Comment les terpènes sont-ils produits et extrait? La réponse complète se trouve au sein même de la plante. Les plantes produisent des molécules de terpènes par le biais de voies biochimiques spécialisées, après quoi les fabricants peuvent récupérer, séparer, purifier ou recréer ces composés aromatiques à l'aide de procédés tels que la distillation à la vapeur, l'hydrodistillation, le pressage à froid, l'extraction au CO₂ supercritique, la distillation sous vide et la séparation fractionnée.
Il existe donc une différence importante entre la production d'un terpène et son extraction. Une plante vivante produit des terpènes par le biais d'une biosynthèse régulée par des enzymes. L'extraction consiste à extraire les composés aromatiques présents dans la matière végétale. L'isolement permet de séparer des molécules individuelles d'un extrait complexe, tandis que la biotechnologie moderne permet également de fabriquer des terpènes spécifiques à l'aide de micro-organismes génétiquement modifiés.
Cette distinction s'avère particulièrement utile lorsqu'on compare les terpènes d'origine végétale aux terpènes dérivés du cannabis. Un profil de terpènes d'origine végétale peut être élaboré à partir de molécules naturelles purifiées issues d'agrumes, d'herbes, de fleurs, d'épices ou d'autres plantes. Les terpènes dérivés du cannabis, communément abrégés en CDT, sont extraits directement de la plante de cannabis et peuvent conserver un ensemble plus naturel de composés volatils présents dans le cannabis.
Ce guide explique comment les plantes produisent des terpènes, comment les terpènes d'origine végétale sont extraits, comment sont produits les terpènes dérivés du cannabis, en quoi consistent exactement la distillation à la vapeur et l'extraction au CO₂, comment les isolats de terpènes individuels sont purifiés, comment les profils inspirés des variétés sont reconstitués et comment la fermentation moderne transforme la fabrication des terpènes.
Les plantes synthétisent biologiquement les terpènes à partir des précurseurs à cinq atomes de carbone IPP et DMAPP, via les voies métaboliques MVA et MEP. Des enzymes appelées « terpène synthases » transforment ensuite des molécules précurseurs plus volumineuses, telles que le GPP et le FPP, en structures terpéniques spécifiques. Sur le plan commercial, ces composés volatils peuvent être extraits de la matière végétale à l’aide de méthodes telles que la distillation à la vapeur, l’hydrodistillation, le pressage à froid, l’extraction au CO₂ et d’autres procédés de séparation contrôlés. Les terpènes individuels peuvent ensuite être purifiés davantage par distillation fractionnée, traitement sous vide ou chromatographie, puis mélangés pour obtenir des profils terpéniques botaniques bien définis.
Les terpènes constituent une vaste famille de composés organiques d'origine naturelle présents dans l'ensemble du monde vivant, en particulier chez les plantes.
Bon nombre des terpènes les plus connus des consommateurs sont des composés volatils à l'origine d'arômes végétaux caractéristiques.
Le limonène est un composant majeur de l'écorce des agrumes. L'alpha-pinène et le bêta-pinène apportent des notes de pin et de résine. Le myrcène est présent dans certaines plantes, notamment le houblon, la citronnelle et le cannabis. Le bêta-caryophyllène se trouve dans le poivre noir, les clous de girofle, le houblon et le cannabis.
Les plantes utilisent les composés terpéniques pour bien plus que la simple production d'arômes que les humains apprécient.
Les terpènes et les composés apparentés peuvent jouer un rôle dans :
La famille des terpènes est extrêmement vaste sur le plan chimique et va bien au-delà des composés volatils dont on parle généralement dans le domaine des produits aromatiques.
Les termes « terpène » et « terpénoïde » sont souvent utilisés de manière quasi interchangeable dans les débats sur les arômes à des fins commerciales, mais il existe une distinction chimique entre les deux.
À proprement parler, les terpènes sont des hydrocarbures composés exclusivement de carbone et d'hydrogène.
