Systèmes d’extraction botanique avancés
Les systèmes d’extraction botanique avancés utilisent une technique plus sélective que la simple macération au solvant, comme l’extraction au dioxyde de carbone supercritique, aux ultrasons, aux micro-ondes, par enzymes, à l’eau chaude ou à contre-courant.
Catégories de produits
- Extraction de plantes, botaniques et nutraceutiques(9)
- Usines d’extraction de plantes
- Usines d’extraction multi-plantes clés en main
- Usines d’extraction nutraceutique et botanique
- Usines d’extraction pharmaceutique
- Usine d’extraction de curcumine
- Usine d’extraction de gingembre
- Usine d’extraction d’hibiscus
- Usine d’extraction de moringa
- Systèmes d’extraction botanique avancés
- Huiles essentielles, épices et oléorésines(6)
- Transformation des fruits et légumes(8)
- Amidon, farine, huiles alimentaires et transformation alimentaire(7)
- Systèmes de séchage et de déshydratation(5)
- Évaporation, concentration et récupération de solvants(4)
- Équipements de procédé pharmaceutiques et industriels(4)
- Cacao, karité, huile de palme et oléagineux(6)
- Céréales, tubercules et transformation du sucre(6)
- Botaniques africains de spécialité et ingrédients naturels(11)
- Aliments et boissons de spécialité et valorisation des sous-produits(7)
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Systèmes d’extraction botanique avancés
Ils sont choisis pour des botaniques de plus grande valeur, là où la sélectivité, un produit sans solvant ou la protection de composés sensibles à la chaleur rapporte plus que le surcoût. La première chose à fixer est la cible : quel composé ou quelle fraction, sa sensibilité à la chaleur, à l’oxygène et à la cavitation, et ce que l’extrait fini doit contenir, car la technologie en découle. La charge est normalement une partie de plante séchée et moulue d’humidité connue. Le volume compte autant, car les systèmes supercritiques en particulier demandent plus d’équipement et de surface au sol, et donnent un débit plus faible, qu’une simple macération. La technologie, la pression de service, tout cosolvant, le fonctionnement discontinu ou semi-continu et la classification de sécurité de la zone décident de la conception et du prix. Des essais pilotes sur la plante réelle sont la voie habituelle pour confirmer le choix avant de spécifier une usine commerciale.
Chaque technique avancée change un élément de l’extraction conventionnelle. Le dioxyde de carbone supercritique, tenu au-dessus de son point critique, dissout à basse température les composés liposolubles et s’en sépare sous forme de gaz quand la pression est abaissée ; un cosolvant comme l’éthanol élargit la plage à des composés plus polaires. Il demande des cuves haute pression, une pompe, des séparateurs et un refroidissement. Les ultrasons utilisent la cavitation pour rompre les cellules végétales et raccourcir l’extraction à température modeste, mais la cavitation forme aussi des espèces réactives de l’oxygène qui peuvent oxyder les composés sensibles. Le chauffage par micro-ondes réchauffe l’humidité à l’intérieur du tissu végétal et le rompt de l’intérieur, mais peut provoquer l’oxydation ou la décomposition thermique des métabolites secondaires : la puissance et le temps d’exposition doivent donc être limités. L’extraction assistée par enzymes dégrade les parois cellulaires dans l’eau avant l’extraction. L’eau subcritique, gardée liquide au-dessus de son point d’ébullition normal sous pression, agit comme un solvant moins polaire sans aucun solvant organique. L’extraction à contre-courant fait circuler plante et solvant en sens opposés : le solvant frais rencontre ainsi une plante presque épuisée. Quelle que soit la voie choisie, la composition de l’extrait suit le solvant, la température, le temps et la voie de séchage : le système est donc spécifié comme des points de consigne maîtrisés et enregistrés, et pas seulement comme des cuves.
Plage de capacité indicative
- 100–5 000 kg de charge/jour
Données clés de spécification
Solvant/eau d’extraction, étages d’extraction, durée de lot, filtration et récupération.
