Université Dr Moulay Tahar Saida.                                                                                                                   Dr Belgacem Habiba

Département des Sciences de la Nature et de la Vie

Master 1 Microbiologie Appliquée

TP 3 : Techniques d'extraction aqueuses et organiques

    Introduction

L’extraction consiste à extraire un ou plusieurs composés d'un organisme (animal, végétal) en utilisant différentes méthodes. On connaît différentes techniques d'extraction, certaines ont été élaborées par les artisans avant l'avènement de la chimie moderne (extraction des colorants pour la teinture). Les caractéristiques physico-chimiques des composés à extraire (stabilité dans la lumière, coefficient de partage, polarité, disponibilité, stabilité thermique) influencent le choix de la technique d'extraction et du solvant (aqueux ou organiques). Les produits solubles dans l'eau sont extraits de manière aqueuse, tandis que l'extrait organique est obtenu en utilisant des solvants organiques.

   L’extraction par solvant est une technique très utilisée pour :

- Séparer un produit provenant d’un mélange obtenu à la fin d’une réaction chimique ;

- Isoler un mélange de molécules bioactives d‘un matériel végétal (ou animal) ;

- Séparer une espèce chimique à partir d’un mélange d’espèces naturelles.

Parmi les méthodes d’extractions, on cite :

   1. Décoction

   Action de faire bouillir (10 min) dans l'eau une substance généralement végétale permettant l’extraction des principes actifs solubles dans l’eau     et des arômes (Fig. 01). Cette technique est utilisée généralement pour les parties les plus dures des plantes telles que les racines, les graines,       l’écorce et le bois

 

                                                           

                                                                                         Figure 01 : Extraction par décoction

   2. Infusion chaude

   Cette opération s'oppose à la décoction pendant laquelle le liquide est maintenu bouillant, et à la macération où le liquide est froid. L'infusion       permet l'extraction des principes actifs ou des arômes par dissolution du matériel végétal dans un liquide bouillant (Fig. 02). Le solvant peut          être l’eau distillée ; une huile ou un alcool.

                                                                                   

                                                                                                      Figure 02 : Extraction par infusion chaude

Extraction solide/liquide :

   3. Macération

     Principe :

   La macération est un procédé qui consiste à laisser séjourner une plante dans un solvant à froid pour en extraire les composés solubles             (arômes, principes actifs).

 La macération peut se faire dans une solution alcoolique, de l'eau, de l'huile...

 Cette technique préserve les espèces chimiques fragiles car elle est pratiquée à froid mais elle n’est pas toujours aussi efficace que les techniques qui utilisent le chauffage.

       Protocole :

  À l’aide d’un mortier, piller environ exactement 1 g de la plante Anacyclus valentinus L. Mettre la poudre obtenue dans un erlenmeyer       contenant 10 mL du solvant )méthanol) approprié et boucher. Ajouter un barreau magnétique dans l'erlenmeyer et agiter à l'aide d'un agitateur    magnétique pendant 30 minutes et puis filtrer.

                                                               

                                                                                               Figure 03 : Extraction par macération

              Filtration : le mélange homogène obtenu est constitué du solvant et différentes molécules biologique solubles dans le solvant utilisé.

                                                 

                                                                           Figure 04 : Montage de Filtration

L'extraction solide/liquide : est effectuée dans de l'eau distillée ou dans un solvant, en mélangeant la matière végétale avec l'eau distillée ou le solvant sous agitation.

       Exemple : On souhaite extraire le chlorophylle à partir de salade verte.

          Protocole :

– On fait un broyage vigoureux de 2g de salade verte avec un peu de sable et on ajoute 5ml d’Acetone : il soluble les pigments chlorophyliens

–On laisse décanter dans le mortier quelque minute

–On filtre le mélange homogène obtenu pour obtient le chlorophyle.

      Extraction liquide/liquide

C’est un procédé qui consiste à extraire une espèce chimique contenue dans un solvant liquide, par un solvant extracteur.

Choix du solvant extracteur :

•  Ce solvant extracteur doit être non miscible avec le solvant qui contient l’espèce chimique à extraire ;
•  L’espèce chimique à extraire doit être la plus soluble possible dans le solvant extracteur ;
•  Il doit être le moins dangereux possible pour l’homme et l’environnement ;
•  Le solvant extracteur doit avoir une température d’ébullition basse afin d’être facilement éliminé par chauffage.

   NB : c’est la densité qui permet d’identifier la position des phases.

   Exemple : On souhaite extraire la vanilline du sucre vanillé.

    Protocole :

• On dissout un sachet de sucre vanillé dans 50 ml d’eau distillée.
• Cette solution est introduite dans une ampoule à décanter.
• On ajoute 20ml du solvant extracteur
• On agite et dégaze plusieurs fois puis on laisse décanter

                                                               Quel solvant doit-on choisir ?

	Cyclohexane	Dichlorométhane	Ether diéthylique
Miscibilité à l’eau	Non	Non	Oui
Solubilité de la vaniline	Moyenne	Très importante	Très importante
Densité	0.78	1.33	0.71

 

     Pour choisir le meilleur solvant d'extraction:

• L’espèce à extraire doit être la plus soluble possible dans le solvant d’extraction
• Le solvant d’extraction doit être non miscible avec le liquide contenant l’espèce chimique à extraire

   Donc pour ce cas le Dichlorométhane c’est le meilleur solvant d’extraction.

    Représenter le schéma de l’ampoule à décanter en précisant la nature de chaque phase et leur contenu

                                             

                                                                      Figure 05 : Les étapes de l’extraction liquide-liquide

 

             NB : Vous utilisez une ampoule à décanter de 250 ml