Research article

Oil body extraction from oleo-proteaginous seeds and conservation of valuable native compounds^☆

Extraction des corps lipidiques de graines oléoprotéagineuses et conservation des molécules natives d'intérêt

Laboratoire de Chimie Agro-industrielle, LCA, Université de Toulouse, INRAE, Toulouse, France

^* Corresponding author: jeanfrancois.fabre@toulouse-inp.fr

Received: 1 March 2023
Accepted: 20 October 2023

Abstract

Oil bodies, also called oleosomes have been the object of an increased interest since the last decade. Different processes of extraction and purification involve an aqueous crushing with methods to soften the cell membranes. An integrated process was used on different oilseeds to compare the different oil-body dispersions obtained. Once extracted with an aqueous crushing, oil bodies are dispersed in a creamy phase containing also an important protein content. Their stability depends on membranous proteins but also surrounding, extraneous ones. To eliminate these non-membranous proteins, the emulsion can be washed with different compounds allowing a good protein solubilization. If the fatty acid, phytosterol, tocopherol contents and distribution are compared between seeds and dispersions of oil bodies, there appears to be little significant change. These valuable compounds are hence preserved in the oil bodies. However, aqueous crushing releases phospholipase partly explaining the lower phospholipid content and the higher relative concentration of phosphatidic acid. To preserve these emulsions, it is possible to dry them either through freeze-drying or spray-drying. Spray-drying allows a better recovery of the physical structure of the emulsion after rehydration but cryo-protectants as Tris or Glycerol can limit emulsion degradation provoked by hard mechanical constraints of a freeze-drying process.

Résumé

Les corps lipidiques, également appelés oléosomes, font l’objet d’un intérêt croissant depuis la dernière décennie. Différents procédés d’extraction et de purification impliquent un broyage aqueux avec parfois des pré-traitements pour fragiliser les membranes cellulaires. Un procédé intégré a été utilisé sur différentes graines oléagineuses afin de comparer les différentes dispersions d’oléosomes obtenues. Une fois extraits par broyage aqueux, les corps lipidiques sont dispersés dans une phase crémeuse. Leur stabilité dépend de leurs protéines membranaires mais aussi des protéines environnantes. Pour éliminer ces dernières protéines, l’émulsion peut être lavée avec différents composés permettant une bonne solubilisation des protéines. Si l’on compare la teneur et la répartition des acides gras, des phytostérols et des tocophérols, il apparaît qu’il n’y a pas vraiment de changement entre les compositions dans la graine et la dispersion d’oléosomes. Ces précieux composés sont donc préservés dans les corps lipidiques. Par contre, le broyage aqueux libère de la phospholipase, ce qui explique en partie le contenu plus faible en phospholipides et la concentration relative plus élevée en acide phosphatidique. Pour conserver ces émulsions, il est possible de les sécher soit par lyophilisation, soit par atomisation. Le séchage par atomisation permet une meilleure récupération de la structure physique de l’émulsion après réhydratation et des cryoprotecteurs comme le Glycérol ou le TRIS peuvent limiter la dégradation de l’émulsion provoquée par les contraintes mécaniques d’un processus de lyophilisation.