Quelles sont les méthodes d’extraction du polyphénol d’extrait de pelure de grenade?

1 aperçu de la recherche sur la grenade et l’extractiSur ledes polyphénols

La grenade (Punica granatumL...............................) est une plante de la famille des Punicaceae. Il est largement cultivé dans les pays tropicaux et subtropicaux et est nSur leseulement comestible, mais aussi largement utilisé en médecine populaire [1-2]. Le fruit de la grenade est principalement composé de trois parties: les graines, la chair et l’écorce. Le jus de grenade est pressé de la chair, et ses ventes augmentent actuellement rapidement dans le monde entier car il est recommandé comme agent prophylactique chimique, chimiothérapeutique, anti-athérosclérotique, anti-inflammatoire, etc. [3-4]; Les graines de grenade sont principalement utilisées pour l’extractiond’huile, etL’huile de graines de grenade a un antioxydant[5], anti-âge [6], et immunity-enhancing [7] fonctions, et est maintenant également vendu sur le marché; L’écorce de grenade est un sous-produit de l’industrie de transformation du jus de grenade et du vdansde grenade, représentant environ 40% du poids frais de l’ensemble des frusonde la grenade [8]. En Chine, la plupart des écorces fraîches de grenade sont jetées et seule une petite quantité est séchée au soleil à des fins médicinales [9].

La pelure de grenade contient une grande quantité de polyphénols, qui sont les principaux ingrédients actifs qui exercent des effets pharmacologiques. Il s’agit de divers composés tels que la punicalagine, l’acide gallique, les procyanidines, l’acide chlorogénique, l’épicatéchine, l’acide caféique, la rutine, la quercétine, le kaempférol, etc. [10], représentant environ 10 à 20% du poids sec de l’écorce de grenade. Des études au cours des 10 dernières années ont montré qu’il a divers effets tels que l’anti-oxydation, anti-athérosclérose, anti-vieillissement, antibactérien, anti-mutation, abaisser les lipides sanguins, abaisser la pression artérielle, et hydratant et beautifying la peau [11-16]. Par conséquent, les polyphénols d’écorce de grenade ont une grande valeur d’application dans la nourriture, la médecine et les produits chimiques.

Les méthodes d’extractiondes polyphénols comprennent principalement: l’extractionpar solvant, l’extraction assistée par micro-ondes et ultrasons, l’extraction enzymatique, l’extraction par fluide supercritique et l’extraction par fluide à ultra-haute pression. Les polyphénols d’écorces de grenade sont des substances instables qui sont facilement endommagées par l’oxydation. Des temps d’extraction prolongés et des températures élevées augmentent la probabilité d’endommager laStructure des polyphénols d’écorce de grenade....... Une faible efficacité d’extraction augmente non seulement les coûts de production, mais réduit également l’activité biologique des polyphénols de la zeste de grenade. Il est donc particulièrement urgent de mener des recherches approfondies et méticuleuses sur les méthodes d’extraction des polyphénols de la peau de grenade et d’établir une méthode d’extraction efficace, rapide, économique et pratique. Cet article passe en revue les méthodes utilisées pour extraire les polyphénols de grenade au cours des dernières années.

2 méthodes d’extraction des polyphénols de grenade

2. 1 extraction au solvant

L’extraction au solvant est la méthode la plus traditionnelle pour extraire les polyphénols. La méthode consiste à séparer différents composants des plantes en fonction de leur solubilité dans différents solvants. Les solvants utilisés sont principalement de l’eau ou des solvants organiques.

Lanping Sun [17] et d’autres utilisésÉthanol pour extraire les polyphénols de l’écorce de grenade, et a déterminé que les Conditions généralesoptimales d’extraction étaient les suivantes: température d’extraction 70 °C, rapport liquide/matière 25:1 (mL:g), temps d’extraction 1,5 h, fraction volumétrique d’éthanol 50% et rendement en polyphénols d’écorces de grenadiers 16,28 %.

Wang Xiaoyu [18] et al. ont utilisé quatre solvants, le méthanol, l’éthanol, l’acétate d’éthyle et l’eau, pour extraireTotal des polyphénols provenant des écorces de grenadeAu Xinjiang. Il a été constaté que les résultats d’extraction variaient considérablement avec différents solvants, et le rendement total de polyphénols était: methanol > Éthanol > Eau > Acétate d’éthyle.

Li Guoxiu [19] et d’autres utilisésPoudre d’écorce de grenadeComme matière première pour étudier les effets de la concentration du solvant d’extraction, de la température d’extraction, du temps d’extraction et du rapport matériel-liquide sur l’extraction des polyphénols. Le procédé d’extraction a été optimisé par des expériences orthogonales sous l’influence des quatre facteurs ci-dessus, et il a été déterminé que le procédé optimal pour l’extraction à l’éthanol des polyphénols de la zeste de Grenadines était: la fraction volumique de l’éthanol 60%, la température d’extraction 60 °C, le rapport liquide/matière de 1:20 (g:mL), la température d’extraction de 60 °C, le temps d’extraction de 2 h et l’extraction de 2 fois. Des expériences ont été réalisées en utilisant ce procédé optimisé et le rendement en polyphénols a été de 23,39 %.

