Brevet FR2699088A1 — publié le 19940617

La présente invention concerne l'extraction en continu des principes actifs, tels que les substances aromatiques, contenus dans des matières végétales, animales ou minérales, et en particulier un dispositif d'extraction du type dans lequel les matières transitent dans un sens pendant que le solvant transite dans le sens contraire. Il est de pratique courante d'extraire les principes actifs, et en particulier des principes aromatiques, contenus dans les plantes ou autres matières par macération des matières dans du solvant. L'extraction se fait dans des extracteurs par lots nécessitant trois ou quatre phases d'extraction, des remplissages et vidanges des extracteurs, une désolvantisation à la vapeur, un déchargement des matières appauvries imbibées d'eau et contenant des traces de solvant. Une telle pratique nécessite la mise en oeuvre d'une quantité importante de solvant allant jusqu a 30 fois, en poids, la quantité de matières, et la manipulation fréquente du solvant pendant la durée des opérations. Pour éviter les inconvénients pouvant résulter des manipulations de quantités de solvant importantes, on a alors utilisé des procédés d'extraction en continu dans lesquels les matières contenant les principes actifs transitent dans le sens allant du début du processus d'extraction à la fin du processus, pendant que le solvant dans lequel les matières perdent leurs principes actifs, transite en sens contraire. Ainsi, plus les matières sont appauvries en principes actifs, plus elles sont en contact avec un solvant pauvre en principes actifs donc avec un potentiel d'extraction plus élevé. Le principe ci-dessus peut être mis en oeuvre avec un système de vis sans fin qui remonte les matières dans une chambre d'extraction inclinée pendant que les matières sont arrosées à intervalles réguliers le long du parcours par le solvant de plus en plus enrichi en principes actifs au fur et à mesure qu'il arrose des matières moins appauvries de ces mêmes principes actifs. Bien que le procédé ci-dessus évite les inconvénients de manipulation du solvant, il présente encore des inconvénients majeurs empêchant d'obtenir un rendement d'extraction suffisant. ainsi, les matières à traiter, par exemple des fleurs, sont généralement délicates et exigent une manipulation en douceur. Cette "douceur" peut difficilement être respectée dans une vis sans fin où les matières sont broyées et donc détériorées, et avec un arrosage qui, pour être efficace, doit être relativement violent et donc risque de détériorer les matières avant qu'elles atteignent la fin du dispositif d'extraction. Par conséquent, le but de l'invention est de réaliser un dispositif d'extraction en continu du type dans lequel les matières contenant les principes actifs transitent en sens contraire du solvant, qui réalise un trempage délicat des matières dans le solvant de façon à obtenir un rendement d'extraction élevé. L'objet de l'invention est donc un dispositif du type ci-dessus, formé d'une pluralité d'étages d'extraction identiques, chaque étage de rang n comprenant un moyen d'entrée des matières à appauvrir en principes actifs en provenance de l'étage n-1, un moyen d'entrée du solvant à enrichir en principes actifs en provenance de l'étage n+l, un moyen de trempage en douceur des matières à appauvrir par le ,solvant, un moyen de sortie des matières appauvries en principes actifs vers l'étage n+l, et un moyen de sortie du solvant enrichi en principes actifs vers l'étage n-1. Les buts, objets et caractéristiques de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description suivante faite en référence aux dessins dans lesquels: la figure 1 est une représentation en coupe partielle d'un mode de réalisation préféré du dispositif d'extraction selon l'invention, et la figure 2 est une représentation vue de dessus d'un des étages d'extraction du dispositif d'extraction selon l'invention illustré sur la figure 1. Le dispositif d'extraction selon l'invention représenté sur la figure 1 comprend trois étages d'extraction, mais il pourrait en comporter un plus grand nombre, six ou huit selon les besoins. Les étages d'extraction en forme de cuves cylindriques 10, 12, et 14 sont disposés les uns au dessus des autres et solidaires entre eux (bien que l'armature qui les rend solidaires ne soit pas montrée). Ils sont centrés sur un axe 16 dont on verra l'utilité par la suite. Une vanne-sas 