Les aliments qui contiennent du bêta-carotène

Bêta-carotène [grec β Et etLatdanscarotA AAAa(carotte)]Est un colorant naturel, complément alimentaire et pro-vitamine a (VA) qui est largement utilisé dans les aliments, les aliments pour animaux, les suppléments et les cosmétiques....... Il appartient à la famille des caroténoïdes. Le marché mondial des caroténoïdes représentait 1,5 milliard de dollars US en 2014 et devrait atteindre près de 1,8 milliard de dollars US en 2019, avec un taux de croissance annuel composé (tca) de 3. 9% [1], et le caroténoïde ayant la plus grande valeur marchande est le β-carotène (US$26,1 milliards en 2010, devrait augmenter à US$33,4 milliards en 2018, avec un tcac de 3,1 %) [2].

La carotte (Daucus carota L.), appartenant à la famille des apiacées (anciennement connue sous le nom de la famille du panais), est une culture à semis direct de saisSur lefroide qui produit la meilleure couleur dans ses racines lorsque la température de l’air est de 18-21 °C [3]. Les carottes contiennent du β-carotène, qui se présente en différentes couleurs, le violet, le jaune et l’orange étant les plus communs. Roszkowska et Al., et al.[4] ont constaté que la teneur en β-carotène de trois différentsCarottes colorées, à savoir orange, violet et blanc, était de 74,2, 9,1 et 1. 8 mg/100 g. La teneur en caroténoïdes dans les carottes est un indicateur important pour évaluer la qualité des variétés de carottes et constitue la base principale pour le développement et l’utilisatiSur le[5]. La teneur totale en caroténoïdes de la partie comestible des carottes varie de 6000 à 54800 μg/100 g[6], et le β-carotène représente de 45 à 80% du total des carottes oranges [7].

Différentes variétés de carottes contiennent différentesQuantités de β-carotèneEn raison de divers facteurs géographiques et environnementaux [8]. Mendelo et Al., et al.ont étudié neuf variétés différentes de carottes et ont constaté que KamarunF1 avait la teneur en β-carotène la plus élevée (213,66 mg/100 g). La teneur en β-carotène d’une même variété varie selon les méthodes de prétraitement et de conservation [9]. La Chine est le monde' S premier producteur de carottes. Étant donné que la teneur en β-carotène des carottes est la plus élevée (47,5-1030 μg/g) de tous les légumes [10], et qu’elles sont bon marché et faciles à obtenir, elles peuvent fournir une source d’extractionpourGrandes quantités de β-carotène naturel....... Cet article décrit la structure et les propriétés, les utilisations et les récentesRecherche sur l’extractiondu β-carotène des carottesAu pays et à l’étranger, dans le but de fournir une référence pour l’extractiondu β-carotène.

1 propriétés physico-chimiques du β-carotène

1.1 propriétés du β-carotène

La structure chimiqueFormule de β-carotèneEst illustré à la Figure 1. Formule moléculaire C40 H H56, poids moléculaire 536,88, avec 4 centres d’isoprène au milieu et un anneau de cétone violette à la fin, point de fusion 176~182 ℃, sensible à la lumière, à la chaleur et à l’oxygène. Il n’y a pEn tant qued’atome de carbone asymétrique dans la molécule all-trans, et n’est pas optiquement actif. Des températures et des pressions élevées (625 MPa, 117 °C) lui sont préjudiciables et peuvent facilement causer une isomérisation [11]. Ses isomères (voir Figure 1) sont principalement: 9-cis, 13-cis et 15-cis β-carotène. En raison de la faible stabilité du β-carotène et des limitations de sa solubilité, il peut être encapsulé dans des liposomes tels que des microcapsules, des cyclodextrines et des vésicules. Il peut également être préparé dans un système à cristaux liquides à l’aide d’agents tensioactifs, ou il peut être préparé dans une émulsion pour réduire les pertes pendant la préparation et le stockage et pour améliorer la solubilité et la biodisponibilité [12]. Zhou Qingxdanset Al., et al.[13] ont comparé les effets des antioxydants EDTA-2Na, de l’acide l-ascorbique, de l’acétate de vitamine E et de leurs combinaisons sur la stabilité des microémulsions de β-carotène pendant le traitement et l’entreposage. La valeur de dégradation du β-carotène a été mesurée par un colorimètre, et les résultats ont montré que l’edta-2na peut mieux stabiliserMicroémulsions de β-carotène.

