Brevet FR2909569A1 — publié le 20080613

Dispositif et Procédé de Distillation de Matière Végétale Aromatique ou Médicinale La présente invention se rapporte à des techniques et dispositifs de distillation, et sera plus particulièrement exemplifiée par la distillation de plantes aromatiques afin d'en extraire leurs essences, huiles, et eaux aromatisées. La technique générale de distillation est connue de l'homme de l'art, entre autres pour la séparation et extraction d'essences, huiles et eaux aromatisées de plantes aromatiques. Ces techniques, ainsi que des dispositifs de distillation pour les réaliser, sont décrites, entre autres, dans différentes demandes de brevets. WO 02/072743 décrit un système de distillation multi-fonctionnel, c'est-à-dire pouvant fonctionner au choix à l'eau, à l'eau/vapeur et à la vapeur. Le système prévoit la ré-injection d'une partie des eaux récupérées pour pouvoir les redistiller. La matière de départ est d'origine végétale. Si la vapeur est utilisée, la pression de fonctionnement peut être égale à la pression atmosphérique, ou légèrement supérieure ou inférieure à cette dernière. Le document aborde le problème de certaines huiles trop sensibles à l'hydrolyse par distillation avec de l'eau toute seule, et discute des solutions techniques utilisées qui font appel à un mélange eau / vapeur d'eau. Le document traite également des problèmes associés à cette solution technique et précise qu'un équipement classique connu ne peut pas être utilisé pour la distillation par vapeur seule. En outre, ces derniers systèmes sont considérés par le déposant de cette demande comme n'étant souvent pas portables, du fait de leur empattement au sol. S'agissant des équipements à vapeur, ceux-ci ne conviendraient pas à une utilisation avec de l'eau, ou un mélange eau / vapeur, alors que ces techniques sont parfois privilégiées pour la qualité des huiles produites à partir de certaines plantes. Un dessin de l'équipement selon cette invention est donné par la Figure 2. On évoque la possibilité de faire réintroduire dans la cuve les extraits collectés au niveau du condenseur, sans toutefois préciser exactement le fonctionnement, ni la distribution. US2004/0178054 décrit un procédé de production d'huiles essentielles à partir de matière végétale par application de vapeur d'eau, en repassant l'hydrolat dans le circuit de traitement, sans application de solvant, permettant ainsi de classer la 1 2909569 production comme étant biologique . Le but du procédé est d'augmenter le rendement par rapport aux procédés connus. Un exemple donné montre l'utilisation de lavande. Un brevet français FR 2838967 décrit l'obtention d'hydrolat d'Agaricus 5 campester issu de l'agriculture biologique de la cueillette sauvage. Cette invention traite du mode opératoire de la fabrication de l'hydrolat, ainsi que de du dispositif permettant de le mettre en oeuvre. Ce mode d'extraction est le seul permettant des traitements simples et donnant des résultats très positifs aujourd'hui. Le dispositif de distillation décrit est en inox et conçu spécifiquement pour permettre la méthode de distillation 10 azéotropique. La conception et le volume de la cuve sont déterminants pour créer un système azéotropique, comme cela est illustré dans la figure accompagnant le brevet, notamment en ce qui concerne ses dimensions. La conception de la cuve de distillation a été pensée de telle manière qu'elle permet l'arrivée de vapeur d'eau pour se propager a l'intérieur de la cuve de distillation grâce a un système de dispersion approprie qui 15 renvoie la vapeur d'eau vers le fond de la cuve. Le fond de la cuve est occupé par un volume d'eau volontairement établi, et se situant de préférence autour de 20 litres. La vapeur d'eau dirigée vers le fond de cuve rebondit contre la masse d'eau présente en fond de celle-ci et étant déviée par cette surface, se dirige ensuite en direction du haut de la cuve. La matière végétale est logée dans la cuve en multi-couches de manière a 20 ne laisser aucun vide. La vapeur d'eau passe à travers les différentes couches de matière végétale en se chargeant de la totalité des principes actifs sans les modifier, d'une part à cause de la conception de la cuve, d'autre part à cause de la manière de positionner cette matière végétale, ainsi que de la modification de l'échappement par rapport à la cuve (pas de cornue dirigée vers le haut de la cuve qui aurait tendance a 25 modifier les molécules). Bien que la vapeur d'eau entre dans la cuve à 100 C, la vapeur descendante chute à une température de 88 C. C'est donc l'obtention de cette basse température, qui conditionne la qualite de l'hydrolat. EP 0570306 décrit un équipement de distillation pour la séparation de produits biochimiques à partir de substances d'origine biologique animale ou végétale. 