Extraction des huiles essentielles riches en anti-oxydants à partir de produits naturels et de co-produits agroalimentaires

De manière générale, l extraction des huiles essentielles préalable à l analyse chimique se compose de deux étapes : extraction et analyse. Alors que l étape analytique requiert en général quelques minutes, l étape d extraction nécessite plusieurs heures. C est le cas de la méthode de Clevenger, inventée en 1928 (Clevenger, 1928), qui est la procédure de distillation de référence. Depuis la découverte des effets thermiques des micro-ondes par Spencer en 1946, l impact des micro-ondes sur la matière a été largement caractérisé et validé par la communauté scientifique. Rapidement, les micro-ondes ont été utilisées pour l extraction dans le but de contrecarrer les limites des techniques d extraction conventionnelles. Notre travail a consisté en la conception, l optimisation et la valorisation d une technique d extraction des huiles essentielle pour les matrices végétales et co-produits alimentaires : l Hydrodiffusion assistée par micro-ondes et gravité (MHG). Une première partie du document est consacrée aux fondements et considérations théoriques des procédés conventionnelles et innovantes d extraction des molécules aromatiques. Une seconde partiedu manuscrit rappelle les techniques employées pour la conception et valorisation de la MHG.Enfin, la dernière partie du manuscrit traite des résultats obtenus et s articule selon trois sections distinctes : dans un premier chapitre, la mise au point, et l application du nouveau dispositif de laboratoire sont décrites. L originalité de l appareillage réside en une extraction rapide, non destructrices et généralisables à divers matrices végétales discutées dans un second chapitre. La compréhension du phénomène mis en jeu dans l extraction et l approche écologique de l invention fait l objet d un troisième et dernier chapitre.In most cases, sample preparation can be divided in two distinctive steps : extraction andanalysis. While analytical step requires few minutes, the extraction step requires severalhours. This applies to clevenger method, invented in 1928, which today is the reference fordistillation extraction. Since the discovery of thermal effects of microwaves by Spencer in1946, the impact of microwaves on the matter has been widely characterized and validated bythe scientific community. Quickly, microwaves were used for extraction to coutercatlimitations of conventional extraction procedures. Our work consisted of design, optimizationand development of a new extraction technique of essential oils in vegetables matrices andby-products of food industry. The first part of the document is devoted to understanding thetheorical foundations and considerations of conventional and innovative extractionprocedures. A second part of the manuscript refers to the techniques used for the design andoptimization of micowaves hydrodiffusion and gravity. Finally, the last part of the manuscriptdeals with the results obtained and is divided into three distinct sections: in the first chapter,the development, optimization and implementation of the new device and described. Theapparatus allows rapid and non destructive extractions that can generalized for variousvegetables matrices. This topic is discused in a second chapter. A phenomenoncomprehension of process extraction and the ecological approach of the invention, is thesubject of a third and final chapterAVIGNON-Bib. numérique (840079901) / SudocSudocFranceF

Extraction des huiles essentielles riches en anti-oxydants à partir de produits naturels et de co-produits agroalimentaires

In most cases, sample preparation can be divided in two distinctive steps : extraction andanalysis. While analytical step requires few minutes, the extraction step requires severalhours. This applies to clevenger method, invented in 1928, which today is the reference fordistillation extraction. Since the discovery of thermal effects of microwaves by Spencer in1946, the impact of microwaves on the matter has been widely characterized and validated bythe scientific community. Quickly, microwaves were used for extraction to coutercatlimitations of conventional extraction procedures. Our work consisted of design, optimizationand development of a new extraction technique of essential oils in vegetables matrices andby-products of food industry. The first part of the document is devoted to understanding thetheorical foundations and considerations of conventional and innovative extractionprocedures. A second part of the manuscript refers to the techniques used for the design andoptimization of micowaves hydrodiffusion and gravity. Finally, the last part of the manuscriptdeals with the results obtained and is divided into three distinct sections: in the first chapter,the development, optimization and implementation of the new device and described. Theapparatus allows rapid and non destructive extractions that can generalized for variousvegetables matrices. This topic is discused in a second chapter. A phenomenoncomprehension of process extraction and the ecological approach of the invention, is thesubject of a third and final chapterDe manière générale, l’extraction des huiles essentielles préalable à l’analyse chimique se compose de deux étapes : extraction et analyse. Alors que l’étape analytique requiert en général quelques minutes, l’étape d’extraction nécessite plusieurs heures. C’est le cas de la méthode de Clevenger, inventée en 1928 (Clevenger, 1928), qui est la procédure de distillation de référence. Depuis la découverte des effets thermiques des micro-ondes par Spencer en 1946, l’impact des micro-ondes sur la matière a été largement caractérisé et validé par la communauté scientifique. Rapidement, les micro-ondes ont été utilisées pour l’extraction dans le but de contrecarrer les limites des techniques d’extraction conventionnelles. Notre travail a consisté en la conception, l’optimisation et la valorisation d’une technique d’extraction des huiles essentielle pour les matrices végétales et co-produits alimentaires : l’Hydrodiffusion assistée par micro-ondes et gravité (MHG). Une première partie du document est consacrée aux fondements et considérations théoriques des procédés conventionnelles et innovantes d’extraction des molécules aromatiques. Une seconde partiedu manuscrit rappelle les techniques employées pour la conception et valorisation de la MHG.Enfin, la dernière partie du manuscrit traite des résultats obtenus et s’articule selon trois sections distinctes : dans un premier chapitre, la mise au point, et l’application du nouveau dispositif de laboratoire sont décrites. L’originalité de l’appareillage réside en une extraction rapide, non destructrices et généralisables à divers matrices végétales discutées dans un second chapitre. La compréhension du phénomène mis en jeu dans l’extraction et l’approche écologique de l’invention fait l’objet d’un troisième et dernier chapitre

