Eco-Extraction des huiles essentielles et des arômes alimentaires en vue d'une application comme agents antioxydants et antimicrobiens

Eco Extraction of essential oils and aromas for their use as antioxydants and antimicrobials

• Auteur / Autrice : Dima Mnayer
• Direction : Anne-Sylvie Fabiano-Tixier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 09/12/2014
• Etablissement(s) : Avignon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale 536 « Sciences et agrosciences » (Avignon)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Sécurité, Qualité des Produits d'Origine Végétale
• Jury : Président / Présidente : Farid Chemat
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Karim Allaf, Gérard Vilarem, Tayssir Hamieh
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Karim Allaf, Gérard Vilarem

Mots clés

Mots clés contrôlés

Huile de tournesol

Liliacées

Extraction par solvant

Écologie chimique

Solvant, Effets de (chimie)

Ultrasons

Huiles essentielles

Extraction (chimie)

Mots clés libres

Extraction

Huiles essentielles et arômes

Activité antioxydante

Turbo hydrodistillation

Ultrasons

Solvants alternatifs

Chimie verte

Turbo hydrodistillation

Ultrasounds

Extraction

Essential oils and aromas

Antioxidant activity

Alternative solvents

Green chemistry

Résumé

Les huiles essentielles et les arômes des plantes constituent un réel potentiel pour l’industrie dans le but de substituer aux composés synthétiques ayant des effets néfastes sur la santé et l’environnement. Afin de contribuer aux principes de la chimie verte, cette étude porte sur l’éco-extraction et la valorisation des extraits naturels des plantes et le développement d’une nouvelle technologie «verte» pour l’extraction des composés aromatiques naturels. La première partie de ce manuscrit mets en évidence les propriétés biologiques des huiles essentielles et des arômes et l’importance de leurs applications dans différents domaines surtout le domaine agroalimentaire. Dans la deuxième partie, les études sur les propriétés biologiques des huiles essentielles des plantes des Alliacées montrent leurs bonnes activités antioxydantes et antimicrobiennes. Ces résultats encourageants ont permis dans la troisième partie de valoriser les sous-produits d’oignon issus de la turbo hydrodistillation et qui sont considérés normalement comme déchets. La technique offre une bonne extraction des composés phénoliques et des flavonoïdes utilisant l’eau comme solvant naturel. La quatrième et la dernière partie de ce travail s’est orientée vers l’optimisation et le développement d’une technologie « verte» utilisant les ultrasons et l’huile de tournesol comme solvant naturel pour l’extraction des composés aromatiques du thym. Cette nouvelle approche écologique permet l’extraction des absolues dépourvues de cire et des résidus de solvants pétroliers, contenant la teneur la plus élevée en thymol et exerçant la plus forte activité antioxydante.

Plant essential oils and aromas are a real potential for the industry to substitute the synthetic compounds that might have harmful effects on the human health and the environment. In order to contribute to the green chemistry principles, this study focuses on the “eco-extraction” and valorization of natural plant extracts and the development of a new «green» technology for the extraction of aromatic compounds. The first part of this manuscript highlights the biological properties of the essential oils and aromas and the importance of their applications in various sectors especially in the food industry. In the second part, studies on the biological properties of the essential oils from plants of the Alliaceae family show their good antioxidant and antimicrobial activities. These encouraging results have allowed in the third part to evaluate the onion by-products resulting from the turbo hydrodistillation, which are normally considered as waste. The technique offers a good extraction of flavonoids and phenols using water as natural solvent. The fourth and final part of this work deals with the optimization and the development of a «green» technology using ultrasound and sunflower oil as a natural solvent for the extraction of aromatic compounds from thyme. This new ecological approach allows the extraction of absolutes free from waxes and petroleum solvent residues, having the highest content in thymol and exerting the strongest antioxidant activity.