Les alternatives technologiques pour l’extraction des huiles essentielles

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Présentation du niaouli (Melaleuca quinquenervia)

Origine et localisation géographique

Le niaouli est principalement trouvé dans les régions suivantes :

• La région du Pacifique, à savoir l’Australie, la Nouvelle Calédonie, la Malaisie, les Philippines, et le Vietnam ;

• La région de l’Océan Indien plus particulièrement en Indonésie, en Papouasie Nouvelle Guinée et à Madagascar ;

• En Afrique : Egypte, Cameroun, Bénin ;

• En Amérique : Floride [13].

Originaire d’Australie, le niaouli a été introduit à Madagascar depuis la présence française [2]. Il a été planté dans les marécages avoisinant les lagunes du littoral oriental et semble y réussir. Cette plante fait ainsi partie de la famille des Myrtacées introduites et plantées [6].

A Madagascar, on rencontre principalement le niaouli dans les régions Est et Sud Est de l’île, du fait du climat pluvieux de ces dernières. Ces régions sont principalement : Soanierana Ivongo, Fénérive Est, Ambila, Mananjary, Vaingandrano, et Taolagnaro. Toutefois, on peut aussi trouver cette plante dans le Nord-Ouest de Madagascar, par exemple dans la région du Sambirano [24].

Cas d’une unité de production à Mahanoro

Systématique et différentes espèces

Les botanistes classent le niaouli dans la famille des Myrtacées qui comprend plus de 1500 espèces dans les zones tropicales ou subtropicales. Si de nombreuses espèces se rencontrent en Amérique du Sud et en Australie, cette famille n’est représentée dans la région malgache que par les trois genres Myrtus, Eugenia et Psidium, ce dernier ayant été introduit.

La famille des Myrtacées est caractéristique d’un climat tempéré, subtropical et tropical. Elle comprend des arbres et des arbustes. Leurs feuilles sont simples, entières, opposées et ponctuées glanduleuses, sans stipules. Les pétales sont imbriqués, libres ou soudées, plus ou moins en coiffe se détachant circulairement à la base [6]. Les plantes de la famille des Myrtacées sont appréciées pour leurs épices et leur odeur aromatique apportées par leur essence et par la présence de plusieurs étamines sur les fleurs [26]. Le niaouli appartient au genre Melaleuca qui renferme plus de 100 espèces dans le monde [18].

Du point de vue systématique, le niaouli est à intégrer dans la classification suivante [18]:

• Règne : Végétal

• Sous règne : Eucaryotes

• Embranchement : Angiospermes

• Classe : Dicotylédones

• Sous classe : Rosidées

• Ordre : Myrtales

• Famille : Myrtacées

• Genre : Melaleuca

• Espèce : quinquenervia (Cav.) S. T. BLAKE

Toutefois, le nom scientifique du niaouli est quelque peu ambigu. Certains ouvrages présentent le niaouli sous le nom scientifique Melaleuca viridiflora Sol. Ex. Gaertn ; d’autres auteurs utilisent Melaleuca leucadendron Linn. Enfin, l’appellation Melaleuca quinquenervia est aussi citée dans certaines littératures. L’espèce a ainsi reçu des appellations différentes notamment en Nouvelle Calédonie où CHERRIER (1983), lui donne le nom de Melaleuca quinquenervia en se référant à la révision de BLAKE (1968) (cité par RAMANOELINA en 2003). Ces différentes espèces ont été également mises en synonymie par d’autres botanistes dont GAERTNER (1788) et LAMARCK (1979). Aussi, une révision botanique a été effectuée sur le niaouli de Madagascar afin de lever l’ambiguïté sur sa dénomination scientifique.

Dans ce sens, des échantillons de feuilles et de fleurs avaient été analysés au Muséum National d’Histoire Naturelle de Paris en 1992. Il a été déduit de cette étude que le niaouli malgache appartient à l’espèce Melaleuca quinquenervia (Cav.) S.T. BLAKE [12].

Notons qu’à Madagascar, le niaouli est connu sous le nom de « Kinimbonaka », « Olimanitra », « Ahambo », « Oly », ou « Kinindrano » [2] ; les deux dernières appellations étant celles utilisées par la population locale à Mahanoro avec toutefois une modification au niveau de la prononciation : « olỳ » et « kininindrano ».

Dans ce document, nous utiliserons l’appellation Melaleuca quinquenervia pour désigner le niaouli.

Morphologie

Dans l’encyclopédie horticole, le niaouli est décrit comme étant un joli arbrisseau à feuilles persistantes, dégageant une odeur aromatique. Les feuilles sont alternées et l’inflorescence est en épi entourant la tige [5]. Plus en détail, nous pouvons décrire le Melaleuca quinquenervia comme suit :

Port de l’arbre

Le niaouli est un arbre de petite taille. Il atteint rarement plus de 20 m de hauteur et le diamètre moyen varie entre 20 et 40 cm. Cet arbre possède un tronc droit constitué par une écorce claire, épaisse, et d’une structure spongieuse. A signaler que l’écorce s’enlève en lanières (Figure 3) et peut être constituée de 10 à 20 couches externes superposées. Elle noircit avec l’âge [24].

Feuilles

Les feuilles de niaouli sont très effilées, lancéolées, alternes et coriaces [5] (Figure 4). Elles mesurent de 30 à 70 mm de long et de 8 à 24 mm de large [24]. Le limbe est généralement en position verticale et présente la plus petite surface possible au soleil. Les jeunes feuilles sont blanchâtres, velues et brillantes et deviennent ensuite larges et coriaces, cassantes et d’un vert terne. Enfin, les nervures, au nombre de cinq, sont parallèles. Le limbe renferme des cellules à essence dans le parenchyme lacuneux [22].