18 permet d'introduire les matières dont on veut extraire les principes actifs dans l'étage supérieur du dispositif. Les matières se trouvent alors plongées dans le solvant où elles subissent un trempage permettant d'en retirer une partie des principes actifs. Le solvant est introduit dans la cuve de l'étage d'extraction par un tube d'entrée 20, 22 ou 24 aboutissant à une couronne d'arrosage, respectivement 26, 28 ou 30, située autour de l'axe 16 et qui permet de distribuer le solvant dans la cuve. Cette alimentation en solvant se fait grâce à une pompe 32, 34 ou 36 dont l'alimentation provient de deux entrées pour chacun des étages d'extraction, excepté l'étage inférieur du dispositif d'extraction. En effet, pour chaque étage, la cuve 10, 12 ou 14 comporte un premier tube de sortie de solvant 38, 40 ou 42 dont ventrée est au fond de la cuve, et un deuxième tube de sortie de solvant 44, 46 ou 48 qui se trouve au niveau de la surface du solvant dans la cuve de sorte que ce niveau reste constant, le trop plein s'évacuant par le deuxième tube de sortie.Pour un étage donné, excepté l'étage inférieur, la pompe est alimentée par le solvant provenant d'une part du premier tube de sortie de solvant de l'étage, et d'autre part du deuxième tube de sortie de solvant de l'étage inférieur. Ainsi, la pompe aspire le solvant provenant de la cuve de son étage 10 par le tube 38 et le solvant provenant de la cuve de l'étage inférieur 12 par le tube 46. En ce qui concerne l'étage d'extraction inférieur 14, la pompe 36 est alimentée par le solvant provenant du tube 42 et par l'entrée de renouvellement en solvant 50. Par contre, le deuxième tube de sortie de solvant 44 de la cuve supérieur 10 est connecté à la sortie 52 de récupération du solvant riche en principes actifs. Ce montage avec recyclage du solvant se trouvant à la partie inférieure de la cuve permet un trempage très efficace des matières par le solvant en même temps que l'envoi du solvant se trouvant à la partie supérieure de la cuve vers la cuve supérieure permet au solvant déjà enrichi en principes actifs de continuer son enrichissement avec des matières plus riches en principes actifs selon le principe énoncé précédemment. A l'intérieur de chaque cuve 10, 12 ou 14, le trempage des matières s'effectue grâce à un manège de racleurs 54, 56 ou 58 entraînés en rotation dans la cuve par l'axe 16 mû en rotation par un moteur (non montré). Il est à noter que le déplacement des racleurs se fait à vitesse lente de façon à effectuer un véritable trempage des matières et non un brassage qui risquerait de les détériorer. En référence à la figure 2 qui montre une vue de dessus (selon A de la figure 1) de l'étage d'extraction 10, chaque racleur 54 est fixé à un bras 62 pivotant autour du bras 64 entraîné en rotation par l'axe 16. Lorsque les matières contenant les principes actifs sont introduites dans la cuve, elles sont entraînées "en douceur" par l'un des racleurs 54 en rotation et elles subissent un trempage par le solvant qui emplit la cuve. Lorsqu'elles atteignent la rampe d'égouttage 66 ayant la forme d'un plan incliné, illustré par des hachures sur les figures 1 et 2, elles montent jusqu'en haut du plan incliné, entraînées par un des racleurs 54. Arrivées en haut du plan incliné, elles tombent par la trémie 68 dans l'étage inférieur. Il est à noter que le haut de la rampe d'égouttage 66 se trouve plus haut que le niveau du solvant de sorte que les matières qui tombent à l'étage inférieur ont perdu l'essentiel du solvant dans lequel elles trempaient. A l'étage d'extraction inférieur, les matières très appauvries en principes actifs tombent dans une vanne sas de sortie 70 (voir figure 1) d'où elles sont dirigées vers un désolvantiseur destiné à retirer le solvant restant. En référence à la figure 2, la cuve 10 peut être chauffée ou refroidie grâce à une double enveloppe extérieure 72 dans laquelle on envoie un fluide par une entrée 74, la sortie du fluide s'effectuant par la sortie 76. ceci peut être nécessaire dans le cas de matières ne délivrant leurs principes actifs qu'à des températures déterminées. Le dispositif qui vient d'être décrit en référence aux figures 1 et 2 permet, grâce au trempage en douceur des matières contenant les principes actifs dans le solvant, d'obtenir un rendement d'extraction (variable selon les matières utilisées) deux fois plus élevé que celui obtenu auparavant. Ainsi, l'extraction des