Rendement d’extraction des huiles essentielles Globulus
Université de Lubumbashi
Faculté polytechnique
Département de chimie industrielle
Travail présenté et défendu en vue de l’obtention du grade de Bachelier Ingénieur Civil en Chimie Industrielle
Optimisation du rendement d’extraction deshuiles essentielles d’eucalyptus Globulus, et caractérisation physico-chimique
Présenté par
Mpiana Kibwela Nathan (CV)
Novembre 2020
Epigraphe
« Le don d’une plante utile me paraît plus précieux que la découverte d’une mine d’or, et d’un monument plus durable qu’une pyramide »
BERNARDIN DE Saint-Pierre
Voyage de l’île de France, p. 58
Résumé
Ce travail présente les résultats d’une étude d’optimisation du rendement d’extraction par hydrodistillation, et de la caractérisation physico-chimique de ses huiles essentielles d’Eucalyptus globulus.
L’objectif principal de ce travail était de trouver les meilleures conditions opératoires (temps d’extraction et ratio matière/solvant), pouvant nous permettre d’extraire la totalité des fractions des huiles essentielles contenus dans les feuilles d’Eucalyptus.
Pour ce faire, des essais d’hydrodistillation ont été effectués au laboratoire en variant le temps d’extraction et le ratio matière/solvant.
Les résultats obtenus au cours des essais ont montré que le temps optimal de l’extraction des huiles essentielles est de 120 minutes, et dans cette condition le ratio optimal a été de 1 : 6,25 avec un rendement d’extraction de l’huile essentielle de l’ordre de 1,20 %.
Ensuite l’analyse organoleptique et physico-chimique, ont été effectuées pour le contrôle de la pureté de l’huile essentielle extraite. Les valeurs obtenues pour l’analyse organoleptique de l’huile essentielle, sont conforme aux normes de l’AFNOR NFT 7.
En ce qui concerne les valeurs de l’analyse physico-chimique; densité, indice de réfraction et indice d’acide, respectivement égale 0,876 ; 1,475; 1,316.
Ces valeurs sont en accords avec les valeurs des indices physico-chimiques des huiles essentielles d’Eucalyptus globulus rapportées dans la littérature et sont aussi en accords avec les valeurs de la norme AFNOR NFT 7.
Ces valeurs Ont montrés la pureté et la stabilité de l’huile essentielle extraite des feuilles d’Eucalyptus globulus.
Abstract
This work presents the results of a study to optimize the extraction yield by hydrodistillation, and the physicochemical characterization of its essential oils of Eucalyptus globulus.
The main objec tive of This work was to find the best operating conditions (extraction time and material /solvent r atio), which could allow us to extract all the essential oil fractions contained in the leaves of Euca lyptus.
To do this, hydrodistillation tests were carried out in the laboratory by varying the extraction time and the material / solvent ratio.
The results obtained during the tests showed that the optimal time for the extraction of essential oils is 120 minutes, and under this condition the optimal ratio was 1: 6.25 with an oil extraction yield. Essential of the order of 1.20 %.
Then the organoleptic and physicochemical analysis were carried out to check the purity of the es sential oil extracted.
The values obtained for the organoleptic analysis of the essential oil comply with the standards of AFNOR NFT 7. With regard to the values of the physicochemical analysis; density, refractive index and acid index, respectively equal to 0.876 ; 1.475 ; 1.316.
These values are in agreement with the values of the physicochemical indices of the essential oils of Eucalyptus globulus reported in the literature and are also in agreement with the values of the AFNOR NFT 7 standard. These values have shown the purity and the stability of the oil essential extracted from the leaves of Eucalyptus globulus.
