extraction par ultrasons – Polyvalent et utilisable pour tout matériel botanique
Puis-je utiliser mon ultrasoniseur à sonde pour l'extraction de cannabis et de psilocybine ? La réponse est : Oui ! Vous pouvez utiliser votre ultrasoniseur pour de nombreuses matières premières différentes afin de produire des extraits de haute qualité. La beauté de la technique d'extraction par ultrasons réside dans sa compatibilité avec pratiquement toutes les matières premières botaniques et tous les solvants. Par conséquent, l'extraction par ultrasons permet d'obtenir des rendements élevés dans des délais courts pour les molécules polaires et non polaires.
Extraction de molécules polaires et non polaires par ultrasons
Le degré d'extractibilité des composés bioactifs est déterminé par divers facteurs tels que les structures cellulaires environnantes ou la polarité de la molécule cible.
"Like Dissolves Like" (Le semblable dissout le semblable)
La solubilité au niveau moléculaire peut être divisée en deux catégories : polaire et non polaire.
Les molécules polaires ont des extrémités chargées positivement + et négativement -. Les molécules non polaires n'ont presque pas de charge (charge nulle) ou la charge est équilibrée. Les solvants varient selon ces catégories et peuvent être, par exemple, fortement, moyennement ou faiblement polaires ou non polaires.
Comme l'indique l'expression "Like Dissolves Like", les molécules se dissolvent mieux dans un solvant de même polarité.
Les solvants polaires dissolvent les composés polaires. Les solvants non polaires dissolvent les composés non polaires. En fonction de la polarité du composé botanique, il convient de choisir un solvant approprié ayant une capacité de dissolution élevée.
Les lipides et les graisses sont des molécules non polaires. Les substances phytochimiques telles que les principaux cannabinoïdes (CBD, THC), les terpènes, les tocophérols, la chlorophylle A et les caroténoïdes sont des molécules non polaires. Les molécules aqueuses telles que la psilocybine, les anthocyanes, la plupart des alcaloïdes, la chlorophylle B, la vitamine C et les vitamines B sont des types de molécules polaires.
Cela signifie que vous devez choisir des solvants différents pour l'extraction du cannabis et de la psilocybine, car les molécules de cannabinoïdes sont non polaires, tandis que les molécules de psilocybine sont polaires. Par conséquent, la polarité du solvant est importante. Les molécules polaires telles que la psilocybine phytochimique se dissolvent mieux dans les solvants polaires. Les principaux solvants polaires sont par exemple l'eau ou le méthanol. Les molécules non polaires, en revanche, se dissolvent mieux dans des solvants non polaires tels que l'hexane ou le toluène.
Extraction par ultrasons de tout produit phytochimique Choix du solvant idéal
L'avantage de l'extracteur à ultrasons est sa compatibilité avec presque tous les types de solvants. Vous pouvez utiliser un système d'extraction par ultrasons avec des solvants polaires et non polaires.
Certaines matières premières telles que les champignons vitaux bénéficient souvent d'un processus d'extraction en deux étapes, où l'extraction par ultrasons est effectuée successivement avec un solvant polaire et un solvant non polaire. Cette extraction en deux étapes permet de libérer les types de molécules polaires et non polaires.
L'eau est un solvant polaire ; les autres solvants polaires sont l'acétone, l'acétonitrile, le diméthylformamide (DMF), le diméthylsulfoxyde (DMSO), l'isopropanol et le méthanol.
Note : Bien que l'eau soit techniquement un solvant, l'extraction à base d'eau est souvent appelée, en termes simples, extraction sans solvant.
L'éthanol, l'acétone, le dichlorométhane, etc. sont classés comme polaires intermédiaires, tandis que le n-hexane, l'éther, le chloroforme, le toluène, etc. sont non polaires.
éthanol – le solvant polyvalent pour l'extraction botanique
L'éthanol, un solvant très utilisé pour l'extraction botanique, est un solvant moyennement polaire. Cela signifie que l'éthanol possède des propriétés d'extraction polaires et non polaires. Ses capacités d'extraction polaire et non polaire font de l'éthanol un solvant idéal pour les extraits à large spectre, souvent produits à partir de plantes telles que le chanvre, le cannabis et d'autres herbes, où une variété de composés phytochimiques différents est extraite afin d'obtenir ce que l'on appelle l'effet d'entourage. L'effet d'entourage décrit l'effet de plusieurs composés bioactifs combinés, ce qui permet d'obtenir des effets bénéfiques pour la santé nettement plus prononcés. Par exemple, un extrait de chanvre à large spectre contient divers cannabinoïdes tels que le cannabidiol (CBD), le cannabigérol (CBG), le cannabinol (CBN), le cannabichromène (CBC), des terpènes, des terpénoïdes, des alcaloïdes et d'autres composés phytochimiques, qui agissent en combinaison et renforcent les effets bénéfiques de l'extrait d'une manière holistique.
