\u00c9tude comparative de cinq m\u00e9thodes d'extraction de l'huile volatile du gingembre
\nZingiber officinale Roscoe est le rhizome frais du gingembre, une plante herbac\u00e9e vivace de la famille du gingembre, originaire d'Asie tropicale et largement cultiv\u00e9e dans la plupart des pays tropicaux d'Am\u00e9rique. Le \"Shennong Bencao Jing\" indique que \"les \u00eatres vivants sont de bonne qualit\u00e9\". Une consommation prolong\u00e9e peut \u00e9liminer les odeurs naus\u00e9abondes et favoriser le bien-\u00eatre des dieux. Le \"Newly Compiled Materia Medica\" indique : \"Adoucit l'esprit des dieux, pr\u00e9vient les \u00e9pid\u00e9mies et aide \u00e0 la production de qi, ce qui peut dissiper le vent et les mauvais esprits\". Les livres anciens rapportent que la consommation r\u00e9guli\u00e8re de gingembre permet de chasser le vent et les mauvais esprits, de renforcer le cerveau et de clarifier l'esprit. L'huile volatile du gingembre contient principalement deux types de compos\u00e9s : les monoterp\u00e8nes et les sesquiterp\u00e8nes. Les compos\u00e9s les plus abondants sont l'\u03b1-ging\u00e8ne, l'\u03b1-pin\u00e8ne, l'\u03b2-carvac\u00e8ne, le camph\u00e8ne, le laur\u00e8ne, le citronellol, etc. La recherche pharmacologique moderne a montr\u00e9 que le gingembre a des effets pharmacologiques tels qu'anti-inflammatoires, analg\u00e9siques, antioxydants, antibact\u00e9riens, anti\u00e9m\u00e9tiques, et qu'il peut \u00e9galement traiter les maladies cardiovasculaires et du syst\u00e8me immunitaire. L'\u00e9quipe de recherche a pr\u00e9c\u00e9demment confirm\u00e9, par le biais de la pharmacologie de r\u00e9seau, que l'huile volatile de gingembre poss\u00e8de un m\u00e9canisme d'action \u00e0 composantes, cibles et voies multiples dans le traitement de la maladie du vent de t\u00eate, ce qui indique qu'elle a un certain effet protecteur sur le syst\u00e8me nerveux.
\nLes m\u00e9thodes d'extraction couramment utilis\u00e9es pour l'huile essentielle de gingembre comprennent la distillation \u00e0 la vapeur, les ultrasons, les micro-ondes, la distillation assist\u00e9e par enzyme, etc. L'extraction au CO2 supercritique est couramment utilis\u00e9e dans l'industrie. Li et al. ont utilis\u00e9 la distillation \u00e0 la vapeur pour extraire des huiles volatiles de gingembre provenant de diff\u00e9rentes r\u00e9gions, avec des rendements en huile allant de 0,14% \u00e0 0,41%, et ont identifi\u00e9 23 \u00e0 39 compos\u00e9s. Xie et al. ont utilis\u00e9 la distillation \u00e0 la vapeur assist\u00e9e par flash pour extraire l'huile volatile de gingembre avec un rendement en huile allant jusqu'\u00e0 0,665%. Chen et al. ont constat\u00e9 que le taux d'extraction de l'huile volatile du gingembre varie selon les r\u00e9gions, le gingembre produit dans le Sichuan ayant un taux d'extraction plus \u00e9lev\u00e9 et le gingembre produit dans le Shandong ayant un taux d'extraction plus faible. Cependant, il existe peu de rapports sur les diff\u00e9rences entre les principaux composants des huiles volatiles obtenues par diff\u00e9rentes m\u00e9thodes d'extraction du gingembre produit dans le Shaanxi. Cette \u00e9tude a utilis\u00e9 la GC-MS pour d\u00e9tecter les composants chimiques de l'huile volatile de gingembre obtenue par cinq m\u00e9thodes d'extraction. L'analyse en composantes principales (ACP) et l'analyse de la carte thermique des grappes ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9es pour comparer les diff\u00e9rences entre les composants chimiques et les zones de pics relatives. La microstructure du r\u00e9sidu m\u00e9dicinal a \u00e9t\u00e9 compar\u00e9e visuellement, afin de fournir une r\u00e9f\u00e9rence pour la s\u00e9lection des m\u00e9thodes d'extraction de l'huile volatile de gingembre et pour la poursuite du d\u00e9veloppement et de l'utilisation du gingembre dans des applications pratiques.<\/p>\n
L'extraction de l'huile volatile de gingembre dans la pharmacop\u00e9e chinoise (\u00e9dition 2020) est effectu\u00e9e selon la m\u00e9thode de d\u00e9termination de l'huile volatile (m\u00e9thode de la r\u00e8gle g\u00e9n\u00e9rale 2204A). Actuellement, l'extraction en laboratoire de l'huile volatile de gingembre utilise g\u00e9n\u00e9ralement la m\u00e9thode de distillation \u00e0 la vapeur de la pharmacop\u00e9e actuelle. Les recherches bibliographiques ont montr\u00e9 que les composants de l'huile volatile de gingembre obtenus par extraction au CO2 supercritique dans l'industrie sont plus complexes que ceux obtenus par distillation \u00e0 la vapeur, avec des diff\u00e9rences de composition significatives, et qu'ils sont susceptibles de se m\u00e9langer \u00e0 d'autres composants non volatils tels que les ph\u00e9nols. Par cons\u00e9quent, cette \u00e9tude a principalement utilis\u00e9 trois types de m\u00e9thodes de distillation assist\u00e9e \u00e0 la vapeur, \u00e0 savoir l'hydrolyse enzymatique, les ultrasons et les micro-ondes, pour comparer avec la distillation \u00e0 la vapeur, et a \u00e9galement ajout\u00e9 l'op\u00e9ration simple de la m\u00e9thode de pressage pour comparer avec les quatre m\u00e9thodes susmentionn\u00e9es.