30 L'idée est de pouvoir récupérer toutes les fractions intéressantes avec un seul appareil (cf. colonne 2, lignes 6-20). La solution est de permettre la ré-injection des sous- 2 2909569 produits dans la cuve de distillation avec un circuit dédié à cet effet. La distillation des huiles essentielles se fait par azéotropie. Toutefois, et malgré les différentes tentatives décrites dans l'art antérieur, il demeure quasiment impossible d'extraire complètement des huiles essentielles par 5 distillation à la vapeur directe ou indirecte. La présente invention vient combler ce besoin ressenti depuis toujours, en ce qu'elle combine les deux possibilités de distillation, tout en restant économique, et sans modification coûteuse de la structure du vaisseau de distillation ou des équipements habituellement utilisés. Un objet de la présente invention est donc un dispositif de distillation de 10 plantes aromatiques par vapeur du type décrit dans la demande de brevet FR 2 838967, caractérisé en ce le dispositif comprend un vaisseau de distillation équipé de moyens d'application directe de la vapeur et de moyens d'application indirecte de la vapeur. Les avantages du dispositif selon la présente invention sont les suivants : - un gain de place au niveau des équipements, car tout se fait dans le même vaisseau 15 de distillation ; - on peut maîtriser l'extraction de toute la filière des plantes et fleurs médicinales, et aromatiques, dans un même complexe de distillation ; on peut réutiliser une source d'énergie (la vapeur) dans le circuit des séchoirs ; le nettoyage de l'ensemble est facilité. 20 Dans un mode d'exécution préféré, les moyens d'application indirecte de vapeur comprennent une cuve localisée à l'intérieur du vaisseau de distillation. De préférence, la cuve est localisée dans la partie inférieure du vaisseau. Afin d'assister l'assise de la cuve, il est prévu, de manière préférée, que la cuve repose sur une collerette d'appui localisée sur la paroi intérieure du vaisseau. Dans un mode 25 complémentaire préféré, la collerette comprend un joint d'étanchéité, sur lequel repose la cuve assurant l'étanchéité entre la partie inférieure et supérieure de la cuve. Dans un autre mode préféré d'exécution, les moyens d'application directe de la vapeur comprennent en outre un serpentin de redistribution de vapeur d'eau. Ce serpentin est préférentiellement localisé dans une partie inférieure de la cuve. 30 Selon encore un autre mode d'exécution préféré, les moyens d'application indirecte comprennent en outre une grille recevant de la matière végétale aromatique. 3 2909569 La grille est avantageusement et préférentiellement localisée au dessus du serpentin, empêchant la matière végétale de rentrer en contact avec ce dernier. Selon un autre objet de la présente invention, il est prévu un procédé de distillation de matière végétale aromatique, caractérisé en ce que l'on effectue une 5 étape de distillation par vapeur directe, et on effectue une étape de distillation par vapeur indirecte, dans le même vaisseau de distillation, en choisissant pour chaque étape la fraction aromatique à retenir. De manière préférée, la distillation par vapeur indirecte se fait par le biais de la chaleur de vapeur provenant de la distillation directe. Ceci est effectué 10 avantageusement par le choix préféré qui consiste à utiliser la vapeur provenant de la distillation directe pour chauffer de l'eau contenue dans une cuve. Dans ce procédé, on place, avantageusement, et préférentiellement, la matière végétale aromatique sur une grille localisée au-dessus de la cuve, de manière à éviter que de la vapeur ne rentre directement en contact avec la matière végétale 15 aromatique. Il est préféré que l'ensemble de la distillation par vapeur directe se fasse en conditions azéotropiques. De manière préférée, et dans un mode d'exécution économique, la vapeur d'eau est réutilisée pour alimenter en chaleur des séchoirs pour de la matière végétale 20 avant distillation. La présente invention sera maintenant décrite plus en détails, en se référant utilement en tant que de besoin aux dessins joints, dans lesquels : - la Figure 1 représente un plan général du dispositif de distillation selon la présente 25 invention ; - la Figure 2 représente une vue schématique agrandie de la cuve et du serpentin ; - la Figure 3 représente une vue du dessus de la Figure 2, illustrant la disposition du serpentin dans la cuve. 30 2909569 Exemple Un dispositif de distillation pour matière végétale aromatique ou médicinale, indiqué généralement par la référence numérique 1 comporte un vaisseau de distillation 2 à vapeur directe, du type déjà décrit dans le brevet français FR 2838967, dont la 5 description a été intégrée ici en tant que de besoin. Ce dispositif comporte donc une entrée de vapeur directe 3 et un conduit distributeur 4 de vapeur directe, avec un gicleur 5 ou autre moyen permettant de défléchir la vapeur lors de son entrée dans le vaisseau 2. Le dispositif décrit dans ce brevet a été modifié par l'ajout d'une collerette 6 localisée sur la paroi intérieure 7 du vaisseau de distillation 2, sur laquelle repose une cuve 10 amovible 8 pour la distillation