Extraction d'ail sans solvant par ultrasons

L'ail (Allium sativum) est riche en composés organosulfurés (par exemple l'allicine, le glutathion), qui ont de nombreux effets bénéfiques sur la santé. L'extraction par ultrasons est une technique fiable et efficace pour produire des extraits d'ail hautement concentrés. L'ultrasonisation permet d'obtenir des extraits de haute qualité et à spectre complet dans un temps d'extraction très court.

Extraits d'ail de qualité supérieure par extraction ultrasonique

L'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 ainsi que les chercheurs peuvent ajuster des paramètres tels que le temps de sonication, l'amplitude et la température 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.

Extraction ultrasonique d'allicine à base d'eau

L'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 et est également connue pour soutenir la santé cardiovasculaire et le système immunitaire. Les activités pharmacologiques de l'ail sont principalement liées aux réactions d'échange thiol-disulfure avec les protéines contenant des thiols.
Pour la production d'extraits d'ail très concentrés contenant de grandes quantités de composés organosulfurés, l'extraction par ultrasons est une technique fiable et efficace pour isoler les thiols et d'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 à spectre complet de biomolécules d'ail. Pour l'extraction ultrasonique de l'ail, l'eau peut être utilisée comme solvant, qui est non toxique, peu coûteux et respectueux de l'environnement.
 

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

Protocoles d'extraction de l'allicine par ultrasons

Plusieurs 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 à la macération traditionnelle, à la sonication en bain et à l'extraction par micro-ondes. Les résultats ont montré que l'extraction par sonde ultrasonique donnait les rendements les plus élevés en 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.
 
 

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 la réduction significative du temps d'extraction et de traitement, le respect de l'environnement grâce à l'extraction à base d'eau ou à l'utilisation réduite de solvants, ainsi que la faible émission de CO₂la faible quantité d'énergie utilisée, ainsi que le fonctionnement simple et sûr des systèmes à ultrasons.

Normalisation des processus avec Hielscher Ultrasonics

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 ultrasons :