1.2 utilisations du β-carotène

Il a été rapporté que plus de 700 types de caroténoïdes ont été identifiés, dont environ 50 types apparaissent dans l’alimentation quotidienne des humains [14]. Le bêta-carotène est présent dans divers tissus du corps humain, principalement stockés dans les graisses et le foie [15]. Le corps humadansne peut synthétiser le bêta-carotène lui-même et doit l’obtenir à partir de la nourriture. Facteurs qui influent sur laBiodisponibilité et bioconversion du bêta-carotèneDans le corps humain comprennent: graisses et huiles comestibles, type de plante, fibre, température, etc. Parmi eux, les graisses et huiles comestibles peuvent favoriser la Formation des formateursde micelles par le bêta-carotène, qui est bénéfique pour l’absorption humaine. Les fibres ne sont pas propices à la libération de bêta-carotène à partir des cellules et ont une mauvaise sélectivité biologique [16].

Le β-carotène naturel est all-trans, etLe β-carotène all-trans a une biodisponibilité plus élevéeQue ses isomères [17]. Les taux de conversion biologique du 9-ic et du 13-ic sont respectivement de 38% et 53%, tandis que le all-trans est de 100% [18]. Le bêta-carotène peut être obtenu à partir d’algues, de Les fruitset de légumes, ainsi que de certains champignons. Actuellement, la source du bêta-carotène sur le marché étranger est la synthèse chimique, qui représente 90%. Le bêta-carotène obtenu à partir d’aliments naturels est plus bénéfique pour la santé humaine [19], et la quantité de bêta-carotène absorbée par les plantes varie de 5% à 65%[20].

Le bêta-carotène a un fort effet antioxydant car il contient de nombreuses doubles liaisons conjuguées insaturées et se compose uniquement des deux éléments carbone et hydrogène. Il peut récupérer des radicaux d’oxygène singlet (1O2) et d’anion superoxyde (O2-), chaque molécule pouvant récupérer jusqu’à 1000 radicaux. C’est une source importante de vitamine A (VA). Un manque d’av peut conduire à la cécité nocturne et à la xéroophthalmie, tandis qu’un apport excessif d’av peut causer la tératogénicité, l’ostéoporose, des dommages au foie et d’autres effets indésirables [21]. Lorsque le corps ingère de grandes quantités de β-carotène, il est converti par leEnzyme β-carotène 15,15&#- la monooxygénase peut non seulement reconstituer l’av à temps, mais elle peut également réduire efficacement l’incidence de certaines maladies. Par exemple, on a récemment découvert que le bêta-carotène peut inhiber le neuroblastome, la tumeur solide extracrânienne la plus courante dans l’enfance [22]. Le 9-cis-bêta-carotène peut empêcher les macrophages de se transformer en cellules mousse et inhiber le processus d’athérosclérose [23]. l’oxydationProduits à base de bêta-carotène: bêta-ionone, 5,6-époxy-bêta-ionone et dihydrocapsaïcine (DHA) peuvent fournir une source de saveur et de parfum [24]; Le bêta-carotène a également anti-mutagène, préventif chimique, photoprotecteur, améliorant la communication intercellulaire et régulant l’activité du système immunitaire. Cependant, pour les grands fumeurs et les buveurs, de grandes quantités de bêta-carotène peuvent augmenter leur risque de cancer du poumon [25].

