La distillation

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La distillation est une technique d’extraction qui permet de séparer, à l’aide de la chaleur, les différents constituants liquides d’un mélange en fonction de leur température d’ébullition.

Le principe est simple : si on chauffe un mélange de liquides, c’est le liquide le plus volatile (celui qui a la température d’ébullition la plus basse) qui s’évapore en premier.

Les vapeurs extraites sont ensuite condensée et recueillies, les constituants les moins volatiles restant au fond du vase.

Origine de la distillation

Le mot « distillation » vient du latin « destillare » qui signifie « tomber goutte à goutte ». La suite de cet article permettra de comprendre pourquoi…

On retrouve les premières traces de distillation en Egypte ancienne. Elles datent de + de 3 000 ans… Ces distillations étaient effectuées dans des creusets en terre cuite et les vapeurs étaient piégées dans un linge humide placé au dessus. Lorsque le linge (généralement en laine) était saturé, on le pressait afin de récupérer la totalité des vapeurs piégées.

C’est dans les premiers siècles après J.C., en Egypte toujours, que l’on retrouve les premières traces d’un véritable appareil de distillation, l’alambic (du grec « ambix » : chaudron pourvu d’une petite ouverture auquel on a rajouté la particule arabe « al »). Ces premiers appareillages servaient à obtenir des eaux odorantes (comme l’eau de rose) à partir de végétaux aromatiques mais aussi à confectionner des remèdes et des produits cosmétiques.

Les premières descriptions de distillation remontent au XIIIème siècle. On distillait alors de la térébenthine, du romarin et de la sauge. Ces plantes étaient préalablement macérées dans de l’eau de vie ou mises à fermenter dans de l’eau. On obtenait alors plutôt des distillats ou des eaux distillées aromatiques. On n’avait encore aucune notion des huiles essentielles. C’est dans le courant du XVIème siècle que l’on retrouve les premières descriptions d’huiles essentielles, huiles grasses, obtenues suite à un processus de distillation et séparées par décantation des eaux aromatiques.

Le procédé de l’époque, basé sur la distillation avec entraînement à la vapeur d’eau, a été quelque peu perfectionné par les parfumeurs grassois mais est toujours utilisé de nos jours pour l’obtention de la plupart des huiles essentielles.

Principe de la distillation

Il existe plusieurs techniques de distillation des huiles essentielles dont le principe fondamental est le suivant :

Ce principe consiste à faire passer de la vapeur d’eau au travers d’un matériel végétal à traiter. L’appareil utilisé est appelé un alambic.

Si cette vapeur d’eau est produite directement au contact du végétal on parle alors d’hydrodistillation (Figure n°1). Dans ce cas, la plante est immergée dans l’eau et le mélange est chauffé pour produire de la vapeur. Ce procédé est particulièrement indiqué pour l’extraction de l’huile essentielle d’ylang ylang par exemple. Dans certains cas, la plante est placée sur des grilles situées directement au dessus de l’eau.

Si cette vapeur est produite par une chaudière séparée de l’alambic on parle de distillation à la vapeur (Figure 2). Cette vapeur est injectée, avec plus ou moins de pression, sur le matériel végétal positionné sur des grilles dans la cuve de l’alambic.

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En passant à travers la plante, la vapeur détruit la structure des poches sécrétrices d’essence, libère les molécules aromatiques et entraîne les plus volatiles.
Les étapes suivantes sont communes aux 2 principes : la vapeur chargée d’essence est ensuite envoyée dans ce que l’on appelle un réfrigérant (qui a le plus souvent une forme de serpentin) afin d’y être refroidie (1).

Ce serpentin circule dans un bain d’eau réfrigérée. La vapeur chargée d’essence redevient alors liquide : elle se condense. L’huile essentielle et l’hydrolat sont récupérés goutte après goutte dans un essencier (2).

L’huile essentielle est insoluble dans l’eau : les 2 phases ne se mélangent pas. On peut ainsi séparer l’huile essentielle (en surface car plus légère) de l’hydrolat (3).

