Cyrille Santerre

L’extraction au CO₂ supercritique – Cyrille Santerre (Isipca)

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Apparue dans les années 1960-1970, l’extraction au CO₂ supercritique, un gaz carbonique comprimé jusqu’à ce qu’il atteigne l’état de fluide, se taille désormais une part croissante dans la palette des parfumeurs. Respectant les principes de la chimie verte, elle répond aux nouvelles attentes des marques et des consommateurs. Quels sont ses avantages par rapport à d’autres procédés ? Et ses limites ? Est-elle amenée à se développer ? Cyrille Santerre, enseignant formateur en chimie analytique à l’Isipca (Institut supérieur international du parfum, de la cosmétique et de l’aromatique alimentaire), nous livre son éclairage.

À partir de quel type de matières premières peut-on obtenir un extrait CO2 ?

Toute matière végétale peut potentiellement subir une extraction au CO2. Mais la présence d’eau, parce que le CO2 n’y est que faiblement soluble et parce qu’elle acidifie le milieu, rend l’extraction plus difficile. Or les plantes fraîches, comme la lavande ou le jasmin, contiennent un pourcentage d’eau important. Pour rendre l’extraction possible, il faut réduire ce taux d’humidité, ce qui allonge et complique le processus, induisant un coût supplémentaire. Pour le moment, le catalogue des maisons de composition présente donc essentiellement des extraits CO2 de matières sèches : poivre (et notamment baie rose, qui s’y prête particulièrement par son rendement), vétiver, baie de café, vanille…

Quel est le profil olfactif d’un extrait CO2 ?

Comparé à celui d’autres méthodes d’extraction, le résultat est plus proche de « la matrice d’origine », c’est-à-dire la plante. Cette différence vient notamment du fait que l’hydrodistillation et la distillation par entraînement à la vapeur d’eau nécessitent une température aux alentours de 100 °C, qui peut provoquer une dégradation de certaines molécules olfactives et qui n’entraîne pas forcément toutes les molécules dans le distillat, alors que l’extraction au CO2 se fait presque à froid, à partir de 32 ou 33 °C, et prémunit donc de ces dégradations thermiques. On obtient ainsi un produit plus fidèle, avec davantage de facettes – qui peut en revanche se révéler plus complexe à travailler pour un parfumeur. 

Quel est son impact écologique ? 

Ce type d’extraction respecte les principes de la chimie verte, avec un impact limité sur l’environnement. On utilise un CO2 issu par exemple de la méthanisation, qui permet d’obtenir du gaz à partir de matières organiques issues d’exploitations agricoles, de l’industrie agroalimentaire, des collectivités, des filières de production d’engrais ou de bioéthanol… On revalorise donc ce qui est considéré comme un déchet. Grâce à de nouveaux appareils, on peut travailler en circuit fermé, ce qui permet de recycler le CO2. Enfin, ce type d’extraction nécessite moins d’énergie que l’hydrodistillation : on doit simplement comprimer le CO2 pour le chauffer très légèrement. À cause du caractère apolaire du CO2 [ses charges électriques positives et négatives sont réparties symétriquement], cela suppose parfois l’emploi de cosolvants, en fonction des molécules que l’on recherche : on peut alors utiliser du bioéthanol, ce qui permet de conserver le solvant au moment de formuler. 

Quelle part occupent aujourd’hui les extractions au CO2 dans la palette des parfumeurs ? 

C’est un procédé cher, plutôt réservé au luxe. Je dirais qu’il représente moins de 1 % de la palette, pour donner un ordre d’idées. Mais la tendance est à la hausse, face à la demande croissante de produits plus « verts ». 

Ces techniques peuvent-elles à l’avenir concurrencer les autres méthodes d’extraction ? 

Elles ne les remplaceront pas, mais il serait intéressant de les développer en tant qu’outil complémentaire. Restera alors la question du prix. Les rendements obtenus par extraction au CO2 sont souvent moins importants que ceux de la distillation, par exemple. D’autre part, l’appareillage coûte plus cher, et c’est un matériel qui demande un nettoyage particulier, donc du temps et des coûts supplémentaires. Mais l’essor, notamment aux États-Unis, d’extraits CO2 de cannabis à usage thérapeutique et d’extraits de houblon pour l’industrie alimentaire facilitera sans doute ce type d’extraction en parfumerie. 

Cet entretien est tiré de :
Le Grand Livre du parfum – Pour une culture olfactive, 2e édition augmentée, 240 pages, Collectif, Nez éditions, 2020, 30€

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Pouvez-vous nous raconter votre parcours ?