2 méthode d’extractiondu bêta-carotène des carottes

Le bêta-carotène est situé sur les chloroplastes des tissus cellulaires. À propos deObtenir du bêta-carotène à partir de carottes, la paroi cellulaire doit être détruite. Les méthodes courantes de perturbation cellulaire comprennent le meulage mécanique, les méthodes physiques ultrasonore, la dissolution chimique et la perturbation enzymatique. La paroi cellulaire est plus dure que la membrane cellulaire, qui peut être détruite par osmose, ainsi la perturbation est principalement concentrée sur la paroi cellulaire. D’un point de vue physique, la congélation des carottes est plus propice à l’extractiondu β-carotène parce que les composants entre les parois cellulaires des carottes sont détruits pendant le processus de décongélation, provoquant la dissociation des parois cellulaires. Couplé à la formation de cristaux de glace, cela cause des dommages à l’organisation structurelle des carottes, de sorte que le β-carotène est facilement extrait [26]. De plus, les carottes congelées perdent moins de nutriments [27].

Au cours des dernières années, les méthodes nationales et étrangères pourExtractiondu β-carotèneDe carottes ont inclus: la méthode de solvant organique, la méthode d’extraction assistée par ultrasons, la méthode d’extraction assistée par micro-ondes, la méthode de microémulsion, la méthode d’extraction accélérée par solvant, la méthode de dissolution et d’extraction enzymatique, et la méthode de fluide supercritique.

2.1 méthode au solvant organique

Bêta-carotène en poudreEst liposoluble et soluble dans les solvants non polaires tels que l’éther, le chloroforme et les huiles, mais à peine soluble dans le méthanol et l’éthanol. Le principe de l’extraction par solvant organique est que sous l’action de la diffusion et de l’osmose, les molécules de solvant entrent dans les cellules par la paroi cellulaire, dissolvantles substances solubles, et le solvant continue à pénétrer dans les cellules par la différence de concentration. Enfin, lorsque l’équilibre est atteint, l’extrait passe des cellules au solvant, atteignant ainsi le but de l’extraction [28]. Bien queLe β-carotène est insolubleDans les solvants polaires tels que le méthanol et l’éthanol, le méthanol et l’éthanol sont utilisés dans l’extraction du β-carotène des carottes dans les solvants organiques. En effet, les carottes fraîches contiennent beaucoup d’eau (86% à 89%), et le but de l’ajout de solvants polaires est de mélanger avec de l’eau pour augmenter la perméabilité du solvant non polaire et ainsi faciliter l’extraction du β-carotène [29]. Nowak et Al., et al.[30] ont utilisé un solvant mixte d’l’hexaneet d’éthanol à 96% (rapport volume 1:1) pour extraire le β-carotène de 17 variétés différentes de carottes. Il en a résulté que la variété Kazan F1 contenait (17,1 ± 3,7) mg/100 g (poids frais) de β-carotène.

Les solvants organiques sont les plus utilisés et les moins chers, mais ils sont également très toxiques et nécessitent de grandes quantités pour être utilisés. Par conséquent, des solvants respectueux de l’environnement et peu utilisés sont nécessaires pour extraire le β-carotène [31]. Le paramètre de solubilité de Hansen (HSP) et le COSMO-RS ont été utilisés pour comparer les solvants d’extraction vert et à faible toxicité: le 2-méthyl tétrahydrofurane (2-méthf), le carbonate de diméthyle (DMC), l’éther de cyclopentyl-méthyle (CPME), l’isopropanol (IPA), l’acétate d’éthyle et l’hexane sur l’extraction des caroténoïdes des carottes. Les résultats des deux simulations sont les suivants: le modèle HSP montre que les solvants non polaires ou à faible polarité sont plus favorables à l’extraction des caroténoïdes, tandis que le modèle COSMO-RS indique que la teneur en caroténoïdes dans le CPME, le 2-méthf et l’acétate d’éthyle est plus élevée que dans l’hexane.

