Essential oils obtained by flash vacuum-expansion of peels from lemon, sweet orange, mandarin and grapefruit

Huiles essentielles obtenues par flash détente sous vide d'écorces de citrons, oranges, mandarines et pomelos

Centre de Coopération internationale en recherche agronomique pour le développement (Cirad), Département Flhor, TA 50 / PS4, boulevard de La Lironde, 34398 Montpellier cedex 5, France

Corresponding author: brillouet@cirad.fr

Received: 14 May 2001
Accepted: 11 July 2001

Abstract

Introduction. Essential oils represent an increasing economic importance in the citrus by-product industry. Flash vacuum-expansion, a process leading to the disintegration of plant tissues, was applied to the recovery of essential oils from fruits of four Citrus species. Materials and methods. The flash vacuum-expansion process (steam-heating, then rapid introduction into a vessel under vacuum) was applied to peels of lemon, sweet orange, mandarin and grapefruit. Essential oils were recovered with a condenser, then separated by centrifugation. Oil volatile compounds were separated and identified by coupled capillary gas liquid chromatography/mass spectrometry. Results and discussion. Peel essential oil yields were (2.41, 1.43, 0.64 and 0.73) kg × t^-1 of fruit for lemon, sweet orange, mandarin and grapefruit, respectively. Oils were enriched in limonene and other monoterpenes, while relative concentrations of monoterpene alcohols (linalool, α-terpineol, β-citronellol, nerol, geraniol) and aldehydes (neral, geranial) were lower in comparison with the volatile compounds of native peels. Conclusion. The flash vacuum-expansion process allowed production of citrus peel essential oils with yields comparable to the Food Machinery Corporation (F.M.C.) process. Oils were enriched in monoterpene hydrocarbons and correlatively impoverished in oxygenated volatile constituents.

Résumé

Introduction. Les huiles essentielles ont une importance économique croissante dans l'industrie des sous-produits d'agrumes. Le procédé de flash détente sous vide, un processus provoquant la désintégration de tissus végétaux, a été appliqué à l'extraction d'huiles essentielles des fruits de quatre espèces de Citrus. Matériels et méthodes. Le procédé de flash détente (chauffage à la vapeur, puis introduction rapide dans un récipient sous vide) a été appliqué à des écorces de citrons, oranges, mandarines et pomelos. Les huiles essentielles ont été récupérées à l'aide d'un condenseur, puis séparées par centrifugation. Les composés volatils ont été séparés et identifiés par chromatographie en phase gazeuse sur colonne capillaire couplée à la spectrométrie de masse. Résultats et discussion. Les rendements en huiles essentielles des écorces ont été respectivement de (2,41, 1,43, 0,64 et 0,73) kg × t^-1 de fruits pour le citron, l'orange, la mandarine et le pomelo. Les huiles ont été enrichies en limonène et autres monoterpènes, alors que les concentrations relatives en alcools monoterpéniques (linalol, α-terpinéol, β-citronellol, nérol, géraniol) et en aldéhydes (néral, géranial) ont été abaissées par rapport aux composés volatils des écorces brutes. Conclusion. Le procédé de flash détente sous vide a permis d'extraire des huiles essentielles de l'écorce d'agrumes avec des rendements comparables à ceux obtenus par le procédé de la Food Machinery Corporation (F.M.C.). Les huiles ont été enrichies en monoterpènes et corrélativement appauvries en composants volatils oxygénés.