Méthode d’extraction améliorée de l’huile essentielle de lavande utilisant la technologie ultrasonique

Méthode d’extraction améliorée de l’huile essentielle de lavande utilisant la technologie ultrasonique

L'invention concerne un procédé d'extraction améliorée d'huile essentielle de lavande, qui implique une distillation à la vapeur assistée par ultrasons avec de la saumure pour extraire l'huile essentielle de lavande. La matière première de lavande (20-100 mesh) est trempée dans une solution de sel inorganique à 0,1-4 % et placée dans un dispositif d'extraction. Après une amélioration par ultrasons pendant 0,2 à 1,5 heures, une distillation à la vapeur est effectuée et le mélange huile-eau refroidi à température ambiante est séparé pour obtenir l'huile essentielle. Cette méthode permet d'obtenir un taux d'extraction de l'huile essentielle de lavande plus de deux fois supérieur à celui de la distillation à la vapeur traditionnelle et réduit considérablement le temps de distillation. L'huile essentielle extraite des fleurs ou des tiges et des feuilles de lavande à l'aide de cette invention peut être utilisée dans des applications cosmétiques, d'additifs alimentaires, de stérilisation et de conservation.

La lavande est un sous-arbuste vivace très utilisé dans les industries pharmaceutique, cosmétique et alimentaire. Il est largement cultivé le long de la côte méditerranéenne et dans le nord-ouest et le sud-ouest de la Chine, notamment dans la région d'Ili au Xinjiang. L'huile essentielle extraite de ses épis floraux a un arôme parfumé et riche, ce qui en fait un parfum naturel important aux effets répulsifs contre les insectes, désodorisants, antibactériens, sédatifs, hypnotiques et anti-stress. Les méthodes d'extraction des huiles essentielles comprennent le pressage traditionnel, la distillation à la vapeur et l'extraction par solvant organique, ainsi que des méthodes ultérieures telles que l'extraction par solvant assistée par ultrasons et l'extraction au CO2 supercritique. Cependant, ces méthodes présentent généralement des limites telles que de faibles taux d’extraction, une perte importante de principes actifs ou des coûts de production élevés. Par exemple, le pressage donne de faibles taux d’extraction d’huile essentielle et est sujet à la contamination par des matières premières solides pendant le traitement. Bien que l’extraction par solvant organique et l’extraction par solvant assistée par ultrasons développée puissent maximiser l’extraction des huiles essentielles, elles souffrent de résidus de solvants organiques et ont un impact négatif sur la qualité des huiles essentielles. L’extraction au CO2 supercritique produit des huiles essentielles de haute qualité mais nécessite une technologie de pointe et un investissement important en équipement. Comparée à d’autres méthodes, la distillation à la vapeur est simple, facile à utiliser et peu coûteuse, produisant des huiles essentielles de haute qualité, ce qui en fait la méthode la plus couramment utilisée. Cependant, en raison de sa longue durée de fonctionnement, la distillation à la vapeur peut facilement provoquer une décomposition thermique ou une hydrolyse des composés sensibles à la chaleur et facilement hydrolysables dans l'huile essentielle, entraînant une perte d'ingrédients actifs.

Les procédés d'extraction d'huile essentielle de lavande existants, y compris ceux utilisant les ultrasons, souffrent d'inconvénients tels que des coûts de production élevés, une perte importante de principes actifs, des processus fastidieux et des solvants organiques résiduels. Pour résoudre ces problèmes, une méthode sûre, simple et efficace est proposée.

Cette méthode utilise la cavitation et les effets mécaniques des ultrasons pour augmenter la vitesse de diffusion moléculaire, accélérant ainsi la pénétration de l'eau dans les cellules et les tissus végétaux, facilitant ainsi l'extraction des huiles essentielles.

La méthode est réalisée à travers les étapes suivantes : Placer la matière première de lavande, pulvérisée à 20-100 mesh, dans un dispositif d'extraction. Ajoutez une solution de sel inorganique avec une fraction massique de soluté de 0,1 à 4 % (5 à 30 : 1). Effectuez une amélioration par ultrasons pendant 0,2 à 1,5 heures. Après enrichissement, distiller à la vapeur pendant 0,5 à 2 heures. Séparez le distillat pour obtenir l’huile essentielle.

La taille optimale des particules pour la matière première de lavande est de 40 à 60 mesh.

Le sel inorganique est un ou plusieurs parmi KCl, K₂SO₄, NaCl, Na₂SO₄, MgCl₂, MgSO₄, CaCl₂ et CaSO₄.

La fraction massique du soluté dans la solution de sel inorganique ajoutée est de préférence de 0,5 à 2 %.

Le rapport liquide/solide de la solution de sel inorganique à la matière première lavande est de préférence de 10 à 20:1.

La durée de renforcement ultrasonore pendant l'opération est de préférence de 0,25 à 1 h.

Avantages et effets : La cavitation et les effets mécaniques des ultrasons augmentent le taux de diffusion moléculaire, accélérant la pénétration de l'eau dans les tissus cellulaires végétaux, ce qui est bénéfique pour l'extraction des huiles essentielles. Cette invention améliore le problème du fonctionnement prolongé à des températures élevées dans la distillation à la vapeur, qui conduit facilement à la décomposition thermique ou à l'hydrolyse de composés sensibles à la chaleur et de composants facilement hydrolysables dans l'huile essentielle. Il résout également le problème des résidus de solvants lors de l’extraction par solvants organiques et le coût d’investissement élevé de l’extraction par fluide supercritique.

Le taux d’extraction est plus de deux fois supérieur à celui de la distillation à la vapeur traditionnelle.

Les huiles essentielles extraites des fleurs ou des tiges et feuilles de lavande peuvent être utilisées dans les cosmétiques, les additifs alimentaires, la stérilisation et la conservation.