Quels sont les avantages de la machine d’extraction par ultrasons pour les algues ?

Les algues sont les plantes les plus anciennes du monde, dépourvues de racines, de fleurs ou de fruits. Les algues puisent leurs nutriments dans l'océan et se reproduisent de manière asexuée par l'intermédiaire de spores. Plus de 17 000 espèces d'algues ont été documentées, principalement classées en quatre grands groupes : les algues bleues-vertes, les algues vertes, les algues rouges et les algues brunes. Les algues rouges et brunes sont principalement utilisées dans les cosmétiques et les produits de soins personnels. Des millions de tonnes d’algues sont cultivées chaque année dans les océans.

 

Les extraits d'algues sont des principes actifs naturels extraits des algues et ont des applications en médecine, en cosmétique, en alimentation, en agriculture et dans d'autres domaines.

 

Les extraits d'algues agissent comme biostimulants et peuvent être appliqués seuls ou en combinaison avec des engrais chimiques. Non seulement ils améliorent l’efficacité de l’utilisation des engrais et favorisent la croissance et le développement des plantes, mais ils améliorent également la résistance des cultures au stress.

La base théorique principale de l’extraction par ultrasons est la cavitation, les effets thermiques et mécaniques des ultrasons. Lorsque des ondes ultrasonores-de haute énergie agissent sur un milieu, elles créent de nombreuses petites cavités qui se ferment instantanément et génèrent des pressions instantanées pouvant atteindre plusieurs milliers d'atmosphères. L'effondrement de minuscules bulles lors de la cavitation ultrasonique génère une pression énorme, brisant instantanément les parois cellulaires végétales et l'organisme tout entier, réduisant ainsi le temps de perturbation. De plus, les vibrations générées par les ultrasons améliorent la libération, la diffusion et la dissolution des substances intracellulaires, améliorant ainsi considérablement l’efficacité de l’extraction.

 

La technologie d'extraction par ultrasons est un "outil essentiel de libération d'ingrédients actifs-à haute efficacité" dans l'extraction d'algues. Sa fonction va au-delà de la simple « dissolution ». Au lieu de cela, il exploite les effets physiques, mécaniques et de cavitation pour remédier à la faible efficacité et à la dégradation des ingrédients actifs des méthodes d'extraction traditionnelles (telles que l'extraction à l'eau chaude et le reflux de solvant) par la perturbation de la paroi cellulaire, la dissolution des ingrédients et l'optimisation du processus. Ses effets spécifiques peuvent être décomposés en quatre domaines clés :

1. Perturbe puissamment les parois cellulaires des algues et libère des substances actives intracellulaires. Les vibrations mécaniques des ultrasons génèrent des vibrations mécaniques à haute fréquence, exerçant directement des « forces de cisaillement » sur les tissus des algues, provoquant des fissures, voire une rupture des parois cellulaires. Simultanément, l'effet de cavitation généré par les ultrasons dans le milieu liquide libère une énorme énergie localisée, impactant les parois cellulaires comme une « micro-explosion », brisant efficacement les barrières structurelles et permettant aux ingrédients actifs intracellulaires d'entrer directement en contact avec le solvant d'extraction, améliorant ainsi considérablement l'efficacité de la dissolution.

 

2. il accélère la dissolution des ingrédients actifs, raccourcit le temps d'extraction et réduit la température d'extraction.
Les ultrasons accélèrent la dissolution grâce à deux mécanismes principaux :
Efficacité de transfert de masse améliorée : les vibrations à haute fréquence-créent une turbulence et une agitation intenses dans le solvant d'extraction (par exemple, l'eau, l'éthanol), brisant la « couche limite de concentration » à la surface des particules d'algues et permettant un contact plus complet entre le solvant et les ingrédients actifs.

Avantages de l'extraction à basse température : l'énergie issue de l'effet de cavitation et des vibrations mécaniques agit principalement sur la paroi cellulaire, permettant une dissolution efficace sans dépendre de températures élevées. Les températures d'extraction peuvent généralement être contrôlées entre 30 et 50 degrés, réduisant ainsi le temps d'extraction de moitié par rapport aux processus traditionnels.

 

3. Réduire l’utilisation de solvants, réduisant ainsi les coûts d’extraction et la pression environnementale

En raison de son efficacité de dissolution améliorée, l’extraction par ultrasons peut atteindre ou même dépasser le taux d’extraction des processus traditionnels tout en réduisant l’utilisation de solvants (le rapport peut être réduit à 5 : 1-8 : 1).

 

4. Optimisez la qualité des extraits et améliorez les applications ultérieures

L'extraction par ultrasons peut améliorer la qualité de deux manières : 1. Réduire la dégradation des ingrédients actifs ; 2. L'extraction à basse-température évite les dommages causés par les hautes-températures aux auxines naturelles et aux chaînes de polysaccharides.

 

Dans la chaîne industrielle de l'extraction des algues, l'extraction par ultrasons est un pont technologique clé reliant les « matières premières d'algues » aux « extraits hautement actifs ». En combinant les avantages d'une "destruction de la paroi cellulaire physique à haute-efficacité + une rétention d'activité à basse-température + une rentabilité-de rentabilité", il surmonte les problèmes des processus traditionnels, caractérisés par une faible efficacité, une consommation élevée et une qualité médiocre. Il fournit une base de matières premières de haute-qualité pour la préparation ultérieure de biostimulants d'algues hautement actifs, d'additifs alimentaires fonctionnels et d'autres produits. Il s’agit actuellement de l’une des technologies de base les plus utilisées dans l’extraction industrielle d’algues.