Pour certains bois, les huiles essentielles peuvent être obtenues sans vapeur d’eau : on parle alors de distillation sèche. La plante est chauffée directement sans passage de vapeur. Les huiles obtenues par ce procédé sont souvent empyreumatiques1. Cette technique est utilisée pour le cade par exemple.

Les règles de distillation

Les matières premières

matiere premiere distillationSelon le végétal, les cellules sécrétrices d’essence sont localisées dans les fruits, le bois, les feuilles, les fleurs, les racines, la résine … On distillera alors préférentiellement la partie végétale la plus riche en essence afin d’obtenir les rendements d’extraction les plus élevés.

Pour de nombreuses plantes, il est conseillé de distiller la matière végétale aussitôt après la cueillette : comme pour la rose ou l’ylang-ylang. Toutefois, dans le cas de la verveine, la lavande ou l’eucalyptus, le rendement d’extraction est optimal après quelques jours de séchage. On appelle cette opération le préfanage.

Depuis quelques années, pour des raisons économiques et écologiques, certaines plantes comme le lavandin sont distillées en « vert broyé ». Dès la récolte, la plante est broyée sur le site de production puis placée dans une benne montée directement sur l’appareillage de distillation. L’huile essentielle obtenue est différente en composition et en qualité de celle obtenue après préfanage.

En général, les branches et les bois, doivent être divisés (broyés) avant la distillation afin d’augmenter la surface de contact entre le matériel végétal et la vapeur utilisée pour l’extraction. C’est le cas pour le bois de cèdre ou de thuya.
L’eau utilisée pour la production de vapeur doit être pure. Elle peut provenir d’une source non polluée ou du réseau général.

Les matériaux

L’alambic et l’essencier sont le plus souvent en cuivre ou en fer. Mais ces revêtements peuvent entraîner une coloration plus ou moins marquée de l’huile essentielle selon la durée de la distillation. La tendance actuelle est donc à l’inox qui interfère moins sur la couleur.

Conduite de la distillation

Pour l’obtention d’huiles essentielles thérapeutiques la distillation doit être conduite lentement (basse pression et faible température) afin d’éviter la décomposition de certains composants.
Le temps de distillation dépend de la plante : il faut environ 1 h pour le lavandin, 1h30 pour la lavande, une vingtaine d’heures pour les racines de vétiver… Ce temps est indépendant de la quantité à distiller. Pour une distillation complète de genévrier il faut 4 heures, que l’on distille 200 kg ou 800 kg de plantes.

Une part importante du travail du distillateur consiste à recueillir l’ensemble des fractions odorantes et à ne pas arrêter la distillation trop tôt : en effet, certains composés aromatiques ayant de grandes valeurs thérapeutiques peuvent être distillés bien après les autres alors que l’on pourrait croire la distillation terminée.

Rendement de distillation

La quantité d’huile essentielle contenue dans une plante aromatique est toujours très faible, parfois même infime, et nécessite toujours une grande quantité de matière première végétale. Les rendements de la distillation sont très variables d’une plante à l’autre. Il faut parfois plusieurs tonnes de produits pour obtenir 1 kg d’huile essentielle. Ce sont d’ailleurs ces rendements, pour une grande partie, qui fixent le prix des huiles essentielles.

Par exemple, pour obtenir 1 kg d’huile essentielle :

 

1   Empyreumatique : saveur et odeur âcre de certaines substances organiques exposées à une très forte chaleur.

A propos de

Julie Miollan

Docteur en Chimie Analytique

Experte en substances naturelles, Julie Miollan Connaulte travaille depuis 2000 dans les mondes de la cosmétique, des parfums et de l'alimentaire.

Indépendante depuis 2010, elle anime des ateliers d’aromathérapie et de parfumerie grand public. Elle dispense également des formations universitaires sur l’extraction végétale et intervient en entreprise agroalimentaire sur l’hygiène et la qualité.

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