Extraction ultrasonique de la quercétine
La quercétine est un composé végétal du groupe des polyphénols, connu pour ses nombreux bienfaits pour la santé. Afin de produire de la quercétine de haute qualité pour les additifs et les compléments alimentaires, une technique d'extraction efficace mais douce est nécessaire pour éviter la décomposition. L'extraction par ultrasons est une méthode d'extraction mécanique douce qui permet d'obtenir des rendements élevés de quercétine en un temps d'extraction très court.
Ultrasons haute performance pour des extraits de quercétine de haute qualité
L'extraction par ultrasons est bien connue et reconnue comme une méthode douce, non thermique et pourtant très efficace pour libérer les composés bioactifs du matériel végétal. L'extraction par ultrasons est basée sur le phénomène de cavitation acoustique, qui est un traitement purement mécanique. Cela fait de la sonication la méthode préférée pour l'isolement de composés bioactifs sensibles tels que les polyphénols, la quercétine ou les antioxydants des plantes médicinales.
- Rendements supérieurs
- Extraction à grande vitesse – en quelques minutes
- Extraits de haute qualité – doux, non thermique
- Solvants verts (eau, éthanol, méthanol, etc.)
- 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
Effets des ultrasons sur la structure cellulaire : La rupture des parois cellulaires induite par les ultrasons permet la libération de la quercétine et de la rutine de l'Euonymus alatus.
Photo et étude : ©Yang et Zhang, 2008.
120L Ultrasonic Batch Extraction of Botanicals with le sonicateur UIP2000hdT
Étude de cas : Extraction de quercétine assistée par ultrasons
Sharifi et al. (2017) ont montré que l'extraction par ultrasons est une méthode efficace et pratique pour extraire les flavonoïdes tels que la quercétine des plantes médicinales. Ils ont utilisé un Hielscher UP400St (400W, voir photo de gauche) à une amplitude de 50 %. Les feuilles de radis (Raphanus Sativus) ont été placées dans du méthanol et soniquées pendant 10 minutes, ce qui a permis d'obtenir un rendement en quercétine de 11,8 %.La supériorité de l'extraction assistée par ultrasons par rapport aux techniques conventionnelles telles que la macération, l'extraction Soxhlet et la digestion thermique. L'extraction ultrasonique se distingue par des rendements plus élevés, des temps d'extraction nettement plus courts et des quantités de solvants plus faibles. L'application d'ondes ultrasoniques génère une cavitation qui perturbe les parois cellulaires du matériel végétal et favorise le transfert de masse. L'extraction par ultrasons est donc plus efficace que les méthodes traditionnelles et excelle dans l'extraction de la quercétine à partir de matrices organiques. Bien que l'extraction par ultrasons ne nécessite que 10 min. – par rapport à des durées d'extraction de 24 heures pour la macération, de 60 minutes pour la digestion thermique et de 24 heures pour l'extraction au Soxhlet. – la quantité de quercétine extraite par ultrasons était supérieure à celle obtenue par digestion, macération et extraction Soxhlet.
L'extraction par ultrasons (UAE) permet d'obtenir des rendements de quercétine nettement plus élevés dans des temps d'extraction plus courts que les méthodes d'extraction conventionnelles.
source : Sharifi et al. 2017
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.
Hielscher propose une large gamme de produits allant des petits et puissants ultrasons de laboratoire 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, les polyphénols), gingembre, Pipérine, curcumine etc.) Tous les appareils à ultrasons de 200 watts à 16 000 watts sont dotés d'un écran couleur 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 en 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'appareil à ultrasons, ce qui rend le processus réglable avec précision. Nos systèmes sont capables de délivrer de faibles à très fortes amplitudes. Pour l'extraction de polyphénols tels que la quercétine, nous proposons des sonotrodes ultrasoniques spéciales (également appelées sondes ou cornes ultrasoniques) qui sont optimisées pour l'isolation sensible de substances actives de haute qualité. La robustesse des sonicateurs Hielscher leur permet de fonctionner 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, dans des conditions difficiles et dans des environnements exigeants.
