Estudio comparativo de cinco m\u00e9todos de extracci\u00f3n de aceite vol\u00e1til de jengibre
\nZingiber officinale Roscoe es un rizoma fresco de la planta herb\u00e1cea perenne jengibre de la familia del jengibre, originaria de Asia tropical y ampliamente cultivada en la mayor\u00eda de los pa\u00edses tropicales de Am\u00e9rica. El \"Shennong Bencao Jing\" afirma: \"Los seres vivos son de buena calidad. Su consumo prolongado puede eliminar los malos olores y promover el bienestar de los dioses.\" La \"Newly Compiled Materia Medica\" afirma: \"Suaviza la mente de los dioses, aleja las epidemias y ayuda a la generaci\u00f3n de qi, que puede disipar el viento y los malos esp\u00edritus.\" Los libros antiguos recogen que el consumo regular de jengibre puede disipar el viento y los malos esp\u00edritus, fortalecer el cerebro y despejar la mente. El aceite vol\u00e1til del jengibre contiene principalmente dos tipos de compuestos: monoterpenos y sesquiterpenos. Los compuestos con mayor contenido incluyen \u03b1 - gingereno, \u03b1 - pineno, \u03b2 - carvaceno, canfeno, laureno, citronelol, etc. La investigaci\u00f3n farmacol\u00f3gica moderna ha demostrado que el jengibre tiene efectos farmacol\u00f3gicos como antiinflamatorio, analg\u00e9sico, antioxidante, antibacteriano, antiem\u00e9tico, y tambi\u00e9n puede tratar enfermedades cardiovasculares y del sistema inmunitario. El equipo de investigaci\u00f3n ha confirmado previamente mediante farmacolog\u00eda en red que el aceite vol\u00e1til de jengibre tiene un mecanismo de acci\u00f3n multicomponente, multiobjetivo y multiv\u00eda en el tratamiento de la enfermedad de viento en la cabeza, lo que indica que tiene un cierto efecto protector sobre el sistema nervioso.
\nLos m\u00e9todos de extracci\u00f3n com\u00fanmente utilizados para el aceite esencial de jengibre incluyen la destilaci\u00f3n por vapor, ultrasonidos, microondas, destilaci\u00f3n asistida por enzimas, etc. La extracci\u00f3n con CO2 supercr\u00edtico se utiliza habitualmente en la industria. Li et al. utilizaron la destilaci\u00f3n por vapor para extraer aceites vol\u00e1tiles de jengibre de diferentes regiones, con rendimientos de aceite que oscilaban entre 0,14% y 0,41%, e identificaron entre 23 y 39 compuestos. Xie et al. utilizaron la destilaci\u00f3n flash asistida por vapor para extraer aceite vol\u00e1til de jengibre con un rendimiento de aceite de hasta 0,665%. Chen et al. descubrieron que la tasa de extracci\u00f3n del aceite vol\u00e1til del jengibre var\u00eda en las distintas regiones, siendo el jengibre producido en Sichuan el que presenta una mayor tasa de extracci\u00f3n y el producido en Shandong el que presenta una menor tasa de extracci\u00f3n; Los tipos de componentes en el aceite vol\u00e1til del jengibre en las distintas regiones son similares, siendo la principal diferencia los distintos niveles de cada componente. Sin embargo, existen pocos informes sobre las diferencias en los principales componentes de los aceites vol\u00e1tiles obtenidos a partir de distintos m\u00e9todos de extracci\u00f3n del jengibre producido en Shaanxi. Este estudio utiliz\u00f3 GC-MS para detectar los componentes qu\u00edmicos del aceite vol\u00e1til de jengibre obtenido por cinco m\u00e9todos de extracci\u00f3n. Se utilizaron el an\u00e1lisis de componentes principales (ACP) y el an\u00e1lisis de mapas t\u00e9rmicos de conglomerados para comparar las diferencias en los componentes qu\u00edmicos y las \u00e1reas relativas de los picos. Se compar\u00f3 visualmente la microestructura del residuo medicinal, con el fin de proporcionar una referencia para la selecci\u00f3n de los m\u00e9todos de extracci\u00f3n del aceite vol\u00e1til de jengibre y el posterior desarrollo y utilizaci\u00f3n del jengibre en aplicaciones pr\u00e1cticas.<\/p>\n
La extracci\u00f3n del aceite vol\u00e1til de jengibre en la farmacopea china (edici\u00f3n de 2020) se realiza seg\u00fan el m\u00e9todo de determinaci\u00f3n del aceite vol\u00e1til (m\u00e9todo de la regla general 2204A). Actualmente, la extracci\u00f3n en laboratorio del aceite vol\u00e1til de jengibre suele utilizar el m\u00e9todo de destilaci\u00f3n al vapor de la farmacopea actual. La investigaci\u00f3n bibliogr\u00e1fica ha demostrado que los componentes del aceite vol\u00e1til de jengibre obtenidos por extracci\u00f3n con CO2 supercr\u00edtico en la industria son m\u00e1s complejos que los obtenidos por destilaci\u00f3n al vapor, con diferencias significativas en su composici\u00f3n, y son propensos a mezclarse con otros componentes no vol\u00e1tiles como los fenoles. Por lo tanto, en este estudio se utilizaron principalmente tres tipos de m\u00e9todos de destilaci\u00f3n al vapor asistida, a saber, hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica, ultrasonidos y microondas, para compararlos con la destilaci\u00f3n al vapor, y tambi\u00e9n se a\u00f1adi\u00f3 la sencilla operaci\u00f3n del m\u00e9todo de prensado para compararlos con los cuatro m\u00e9todos anteriores.