Le limonène, le myrcène, l'alpha-pinène et le bêta-caryophyllène en sont des exemples.
Les terpénoïdes sont des molécules apparentées qui contiennent des groupes fonctionnels supplémentaires, impliquant souvent de l'oxygène.
Le linalol, par exemple, contient un l'alcool et relève techniquement de la catégorie des terpénoïdes oxygénés plutôt que de celle des terpènes hydrocarbonés purs.
Dans les secteurs des arômes, des parfums et du cannabis, cependant, le terme « terpènes » est souvent utilisé comme un terme générique pratique désignant à la fois les hydrocarbures et les composés aromatiques oxygénés apparentés aux terpènes.
Cet article suit cet usage commercial courant tout en précisant les aspects chimiques lorsque cela s'avère nécessaire.
Les plantes produisent des terpènes par le biais de voies biosynthétiques régulées par des enzymes.
On lit souvent que les terpènes sont simplement formés par l'assemblage d'unités de la molécule d'isoprène. La règle traditionnelle de l'isoprène est utile pour comprendre les squelettes carbonés des terpènes, mais le processus biologique est plus complexe.
Les cellules végétales vivantes synthétisent principalement les composés terpéniques à partir de deux précurseurs activés à cinq atomes de carbone :
Ces composés sont ensuite assemblés pour former des molécules précurseurs plus grandes, que des enzymes spécialisées peuvent transformer en structures terpéniques individuelles.
Les plantes disposent de deux voies métaboliques principales pour produire les composants fondamentaux que sont l'IPP et le DMAPP.
Les deux principales voies métaboliques végétales impliquées dans la biosynthèse des terpènes.
| Parcours | Nom complet | Emplacement principal du réseau mobile | Produits à base de terpènes courants |
|---|---|---|---|
| Voie MVA | Voie du mévalonate | Principalement dans le cytosol | Source importante de précurseurs des sesquiterpènes et d'autres isoprénoïdes de plus grande taille |
| Parcours MEP | Voie du 2-C-méthyl-D-érythritol-4-phosphate | Principalement des plastes | Source importante de précurseurs des monoterpènes, des diterpènes et des composés apparentés |
Les voies métaboliques sont compartimentées, mais le métabolisme végétal n'est pas totalement cloisonné en compartiments distincts. Des échanges et une communication métabolique peuvent avoir lieu entre ces compartiments.
Cela contribue à expliquer l'énorme diversité structurelle que l'on observe parmi les terpènes et les terpénoïdes végétaux.
L'IPP et le DMAPP sont assemblés pour former des précurseurs de diphosphate de prényle de plus grande taille.
En voici trois exemples particulièrement significatifs :
Les enzymes appelées « synthases de terpènes » transforment ensuite ces molécules précurseurs en une extraordinaire variété de structures.
Des différences relativement minimes dans la structure d'une enzyme peuvent donner lieu à des molécules finales très différentes.
L'un des moyens les plus simples de classer les terpènes consiste à se baser sur le nombre d'unités à cinq atomes de carbone présentes dans leur squelette carboné.
Principales classes de terpènes et exemples courants.
| Classe de terpènes | Bilan carbone | Unités d'isoprène traditionnelles | Exemples |
|---|---|---|---|
| Hémiterpènes | C5 | 1 | Isoprène |
| Monoterpènes | C10 | 2 | Limonène, myrcène, alpha-pinène |
| Sesquiterpènes | C15 | 3 | Bêta-caryophyllène, humulène |
| Diterpènes | C20 | 4 | Le phytol et de nombreux diterpènes végétaux |
| Triterpènes | C30 | 6 | Squalène et composés apparentés |
| Tétraterpènes | C40 | 8 | Structures liées aux caroténoïdes |
Les petites molécules volatiles que l'on retrouve le plus souvent dans les profils terpéniques disponibles dans le commerce sont principalement des monoterpènes, des sesquiterpènes et des dérivés oxygénés de ces classes.