\nLes rendements en huile de l'huile volatile de gingembre extraite par cinq m\u00e9thodes, \u00e0 savoir la distillation \u00e0 la vapeur, la distillation \u00e0 la vapeur assist\u00e9e par des enzymes, la distillation \u00e0 la vapeur assist\u00e9e par des ultrasons, la distillation \u00e0 la vapeur assist\u00e9e par des micro-ondes et le pressage, \u00e9taient respectivement de 0,18%, 0,19%, 0,21%, 0,18% et 0,10%. Parmi eux, la distillation \u00e0 la vapeur assist\u00e9e par ultrasons a donn\u00e9 le rendement en huile le plus \u00e9lev\u00e9 et a permis d'identifier le plus grand nombre de types de composants chimiques. Les composants de l'huile volatile d\u00e9tect\u00e9s par GC-MS dans cette \u00e9tude \u00e9taient similaires \u00e0 ceux d\u00e9tect\u00e9s par Li et al. et Gunasena et al. mais il y avait \u00e9galement des diff\u00e9rences, qui peuvent \u00eatre dues \u00e0 des diff\u00e9rences dans l'origine et les m\u00e9thodes d'extraction du gingembre.
\nL'utilisation de m\u00e9thodes traditionnelles telles que la distillation \u00e0 la vapeur et l'extraction par solvant pour extraire les huiles volatiles des plantes m\u00e9dicinales pose g\u00e9n\u00e9ralement des probl\u00e8mes tels qu'une consommation excessive d'\u00e9nergie et de temps, des solvants organiques r\u00e9siduels et un faible rendement en huiles volatiles, qui sont progressivement remplac\u00e9s par des technologies \u00e9mergentes. La distillation \u00e0 la vapeur assist\u00e9e par enzymes est une m\u00e9thode r\u00e9cemment mise au point pour extraire les huiles essentielles des plantes naturelles. En appliquant des enzymes appropri\u00e9es pour le pr\u00e9traitement enzymatique des plantes, la paroi cellulaire est compl\u00e8tement hydrolys\u00e9e, ce qui favorise la lib\u00e9ration des m\u00e9tabolites secondaires dans la cellule et augmente le rendement des huiles volatiles. La distillation \u00e0 la vapeur assist\u00e9e par ultrasons utilise principalement des effets m\u00e9caniques, des effets de cavitation, des effets thermiques et des effets chimiques pour favoriser la s\u00e9paration rapide des mol\u00e9cules cibles du support, c'est-\u00e0-dire pour favoriser la destruction de la structure cellulaire de la plante et promouvoir efficacement l'\u00e9coulement des contenus cellulaires tels que les huiles volatiles. Les micro-ondes sont des ondes \u00e9lectromagn\u00e9tiques qui peuvent favoriser la rotation rapide des mol\u00e9cules polaires dans un champ \u00e9lectrique par le biais d'interactions dipolaires, ce qui permet d'obtenir un chauffage rapide. L'introduction des micro-ondes am\u00e9liore consid\u00e9rablement le taux de chauffage du syst\u00e8me en modifiant la m\u00e9thode de chauffage dans la distillation des huiles essentielles. Gr\u00e2ce \u00e0 l'effet synergique du transfert de chaleur et de masse, le taux de s\u00e9paration des huiles volatiles est effectivement am\u00e9lior\u00e9. Cependant, une puissance d'irradiation par micro-ondes excessive peut facilement entra\u00eener la perte de composants volatils et la d\u00e9gradation thermique des mati\u00e8res v\u00e9g\u00e9tales. Par rapport \u00e0 la m\u00e9thode de distillation \u00e0 la vapeur, les trois m\u00e9thodes auxiliaires de distillation \u00e0 la vapeur peuvent subir des changements dus \u00e0 l'instabilit\u00e9 thermique des composants volatils, qui peuvent \u00eatre affect\u00e9s par les micro-ondes, les ultrasons et les effets des enzymes, ce qui entra\u00eene des diff\u00e9rences dans les composants et les zones de pic relatives.
