2. Extraction assistée par micro-ondes

1. Qu'est ce que les micro-ondes ?

• Les micro-ondes sont des ondes électromagnétiques qui occupent une bande de fréquence de 300 MHz à 300 GHz, ce qui correspond à une longueur d'onde de 1mm à 1m.

• Dans le but d‘éviter des interférences avec les radiocommunications et les radars, Les micros ondes domestiques et industrielles sont généralement utilisés à une fréquence de 2.45GHz, ayant une puissance de 600 à 1000 Watts et une longueur d'onde de 12.2 cm.

2. Principe du chauffage par micro-ondes

• Le mécanisme du chauffage micro-ondes repose sur le fait que les molécules polaires (ex. H2O) ont des extrémités négatives et positives, ce sont des dipôles.

  

• Sous l'effet d'un champ électrique alternatif, les dipôles s'orientent dans la direction du champ sur une demi-alternance, se désorientent lorsque le champ s'annule et se réorientent dans d'autre sens pendant la seconde demi-alternance : c'est la rotation dipolaire.

  

• Sous l'effet de la rotation dipolaire, l'énergie électrique est convertie en énergie cinétique. Cette dernière est ensuite transformée partiellement en chaleur.

• Une fois la chaleur est dégagée, donc le transfert de chaleur se fait de l'intérieur vers l'extérieur du récipient. Ce qui est le cas inverse du chauffage conventionnel (plaque chauffante, flammes). Ce qui fait que le solvant est lui-même source de chaleur.

  

3. Procédés d'extraction par micro-ondes

L'extraction par micro-ondes regroupe différents procédés, parmi les quels :

• Extraction par solvant assistée par micro-ondes;

• Entraînement à l'aire assistée par micro-ondes;

• Hydrodistillation assistée par sous pression réduite.

a) Extraction par solvant assistée par micro-ondes : Ce procédé consiste à irradier la matière végétale contenant dans un solvant.

1. En présence d'un solvant absorbant fortement les micro-ondes (ex. méthanol), les composés polaires sont facilement extraits.

2. En présence d'un solvant n'absorbant pas les micro-ondes (ex. hexane), les composés apolaires sont facilement extraits.

• L'ensemble était chauffé sans jamais atteindre l'ébullition durant de courtes périodes entrecoupées par des étapes de refroidissement.

• À la fin de l'extraction, on procède à la centrifugation, puis à la filtration.

b) Entraînement à l'air assistée par micro-ondes : Ce procédé consiste à extraire les huiles essentielles par chauffage micro-ondes sans solvant en utilisant un compresseur à air.

1. Le compresseur à air envoie l'air dans le ballon. Le ballon contenant la matière végétale est soumis aux radiations micro-ondes.

2. La vapeur d'eau saturée en molécules volatiles est ensuite entrainée vers un second ballon de récupération plongé dans de la glace.

• L'huile essentielle est extrait en 5min alors que par l'entrainement à la vapeur le process dure 90min.

  

c) Hydrodistillation assistée par sous pression réduite : Ce procédé consiste à extraire les huiles essentielles par chauffage micro-ondes en appliquant un vide pulsé.

1. Le matériel végétal est soumis durant une période au micro-ondes dont le rôle est d'assurer le transfert de matière.

2. Puis pendant une durée, le matériel est soumis à un vide pulsé qui permet l'entrainement des substances volatiles à une température inférieure à 100°C.

• Cette opération peut être répétée plusieurs fois selon le rendement souhaité.

• Cette extraction est dix fois plus rapide que l'hydrodistillation pour un rendement équivalent et un extrait de composition identique.

  

4. Avantages et inconvénients

Avantages:

• Faible volume de solvant

  • Technique rapide, simple 

  • Peu coûteuse

Inconvénients:

• Température relativement haute (100-150°C)

• Faible rendement peuvent être obtenus lorsque des solvants apolaires ou volatils sont utilisés

• Elle nécessite une étape de filtration et/ou de centrifugation pour éliminer les particules solides après extraction