Les terpène-synthases sont des enzymes qui transforment les molécules précurseurs des terpènes en structures moléculaires spécifiques.
C'est l'une des principales raisons pour lesquelles deux variétés végétales peuvent présenter des profils aromatiques totalement différents, bien qu'elles partagent des éléments métaboliques de base globalement similaires.
Une terpène synthase est capable de replier et de réorganiser un précurseur pour former un squelette moléculaire particulier, ce qui peut parfois donner lieu à la formation de plusieurs composés apparentés.
D'autres enzymes peuvent ensuite modifier ce squelette par le biais de réactions telles que l'oxydation, l'hydroxylation ou la réduction.
Il en résulte une immense collection de terpènes et de terpénoïdes d'origine naturelle.
La réponse dépend de l'espèce végétale.
De nombreuses plantes aromatiques utilisent des structures sécrétoires spécialisées pour produire et stocker des composés volatils.
Il peut s'agir notamment :
La lavande, la menthe, les agrumes, les conifères et le cannabis stockent tous les composés aromatiques de manière différente.
Cette diversité structurelle influe également sur la facilité avec laquelle leurs composés volatils peuvent être récupérés à des fins commerciales.
Dans le cannabis, les trichomes glandulaires revêtent une importance particulière.
Ces structures microscopiques productrices de résine sont abondantes sur les fleurs femelles et contiennent des cellules sécrétrices spécialisées capables de produire et d'accumuler de grandes quantités de métabolites végétaux.
La cavité de stockage extracellulaire située au sein de la tête du trichome contient une résine complexe composée de cannabinoïdes, de terpènes et d'autres composés.
Les gènes codant pour les terpène synthases du cannabis ont été caractérisés pour des molécules telles que :
Les proportions obtenues varient en fonction de la génétique, du phénotype, du stade de maturité et des conditions environnementales.
La génétique joue un rôle majeur, car les différentes plantes expriment des enzymes terpène synthases différentes et régulent ces enzymes de manière différente.
Les facteurs environnementaux et liés à la culture peuvent également influencer le profil final des composés volatils.
Les variables peuvent inclure :
C'est pourquoi même des plantes génétiquement apparentées ne présentent pas nécessairement des profils aromatiques identiques.
Une fois que les terpènes ont été produits naturellement par la plante, ils peuvent être isolés de la matière végétale.
Il n'existe pas de méthode d'extraction des terpènes universelle.
La procédure à suivre dépend des éléments suivants :
Principales méthodes utilisées pour récupérer ou raffiner les matières végétales riches en terpènes.
| Méthode | Utilisation courante | Principal avantage | Principale limite |
|---|---|---|---|
| Distillation à la vapeur | Huiles essentielles et composés végétaux volatils | Procédé bien établi ne faisant pas appel à de solvants organiques persistants pour l'extraction | L'exposition à la chaleur et à l'eau peut altérer certains composés fragiles |
| Hydrodistillation | Extraction d'huiles essentielles en laboratoire et par des méthodes traditionnelles | Simple et largement applicable | La matière végétale reste en contact avec de l'eau bouillante pendant de longues périodes |
| Pressage à froid | En particulier les huiles essentielles d'écorces d'agrumes | Exposition thermique intentionnelle minimale | S'applique principalement aux tissus végétaux riches en huile qui s'y prêtent |
| Extraction au CO₂ supercritique | Extraits botaniques et de cannabis | La sélectivité du procédé peut être ajustée à l'aide de pression et la température | Nécessite un équipement spécialisé à haute pression |
| Traitement au CO₂ sous-critique | Extraction sélective des fractions les plus volatiles | Permet d'appliquer des conditions plus douces à certaines cibles | Un traitement plus lent et un rendement global potentiellement inférieur |
| Extraction par solvant organique | Extraits botaniques et oléorésines à large spectre | Permet de récupérer des composés difficiles à obtenir uniquement à la vapeur | Il peut être nécessaire de procéder à l'élimination des solvants résiduels et à des essais |
| Distillation sous vide | Raffinage et séparation des matières volatiles | Une pression réduite fait baisser les températures d'ébullition requises | Il s'agit avant tout d'un outil de purification et de séparation plutôt que d'une méthode universelle d'extraction primaire |
| Distillation fractionnée | Purification de fractions individuelles de terpènes | Sépare les composés en fonction de leur volatilité | Les composés très proches les uns des autres peuvent nécessiter un équipement sophistiqué pour obtenir une grande pureté |
La distillation à la vapeur est l'une des méthodes les plus anciennes et les plus importantes utilisées pour produire des huiles essentielles et des fractions botaniques riches en terpènes.
