Research Article

Purification trials of Tamanu (Calophyllum inophyllum L.) oil^☆

Essais de purification de l’huile de Tamanu (Calophyllum inophyllum L.)

¹ Faculty of Chemical Engineering and Food Technology, Nong Lam University, Ho Chi Minh City, Vietnam
² CIRAD, UR BioWooEB, TAB 114/16, 34398 Montpellier, France

^* Correspondence: maihuynhcang@hcmuaf.edu.vn

Received: 12 May 2021
Accepted: 31 October 2021

Abstract

Tamanu (Calophyllum inophyllum L.) oil is a non-food oil used in traditional medicine, and with potential applications in the pharmaceutical and cosmetic industry. However, this oil, obtained by pressing the nuts, is being used as crude oil, in spite of a variable but large amount of non-lipids (called resin) being entrained. Although these should not be seen as impurities owing to their known bioactivity in many fields, not only they are responsible for the poisonous nature impeding human consumption in addition to bad smell, but they contribute to the poor oil quality, especially low stability and associated short shelf life. The present study aimed at purifying a crude tamanu oil sample through a combination of simple steps: deresination with ethanol, degumming using hot water, neutralization (KOH), bleaching with activated carbon, and deodorization. Ethanol 96% was more efficient for deresinating, compared to methanol, resulting in the extraction of 44–46% w/w of resin within 10 min (temperature 40 °C; oil:ethanol 1:1.5 w/v). Oil quality was checked in the industrial crude sample and in the fully refined product. The applied process strongly improved the color from dark brown to light golden yellow, decreased the acid value (62 down to 0.11 mgKOH/g of oil), and the viscosity (181 to 130 mPa.s). The saponification value was lowered from 206 to 180 mgKOH/g oil. The peroxide value was only slightly lowered from 85 to 55 mgO₂/kg oil, thus pointing out the peculiar chemical nature of tamanu oil. Improving this important quality parameter would require additional research work, together with fine-tuned optimization of experimental conditions for a panel of crude oil samples; this was out of the scope of present work. This preliminary study shows that refining steps widely applied at industrial scale could help improving the quality of tamanu oil – an underused natural feedstock – for enhanced application in health and cosmetic fields.

Résumé

L’huile de tamanu n’est pas alimentaire mais elle très utilisée dans la pharmacopée traditionnelle, et possède un potentiel élevé pour l’industrie pharmaceutique et cosmétique. Cependant, cette huile qui est obtenue par pression des amandes, est utilisée telle-quelle et contient une proportion variable mais élevée de non-lipides (résine). Bien que ces derniers ne puissent être considérés comme des impuretés en raison de leur bioactivité prouvée dans de nombreux domaines, non seulement ils contribuent à sa nature non-alimentaire comme aussi son odeur, mais ils sont responsables de sa faible stabilité chimique et de sa durée de commercialisation réduite. La présente étude avait pour but de purifier l’huile brute via des étapes simples : dérésination à l’éthanol, dégommage (eau chaude), neutralisation alcaline, décoloration (avec du charbon actif), désodorisation. L’éthanol 96 % est plus efficace que le méthanol pour la dérésination, permettant de séparer 44–46 % de résine en 10 min (température 40 °C, ratio huile:éthanol 1:1,5 m/v). La qualité a été étudiée avant et après raffinage. Le procédé a amélioré considérablement la couleur passée du brun foncé au jaune paille, l’indice d’acide (abaissé de 62 à 0,11 mgKOH/g d’huile) et la viscosité (de 181 à 130 mPa.s). L’indice de saponification a aussi diminué de 206 à 180 mgKOH/g d’huile. Par contre l’indice de peroxide n’a été que faiblement réduit de 85 to 45 mgO₂/kg, montrant les propriétés chimiques particulières de l’huile de tamanu. L’amélioration de cet important critère de qualité et l’optimisation fine des conditions de raffinage pour plusieurs huiles brutes nécessite un effort de recherche important dépassant l’objectif de l’étude. Cette étude exploratoire montre que des étapes de raffinage déjà utilisées dans l’industrie pourraient permettre d’améliorer la qualité de l’huile de tamanu, une matière première industrielle sous-utilisée, afin d’accroître son usage dans les domaines pharmaceutique et cosmétique.