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Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 12547 (2023) Citer cet article

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Une énorme quantité de sous-produits d’agrumes est gaspillée chaque année. Il existe un besoin urgent d’utiliser ces sous-produits avec une grande efficacité. Cette étude se concentre sur l'isolement de l'huile essentielle (EO) à partir du zeste des sous-produits de Citrus sinensis (CS), en utilisant un nouveau prototype d'hydrodistillation assistée par ultrasons optimisé par spectrométrie de masse de chromatographie en phase gazeuse à double fonction (DF-GC/MS- HUS). Le CS-EO a été analysé par GC par détecteur MS (GC/MS) et optimisé par détecteur à ionisation de flamme (GC/FID). L'hydrodistillation assistée par ultrasons (HUS) avait une double fonction dans l'isolement CS-EO en utilisant une énergie adéquate pour ouvrir les glandes contenant de l'huile et en fonctionnant comme un agent dispersant pour émulsionner la phase organique. Les conditions optimisées DF-GC/MS-HUS les plus efficaces étaient l’isolement à 38 °C et 10 min de sonication à 28,9 Hz. Les principaux composants du CS-EO étaient le limonène, le β-myrcène et l'α-pinène (81,32 %, 7,55 % et 4,20 %) dans le prototype, contre (60,23 %, 5,33 % et 2,10 %) dans le prototype conventionnel. méthode, respectivement. Le prototype CS-EO a montré des potentiels antibactériens naturels et a inhibé la formation de biofilm par Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes et E. coli, plus puissant que la méthode conventionnelle. Par rapport à la méthode conventionnelle, la méthode prototype a réduit le temps d'isolement de 83,3 %, a réduit la consommation d'énergie, sans production de dioxyde de carbone, en réduisant les températures d'isolement de plus de moitié, ce qui a protégé les composants thermolabiles, et a augmenté la quantité de 2514 fois et a amélioré la qualité de la composition CE-EO et ses potentiels antibactériens. Par conséquent, la méthode prototype DF-GC/MS-HUS est considérée comme une nouvelle technique verte qui minimise la consommation d’énergie avec un rendement plus élevé.

La production de fruits Citrus sinensis (CS) a été considérée comme l’un des premiers produits naturels de la région de la Méditerranée orientale. Ce fruit pousse sur la moitié sud de la côte libanaise et représente la moitié de la production agricole totale du pays. La production de CS a augmenté au cours de l'année 2001 et a culminé en 2004 pour atteindre une production de 395 300 tonnes. En raison de la guerre en 2006, cette production a diminué pour s'établir à 230 497 tonnes en 20131. Dans l'industrie manufacturière, ces fruits sont utilisés pour la production de jus (frais ou commerciaux) ou d'agrumes, en conséquence, une énorme quantité de déchets, principalement les pelures sont jetées. Les industries recherchent une procédure de gestion des déchets pour minimiser l'élimination coûteuse de ces déchets2.

Le gaspillage alimentaire a toujours été un problème mondial, où un grand nombre de sous-produits sont perdus et inutilisés chaque année. L'isolation de l'huile essentielle des sous-produits d'agrumes est considérée comme une approche valable pour minimiser les déchets de fruits ainsi que pour les valoriser à travers la production de conservateurs alimentaires, d'arômes et de cosmétiques3. Les déchets d'agrumes contiennent des composés précieux dans leur pulpe, leurs graines et leurs écorces4, tels que des flavonoïdes, des fibres alimentaires, des polyphénols, des caroténoïdes, des acides ascorbiques et de l'huile essentielle2.

Les polyphénols et les caroténoïdes sont connus pour avoir divers avantages pour la santé, en particulier leurs activités antioxydantes, en raison de leur teneur en polyphénols présentant diverses propriétés biologiques rapportées telles que des propriétés anti-agent cutanées, anti-cancérigènes et anti-allergéniques5. De plus, ils jouent un rôle majeur dans les domaines cosmétique et pharmaceutique. Les huiles essentielles (HE) sont une combinaison de nombreux composés mais sont principalement constituées de phénylpropanoïdes, de monoterpènes et de sesquiterpènes, responsables de l'arôme de différentes plantes, et peuvent être utilisées dans les industries pharmaceutiques. Ils peuvent être ajoutés aux nutraceutiques pour rehausser la saveur et peuvent être utilisés comme antimicrobiens naturels4. Les chercheurs ont découvert que les huiles essentielles d’agrumes peuvent contrôler la croissance d’un large éventail de bactéries sans provoquer d’effets néfastes sur la santé6.