Table des matières
Introduction 1
Chapitre 1 : Généralités sur les plantes médicinales et les huiles essentielles 3
1.1. Plantes médicinales
1.1.1 Définition 3
1.1.2 Quelques principes actifs de plantes médicinales 4
1.1.2.1 Les phénols 4
1.1.2.2 Les flavonoïdes 4
1.1.2.3 Les saponines 5
1.1.2.4 Les alcaloïdes 5
1.2 Plantes aromatiques 6
1.3 Eucalyptus 6
1.3.1 Description 6
1.3.2 Types d’Eucalyptus 6
1.3.3 Classification botanique de l’Eucalyptus globulus 6
1.4 Propriétés et composition chimique de l’Eucalyptus globulus 7
1.4.1 Propriétés thérapeutiques 8
1.4.2 Composition chimique 8
1.5 Huiles essentielles 9
1.5.1 Définition des huiles essentielles 9
1.5.2 Qualité des huiles essentielles 9
1.5.3 Composition chimique des huiles essentielles d’Eucalyptus globulus 10
1.5.3.1 Composés terpéniques 10
1.5.3.2 Composés aromatiques 12
1.5.4 Facteurs de la variabilité de la composition chimique et du rendement d’extraction des huiles essentielles d’Eucalyptus globulus
1.5.4.1 Facteurs intrinsèques 12
1.5.4.2 Facteurs extrinsèques 12
1.6 Marché mondiale des huiles essentielles 13
1.7 Domaines d’utilisation des huiles essentielles 13
1.7.1 Industrie agroalimentaire 13
1.7.2 Parfumerie et cosmétologie 14
1.7.3 Pharmacie 14
1.8 Procédés d’extraction de l’huile essentielle d’Eucalyptus globulus 14
1.8.1 Distillation par entrainement à la vapeur d’eau 14
1.8.2 Hydrodistillation 15
1.8.3 Hydrodiffusion 15
1.8.4 Expression à froid 15
1.8.5 Autres méthodes 16
1.8.5.1 Extraction par solvants 16
1.8.5.2 Extraction par micro-ondes 16
1.9 Facteurs de variabilité du rendement d’extraction des huiles essentielles d’Eucalyptus globulus par hydrodistillation 17
1.10 Méthodes de caractérisation de l’huile essentielle d’Eucalyptus globulus
1.10.1 Caractéristiques organoleptiques 18
1.10.2 Propriétés physico-chimiques 18
1.10.3 Caractérisation chimique 19
1.10.3.1 Méthodes de séparation 19
1.10.3.2 Analyse spectrale 21
1.10.3.3 Analyse par couplage CPG/SM 21
1.11 Travaux antérieurs sur les huiles essentielles d’Eucalyptus globulus 22
Chapitre 2 : matériel et méthodes 24
2.1 Matériel 24
2.1.1 Echantillon et préparation de l’échantillon 24
2.1.1.1 Identification botanique de l’échantillon d’Eucalyptus globulus 25
2.1.2 Matériel et Réactif utilisés pour la caractérisation des feuilles d’Eucalyptus 26
2.1.2.1 Matériel 26
2.1.2.2 Réactifs 26
2.1.3 Matériels et réactifs pour l’extraction des huiles essentielles 27
2.1.3.1 Matériel 27
2.1.3.2 Réactif 27
2.1.4 Matériel et réactifs pour la caractérisation physico-chimique de l’huile essentielle 27
2.1.4.1 Matériel 27
2.1.4.2 Réactifs 27
2.2 Méthodes 28
2.2.1 Caractérisation des feuilles d’Eucalyptus 28
2.2.1.1 Analyse phytochimique 29
2.2.2 Extraction des huiles essentielles par hydrodistillation 31
2.2.2.1 Conditions opératoires 32
2.2.3 Caractérisation des huiles essentielles d’Eucalyptus 33
2.2.3.1 Caractérisation organoleptique 33
3.2.3.2 Caractérisation physico-chimique 33
Chapitre 3 : Présentation des resultats et discussion 38
3.1 Résultats de la caractérisation des feuilles d’Eucalyptus 38
3.2 Extraction de l’huile essentielle 39
3.2.1 Influence du temps d’extraction sur le rendement de l’huile essentielle d’Eucalyptus globulus 40
3.1.2 Optimisation du rapport matière/solvant ou (ratio soluté/solvant) 41
3.2.3 Cinétique d’extraction de l’huile essentielle d’Eucalyptus 42
3.3 Analyse organoleptique 43
3.4 Analyses physico-chimiques 45
Conclusion
