sang, à une augmentation de l'insuline induite par le glucose et de la libération de GLP-1, à une augmentation de l'absorption périphérique du glucose, entre autres effets cellulaires et métaboliques.