La vapeur traverse la matière végétale aromatique et extrait les composés volatils de la matrice botanique.
Le mélange de vapeur pénètre ensuite dans un condenseur où il se refroidit pour redevenir liquide.
Comme de nombreux composants des huiles essentielles sont peu solubles dans l'eau, la phase huileuse aromatique peut par la suite se séparer de la phase aqueuse.
L'eau aromatique qui reste après la distillation est communément appelée « hydrolat ».
Il s'agit d'un aspect important de la chimie physique.
La distillation à la vapeur ne nécessite pas que chaque terpène soit chauffé individuellement jusqu'à son point d'ébullition à pression atmosphérique normale.
Lorsque de l'eau et un composé organique volatil, en grande partie non miscible, sont chauffés ensemble, ils contribuent tous deux à la pression de vapeur totale.
Le mélange peut donc être codistillé dans des conditions inférieures au point d'ébullition normal du terpène isolé.
C'est pourquoi un composé tel que le bêta-caryophyllène peut être isolé par distillation à la vapeur, même si son point d'ébullition normal à pression atmosphérique est bien supérieur à la température de l'eau bouillante.
Pour plus de détails, lisez notre guide températures d'évaporation, d'ébullition et de dégradation des terpènes.
L'hydrodistillation s'apparente étroitement à la distillation à la vapeur, mais la matière végétale est immergée directement dans l'eau.
Le mélange est chauffé ; les composés volatils passent à l'état de vapeur avec l'eau, puis la vapeur ainsi formée est condensée.
L'hydrodistillation reste largement utilisée dans les laboratoires et dans la production traditionnelle d'huiles essentielles, car le matériel nécessaire est relativement simple.
Toutefois, un contact prolongé avec l'eau chaude peut modifier le profil chimique par le biais de processus tels que l'hydrolyse et la transformation thermique.
Le profil obtenu n'est donc pas toujours une reproduction chimique exacte du profil présent dans la plante fraîche.
Bien que ces deux techniques soient souvent regroupées, le matériel botanique est soumis à des conditions différentes.
Dans la distillation à la vapeur, la vapeur traverse la biomasse végétale sans que celle-ci soit nécessairement immergée dans de l'eau bouillante.
Lors de l'hydrodistillation, la matière végétale est directement immergée.
Cette différence peut avoir une incidence sur la durée d'extraction, l'hydrolyse et l'abondance relative des monoterpènes et des sesquiterpènes dans l'huile obtenue.
La méthode d'extraction fait donc partie intégrante du profil chimique final ; il ne s'agit pas simplement d'un détail de fabrication.
Les agrumes constituent l'une des principales sources de terpènes végétaux naturels, notamment le limonène.
Contrairement à de nombreuses herbes et fleurs, les écorces d'agrumes contiennent de nombreuses glandes à huile qui peuvent être endommagées mécaniquement.
C'est pourquoi le pressage à froid, ou l'expression, constitue une méthode importante pour obtenir de l'huile essentielle d'agrumes.
La peau est traitée mécaniquement afin d'en extraire l'huile, après quoi la fraction huileuse peut être séparée de l'eau et des matières solides végétales.