\nLos rendimientos de aceite vol\u00e1til de jengibre extra\u00eddo por cinco m\u00e9todos, a saber, destilaci\u00f3n al vapor, destilaci\u00f3n al vapor asistida por enzimas, destilaci\u00f3n al vapor asistida por ultrasonidos, destilaci\u00f3n al vapor asistida por microondas y prensado, fueron de 0,18%, 0,19%, 0,21%, 0,18% y 0,10%, respectivamente. Entre ellos, la destilaci\u00f3n al vapor asistida por ultrasonidos tuvo el mayor rendimiento de aceite e identific\u00f3 el mayor n\u00famero de tipos de componentes qu\u00edmicos. Los componentes vol\u00e1tiles del aceite detectados por GC-MS en este estudio fueron similares a los detectados por Li et al. y Gunasena et al., pero tambi\u00e9n hubo diferencias, que pueden deberse a diferencias en el origen y los m\u00e9todos de extracci\u00f3n del jengibre.
\nCuando se utilizan m\u00e9todos tradicionales como la destilaci\u00f3n al vapor y la extracci\u00f3n con disolventes para extraer aceites vol\u00e1tiles de hierbas medicinales, suelen surgir problemas como el consumo excesivo de energ\u00eda y tiempo, los disolventes org\u00e1nicos residuales y el bajo rendimiento de los aceites vol\u00e1tiles, que son sustituidos gradualmente por tecnolog\u00edas emergentes. La destilaci\u00f3n al vapor asistida por enzimas es un m\u00e9todo desarrollado recientemente para extraer aceites esenciales de plantas naturales. Mediante la aplicaci\u00f3n de enzimas adecuadas para el pretratamiento enzim\u00e1tico de las plantas, la pared celular se hidroliza completamente, lo que favorece la liberaci\u00f3n de metabolitos secundarios dentro de la c\u00e9lula y aumenta el rendimiento de los aceites vol\u00e1tiles. La destilaci\u00f3n al vapor asistida por ultrasonidos utiliza principalmente efectos mec\u00e1nicos, efectos de cavitaci\u00f3n, efectos t\u00e9rmicos y efectos qu\u00edmicos para promover la r\u00e1pida separaci\u00f3n de las mol\u00e9culas objetivo del portador, es decir, para promover la destrucci\u00f3n de la estructura celular de la planta y promover eficazmente la salida de contenidos celulares como los aceites vol\u00e1tiles. La microonda es una onda electromagn\u00e9tica que puede promover la rotaci\u00f3n r\u00e1pida de mol\u00e9culas polares en un campo el\u00e9ctrico a trav\u00e9s de interacciones dipolo dipolo, logrando as\u00ed un calentamiento r\u00e1pido. La introducci\u00f3n de microondas mejora enormemente la velocidad de calentamiento del sistema cambiando el m\u00e9todo de calentamiento en la destilaci\u00f3n de aceites esenciales. Mediante el efecto sin\u00e9rgico de la transferencia de calor y masa, se mejora eficazmente la velocidad de separaci\u00f3n de los aceites vol\u00e1tiles. Sin embargo, una potencia de irradiaci\u00f3n de microondas excesiva puede provocar f\u00e1cilmente la p\u00e9rdida de componentes vol\u00e1tiles y la degradaci\u00f3n t\u00e9rmica de los materiales vegetales. En comparaci\u00f3n con el m\u00e9todo de destilaci\u00f3n por vapor, los tres m\u00e9todos auxiliares de destilaci\u00f3n por vapor pueden sufrir cambios debido a la inestabilidad t\u00e9rmica de los componentes vol\u00e1tiles, que pueden verse afectados por los efectos de las microondas, los ultrasonidos y las enzimas, dando lugar a diferencias en los componentes y las \u00e1reas de pico relativas.