Figure 4 : Feuilles de niaouli

(Cliché : Auteur, 2010)

Inflorescence

Les inflorescences sont en épis terminaux blancs et velus (Figure 5). Elles ont une odeur caractéristique et peuvent atteindre 5 à 20 mm de longueur. Une inflorescence comporte 5 pétales orbiculaires [4]. Les fleurs sont groupées par deux ou par trois et comprennent :

• un calice de cinq sépales bruns soudés entre eux et à l’ovaire. L’ensemble forme une sorte de coupe droite, résistante ;

• une corolle de cinq pétales libres, blancs crémeux, en languette étalée sur le côté (distincte du calice) ;

• les étamines en très grands nombre, à filet long et fin portant une anthère jaune, couleur pollen ;

• un ovaire infère à style dépassant les étamines et les stigmates simples ;

• et cinq carpelles soudés, poilus à l’extérieur [2].

Fruits

Les fruits du niaouli comprennent de nombreuses capsules regroupées et très rigides (Figures 6 et 7). Les graines à ensemencer sont extraites de ces capsules [4]. Ce sont des fruits secs adhérant fortement à l’axe floral qui inclue la base du calice et les carpelles [2].

Approche de rationalisation de l’exploitation d’huile essentielle de niaouli12

Cas d’une unité de production à Mahanoro

Figure 6 : Fruits du niaouli Figure 7 : Fruits et graine de niaouli [2]

(Cliché : Auteur, 2010)

Exigences écologiques

Le niaouli se développe bien dans differentes altitudes allant du niveau de la mer jusqu’à 900 m d’altitude et même 1000 m d’altitude (maximum) [14, 22]. Sur les roches métamorphiques et sédimentaires, le niaouli pousse partout et s’accommode de presque tous les terrains : dans les marais et dans les savanes classiques. Par contre, il ne croît pas sur les sols issus des roches ultrabasiques ; cependant, des exceptions apparentes existent ; peut-être l’épaisseur des sols et/ou une grande rétention d’eau de ces sols compenseraient-elles les inconvénients des roches ultrabasiques [22].

Par ailleurs, il envahit les zones possédant un climat tropical à subtropical et des variations saisonnières en hydrologie. Cette plante préfère, en effet, les lieux saisonnièrement humides tels que les marais, les marécages et les prairies humides. Elle prospère également dans les eaux stagnantes et sur de hautes terres bien drainées [27]. Dans tous les cas, l’eau semblerait être un facteur très important pour cet arbre.

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Table des matières

INTRODUCTION
PARTIE I : CONTEXTE GENERAL DE L’ETUDE
I.1. Monographie de la zone d’étude
I.1.1. Climat
I.1.2. Sols et végétation
I.1.3. Démographie
I.2. Présentation du niaouli (Melaleuca quinquenervia)
I.2.1. Origine et localisation géographique
I.2.2. Systématique et différentes espèces
I.2.3. Morphologie
I.2.4. Exigences écologiques
I.2.5. Production et périodes de récoltes
I.2.6. Utilités de la plante
I.3. Production de l’huile essentielle de Melaleuca quinquenervia
I.3.1. Histoire de la production de l’huile essentielle de niaouli
I.3.2. Marché de l’huile essentielle de Niaouli
I.3.3. Les alternatives technologiques pour l’extraction des huiles essentielles
I.3.4. L’huile essentielle de Melaleuca quinquenervia
I.4. Conclusion partielle
PARTIE II : MATERIEL ET METHODES
II.1. Présentation générale de l’étude
II.1.1. But et objectifs
II.1.2. Méthodologie de travail
II.1.3. Contraintes de l’étude
II.2. Matériels de travail
II.2.1. Infrastructure
II.2.2. Matériel végétal
II.2.3. Moyens matériels
II.3. Matériels et moyens d’analyse de l’huile essentielle produite
II.3.1. Détermination des caractéristiques physico-chimiques de l’huile essentielle de Melaleuca quinquenervia
II.3.2. Détermination de la composition chimique de l’huile essentielle de Melaleuca quinquenervia
II.4. Moyens humains
II.5. Description des essais effectués à Mahanoro
II.6. Conclusion partielle
PARTIE III : RESULTATS ET DISCUSSIONS
III.1. Processus d’extraction
III.2. Paramètres d’extraction
III.2.1. Etat physique de la matière première végétale
III.2.2. Durée d’extraction
III.2.3. Quantité de combustibles utilisée
III.2.4. Quantité de vapeur d’eau utilisée et pression de la vapeur
III.2.5. Cinétique et rendements d’extraction
III.3. Qualité de l’huile essentielle obtenue
III.3.1. Caractéristiques organoleptiques
III.3.2. Caractéristiques physico-chimiques
III.3.3. Composition chimique de l’huile essentielle
III.4. Considérations financières
III.4.1. Charges de l’exploitation
III.4.2. Charges non considérées
III.4.3. Marge unitaire de l’huile essentielle produite
III.5. Recommandations
III.5.1. Type de matières premières utilisées
III.5.2. Utilisation de combustibles secs
III.5.3. Installation d’une cheminée pour la chaudière
III.5.4. Alimentation progressive en combustibles
III.5.5. Installation d’un tuyau pour le condenseur
CONCLUSION GENERALE
LISTE BIBLIOGRAPHIQUE
PARTIES EXPERIMENTALES
ANNEXES