Technologie des ultrasons Hielscher

Extraction de l'ail par ultrasons sans solvant

L'ail (Allium sativum) est riche en composés organosulfurés (par exemple, allicine, glutathion), qui présentent de nombreux avantages pour la santé. L'extraction par ultrasons est une technique fiable et efficace pour produire des extraits d'ail très concentrés. Les ultrasons permettent d'obtenir des rendements élevés d'extraits de haute qualité à spectre complet dans un temps d'extraction très court.

Extraction par ultrasons

Le principe de fonctionnement de l'extraction ultrasonique (également appelée sono-extraction) est basé sur le phénomène de cavitation acoustique. La cavitation générée par les ultrasons crée des forces de cisaillement élevées, des micro-turbulences, des jets de liquide et des différences de température et de pression extrêmes localement confinées. Les effets mécaniques des ultrasons à haute performance perturbent les parois des cellules, favorisent la pénétration du solvant à l'intérieur de la cellule et augmentent le transfert de masse. En tant que technique d'extraction non thermique, la sonication empêche la dégradation thermique des composés bioactifs. Les paramètres du processus ultrasonore peuvent être ajustés avec précision à la matière première et aux substances cibles, de sorte qu'une qualité d'extraction supérieure est assurée.

Extraction ultrasonique d'allicine à base d'eau

Ail - L'extraction par ultrasons permet d'obtenir des rendements élevés et une qualité supérieure des molécules contenant du soufre de l'ailL'allicine est la molécule de thiosulfinate la plus abondante dans l'extrait d'ail. L'allicine a des effets antibactériens, antiviraux, antifongiques, antiprotozoaires, anticancéreux et hypoglycémiques. Elle est également connue pour favoriser la santé cardiovasculaire et le système immunitaire. Les activités pharmacologiques de l'ail sont principalement liées aux réactions d'échange de disulfure de thiol avec les protéines contenant du thiol.
Pour la production d'extraits d'ail très concentrés avec de grandes quantités de composés organosulfurés, l'extraction par ultrasons est une technique fiable et efficace pour isoler les thiols et autres substances bioactives de l'ail. La sonication libère les thiols de l'intérieur des cellules de l'ail et permet de préparer un extrait de biomolécules d'ail à spectre complet. Pour l'extraction ultrasonique de l'ail, l'eau peut être utilisée comme solvant, ce qui est non toxique, peu coûteux et respectueux de l'environnement.

L'extraction ultrasonique de l'ail donne des rendements élevés d'allicine et d'autres composés organosulfurés.

Coupe transversale de la gousse d'ail avant et après la sonication
étude et photos de Bose et al. 2014

Processeur ultrasonique UIP2000hdT (2kW) avec réacteur discontinu agité

homogénéisateur à ultrasons UIP2000hdT (2kW) avec réacteur discontinu à agitation continue

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Protocoles d'extraction d'allicine par ultrasons

Arzanlou et al. (2010) rapportent l'extraction ultrasonique de l'allicine des gousses d'ail en utilisant l'eau comme solvant. Ils ont utilisé 20 g de gousses d'ail écrasées manuellement. Ils ont soniqué l'ail macéré dans 600 ml d'eau distillée pendant 5 minutes, à l'aide de la méthode Hielscher UP200S (200watts) à 100 % d'amplitude. Un bain de glace a été utilisé pour la dissipation de la chaleur. Après extraction par ultrasons, la purée d'ail a été pressée à travers une étamine à cinq couches. La suspension a été transférée dans un tube de 50mL et centrifugée à 1258g à 4ºC pendant 20 min pour séparer les débris restants du liquide. Le surnageant a été transféré dans un tube stérile de 50 ml et scellé pour le stockage.

Ismail et al. (2014) rapportent l'extraction efficace par ultrasons des biomolécules contenant du soufre, la cystéine et le glutathion, des bulbes d'ail. Ils ont appliqué l'extraction ultrasonique à base d'eau pour extraire les thiols des bulbes d'ail à l'aide d'un UP100H à un réglage d'amplitude de 100%. Ils ont constaté que la concentration optimale d'ail était de 10 % (p/v) dans une extraction en bécher ouvert. La quantification des thiols a été réalisée en utilisant la méthode des réactifs d'Ellman. Ils ont obtenu un rendement d'extraction de 0,170 mM de thiols. Les chercheurs ont conclu que l'extraction par ultrasons à base d'eau est une méthode simple, sûre et rentable pour isoler les thiols de l'ail.

