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Réalisation d'une décoction ou d'une décantation

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Objectif

Une plante, comme l’anis étoilée, doit subir une multitude d’opérations afin d’être utilisée dans des boissons anisées : il faut d’abord pouvoir en extraire l’arôme.
Quel est alors l’intérêt d’un chauffage dans l’eau bouillante ?
Lors de l’extraction par un solvant, pourquoi faut-il réaliser une décantation ?

1. Principe de la décoction

La décoction consiste à verser une substance dans un solvant bouillant pour en extraire l’huile essentielle ; c’est-à-dire un mélange de substances volatiles dont l’espèce majoritaire est appelé principe actif.

Exemple : Dans la vanille, le principe actif est la vanilline.

La décoction ne doit pas être confondue avec l'infusion (où on verse le solvant chaud sur la substance, on laisse ensuite reposer quelques minutes) ni avec la macération (où on verse un solvant à chaud ou à froid et on laisse reposer plusieurs heures, plusieurs jours voire plusieurs mois).
Ici, le solvant, bouillant en continu, permet de faire éclater en quantité les alvéoles des plantes qui contiennent le principe actif.

Cette technique est plus complète que l’infusion, mais elle présente l’inconvénient de ne pouvoir être appliquée aux substances qui se dégradent à la chaleur.
Le chauffage, dit à reflux, peut durer de plusieurs minutes à plusieurs heures. L’intérêt du condenseur (ou réfrigérant) est d’éviter la perte de matière : les substances volatiles s’élèvent avec la chaleur mais sont immédiatement condensées grâce au réfrigérant et retombent dans le mélange réactionnel.

Exemple : La décoction de peaux d’agrumes (oranges, citrons….) dans l’eau permet d’extraire le limonène (densité d = 0,84 ) peu soluble à l’eau . Il faut bien entendu filtrer le mélange solide-liquide pour pouvoir récupérer le liquide issu de la décoction.

2. Principe de la décantation

La décantation consiste à laisser reposer pendant une certaine durée, un mélange hétérogène de manière à ce que les espèces non miscibles se séparent lentement.

En classe de seconde, on se retrouve en général avec deux phases :
• l’une appelée aqueuse, car elle contient l’eau et d’autres espèces ;
• et l’autre appelée organique, qui contient l’huile essentielle que l’on souhaite extraire.

Dans le cas de l’extraction du limonène de la peau d’agrumes (densité d = 0,84), on constate l’apparition d’une fine couche huileuse à la surface de l’eau :

Bien entendu, la position des deux phases dépend de la densité de la phase organique par rapport à la phase aqueuse.

Lorsque la densité de la phase organique est plus faible que la densité de la phase aqueuse, on peut même ajouter du sel de manière à augmenter davantage la séparation des phases. En effet, le sel se dissout dans la phase aqueuse et augmente sa densité. Cette opération s’appelle un relargage.

L'essentiel

• La décoction permet d’extraire à l’eau bouillante les arômes d’une substance. Toutefois, cette technique ne peut pas être appliquée aux principes actifs qui se dégradent à la chaleur.

• La décantation peut suivre une décoction lorsque l’huile essentielle ne se mélange pas à l’eau : elle permet de séparer la phase aqueuse et la phase organique qui contient le principe actif extrait.

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