La plupart des chercheurs étrangers utilisent l’eau comme solvant d’extraction, estimant que l’eau est moins chère que les solvants organiques et cause moins de pollution environnementale. Dans leur étude sur l’optimisation de laExtraction aqueuse des polyphénols des écorces de grenadeEn utilisant la conception compositecentrale, am [20] et d’autres ont éliminé trois facteurs parmi les cinq facteurs susceptibles d’influer sur le rendement qui avaient peu d’effet sur le rendement. Les deux derniers facteurs qui ont eu un plus grEt en pluseffet, la température d’extraction et le temps d’extraction, ont été choisis pour les expériences d’optimisation, les conditions optimales d’extraction étant: la température d’extraction 100 °C, le temps d’extraction 1 min. La teneur totale en phénol du zeste de Grenadines a été déterminée par CLHP à 192,0 mg/g de base sèche, ce qui n’est pas significativement différent de celui obtenu avec la méthode traditionnelle d’extraction au solvant au méthanol.

Amyrgialaki [21] a utilisé l’optimisation de la surface de réponse pourExtrait écorces de grenade polyphénols....... L’expérience a été basée sur un plan composite centraleà 23 facteurs, avec de l’éthanol, de l’eau et de l’acide citrique comme milieu d’extraction. Les facteurs d’influence comprenaient le pH du solvant d’extraction, la concentration d’éthanol et le temps d’extraction. Les conditions optimales d’extraction ont été obtenues: fraction volumique d’éthanol 40%, pH 2, temps d’extraction 1 h, teneur totale en phénol de l’écorce de grenade 324,9 mg/g de base sèche.

Lors de l’utilisation de laMéthode au solvant pour extraire les polyphénols de grenade, les principaux solvants qui peuvent être sélectionnés sont le méthanol, l’éthanol, l’acétone, l’acétate d’éthyle et l’eau. Du point de vue de la conservation de l’énergie, de la protection de l’environnement et de la salubrité des aliments, la plupart des chercheurs utilisent généralement l’éthanol ou l’eau comme solvants, qui sont peu toxiques et relativement peu coûteux. Cette méthode est simple à mettre en œuvre, mais elle prend beaucoup de temps et n’est pas très efficace.

2. 2 méthode d’extraction par hydrolyse enzymatique

La méthode d’extraction enzymatique est basée sur la nature très spécifique des réactions enzymatiques. L’enzyme correspondante est choisie pour hydrolyser ou dégrader les composants de la paroi cellulaire, détruisant ainsi les cellules et rendant les principes actifs des cellules plus facilement solubles dans le solvant, afin d’atteindre l’objectif d’extraire les principes actifs de la plante.

Wang Huabin [22] et d’autres ont étudié le processus deExtraction enzymatique des polyphénols des écorces de grenade....... Un test à facteur unique A été utilisé pour étudier les effets de différentes concentrations de cellulase, de pectinase, d’enzymes complexes (cellulase et pectinase à différents rapports de masse), du temps d’hydrolyse enzymatique, de la température d’hydrolyse enzymatique et de la valeur du pH de l’hydrolyse enzymatique sur le rendement en polyphénol de la pelure de la grenade. Les résultats des tests ont montré que l’ordre d’influence sur le rendement en polyphénol de l’écorce de grenade était le temps d’hydrolyse enzymatique > Concentration enzymatique > PH > Température d’hydrolyse enzymatique. Lorsque la concentration massique de l’enzyme complexe (cellulase et pectinase dans un rapport massique de 2:1) est de 0,25 mg/mL, le temps d’hydrolyse enzymatique est de 150 min, la température d’hydrolyse enzymatique est de 50 °C, et le pH initial de la solution d’hydrolyse enzymatique est de 6,0, le rendement en polyphénol est de 23,87%.

L’extraction enzymatique, avec ses conditions douces et son rendement élevé, est également de plus en plus utilisée dans l’extraction d’ingrédients actifs des aliments, des produits pharmaceutiques et des cellules animales et végétales, mais la durée d’extraction est plus longue.

2. 3 extraction assistée par micro-ondes

L’extraction assistée par micro-ondes est une méthode dans laquelle des ondes électromagnétiques à haute fréquence atteignent l’intérieur du matériau. En raison de l’absorption de l’énergie des micro-ondes, la température interne du matériau augmente rapidement, les cellules sont cassées instantanément, et l’extractif entre dans le milieu d’extraction, améliorant ainsi l’efficacité d’extraction [23-24]. L’extraction assistée par micro-ondes a été largement utilisée ces dernières années pour l’extraction d’ingrédients actifs naturels. Il peut augmenter le taux de transfert de masse de la substance cible de la phase solide à la phase liquide, augmentant ainsi le rendement d’extraction.

Song Weiwei [25] et d’autres ont utilisé l’extraction assistée par micro-ondes pourExtrait polyphénols de la peau de grenade, et déterminé les conditions optimales du procédé pour l’extraction des polyphénols de grenadiers: 40% (fraction volumique) d’éthanol en tant que solvant, un rapport liquide-solide (g:mL) de 1:35, une puissance micro-ondes de 242 W, un temps d’extraction de 60 S et 3 extractions. Dans ces conditions optimisées, le rendement en extrait brut de polyphénol était de 26,52 %.

