Solvent Free Microwave Extraction
Conception and application to the extraction of essential oils
Extraction Sans Solvant Assistée par Micro-ondes
Conception et Application à l'extraction des huiles essentielles
Résumé
Solvent-Free Microwave Extraction (SFME) is a new extraction process developed at the Laboratoire de Chimie des Substances Naturelles et des Sciences des Aliments of Université de La Réunion. SFME is a combination of traditional extraction technique and an innovative technology, microwave heating. Indeed, although the cohobation and trapping systems of mixing essential water-oil vapor resemble Hydro-Distillation (HD), microwave heating reduces extraction delays considerably and removes the need for water or solvent.
When we compared SFME and HD oil extraction on aromatic herbs and spices, we found that, herb extraction times from leaves are greatly reduced (up to seven times less) using SFME, spice yields are higher using HD. However, substantially higher amounts of oxygenated compounds, the most valuable in terms of fragrance, are present in the essential oils extracted by SFME when compared with HD.
Scanning Electronic Microscope techniques showed that using microwaves contributes to an almost instantaneous release of essential oils from the glandular hairs and cells. Difference in essential oil composition between ESSAM and HD could be explained by solubility phenomena.
When we compared SFME and HD oil extraction on aromatic herbs and spices, we found that, herb extraction times from leaves are greatly reduced (up to seven times less) using SFME, spice yields are higher using HD. However, substantially higher amounts of oxygenated compounds, the most valuable in terms of fragrance, are present in the essential oils extracted by SFME when compared with HD.
Scanning Electronic Microscope techniques showed that using microwaves contributes to an almost instantaneous release of essential oils from the glandular hairs and cells. Difference in essential oil composition between ESSAM and HD could be explained by solubility phenomena.
L'Extraction Sans Solvant Assistée par Micro-ondes (ESSAM) est une nouvelle technique d'extraction mise au point au sein du Laboratoire de Chimie des Substances Naturelles et des Sciences des Aliments de l'Université de La Réunion. Ce procédé est une combinaison entre une technique d'extraction traditionnelle et une technologie innovante. En effet, si les systèmes de cohobation et de piégeage du mélange vapeur d'eau-huile essentielle sont proches d'une HydroDistillation (HD), le chauffage par micro-ondes a permis de réduire de facon considérable les temps d'extraction sans ajout d'eau ni de solvant.
A titre de comparaison, les huiles essentielles de plantes aromatiques fraîches et d'épices sèches ont été extraites par l'ESSAM et par une technique plus traditionnelle l'HD. Concernant les plantes aromatiques fraîches, les rendements sont identiques à ceux obtenus en HD et les temps d'extraction sont divisés par sept. Pour les épices, les rendements sont meilleurs en HD. La fraction en composés oxygénés, réputée pour être la plus valorisable au niveau olfactif, a une teneur toujours supérieure en utilisant l'ESSAM.
L'observation au Microscope Electronique à Balayage (MEB) des végétaux (feuilles ou graines) soumis à l'ESSAM et à l'HD a mis en évidence la spécificité de l'ESSAM au niveau des mécanismes de libération et d'extraction des molécules aromatiques au sein du végétal. L'effet des micro-ondes a pour conséquence une libération plus rapide de l'huile essentielle contenue dans la plante grâce à l'ouverture quasi instantanée des glandes et poils sécréteurs. L'explication de la différence de composition chimique entre les procédés d'extraction par HD et par ESSAM pourrait être basée principalement sur des phénomènes de solubilité.
A titre de comparaison, les huiles essentielles de plantes aromatiques fraîches et d'épices sèches ont été extraites par l'ESSAM et par une technique plus traditionnelle l'HD. Concernant les plantes aromatiques fraîches, les rendements sont identiques à ceux obtenus en HD et les temps d'extraction sont divisés par sept. Pour les épices, les rendements sont meilleurs en HD. La fraction en composés oxygénés, réputée pour être la plus valorisable au niveau olfactif, a une teneur toujours supérieure en utilisant l'ESSAM.
L'observation au Microscope Electronique à Balayage (MEB) des végétaux (feuilles ou graines) soumis à l'ESSAM et à l'HD a mis en évidence la spécificité de l'ESSAM au niveau des mécanismes de libération et d'extraction des molécules aromatiques au sein du végétal. L'effet des micro-ondes a pour conséquence une libération plus rapide de l'huile essentielle contenue dans la plante grâce à l'ouverture quasi instantanée des glandes et poils sécréteurs. L'explication de la différence de composition chimique entre les procédés d'extraction par HD et par ESSAM pourrait être basée principalement sur des phénomènes de solubilité.
Loading...