Soutenance mémoire
Avantages et inconvénients de la méthode
Cette méthode est conseillée pour les matières premières qui, s’agglutinent facilement et donc empêchent la pénétration de la vapeur dans la masse végétale, telles que les pétales de roses, les fleurs d’orangers. Cette méthode est conseillée dans les cas où les produits indésirables ont une solubilité importante dans l’eau pour que ceux-ci n’apparaissent pas dans l’huile recueillie. [1] Dans le cas du chauffage à feu nu, il faut avoir une quantité d’eau suffisante pour que la couche supérieure de la charge ne soit pas soumise à une surchauffe. L’alambic doit être aéré pour avoir un mouvementsuffisamment libre de la matière végétale dans l’eau. Assurant aussi une augmentation de la surface de contact entre la vapeur et la matière végétale. [1] La réduction de la durée de distillation entraine la diminution du phénomène d’hydrolyse et de décomposition. En effet certains composés sont facilement hydrolysables dans les conditions d’hydrodistillation ; c’est le cas des esters d’alcools tertiaires en générale. [1]
Contexte économique sur l’exploitation de l’huile essentielle de niaouli
L’essence est mise en vente en pharmacie sous le nom de gomenol (marque déposée) du nom du village de Gomen sur le Nord-Ouest de la Nouvelle-Calédonie. Elle est très proche de l’essence de Cajeput en Indonésie , l’essence des arbres de thé (tea tree oil) en Australie , l’essence de Niaouli en Nouvelle Calédonie ,qui sont extraites d’espèces différentes. Leur commercialisation varie selon leur origine géographique. [4] Dans les années 1950, on avait estimé que la production mondiale de l’huile essentielle de Niaouli était de 10 à 30 tonnes par an. Elle a baissé jusqu’à 10 tonnes en 1984. [2] La Nouvelle-Calédonie était le principal producteur avec 7 à 10 tonnes générant 64 000 US$ en 1999. Au cours des années 90, Madagacar produisait annuellement 2 à 3 tonnes et l’exportation vers l’Europe était sa priorité avec un prix de l’ordre de 350/400FF/Kg pour l’huile essentielle de Niaouli avec du trans-nerolidol (85-95%) et de viridiflorol (25-35%). La société SOAMADINA de l’institut Malgache de Recherche appliquée était le principal exploitant de cette activité depuis les années 80. De nos jours une douzaine d’entreprises travaillent sur cette huile essentielle. Les caractéristiques de l’huile essentielle mise en vente sont définies selon leurs teneurs en 1,8-cinéole (45-65%) type le plus courant sur le marché mondial avec des demandes de 6 à 10 tonnes /an. Entre 1992 et 1996 une demande ponctuelle de 50 à 100 kg a été satisfaite pour les types nérolidol et viridiflorol avec des prix bien rémunérant que celle du type cinéole. [2]
Conclusion
L’objectif de ce mémoire est d’étudier les conditions d’hydrodistillation de l’huile essentielle de Niaouli pour avoir un taux maximal de viridiflorol. La récolte s’était effectuée à Vatomandry, région Est de Madagascar au mois de Novembre 2016. Pendant cette période le taux de viridiflorol serait élevé dans la matière végétale car la plante n’a pas encore fleuri. La floraison de la plante réduit le taux de viridiflorol. La méthode industrielle de Taguchi d’ordre 8 a été utilisée pour optimser le rendement et la qualité de l’huile essentielle de Niaouli (Melaleuca quinquenervia) en matière de viridiflorol. On a appliqué cette méthode en deux étapes dans une première partie l’optimisation du facteur de réponse rendement. En obtenant les meilleurs paramètres des facteurs étudiés on a répété cet essai pour obtenir en second lieu l’optimisation de la qualité en taux de viridiflorol à partir du rapport signal/Bruit. Plus le rapport signal/bruit est élevé plus la robustesse est bonne.Nous avons pu obtenir un rendement de 0,65% en moyenne et un rapport signal bruit de 9,87. Le taux de viridiflorol est de 3,83% en moyenne dans alors que l’Huile essentielle obtenue des feuilles de Niaouli de la région de Vatomandry est de type Cinéole. Il est à noter qu’il n’y a pas encore une définition particulière de normes de l’HE de Niaouli dans la norme AFNOR4 [2]. C’est la première fois que la méthode de Taguchi est utilisée dans l’optimisation de l’huile essentielle de Niaouli. La méthode industrielle de Taguchi s’applique dans un environnement bien déterminé pour la variation des facteurs tout en connaissant les valeurs de ces facteurs mis en jeu. Cette étude nous a permis d’appliquer nos théories en pratique proprement dit et de nous enrichir techniquement. La vapo-hydrodistillation est avantageux par rapport à l’hydrodistillation. En agissant en tant que responsable technique de distillation, j’ai pu manipuler et comprendre certains détails techniques nécessaires pour le bon déroulement d’un processus de distillation à l’alambic. Pendant ce temps, j’ai pu faire une étude approfondie sur la notion et généralités des huiles essentielles. Il est à recommander que l’utilisation d’une Chaudière, l’application d’une durée de distillation de 3h, le test olfactif de sélection de pieds et l’application des paramètres optimisés pendant cette étude rendent favorable le rendement et la qualité de l’huile essentielle de Niaouli. Pour mieux élargir notre connaissance, il est nécessaire d’étudier les facteurs entrainant la dégradation de la qualité de l’HE de Niaouli en matière de viridiflorol.
