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En anglaisRÉSUMÉ
Atout majeur de l’économie française, l’industrie cosmétique constitue un marché actif avec un chiffre moyen de 25 milliards d’euros par an. Elle est devenue un secteur très actif en termes d’innovation scientifique et technique, mais aussi le porte-drapeau de la révolution verte, en opérant une mutation vers la durabilité répondant ainsi à la demande de plus en plus croissante des consommateurs et demandeurs de produits naturels. Le procédé d’extraction des actifs entrant dans la formulation des produits cosmétiques est une étape clé dans le processus global. Cet article présente une vue d’ensemble des différents procédés d’extraction des actifs, en partant des procédés conventionnels jusqu’aux technologies innovantes et durables mais aussi l’utilisation de solvants alternatifs.
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The cosmetics industry supplies a very active market in the French economy, with an average turnover of 25 billion euros per year. France was the foremost world exporter in 2014: the need for innovation is therefore essential to maintain this position. Biological and natural cosmetics are still growing in market share, to meet increasing consumer demand for natural products. Among the challenges for achieving innovation and sustainability, extraction is an important unit operation in the overall fabrication process of cosmetic products. This article presents an overview of different methods of extraction, from conventional processes to innovative and sustainable technologies and alternative solvents.
Auteur(s)
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Sandrine PERINO : Maître de Conférences HDR à l’Université d’Avignon et des Pays de Vaucluse, GREEN Extraction Team, INRA, UMR 408, Avignon, France.
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Caroline MAKERRI : Doctorante en chimie à l’Université d’Avignon et des Pays de Vaucluse, GREEN Extraction Team, INRA, UMR 408, Avignon, France.
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Maryline ABERT-VIAN : Maître de Conférences HDR à l’Université d’Avignon et des Pays de Vaucluse, GREEN Extraction Team, INRA, UMR 408, Avignon, France.
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Farid CHEMAT : Professeur à l’Université d’Avignon et des Pays de Vaucluse, GREEN Extraction Team, INRA, UMR 408, Avignon, France.
INTRODUCTION
Dans l’industrie cosmétique, tout procédé de fabrication met en œuvre, directement ou indirectement, l’extraction. Les actifs cosmétiques extraits de plantes médicinales, d’herbes aromatiques et d’épices sont le résultat d’un mélange complexe de substances chimiques. Ils sont de plus généralement présents à de très faibles concentrations dans les plantes. Avant de pouvoir utiliser de telles substances dans les formulations cosmétiques, il est nécessaire de les extraire de leur matrice végétale. Plusieurs méthodes d’extraction ont été mises au point telles que l’extraction par solvant pétrochimique, l’entraînement à la vapeur, l’hydrodiffusion et la macération. Cependant, ces composés sont connus comme étant thermosensibles et vulnérables aux réactions chimiques. La perte de certains constituants, la dégradation de certains composés insaturés par effet thermique ou par hydrolyse, ainsi que la présence de résidus de solvants organiques plus ou moins toxiques peuvent être engendrés par ces techniques d’extraction. Ces désavantages ont attiré l’attention de plusieurs laboratoires de recherche académiques et industriels et ont permis la mise au point de nouvelles techniques d’extraction des actifs cosmétiques beaucoup plus écologiques utilisant des solvants moins toxiques et en moins grande quantité comme par exemple :
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l’extraction par fluide supercritique ;
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l’extraction par l’eau subcritique ;
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l’utilisation des agrosolvants ;
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la flash détente ;
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la détente instantanée contrôlée ;
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la turbodistillation ;
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l’extrusion ;
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les ultrasons ;
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l’extraction par micro-ondes.
Les principaux défis des chimistes sont de maîtriser ou d’accélérer des réactions chimiques par un flux d’énergie d’ordre mécanique, thermique ou électromagnétique. Le simple fait de chauffer ou de mélanger un milieu réactionnel est un de ces moyens de contrôle. Les avancées technologiques ont fait naître des applications encore plus spécifiques qui sont maintenant utilisées dans notre quotidien. Cet article présente les avancées scientifiques dans le domaine de l’extraction des actifs cosmétiques, en termes d’intensification mais aussi de durabilité pour parvenir au plus proche d’un optimal de qualité des extraits, de consommation de matière première et d’efficacité énergétique.