La vérification expérimentale des résultats est plus proche des résultats simulés par le modèle COSMO-RS, et la teneur en caroténoïdes dans le solvant CPME est la plus élevée (78. 4 mg/100 g poids sec), dont le β-carotène représentait 66%. Cela signifie que ces solvants à faible toxicité et biodégradabilité peuvent remplacer l’hexane pour l’extraction des caroténoïdes des carottes, ce qui est très important pour l’industrie alimentaire. Rajabi et Al., et al.[33] ont établi un modèle COSMO-RS et ont utilisé des liquides ioniques comme extractants pour extraire le β-carotène de l’hexane. La capacité d’extraction de différents liquides ioniques a été examinée et la méthode de surface de réponse (RSM) basée sur le design composite central (CCD) a été utilisée pour optimiser les paramètres expérimentaux. Les résultats ont montré que le liquide ionique avec un cation tétraméthylAmmonium ammoniumcombiné à un anion acétate extrait 63,09% du β-carotène.

En résumé, bien que la méthode d’extraction au solvant organique soit simple à utiliser, la longue durée d’extraction n’est pas propice au β-carotène. Par conséquent, les micro-ondes et les ultrasons devraient être introduits comme outils auxiliaires pour raccourcir le temps d’extraction.

2.2 méthode d’extraction assistée par micro-ondes

Le chauffage traditionnel est basé sur le transfert de chaleur, qui transfère la chaleur de la source de chaleur à l’échantillon. Cependant, le chauffage par micro-ondes ne nécessite pas de milieu intermédiaire et l’énergie est introduite directement dans l’échantillon sans milieu. Les solvants non polaires n’absorbent pas l’énergie des micro-ondes, de sorte que pour accélérer l’extraction, des solvants polaires sont souvent ajoutés aux solvants non polaires. Les molécules polaires reçoivent de l’énergie de rayonnement micro-ondes et génèrent un effet thermique par des collisions de rotation dipolaire moléculaire à une fréquence de 2,45 milliards de fois par seconde [34]. Dans le champ micro-ondes, la différence dans la capacité d’absorption des micro-ondes fait que certaines régions de la matière matricielle ou certains composants du système d’extraction sont chauffés sélectivement, ce qui fait que la matière extraite se sépare de la matrice ou du système et pénètre dans l’extrant avec une constante diélectrique plus petite et une capacité d’absorption des micro-ondes relativement faible [35].

Hiranvarachat et Al., et al.[36] ont comparé l’extraction du β-carotène à partir de carottes prétraitées par immersion dans de l’acide citrique à pH 5, eau bouillante, et une solution d’acide citrique bouillante à pH 5 pendant 1-1,5 min, sans prétraitement, puis l’extraction avec des solvants mélangés à micro-ondes (50% d’hexane, 25% d’éthanol, avec un azéotrope près de 58 °C) a été utilisée pour extraire le β-carotène. Le rapport solide-liquide était de 2:75 (g/mL). Les résultats ont montré que la quantité de β-carotène dans les carottes conservées à l’acide était de 23. 10mg/100 g, 29. 74mg/100 g pour l’eau traitée, 32. 8mg/100 g pour les produits traités à l’acide d’ébullition et 23. 26mg/100 g pour les carottes non traitées, ce qui indique que la plus grande quantité de β-carotène se trouve dans les carottes bouillie traitées à l’acide citrique. Comme le traitement à faible teneur en acide (pH 5) peut détruire les polysaccharides dans les parois cellulaires des plantes, comme la pectine et l’hémicellulose, sans affecter la dégradation du β-carotène, la teneur en β-carotène peut être augmentée [37].

Cependant, l’extraction assistée par micro-ondes ne peut être traitée qu’avec une puissance plus faible et un temps plus court. Une puissance Excessive ou un temps de traitement prolongé au micro-ondes entraînera une élévation de la température de la solution d’extraction, endommageant la structure du β-carotène. Hiranvarachat et Al., et al.[38] ont utilisé l’extraction intermittente par micro-ondes pour extraire le β-carotène des résidus de carotte en se basant sur une expérience antérieure. La température de l’eau condensée était de 4 °C, le taux intermittent était de 1/4, le rapport énergie micro-onde/solvant/échantillon de 180 W/75 mL: 2 g, 300 W/150 mL: 2 g, la quantité de β-carotène était respectivement de 126 et 136 mg/100 g, ce qui prouve que l’extraction micro-onde intermittente du β-carotène des carottes est meilleure que l’extraction continue.