Caractéristiques techniques
| Technologie | L’une des extractions : au dioxyde de carbone supercritique, assistée par ultrasons, assistée par micro-ondes, assistée par enzymes, à l’eau subcritique ou à contre-courant, choisie par essais |
|---|---|
| Principe de fonctionnement | Une pression, une température, un apport d’énergie ou une action enzymatique maîtrisés libèrent le composé visé de la cellule végétale vers le vecteur |
| Milieu d’extraction | Dioxyde de carbone avec ou sans cosolvant éthanol, eau, ou mélange éthanol-eau, fixé par la polarité de la cible |
| Mode de fonctionnement | Cuves discontinues, ou dispositions semi-continues et à contre-courant là où le débit les justifie |
| Charge de pression | Cuves, tuyauteries et dispositifs de décharge prévus pour la haute pression sur les voies supercritiques et subcritiques ; pression ordinaire pour les ultrasons et les micro-ondes |
| Apport d’énergie | Sondes ultrasonores ou applicateurs micro-ondes, dimensionnés selon le volume du lot et la sensibilité du composé |
| Séparation | Séparateurs à détente pour les voies au dioxyde de carbone ; filtration ou centrifugation pour les voies liquides |
| Matériau en contact | Inox, en nuances prévues pour la pression sur les pièces haute pression, adapté au solvant utilisé |
| Chauffage et refroidissement | Refroidissement pour liquéfier le dioxyde de carbone, chauffage à la vapeur ou électrique, et eau de refroidissement |
| Automatisation | Commande PLC avec enregistrement des points de consigne et des tendances, et verrouillages de pression et de température |
| Conception de sécurité | Zone classée, ventilation et maîtrise des inflammations là où un solvant inflammable est utilisé ; surveillance du dioxyde de carbone dans les locaux fermés |
Voie de procédé type
Définir la cible et réaliser des essais
Un essai à petite échelle sur la plante réelle montre quelle technique extrait le composé visé, à quelle température, pression ou puissance, et pendant combien de temps. Cette étape décide de la technologie : l’ignorer risque de faire spécifier le mauvais système.
Préparation de la matière première
La plante est séchée à une humidité régulière et moulue à la granulométrie qu’exige la méthode. Pour l’extraction supercritique, le lit doit être sec et de taille régulière, car un excès de fines tasse le lit et laisse le gaz s’y frayer des passages, et l’eau dans le lit gêne l’extraction.
Chargement et conditionnement
La plante entre dans une cuve haute pression scellée, ou dans une cuve agitée équipée de sondes ultrasonores, d’un applicateur micro-ondes ou d’un maintien de traitement enzymatique. Sur les cuves sous pression, les contrôles de fermeture et d’étanchéité passent en premier.
Extraction maîtrisée
La pression, la température, le débit de solvant ou de gaz, la puissance et le temps sont tenus aux points de consigne trouvés lors des essais et enregistrés pour chaque lot. Des points de consigne qui dérivent changent ce que contient l’extrait : les verrouillages et alarmes font donc partie du système de commande.
Séparation de l’extrait
Dans un système supercritique, la pression est abaissée à travers un ou plusieurs séparateurs pour que l’extrait précipite et que le dioxyde de carbone revienne sous forme de gaz, ce qui permet aussi de prélever des fractions à différentes conditions. Dans les systèmes liquides, l’extrait est filtré ou centrifugé hors de la plante épuisée.
Concentration et retrait du solvant
Là où l’éthanol, l’eau ou un autre liquide porte l’extrait, il est concentré sous vide et le solvant est condensé et collecté. Les extraits à base d’eau demandent plus d’énergie d’évaporation que ceux à base d’alcool, ce qui compte pour le coût du combustible.
Séchage et finition
Les concentrés sont séchés en poudre, ou les huiles sont filtrées et conditionnées, d’une manière qui convient à la sensibilité du composé. Les extraits sensibles à la chaleur appellent un séchage sous vide ou à basse température, et la voie de séchage elle-même change la composition finale.
Récupération du gaz et du solvant et nettoyage
Le dioxyde de carbone est recomprimé ou condensé pour réutilisation, et les solvants sont récupérés par distillation. Cuves, séparateurs et conduites sont nettoyés avant la plante suivante, car les huiles et résines restées dans les séparateurs se reportent.