Abréviations, symboles et sigles
AFNOR : Association française de normalisation
CCM : Chromatographie sur couche mince
CPG : Chromatographie en phase gazeuse
CPG/SM : Chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse
CLHP : Chromatographie liquide haute performance
°C : degré Celsius
FeCl3 : Trichlorure de fer
g : gramme
HCl : Acide chlorhydrique
HEs : Huiles essentielles
Kg : Kilogramme
mm : millimètre
min : minutes
ml : millilitre
NaCl : chlorure de sodium
PAs : plantes aromatiques
Rdt : Rendement d’extraction
% : Pourcentage
v/v : volume/volume
L’extraction des huiles essentielles
Depuis l’antiquité, les plantes permettent à l’homme non seulement de se nourrir, se loger, se chauffer, se parfumer, etc. Mais aussi de maintenir son équilibre, soulager ses souffrances, préserver et soigner les maladies qui nuisent à sa santé.
Les plantes aromatiques et médicinales jouent un rôle économique considérable dans le secteur des industries de l’agroalimentaire, de la parfumerie, des cosmétiques, etc.
En effet, ces plantes représentent une source inépuisable de remèdes efficaces grâce aux principes actifs qu’elles contiennent tels que les alcaloïdes, flavonoïdes, phénols, tanins, et huiles essentielles.
Il faut dire que les huiles essentielles représentent l’un des principes actifs les plus importants en raison de leurs multiples et diverses applications grasses à potentiel thérapeutique de leurs constituants.
Les huiles essentielles ont toujours occupée une place de choix aussi bien dans l’industrie de parfums que dans le domaine pharmaceutique, culinaire, des conserves alimentaires, etc. (Balisa, 2002).
La popularité dont jouissent depuis longtemps les huiles essentielles reste liée à leur propriété médicinale en l’occurrence les propriétés anti-inflammatoire, antiseptique, antivirale, bactéricide, antioxydant, antitoxique, etc. (Marwa, 2017).
Leurs nombreux usages font qu’elles connaissent une demande de plus en plus forte sur le marché mondial (Tchamdja, 1995).
L’utilisation de propriété odorante et thérapeutique des huiles essentielles passe par une étape d’extraction des essences végétales contenues dans les plantes aromatiques.
Le rendement d’extraction dépend des plusieurs facteurs; le temps d’extraction, le rapport matière/solvant, taux d’humidité, la zone de récolte de la plante, le stade végétatif de la plante, etc. (Kouamé et al., 2012)
Eucalyptus globulus
L’objectif général de ce travail est d’optimiser le rendement d’extraction des huiles essentielles d’Eucalyptus globulus par la méthode d’hydrodistillation. Il a pour objectif spécifique la caractérisation physico-chimique des huiles essentielles d’Eucalyptus globulus.
Ainsi pour atteindre les objectifs assignés, nous avons procédé par une caractérisation des feuilles d’Eucalyptus par une analyse phytochimique, ensuite des essais d’hydrodistillation pour extraire les huiles essentielles d’Eucalyptus suivis de leur caractérisation physico-chimique afin d’évaluer la pureté de ces dernières.
En ce qui concerne la subdivision du travail, ce travail comprend 3 chapitres :
- le chapitre 1 comprend une revue bibliographique sur les plantes médicinales et les huiles essentielles,
- le chapitre 2 expose le matériel et méthodes utilisés dans la partie expérimentale, enfin
- le chapitre 3 présente les résultats obtenus ainsi que leurs discussions.
On Termine la présente étude, par une conclusion qui renferme des perspectives.