Passage simple d'un matériau botanique à l'autre
Le changement entre les lots de diverses matières premières botaniques est simple et rapide.
Pour l'extraction par lots aux ultrasons, il suffit de préparer une suspension composée de matériel végétal macéré (séché), par exemple du chanvre dans de l'éthanol. Insérez la sonde ultrasonique (également appelée sonotrode) dans le récipient et sonifiez pendant la durée déterminée. Après la sonication, retirez la sonde ultrasonique du lot. Le nettoyage de l'appareil à ultrasons est simple et ne prend qu'une minute : Essuyez la sonotrode pour éliminer les particules végétales, puis utilisez la fonction NEP (nettoyage en place) de l'ultrasonificateur. Insérez la sonotrode dans un bécher rempli d'eau, mettez l'appareil en marche et laissez-le fonctionner pendant 20 à 30 secondes. La sonde ultrasonique se nettoie ainsi d'elle-même.
Vous êtes maintenant prêt à effectuer le lot suivant pour l'extraction d'une autre substance végétale telle que la psilocybine dans l'eau.
De même, les systèmes ultrasoniques en ligne équipés d'une cellule d'écoulement sont nettoyés via le mécanisme CIP. L'alimentation de la cellule d'écoulement avec de l'eau tout en faisant fonctionner les ultrasons est généralement suffisante pour le nettoyage. Bien entendu, vous pouvez ajouter une petite quantité d'agents de nettoyage (par exemple, pour faciliter l'élimination des huiles).
Les extracteurs ultrasoniques sont universellement utilisables pour tout type de composés bioactifs et leur solvant adapté en fonction de la polarité.
- rendements plus élevés
- haute qualité
- Pas de dégradation thermique
- extraction rapide
- fonctionnement simple et sûr
- Extraction verte
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Les extracteurs Hielscher Ultrasonics sont bien établis dans le domaine de l'extraction botanique. Producteurs d'extraits – des petits fabricants d'extraits artisanaux aux grands producteurs de masse – trouvent dans la large gamme d'équipements Hielscher l'ultrasoniseur idéal pour leur capacité de production. Les installations de traitement en ligne, qu'elles soient discontinues ou continues, sont facilement disponibles, rapidement installées, sûres et intuitives.
La plus haute qualité – Conçu & Fabriqué en Allemagne
Le matériel sophistiqué et le logiciel intelligent des extracteurs à ultrasons Hielscher sont conçus pour garantir des résultats d'extraction par ultrasons fiables à partir de votre matière première botanique, avec des résultats reproductibles et un fonctionnement sûr et convivial. Conçus pour fonctionner 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 et offrant une grande robustesse et de faibles besoins de maintenance, les extracteurs à ultrasons Hielscher constituent une solution fiable et confortable pour les producteurs d'extraits botaniques.
Les extracteurs Hielscher Ultrasonics sont utilisés dans le monde entier pour la production d'extraits botaniques de haute qualité. Ayant fait leurs preuves dans la production d'extraits de haute qualité, les extracteurs à ultrasons Hielscher ne sont pas seulement utilisés par les petits fabricants d'extraits artisanaux, mais surtout dans la production industrielle d'extraits et de suppléments nutritionnels largement distribués dans le commerce. Grâce à leur robustesse et à leur faible entretien, les processeurs à ultrasons Hielscher peuvent être facilement installés, exploités et contrôlés.
Protocoles de données automatiques
Afin de respecter les normes de production des compléments alimentaires et des produits thérapeutiques, les processus de production doivent être contrôlés et enregistrés de manière détaillée. Les appareils numériques à ultrasons de Hielscher Ultrasonics sont dotés d'un système d'enregistrement automatique des données. Grâce à cette fonction intelligente, tous les paramètres importants du processus, tels que l'énergie ultrasonique (énergie totale et nette), la température, la pression et le temps, sont automatiquement enregistrés sur une carte SD intégrée dès que l'appareil est mis en marche. La surveillance des processus et l'enregistrement des données sont importants pour la normalisation continue des processus et la qualité des produits. En accédant aux données de processus enregistrées automatiquement, vous pouvez réviser les cycles de sonification précédents et en évaluer les résultats.
Une autre fonction conviviale est la commande à distance par navigateur de nos systèmes numériques à ultrasons. Grâce à la commande à distance par navigateur, vous pouvez démarrer, arrêter, régler et surveiller votre processeur à ultrasons à distance, où que vous soyez.
Vous souhaitez en savoir plus sur les avantages de l'extraction par ultrasons ? Contactez-nous dès maintenant pour discuter de votre processus de fabrication d'extraits botaniques ! Notre personnel expérimenté se fera un plaisir de vous donner plus d'informations sur l'extraction par ultrasons, nos systèmes à ultrasons et nos prix !
