Après avoir écrit sur la fabrication de vos propres extraits (vanille& orange / citron) et comment les utiliser il est temps que nous commencions à parler de science plus dure. Qu’est-ce que l’extraction du point de vue des chimistes? Et y a-t-il quelque chose que nous pouvons calculer ici?
vous intéresser à la science alimentaire est l’un des objectifs de mon blog., C’est pourquoi j’essaie d’écrire des messages à différents niveaux, d’où les messages précédents sur la création et l’utilisation d’extraits. Ce poste plus en profondeur est pour ceux qui sont prêts pour une prochaine étape dans la science alimentaire!
quand utilisons-nous l’extraction?
Imaginez que vous avez une orange et que vous souhaitez utiliser les composants de saveur dans le zeste de cette orange. Cependant, vous ne voulez pas les utiliser uniquement aujourd’hui. Au lieu de cela, vous aimeriez en utiliser maintenant, et le reste quelques semaines plus tard. Cette orange ne restera pas si longtemps., Vous pouvez acheter une nouvelle orange chaque fois que vous en avez besoin, mais vous pouvez également essayer de retirer les composants de saveur et de les stocker. Alors qu’une orange pourrait se gâter, ces composants de saveur « extraits » ne le seront pas.
c’est à ce moment que vous utiliseriez l’extraction. Le thé est un autre exemple d’extraction. Vous extrayez les saveurs et les autres composants du thé des feuilles de thé lors de la préparation du thé. Vous ne buvez pas les feuilles de thé elles-mêmes, mais goûtez toujours le thé!
qu’est-Ce que l’extraction?
L’Extraction est un exemple de technique de séparation. Il peut diviser deux composants,les séparer.
Imaginez que vous avez un mélange de composants A et B (par exemple, du zeste d’orange (a) avec des arômes à l’intérieur (B), ou une gousse de gousse de vanille (B) avec un arôme de vanille (A)). Nous aimerions retirer B de A. Cependant, A et B sont très bien mélangés, nous ne pouvons pas attendre que B s’installe ou attendre que A s’évapore. Dans l’extraction B est retiré de A en ajoutant un troisième compent C (le rhum dans le cas des extraits d’orange et de vanille)., Ce troisième composant va « tirer » B de A.
la raison pour laquelle cela fonctionne est que B se dissout (mieux) dans C alors qu’il pourrait ne pas se dissoudre dans A ou bien pire. Appliquons à nouveau ceci à l’orange: les molécules de saveur se dissolvent bien dans le rhum (alcool) dans lequel le zeste d’orange est déposé. En conséquence, ils vont s’asseoir dans le rhum et laisser le zeste lui-même.
quand utiliser l’extraction?
Il existe de nombreuses techniques de séparation différentes. Certaines techniques (comme la distillation) utilisent la chaleur pour séparer deux composants., En raison de la chaleur, l’un des composants s’évaporera, tandis que l’autre restera derrière.
cependant, si vos composants sont sensibles à la chaleur, la distillation ne convient pas. Dans beaucoup de ces cas, l’extraction est une bonne alternative. Comme beaucoup de composants alimentaires (en particulier les arômes) sont sensibles à la chaleur, l’extraction est utilisée assez souvent dans l’industrie alimentaire. Pour que l’extraction fonctionne, vous devriez avoir un composant disponible qui est bon pour « extraire » les molécules que vous recherchez.,
Types d’extraction
Il existe différents types d’extraction, les deux principales étant liquide-liquide et liquide-solide d’extraction.
Dans l’extraction liquide-liquide le composant que vous souhaitez transférer (appelé soluté ici et B appelé dans l’explication précédente) se trouve dans un liquide (Un). B doit être extrait dans un autre liquide (C). Pendant l’extraction, le soluté se déplace de liquide en liquide. Ce qui est très important dans l’extraction liquide-liquide, c’est que les deux liquides ne se dissolvent pas l’un dans l’autre. Si les liquides se dissolvent les uns dans les autres, ils ne pourront plus se séparer., En d’autres termes, vous vous retrouverez avec un mélange de 3 composants au lieu de séparer davantage.
comme vous pouvez le deviner par son nom, dans l’extraction liquide-solide, le soluté devra passer d’un solide à un liquide (ou vice versa). Les deux procédés sont utilisés dans les aliments, mais nous allons nous concentrer sur l’extraction liquide-liquide car elle peut être simplifiée un peu plus facilement.