Wang Ling [26] et d’autresExtraction aqueuse assistée par micro-ondes pour extraire les polyphénols d’écorces de grenade, et a conclu que le procédé optimal d’extraction de l’extrait brut était le suivant: 60 à 80 mailles, une puissance d’extraction de 385 W, un rapport matière/liquide de 1:25 (g:mL), un temps d’extraction de 120 S et des temps d’extraction de 3 fois. Dans ces conditions, le rendement en polyphénols d’écorce de grenade peut atteindre 21,4 %.

Wen Chunquan [27] et d’autres ont utilisé l’extraction d’éthanol assistée par micro-ondes pourÉtudier les polyphénols de la pelure de grenade....... Les résultats ont montré que la fraction volumique de l’éthanol, la puissance des micro-ondes, le temps d’extraction et le rapport liquide/matière ont tous eu un effet significatif sur le rendement d’extraction des polyphénols de zeste de grenade. Les conditions optimales d’extraction des polyphénols de Grenadines sont les suivantes: fraction volumique d’éthanol de 50%, puissance micro-ondes de 300 W, temps d’extraction de 120 S et rapport matiére-liquide de 1:35 (g:mL). Dans ces conditions, le taux d’extraction des polyphénols de grenade peut atteindre 21,41%.

Zhou Ancun [28] et d’autres ont utilisé un système biphasé d’éthanol-sulfate d’ammonium avec intégration micro-ondes pourExtraire et séparer les polyphénols d’écorces de grenade....... Des expériences à facteur unique et des expériences orthogonales ont montré que les conditions optimales pour extraire les polyphénols de la pelure de grenades étaient m (matière) : V (alcool) : V (eau) = 1: 12: 20, (NH4)2SO4 dosage 0,325 g/mL, température de traitement au micro-ondes 55 °C, temps de traitement au micro-ondes 60 S, le taux brut d’extraction du polyphénol était de 18,33 % et la teneur en polyphénol de l’extrait brut était de 75,36 %.

La méthode d’extraction par micro-ondes combine l’extraction par micro-ondes avec une extraction au solvant, qui est simple et facile à utiliser, raccourcissant considérablement le temps d’extraction. Cependant, un équipement spécial d’extraction par micro-ondes est nécessaire, sinon la température d’extraction ne peut pas être contrôlée.

2.4 méthode d’extraction assistée par ultrasons

L’extraction et la séparation par ultrasons sont principalement basées sur les différences dans l’étÀ propos ded’existence, la polarité et la solubilité des principes actifs et des groupes de principes actifs dans la substance. Les vibrations ultrasonores peuvent introduire rapidement le solvant dans le matériau solide, dissolvant autant de composants organiques que possible dans le solvant pour obtenir un extrait mélangé de plusieurs composants. Les ultrasons provoquent également des vibrations à haute fréquence dans les liquides et produisent un «effet de cavitation» qui peut détruire les tissus cellulaires et aider à dissoudre et à diffuser les composés polyphénoliques. Il a les avantages du temps d’extraction court et Haute efficacité [29-30].

Dans une étude sur laExtraction assistée par ultrasons des polyphénols de l’écorce de grenade à l’éthanolTabaraki [31] et d’autres ont choisi trois facteurs qui ont eu un effet significatif sur le rendement: le temps d’extraction, la concentration d’éthanol et la température d’extraction. Les conditions d’extraction ont été optimisées à l’aide de la méthode de surface de réponse. Les résultats ont montré que lorsque la température d’extraction était de 60 °C, que la fraction volumique d’éthanol était de 70%, et que le temps d’extraction était de 30 minutes, le taux maximal d’extraction était de 45,38 %, ce qui était trois fois plus élevé que celui obtenu avec la méthode de l’eau assistée par ultrasons (Pan et quet al. ont utilisé la méthode de l’eau assistée par ultrasons pour obtenir un taux d’extraction de 11 à 14% [5,32]).

Fang Yulin [33] et d’autres ont utilisé un ultrason assistéMéthode au méthanol pour extraire les polyphénols des écorces de grenade....... Les résultats ont montré que le taux d’extraction total le plus élevé du polyphénol était de 14,06 mg/g, obtenu en utilisant comme solvant du méthanol acidifié à 80%, un rapport solvent-matière de 1:20 (g:mL) et des ultrasons (puissance fixe de 100 W) à 30 °C pendant 20 minutes en une seule extraction.

Wang Huabin [34] et d’autres ont utilisé pPelure d’omegranate du Xinjiang comme matière premièreEt a utilisé un plan combiné de régression rotative généralisée en deux étapes pour étudier le procédé d’extraction à l’éthanol assistée par ultrasons des polyphénols de la zeste de grenade. Les résultats ont montré que les conditions optimales du procédé d’extraction étaient les suivantes: fraction volumique d’éthanol de 50%, rapport matière/liquide de 1:25 (g:mL), temps ultrasonique de 30 minutes et puissance ultrasonique de 360 W. Dans ces conditions optimisées, le rendement en polyphénol du zeste de grenade était de (21. 2 ± 0. 06) %.

Dans l’étude de RUSHAOGang [35] et al. sur laExtraction de polyphénols d’écorces de grenadeEn utilisant une méthode à l’éthanol par ultrasons, les conditions optimales d’extraction des polyphénols de la pelure de grenade ont été optimisées par des expériences orthogonales: fraction volumétrique d’éthanol 40%, taille des particules de la pelure de grenade 40 mesh, temps d’extraction 50 min, température d’extraction 30 ℃, rapport matière/liquide 1:15 (g:mL), et le taux moyen d’extraction des polyphénols de la pelure de grenade dans ces conditions était de 16,44%.

