Comparaison des effets de différentes méthodes de séchage sur les composés volatils des baies de Goji Qaidam sur la base de la GC-IMS
Lycium barbarum L. est un arbuste à feuilles caduques appartenant au genre Lycium (Lycium L.) de la famille des Solanacées. Il est largement répandu dans la région nord-ouest de la Chine et constitue une ressource végétale "médicinale et comestible" précieuse. Les baies de Goji ont des granules dodues, un jus riche et un goût légèrement sucré. Elles sont riches en divers ingrédients actifs tels que la bétaïne, les flavonoïdes, les polysaccharides de goji, les caroténoïdes, la riboflavine et l'acide ascorbique. En médecine traditionnelle chinoise, les baies de Goji sont connues sous le nom de "baies de Goji". Selon le Compendium of Materia Medica, les baies de goji ont pour effet d'améliorer la vision, d'éclaircir le foie, de nourrir le yin et les reins, de renforcer le yang, d'abaisser le taux de sucre dans le sang, de lutter contre le vieillissement et la fatigue ; Les baies de loup tibétaines peuvent traiter les maux de tête, l'oubli, l'insomnie, les émotions anormales et les maladies gynécologiques causées par la "chaleur du cœur". La médecine moderne a prouvé qu'elles ont pour effet d'améliorer l'immunité, de réduire la glycémie, de lutter contre l'oxydation, de retarder le vieillissement, de favoriser l'apoptose des cellules tumorales et d'abaisser le taux de lipides dans le sang. En raison de la grande valeur médicinale des baies de goji, leurs fruits frais sont sensibles aux infections microbiennes et difficiles à conserver pendant une longue période. Actuellement, les baies de goji sont utilisées en médecine sous forme de fruits séchés. Les processus de production courants pour les baies de goji comprennent le séchage au soleil, le séchage à l'air chaud, le séchage par micro-ondes et la lyophilisation sous vide.
L'odeur reste l'un des principaux moyens de juger de la qualité des produits médicinaux, et les composants volatils contenus dans les produits médicinaux leur confèrent une odeur unique. Par conséquent, les composés organiques volatils peuvent être utilisés comme un indicateur important pour évaluer la qualité des matières médicinales. Les recherches ont montré que les différentes méthodes de séchage peuvent avoir un impact plus ou moins important sur certains composants chimiques des baies de goji, ce qui entraîne des changements significatifs dans les composés organiques volatils des baies de goji. La baie de goji de Qaidam est l'une des herbes médicinales chinoises uniques que l'on trouve sur le plateau tibétain de Qinghai, principalement produite dans le bassin de Qaidam. En raison de l'environnement unique du plateau et de l'influence de facteurs géographiques tels que l'altitude et le climat, les baies de Goji de Qaidam présentent des différences significatives en termes de forme, de taille, de couleur et de types et contenus nutritionnels par rapport aux autres baies de Goji. Précédemment, Qu et al. ont utilisé la chromatographie en phase gazeuse et la spectrométrie de masse (GC-MS) pour détecter les composés aromatiques volatils dans les baies de Goji fraîches, séchées au soleil, séchées et lyophilisées du Ningxia, et ont effectué une analyse des composantes principales sur divers composants aromatiques. Neuf composants volatils, dont des alcools, des hétérocycles, des hydrocarbures, des esters, des éthers, des acides, des aldéhydes, des phénols et des cétones, ont été détectés dans quatre échantillons, ce qui confère aux baies de goji une saveur unique. Après séchage, les baies de goji présentent une augmentation significative des composés aromatiques volatils. Bien que des études aient confirmé que les différentes méthodes de séchage ont un impact sur les composants volatils des baies de loup de Ningxia, il existe peu de rapports sur les effets des différentes méthodes de séchage sur les substances volatiles des baies de loup de Qaidam. Dans le même temps, en raison des inconvénients de la technologie GC-MS, tels que le temps d'opération long et le prétraitement complexe des échantillons, il est urgent d'établir une méthode de détection moderne appropriée et rapide pour améliorer la recherche sur les composants volatils des baies de goji.