l’extraction liquide-Liquide de la théorie
l’extraction liquide-Liquide n’est pas seulement utilisée dans les aliments. C’est un sujet très important au sein de la chimie analytique., Les chimistes analytiques utilisent souvent l’extraction pour isoler ou concentrer un composant afin qu’il soit plus facile à analyser par eux. Il y a beaucoup de théorie disponible sur l’extraction liquide-liquide, donc nous allons plonger dans le sujet un peu plus.,
il est plus facile d’expliquer l’extraction dans le système le plus simple possible, toujours en utilisant le même codage et l’image ci-dessous:
- liquide a
- liquide B (ne se dissout pas dans A et ne se mélange Pas)
- soluté S (étoiles dans les images ci-dessous)
coefficient de partage
comme vous pouvez le voir sur l’image ci-dessus, ce processus d’extraction n’était pas très efficace. Seule la moitié des étoiles sont passées de A à B! Nous préférerions que plus de la moitié se déplace.,
la quantité de soluté s qui passera à l’autre phase peut être décrite en utilisant le coefficient de partition (K). K décrit le rapport entre la concentration de S dans A et celle de B à la fin de l’extraction:
K ≈ / ou B / A
dans l’exemple ci-dessus, la concentration de S est égale à la fois dans A et dans B à la fin du processus d’extraction. Cela donne une valeur K de 1. Dans l’exemple ci-dessous, vous pouvez voir différentes valeurs de K représentées.,
puisque nous voulons extraire autant de s de A QUE possible, nous recherchons Un B qui a une valeur K très élevée lors de L’extraction de A. Chaque combinaison de solvants et de solutés a un influencé par les trois composantes. Généralement, plus A et B sont semblables, plus la valeur de K est proche de un car le soluté ne verra pas la différence.
coefficient de partage et temps
Le coefficient de partage décrit un soi-disant « équilibre »., En d’autres termes, il s’agit de l’état final auquel le mélange arrivera au fil du temps. Cependant, cela pourrait prendre un certain temps pour y arriver.
accélérer l’extraction en secouant par exemple n’affecte pas le coefficient de partage. En fin de compte, le rapport des concentrations sera le même.
coefficient de partage et pH
cela dit, le coefficient de partage peut être influencé par d’autres facteurs, tels que la valeur du pH (acidité). À un pH différent, le soluté pourrait préférer s’asseoir dans un autre solvant.,
le Choix des solvants dans l’extraction liquide
pour l’extraction liquide-liquide pour réussir, il est important que les solvants sont bien choisis. Comme nous en avons discuté précédemment, les solvants A et B ne devraient pas bien se mélanger, ni se dissoudre l’un dans l’autre. Au lieu de cela, ils devraient se séparer facilement.
Vous devez également vous assurer que la valeur K de votre processus est appropriée. Assurez-vous que le soluté préfère s’asseoir dans le solvant que vous utilisez pour l’extraire.
extraction Solide-liquide
Pour les solides de l’extraction liquide les principes de l’extraction sont les mêmes., Le soluté vous essayez d’extraire, préfèrent s’asseoir dans l’autre composant. Toutefois, dans ce cas, vous ne pouvez pas secouer les deux composants, ils ne se marient pas.
donc, au lieu de secouer, vous essaierez généralement de couper la phase solide en petits morceaux. Les surfaces plus petites entraînent une plus grande surface sur laquelle le soluté peut se déplacer.
Extraction & Nourriture
En chimie analytique, un chimiste peut-être cherchez une molécule spécifique à extraire. En choisissant les solvants, les concentrations et le temps appropriés, ils seront en mesure d’extraire la molécule., Cela peut prendre plusieurs extractions d’affilée. Si vous retirez 60% à chaque extraction, vous continuerez à extraire des molécules, mais cela prendra un certain temps avant d’avoir extrait 95%.
dans la nourriture, les choses sont encore plus compliquées. Il y a souvent beaucoup de molécules différentes que vous souhaitez extraire (pensez au thé et à la vanille par exemple). Chacun d’entre eux aura des solubilités différentes dans les liquides et les solides que vous utilisez. Alors qu’un composant peut être extrait très facilement, dans d’autres, cela peut prendre beaucoup plus de temps ou même ne jamais extraire complètement.,
Une autre considération est le choix relativement limité des solvants avec lesquels extraire. Les solvants doivent généralement être de qualité alimentaire, c’est-à-dire propres à la consommation humaine. Cela limite le large garde-manger parmi lequel les chimistes analytiques doivent choisir.
appliquer vos connaissances
maintenant que vous savez ce qu’est l’extraction, vous pouvez commencer à vous extraire! Essayez de faire de l’extrait de vanille ou de l’extrait de zeste d’orange. Vous vous demandez pourquoi le zeste d’orange et non le jus d’orange?
Bonne chance! Et, s’il y a des questions, faites-le moi savoir: -)!