Thomas Espinasse : Depuis la seconde, je suis passionné de chimie et de sciences. Par ailleurs, un ami de mes parents est parfumeur, et en l'écoutant, je me suis rendu compte à quel point le monde des odeurs m'intéressait. A 14 ans, j'ai visité les bureaux de Firmenich à Genève et ça a été le déclic : devenir parfumeur à mon tour est devenu mon objectif. Après un DUT de chimie, je viens de passer trois ans à l'Isipca en Master of Science Manager création et développement parfum. La formation se déroulant en alternance, j'ai été apprenti analyste chez Firmenich, où je travaillais sur le comportement des matières premières en parfumerie fine.

Maxime Baud : Quant à moi, je n'aime pas la chimie... mais je ne m'en suis aperçu que lorsque j'étais en IUT de chimie. Après cela, je cherchais quelque chose de différent, et j'ai fait un stage dans une société de matières premières à Barcelone. Ça a été un coup de cœur et je suis entré à l'Isipca dans la même promo que Thomas. Mon ambition est aussi de devenir parfumeur.

Comment est né ScenTree ?

TE : Il y a deux ans, nous travaillions ensemble notre olfaction, la reconnaissance des matières premières, et nous avons eu l'idée de créer notre propre classification. Il existe déjà des choses, comme le Champ des odeurs [outil de classification créé en 1983 par Jean-Noël Jaubert], qui présente un classement sous forme d'arc de cercle avec peu de « ramifications », et qui n'est pas numérisé ni interactif. Il y a aussi des sites comme celui de The Good Scents, qui propose des fiches sur des matières, mais il est truffé d'erreurs et très critiqué. Nous commençons à bien connaître le milieu de la parfumerie, et tout le monde a besoin d'une source fiable.

MB : Notre source d'inspiration a été le LifeMap imaginé à l'université de Lyon, qui classe l'intégralité du vivant sur Terre sous forme d'arbre. On a contacté son créateur, qui nous a autorisé à appliquer son modèle au domaine de la parfumerie.

De quelle manière fonctionne ScenTree ?

MB : Nous avons classé les matières en 16 grandes familles olfactives : floral, boisé, aromatique... En naviguant à l'intérieur de chaque famille, on peut ensuite zoomer sur des descripteurs, qui se ramifient de plus en plus : aromatique, puis aromatique-agreste, aromatique-agreste-zesté, aromatique-agreste-herbacé... Au bout de chaque « branche », on retrouve les matières correspondantes. Plus deux matières sont proches géographiquement, plus elles le sont olfactivement. Et on peut retrouver une même matière à différents endroits selon ses facettes. Si on s'intéresse à une matière en particulier, on peut aussi la retrouver grâce à une barre de recherche. Quand on clique sur son nom, on arrive sur une fiche d'identité avec des caractéristiques techniques sur son origine, son utilisation, sa réglementation...

TE : Aujourd'hui, nous avons répertorié 400 matières premières utilisées en parfumerie fine et fonctionnelle. Il s'agit de matières synthétiques pour les 2/3, naturelles pour un tiers, avec quelques bases, mais pas de captifs, car nous ne citons aucun nom de société pour le moment. L'objectif est de classifier 1000 matières minimum, sachant qu'une palette classique de parfumeur peut en contenir 1500.

Comment avez-vous travaillé ?

MB : Nous avons consulté des livres de référence, considérés comme fiables, puis, comme il s'agit d'un projet collaboratif, nous nous sommes entretenus avec des experts, parfumeurs ou évaluateurs pour vérifier la pertinence de nos informations. La plupart des descripteurs olfactifs font consensus, mais leur hiérarchie reste un parti pris, l'olfaction étant quelque chose de subjectif. Certains diront lacté, quand d'autres préfèreront crémeux...

A qui s'adresse ScenTree ?

TE : Avant tout à des utilisateurs professionnels, parce qu'il faut maîtriser les descripteurs. Mais nous avons essayé de rester accessibles, notamment en donnant des précisions sur les risques allergènes liés à certaines matières qui peuvent susciter des questions du grand public.

Que peut-on souhaiter à ScenTree ?

MB : De continuer à s'enrichir. Nous faisons des mises à jour toutes les semaines, en croisant les sources pour n'ajouter que des données dont nous sommes sûrs. Puis d'être traduit en anglais, en italien, en espagnol, en chinois...

TE : Nous cherchons des sponsors qui commercialisent des matières premières, et auraient envie de figurer dans la rubrique fournisseurs des fiches d'identité. Nous aimerions aussi faire de ScenTree une association. Notre plus belle récompense serait de devenir une référence, que lorsqu'on parle d'une matière, on demande : « Tu as regardé sur ScenTree ? »

Y a-t-il une matière que vous appréciez particulièrement ?

