Actuellement, les méthodes couramment utilisées pour extraire des extraits de plantes comprennent : l’extraction par solvant, l’extraction par ultrasons, l’extraction par micro-ondes et l’extraction enzymatique ;
1. Extraction par solvant
La méthode d'extraction par solvant utilise un solvant pour extraire les principes actifs des matières premières solides. Le solvant utilisé doit être soluble dans le soluté extrait. Broyez les matières premières végétales, placez-les dans un récipient approprié, ajoutez plusieurs fois le solvant et extrayez-les par trempage, percolation, décoction, reflux et extraction continue.
Lors du processus d'extraction par solvant, la concentration du solvant, le rapport solide-liquide, la température et le temps d'extraction influencent directement le taux d'extraction des principes actifs. Cristina Juan et al. ont utilisé l'extraction par solvant pour extraire l'ochratoxine A du riz, et ont utilisé la détection par fluorescence et la chromatographie liquide pour déterminer la teneur en OTA. Les résultats montrent qu'avec un rapport matière/liquide, une température et un temps d'extraction appropriés, la teneur en OTA de l'extrait est de 4,17 ng/g. Monte D. Holt et al. ont utilisé l'extraction par solvant pour extraire les alkylrésorcinols des graines de blé crues et cuites. Les expériences montrent que l'extraction par solvant permet de gagner du temps.
2. Extraction par ultrasons
L'extraction par ultrasons utilise les fortes vibrations et l'effet nul générés par les ondes ultrasonores pour accélérer la libération, la diffusion et la dissolution des substances des cellules végétales dans le solvant, tout en gardant la structure et l'activité biologique des substances extraites inchangées.
Le principe de l'extraction par ultrasons repose principalement sur un procédé physique. Il s'agit d'une méthode d'extraction relativement récente qui a suscité un intérêt croissant ces dernières années. Pour la plupart des composants, l'extraction par ultrasons permet de réduire considérablement le temps d'extraction, de consommer moins de solvant et d'obtenir un taux d'extraction élevé, d'où une meilleure efficacité d'extraction.
Lors du processus d'extraction par ultrasons, le choix et la concentration du solvant, le rapport solide-liquide, la température et la durée d'extraction influencent directement le taux d'extraction. Zhou Ling et al. ont utilisé des ultrasons pour extraire Schisandra chinensis et ont principalement étudié les facteurs influençant le taux d'extraction par ultrasons.
Les résultats expérimentaux montrent que le taux d'extraction augmente avec la température et la puissance. Hong Le et al. ont utilisé des ondes ultrasonores pour extraire la vitamine E et les composés phénoliques des cerises, comparant principalement les différences de temps et de taux d'extraction entre l'extraction ultrasonore et l'extraction enzymatique. Les résultats expérimentaux montrent que le temps d'extraction ultrasonore est 6 fois plus court que le temps d'extraction enzymatique, et que le taux d'extraction est 2 à 3 fois supérieur à celui de l'extraction enzymatique. Zhong et al. ont utilisé des ondes ultrasonores pour extraire la chlorophylle des feuilles de bambou fraîches et ont utilisé un spectrophotomètre pour mesurer quantitativement la teneur en chlorophylle extraite. Les résultats montrent que, par rapport à la méthode d'extraction par solvant organique ordinaire, la méthode d'extraction ultrasonore présente non seulement un taux d'extraction élevé, une vitesse rapide et une grande efficacité, mais peut également être extraite à température ambiante sans chauffage, économisant ainsi de l'énergie.
3. Extraction par fluide supercritique
L'extraction par fluide supercritique (SFE) est une technologie de séparation par extraction plus récente qui utilise généralement le CO2 comme agent d'extraction.
Le principe de l'extraction par fluide supercritique consiste à exploiter la solubilité unique des fluides supercritiques et la grande sensibilité des substances qu'ils contiennent aux variations de pression et de température. L'augmentation de la température et la réduction de la pression (ou les deux) permettent de séparer les substances dissoutes dans les fluides supercritiques afin d'obtenir une séparation et une purification optimales. Cette méthode, combinant distillation et extraction, présente les avantages d'une désactivation difficile des principes actifs, d'une qualité élevée du produit et de la réalisation simultanée des opérations d'extraction et de séparation. Considérée comme une technologie de séparation de pointe, écologique et respectueuse de l'environnement, elle est particulièrement adaptée aux conditions instables.
