La présentation de la conférence

Plan de l’exposé

1-Préparation d’une huile essentielle
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2-Caractéristiques physiques des HE.
3-Autres extraits végétaux.
4-Formation des COV.
5-Composition moléculaire des HE.
6-Variabilité des compositions.
7-Usages.

1.Préparation d’une huile essentielle

A- Principe
Un COV est un corps pur (liquide ou solide) dont une partie se trouve à l’état de vapeur sous nos conditions atmosphériques normales.
Notre système olfactif perçoit souvent cette vapeur comme une odeur ; une substance qui « sent » est donc une substance qui émet des COV.
Si la substance est un végétal et si ce végétal sent, c’est qu’il contient et qu’il émet des COV. Le nuage gazeux olfactif qui émane du végétal est dénommé «  espace de tète  » ; ou parfois « bouquet »... L’« espace de tète » est l’ensemble des molécules gazeuses de COV émises naturellement par le végétal...
Conséquence pratique : Si l’espace de tête est traversé par un courant gazeux (sous forme de vapeur, par exemple), les molécules gazeuses des COV qui le constituent seront entrainées. Elles seront « extraites » du végétal et on poura les « récupérer ».
Cette procédure est appliquée a beaucoup de végétaux aromatiques.

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B-Réalisation pratique.
L’eau vapeur est le courant gazeux idéal ; il est aisé à produire.. En travaillant à chaud (100°C) on amplifie la vaporisation des COV et accélère leur extraction..
Il s’agit d’un «  entrainement à la vapeur d’eau  ».
L’opération est réalisée dans des Alambics

Fonctionnement de l’Alambic
Alambic « type » : l’eau vapeur a 100°C, issue d’une chaudière, est injectée sous la cuve.
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Le courant gazeux entraine progressivement les COV hors du végétal ; l’opération est suivie jusqu’à épuisement des COV. Le mélange gazeux issu de la cuve est homogène (99 % d’eau ; 1% COV environ) .
Dans le réfrigérant, la vapeur (eau + COV) est condensée. A la sortie du réfrigérant on obtient de l’eau et le mélange des COV. Les deux liquides sont non miscibles (en général..).
Dans le condenseur, les deux liquides se séparent par décantation. Les COV sont presque toujours plus légers que l’eau et le mélange liquide de ces COV surnage. Divers procédés permettent de récupérer le surnageant qui constitue l’« Huile essentielle » du végétal.
Les eaux inférieures, l’hydrolat, sont récupérées sous le nom d’eaux florales.
Confusion fréquente (et regrettable...) de langage : dans le public, « Essence de X.. » ou « Essence naturelle de X..) sont souvent synonymes de HE.

2.Caractéristiques physiques

Elles sont liées à la composition moléculaire de l’huile essentielle

A- Aspect physique.
Les HE sont souvent liquides à 20°C. Leur fluidité est semblable à celle d’une huile alimentaire. Mais leur composition moléculaire est totalement différente
.
Certaines HE sont peu fluides ; leur consistance varie alors avec la température

B- Couleur .
Les HE sont généralement incolores ou jaune pale.
Les HE colorées sont rares :
Les HE de cannelle peuvent être orange ou rouge .
Les HE de matricaire et d’Achillée millefeuilles sont bleues.

C-Densité.
Inférieure à 1 dans 99 % des cas .. ; l’HE surnage sur l’hydrolat.

D- Rendement de distillation.
Très variable d’une HE à l’autre ; toujours faible :. il va de 0.01 % (rose) à 1 % (lavande)
. .
Il est fonction de la quantité d’eau distillée... Une fraction de l’HE est dissoute dans l’eau recueillie (eau florale..!) ; un excès d’eau se traduira par une diminution du rendement en HE. Une optimisation des opérations est toujours nécessaire.

E- Les HE sont inflammables.

3.Autres extraits végétaux : les « essences »

A- Distillation sèche
Elle se pratique avec quelques végétaux à faible teneur en eau ; l’opération peut s’effectuer sous vide (pour abaisser la température d’ébullition). On obtient une « essence » et non une huile essentielle.
La résine de pin : essence de térébenthine
Le Cade (Juniperus oxycedrus) : essence « empyreumatique » (à Claret)

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B- Extraction par « expression à froid »
Cette technique est réservée aux agrumes dont les épicarpes comportent des poches sécrétrices de COV.
Les zestes sont séparés des fruits, broyés et pressés à froid. Il en résulte un mélange aqueux épais qui est centrifugé pour en séparer une huile organique.
Les pulpes sont également pressées à froid. Ici, l’huile organique se sépare par décantation.
Avec ces techniques à froid, on préserve l’intégrité des molécules présentes dans le végétal.
Les huiles obtenues sont appelées « essences ». Mais leur composition est plus variée que celle des produits distillés ; à coté des COV, elles contiennent des molécules « lourdes ». De ce fait elles ne sont pas stables et leur durée de vie (sans conservateur) est courte.

