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Purification
Un aliment contient de nombreux composés volatils, que l’on peut percevoir de deux manières : par voie nasale directe (ce qui correspond à l’odeur) ou par voie rétronasale lorsque l’aliment est placé dans la bouche, ce qui donne naissance à l’arôme. L’ensemble des composés volatils responsables de la perception d’arôme est également désigné sous le même vocable d’arôme. Dans ce document, nous allons voir ce qu'est un arôme, et les méthodes d'extraction les plus utilisées.
Séquence expérimentale sur l'hydrodistillation, filmée par l'équipe de la diffusion des savoirs de l'ENS, rédigée par A. Bourgeais (agrégé préparateur à l'ENS) et E. Florentin (professeur agrégée), relue par O. Durupthy (Professeur CPGE au Lycée Cézanne à Aix-en-Provence).
Séquence expérimentale sur la distillation, filmée par l'équipe de la diffusion des savoirs de l'ENS, rédigée par A. Bourgeais (agrégé préparateur à l'ENS) et E. Florentin (professeur agrégée), relue par J.-B. Baudin (Sous-Directeur du Département de Chimie de l'ENS).
Les Composés Organiques Volatils (COV) sont définis par une directive de la Communauté Européenne comme les composés contenant du carbone et de l'hydrogène, ce dernier pouvant être substitué totalement ou partiellement par d'autres atomes (halogènes, oxygène, soufre, phosphore ou azote). Les effets indésirables des COV sont multiples : contribution à la destruction de la couche d'ozone troposphérique et à l'effet de serre, mais aussi effets néfastes sur la santé des personnes (maladies respiratoires, effets cancérogènes et mutagènes) et générateurs d'odeurs.
Dès 1853, Dubrunfaut propose d'utiliser la dialyse (sans la nommer) pour séparer industriellement les sels de potassium (chlorure et nitrate) du saccharose des mélasses dont ils gênent la cristallisation ; la membrane utilisée était en parchemin et cet auteur montre que le saccharose traverse cinq fois moins vite que le chlorure de potassium. C'est en 1861 que Graham utilise plus largement ce procédé et lui donne le nom de dialyse ...
L'adsorption est un phénomène de surface universel. En effet, toute surface est constituée d'atomes n'ayant pas toutes leurs liaisons chimiques satisfaites. Cette surface a donc tendance à combler ce manque en captant les atomes et molécules passant à proximité. Les chimistes travaillant sur des réactifs de très haute pureté savent bien la difficulté qu'il y a à éliminer les impuretés adsorbées sur la surface interne de leur montage.
L'eau est abondante sur terre, elle représente 1380 millions de km3. L'essentiel toutefois est constitué d'eau de mer (97,2 %) et de glace (2,15 %) inutilisables directement. L'eau douce, facilement disponible (lacs, fleuves, certaines eaux souterraines), ne représente que 0,07 % de la ressource totale soit environ un million de km3. Mais la répartition de cette eau est très inégale.
Les changements d'état sont largement utilisés dans toutes les étapes de séparation et de purification. La distillation, et plus particulièrement l'hydrodistillation, est une technique basée sur le changement d'état liquide - vapeur des espèces chimiques.
Séquence expérimentale commentée sur la recristallisation, filmée par M.-A. Rey, A. Lecordier et G. Fourquet, rédigée par A. Bourgeais (agrégé préparateur à l'ENS) et E. Florentin (professeur agrégée), relue par J.-B. Baudin (Sous-Directeur du Département de Chimie de l'ENS).
Les changements d'état sont largement utilisés dans toutes les étapes de séparation et de purification. Lorsqu'en chimie organique ou inorganique les produits de la transformation chimique considérée sont des solides, il est possible pour les purifier d'utiliser la technique de recristallisation
