3. Extraction par fluide supercritique

• L‘état supercritique d‘un fluide est obtenu en menant un gaz au-dessus de sa température critique ou en comprimant un liquide au-delà de sa pression critique.

• La température critique est la température au-delà de laquelle la phase liquide de la substance ne peut pas exister.

• Quelle que soit la pression ; la pression de vapeur à la température critique est la pression critique.

1. Etat supercritique d'un fluide

L‘état supercritique d‘un composé organique pur est atteint lorsque celui-ci est placé dans des conditions de pression et de température supérieures aux valeurs de ses points critiques. Au-delà de ces valeurs le fluide est dit supercritique et possède des propriétés à la fois proche d‘un gaz et d‘un liquide qui sont intéressantes pour l‘extraction de molécules à partir de matière végétale.

Comparé aux solvants liquides, les fluides supercritiques ont plusieurs avantages principaux :

• le fluide supercritique a un coefficient de diffusion plus élevé et une tension superficielle plus faible ainsi qu‘une viscosité inférieure à celle d‘un solvant liquide, menant à un transfert de masse plus favorable;

• la puissance de dissolution d'un solvant liquide supercritique dépend de sa densité, qui est fortement réglable en changeant la pression et/ou la température.

2. Principe de fonctionnement

• Pendant l‘extraction par fluide supercritique (EFS), la matière végétale est chargée dans un extracteur, équipé de capteurs de température et de soupapes de pression, à l'admission et à la sortie de l‘extracteur, pour contrôler les paramètres d'extraction.

• Le réacteur d'extraction est pressurisé avec le fluide par une pompe. Le fluide et les composés extraits sont transportés vers les séparateurs, où le pouvoir solvant du fluide est diminué en diminuant sa pression ou en augmentant sa température;

• Le produit est alors récupéré par l'intermédiaire d'une valve située dans la partie la plus inférieure des séparateurs. Le fluide, quand à lui, est régénéré et recyclé.

  

  Pendant le processus d‘extraction, le fluide est pompé de manière continue à travers l‘échantillon, et libère ainsi les composés d‘intérêt qui sont récupérés sous forme concentrés après une étape de dé-pressurisation qui élimine le CO2 sous forme gazeuse.

Pour développer une EFS réussie, plusieurs facteurs doivent être pris en compte. Ces facteurs incluent :

• le choix du fluide,

• la préparation de la matière végétale

• la définition des conditions d'extraction.

  Le choix des fluides supercritiques est très important pour le développement d'un processus d‘EFS. Le dioxyde de carbone supercritique est le plus communément utilisé en raison de :

  son domaine de température et pression critiques (31°C - 304 K et 7.3 MPa);

  ses propriétés inertes et ininflammable;

  sa faible toxicité et réactivité;

  sa haute pureté à faible coût;

  et enfin des restrictions dans l'utilisation d'autres solvants organiques.

• Pourtant, le CO2 supercritique n‘est efficace que pour l'extraction des molécules apolaires telles que les hydrocarbures.

• Pour extraire les composés polaires, certains fluides supercritiques polaires tels que le Fréon-22, le protoxyde d'azote et l‘hexane ont été utilisés. Cependant, leurs applications sont limitées à cause des risques de sûreté et des considérations environnementales.

• Bien que l'eau supercritique et l'eau surchauffée aient certains avantages, tels que les grandes capacités d'extraction des composés polaires, elles ne sont pas appropriées aux composés thermolabiles;

• L‘EFS est une alternative potentielle aux méthodes conventionnelles d'extraction pour extraire les composants biologiquement actifs à partir des plantes. Il a été employée pour extraire divers métabolites végétaux, particulièrement les lipides, les huiles essentielles et les arômes.

3. Avantages:

- Une meilleure dissolution ( selon la pression/ T°) - Coefficient de partage est ↑↑

- Facteur de séparation↑↑

- Technique rapide

- Absence de résidus toxique(CO2)

- Préservation des composés thermosensibles