4. Formation des COV

Les végétaux synthétisent les COV à partir du glucose.
Ce glucose est préparé dans les feuilles à partir de l’eau (issue des racines) et du CO2 atmosphérique ; c’est la photosynthèse. Il constitue la grande source de matière première pour la plante. Toutes les molécules constitutives du végétal sont formées au départ du glucose.

Le glucose est transformé majoritairement en polysaccharides (cellulose, amidon, etc...) ; ces composés sont absents des HE.

Le glucose restant est métabolisé et transformé en diverses molécules nécessaires au « fonctionnement » de la plante. Ces molécules sont regroupées en 3 grands ensembles au vu du chemin emprunté pour leur biogénèse : terpenes, lipides, shikimiques (dites aussi, « aromatiques » ou « benzeniques »).

Parmi ces nombreuses molécules, on trouve celles (les plus petites ; les plus volatiles, ...) qui sont utilisées par la plante pour sa communication avec l’extérieur. On les rencontre au sein des trois grands groupes précédents.
Molécules terpéniques : pinène , limonène, ocimènes, menthol, caryophyllène, sélinènes, ...
Molécules shikimiques : eugénol, anéthol, safrole, cinnamaldéhyde, ...
Molécules lipidiques : jasmone, octen-3-ol, nonanal, acides légers,...

Selon une estimation, c’est dans une « réserve » de 300 à 400 molécules de COV qu’on va puiser pour « préparer » les nombreuses HE issues des différents végétaux.

5. Distribution des COV dans les huiles essentielles

1- Toutes les HE sont des mélanges de COV .
a-Quelques HE sont caractérisées par la présence de COV spécifiques.
Exp : Des phtalides dans le celeri
Des sulfures dans l’ail et l’oignon
Le cinnamaldehyde dans la cannelle
L’anéthol dans la badiane
L’eugénol dans le girofle
b-Certaines HE contiennent un COV particulier en % élevé. Ces HE, dans lesquelles un
constituant représente plus de 70 % du total, sont dites « monomoléculaires ». Le caractère
de l’HE sera évidemment imposé par celui du composant principal ....
Exemples :

Eucalyptus globulus (rectifié)
cinéole-1,8
70-80 %
Eucalyptus citriodora
citronellol
75-85 %
Citrus reticulata blanco (mandarinier)
limonène
75-85%
Coriandrum sativum
linalol S
65-85 %
Pinus pinaster (térebenthine)
pinènes</center
85-95 %
Ocimum basilicum (type estragole)
estragole
75-85 %

c- La plupart des HE contiennent plusieurs dizaines de COV ; les quantités relatives de chacun d’eux dépassent rarement 50%.
On retrouve souvent les mêmes COV dans des HE d’origine différentes. Ainsi plusieurs terpènes (pinènes, limonène, ..), synthétisés dans les feuilles, sont souvent présents dans les HE préparées à partir de matériel frais ; ils seront accompagnés par des molécules plus ou moins spécifiques du végétal.
Ces HE à composants multiples sont surtout employées en cosmétologie ou en médecine douce. Du fait de leur complexité, les corrélations entre composition et propriétés globales sont toujours délicates à établir ou confirmer....

2- Caractérisation pratique des HE .
.
Il est impossible de préciser de façon officielle, univoque et durable toutes les HE disponibles. Seules, celles qui font l’objet de commerce sont normalisées. En France l’AFNOR a décrit 123 HE dans son édition de 2000 ...
Ces HE « officielles » doivent répondre à divers paramètres physico-chimiques (densité, indice de réfraction, rotation optique,...) et analytiques. Le profil chromatographique est le plus instructif ; il est souvent déterminant.
Exemple : une HE de menthe ou on dénombre une trentaine de molécules...!

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6.Variabilité des compositions moléculaires

La composition moléculaire de l’huile essentielle d’un végétal (ou d’une partie de végétal) ne constitue pas un critère de qualité absolu, reproductible.. Elle est soumise à de nombreux paramètres non maitrisables ; ils sont nombreux...

1-La nature vivante du végétal.
Chaque végétal se développe à un rythme qui lui est propre ; c’est son cycle végétatif. La biogénèse (et donc la distribution moléculaire) des COV évolue durant la croissance de la plante. Le rendement en HE et la composition de l’HE dépendront du moment de la récolte.
La croissance d’une plante dépend également :
-des caractéristiques pédologiques du lieu ou elle croit.
-de l’altitude et de la latitude
-des conditions climatiques (variables d’une année à l’autre ...)