2.3 méthode d’extraction assistée par ultrasons

La technologie d’extraction ultrasonique est basée sur l’effet de cavitation de l’ultrason pour augmenter les dommages à la paroi cellulaire de plante, augmentant ainsi la surface de contact entre le solvant et l’analyte, afin de réaliser l’effet d’extraction. Cette technologie peut favoriser et accélérer le processus d’extraction, éviter les dommages de haute température aux ingrédients efficaces dans les matières premières, rendre les ingrédients efficaces relativement faciles à séparer et obtenir des résultats d’extraction plus idéaux que l’extraction conventionnelle. Par rapport aux méthodes traditionnelles d’extraction, la technologie d’extraction assistée par ultrasons peut raccourcir le cycle d’extraction, améliorer la qualité du produit, et a l’avantage d’une efficacité élevée d’extraction. La technologie d’extraction assistée par ultrasons peut détruire la structure des parois cellulaires et accélérer la dissolution des pigments[39].

Carail et Al., et al.[40] ont étudié les effets de la puissance ultrasonique, du temps ultrasonique et de la température ultrasonique sur la structure du β-carotène et ont constaté qu’à mesure que le temps ultrasonique augmente, l’énergie obtenue par les ondes ultrasonores à partir du solvant d’extraction est convertit en chaleur en raison des effets mécaniques et thermiques des ondes ultrasonores, qui font augmenter la température du système d’extraction, plus la dégradation du β-carotène est grave. Purohit et Al., et al.[41] ont comparé les effets d’extraction d’un transducteur ultrasonique et d’un bain ultrasonique sur le β-carotène à partir de résidus de carotte. Sous le transducteur ultrasonique, le temps ultrasonique était de 50 min, 50 °C, 100 W, cycle d’utilisation de 60%, et le rapport solide-solvant était de 0. 3:20 (g/mL), le taux maximal d’extraction du β-carotène était de 83,32 %; Dans un bain ultrasonique, le taux maximal d’extraction du β-carotène était de 64,66 % avec un temps ultrasonique de 50 min, 50 °C, 180 W, 40 kHz.

Sun et Al., et al.[42] ont établi une équation de dégradation cinétique pour le β-carotène tout trans et ont étudié sa stabilité lors de l’extraction par ultrasons avec des solvants organiques. Ils ont constaté que le β-carotène est très instable dans le dichlorométhane. L’équation de dégradation cinétique montre que le β-carotène tout trans subit une réaction de dégradation de premier ordre à -5~15 ℃ dans le dichlorométhane et une réaction de dégradation de second ordre à 25 ℃. Les résultats indiquent que le dichlorométhane ne convient pas à l’extraction du β-carotène par ultrasons. Li et Al., et al.[43] ont utilisé de l’huile de tournesol comme solvant pour extraire le β-carotène des carottes fraîches à l’aide d’une extraction assistée par ultrasons. Les paramètres ultrasonore ont été optimisés par une méthode de surface de réponse et comparés à l’hexane traditionnel comme solvant d’extraction. Les résultats ont montré que le rapport huile-solide était de 2 à 10, l’intensité des ultrasons était de 22. 5 W · cm-2, temps ultrasonique 20 min, température ultrasonique 40 ℃, quantité de β-carotène 334,75 mg/L, qui est supérieure à la quantité extraite par hexane (321,35 mg/L), indiquant que les ondes ultrasoniques sont efficaces et que le processus est conforme aux six principes de l’extraction verte.