Guo Qinghe [36] et d’autres ont utilisé un agent chélateur ultrasondéExtraction assistée de polyphénols d’écorces de grenade....... Grâce à l’analyse de la surface de réponse, les conditions optimales du procédé pour l’extraction assistée par ultrasons des polyphénols de la peau de grenadier ont été déterminées: fraction volumique d’éthanol 50%, température d’extraction 60 °C, temps d’extraction 50 min, rapport liquide/matière 1:30 (g:mL), addition d’agent chélateur 0,08%, et le taux d’extraction des polyphénols dans ces conditions peut atteindre 28,03%. Par rapport à l’extraction à reflux chaud ordinaire, l’extraction assistée par agent chélateur ultrasonique présente les avantages de moins d’impuretés, moins de temps et une efficacité plus élevée. Il peut être utilisé comme une nouvelle méthode pour extraire les polyphénols de la peau de grenade et a de larges perspectives d’application.

Pan [37] et d’autres ont utilisé deux méthodes, à l’aide d’ultrasons continus et à l’aide d’ultrasons pulsés, pour extraire les substances antioxydantes.(principalement des polyphénols) de l’écorce de grenade, et a comparé les deux méthodes avec la méthode traditionnelle. La méthode d’extraction et les conditions optimales du procédé ont été jugées en fonction du taux d’extraction et de l’importance de l’activité antioxydante. Les résultats ont montré que dans l’extraction assistée par ultrasons en continu (CUAE), le rendement était positivement corrélée avec le changement de l’intensité ultrasonique et de la durée d’extraction, mais la prolongation de la durée d’extraction aurait une incidence importante sur l’activité antioxydante de l’extrait.

Pour l’extraction assistée par ultrasons (PUAE, CUAE), le rendement est positivement corrélé avec le changement de l’intensité ultrasonique et du temps d’extraction, mais la prolongation du temps d’extraction affectera sérieusement l’activité antioxydante de l’extrait. Dans le cas de l’extraction assistée par ultrasons (PUAE), l’intensité ultrasonique, la fréquence de répétition des impulsions, la durée et l’intervalle des impulsions influeront sur le rendement du produit, mais n’affecteront pas l’activité antioxydante de l’extrait. Dans les conditions d’une intensité ultrasonore de 59,2 W/cm2, d’un temps d’extraction de 60 min, d’une température de (25 ± 2) °C, d’un rapport liquide/solide de 1:50 (g:mL), d’une durée d’impulsion et d’un intervalle de 5 S pour les PUAE, les rendements d’extraction des PUAE EEet des CUAE étaient similaires (14,5 % et 14,8 %, respectivement), et par rapport à la méthode d’extraction traditionnelle, les rendements d’extraction des PUAE et des CUAE augmentaient respectivement de 22% et 24%, et le temps d’extraction était raccourci respectivement de 87% et 90%. De plus, PUAE peut économiser 50% de l’énergie électrique par rapport à CUAE. Compte tenu de ce qui précède, les auteurs recommandent PUAE comme la meilleure méthode pourExtraction de substances antioxydantes de la peau de grenade.

Bien que les ulémas ci-dessus aient tous utiliséExtraction assistée par ultrasons pour extraire les polyphénols de la peau de grenade, les solvants et les conditions d’extraction utilisés étaient différents, de sorte que le rendement en polyphénols variait également considérablement. La méthode d’extraction assistée par ultrasons combine également les ultrasons avec l’extraction au solvant, ce qui peut considérablement économiser du temps d’extraction et améliorer l’efficacité d’extraction.

2. 5 extraction de fluide supercritique

L’extraction de fluide supercritique est une nouvelle technique de séparation moderne qui utilise un fluide entre un gaz et un liquide dont la température et la pression sont légèrement supérieures ou proches du point critique comme extrayant pour extraire certains composants sensibles à la chaleur et à un point d’ébullition élevé de solides ou de liquides aux fins de séparation et de purification [38]. A l’heure actuelle, il y a peu de rapports sur l’utilisation de la technologie d’extraction supercritique du CO2 pour les réacteurs à eau légère.Extraction des polyphénols des écorces de grenade.

Feng Wqun [39] et d’autres ont utilisé l’extraction supercritique de CO2, l’extraction ultrasonique, l’extraction micro-ondes et l’extraction de méthanol pour extraire l’acide gallique de l’écorce de grenade et ont déterminé sa teneur par CLHP. Les résultats ont montré que la teneur en acide gallique extraite par les quatre méthodes était de 0,498%, 0,311%, 0,271% et 0,396%, respectivement. L’extraction supercritique du CO2 est donc une méthode efficace pourExtraction de l’acide gallique des polyphénols d’écorces de grenade.

L’extraction supercritique est une méthode d’extraction nouvelle et avancée qui a été étudiée au cours des dernières années. Il convient principalement à l’extraction de composants à faible moléculaire non polaires et faiblement polaires. Pour l’extraction de composants polaires, le taux d’extraction peut être amélioré en ajoutant un entraineur polaire. L’acide gallique (acide 3,4,5-trihydroxybenzoïque) contient de multiples groupes polaires et est un composé fortement polaire. Il convient à l’extraction en utilisant un solvant polaire comme entraîneur. Le méthanol est un solvant polaire couramment utilisé. Feng W.Q. [39] et d’autres ont utilisé le méthanol comme entraineur, et leLa teneur en acide gallique obtenue était la plus élevée parmi les quatre méthodes d’extraction.

