L'équipe du professeur Yang zhenquan, Université de Yangzhou, baosang Electronic nose assist, Shanghai, publie différents procédés de séchage sur la peau d'orange brochée article

1. Contexte de la recherche

Ces dernières années, les agrumes ont gagné en popularité dans le monde entier pour leur Saveur délicieuse et leur haute valeur nutritive. Les oranges douces sont généralement vendues fraîches et elles sont également largement utilisées dans l'industrie alimentaire pour la fabrication d'agrumes, produisant une grande quantité de sous - produits, en particulier la peau, qui à elle seule représente environ 50 à 55% du poids total du fruit. Les peaux d'oranges sont généralement jetées en tant que déchets agricoles, sans reconnaissance de leur valeur nutritionnelle potentielle et de leurs ingrédients bioactifs, ce qui entraîne une grave pollution de l'environnement et un gaspillage des ressources.

Les peaux d'agrumes (CFP) sont traditionnellement utilisées comme aliments sains et médicinaux depuis des milliers d'années dans de nombreux pays asiatiques. Pharmacologiquement, les CFP sont considérés comme une source riche, voire unique dans certains cas, de nombreux composés biologiquement actifs, notamment l'acide ascorbique, les caroténoïdes, les acides phénoliques, Les flavonoïdes, la synéphrine, la Citrine, etc., qui ont de bons effets bénéfiques sur la santé in vitro et in vivo. Ainsi, l’utilisation du concept de « déchet » transformé en « or » et les multiples propriétés bioactives des CFP ont stimulé la recherche sur les ingrédients à valeur ajoutée des déchets dans de nombreux aliments, cosmétiques, pharmaceutiques et nutraceutiques. Cependant, les CFP contiennent une teneur en eau plus élevée et sont extrêmement périssables en raison de la contamination fongique / par les insectes et de la croissance de moisissures, ce qui constitue un obstacle majeur à leur utilisation efficace.

L’équipe du professeur Yang zhenquan, de l’université de Yangzhou, a publié un article dans la revue Food Chemistry (if = 8,8) intitulé « Comparison of Different Drying Technologies for Brocade Orange (Citrus sinensis) Peels: Changes in Color, Physical Profile, volatile, and Biological Availability and Activity of Bioactive Compounds » (Doi: 10.1016 / j.foodchem.2023.136539), qui explore principalement différentes méthodes de séchage (Doi: 10.1016 / j.foodchem.2023.136539).Lyophilisation, séchage par pompe à chaleur, séchage par micro - ondes, séchage dans l'infrarouge lointain) sur les propriétés physiques, les caractéristiques phytochimiques, la bioaccessibilité et l'activité antioxydante de l'écorce de brocoli largement utilisée dans la production de jus d'orange.

L'instrument dans l'article qui évalue la similitude des caractéristiques de l'arôme entre les échantillons est notre nez électronique sanctifié de Shanghai, alors quelle est la méthode de fonctionnement spécifique?

2. Méthodes expérimentales

2.1 préparation des échantillons

Au moment de la maturité commerciale, les oranges brochettes cueillies au hasard à la main sans dommage physique ni infection. Les fruits sont immédiatement expédiés au laboratoire, de taille et de couleur uniformes, lavés à l’eau courante puis séchés à l’air à 25°C. Ensuite, sans casser le film segmenté, les peaux de brochettes (BOPS) sont pelées à l'aide d'une éplucheuse manuelle, coupées en petits morceaux, bien mélangées, groupées aléatoirement et suivies d'une opération de séchage.

Selon la pharmacopée de la République populaire de Chine et la norme chinoise db4407 / T70 (2021), la production de CRP doit être effectuée à une température relativement basse (≤ 45 °C) et le produit final doit avoir une teneur en humidité < 0,13 kg / kg de poids sec (dw).

A) prégelé à - 80 °C pendant 4 heures, puis lyophilisé dans un lyophilisateur à une température inférieure à - 60 °C sous un vide < 10 mbar pendant environ 48 heures; B) Les BOP sont séchés dans un séchoir à pompe à chaleur à une température de (43 ± 2) ℃, une humidité relative de 90%, un débit d’air de 1 200 m3 / h et un séchage de 16 h. avant chaque expérience, le séchoir fonctionne pendant 20 min pour atteindre la température requise; C) Placer les BOP dans un four à micro - ondes commercial et les sécher à 350 W toutes les 1 minute pendant 35 minutes; D) séchage à l'aide d'un sécheur infrarouge à (43 ± 2) ℃ pendant 20 h. De même, le système de séchage tourne au ralenti pendant 20 min pour atteindre la température avant le traitement de séchage.

