Optimisation de la surface de réponse du processus d'extraction de fibres alimentaires à partir de résidus de fruits d'argousier et évaluation de leurs propriétés d'application
Hippophae rhamnoides Linn, également connu sous le nom d'épine aigre ou de saule aigre, a une longue histoire d'utilisation médicinale et comestible dans la culture populaire. Les feuilles d'Hippophae rhamnoides ont également été incluses dans la liste des nouvelles ressources alimentaires au cours des dernières années. La Chine est le pays qui possède les ressources naturelles de germoplasme d'argousier les plus riches au monde. Elle est non seulement riche en ressources d'argousier sauvage, mais c'est aussi le pays qui possède la plus grande superficie d'argousier planté artificiellement. L'argousier est l'une des espèces d'arbres les plus importantes de la forêt de protection des "Trois Nord". Selon les statistiques, en janvier 2022, la superficie totale de plantation d'argousier en Chine était d'environ 31,07 millions de mu, ce qui représente plus de 90% de la plantation d'argousier dans le monde. Le fruit de l'argousier est considéré comme une bonne ressource végétale pour prévenir et traiter les maladies cardiovasculaires, le diabète, les maladies inflammatoires, les maladies de la peau, les ulcères gastriques et même le cancer, car il est riche en vitamines, en flavonoïdes, en polyphénols, en acides organiques, en linoléine, en acides aminés essentiels et en autres substances biologiques actives.

Actuellement, l'industrie chinoise de l'argousier se concentre principalement sur le traitement des boissons et l'extraction de l'huile d'argousier. Parmi eux, Zeng et al. ont découvert que le prétraitement par micro-ondes combiné à une extraction par solvant accélérée à court terme peut améliorer la qualité nutritionnelle de l'huile d'argousier ; Liu et al. ont optimisé le processus d'extraction de l'huile de fruits d'argousier ; Fu et al. ont développé des boissons fermentées à base d'argousier en utilisant la pulpe d'argousier comme matière première ; Li a analysé l'état actuel de la transformation du vin de fruits d'argousier afin de promouvoir son développement. Le taux de résidus des fruits d'argousier transformés est d'environ 20%, et la plupart d'entre eux sont séchés et utilisés comme aliments pour animaux ou jetés, ce qui entraîne directement une pollution de l'environnement et un gaspillage des ressources terrestres. La teneur en fibres alimentaires des résidus de fruits d'argousier est supérieure à 50%. Elles peuvent favoriser la prolifération de bactéries intestinales bénéfiques, augmenter la capacité d'absorption du corps humain, réduire le cholestérol et les triglycérides dans le plasma et aider à contrôler les effets sur la santé tels que l'obésité.

Sur cette base, cette étude a optimisé le processus d'extraction des fibres alimentaires solubles (SDF) et insolubles (IDF) des résidus de fruits d'argousier dans l'industrie du vin de fruits d'argousier, et a comparé l'applicabilité de différentes fibres alimentaires. L'objectif est de fournir une référence théorique pour l'utilisation complète des ressources de déchets dans l'industrie de l'argousier, la production de produits de fibres alimentaires à haute valeur ajoutée avec différents types d'utilisation et l'extension de la chaîne de l'industrie de l'argousier.

 

Le mécanisme de l'effet synergique entre les ultrasons et les enzymes est que les ultrasons peuvent renforcer l'activité enzymatique et améliorer le rendement des fibres alimentaires. Dans cette étude, le processus optimal a été obtenu par optimisation de la surface de réponse comme suit : ajout de 5% cellulase, température ultrasonique de 60 ℃, puissance ultrasonique de 120W et durée ultrasonique de 42min. À ce moment-là, le rendement en SDF était de (16 ± 1)%, le rendement en IDF était de (73 ± 2)%, et le rapport SDF/IDF était de 0,21 ± 0,01. Dans les mêmes conditions de traitement, en utilisant les ultrasons seuls, le rendement en SDF est de (12 ± 4)%, le rendement en IDF est de (65 ± 1)%, et le rapport SDF/IDF est de 0,18 ± 0,08 ; Le rendement en SDF en utilisant la méthode de la cellulose seule est de (11 ± 1)%, le rendement en IDF est de (67 ± 1)%, et le rapport SDF/IDF est de 0,16 ± 0,02. On peut constater que la méthode enzymatique assistée par ultrasons pour la préparation de fibres alimentaires à partir de résidus de fruits d'argousier présente un avantage significatif en termes de rendement et augmente la proportion de fibres alimentaires solubles.
La fibre alimentaire totale du résidu du fruit de l'argousier présente de bonnes propriétés d'application, notamment en termes de capacité de gonflement et de rétention d'huile, qui sont respectivement de 3,12 ± 0,13mL/g et de (4,47 ± 0,41)%. Il a également un bon effet d'adsorption sur le cholestérol, l'adsorption du cholestérol étant presque deux fois plus élevée que celle du SDF à un pH de 7.
En résumé, l'utilisation des sous-produits de la transformation de l'argousier, tels que les résidus de fruits, permet de préparer efficacement différents types de fibres alimentaires, d'améliorer l'utilisation des ressources, de réduire les coûts de l'industrie et d'obtenir des produits à forte valeur ajoutée. Cela présente une certaine valeur économique et une importance sociale pour promouvoir le développement de l'industrie de l'argousier.