Le temps de distillation

 

Une huile essentielle est composée de plusieurs types de molécules. Ainsi, pour qu’une hydrodistillation soit complète, il faut récupérer toutes les catégories de constituants aromatiques ("totum" des molécules). Ce qui implique souvent une durée relativement longue et variable selon les organes distillés.

La qualité de l’huile dépend donc de la durée de sa distillation. Celle-ci doit inclure :

-la fraction de tête composée de molécules aromatiques très volatiles et d’apparition rapide.

-la fraction de cœur comportant les molécules dont la volatilité et la rapidité d'obtention est intermédiaire entre celle de la faction de tête et de queue.

-la fraction de queue contenant les molécules plus lourdes, moins volatiles et obtenues après de nombreuses heures de distillation.

 

Problème : Quelle est la durée d'hydrodistillation optimale pour satisfaire à ces deux conditions : qualité (c'est-à-dire une longue durée permettant d'obtenir les 3 fractions) et rendement (c’est-à-dire un gain de temps en réduisant la durée) ?

 

Hypothèse : Nous supposons que la durée d’extraction optimale est celle qui correspond à la durée minimale permettant d’extraire toutes les fractions, c'est-à-dire une durée qui se termine dés que la rentabilité de l'extraction commence à diminuer (moins d’huile est extraite par rapport au temps de distillation).

 

Experience : Dans le but d’optimiser la durée d’extraction, nous avons étudié la cinétique du rendement en huile essentielle d'écorces d'orange dans les conditions suivantes (celles utilisées durant nos expériences) : 150mL d’eau pour 25g de plante, à pression atmosphérique normale.

Résultats et analyse : La vitesse d’extraction augmente progressivement jusqu’à environ 3h pour atteindre un plateau. La durée optimale de cette hydrodistillation est d’environ 2h30-3h, car à ce stade, situé au tout début du plateau (et de la baisse de rentabilité), les 3 fractions sont presque totalement extraites. On parlera alors d’huile 100% intégrale puisque toutes les molécules auront été obtenues (ni amputées, ni décolorées, ni suroxydées).

 

Explications : Les expérimentations conduites jusqu’à épuisement du substrat en essence montrent que la durée de la distillation est plus longue pour les organes de plantes ligneuses que pour les herbacées.

Cette différence est fortement liée à la localisation des structures d’élaboration ou de stockage des huiles essentielles pouvant être superficielles ou internes. De ce fait, elles ont une influence sur le déroulement de l’hydrodistillation, c'est-à-dire sur les mécanismes successifs mis en jeu, et par conséquent sur la durée.

Dans le cas où ces structures sont superficielles, la membrane externe ou la cuticule qui constituent les seules barrières à la libération de l’huile essentielle, est vite rompue à ébullition et les composés volatils sont aussitôt entrainés par la vapeur d'eau. Lorsque les huiles essentielles sont sous-cutanées, elles doivent d’abord diffuser à travers l’épaisseur du tissu végétal avant d’entrer en contact avec l’eau ou sa vapeur.

L’hydrodiffusion (partie de l'hydrodistillation où l’huile essentielle est entraînée par la vapeur d'eau sous forme azéotropique), serait responsable de la vitesse de distillation des différents composés aromatiques, dépendant davantage de la localisation de ces composés dans la plante et de leur solubilité dans l’eau, que de leur point d’ébullition.

 

Deux exemples pour bien comprendre l’importance de la durée de distillation sur la qualité de l’huile:

  • Dans l’industrie cosmétique, la lavande est distillée en 15 minutes. Cependant si on veut profiter de l’action thérapeutique de l’huile essentielle de la lavande vraie, celle-ci doit être distillée en 45 minutes ! Les huiles essentielles utilisées dans l’industrie cosmétique ne peuvent donc pas être utilisées dans un but thérapeutique car elles ne contiennent pas les précieuses molécules d’action spécifique. 
  • Pour l’huile essentielle de thym, les trois quarts des molécules sont extraites durant les 30 premières minutes. Pourtant, il faut de 60 à 80 minutes supplémentaires pour extraire la totalité des phénols longs à passer. Les distillateurs sont payés au kilogramme d'huile essentielle, et c'est pourquoi certains producteurs distillent à haute température et cessent la distillation après les 25 ou 30 minutes rentables. Très souvent, ces huiles essentielles sont ensuite "rectifiées", c'est-à-dire re-distillées pour les purifier des composants indésirables (points d'ébullition plus élevés) et pour concentrer les composants les plus volatiles. Ce procédé produit des huiles essentielles décolorées avec une odeur moins fine, des propriétés différentes et des effets indésirables accrus. Ainsi, une huile essentielle d'eucalyptus rectifiée pourra contenir jusqu'à 80% d'eucalyptol, mais elle sera plus irritante pour les bronches qu'une huile essentielle d'eucalyptus "complète" n'en contenant que 60%.

 

Conclusion

Pour permettre un rendement maximum, l'extraction devra être longue pour pouvoir récupérer la totalité de l'huile essentielle contenue dans la plante (et ne pas altérer les vertues et la pureté de celle-ci). Mais elle ne peut pas excéder 2h30 voire 3h, car passé ce seuil, la quantité d'huile extraite par heure est vraiment faible, ce qui fait chuter le rendement.

 

 

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