2.4 méthode de microémulsion

Une microémulsion est un système de dispersion thermodynamiquement stable, isotrope, transparent ou translucide formé par deux liquides non miscibles. Les microémulsions sont composées d’une ou deux gouttelettes de liquide stabilisées microscopiquement par un film interfacial de surfactant. En raison de la stabilité thermodynamique des microémulsions, ils peuvent empêcher l’oxydation des caroténoïdes, améliorant ainsi l’efficacité d’extraction. Les microémulsions peuvent être utilisées pour préparer du β-carotène fonctionnel pour l’alimentation [44], mais il existe également des rapports utilisant la méthode de la microémulsion pour extraire le β-carotène des carottes. Par exemple, Roohinejad et Al., et al.[45] ont utilisé une microémulsion huile-eau comme milieu pour extraire le β-carotène des carottes. Plus pré-traitement avec un champ électrique pulsé. Les paramètres optimaux du procédé d’extraction ont été déterminés à l’aide d’une méthode de diagramme de phase pseudo ternaire en microémulsion. Les résultats ont montré que le temps d’extraction était de 49,4 minutes, la température de 52,2 °C, le rapport carotte/microémulsion était de 1:70 (p/p), la charge de β-carotène était de 19,6 μg/g, l’indice de polydispersion (PDI) était de 0,27 et la taille des particules était de 74 nm. L’efficacité d’extraction était supérieure à celle de l’huile de monolaurine 100% hexane ou 100% glycérol, ce qui prouve que l’utilisation de microémulsions huile dans l’eau peut être utilisée comme milieu d’extraction du β-carotène.

2.5 extraction accélérée au solvant

L’extraction accélérée au solvant est une technique automatisée de prétraitement mise au point ces dernières années. Le principe d’extraction est le suivant: en augmentant la température (50-200 °C) et la pression (500-3000 psi), les forces de van der Waals, les liens d’hydrogène et les moments dipolaires entre le solvant et la matrice sont détruits, la viscosité du solvant est réduite, la tension superficielle du solvant, la tension superficielle du solvant et du substrat, augmentent la surface de contact entre l’analyte et le solvant, et augmentent l’efficacité de diffusion du soluté, afin d’améliorer l’efficacité d’extraction. Par rapport à l’extraction par Soxhlet, à l’extraction par ultrasons, à l’extraction par micro-ondes et à d’autres méthodes couramment utilisées, l’extraction accélérée par solvant présente les avantages suivants: un temps d’extraction court (généralement 15 min), une faible consommation de solvant (seulement 1,5 mL de solvant est nécessaire pour un échantillon de 1 g), une efficacité d’extraction élevée, une sécurité élevée et un degré élevé d’automatisation [46]. 5 mL de solvant), une efficacité d’extraction élevée, une sécurité élevée et un degré élevé d’automatisation, etc. [46]. Cependant, le prix de l’extracteur accéléré de solvant est plus élevé que celui du micro-ondes général et des ultrasons.

Saha et al. [47] ont utilisé l’extraction accélérée par solvant pour extraire les caroténoïdes des carottes. Le paramètre expérimental de solubilité de HildebrEt en plusa été utilisé pour prédire le choix de trois combinaisons de solvant différentes: l’acétonitrile et l’hexane dans un rapport de 3:5, l’éthanol et l’hexane dans un rapport de 4:3, et l’éthanol, l’hexane et l’acétonitrile dans un rapport de volume de 2:3:1 (tous les rapports de volume) ont été choisis aux fins de prédiction. Les effets de l’extraction à différentes températures d’extraction de 40, 50, et 60 °C et des temps de 5, 10, 15min. Après optimisation, il a été conclu que l’agent d’extraction est un mélange à trois composants, la température est 60℃, le temps est 15min, et la terre diatomée est ajoutée comme déshydratant pendant le processus d’extraction (carotte: la terre diatomée est 4:1).

2.6 dissolution enzymatique et méthode d’extraction

Le traitement combiné de la cellulase et de la pectinase peut effectivement augmenter le taux d’extraction du β-carotène. En effet, la paroi cellulaire de la plante est un système extrêmement complexe, principalement composé d’un squelette de cellulose, qui est rempli d’une grande quantité de substances telles que l’hémicellulose, la pectine et la lignine. Ces substances sont mélangées et mélangées pour former un système structurel extrêmement complexe. En améliorant le taux d’extraction du β-carotène dans les carottes, la double résistance de la paroi cellulaire et de la substance intercellulaire doit être surmontée. La Cellulase seule est difficile à lyser complètement la paroi cellulaire. Le traitement combiné avec la pectinase peut réduire la résistance au transfert de masse de la paroi cellulaire et de la substance intercellulaire, qui est une barrière de transfert de masse à la diffusion des ingrédients actifs de l’intérieur de la cellule vers le milieu d’extraction, et améliorer le taux d’extraction des ingrédients actifs [48].