\nDans cette \u00e9tude, la m\u00e9thode d'extraction de l'huile volatile de gingembre de la litt\u00e9rature de r\u00e9f\u00e9rence a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9e pour l'extraction du jus et le traitement ult\u00e9rieur afin d'obtenir des composants liposolubles. Lors de l'utilisation du GCMS pour d\u00e9terminer les huiles volatiles (composants lipophiles) obtenues par diff\u00e9rentes m\u00e9thodes d'extraction, le seuil a \u00e9t\u00e9 uniform\u00e9ment ajust\u00e9 \u00e0 20, et trois compos\u00e9s ont \u00e9t\u00e9 identifi\u00e9s par la m\u00e9thode de pressage. Par rapport \u00e0 d'autres m\u00e9thodes, on suppose que l'extraction de l'huile volatile de gingembre par la m\u00e9thode de pressage n'est pas incompl\u00e8te. Cependant, les surfaces relatives des pics d'\u03b1 - ging\u00e9r\u00e8ne et de \u03b2 - sesquiterp\u00e8ne obtenus \u00e9taient significativement plus \u00e9lev\u00e9es que pour les quatre autres m\u00e9thodes, et une quantit\u00e9 relativement plus importante de 6-ging\u00e9rol a pu \u00eatre obtenue. Il en ressort que la m\u00e9thode de pressage permet d'extraire facilement et rapidement l'\u03b1 - ging\u00e9r\u00e8ne, le \u03b2 - sesquiterp\u00e8ne et le 6-ging\u00e9rol du gingembre frais, tout en consommant peu d'\u00e9nergie et en minimisant la pollution. Le 6-ging\u00e9rol est un compos\u00e9 ph\u00e9nolique alkyle form\u00e9 par d\u00e9shydratation du 6-ging\u00e9rol, appartenant au ging\u00e9rol. La structure mol\u00e9culaire du ging\u00e9rol contient un groupe fonctionnel 3-m\u00e9thoxy-4-hydroxyph\u00e9nyle. En fonction des diff\u00e9rentes cha\u00eenes d'hydrocarbures reli\u00e9es par ce groupe fonctionnel, le ging\u00e9rol peut \u00eatre divis\u00e9 en diff\u00e9rents types tels que le ging\u00e9rol, le ging\u00e9rol, le ging\u00e9rol, le ging\u00e9rol dic\u00e9tone, le ging\u00e9rol diol, etc. La concentration de ging\u00e9rol est plus faible que celle du ging\u00e9rol, mais son activit\u00e9 biologique est plus \u00e9lev\u00e9e.
\nLors de l'observation au microscope des r\u00e9sidus de gingembre obtenus par diff\u00e9rentes m\u00e9thodes d'extraction, il est difficile de trancher manuellement pour garantir des normes d'\u00e9paisseur d'\u00e9chantillon uniformes, et l'\u00e9chantillon contient un grand nombre de bulles. Par cons\u00e9quent, l'observation au microscope n'est qu'une m\u00e9thode simple et intuitive pour v\u00e9rifier l'effet des diff\u00e9rentes m\u00e9thodes sur l'extraction de l'huile volatile. Par rapport au rendement en huile, le gingembre a de fortes propri\u00e9t\u00e9s fibreuses, et les ultrasons et l'hydrolyse enzymatique sont plus propices \u00e0 la rupture des cellules huileuses et \u00e0 l'\u00e9coulement de l'huile volatile pendant la distillation \u00e0 la vapeur, am\u00e9liorant ainsi l'efficacit\u00e9 de l'extraction. Bien que les micro-ondes aient un certain impact sur la structure des cellules du gingembre, elles peuvent entra\u00eener la perte de composants volatils et la d\u00e9gradation thermique des plantes fra\u00eeches.<\/p>\n
Cette \u00e9tude a compar\u00e9 la composition chimique, la surface relative des pics et la microstructure de l'huile volatile de gingembre obtenue par diff\u00e9rentes m\u00e9thodes d'extraction et a analys\u00e9 les composants caract\u00e9ristiques de l'huile volatile de gingembre obtenue par diff\u00e9rentes m\u00e9thodes, afin de fournir une r\u00e9f\u00e9rence pour la s\u00e9lection des m\u00e9thodes d'extraction de l'huile volatile de gingembre et pour le d\u00e9veloppement et l'utilisation du gingembre brut dans des applications pratiques.<\/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