Au milieu des années 1980, la technologie d'extraction au CO2 supercritique a été progressivement appliquée à l'extraction et à la séparation des principes actifs végétaux. Il s'agit d'une nouvelle technologie relativement performante en recherche et en application. Xu Ruiqi et d'autres ont utilisé le CO2 et l'éthanol comme solvants pour extraire les principes actifs de Ganoderma lucidum par extraction par fluide supercritique. Les résultats montrent que l'extraction par fluide supercritique assure la fluidité de l'extrait de Ganoderma lucidum et n'est pas affectée par la température. Monica Waldeb.ck et al. ont utilisé la technologie d'extraction par fluide sous pression pour extraire le squalène et le α-tocophérol des olives. Les résultats expérimentaux montrent que lorsque le solvant est l'éthanol, la température d'extraction est de 190 °C et le temps d'extraction de 10 minutes, l'effet d'extraction est meilleur. Zianger et al. ont utilisé la technologie d'extraction au CO2 supercritique pour extraire la vitamine E naturelle du germe de blé et ont principalement étudié les effets des conditions de prétraitement et d'extraction sur le rendement. Les résultats expérimentaux montrent que lorsque la taille des particules est de 30 mesh, la pression est de 4 000 à 5 000 psi, la température d'extraction est de 40 à 50 °C et le débit de fluide CO2 est de 2,0 ml/min, le taux d'extraction est plus élevé.
4. Méthode d'extraction assistée par micro-ondes
Les micro-ondes sont un type de rayonnement électromagnétique non ionisant. Les molécules polaires du matériau irradié pivotent et s'orientent rapidement dans le champ électromagnétique micro-ondes, provoquant des déchirures et des frottements mutuels, ce qui assure une transmission rapide et une pleine utilisation de l'énergie, tout en offrant des avantages en termes d'économie d'énergie et d'absence de pollution industrielle. Cependant, la profondeur de pénétration des micro-ondes est limitée (du même ordre de grandeur que leur longueur d'onde), et l'effet de transfert de masse n'est pas évident lors du processus d'extraction renforcé.
Les ultrasons sont des ondes mécaniques à haute fréquence présentant des effets de turbulence, de perturbation, d'interface et de concentration d'énergie. L'effet thermique généré par les ultrasons est discret et limité à une faible portée autour des bulles d'air. Leur combinaison crée un effet synergique bénéfique pour la libération d'ingrédients brise-parois, etc. En d'autres termes, l'utilisation d'une technologie d'extraction synergique micro-ondes-ultrasons permet d'obtenir une méthode économique et non polluante d'extraction de substances biologiquement actives.
Français HeJT et al. ont utilisé des champs micro-ondes-ultrasons pour extraire des ingrédients bioactifs hydrosolubles dans la médecine traditionnelle chinoise et ont obtenu de bons résultats. Luo Feng et al. Extraction synergique micro-ondes-ultrasons de flavonoïdes de réglisse. Ma Lihua et al. ont étudié les effets de la distillation traditionnelle et de l'extraction collaborative micro-ondes-ultrasons sur le taux d'extraction des caroténoïdes dans la bardane, et ont déterminé de meilleures conditions d'extraction grâce à des expériences orthogonales. Bai Jin et al. ont utilisé de l'éthanol anhydre-eau distillée et de l'éthanol anhydre-eau distillée (rapport volumique 1:1) comme solvants, ont utilisé des micro-ondes et des ondes ultrasonores pour extraire l'aloe vera, et ont utilisé un testeur de stabilité à l'oxydation de l'huile comestible pour mesurer les effets de l'extrait sur l'huile de colza, l'huile de porc Effets antioxydants de l'huile, l'huile de coton et l'huile de tournesol.
5. Méthode d'extraction enzymatique
La paroi cellulaire des plantes naturelles est composée de cellulose, et les principes actifs de la plante y sont souvent enrobés. L'extraction enzymatique utilise la cellulase, la pectinase, la protéase, etc. (principalement la cellulase) pour détruire la paroi cellulaire de la plante afin d'optimiser la dissolution et la séparation des principes actifs. Lors de l'extraction enzymatique, le choix de l'enzyme, sa concentration, le pH, la température et la durée de l'hydrolyse enzymatique influencent le taux d'extraction des extraits végétaux.
E.BARZANA et al. ont utilisé une méthode d'extraction enzymatique pour extraire les caroténoïdes du souci. Ils ont principalement étudié les effets du rapport matière-liquide, de la concentration en enzymes, du temps d'hydrolyse enzymatique et de la température sur le taux d'extraction. Les résultats de la recherche ont montré que le processus d'extraction optimal est le suivant : rapport matière-liquide Le rapport est de 1:4, la concentration en enzymes est de 0,3 %, le temps d'extraction est de 1,5 h et la température est de 25 ℃. Zhang Xiaoqing et al. ont utilisé une méthode d'extraction enzymatique pour extraire les flavonoïdes, l'ingrédient actif du Ginkgo biloba, et ont utilisé des expériences orthogonales pour trouver les conditions de processus optimales qui affectent le taux d'extraction, telles que la concentration en enzymes, la valeur du pH, la température et le temps d'hydrolyse enzymatique.
Date de publication : 25 janvier 2024