L’extraction par fluide supercritique est une méthode d’extraction très efficace et respectueuse de l’environnement qui a été largement utilisée dans la recherche en laboratoire, mais elle est relativement coûteuse pendant le processus d’extraction [40-42]. Des études récentes ont révélé que l’extraction d’eau sous-critique peut la remplacer [43].

2. 6 extraction d’eau sous-critique

L’eau supercritique, également appelée eau surchauffée, eau chaude à haute pression ou eau liquide chaude, désigne l’eau qui est chauffée à une température critique supérieure à 100 °C et inférieure à 374 °C sous une certaine pression, et l’eau reste encore à l’état liquide. Dans l’état sous-critique, les liaisons d’hydrogène, l’hydratation ionique, l’association ionique et la structure en cluster de la structure microscopique du fluide changent, de sorte que les propriétés physiques et chimiques de l’eau sous-critique sont très différentes de celles de l’eau à température ambiante et à pression normale. L’eau à la température ambiante et à la pression normale a une forte polarité. Dans l’état sous-critique, lorsque la température augmente, les liaisons d’hydrogène dans l’eau sous-critique sont ouvertes ou affaiblies, de sorte que l’eau est extraite de haut en bas. De cette façon, en contrôlant la température et la pression de l’eau sous-critique, la polarité de l’eau peut être variée sur une large gamme, réalisant ainsi l’extraction continue des ingrédients actifs dans les produits naturels, des ingrédients solubles dans l’eau aux ingrédients liposolubles, et une extraction sélective peut être réalisée. De plus, comme l’extraction sous-critique de l’eau utilise de l’eau peu coûteuse et non polluante comme extrayant, la technologie d’extraction sous-critique de l’eau est considérée comme une technologie révolutionnaire qui offre de vastes perspectives pour la protection de l’environnement [43].

Dans une étude de He [44] et al. sur laExtraction des polyphénols de grenade à l’aide d’eau sous-critique, le temps d’extraction, le rapport liquide/matière et la température ont été utilisés comme facteurs uniques. Les résultats ont montré que les conditions optimales d’extraction étaient: temps d’extraction 30 min, rapport liquide/matériau 1:40 (g:mL) et température 220 °C. C’est la température qui influence le plus la vitesse d’extraction. Dans la plage de température de 100 à 220 °C, la teneur en polyphénol variait de 651,7-4854,7 mg/100 g de base sèche.

L’extraction supercritique de l’eau est une technique d’extraction avancée et nouvelle. Ses avantages par rapport aux méthodes d’extraction traditionnelles comprennent: une courte durée d’extraction, un processus simple, un faible coût, un taux d’extraction élevé et une protection de l’environnement [43].

2. 7  Méthode d’extraction à ultra-haute pression

L’extraction à ultra-haute pression, également appelée extraction à ultra-haute pression isostatique à froid, se réfère à l’application d’une pression hydrostatique de 100 à 1000 MPa à température ambiante à un mélange de solvant d’extraction et de médecine traditionnelle chinoise, et le maintien de la pression à un niveau prédéterminé pendant une période de temps, après laquelle la pression est rapidement libérée après que la pression à l’intérieur et à l’extérieur des cellules végétales a atteint l’équilibre. En raison de l’augmentation soudaine de la pression osmotique à l’intérieur et à l’extérieur de la cellule, la structure de la membrane cellulaire change, permettant aux principes actifs de la cellule de passer à travers diverses membranes cellulaires et d’être transférés à la solution d’extraction extracellulaire, réalisant ainsi le but d’extraire les principes actifs. Des études récentes ont montré que son application dans l’extraction de produits naturels peut considérablement raccourcir le temps d’extraction, réduire la dissolution des impuretés, augmenter le rendement en principes actifs, éviter les changements de principes actifs causés par des effets thermiques, et ne causera pas de pollution environnementale [45].

Yan Longbing [45] et d’autres ont utilisé le rendement total en phénol comme indice pour laBut de l’extraction des polyphénols des écorces de grenade....... Basé sur des expériences à facteur unique, un plan d’essai combiné à rotation orthogonale a été utilisé pour optimiser les paramètres du procédé d’extraction de fluide supercritique. Les résultats des tests ont montré que l’ordre des facteurs influant sur le rendement en polyphénols extraits de la pelure de grenade par extraction supercritique de fluide était: rapport liquide-matière > Pression > Concentration d’éthanol > Temps de maintien. Les conditions optimales du procédé d’extraction sont une pression d’extraction de 582,7 MPa, un temps de maintien de 2,3 min, un rapport liquide-solide de 1:41 (g:mL) et une fraction volumique d’éthanol de 52,8 %. Dans ces conditions, le rendement en polyphénol dépasse 26%.

