Matériels et méthodes
Extraction des substances actives
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II.3.2. Application de plan d’expérience pour l’optimisation de l’extraction
Les plans d’expériences aboutissent à l’optimisation et la modélisation mathématique des
procédés d’extraction en faisant varier simultanément plusieurs paramètres expérimentaux.
De ce fait, l’utilisation des plans d’expérience est de grand intérêt dans l’étude des procédés
d’extraction en vue d’aboutir à des lois de types empiriques.
Les résultats obtenus par le plan d’expérience permettent une meilleure compréhension du
procédé. Le modèle mathématique obtenu permet de décrire le procédé d’extraction, de
définir les paramètres qui caractérisent ce procédé, d’expliquer l’interaction de ces
paramètres, de définir les conditions optimales d’extraction et de prévoir les résultats de
futures investigations.
La méthode choisie pour optimiser et modéliser les paramètres opératoires d’EAM et d’EAU
est la Méthodologie de Surface de Réponse (SMR) basée sur le plan Box et Behnken
(BBD) de trois niveaux.
Les plans Box et Behnken ont été proposés pour la première fois en 1960. Ils sont faciles à
mettre en œuvre et présentent les propriétés suivantes (Goupy et Creighton, 2001):
- Tous les facteurs ont trois niveaux: -1 (limite inférieure), 0 (point central), et +1 (limite
supérieure);
- Les facteurs possèdent la propriété de séquentialité. En effet, on peut étudier les premiers
facteurs tout en réservant la possibilité d’en ajouter de nouveaux sans perdre les résultats
des essais.
Afin de définir le modèle mathématique qui prévoie les réponses investiguées, le nombre des
expériences à réaliser, dans les plans de surface de réponse, est exprimé par la formule
suivante:
𝐍 = 𝟐𝐤(𝐤 − 𝟏) + 𝐂𝐩
(𝟒)
Avec:
N : le nombre des expériences;
K : le nombre de facteurs (variables indépendantes);
Cp : le nombre des points centraux.
Dans notre étude et dans le cas d’EAM le plan de Box et Behnken est un plan à quatre
variables et trois niveaux. Donc le nombre de points expérimentaux est: 2*4* (4-1)+3= 27
(Tab. 8).