à vapeur indirecte, la cuve 8 reposant sur un joint d'étanchéité 9 entre la cuve 8 et la collerette 6. La cuve 8, qui est amovible, peut donc être retirée du vaisseau 2, ainsi permettant l'adaptation facile du dispositif de distillation 1 en un dispositif à vapeur directe uniquement, et est localisée dans la partie inférieure 10 du vaisseau 2. La cuve 8 est traversée sur toute la superficie de son fond 11 par un 15 serpentin 12 de redistribution de vapeur d'eau. La vapeur entrant dans ce serpentin 12 est la même que celle introduite dans le vaisseau 2 pour les besoins de l'application directe de vapeur, ayant été récupérée par un système de conduits de récupération 21 pour réintroduction. La cuve 8 est remplie d'eau et donc celle-ci s'échauffe au contact du serpentin 12 conduisant la vapeur ainsi offrant la possibilité de chauffe indirecte et 20 un choix de fractions de distillation plus large que celui qui n'est disponible qu'avec l'application directe de la vapeur. Une grille 13 est placée au-dessus du serpentin 12, dans une partie supérieure 14 de la cuve 8, la grille 13 servant de panier à la matière végétale (non illustrée) qui peut y être déposée, évitant ainsi un contact direct entre la matière végétale et la chaleur du serpentin 12 de redistribution qui risquerait autrement 25 de brûler directement cette matière végétale et ainsi détruire les composants volatils, huiles, essences et eaux que l'on souhaite récupérer. Ainsi, l'eau dans la cuve 8 s'échauffe jusqu'à se transformer en vapeur et emporter avec elle les composants volatils que l'on obtient habituellement par application de la vapeur indirecte. Comme tous les équipements de distillation, le dispositif 1 est équipé d'une 30 évacuation 15 dans la partie supérieure 16 du vaisseau 2, permettant aux substances volatiles d'être portées avec la vapeur et puis de passer par un conduit 17 dans un 5 2909569 échangeur 18 à serpentins 19 classique provoquant la condensation des huiles, essences, et les différentes fractions d'intérêt, y compris hydrolats. Un tuyau 20 à attache rapide peut être prévu pour se fixer au serpentin de redistribution 12, à l'extérieur du vaisseau, afin d'évacuer la vapeur dans l'atmosphère, si nécessaire, par 5 exemple pour vider et nettoyer le dispositif. 6 Revendications 1. Dispositif (1) de distillation de matière végétale aromatique ou médicinale par vapeur, caractérisé en ce ledit dispositif (1) comprend un vaisseau (2) de distillation équipé de moyens d'application directe de la vapeur et de moyens d'application indirecte de la vapeur. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'application indirecte de vapeur comprennent une cuve (8) localisée à l'intérieur du vaisseau (2) de distillation. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cuve (8) est localisée dans la partie inférieure (10) du vaisseau. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cuve (8) repose sur une collerette (6) d'appui localisé sur la paroi intérieure (7) du vaisseau (2). Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'application directe de la vapeur comprennent en outre un serpentin (12) de redistribution de vapeur d'eau. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le serpentin (12) de redistribution de vapeur d'eau est localisé dans une partie inférieure (22) de la cuve. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'application indirecte comprennent en outre une grille (13) recevant de la matière végétale aromatique. Dispositif selon la revendication 5 et 7, caractérisé en ce que la grille (13) est localisée au dessus du serpentin (12), empêchant la matière végétale de rentrer en contact avec ce dernier. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la collerette (6) comprend un joint d'étanchéité (9). Procédé de distillation de matière végétale aromatique ou médicinale, 30 caractérisé en ce que l'on effectue une étape de distillation par vapeur 1.2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 7 2909569 directe, et on effectue une étape de distillation par vapeur indirecte, dans le même vaisseau (2) de distillation, en choisissant pour chaque étape la fraction aromatique à retenir. Procédé selon la revendication 10, caractérise en ce que la distillation par vapeur indirecte se fait par le biais de la chaleur de vapeur provenant de la distillation directe. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la vapeur provenant de la distillation directe chauffe de l'eau contenue dans une cuve (8). Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'on place la matière végétale aromatique ou médicinale sur une grille (13) localisée au-dessus de la cuve (8). Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la distillation par application directe se fait en conditions azéotropiques. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la vapeur d'eau est 15 réutilisée pour alimenter en chaleur des séchoirs pour de la matière végétale avant distillation. 11. 5 12. 13. 10 14. 15. 8