TE : L'iris, qui est pour moi lié à l'enfance, car je trouve qu'il sent la farine. Il y a une spécialité en Alsace de pâte à pain cuite au barbecue. Quand je sens du beurre d'iris, je retrouve l'odeur de cette mie à peine cuite.

MB : Je ne peux qu'être d'accord pour l'iris, à la fois élégant et confortable. Mais mon vrai fétiche, c'est l'Eau sauvage créée par Edmond Roudnitska pour Dior. Je l'ai beaucoup portée, je ne la porte plus parce que c'est difficile d'être parfumé quand on sent des choses toute la journée, mais j'en garde un flacon qui me suit partout. 

https://youtu.be/7IpLYzM72ms

Propos recueillis le 27 août 2019

Le site ScenTree : www.scentree.co

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De quelle façon une reformulation intervient-elle ?

Elle survient généralement à cause d’un durcissement de la réglementation concernant l’emploi d’une matière première. La société de composition, qui possède les formules, répertorie les parfums contenant l’ingrédient concerné et alerte les marques qui les commercialisent de la nécessité de les reformuler. Le prix auquel la marque achète le concentré doit rester le même,  il faut donc que le changement de formule n’ait pas d’incidence sur le coût, ce qui n’est pas simple. Si l’on prend l’exemple du Lilial [la molécule à odeur de muguet la plus vendue au monde, frappée par une recommandation de limitation de l’IFRA depuis 2015], ses substituts peuvent coûter deux fois plus cher. 

Qui est chargé de retravailler la formule ? 

Si possible, l’auteur du parfum s’en charge : c’est la règle dans l’industrie, par souci de confidentialité et parce que personne ne connaît mieux la formule que lui. Dans les plus grosses structures, une équipe en est spécifiquement chargée. Elle comprend souvent des parfumeurs juniors, car reformuler permet d’apprendre. Et il peut être intéressant de travailler en équipe. Pour ma part, l’exercice me plaît, je le considère comme un jeu, un puzzle. 

Comment vous y prenez-vous ?

On repart de la dernière version commercialisée, car sa formule est plus à jour et contient moins d’ingrédients à changer – mais en prenant le risque de s’éloigner de plus en plus de la version d’origine. On peut d’abord essayer de remplacer l’ingrédient problématique par un autre. Si l’on reprend le cas du Lilial, on peut tenter de lui substituer du Florosa ou du Bourgeonal, au produit olfactif proche. Sauf que chaque matière première se caractérise par un temps d’évaporation bien particulier, donc il est impossible de trouver un ingrédient 100 % équivalent. La difficulté dépend aussi de la famille olfactive du parfum. S’il est majoritairement composé de notes florales, par exemple, on peut davantage doser celles-ci dans la formule afin de remplacer le Lilial. Mais si ce dernier contraste avec des notes boisées, on va percevoir de façon beaucoup plus évidente qu’il est absent. Il faut alors généralement reprendre entièrement la formule pour retrouver un équilibre. Dans le cas où l’on doit supprimer un ingrédient naturel, on peut lister les molécules qui le composent pour reconstituer son odeur, en excluant celles qui posent problème. Tout ce travail d’ajustement peut durer d’un mois à deux ans.

Pourquoi les reformulations restent-elles un sujet tabou pour les marques ? 

Dans les années 1980, la disparition des notes animales, notamment, a conduit à des reformulations lourdes qui modifiaient vraiment le rendu olfactif des parfums. Les marques n’en parlaient pas, mais les consommateurs se sont aperçus des changements et ont perdu confiance. Il est toujours délicat aujourd’hui de communiquer sur le sujet. Mais les reformulations sont désormais bien plus fidèles. Les parfumeurs disposent d’une palette de plus en plus large, et les approvisionnements sont davantage sécurisés. Par exemple, lorsqu’une récolte de patchouli brûlait, et qu’il fallait s’en passer pendant un an, forcément, cela se ressentait. Désormais, cela arrive moins fréquemment.

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Commentaires

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Bonjour

à Nancy notamment, on a bossé sur des prototypes d’extraction et Chromatographie pour fractionner les huiles essentielles : déterpénation et élimination des photoallergènes (5 MOP Bergaptène entre autres dans l’huile de Bergamote) ….cela Remonte au siècle dernier
On a aussi fait de l’hydrogénation de certains terpènes avec beaucoup de succès
Mais les industriels nétaient pas prêts à investir à l’époque….et maintenant avec les nouvelles réglementations (l’élimination de certaines impuretés augmentent les côuts de production) …

Avec le soutien de nos grands partenaires