Extraction of the antioxidants from natural products and agro-alimentary co-products

De manière générale, l’extraction des huiles essentielles préalable à l’analyse chimique se compose de deux étapes : extraction et analyse. Alors que l’étape analytique requiert en général quelques minutes, l’étape d’extraction nécessite plusieurs heures. C’est le cas de la méthode de Clevenger, inventée en 1928 (Clevenger, 1928), qui est la procédure de distillation de référence. Depuis la découverte des effets thermiques des micro-ondes par Spencer en 1946, l’impact des micro-ondes sur la matière a été largement caractérisé et validé par la communauté scientifique. Rapidement, les micro-ondes ont été utilisées pour l’extraction dans le but de contrecarrer les limites des techniques d’extraction conventionnelles. Notre travail a consisté en la conception, l’optimisation et la valorisation d’une technique d’extraction des huiles essentielle pour les matrices végétales et co-produits alimentaires : l’Hydrodiffusion assistée par micro-ondes et gravité (MHG). Une première partie du document est consacrée aux fondements et considérations théoriques des procédés conventionnelles et innovantes d’extraction des molécules aromatiques. Une seconde partiedu manuscrit rappelle les techniques employées pour la conception et valorisation de la MHG.Enfin, la dernière partie du manuscrit traite des résultats obtenus et s’articule selon trois sections distinctes : dans un premier chapitre, la mise au point, et l’application du nouveau dispositif de laboratoire sont décrites. L’originalité de l’appareillage réside en une extraction rapide, non destructrices et généralisables à divers matrices végétales discutées dans un second chapitre. La compréhension du phénomène mis en jeu dans l’extraction et l’approche écologique de l’invention fait l’objet d’un troisième et dernier chapitre.In most cases, sample preparation can be divided in two distinctive steps : extraction andanalysis. While analytical step requires few minutes, the extraction step requires severalhours. This applies to clevenger method, invented in 1928, which today is the reference fordistillation extraction. Since the discovery of thermal effects of microwaves by Spencer in1946, the impact of microwaves on the matter has been widely characterized and validated bythe scientific community. Quickly, microwaves were used for extraction to coutercatlimitations of conventional extraction procedures. Our work consisted of design, optimizationand development of a new extraction technique of essential oils in vegetables matrices andby-products of food industry. The first part of the document is devoted to understanding thetheorical foundations and considerations of conventional and innovative extractionprocedures. A second part of the manuscript refers to the techniques used for the design andoptimization of micowaves hydrodiffusion and gravity. Finally, the last part of the manuscriptdeals with the results obtained and is divided into three distinct sections: in the first chapter,the development, optimization and implementation of the new device and described. Theapparatus allows rapid and non destructive extractions that can generalized for variousvegetables matrices. This topic is discused in a second chapter. A phenomenoncomprehension of process extraction and the ecological approach of the invention, is thesubject of a third and final chapte

Comparison of two isolation methods for essential oil from rosemary leaves: Hydrodistillation and microwave hydrodiffusion and gravity

International audienceTraditional hydrodistillation (HD) and innovative Microwave Hydrodiffusion and Gravity (MHG) methods have been compared and evaluated for their effectiveness in the isolation of essential oil from fresh Rosmarinus officinalis leaves. The microwave method offers important advantages over traditional alternatives, namely: shorter isolation times (15 min against 3 h for hydrodistillation), environmental impact (energy cost is fairly higher to perform HD than that required for rapid MHG isolation), cleaner features (as no residue generation and no water or solvent used), increases antimicrobial activities, increases antioxidant activity and provides a more valuable essential oil (with high amount of oxygenated compounds). It offers also the possibility for a better reproduction of natural aroma of the essential oil from rosemary leaves than the HD essential oil. Moreover, microwave procedure yielded essential oils that could be analysed or used directly without any clean-up, solvent exchange or centrifugation steps. Scanning electron microscopy shows important structural changes for MHG extraction in contrast to those obtained by HD. Electron micrographs show clearly that the cells are broken and damaged during microwave treatment. Finally, the mechanism of Microwave Hydrodiffusion and Gravity is proposed and discusse