Extraction d’huile de graines de thé à l’aide d’un équipement au CO₂ supercritique

L'huile de graines de thé est dérivée des graines de la plante Camellia oleifera. Il possède un arôme distinctif, est facile à stocker et est rapidement absorbé par le corps humain, avec une valeur nutritionnelle élevée. Cette huile contient divers acides gras, notamment l'acide oléique, l'acide linoléique, l'acide palmitique, l'acide stéarique et l'acide myristique.

Il existe plusieurs méthodes pour extraire l’huile de graines de thé. Étant donné que l'huile de graines de thé est sensible à la chaleur-et ne peut pas résister aux températures élevées, le pressage à chaud traditionnel modifie considérablement sa couleur. L’extraction par solvant, en revanche, laisse des solvants résiduels, ce qui entraîne une mauvaise stabilité du produit et des risques potentiels pour la santé.

Différentes méthodes d’extraction donnent des résultats différents pour l’huile de graines de thé. Le pressage à chaud détruit les nutriments contenus dans l'huile, ce qui rend le produit final difficile à stocker, provoquant des pertes nutritionnelles importantes, réduisant le rendement en huile et affectant négativement la couleur. L'extraction par solvant produit un produit instable avec des solvants résiduels, ce qui est nocif pour la santé.

La technologie d’extraction par fluide supercritique se caractérise par une faible consommation d’énergie, un rendement élevé et une absence de pollution. Il est simple à utiliser et à contrôler, et est donc largement utilisé dans de nombreux domaines tels que l'alimentation, la médecine, la chimie et la biochimie. Cette méthode d'extraction préserve à la fois les nutriments et les ingrédients actifs sans endommager l'huile de graines de thé en raison des températures élevées, ce qui en fait un processus écologique et efficace. Il est couramment utilisé dans la transformation des aliments et des céréales et est particulièrement adapté à l’extraction de composants fonctionnels des plantes. Par exemple, il peut être utilisé pour extraire des huiles telles que l’huile de noix, l’huile de pépins de raisin, l’huile d’argousier et l’huile de pépins de citrouille, ainsi que des substances telles que la lécithine, des arômes et des pigments.

Des expériences ont montré que plusieurs facteurs clés influencent le rendement d’extraction de l’huile de graines de thé : la pression d’extraction, la température d’extraction, le temps d’extraction et le débit de CO₂.

Le rendement d'extraction augmente avec l'augmentation de la pression. Une pression plus élevée augmente la densité du CO₂, améliorant ainsi sa capacité à dissoudre l’huile de graines de thé. La pression d'extraction optimale a été déterminée à 35 MPa.

La température exerce une influence complexe sur la solubilité du CO₂ supercritique. Sous pression constante, l’augmentation de la température accélère le mouvement moléculaire, renforce les interactions moléculaires, réduit la viscosité du fluide et améliore la solubilité. Cependant, cela diminue également la densité du fluide, ce qui réduit sa capacité à transporter l'huile de graines de thé. Ces deux effets opposés déterminent collectivement la température d’extraction optimale. Pour l’huile de graines de thé, la température d’extraction optimale est de 50 degrés.

Lors de l'extraction dynamique, un débit de CO₂ plus élevé entraîne un rapport agent d'extraction-à-matériau plus élevé, ce qui favorise la diffusion et la solubilité de l'extrait. Comme le montre la figure 3, le rendement d'extraction augmente avec l'augmentation du débit de CO₂ ; cependant, lorsque le débit dépasse 20 kg/h, le rendement d'extraction diminue légèrement. Cela peut être attribué au débit trop élevé, qui raccourcit le temps de séjour du CO₂ dans le matériau, conduisant à un contact insuffisant entre le CO₂ et le matériau et donc à une solubilité réduite. Les résultats expérimentaux indiquent que le débit optimal de CO₂ est de 20 kg/h.

Le rendement total d’extraction augmente progressivement avec l’allongement du temps d’extraction. Tant d’un point de vue technique qu’économique, prolonger le temps d’extraction augmente la consommation d’énergie. Le temps d’extraction approprié est donc de 150 minutes.

Lors de l'extraction de l'huile de graines de thé à l'aide de CO₂ supercritique, les conditions de processus optimales (avec une taille de particule de matière première de 40 mesh) sont les suivantes : pression de 35 MPa, température de 50 degrés, débit de CO₂ de 20 kg/h et temps d'extraction de 150 minutes. Dans ces conditions, le rendement d'extraction peut atteindre 33,5%. En revanche, la méthode conventionnelle d’extraction par solvant prend 6 heures et atteint un rendement d’extraction de seulement 30,3 %. La méthode supercritique nécessite non seulement moins de temps, mais extrait également plus d'huile de graines de thé de la matière première, ce qui entraîne une utilisation plus élevée de la matière première. Il s’agit donc d’une nouvelle technologie avec de larges perspectives de développement.

Lors de l'extraction de l'huile de graines de thé à l'aide de CO₂ supercritique, la température de fonctionnement est basse, ce qui empêche la destruction des composants sensibles à la chaleur-de l'huile et permet à l'huile de conserver son arôme naturel. Du CO₂ de qualité alimentaire-a été utilisé dans l'expérience, de sorte que le produit résultant ne contient aucun résidu de solvant et est un aliment vert naturel.