Extraction assistée d’une substance aromatique et préparation de charbon actif médicinal à partir du résidu

Abstract

Ce travail est consacré à la valorisation d’une espèce végétale, largement répandue dans l’ensemble de la région Méditerranéenne, à savoir, Laurus nobilis L. En premier lieu, il s’agit de l’extraction de l’huile essentielle des feuilles de laurier en utilisant trois techniques d’extraction, en l’occurrence, l’hydro-distillation par (montage type Clevenger), l’extraction assistée par microonde et l’entrainement à la vapeur. L’efficacité de ces méthodes a été évaluée en comparant quelques propriétés physicochimiques et biologiques des huiles ainsi extraites. En second lieu, l’évaluation des feuilles de laurier en tant que précurseur pour un adsorbant efficace a été évaluée en les transformant en charbon actif. Le rendement en huile essentielle obtenu par le procédé d’hydrodistillation assistée par microonde (HEHDM) est de 0,74% pour un temps de contact de 40 minutes avec une moindre consommation d’énergie et d’eau par rapport aux procédés d’hydrodistillation de type Clevenger (HEHD) et d’entrainement à la vapeur d’eau (HEEVD) avec des rendements de 0,52% et 0,42% respectivement pour un temps de contact de 200 minutes chacun. Les propriétés physicochimiques, à savoir la densité, l'indice de réfraction, la teneur en eau ont été étudiées. L’activité anti-oxydante déterminée par les tests de DPPH, a révélé que les composés extraits sont des excellents antioxydants naturels et inhibent d’une manière très efficace l’oxydation avec des concentrations inhibitrices de 50% du radical DPPH IC50 de 0,025, 0 ,254 et 0,318 mg/g, respectivement). L’analyse par GC-MS des composés volatils a révélé la présence de mêmes composés pour les trois huiles essentielles à des proportions différentes, 85,83, 72,41% et 87,23 % pour les procédés HEHD et HEHDM HEEVD, respectivement. Les composants majoritaires sont : 1,8 cinéol (24,06 % HEHD, 12,04 % HEHDM et 29,94 % HEEVD), l’acétate de linalol (10,86 %, 11,74% et 12,72 %), l’acétate d’alpha-terpinéol (20,02 %, 18, 28 % et 15,07%), le méthyl isoeugénol (7,99 %, 11,05 % et 8,50 %), l’isoeugénol (2,56 %, 3,96 % et 2 93 %) et des quantités faibles des composées limonène (1,31 %, 3,158% et 1,24 %). L'étude microbiologique de l'huile essentielle de feuilles de laurus nobilis a été effectuée par la méthode de disque pour avoir la sensibilité des souches bactériennes sur les huiles essentielles obtenues. La technique de dilution en milieu solide (gélose) a été réalisée pour déterminer les concentrations minimales inhibitrices (CMI) sur la croissance de la levure et les bactéries étudiées. L'ensemble des résultats microbiologiques obtenus au cours de cette étude montre que tous les extraits obtenus possèdent une activité antibactérienne très importante, dans laquelle certaines souches semblent se distinguer par une sensibilité très élevée par rapport aux autres. Les déchets générés par l’extraction d’huiles essentielles augmentent régulièrement, provoquant un problème environnemental majeur qui doit être correctement traité et utilisé pour préserver l’environnement, des feuilles de la plante étudiée pulvérisées ont été transformées en un adsorbant efficace via des traitements simultanés utilisant du CaCl2 à 20 % et 40 % comme imprégnant et la pyrolyse à 600 °C pendant une heure, obtenant des échantillons désignés CA-20 et CA-40, respectivement,. Les adsorbants préparés ont été utilisés pour l’élimination de polluant pharmaceutique des milieux aqueux. Les méthodes de caractérisation, y compris l’analyse FTIR, le pHpcz, la microscopie électronique à balayage, le Raman, la diffraction des rayons x, l’analyse de la surface BET et de la porosité disponible, ont été employées pour les caractéristiques physicochimiques du matériau préparé avant son utilisation pour l'élimination de l'acide salicylique. Les effets des paramètres conventionnels ont également été évalués. L’application des modèles d'isothermes d'adsorption aux données expérimentales d’adsorption ont montré que le modèle de Sips décrit mieux les données expérimentales donnant une capacité d'adsorption de 45,42 mg/g. L’étude thermodynamique a confirmé la spontanéité et l’endothermicité du processus d’adsorption de l’acide salicylique par le matériau préparé (ΔG0 variant de -27,633 à -26,024 kJ/mol, ΔH0 = - 57,907 kJ/mol) Les résidus de feuilles de Laurus nobilis L ont été efficacement transformés pour réduire la concentration d'acide salicylique dans les eaux usées.