La spectrométrie de mobilité ionique par chromatographie en phase gazeuse (GC-IMS) est une nouvelle technologie d'analyse et de détection des substances volatiles apparue ces dernières années. Elle combine la chromatographie en phase gazeuse et la spectrométrie de mobilité ionique pour la détection rapide des composants volatils dans les échantillons. Par rapport à la technologie GC-MS, cette technologie présente les avantages d'une sensibilité plus rapide, d'une opération plus simple et de résultats d'analyse plus stables. En même temps, elle ne nécessite pas de prétraitement spécial des échantillons pour détecter rapidement des traces de composés organiques volatils. La technologie GC-IMS peut actuellement être appliquée pour identifier les composés organiques volatils dans la médecine traditionnelle chinoise, fournissant ainsi une référence théorique pour l'évaluation de la qualité et la production de matériaux médicinaux. Shi et al. ont utilisé la technologie GC-IMS pour détecter l'odeur des feuilles de Platycodon grandiflorus et différents degrés de charbon de Platycodon grandiflorus torréfié ; Wang et al. ont comparé les effets de différentes méthodes de séchage sur les composants volatils du Panax ginseng à l'aide de la technologie GC-IMS ; Lin et al. ont utilisé la technologie GC-IMS pour surveiller les changements dans les composés volatils des amandes amères dans des conditions de destruction accélérée ; Liang et al. ont identifié les composés aromatiques volatils dans les écorces de mandarines Xinhui de différentes années à l'aide de la technologie GC-IMS. Cette étude a donc utilisé la technologie GC-IMS pour détecter et analyser les substances volatiles et les principaux composants des baies de Goji Qaidam fraîches, séchées à l'ombre naturelle, séchées à l'air chaud, lyophilisées et séchées au micro-ondes. Les effets des différentes méthodes de séchage sur la qualité des baies de Goji ont été comparés, afin de fournir une référence pour l'évaluation de la qualité et le traitement des baies de Goji Qaidam à l'avenir.

Cette étude est la première à appliquer la technologie GC-IMS pour analyser les composants volatils des baies de goji Qaidam selon différentes méthodes de séchage. En utilisant les méthodes de séchage à l'ombre naturelle, à l'air chaud, par lyophilisation sous vide et par micro-ondes pour traiter les baies de goji Qaidam fraîches, nous avons constaté que les baies de goji après séchage à l'ombre naturelle, à l'air chaud et par lyophilisation conservaient leur couleur vive et leur goût légèrement sucré, tandis que les baies de goji après séchage par micro-ondes étaient croustillantes, petites et d'une couleur légèrement jaunâtre. Cependant, en raison de l'influence subjective de l'évaluation sensorielle individuelle, la technologie GC-IMS a été utilisée pour analyser objectivement l'odeur des échantillons de baies de goji et comparer les effets des différentes méthodes de séchage sur les composés organiques volatils des baies de goji. Cette technologie a permis d'identifier un total de 52 composés organiques volatils dans les échantillons de baies de goji, parmi lesquels les aldéhydes, les cétones et les alcools étaient les principaux composants des composés organiques volatils des baies de goji. Qu et al. ont utilisé la GC-MS pour détecter des résultats similaires, mais par rapport aux résultats de l'analyse GC-MS, cette étude a détecté plus de composés. Cela peut être dû à la détection précise de faibles niveaux de composés organiques volatils par la technologie GC-IMS ou aux différences de composants volatils entre la baie de goji Qaidam et la baie de goji Ningxia. Bien que la technologie GC-MS soit la méthode privilégiée pour l'analyse des composés organiques volatils, la préparation des échantillons est complexe, l'analyse des données est fastidieuse et sa capacité à séparer les substances ayant des composants similaires ou identiques est limitée. La technologie GC-IMS combine les avantages des technologies GC et IMS, éliminant le besoin de prétraitement des échantillons, raccourcissant le cycle d'analyse et analysant avec précision les faibles niveaux de composés organiques volatils. La technologie GC-IMS présente donc de grands avantages pour l'analyse des composés organiques volatils.