2-Les paramètres techniques de l’entrainement à la vapeur d’eau.
Le rendement en HE dépend du volume d’eau distillée car les COV ne sont pas entièrement insolubles dans l’eau.. Un excès d’eau se traduira par une perte de COV (au profit de l’hydrolat)...
Les solubilités de tous ces COV sont différentes. La composition des COV dans une eau florale (l’hydrolat) ne sera pas identique à celle de l’HE correspondante.

3- La « personnalité » du végétal ou de la « population » distillés.
Deux plants d’une même espèce ne donneront pas la même HE. On doit distiller un grand nombre d’individus pour obtenir une moyenne significative du végétal.
Vu sur la lavande : les plants d’un même champ ont donné des HE différentes ; la réunion de toutes ces HE a livré une HE « commercialement Normale » (lavande de « population »).

4-Les modifications chimiques intervenant lors de la distillation
Dans les alambics les COV du végétal sont soumis à l’action de l’eau à 100°C. L’eau est à la fois, un solvant et ..... un « réactif chimique ». Sous son action on observe fréquemment des isomérisations et des hydrolyses .. Certaines molécules de l’HE sont des artéfacts..

5- Les modifications chimiques dues à un mauvais stockage.
Un stockage trop prolongé (ou effectué dans de mauvaises conditions), altèrera le végétal ; la composition de l’HE s’écartera des valeurs « normales »...
6- Le cas des chémotypes
Au sein de plusieurs espèces végétales, botaniquement bien définies, on rencontre souvent des individus, botaniquement indiscernables, mais de compositions moléculaires différentes ; ce sont des « chémotypes ».
Le cas d’école est fourni par le thym (Thymus vulgaris) de nos garrigues.. ; il en existe six chémotypes, au vu de la composition de leur HE. On les distinguera en précisant le composant majoritaire de leur HE. Exp : Thym à thymol, Thym à carvacrol, etc...
Les compositions de ces six HE étant différentes, leurs propriétés seront différentes. Les HE de « thym à thymol » et de « thym à géraniol » n’offriront pas les mêmes propriétés que les autres chémotypes.

La chémotypie se retrouve dans d’autres plantes : romarin, basilic, armoise, etc..

7.Usages

Les huiles essentielles sont des « produits naturels » ; au même titre que bien d’autres, nos sociétés les utilisent et les valorisent au mieux de leurs intérêts ... On les retrouve dans de nombreux domaines économiques ou domestiques.

1- Obtention de matières premières pour la chimie fine.
Les HE sont des sources de « matière première chimique  » lorsque celle-ci est moins couteuse que celle obtenue par synthèse. Exemples :
Limonène : extrait de l’essence d’orange (solvent naturel aux multiples usages).
Cinéole-1,8 : extrait de l’HE d’Eucalyptus globulus (usage pharmaceutique).
2-Industrie des aromes.
Beaucoup d’ HE exhalent des odeurs agréables ; cela est évidemment exploité. Dans ce secteur on recherche les HE qui sont disponibles en grande quantité et à faible cout ... On privilégie celles qui, en sus, sont douées de propriétés pharmacologiques avérées.
La parfumerie industrielle utilise les huiles de citronelle (C. winterianus et C.nardus) dans les produits de nettoyage. D’autres HE rentrent dans la fabrication des savons et dérivés.
Les HE sont présentes, aussi, dans les « eaux de Cologne » et les eaux de toilette (hydrolats).
Plusieurs HE trouvent usage dans les Cosmétiques.
3-Alimentation
Beaucoup d’HE peuvent etre utilisées en cuisine.
Basilic, laurier noble, estragon, fenouil, etc ..., sont des aromates bien connus. Traditionnellement, on emploie le végétal lui même ; mais les HE correspondantes sont de bons substituts... ; elles peuvent se retrouver dans les plats cuisinés ou les desserts commercialisés.
Les boissons gazeuses sont des grosses consommatrices d’HE. L’essence d’orange est la plus utilisée.
Certaines HE entrent dans la composition de compléments alimentaires.Ici, les allégations sont soumises à autorisation préalable de l’AFSA.

4-En agriculture
Quelques HE sont employées localement dans des situations spécifiques : HE de thym en apiculture (contre le varroa) ; HE de géranium en élevage des bovins (et en agriculture en G-B) ; l’eugénol en aquaculture.
Le citronellol et le géraniol sont insectifuges. Ils sont présents dans les HE de
citronelle de Ceylan (Cymbopogon nardus) qui sont vendues comme répulsifs des moustiques ; le parfum agréable de ces HE constitue un atout déterminant..


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