Pourquoi l'extraction par ultrasons est-elle la meilleure méthode ?
Efficacité
- des rendements plus élevés
- Processus d'extraction rapide – en quelques minutes
- Extraits de haute qualité – extraction douce et non thermique
- Solvants verts (eau, éthanol, glycérine, huiles végétales, NADES, etc.)
Simplicité
- Plug-and-play - Installation et fonctionnement en quelques minutes
- Débit élevé - Pour la production d'extraits à grande échelle
- Fonctionnement en ligne par lots ou en continu
- Installation et mise en service simples
- Portable / mobile - Unités portables ou construites sur roues
- Augmentation linéaire - ajout d'un autre système ultrasonique en parallèle pour augmenter la capacité
- Surveillance et contrôle à distance - via un PC, un téléphone intelligent ou une tablette
- Aucune supervision du processus n'est requise - Mise en place et fonctionnement
- Haute performance - conçu pour une production continue 24 heures sur 24, 7 jours sur 7
- Robustesse et faible entretien
- haute qualité – conçu et fabriqué en Allemagne
- Chargement et déchargement rapides entre les lots
- Facile à nettoyer
Sécurité
- Un fonctionnement simple et sûr
- Extraction sans solvant ou à base de solvant (eau, éthanol, huiles végétales, glycérine, etc.)
- Pas de pressions ni de températures élevées
- Systèmes antidéflagrants certifiés ATEX disponibles
- Facile à contrôler (également via la télécommande)
- algues
- anthocyanes
- artémisinine
- astragale
- Baggibuti
- Melon amer
- le cannabis
- Piments
- cannelle
- Ecorces d'agrumes
- cacao
- café
- Cucurmin
- Kava Kava
- lentilles d'eau
- Sureau
- ail
- gingembre
- thé vert
- houblon
- Kratom
- herbes médicinales
- Fruit du moine
- champignons
- Feuilles d'olivier
- Grenade
- quercétine
- Quillaja
- safran
- stévia
- le tabac
- vanille
et bien d'autres encore !
Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasons :
Volume du lot | Débit | Dispositifs recommandés |
---|---|---|
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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Littérature / Références
- F. Chemat; M. K. Khan (2011): Applications of ultrasound in food technology: processing, preservation and extraction. Ultrasonic Sonochemistry, 18, 2011. 813–835.
- 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.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
- 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.
Solvants et leur polarité
Le tableau ci-dessous énumère les solvants les plus courants, classés par ordre de polarité, de la plus faible à la plus élevée.
solvant | formule | en ébullition point (degC) | fonte point (degC) | densité (g/mL) |
solubilité en H2O (g/100g) | relatif polarité |
Cyclohexane | C6H12 | 80.7 | 6.6 | 0.779 | 0.005 | 0.006 |
pentane | C5H12 | 36.1 | -129.7 | 0.626 | 0.0039 | 0.009 |
hexane | C6H14 | 69 | -95 | 0.655 | 0.0014 | 0.009 |
heptane | C7H16 | 98 | -90.6 | 0.684 | 0.0003 | 0.012 |
tétrachlorure de carbone | CCl4 | 76.7 | -22.4 | 1.594 | 0.08 | 0.052 |
disulfure de carbone | CS2 | 46.3 | -111.6 | 1.263 | 0.2 | 0.065 |
p-xylène | C8H10 | 138.3 | 13.3 | 0.861 | 0.02 | 0.074 |
toluène | C7H8 | 110.6 | -93 | 0.867 | 0.05 | 0.099 |
benzène | C6H6 | 80.1 | 5.5 | 0.879 | 0.18 | 0.111 |
éther | C4H10O | 34.6 | -116.3 | 0.713 | 7.5 | 0.117 |