2.2 analyse électronique du nez

La similitude des caractéristiques aromatiques entre les échantillons a été estimée par un nez électronique (cnose, Shanghai Sanctuary) couplé à dix capteurs de gaz programmés pour différents types de substances aromatiques.

1,0 g de poudre sèche sont conditionnés dans des flacons vides de 20 ml et mesurés après 30 min d'incubation à 50°C. Avec de l'air sec comme gaz porteur, un débit de 400 ml / min, un temps de lavage de 120 s et un temps d'essai de 90 S. le capteur nasal électronique est purifié une fois par air avant chaque mesure d'échantillon. Enfin, une analyse discriminante linéaire (LDA) des données a été réalisée avec le système logiciel e - nose.

3 résultats expérimentaux

3.1 analyse électronique des résultats nasaux

Figure de similarité spectrale d'arôme de volatils d'écorce d'orange brochée sèche

Lyophilisation (FD), séchage par pompe à chaleur (HPD), séchage par micro - ondes (MD) et séchage par infrarouge lointain (fid)

Le système de nez électronique peut détecter et analyser en temps réel et objectivement les variations subtiles du goût et de l'arôme de différents échantillons, imitant l'odorat humain. En réponse aux lacunes actuelles de l'analyse qualitative et semi - quantitative de la composition aromatique des Bop, l'analyse nasale électronique est utilisée pour caractériser davantage les variations volatiles de leurs caractéristiques globales sous un autre angle. Une réponse plus forte aux composés aromatiques de l'échantillon a été observée dans les capteurs 3 et 8, ce qui signifie que les BOP peuvent être riches en composants aromatiques ammoniacaux, en sulfures inorganiques, en alcools et en aldéhydes. Comme indiqué ci - dessus, les substances volatiles les plus présentes simultanément dans tous les échantillons étaient le limonène avec des arômes d'agrumes, aromatiques et fruités, le bêta - Laurène avec des arômes aromatiques, résineux, savonneux et épicés, et le décanal avec des arômes aldéhyde, gras, floral, vert, savonneux gras, d'agrumes et de cire, représentant respectivement 67,80 ~ 89,15%, 2,31 ~ 5,58% et 0,80 ~ 3,79% du total des substances volatiles. Bien que ces substances soient considérées comme des métabolites clés et influents, l'absence de différences significatives dans les réactions des capteurs 3 et 8 pourrait être inextricablement liée aux seuils de faible odeur, qui ne sont que de 10, 13 et 2 ppb, bien au - delà des limites de détection des capteurs de gaz. D'autre part, les différences significatives observées dans les capteurs 1, 4, 5, 6 et 7 peuvent dépendre fortement de la distribution et de la concentration des volatiles. Pour être précis, le Linalol a un seuil d'odeur inférieur à 6 ppb, avec des arômes de gros grains, d'agrumes, de fleurs et de terpènes, tandis que le nonaldéhyde à 1 ppb peut être perçu dans les arômes d'aldéhyde, d'agrumes, de graisse, de fleurs, d'herbe verte, légèrement épicé, savonneux, gras et cireux.

En combinant nos données, le résultat le plus frappant est que la lyophilisation peut conserver une grande partie de la couleur physique et des caractéristiques phytochimiques, mais son séchage est lent et son coût énergétique élevé. On estime que le lyophilisation coûte 4 à 8 fois plus cher que le séchage par convection, ce qui limite l'applicabilité de la lyophilisation à l'échelle industrielle. La lyophilisation est donc limitée au café instantané et aux produits de grande valeur tels que les espèces comestibles et médicinales. D'autre part, les BOPS séchés par pompe à chaleur, en particulier séchés par micro - ondes, présentent une couleur relativement attrayante, une teneur élevée en pigments, en composés bioactifs et en substances volatiles, ainsi qu'une biodisponibilité et une activité.