L'huile d'agrumes ainsi obtenue peut ensuite subir un processus de purification supplémentaire et une distillation fractionnée afin de isoler composants individuels.
Il s'agit là d'une des voies par lesquelles le limonène d'origine naturelle entre dans la chaîne d'approvisionnement mondiale des arômes, des parfums et des terpènes.
Il convient de considérer le pressage à froid davantage comme une méthode d'extraction mécanique que comme une extraction classique par solvant.
Il est particulièrement adapté aux matières végétales contenant des glandes à huile facilement accessibles, notamment les écorces d'agrumes.
Comme ce procédé ne nécessite pas de traitement à la vapeur prolongé, il permet de conserver un profil d'arômes volatils différent de celui d'une version distillée de la même plante.
L'huile d'agrumes pressée à froid et l'huile d'agrumes distillée ne sont donc pas nécessairement identiques sur le plan chimique.
Le dioxyde de carbone peut se comporter comme un fluide supercritique lorsqu'il est maintenu à une température et une pression supérieures à ses valeurs critiques.
Dans cet état, le CO₂ présente à la fois les propriétés des gaz et celles des liquides ; il peut ainsi pénétrer dans les matières végétales tout en dissolvant certains composés non polaires.
La variation de la pression et de la température modifie la densité et le comportement du CO₂ en tant que solvant, ce qui permet aux ingénieurs de procédés d'ajuster les composés à extraire en priorité.
Après l'extraction, la réduction de la pression entraîne la séparation du CO₂ de la matière récupérée.
C'est l'une des raisons pour lesquelles le CO₂ a pris de l'importance dans le domaine de l'extraction botanique.
Il est toutefois erroné de penser que tout extrait au CO₂ est automatiquement un extrait pur de terpènes.
En fonction des conditions de traitement, le CO₂ permet de récupérer des cannabinoïdes, des cires, des lipides et d’autres composés, ainsi que des terpènes volatils.
Les termes « supercritique » et « sous-critique » désignent différents états physiques du dioxyde de carbone.
Le CO₂ supercritique possède des propriétés solvantes puissantes et modulables, et peut être utilisé pour des extractions plus variées.
Le traitement au CO₂ sous-critique utilise des conditions de température et de pression différentes et peut offrir une meilleure sélectivité vis-à-vis des fractions plus volatiles dans certaines applications.
Aucun des deux n'est universellement supérieur.
Le choix de la méthode dépend du type de produit recherché : s'agit-il d'un extrait global, d'une fraction riche en composés volatils ou d'une autre composition bien définie ?.
Pas partout.
Ces deux méthodes peuvent s'avérer excellentes lorsqu'elles sont correctement adaptées à la matière première et au résultat recherché.
La distillation à la vapeur est une technique éprouvée, évolutive et largement répandue dans l'industrie des huiles essentielles.
L'extraction au CO₂ permet de mieux contrôler la densité du solvant et permet de récupérer des composés que la distillation à la vapeur classique ne parvient pas toujours à isoler efficacement.
Cependant, le résultat est chimiquement différent.
Un extrait botanique obtenu par extraction au CO₂ peut contenir un éventail plus large de composants non volatils, tandis qu'une huile essentielle traditionnelle correspond principalement à la fraction capable de se distiller conjointement avec la vapeur d'eau.
La bonne question n'est donc pas simplement “ Quelle est la meilleure méthode ? ”, mais “ Quelle méthode permet d'obtenir la composition souhaitée ? ”
Les solvants organiques peuvent dissoudre les composés aromatiques présents dans les matières végétales.
Les différents solvants présentent des sélectivités chimiques différentes, ce qui signifie que la substance extraite peut contenir bien plus que de simples terpènes.
Les procédés à base de solvants permettent de récupérer :
Après l'extraction, le solvant doit être éliminé et, le cas échéant, la concentration en solvant résiduel doit être vérifiée par analyse.
L'extraction par solvant constitue donc davantage une méthode d'extraction qu'une garantie de pureté des terpènes.