\nEn este estudio, se utiliz\u00f3 el m\u00e9todo de extracci\u00f3n del aceite vol\u00e1til de jengibre de la bibliograf\u00eda de referencia para la extracci\u00f3n del zumo y su posterior procesamiento para obtener componentes liposolubles. Al utilizar GCMS para determinar los aceites vol\u00e1tiles (componentes lipof\u00edlicos) obtenidos por diferentes m\u00e9todos de extracci\u00f3n, el umbral se ajust\u00f3 uniformemente a 20, y se identificaron tres compuestos por el m\u00e9todo de prensado. En comparaci\u00f3n con otros m\u00e9todos, se especula que la extracci\u00f3n del aceite vol\u00e1til de jengibre por el m\u00e9todo de prensado no es incompleta. Sin embargo, las \u00e1reas de pico relativas de \u03b1 - gingereno y \u03b2 - sesquiterpeno obtenidas fueron significativamente m\u00e1s altas que las de los otros cuatro m\u00e9todos, y se pudo obtener relativamente m\u00e1s 6-gingerol. De ello se desprende que el m\u00e9todo de prensado puede extraer f\u00e1cil y r\u00e1pidamente \u03b1 - gingereno, \u03b2 - sesquiterpeno y 6-gingerol del jengibre fresco, con un bajo consumo de energ\u00eda y una contaminaci\u00f3n m\u00ednima. El 6-gingerol es un compuesto alquilfen\u00f3lico formado por deshidrataci\u00f3n del 6-gingerol, perteneciente al gingerol. La estructura molecular del gingerol contiene el grupo funcional 3-metoxi-4-hidroxifenilo. Seg\u00fan las distintas cadenas de hidrocarburos conectadas por este grupo funcional, el gingerol puede dividirse en distintos tipos, como gingerol, gingerol, gingerol diketona, gingerol diol, etc. La concentraci\u00f3n de gingerol es menor que la de gingerol, pero su actividad biol\u00f3gica es mayor.
\nCuando se observa al microscopio el residuo de jengibre obtenido por distintos m\u00e9todos de extracci\u00f3n, el corte manual es dif\u00edcil para garantizar la uniformidad de las normas de grosor de la muestra, y \u00e9sta contiene un gran n\u00famero de burbujas. Por lo tanto, la observaci\u00f3n microsc\u00f3pica es s\u00f3lo un m\u00e9todo sencillo e intuitivo para verificar el efecto de diversos m\u00e9todos en la extracci\u00f3n de aceite vol\u00e1til. En comparaci\u00f3n con el rendimiento del aceite, el jengibre tiene fuertes propiedades fibrosas, y el ultrasonido y la hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica favorecen m\u00e1s la ruptura de las c\u00e9lulas oleosas y la salida del aceite vol\u00e1til durante la destilaci\u00f3n al vapor, mejorando as\u00ed la eficacia de la extracci\u00f3n. Aunque las microondas tienen cierto impacto en la estructura de las c\u00e9lulas del jengibre, pueden provocar la p\u00e9rdida de componentes vol\u00e1tiles y la degradaci\u00f3n t\u00e9rmica de las plantas frescas.<\/p>\n
Este estudio compar\u00f3 la composici\u00f3n qu\u00edmica, el \u00e1rea de pico relativa y la microestructura del aceite vol\u00e1til de jengibre obtenido por diferentes m\u00e9todos de extracci\u00f3n, y analiz\u00f3 los componentes caracter\u00edsticos del aceite vol\u00e1til de jengibre obtenido por diferentes m\u00e9todos, con el fin de proporcionar una referencia para la selecci\u00f3n de los m\u00e9todos de extracci\u00f3n del aceite vol\u00e1til de jengibre y un mayor desarrollo y utilizaci\u00f3n del jengibre crudo en aplicaciones pr\u00e1cticas.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Comparative Study on Five Methods for Extracting Volatile Oil from Ginger Zingiber officinale Roscoe is a fresh rhizome of the perennial herbaceous plant ginger in the ginger family, native to tropical Asia and widely cultivated in most tropical countries of the Americas. The “Shennong Bencao Jing” states, “Living beings are of good quality. Long term […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n