Ma et al. [49] ont étudié le prétraitement du jus de carotte avec différentes enzymes pour extraire les caroténoïdes à l’intérieur. Après des expériences à facteur unique et une optimisation orthogonale, les paramètres expérimentaux ont été obtenus: à une température de 45 °C, pH 5, temps de réaction 120 min, 1. 5% de pectinase pour extraire le β-carotène était de 69,1 μg/mL, tandis qu’à 50 °C, pH 5, temps de réaction 60min, 1. 5% de cellulase pour extraire le β-carotène était de 68,7 μg/mL, et l’ajout d’une seule enzyme au système à son tour peut également augmenter significativement la teneur en β-carotène. Cependant, lorsque la pectinase et la cellulase sont ajoutées simultanément dans des proportions égales, le système présente des effets antagonistes. Selon l’analyse, étant donné que la pectinase représente la plupart des enzymes complexes utilisées dans l’industrie, et la cellulase seulement une faible proportion, les résultats du traitement avec les deux enzymes dans la même proportion ne sont pas bons. Les Enzymes coûtent cher, de sorte qu’il y a eu peu de rapports sur leur application dans ce domaine au cours des dernières années.

2.7 extraction par fluide supercritique

Le point critique d’une substance est utilisé, au-dessus duquel l’interface entre les phases gazeuse et liquide disparaît et les deux phases deviennent un mélange homogène. Ce fluide est appelé un fluide supercritique. À l’état supercritique, un fluide supercritique est mis en contact avec la substance à séparer, de sorte que les composants ayant une solubilité, un point d’ébullition et un poids moléculaire différents peuvent être sélectivement extraits et séparés. La densité et la constante diélectrique du fluide supercritique augmenteront avec l’augmentation de la pression dans un système fermé. En utilisant l’augmentation programmée de la pression, des molécules avec différentes polarités peuvent être extraites pas à pas [50]. Cependant, les fluides supercritiques sont rares et exigeants, ce qui les rend peu utilisés dans diverses applications. Mustafa et al. [51] ont utilisé du CO2 supercritique pour extraire le β-carotène des carottes, en utilisant l’huile d’essence minérale végétale comme cosolvant pour augmenter le rendement d’extraction. Les résultats ont montré qu’à 40min, 400bar, 60 ℃, le débit de CO2 était de 5mL/min, le débit d’huile minérale était de 0,2ml /min, et le rendement d’extraction de β-carotène était d’environ 270 μg/g poids sec et 35 μg/g poids humide.

3 perspectives

L’extraction actuelle du β-carotène des carottes pose encore quelques problèmes: (1) en termes de sécurité environnementale et de son application dans les denrées alimentaires et les cosmétiques, l’utilisation de solvants à faible toxicité pourExtrait de β-carotèneDes carottes présente des avantages évidents par rapport aux solvants conventionnels. Cependant, le temps d’extraction généralement plus long (1-6h) peut causer la dégradation du β-carotène [52], et la source des solvants à faible toxicité est plus coûteuse que celle des solvants généraux; (2) le β-carotène est facilement dégradé et a une variété d’isomères, et il est difficile de le quantifier avec précision en raison du manque de normes; (3) l’extraction assistée par ultrasons, l’extraction accélérée par liquide, l’extraction assistée par micro-ondes, l’extraction assistée par enzymes et l’extraction supercritique par fluide sont rapides et efficaces, mais ces techniques sont encore au stade du laboratoire et les applications industrialisées à grande échelle ne sont pas encore très courantes. 

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