En plus de l’ultra-haute pression, l’extraction au solvant à haute pression est également utilisée. Dans leEtude de l’extraction des polyphénols de la peau de grenadePar extraction d’eau à haute pression par am [8], la pression dans la cuve d’extraction a été maintenue à 102,1 atmosphères (environ 10 MPa). Il a été constaté que la taille des particules de la matière première de la pelure de grenade, la température de traitement à haute pression et le temps d’interférence électrostatique sont les principaux facteurs influant sur le taux d’extraction des polyphénols de la pelure de grenade. Les résultats de la recherche montrent que la température d’extraction optimale est de 40 ℃, le temps d’interférence électrostatique est de 5 min, la taille des particules peut être aussi petite que possible mais ne doit pas être inférieure à 65 μm, et la teneur en punicalin est de (116,6 ± 12,2) mg/g de base sèche. En même temps, l’auteur a comparé l’extraction à l’eau à haute pression avec l’extraction à la pression atmosphérique à l’aide de différents solvants (méthanol, éthanol, acétate d’éthyle, acétone et eau). Les résultats ont montré que la teneur totale en phénol obtenue par extraction au méthanol (252,4 mg/g poids sec) était significativement plus élevée que celle obtenue par extraction avec d’autres solvants (3,9 à 96,8 mg/g poids sec), tandis que la teneur totale en phénol extraite par la méthode de l’eau haute pression était équivalente à celle extraite par méthanol (258,2 mg/g poids sec).

Dans l’extraction au solvant sous pression atmosphérique, bien que l’extraction au méthanol ait un taux d’extraction total élevé de phénol, les réactifs du méthanol sont toxiques, exigent de grandes quantités et sont coûteux, et les résidus de solvant dans le produit n’est pas facile à éliminer complètement. Pour l’extraction de l’eau sous pression atmosphérique, bien qu’il n’y ait pas de pollution par les résidus de solvants, elle prend du temps et, comme la température de l’eau est élevée, les polyphénols sont des ingrédients sensibles à la chaleur, et leur structure est facilement détruite, ce qui entraîne un taux d’extraction total plus faible du phénol. Si l’on utilise l’extraction d’eau à haute pression, elle peut compenser les insuffisances des méthodes ci-dessus. Par conséquent, l’utilisation de la haute pression ou de l’ultra-haute pressionLes méthodes d’extraction des polyphénols d’écorces de grenade présentent de grands avantages.

3 Conclusion

Les polyphénols d’écorces de grenade sont prometteursEn raison de leurs diverses activités biologiques. Utiliser pleinement les ressources de la grenade pour établir un processus de production industrielle efficace et peu coûteux pour extraire les polyphénols de la peau de grenade fournira non seulement une base de matériaux pour développer de nouvelles utilisations des polyphénols de la peau de grenade, un ingrédient actif naturel, dans les aliments, les produits de santé et les fournitures chimiques, mais fournira également un moyen viable de réutiliser les ressources de la peau de grenade, Augmenter la valeur ajoutée de l’industrie de transformation de la grenade et promouvoir le développement coordonné de la culture et de la transformation de la grenade.

Les méthodes traditionnelles d’extraction par solvant et d’extraction enzymatique ont été bien étudiées, mais la forte consommation de solvant, le coût élevé, le long temps d’extraction et le faible taux d’extraction sont devenus des goulots d’étranglement qui empêchent le développement et l’utilisation des ressources en polyphénol de la zeste de grenade en Chine. Ces dernières années, l’extraction assistée par solvants par micro-ondes et ultrasons a étéLargement utilisé pour extraire les polyphénols d’écorces de grenade, ce qui peut économiser du temps d’extraction et améliorer le taux d’extraction. Les méthodes les plus récentes, telles que l’extraction de fluide supercritique, l’extraction à ultra-haute pression et l’extraction sous-critique de l’eau, présentent de plus grands avantages que les méthodes existantes et ont ouvert de nouvelles voies pour extraire industriellement les polyphénols de grenade. Cependant, ces techniques sont actuellement limitées à la recherche en laboratoire et ne sont pas encore adaptées à la production industrielle à grande échelle. Par conséquent, afin d’accélérer le développement complet et l’utilisation de la Chine et#Il est extrêmement important de rechercher de nouvelles méthodes d’extraction rapides, efficaces et économes en énergie, et d’améliorer les procédés d’extraction existants qui puissent être adaptés à la production industrielle à grande échelle. 

Référence:

[1] [traduction] Fazaeli M,Yousefi S,Emam-Djomeh Z. Enquête sur la Effets du micro-ondes Et en plus conventionnel chauffage Méthodes de travail on  Les phytochimiques de la grenade (Punica Le granatum L.) Et les jus de mûrier noir [J]. Food Research international - al,2013,50 (2) : 568-573.

[2] [traduction] LI Y,GUO C,YANG J,et A. évaluation Des propriétés antioxydantes de la grenade peler Extrait extrait in  Comparaison des données Avec la grenade Pâte à papier Extrait [J]. La nourriture Chemistry,2006,96 (2) : 254-260.

[3] [traduction] Lansky (France) E  P,Newman R R A. Punica granatum   (grenade) et its  potentiel pour La prévention Et le traitement de In - flammation et cancer [J]. Revue de pressed’ethnopharmacologie, 2007,109 (2) : 177-206.

[4] [traduction] 5 heures du matin M, h §Il Y,Durmaz G. Les conditions de travail Classification des produits De huit Pome - jus de granate Basé sur on  antioxydant Capacité d’accueil Mesuré par Quatre méthodes [J]. La nourriture Chimie,2009,112  (3) : 721 - íîâîñèáèðñê, 2000.

