Les techniques d'extraction
I. Introduction.
1. Il s'agit d'étudier deux
techniques, parmi beaucoup d'autres, permettant d'extraire
de corps naturels des huiles essentielles (constituants
des parfums), des arômes (utilisés en
particulier en cuisine) et des colorants (d'usages
nombreux et variés).
2. Une huile essentielle est un extrait odorant
d'origine végétale obtenu soit par expression (ou pressage) soit
par hydrodistillation (ou entraînement à la vapeur).
3. De nos jours, pour des raisons économiques
ou pour cause de raréfaction des sources naturelles, l'industrie synthétise
un certain nombre d'huiles essentielles, d'arômes et de colorants. Il
n'en reste pas moins que de nombreuses substances sont extraites en utilisant
les techniques qui sont proposées dans ce chapitre. Il s'agit de l'hydrodistillation ou entraînement à la vapeur
et de l'extraction par solvant.
4. Il est indispensable d'étudier de près
les TP mettant en oeuvre ces techniques.
1. Le montage.
2. Le principe.
Cette technique fait intervenir quatre étapes.
- Entraînement à la
vapeur
On fait bouillir un mélange d'eau et de substance
naturelle contenant le composé à extraire (huile essentielle).
La vapeur entraîne les huiles essentielles contenues dans le produit
brut. Enfin on condense ces vapeurs à l'aide d'un réfrigérant.
- Relargage.
Les huiles
essentielles que l'on désire extraire sont des composés organiques
en partie solubles dans l'eau. Le relargage consiste à les rendre
moins solubles dans l'eau en ajoutant du chlorure de sodium. De cette façon
il sera plus aisé de récupérer ces huiles essentielles.
- Décantation.
On la réalise dans une ampoule à décanter dans laquelle
le mélange précédent se sépare en deux phases
non miscibles. Une phase aqueuse, en général plus dense, se
situe dans la partie inférieure et une phase organique, de densité
plus faible et contenant la (ou les) huile(s) essentielle(s) se situe au
dessus.
- Séchage et filtration.
Afin d'éliminer le peu d'eau susceptible d'avoir été
retenue dans la phase organique, on fait agir un déshydratant. C'est
l'opération de séchage. On filtre ensuite pour ne recueillir
que la phase organique exempte d'eau.
1. Principe.
L'extraction par solvant consiste à dissoudre
le composé recherché dans un solvant non miscible avec l'eau et
à séparer la phase organique contenant le composé à
extraire de la phase aqueuse.
Cette technique fait intervenir trois étapes.
- La mise en contact du solvant
avec la substance contenant le composé à extraire.
Elle peut se faire directement dans un réacteur adapté (bécher,
erlenmeyer, ballon etc...) ou en faisant intervenir d'abord l'eau. On fait
alors agir le solvant sur une décoction, une infusion ou une macération.
- La décantation.
Il s'agit de l'opération réalisée à l'aide de
l'ampoule à décanter vue au paragraphe précédent.
En fonction de la nature du solvant utilisé et en particulier de
sa densité par rapport à celle de l'eau (1,00), la phase organique
à récupérer se situera au dessus ou en dessous.
- Le séchage et la filtration.
Ce sont les opérations décrites au paragraphe précédent.
2. Choix du solvant.
Le choix du solvant obéit à trois
critères et nécessite la connaissance d'un paramètre physique
caractéristique de ce solvant.
- Etat physique du solvant.
Le solvant doit être liquide à la
température et à la pression où l'on réalise
l'extraction.
- Miscibilité du solvant.
Le solvant doit être non miscible à la phase qui contient initialement
le composé à extraire.
- Solubilité.
Le composé à extraire doit être
très soluble dans le solvant. C'est-à
dire, beaucoup plus soluble dans le solvant que dans le milieu où
il se trouve initialement (milieu aqueux en général).
- Densité du solvant.
Il est nécessaire de connaître ce paramètre car c'est
lui qui détermine si la phase organique,
contenant le composé à extraire, se trouve
au dessus ou en dessous de la phase aqueuse (à éliminer)
dans l'ampoule à décanter.
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