Dans cet article, sont présentés :
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le procédé global d’obtention des actifs cosmétiques en détaillant chaque opération unitaire et en montrant les variantes méthodologiques et technologiques ;
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le concept, la technologie et l’application de nouvelles techniques d’extraction innovantes ou intensifiées ;
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la substitution des solvants pétroliers par des solvants alternatifs d’un point de vue écologique mais aussi économique.
Les chercheurs académiques et industriels inventent pour mettre au point de nouveaux procédés physiques, biologiques, pour découvrir de nouveaux solvants afin d’extraire différemment et de nouvelles molécules, pour améliorer les rendements d’extraction et pour repousser les limites de l’extraction conventionnelle.
MOTS-CLÉS
KEYWORDS
ultrasound | alternative solvents | eco-extraction
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4. Glossaire
Protocole de NAGOYA sur l’accès et le partage des avantages ; Nagoya protocol on Access and Benefit-Sharing (ABS)
Accord international sur la biodiversité qui vise au partage juste et équitable des avantages découlant de l’utilisation des ressources génétiques de « plantes, animaux, bactéries ou d’autres organismes dans un but commercial ou de recherche.
Extraction assistée par ultrasons ; Ultrasound assisted extraction (UAE)
Technique d’extraction utilisant les ultrasons qui, par la formation de bulles de cavitation, permettent de détruire la cellule et d’en extraire les composés d’intérêt.
Distillation assistée par micro-ondes ; Microwave-assisted distillation (MAD)
Technique d’extraction combinant le chauffage par micro-ondes et une distillation à pression atmosphérique.
Extraction par micro-ondes combinant l’hydrodiffusion et la gravité ; Microwave Hydrodiffusion and gravity (MHG)
Technique d’extraction combinant le chauffage micro-ondes avec la gravité à pression atmosphérique ou pression réduite.
Extraction par solvant assistée par micro-ondes ; Microwaves-assisted solvent extraction (MASE)
Technique d’extraction combinant le chauffage par micro-ondes et une macération dans un solvant.
Champs électriques pulsés ; Pulsed electric fields (PEF)
Technique qui utilise des champs électriques de très forte intensité pour détruire les cellules permettant ainsi d’extraire les composés d’intérêt.
Solvants eutectiques profonds naturels ; Natural deep eutectic solvents (NADES)
Mélange constitué de molécules naturelles dont la température de fusion est inférieure à celui des molécules qui le composent seules.
Éco-extraction ; eco-extraction : extraction des végétaux permettant de réduire la consommation énergétique mais aussi utilisant des solvants alternatifs et des ressources végétales renouvelable.
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Glossaire
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CHEMAT (F.) - * - Éco-extraction du végétal : Procédés innovants et solvants alternatifs. Dunod, Paris (2011).
-
(2) - CHEMAT (F.), ABERT-VIAN (M.), CRAVOTTO (G.) - Green Extraction of Natural Products : Concept and Principles. - Int. J. Mol. Sci., 13, p 8615, doi : 10.3390/ijms13078615 (2012).
-
(3) - NEPPIRAS (E.A.), et al. - Cavitation produced by ultrasonics. - Proceeding of Physical Society, p 674 (1950).
-
(4) - SUSLICK (K.S.) - Ultrasound : its chemical, physical and biological effects. - VCH Publishers, New York (1988).
-
(5) - LAGHA (A), CHEMAT (S.), BARTELS (P.), CHEMAT (F.) - Microwave – ultrasound combined reactor suitable for atmospheric sample preparation procedure of biological and chemical products. - Analysis, 27, p 452 (1999).
-
(6)...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
REUS
MOLISERB S.R.L.
LOGONA
CAUDALIE
CODIF
http://www.codif-recherche-et-nature.com
CRODAROM
GATTEFOSSE
MILLESTONE
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