extraction de capsaïcine

            Nous allons étudier le piment, principalement la molécule qui nous fait réagir en le dégustant: la capsaïcine. Pour cela, nous allons faire une extraction, une filtration, une décantation et une distillation. Le solvant utilisé est l'éthanol.

    Matériel nécessaire: Gants, lunettes et blouse à garder tout au long de l'expérience car il ne faut pas oublier que cette molécule est extrêmement toxique, en particulier pour toutes les muqueuses.

    Extraction: Des piments forts (en abondance); 1 mortier; plusieurs cutters (4 dans notre cas); 1 ballon; 1 pilon; de l'éthanol en abondance; 1 agitateur magnétique et un aimant; 1 balance.

    Filtration: 1 buchner; 1 rompe à vide; 1 fiole.

    Distillation: 1 rotavapor; 1 ballon; 1 balance

    Décantation: 1 ampoule à décanter; 2 grands échers; 1 agitateur; 1 spatule; 1 balance; de l'éthanol en abondance.

         Première étape- Pour cette expérience, une extraction est d'abord nécessaire: on crée un broyat de piment en utilisant l'éthanol pour solvant, qui est extrêmement soluble avec la capsaïcine.

  - On éventre alors chaque piment et on les coupe en de fines rondelles d'un doigt de largeur environ, à l'aide des cutters.

  - On prend ensuite une certaine masse de ces piments que l'on mesure. On met cette masse dans le mortier et on broie les piments en ajoutant 25 mL d'éthanol progressivement. On répète cette opération trois fois afin d'obtenir un broyat assez important.

  - On transvase alors le broyat dans un ballon contenant un aimant disposé sur un agitateur magnétique.

On répète alors l'opération jusqu'à avoir suffisamment de broyat dans le ballon. Ici, nous avons mesuré 3 masses à chaque fois:

m1 = 50.0g ; m2 = 50.0g ; m3 = 61.75g       (en tout 161.75g)

On laisse mélanger le broyat avec l'agitateur magnétique 15 minutes puis reposer 16 jours.

 

        Seconde étape- la filtration: cela consiste à filtrer notre broyat pour ne récupérer que l'essentiel et obtenir un liquide riche en capsaïcine. On utilise donc un buchner avec une fiole à vide reliée à une pompe à vide. La trompe à vide accélérant le processus de filtration. On obtient alors dans la fiole un filtrat liquide d'un couleur verte très prononcée.

 

        Troisième étape- la décantation: la capsaïcine est très soluble avec l'éthanol. Or le B-carotène ne l'est pas beaucoup (soit 2mg/L). On procède donc à une décantation en réutilisant pour solvant de l'éthanol. Le but étant d'obtenir une solution contenant principalement de l'éthanol et laisser le B-carotène se déposer au fond de l'ampoule à décanter.

- On verse la solution obtenue précédemment , après l'avoir bien mélangée et avoir fait attention de ne rien perdre, dans l'ampoule à décanter.

Comme prévu, des particules visqueuses vont se déposer au fond de l'ampoule à décanter, qu'il ne reste plus qu'à évacuer par le robinet.

 

        Quatrième étape- la distillation: maintenant on cherche, à l'aide d'un rotavapor, à extraire le solvant(l'éthanol) du filtrat pour avoir un concentré de capsaïcine.

D'abord, nous mesurons les masses pour pouvoir établir à la fin de la distillation la masse de la solution obtenue.

On transvase ensuite le filtrat obtenu dans un ballon.

Plus la pression est faible, plus la température d'ébullition d'une solution sera basse. On fixe donc (fortement) le ballon au rotavapor qui va le faire tourner tout en le baignant dans le bain-marie.

Nous savons que la température de l'éthanol est de 78°C, alors que celle de la capsaïcine est comprise entre 210 et 220°C. La capsaïcine ne s'évaporera donc pas avec l'éthanol.

Une fois que tout le solvant s'est évaporé et a été récupéré dans l'autre ballon grâce à la colone réfrigérante, on obtient dans notre ballon contenant à l'origine le filtrat, une sorte de pâte principalement constituée de la molécule que nous étudions.

 C'est là que se pose le problème. On a obtenue une pâte contenant au moins 3 composants: le B-carotène, la pectine et la capsaïcine. Cette pâte verte obtenue est extêmement visqueuse, probablement dû à la pectine (aussi appelée acide polygalacturinique), molécule très longue et donc par conséquent très maléable. De plus, c'est une molécule cage, ce qui signifie qu'elle est capable d'encapsuler d'autres molécules, grâce à ses multiples liaisons. A l'état solide, la capsaïcine est sous forme de cristaux blancs/incolores aciculaires. On en conclut donc que les trois composants sont compactés les uns aux autres, ce qui nous empêche de faire directement la vérification.

    Dans notre cas, l'expérience n'a pas fonctionné car les piments utilisés contenaient trop d'eau, ce qui a compromis la décantation.

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