méthyle t-éther de butyle (MTBE) | C5H12O | 55.2 | -109 | 0.741 | 4.8 | 0.124 |
diéthylamine | C4H11N | 56.3 | -48 | 0.706 | M | 0.145 |
dioxane | C4H8O2 | 101.1 | 11.8 | 1.033 | M | 0.164 |
N,N-diméthylaniline | C8H11N | 194.2 | 2.4 | 0.956 | 0.14 | 0.179 |
chlorobenzène | C6H5Cl | 132 | -45.6 | 1.106 | 0.05 | 0.188 |
anisole | C 7H8O | 153.7 | -37.5 | 0.996 | 0.10 | 0.198 |
tétrahydrofurane (THF) | C4H8O | 66 | -108.4 | 0.886 | 30 | 0.207 |
acétate d'éthyle | C4H8O2 | 77 | -83.6 | 0.894 | 8.7 | 0.228 |
benzoate d'éthyle | C9H10O2 | 213 | -34.6 | 1.047 | 0.07 | 0.228 |
diméthoxyéthane (glyme) | C4H10O2 | 85 | -58 | 0.868 | M | 0.231 |
diglyme | C6H14O3 | 162 | -64 | 0.945 | M | 0.244 |
acétate de méthyle | C 3H 6O2 | 56.9 | -98.1 | 0.933 | 24.4 | 0.253 |
Chloroforme | CHCl3 | 61.2 | -63.5 | 1.498 | 0.8 | 0.259 |
3-pentanone | C5H12O | 101.7 | -39.8 | 0.814 | 3.4 | 0.265 |
1,1-dichloroéthane | C2H4Cl2 | 57.3 | -97.0 | 1.176 | 0.5 | 0.269 |
phtalate de di-n-butyle | C16H22O4 | 340 | -35 | 1.049 | 0.0011 | 0.272 |
cyclohexanone | C6H10O | 155.6 | -16.4 | 0.948 | 2.3 | 0.281 |
pyridine | C5H5N | 115.5 | -42 | 0.982 | M | 0.302 |
diméthylphtalate | C10H10O4 | 283.8 | 1 | 1.190 | 0.43 | 0.309 |
chlorure de méthylène | CH2Cl2 | 39.8 | -96.7 | 1.326 | 1.32 | 0.309 |
2-pentanone | C 5H 10O | 102.3 | -76.9 | 0.809 | 4.3 | 0.321 |
2-butanone | C4H8O | 79.6 | -86.3 | 0.805 | 25.6 | 0.327 |
1,2-dichloroéthane | C2H4Cl2 | 83.5 | -35.4 | 1.235 | 0.87 | 0.327 |
benzonitrile | C7H5N | 205 | -13 | 0.996 | 0.2 | 0.333 |
acétone | C3H6O | 56.2 | -94.3 | 0.786 | M | 0.355 |
diméthylformamide (DMF) | C3H7Non | 153 | -61 | 0.944 | M | 0.386 |
t-Alcool butylique | C4H10O | 82.2 | 25.5 | 0.786 | M | 0.389 |
aniline | C6H7N | 184.4 | -6.0 | 1.022 | 3.4 | 0.420 |
diméthylsulfoxyde (DMSO) | C2H6OS | 189 | 18.4 | 1.092 | M | 0.444 |
acétonitrile | C2H3N | 81.6 | -46 | 0.786 | M | 0.460 |
3-pentanol | C 5H 12O | 115.3 | -8 | 0.821 | 5.1 | 0.463 |
2-pentanol | C 5H 12O | 119.0 | -50 | 0.810 | 4.5 | 0.488 |
2-butanol | C4H10O | 99.5 | – 114.7 | 0.808 | 18.1 | 0.506 |
cyclohexanol | C 6H 12O | 161.1 | 25.2 | 0.962 | 4.2 | 0.509 |
1-octanol | C 8H 18O | 194.4 | -15 | 0.827 | 0.096 | 0.537 |
2-propanol | C3H8O | 82.4 | -88.5 | 0.785 | M | 0.546 |
1-heptanol | C 7H 16O | 176.4 | -35 | 0.819 | 0.17 | 0.549 |
i-butanol | C4H10O | 107.9 | -108.2 | 0.803 | 8.5 | 0.552 |
1-hexanol | C 6H 14O | 158 | -46.7 | 0.814 | 0.59 | 0.559 |
1-pentanol | C 5H 12O | 138.0 | -78.2 | 0.814 | 2.2 | 0.568 |
acétyle acétone | C5H8O2 | 140.4 | -23 | 0.975 | 16 | 0.571 |
acétoacétate d'éthyle | C6H10O3 | 180.4 | -80 | 1.028 | 2.9 | 0.577 |
1-butanol | C4H10O | 117.6 | -89.5 | 0.81 | 7.7 | 0. 586 |
alcool benzylique | C 7H 8O | 205.4 | -15.3 | 1.042 | 3.5 | 0.608 |
1-propanol | C3H8O | 97 | -126 | 0.803 | M | 0.617 |
acide acétique | C2H4O2 | 118 | 16.6 | 1.049 | M | 0.648 |
2-aminoéthanol | C2H7Non | 170.9 | 10.5 | 1.018 | M | 0.651 |
éthanol | C2H6O | 78.5 | -114.1 | 0.789 | M | 0.654 |
diéthylène glycol | C4H10O3 | 245 | -10 | 1.118 | M | 0.713 |
méthanol | CH4O | 64.6 | -98 | 0.791 | M | 0.762 |
éthylène glycol | C2H6O2 | 197 | -13 | 1.115 | M | 0.790 |
glycérine | C3H8O3 | 290 | 17.8 | 1.261 | M | 0.812 |
eau, lourd | D2O | 101.3 | 4 | 1.107 | M | 0.991 |
l'eau | H2O | 100.00 | 0.00 | 0.998 | M | 1.000 |