Research Article

2-methyloxolane as alternative solvent for lipid extraction and its effect on the cactus (Opuntia ficus-indica L.) seed oil fractions^☆

2-methyloxolane comme solvant alternatif pour l’extraction des lipides et son effet sur les fractions d’huile de graines de cactus (Opuntia ficus-indica L.)

¹ Laboratory Biotechnology, Materials and Environment (LBME), Faculty Poly disciplinary of Taroudant, University Ibn Zohr, Taroudant, Morocco
² Avignon University, INRAE, UMR 408, GREEN Extraction Team, 84000 Avignon, France
³ Université de Reims-Champagne Ardenne, CNRS, UMR 7312, Faculté de Pharmacie, 51100 Reims, France
⁴ Laboratory of Plant Chemistry and Organic and Bioorganic Synthesis, Faculty of Sciences, Mohammed V University, Rabat, Morocco

^* Correspondences: s.gharby@yahoo.fr; farid.chemat@univ-avignon.fr

Received: 7 March 2020
Accepted: 6 April 2020

Abstract

The potential of 2-methyloxolane (2-MeO) as an alternative solvent to extract cactus seed oil was compared, in qualitative and quantitative terms, with that of n-hexane, a solvent commonly used for the extraction of edible or cosmetic oils. With 2-MeO, the oil yield was higher (9.55 ± 0.12 g/100 g) than the oil extracted with n-hexane (8.86 ± 0.25 g/100 g). The chemical and physical parameters quality indices (acidity, peroxide value and extinction coefficients (K₂₃₂ and K₂₇₀) of 2-methyloxolane extracted oil were found to be much higher than that of oil extracted with n-hexane. A suitable refining scheme will have to be applied, probably leading to slight additional cost and losses. Also, the results showed that the sterol content was higher in the oil obtained with 2-MeO (111.5 ± 2.5 mg/100 g) as a solvent when compared to the oil extracted with n-hexane (102.1 ± 7.54 mg/100 g). However, fatty acid and tocopherol content were not influenced by the extraction solvent. Therefore, the bio-based solvent 2-methyloxolane can be considered as an excellent alternative to the petroleum-based solvent n-hexane for edible/cosmetic oil extraction. The utilization of 2-MeO for oil extraction can drastically reduce the health and environmental impacts associated with n-hexane.

Résumé

Le potentiel du 2-méthyloxolane (2-MeO) comme solvant alternatif pour l’extraction de l’huile de graines de cactus a été comparé, en termes qualitatifs et quantitatifs, à celui du n-hexane, un solvant couramment utilisé pour l’extraction des huiles alimentaires ou cosmétiques. Avec le 2-MeO, le rendement en huile est plus élevé (9,55 ± 0,12 g/100 g) que celui de l’huile extraite avec le n-hexane (8,86 ± 0,25 g/100 g). Les indices de qualité des paramètres chimiques et physiques (acidité, indice de peroxyde et coefficients d’extinction (K₂₃₂ et K₂₇₀) de l’huile extraite au 2-méthyloxolane ont été comparés avec ceux de l’huile extraite au n-hexane. De plus, les résultats ont montré que la teneur en stérols était plus élevée dans l’huile obtenue avec le 2-MeO (111,5 ± 2,5 mg/100 g) comme solvant par rapport à l’huile extraite avec le n-hexane (102,1 ± 7,54 mg/100 g). Cependant, la teneur en acides gras et en tocophérols n’a pas été influencée par le solvant d’extraction. Par conséquent, le 2-méthyloxolane, solvant d’origine végétale, peut être considéré comme une excellente alternative au n-hexane, solvant à base de pétrole, pour l’extraction des huiles alimentaires/cosmétiques. L’utilisation du 2-MeO pour l’extraction peut réduire considérablement les impacts environnementaux associés au n-hexane.