Le contrôle précis des paramètres du processus ultrasonique garantit la reproductibilité et la normalisation du processus.
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Processeurs ultrasoniques haute puissance de laboratoires pour piloter et échelle industrielle.
Littérature/Références
- Sharifi, Niusha ; Mahernia, Shabnam ; Amanlou, Massoud (2017) : Comparison of Different Methods in Quercetin Extraction from Leaves of Raphanus sativus L. Pharmaceutical Sciences March 2017, 23, 59-65.
- Anaya-Esparza, Luis Miguel ; Ramos-Aguirre, Dení ; Zamora-Gasga, Víctor Manuel ; Yahia, Elhadi ; Montalvo-González, Efigenia (2018) : Optimisation de l'extraction assistée par ultrasons des composés phénoliques des feuilles de Justicia spicigera. Science alimentaire et biotechnologie 27, 2018. 1093-1102.
- Wang, L., Li, Z., Huang, J. et al. (2022) : Effet de l'extraction assistée par ultrasons des polyphénols des écorces de pommes dans des systèmes eau-carbone. Food Bioprocessing Technology 15, 2022. 1157-1167.
- Valu, M.-V. ; Soare, L.C. ; Sutan, N.A. ; Ducu, C. ; Moga, S. ; Hritcu, L. ; Boiangiu, R.S. ; Carradori, S. (2022) : Optimisation de l'extraction ultrasonique pour obtenir de l'Erinacine A et des polyphénols à activité antioxydante à partir de la biomasse fongique de Hericium erinaceus. Aliments 2020, 9, 1889.
- Sumbal Jamshaid, Dildar Ahmed (2022) : Optimisation de l'extraction assistée par ultrasons de composés précieux du fruit de Melia azedarach avec un solvant eutectique profond glycérol-chlorure de choline. Chimie et pharmacie durables, volume 29, 2022.
Qu'il faut savoir
quercétine
La quercétine, un flavonol végétal (qui fait partie du groupe des polyphénols flavonoïdes), se trouve dans de nombreux fruits, légumes et feuilles. Les sources naturelles de quercétine sont les pommes, les poivrons, le vin rouge, les cerises foncées et les baies (myrtilles, myrtilles, mûres et autres), les tomates, les légumes crucifères, tels que le brocoli, le chou et les germes ; les légumes verts à feuilles, tels que les épinards et le chou frisé ; les agrumes, le cacao, les canneberges, les céréales complètes, telles que le sarrasin, les asperges, les câpres, les oignons rouges, l'huile d'olive, le thé noir et le thé vert, les haricots et les légumineuses ; les herbes, telles que la sauge, le sureau d'Amérique, le millepertuis et le ginkgo ; l'huile d'olive, l'huile d'olive et le thé vert. John's et le ginkgo biloba.
La quercétine se distingue par sa saveur amère. En raison de ses nombreux effets bénéfiques sur la santé, elle est utilisée comme additif dans les compléments alimentaires, les boissons, les aliments et les produits pharmaceutiques.
Des chercheurs de l'université de Vérone, en Italie, ont découvert que les glycosides de quercétine, comme l'isoquercétine, et d'autres flavonoïdes comme le kaempférol sont des agents antiviraux, antimicrobiens, anti-inflammatoires et antiallergiques qui peuvent influencer positivement différents types de cellules chez l'animal et chez l'homme. La quercétine pourrait contribuer à réduire l'inflammation, à lutter contre les allergies, à soutenir la santé cardiaque, à combattre la douleur, à améliorer potentiellement l'endurance, à lutter contre le cancer et à protéger la santé de la peau et du foie. En tant que composé botanique, la quercétine est utilisée depuis l'Antiquité comme remède naturel. En Iran, par exemple, la quercétine est utilisée en médecine traditionnelle comme laxatif et, plus récemment, comme agent antitumoral, antiprolifératif et antidiabétique.