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.

Extraits d'ail de qualité supérieure par extraction ultrasonique

Sonicateur à sonde pour la désintégration et la lyse des cellules, par exemple l'allicine et les composés soufrés de l'ail et de l'oignonL'utilisation d'un sonicateur à sonde pour l'extraction de l'allicine et des composés organosulfurés de l'ail présente plusieurs avantages, notamment des rendements élevés et une grande qualité de l'extrait d'ail, un traitement rapide et une approche sans solvant et respectueuse de l'environnement. Ces facteurs contribuent collectivement à la production d'extraits d'ail de haute qualité avec une bioactivité accrue et une composition cohérente, ce qui en fait la méthode préférée des chercheurs et des industries à la recherche de produits dérivés de l'ail de première qualité.
Les effets bénéfiques de l'extraction de l'ail assistée par ultrasons sont décrits en détail ci-dessous :

  • Tout d'abord, un sonicateur à sonde utilise des ondes ultrasoniques pour créer des ondes ultrasoniques de haute intensité, qui sont transmises par une sonde en titane, appelée sonotrode, dans le milieu d'extraction. Cette énergie mécanique génère des bulles de cavitation dans le liquide, qui s'effondrent rapidement. Au cours de ce processus, un réchauffement et un refroidissement locaux intenses se produisent, créant des microturbulences et des changements de pression qui favorisent la rupture des parois cellulaires de l'ail. Cette rupture facilite la libération de l'allicine et d'autres composés organosulfurés piégés dans les cellules, ce qui permet une extraction efficace.
  • Deuxièmement, la nature contrôlée et précise de la sonication de type sonde permet de personnaliser le processus d'extraction. Les producteurs d'extraits et les chercheurs peuvent ajuster des paramètres tels que la durée, l'amplitude et la température de la sonication afin d'optimiser les conditions d'extraction, maximisant ainsi le rendement en allicine et en composés organosulfurés tout en minimisant la dégradation des composés sensibles. Ce niveau de contrôle est essentiel pour obtenir des extraits de haute qualité dont la composition et l'activité sont constantes.
  • En outre, le processus de sonication est relativement rapide par rapport aux méthodes d'extraction traditionnelles telles que la macération ou l'extraction Soxhlet. Cette efficacité permet non seulement de gagner du temps, mais aussi de préserver la fraîcheur et la bioactivité des composés extraits. La durée d'extraction plus courte réduit l'exposition de l'extrait d'ail à la chaleur et à l'oxygène, qui peuvent dégrader les composés organosulfurés sensibles.
  • En outre, l'extraction par ultrasons est compatible avec n'importe quel solvant, y compris des solvants doux et respectueux de l'environnement tels que l'eau, l'éthanol aqueux ou l'alcool. Ceci est particulièrement important lorsque l'extrait d'ail est produit pour être utilisé comme additif alimentaire, arôme, complément alimentaire, nutraceutique ou pharmaceutique, où le risque de contamination par des solvants ou d'autres produits chimiques doit être évité, afin de garantir la pureté et la sécurité du produit final.

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Processeur ultrasonique UIP2000hdT (2kW) avec réacteur discontinu agité

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

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

Sonicateur UP200Ht pour l'extraction de l'ail

Sonicator UP200Ht pour l'extraction de l'allicine, des composés organosulfurés et des substances phytochimiques de l'ail.

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Protocoles d'extraction d'allicine par ultrasons

Ultrasonator UP200St pour l'extraction de l'allicine et des flavonoïdes de l'ail et de l'oignonPlusieurs protocoles ont été établis pour l'extraction ultrasonique de l'ail. Dans des études scientifiques, plusieurs équipes de recherche ont démontré que la sonication permettait d'obtenir des teneurs élevées en allicine, alliine, composés organosulfurés et autres composés phytochimiques de l'ail.
Arzanlou et al. (2010) rapportent l'extraction ultrasonique de l'allicine des gousses d'ail en utilisant l'eau comme solvant. Ils ont utilisé 20g de gousses d'ail écrasées manuellement. Ils ont soni l'ail macéré dans 600mL d'eau distillée pendant 5 min, en utilisant le Hielscher UP200S (200watts) à 100 % d'amplitude. Un bain de glace a été utilisé pour la dissipation de la chaleur. Après l'extraction ultrasonique, le broyat d'ail a été pressé à travers une étamine à cinq couches. La suspension a été transférée dans un tube de 50 ml et centrifugée à 1258 g à 4 °C pendant 20 minutes pour séparer les débris restants du liquide. Le surnageant a été transféré dans un tube stérile de 50 ml et scellé pour le stockage.

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.

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

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

 

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

Sonicateurs haute performance pour l'extraction de l'ail

Les systèmes d'extraction Hielscher Ultrasonics 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 alimentaires et produits 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 Ultrasonics 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.

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 des extraits et des sauces de haute qualité en peu de temps. Fabriquez vous-même des extraits biologiques ! Éliminez les conservateurs ! Utilisez uniquement les ingrédients que vous avez sélectionnés !

Extraction de piments - Hielscher ultrasonicator UP200HT

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Normalisation des processus avec les ultrasons Hielscher

Les extraits, qui sont utilisés dans l'alimentation ou les produits pharmaceutiques, doivent être produits conformément aux bonnes pratiques de fabrication (BPF) et à des spécifications de traitement normalisées. Les sonicateurs numériques Hielscher Ultrasonics sont dotés d'un logiciel intelligent qui facilite le réglage et le contrôle précis du processus de sonification. L'enregistrement automatique des données permet de consigner sur la carte SD intégrée tous les paramètres du processus ultrasonique tels que l'énergie ultrasonique (énergie totale et nette), l'amplitude, la température, la pression (lorsque des capteurs de température et de pression sont montés) avec la date et l'heure. Cela vous permet de réviser chaque lot traité par ultrasons. En même temps, la reproductibilité et la haute qualité du produit sont assurées. La robustesse de tous les sonicateurs Hielscher leur permet de fonctionner 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, dans des conditions difficiles et dans des environnements exigeants.
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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Les sondes ultrasoniques sont très efficaces pour l'extraction non thermique de champignons médicinaux comme le chaga. Cette vidéo montre l'extraction rapide de tout le spectre du chaga à l'aide de l'appareil à ultrasons UP100H.

Extraction des champignons - Extraction à froid du champignon Chaga par ultrasons

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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.

Extraction par ultrasons – Le principe de fonctionnement de la cavitation acoustique

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.


Des ultrasons de haute performance ! La gamme de produits Hielscher couvre l'ensemble du spectre, depuis les ultrasons compacts de laboratoire jusqu'aux systèmes ultrasoniques industriels complets, en passant par les unités de paillasse.

Hielscher Ultrasonics fabrique des homogénéisateurs à ultrasons de haute performance à partir d'une technologie de pointe. laboratoires à taille industrielle.


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