Modules de procédé et d’équipement
- Broyeur de charge et tamis
- Cuves d’extraction, prévues pour la haute pression sur les voies au dioxyde de carbone
- Pompe haute pression de dioxyde de carbone et échangeurs de chaleur
- Module ultrasonore ou micro-ondes pour les voies assistées
- Ensemble de dosage du cosolvant
- Séparateurs fractionnés
- Refroidisseur et condenseur pour la récupération du gaz
- Filtre ou centrifugeuse pour les voies liquides
- Concentrateur sous vide
- Séchoir pour extraits en poudre
- Dispositifs de décharge et détection de gaz
- Armoire PLC avec enregistrement des données
Produits de l’usine
Applications
- Huiles, résines et fractions riches en caroténoïdes obtenues sans résidu de solvant organique
- Actifs végétaux sensibles à la chaleur qui se dégradent dans l’extraction conventionnelle à chaud
- Extraits d’arômes et de saveurs plus proches du caractère de la plante fraîche
- Extraits de polyphénols et de flavonoïdes avec des temps d’extraction plus courts
- Extraits de plus grande valeur pour ingrédients de compléments et de cosmétiques
- Extractions pilotes pour choisir une technologie avant de dimensionner une usine complète
- Seconde extraction de matière végétale épuisée pour un produit supplémentaire
Caractéristiques principales
Technologie adaptée à la cible
Les cibles liposolubles conviennent au dioxyde de carbone supercritique, tandis que les cibles polaires conviennent aux voies à l’eau ou à l’éthanol assistées par ultrasons, micro-ondes ou enzymes. Les essais départagent.
Équipement sous pression conçu pour la charge
Les systèmes supercritiques et subcritiques demandent des cuves, tuyauteries, fermetures et dispositifs de décharge conçus pour la pression. Les systèmes à ultrasons et à micro-ondes fonctionnent à pression ordinaire.
Points de consigne tenus et enregistrés
Les verrouillages et l’enregistrement gardent la pression, la température, la puissance et le temps aux valeurs trouvées lors des essais : la composition de l’extrait se répète ainsi d’un lot à l’autre.
Conception de zone sûre
Un cosolvant inflammable demande une zone classée avec des sources d’inflammation maîtrisées, et le dioxyde de carbone demande une surveillance des gaz dans les locaux fermés, où il peut déplacer l’air.
Arbitrage de débit exposé clairement
Plus d’équipement et de surface au sol et un débit plus faible qu’une simple macération sont le prix de la sélectivité : la valeur de l’extrait par tonne doit donc les justifier.
Pages pays pour Systèmes d’extraction botanique avancés
Ce produit figure sur les pages des pays ci-dessous, chacune avec sa propre voie de demande. Là où Kadali n’a pas de bureau dans un pays, les demandes sont traitées depuis le bureau d’Accra.
- Systèmes d’extraction botanique avancés : Ghana
- Systèmes d’extraction botanique avancés : Nigeria
- Systèmes d’extraction botanique avancés : Kenya
- Systèmes d’extraction botanique avancés : Afrique du Sud
- Systèmes d’extraction botanique avancés : Lesotho
- Systèmes d’extraction botanique avancés : Égypte
- Systèmes d’extraction botanique avancés : Maroc
- Systèmes d’extraction botanique avancés : Tunisie
Produits associés
Questions fréquentes
Quelles informations faut-il pour dimensionner les systèmes d’extraction botanique avancés ?
Quelle plage de capacité couvrent les systèmes d’extraction botanique avancés ?
L’extraction supercritique remplace-t-elle les usines d’extraction au solvant conventionnelles ?
Les ultrasons ou le chauffage par micro-ondes peuvent-ils endommager les composés extraits ?
La composition de l’extrait est-elle fixée une fois l’usine d’extraction installée ?
Comment choisir entre ces technologies ?
Quel travail sur le site et en sécurité les systèmes avancés demandent-ils ?
Comment demander une proposition pour les systèmes d’extraction botanique avancés ?
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