[5] [traduction] QU W,PAN Z,MA H. Modélisation d’extraction et activités des antioxydants de La grenade Marc [J]. Revue de presse De la Ingénierie alimentaire,2010,99 (1) : 16-23.

[6] [traduction] Park H M,Moon E,Kim A,et al.extrait de Punica grana- tum inhibe La peau photovieillissement Induit par irradiation UVB [J]. International Journal  De la Dermatologie,2010,49  (3) : N ° 276-282.

[7] [traduction] Yamasaki - Yamasaki M,Kitagawa T,Koyanagi N,et al.diététique effet De l’huile de graines de grenade sur la fonction immunitaire et les souris Me - tabolismine lipidique [J]. Nutrition,2006,22 (1) : 54-59.

[8] [traduction] 5 heures du matinM,HI§Il Y. Extraction à l’eau sous pression des polyphénols de La grenade Peelings [J]. Food Chemistry,2010,123 (3) : 878-885.

[9] Commission nationale de la pharmacopée. Pharmacopée du peuple ' S république de Chine. Beijing: China Medical Science Et en plusTechnology Press, 2010: 87.

[10] Li J K, Li G X, Zhao Y H, et al. Analyse de la composition et de l’activité antioxydante des polyphénols dans le zeste de grenade [J]. Chinese Agricultural Science, 2009, 42 (11): 4035-4041.

[11] [traduction] Negi P S,Jayapraksha G K,Jena B S. Antioxydant et antioxydant Activités activités De la La grenade peler Extraits extraits [J].  Food Chemistry,2003,80(3) : 393-397.

[12] [en] Malviya S,Jha A,Hettiarachchy N. antioxydant Et le potentiel antibactérien des extraits de pelures de grenade [J]. Jour- nal De laFood Science Et en plusTechnology,2014,51 (12) : 4132 - íîâîñèáèðñê, 2000.

[13] Zhao Yanhong, Li Jianke, Li Guorong. La Purificationdes polyphénols d’écorces de grenade et caractérisation de leur activité antioxydante [J]. Food Science, 2010, 31 (11): 31-37.

[14] Liang Jun, Li Jianke, Liu Yongfeng, et al. Étude de l’effet et du mécanisme des polyphénols de la pelure de grenade sur la synthèse du cholestérol dans les hépatocytes L-02 lipogéniques [J]. Journal De laFood and Biotechnology, 2013, 32(4): 487-493.

[15] Li Yunfeng. Extraction de substances antioxydantes de la peau de grenade et étude de ses effets antioxydants et anti-athérosclérotiques [D]. Beijing: académie des Sciences médicales militaires du peuple chinois et#39; S Liberation Army, 2004: 30-50.

[16] Liang Jun, Li Jianke, Zhao Wei et al. Etude de l’inhibition de la peroxydation lipidique in vitro des polyphénols de la pelure de grenade [J]. Journal De nourritureand Biotechnology, 2012, 31 (2): 159-165.

[17] Sun Lanping, Zhang Bin, Zhao Daqing et Al. Optimisationdu procédé d’extraction alcoolique des polyphénols du zeste de grenade [J]. Machines d’emballage et de nourriture, 2007, 25 (4): 20-23,29.

[18] Wang Xiaoyu, Gao Xiaoli, Maerdan Mahmuti Étude expérimentale sur l’extraction de substances polyphénoliques de la peau de grenade au Xinjiang [J]. Chinese Ethnic and Folk Medicine, 2008, (1): 8-10.

[19] Li Guoxiu, Li Jianke. Etude du procédé d’extraction des substances polyphénoliques du zeste de grenade [J]. Shaanxi Agricultural Science, 2010, (3): 20-24.

[20] [en] 5am  M,I. δyer N C. Le temps de travail phénoliques De grenade Peelings: ex- optimisation de traction Par: central  composite  Conception et design and  Potentiels d’inhibition de l’alpha glucosidase [J]. Journal des sciences et technologies alimentaires,2015,52 (3) : 1 489 -1 497.

[21] [en] Amyrgialakia E,Makris D D P,Mauromoustakos A,et al. Optimisation  De la Le conseil des ministres  extraction   of  La grenade   (Punica granatum) écorce  phénoliques En utilisant Eau/éthanol  Systèmes de solvants et méthode de surface de réponse [J]. Cultures et produits industriels,2014,59:216-222.

[22] Wang Huabin, Wang Shan, Fu Li. Etude sur l’extraction enzymatique des polyphénols du zeste de grenade [J]. Chinese Journal of Food Science, 2012, 12 (6): 56-65.

[23] Gao Hong, Gu Wenying, Ding Xiaolin. Détermination de la teneur en ergostérol dans Agaricus blazei Murill par extraction assistée par micro-ondes [J]. Journal of Zhejiang University: Agriculture and Life Sciences Edition, 2007, 33 (1): 113-118.

[24] Zhou Xianghui, Pan Zhili, Chen Songjiang, et al. Étude sur l’optimisation de l’extraction des polyphénols à partir de la pelure de dattes par extraction micro-ondes à l’aide de la méthode de la surface de réponse [J]. Food Science, 2008, 29 (11): 265-268.