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Table des matières
NTRODUCTION
PARTIE I : CONTEXTE et RAPPELS
I. GENERALITES SUR LES METHODES DE DISTILLATION INDUSTRIELLE
I.1 Distillation à l’eau ou « hydrodistillation »
I.1.1 Principe
I.1.2 Avantages et inconvénients de la méthode
I.2 Distillation à la vapeur d’eau « vapo-hydrodistillation »
I.2.1 Principe
I.2.2 Avantages et inconvénients
II Notion biosystématique du Niaouli
II.1 Répartition géographique
II.2 L’huile essentielle de Niaouli
II.2.1 Caractéristique de l’huile essentielle de Niaouli
II.2.2 Utilisation de l’huile essentielle de Niaouli dans la vie quotidienne
II.2.3 Contexte économique sur l’exploitation de l’huile essentielle de niaouli
III.LE CADRE DU STAGE
III .1 Buts et objectifs de l’ONG AINA Resources Madagascar
III.2 Déroulement
III.3 Lieu de stage et sources des revenus des habitants
IV LA NOTION DE PLAN D’EXPERIENCES
IV.1 Définitions
IV.2 Facteurs de base constituant un plan d’expériences
IV.3 Différents types de plan d’expériences
IV.4 Plan d’expériences industrielles de Taguchi
IV.4.1 Expérimentation ne faisant varier qu’un seul facteur à la fois
IV.4.2 Expérimentation avec un plan factoriel complet
IV.4.3 Expérimentation avec un plan factoriel fractionnaire
IV.4.4 Conception théorique de la méthode de Taguchi
IV.4.5 Expression des résultats et de leurs effets dans un plan d’expériences Taguchi
PARTIE II : MATERIELS et METHODES
I. MATERIELS et EQUIPEMENTS
I.1 Matériel végétal : Le Niaouli (Melaleuca quinquenervia)
.I.2 Matériels de distillation
I.2.1 Balance
I.2.2 Distillateur (alambic)
I.2.3 Chronomètre
I.2.4 Flacons en verre
I.3 Equipements de laboratoire
II.METHODOLOGIE
II.1 Processus d’obtention de l’huile essentielle
II.2 Optimisation du rendement l’HE de Niaouli
II.2.1 Masse de la matière végétale sèche à distiller
II.2.2 Temps de séchage de la matière végétale avant la distillation
II.2.3 Volume d’eau nécessaire pour la distillation à l’alambic
II.2.4 Extraction au laboratoire
II.3 Optimisation de la qualité l’HE de Niaouli
PARTIE III : RESULTATS et DISCUSSIONS
I.RESULTATS
I.1 Tableau des résultats des paramètres mis en jeu avec le rendement
I.2 Représentation du tableau de réponse (maximum de rendement)
I.4 Effet moyen de chaque facteur étudié
I.5 Taux théorique de rendement
I.6 Ratio signal / Bruit de Taguchi
I.7 Interprétation et comparaison avec les autres conditions industrielles
II .Résultats d’analyse qualitative obtenue avec les meilleurs paramètres
II.1 Comparaison de la composition chimique de l’huile essentielle avec d’autres résultats dans la littérature
II.2 Calcul de la robustesse S/N partielle du taux de viridiflorol
II.3 Facteurs non pris en charge (Bruit)
II.4 Interprétation des autres éléments du tableau de résultats d’analyse
III.RECOMMANDATIONS
Conclusion
BIBLIOGRAPHIES
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