L'éthanol est largement utilisé dans la transformation des plantes et des cannabinoïdes, car il permet de dissoudre un large éventail de composants végétaux.
C'est également en raison de cette polyvalence que l'éthanol ne constitue pas nécessairement le procédé idéal lorsque l'objectif unique est d'obtenir une fraction de terpènes volatils hautement sélective.
Un extrait d'éthanol peut contenir de nombreux composés autres que les terpènes et nécessite généralement un raffinage supplémentaire en aval.
Il ne faut donc pas confondre l'extraction à l'éthanol avec la production d'un flacon d'isolats de terpènes purifiés.
La réduction de la pression abaisse la température à laquelle un composé volatil entre en ébullition.
Ce principe physique permet aux procédés assistés par vide de séparer les composés volatils dans des conditions thermiques moins agressives que celles qui seraient nécessaires à la pression atmosphérique.
Le vide peut être intégré à plusieurs types de systèmes, notamment :
L'expression « terpènes extraits sous vide » ne désigne donc pas un processus de fabrication unique.
La distillation fractionnée permet de séparer les composants en fonction de leurs différences de volatilité.
Une huile essentielle botanique complexe peut contenir des dizaines de composés dont les propriétés en matière de pression de vapeur se recoupent, mais sont néanmoins différentes.
La distillation contrôlée permet de recueillir séparément des fractions enrichies en certaines molécules.
Cette technique joue un rôle important dans la production d'isolats de terpènes d'origine naturelle.
Par exemple, une huile essentielle d'origine végétale peut être distillée et raffinée pour obtenir une fraction riche en limonène ou en pinène, qui peut ensuite être purifiée davantage.
La distillation moléculaire est une forme particulière de distillation à parcours court réalisée sous très basse pression.
La pression réduite permet aux composés de s'évaporer à des températures bien inférieures à leurs points d'ébullition normaux à la pression atmosphérique.
La vapeur ne parcourt qu'une courte distance avant de se condenser, ce qui réduit le temps de séjour sous l'effet de la chaleur.
Les techniques moléculaires et à parcours court sont particulièrement utiles pour les matériaux thermosensibles et le fractionnement de haute pureté, même s'il convient de les considérer comme des outils de perfectionnement plutôt que comme synonymes de toutes les méthodes d'extraction des terpènes.
Oui.
Lorsqu'un haut degré de pureté ou la séparation de composés très proches les uns des autres est nécessaire, les techniques chromatographiques peuvent venir compléter la distillation.
La chromatographie permet de séparer les molécules en fonction de leurs différences d'interaction avec une phase stationnaire et une phase mobile.
La chromatographie en phase gazeuse analytique joue également un rôle essentiel dans l'identification et la mesure de la composition en terpènes.
La chromatographie préparative est plus spécialisée et peut être utilisée lorsque la simple distillation ne permet pas d'obtenir efficacement la séparation requise.
Lorsque les gens demandent comment sont fabriqués les terpènes botaniques, ils font généralement référence à une chaîne d'approvisionnement comportant plusieurs étapes.
Tout d'abord, une plante aromatique est cultivée puis récoltée.
L'huile volatile est ensuite récupérée à l'aide d'un procédé adapté, tel que la distillation à la vapeur, le pressage à froid ou une autre technique d'extraction botanique.
L'huile ainsi obtenue peut ensuite être :
Ces molécules naturelles purifiées peuvent ensuite être recombinées selon des proportions soigneusement contrôlées afin de créer des profils de terpènes d'origine végétale.
Certaines espèces végétales présentent un intérêt commercial, car elles produisent naturellement des composés spécifiques à des concentrations utiles.
En voici quelques exemples :
La source commerciale exacte peut varier en fonction de la région géographique, de la disponibilité des cultures, du prix, de la pureté et de la stéréochimie souhaitée.
Les terpènes dérivés du cannabis, ou CDT, sont des fractions aromatiques obtenues directement à partir de la plante de cannabis, et non reconstituées à partir de terpènes isolés d'autres espèces végétales.