[25] Song Weiwei, Jiao Shirong, Zhou Jia, et al. Étude sur l’extraction assistée par micro-ondes des polyphénols du zeste de grenade et ses effets antioxydants et antibactériens [J]. Modern Food Science and Technology, 2008, 24(1): 23-27.

[26] Wang Ling, Jiao Shirong, Lei Menglin et al. Extraction et activité antibactérienne des polyphénols du zeste de grenade [J]. Anhui Agricultural Science, 2010, 38(5): 8895-8897.

[27] Wen Chunjuan, Chen Xiangui, Rao Su, et al. Etude du procédé d’extraction assistée par micro-ondes des polyphénols du zeste de grenade [J]. Food and Machinery, 2011, 27(6): 103-106.

[28] Zhou Ancun, Yu Zuwen, Feng Wuqun, et al. Étude expérimentale sur l’extraction intégrée de polyphénols d’écorces de grenade à l’aide d’un système biphasé d’éthanol-sulfate d’ammonium et de micro-ondes [J]. Guangming Traditional Chinese Medicine, 2011, 26(4): 689-692.

[29] Qiao Meng, Qu Xiaoqing, Ding Zhien. Optimisation de l’extraction par ultrasons de la totalité des flavonoïdes des feuilles de Hubei begonia à l’aide de la méthode de la surface de réponse [J]. Food Science, 2013, 34 (2): 143-147.

[30] [en] WEI L,WANG J,ZHENG X,et al. technique conditions  De l’inuline À partir de Jérusalem, jérusalem  Arti - tubercules d’étouffement [J]. Revue de presse of Food  Ingénierie,2007,79 (3) : 1 087 -1 093.

[31] [en] Tabaraki R, Heidarizadi E,Benvidi A. Optimisation de l’ul - trasonicassisted  extraction    of    La grenade    (Punica) Granatum L.) peler les antioxydants par méthyle de surface de réponse [J]. séparation  and   Purification  Technology, 2012,98(19) : 16-23.

[32] [traduction] PAN Z,QU W,MA H,et al. Extractions insonorisées et continues d’antioxydants de la grenade Peel [J]. ultrasons Sonochemistry,2011,18 (5) : 1249 — 1257.

[33] Fang Yulin, Qi Di, Guo Zhijun et al. Extraction assistée par ultrasons de la totalité des polyphénols des écorces de grenade [J]. Food Science, 2012, 33 (6): 115-118.

[34] Wang Huabin, Bao Xiaowei, Han Haixia, et al. Étude sur le procédé d’extraction des polyphénols des écorces de grenade au Xinjiang [J]. Food and Machinery, 2010, 26(5): 137-140.

[35] Ru Shaogang, Zhao Wenying, Cui Bo et autres. Etude sur l’extraction des polyphénols de la pelure de grenade par ultrasons [J]. Chemical and Biological Engineering, 2011, 28(10): 43-46.

[36] Guo Qinghe, He Chen, Yao Siminqiang et al. Optimisation de la surface de réponse de l’extraction assistée par un chélateur ultrasonique de polyphénols de pelure de grenade [J]. Food Science and Technology, 2014, 39(11): 198-202.

[37] [traduction] PAN Z,QU W,MA H,et al. Extractions insonorisées et continues d’antioxydants de la grenade Peel [J]. ultrasons Sonochemistry,2012,19 (2) : 365-372.

[38] Cai Junxiu. Application de la technologie d’extraction supercritique du CO2 dans l’industrie alimentaire [J]. Guangdong Chemical Industry, 2006, 33 (4): 69-72.

[39] Feng Wuqun, Li Hui. Comparaison de quatre méthodes d’extraction de l’acide gallique de l’écorce de grenade [J]. Chinese Medicine Herald, 2008, 14 (8): 16-17.

[40] [traduction] Ramos L,Kristenson E  M,Brinkman U A T. Utilisation actuelle De pressurisé liquide extraction  and  sous-critique l’eau Extraction dans l’analyse environnementale [J]. Journal of Chromatography A,2002,975 (1) : 3-29.[41] Basile A, jim nez-carmona M M,Clifford A A. Extraction De romarin par de l’eau surchauffée [J]. Journal of Agriculture and Food Chemistry,1998,46(12) : 5 205-5 209.

[42] [traduction] Kronholm J,Hartonen K,Riekkola M L. Extraits analytiques avec l’eau at  Températures élevées Et pressions [J]. Trends in Analytical Chemistry,2007,26(5) : 396 -412.

[43] [traduction] À propos de Herrero M,Cifuentes A,Ibarez E. Sous - et supercritique Extraction fluide d’ingrédients fonctionnels de différentes sources naturelles: plantes, sous-produits alimentaires, algues et microalgues: A Revue [J]. La nourriture Chemistry,2006,98 (1) : 136 - íîâîñèáèðñê, 148.

[44] [traduction] HE L,ZHANG X,Xu H,et al extraction d’eau sous-critique De composés phénoliques de grenade (Punica grana- tum L.) résidus de semences et étude de leur activité antioxydante avec HPLC-ABTS · · · · · + Essai [J]. Alimentation et

Bioproducts Processing,2012,90(2) : 215-223.

[45] Yan Longbing, Liu Linwei, Liu Xiaoli et al. Etude du procédé d’extraction super-haute pression des polyphénols du zeste de grenade [J]. Chinese Journal of Food Science, 2012, 12(9): 41-49.