Bose et al. (2014) ont comparé l'extraction par sonde ultrasonique avec la macération traditionnelle, la sonication en bain et l'extraction par micro-ondes. Les résultats ont montré que l'extraction par sonde ultrasonique donnait les rendements les plus élevés d'allicine.

Ultrasons Extraction de gingembre séché

Avantages de l'extraction ultrasonique de l'ail

  • Sans solvant / à base d'eau
  • haut rendement d'extraction
  • extraits de haute qualité
  • non thermique
  • Extraits à spectre complet
  • processus rapide
  • Vert, respectueux de l'environnement
  • opération simple et sûre
  • Faible entretien
  • rapide RoI

Extracteurs à ultrasons haute performance

Les systèmes d'extraction de Hielscher Ultrasons sont utilisés dans le monde entier dans l'industrie alimentaire et pharmaceutique pour la production commerciale d'extraits de plantes de haute qualité utilisés comme additifs alimentaires, compléments diététiques et thérapeutiques. Que votre objectif soit de produire de petits lots d'extraits d'ail ou de traiter de grandes quantités d'extraits botaniques de haute qualité, Hielscher Ultrasons a l'extracteur à ultrasons idéal pour vous.

Avantages concurrentiels de l'extraction par ultrasons

Les principaux avantages de l'extraction par ultrasons de composés bioactifs à partir de matières botaniques telles que l'ail sont notamment la réduction significative du temps d'extraction et de traitement, son caractère écologique grâce à l'extraction à base d'eau ou à l'utilisation réduite de solvants et la réduction négligeable des émissions de CO2la faible quantité d'énergie utilisée, ainsi que le fonctionnement simple et sûr des systèmes à ultrasons.

Normalisation des processus avec les ultrasons Hielscher

Les extraits, qui sont utilisés dans les aliments ou les produits pharmaceutiques, doivent être produits conformément aux bonnes pratiques de fabrication (BPF) et à des spécifications de traitement normalisées. Les systèmes d'extraction numériques de Hielscher Ultrasons sont équipés d'un logiciel intelligent qui permet de régler et de contrôler facilement et précisément le processus de sonication. L'enregistrement automatique des données inscrit tous les paramètres du processus ultrasonore tels que l'énergie ultrasonore (énergie totale et nette), l'amplitude, la température, la pression (lorsque les capteurs de température et de pression sont montés) avec la date et l'heure sur la carte SD intégrée. Cela vous permet de réviser chaque lot traité par ultrasons. En même temps, la reproductibilité et une qualité de produit élevée et constante sont assurées. La robustesse de l'équipement à ultrasons de Hielscher permet un fonctionnement 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, dans des conditions difficiles.
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

L'ail et ses bienfaits pour la santé

L'ail est riche en biomolécules, qui lui confèrent sa puissance en tant que plante médicinale et complément alimentaire. 200 composés différents contribuent aux nombreux effets bénéfiques de l'ail sur la santé. Les gousses d'ail ont une teneur exceptionnellement élevée en composés organosulfurés, tels que l'alliine, l'allicine et la γ-glutamylcystéine ; des composés tels que la γ-glutamyl-S-allylcystéine, la γ-glutamyl-S-trans-1-propénylcystéine. L'ail contient au moins quatre fois plus de soufre que d'autres légumes riches en soufre tels que l'oignon, le brocoli et le chou-fleur. Ces composés soufrés donnent à l'ail son odeur et son goût piquants.
Les biomolécules contenant du soufre sont appelées composés sulfhydryles et appartiennent au groupe des thiols. On les trouve dans tous les tissus et cellules du corps humain et jouent un rôle crucial dans de nombreuses réactions biochimiques vitales. La cystéine et le glutathion (SGH) sont deux thiols importants présents dans l'ail. La cystéine est un acide aminé contenant du soufre qui comporte un groupe sulfhydryle chimiquement très réactif. Le glutathion (GHS), un tripeptide constitué des acides aminés glutamate, cystéine et glycine, est le composé sulfhydryle de faible masse moléculaire le plus omniprésent dans le corps humain. Le glutathion agit comme un super-antioxydant et a une fonction vitale dans le corps humain (par exemple, le système immunitaire).

Allicin

L'allicine est l'une des biomolécules les plus importantes de l'ail, qui présente divers effets bénéfiques pour la santé. L'allicine n'est pas présente dans la gousse d'ail intacte, mais elle est synthétisée, lorsque l'ail est tranché ou écrasé. La macération du tissu de l'ail active une enzyme appelée alliinase. L'allinase initie la transformation de l'acide aminé allié en allicine et autres allylthiosulfinates. La formation de l'allicine est un processus rapide, qui s'achève en quelques secondes après le broyage d'une bulbe d'ail frais.