Extraction, caractérisation chimique et valorisation biologique de ...

I.2.3. Les conditions d’extraction
La richesse de la paroi végétale requiert la mise en œuvre de techniques d’extraction
sélective des hémicelluloses qui devront être adaptées à chaque famille de substrats
lignocellulosiques. Ces techniques sont thermiques ou physiques.
I.2.3.a. Le chauffage classique
Quel que soit le solvant, le rendement d’extraction en hémicelluloses augmente avec la
température. Cependant, au-delà de 100°C dans les solvants organiques (DMSO par
exemple), des dégradations, essentiellement des dépolymérisations, peuvent avoir lieu par
rupture des liaisons glycosidiques. Ainsi, l’utilisation de solvants nécessite des conditions
moins drastiques, à savoir des températures plus faibles et des temps de réactions plus longs.
I.2.3.b. L’extraction à la vapeur
L’extraction à la vapeur (steam explosion) est une méthode largement répandue pour
séparer les différents constituants de la biomasse : la cellulose, les hémicelluloses et la
lignine. L’action de la vapeur rompt les liaisons hydrogène et les liaisons chimiques entre la
lignine et les autres constituants. Cette méthode présente l’avantage de ne pas dégrader
totalement les acétyles des hémicelluloses contrairement à la méthode alcaline. Cependant,
certains groupements sont hydrolysés sous l’action de la pression pour donner de l’acide
acétique qui hydrolyse lui-même les hémicelluloses extraites abaissant leur degré de
polymérisation et pouvant ainsi donner des oligomères. 108 Les paramètres opératoires de
durée, de température et de granulométrie du matériel végétal à extraire sont importants afin
de ne pas totalement dégrader les hémicelluloses en dérivés du furfural dans le cas de
conditions drastiques. Des xylanes de paille de blé, 109 d’orge 110 et d’épicéa ont déjà été
extraits par cette technique qui présente l’avantage d’être non polluante pour l’environnement.
I.2.3.c. Les ultrasons
Depuis une dizaine d’années, l’utilisation des ultrasons pour l’extraction des
hémicelluloses connaît un développement important selon la littérature. L’effet ultrason
trouve son origine dans la rupture de bulles de cavitation, formées par les vibrations
mécaniques, à proximité de la paroi ce qui provoqueraient la lyse des cellules végétales et
permettrait ainsi une bonne pénétration du solvant. 111 Les extractions basées sur la sonication
sont employées pour de nombreux composés notamment issus des plantes comme les
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