principes actifs de la mousse de chêne se fait avec un rendement de 7% alors qu'auparavant le rendement était de moins de 4%. De même, l'extraction des principes actifs des bourgeons de cassis permet un rendement de plus de 6% à comparer à celui entre 3 et 4% obtenu antérieurement. Comme on l'a compris, le dispositif de l'invention peut être utilisé pour l'extraction des principes actifs de matières végétales telles que des fleurs (il s'agit alors des principes aromatiques), aussi bien que des matières animales ou minérales. Bien que dans le mode de réalisation préféré, le dispositif d'extraction de l'invention soit sous forme d'étages superposés, il est concevable que les étages soient disposés autrement, le passage des matières d'un étage à l'autre s'effectuant, non par gravité, mais grâce à un moyen de transport adéquat. En outre, il va de soi que l'homme du métier peut apporter toutes modifications ou améliorations au dispositif d'extraction sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'extraction par un solvant des principes actifs contenus dans des matières végétales, minérales ou animales du type dans lequel les matières à traiter transitent dans un sens pendant que le solvant transite dans le sens contraire, de sorte que plus lesdites matières sont appauvries en principes actifs, plus elles sont en contact avec un solvant pauvre en principes actifs, caractérisé en ce que ledit dispositif est formé d'une pluralité d'étages d'extraction identique (10, 12, 14) sous forme de cuve, chaque étage de rang n comprenant un moyen d'entrée de matières à appauvrir en principes actifs en provenance de l'étage n-l un moyen d'entrée (20, 32 ou 22, 34 ou 24, 36) du solvant à enrichir en principes actifs en provenance de l'étage n+1 un moyen de trempage (54) des matières à appauvrir dans le solvant de façon à ce que ledit solvant s'enrichisse en principes actifs pendant que lesdites matières s'appauvrissent en principes actifs, un moyen de sortie (68) des matières appauvries vers l'étage n+1, et un moyen de sortie (46 ou 48) du solvant enrichi vers l'étage n-1 2. Dispositif d'extraction selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans chaque étage d'extraction n, ledit moyen d'entrée du solvant en provenance de l'étage n+1 comprend une pompe (32 ou 34) qui envoie le solvant dans la cuve dudit étage n après l'avoir aspiré à partir dudit moyen de sortie (46 ou 48) de l'étage n+l 3.Dispositif d'extraction selon la revendication 2, caractérisé en ce que, pour chaque étage d'extraction n, ladite pompe (32, 34, ou 36) aspire également du solvant dans la cuve dudit étage n à partir d'un moyen de sortie supplémentaire (38, 40 ou 42) de solvant dudit étage n. 4. Dispositif d'extraction selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le premier étage (10) recevant les matières non encore trempées par le solvant comporte un moyen de sortie (44) dudit solvant relié à un moyen de récupération de solvant enrichi, et le dernier étage (14) comporte une entrée dudit solvant (50) connectée à l'entrée de la pompe (36) dudit étage. 5. Dispositif d'extraction selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, dans chaque étage, ledit moyen de trempage comprend un manège de racleurs (54) se déplaçant lentement dans la cuve en entraînant les matières contenant les principes actifs de manière à les faire tremper efficacement dans le solvant. 6. Dispositif d'extraction selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits étages d'extraction sont disposés les uns au dessus des autres, les matières contenant les principes actifs étant déplacées par lesdits racleurs (54) jusqu'à une trémie (68) à travers laquelle elles passent dans la cuve de l'étage inférieur. 7. Dispositif d'extraction selon la revendication 6, caractérisé en ce que la cuve de chaque étage est de forme circulaire et comporte une rampe d'égouttage (66) se trouvant juste avant ladite trémie (68) de manière à ce que lesdites matières soient débarrassées du solvant dans lequel elles ont trempé avant d'être transférées par ladite trémie (68) vers l'étage inférieur. 8. Dispositif d'extraction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cuve de chaque étage comporte une double enveloppe (72) avec une entrée (74) et une sortie (76) de façon à y faire circuler un fluide chaud ou froid selon la température à laquelle l'extraction des principes actifs desdites matières est la meilleure.