Cette étude a révélé que, par rapport aux baies de goji fraîches, les composés volatils des baies de goji obtenues après différentes méthodes de séchage présentaient des changements significatifs, ce qui indique que les différentes méthodes de séchage peuvent affecter de manière significative les composés aromatiques organiques volatils des baies de goji. En comparant quatre types de baies de goji séchées, il a été constaté que la teneur en composés organiques volatils des baies de goji lyophilisées sous vide était similaire à celle des baies de goji fraîches, mais significativement différente des autres baies de goji. Toutefois, la teneur en composés organiques volatils des baies de goji séchées après séchage et séchage par micro-ondes était très similaire. La température ambiante pendant le processus de séchage des baies de goji peut avoir un impact significatif sur les types et les teneurs en composés organiques volatils des échantillons de baies de goji. Les baies de goji étant l'une des matières médicinales traditionnelles chinoises, elles contiennent inévitablement de nombreux composants volatils peu stables. Lorsque la température augmente, ces composants sont décomposés par la chaleur, ce qui peut également être l'une des raisons pour lesquelles la teneur en composés organiques volatils des baies de goji après séchage et séchage par micro-ondes est similaire. Le spectre d'empreintes digitales montre que la teneur en composés alcooliques diminue après le séchage et le séchage par micro-ondes, probablement en raison du point d'ébullition plus bas des composés alcooliques, qui s'évaporent avec l'augmentation de la température. En outre, certains composés alcooliques sont susceptibles de s'estérifier ou de s'oxyder pour produire des cétones et des aldéhydes dans des conditions de température élevée, ce qui peut être l'une des raisons de l'augmentation de la teneur en certains aldéhydes et cétones dans les échantillons de baies de goji séchées. La teneur en composés esters dans les baies de goji a diminué de manière significative après le séchage aux micro-ondes. La teneur en aldéhydes, cétones et alcools des baies de goji lyophilisées est plus élevée que celle des baies de goji traitées par d'autres méthodes de séchage. Les résultats montrent que cette méthode permet de maintenir les types et les teneurs en composés organiques volatils des baies de goji au niveau le plus proche de celui des baies de goji fraîches. Cela peut être dû au fait que la lyophilisation se fait à une température plus basse, ce qui ralentit l'apparition de réactions chimiques dans le fruit et préserve les composants volatils instables.

Cette étude a révélé que le séchage par micro-ondes et le séchage à l'air chaud ont le plus grand impact sur les composés organiques volatils des baies de Goji Qaidam, tandis que la lyophilisation peut préserver les substances volatiles des baies de Goji dans toute la mesure du possible. En outre, le séchage par micro-ondes et la lyophilisation nécessitent des équipements de traitement importants, ce qui augmente le coût de la transformation des baies de Goji, tandis que le séchage à l'ombre naturelle requiert des exigences environnementales élevées. Par conséquent, bien que les composés organiques volatils présents dans les baies de Goji après le séchage à l'air chaud soient perdus de manière significative, cette méthode reste la principale méthode de séchage des baies de Goji à l'heure actuelle, en raison de son faible coût et de sa capacité à être traitée en grandes quantités. En résumé, cette étude a établi une méthode d'analyse rapide par GC-IMS des composants volatils dans les baies de Goji Qaidam selon différentes méthodes de séchage. En comparant les effets des différentes méthodes de séchage sur l'apparence, les types et la teneur en composants volatils des baies de Goji Qaidam, il a été déterminé que la méthode de séchage par micro-ondes n'est pas adaptée au traitement des baies de Goji séchées. La méthode de lyophilisation est le moyen le plus efficace de préserver les composés organiques volatils des baies de Goji dans toute la mesure du possible, mais la réduction de son coût de traitement est devenue un problème urgent à résoudre à l'avenir.

En résumé, cette étude a établi une méthode d'analyse des composés organiques volatils dans les baies de Goji Qaidam à l'aide du GC-IMS, et a comparé les effets de différentes méthodes de séchage sur les composés organiques volatils dans les baies de Goji. Les résultats ont montré des changements significatifs dans les composés organiques volatils des baies de Goji séchées, indiquant que la lyophilisation peut maximiser la rétention des composés organiques volatils dans les baies de Goji et qu'elle est plus appropriée pour le séchage et la transformation des baies de Goji.