Les producteurs commerciaux peuvent recourir à plusieurs technologies de récupération professionnelles en fonction du profil de la cible et juridique compétence.
Il peut s'agir notamment de systèmes de distillation à la vapeur ou sous vide contrôlés, ainsi que de procédés spécialisés d'extraction et de récupération des composés volatils.
L'objectif consiste généralement à conserver autant que possible l'empreinte chimique volatile d'origine de la plante source, tout en limitant les altérations thermiques et oxydatives inutiles.
Le matériau ainsi obtenu peut ensuite être purifié, analysé et standardisé avant la formulation.
Vous pouvez découvrir la gamme Canavape profils de terpènes issus du cannabis parallèlement à notre approche plus large collection de terpènes.
Pas nécessairement, mais la réponse devrait reposer sur des analyses plutôt que sur des hypothèses.
Les terpènes et les cannabinoïdes appartiennent à des familles chimiques différentes.
Un procédé de récupération sélective des composés volatils peut produire une fraction riche en terpènes ne contenant que peu, voire pas du tout, de cannabinoïdes mesurables.
Un extrait plus complet peut contenir les deux.
C'est pourquoi l'expression « terpène dérivé du cannabis » ne fournit pas, à elle seule, une spécification complète de la composition.
Lorsqu'il s'agit de la teneur en cannabinoïdes réglementée, un rapport d'analyse spécifique à chaque lot s'avère plus utile que la catégorie de commercialisation.
Le terme « terpènes vivants » est couramment utilisé pour désigner les fractions aromatiques destinées à reproduire le caractère volatil des matières végétales fraîchement récoltées.
Le procédé de fabrication exact varie d'un fabricant à l'autre ; ce terme ne désigne donc pas une spécification chimique universellement normalisée.
La biomasse fraîche ou conservée rapidement peut conserver des composés volatils qui, sans cela, risqueraient d'être réduits ou transformés lors d'un séchage et d'un stockage classiques.
C'est pourquoi le profil terpénique d'une matière fraîche peut différer sensiblement de celui d'une matière séchée, même lorsque les deux proviennent de la même variété.
Le séchage est en soi un processus chimique et physique.
Au fur et à mesure que la matière végétale sèche :
Un extrait issu d'une biomasse fraîchement conservée peut donc présenter une empreinte aromatique différente de celle d'un extrait obtenu après un séchage ou un affinage prolongé.
Aucun des deux n'est automatiquement meilleur. Ils correspondent à des matières premières chimiques différentes.
Une huile essentielle naturelle est généralement un mélange plutôt qu'une seule molécule.
L'huile d'écorce d'orange, par exemple, peut être riche en limonène, mais ce n'est pas du limonène chimiquement pur.
La production d'un isolat de terpène naturel de haute pureté peut nécessiter plusieurs étapes de purification.
Il peut s'agir notamment :
L'isolat final peut ensuite être analysé afin de confirmer son identité, sa pureté et sa composition stéréochimique.
C'est là que la chimie des terpènes végétaux devient particulièrement intéressante.
Un laboratoire peut analyser le profil aromatique d'un échantillon de cannabis à l'aide de la chromatographie en phase gazeuse et identifier ses composés volatils principaux et secondaires.
Des isolats de terpènes d'origine naturelle provenant d'autres sources botaniques peuvent ensuite être mélangés selon des proportions contrôlées afin de reproduire certains aspects de cette composition.
C'est ainsi que sont élaborés de nombreux profils de terpènes botaniques inspirés de variétés spécifiques.
Le fabricant n'obtient pas ce mélange à partir de la variété de cannabis mentionnée. Il reconstitue plutôt un profil aromatique à partir d'ingrédients botaniques sélectionnés individuellement.
Oui.
L'identité moléculaire du limonène ne dépend pas du fait que la molécule provienne à l'origine d'agrumes ou de cannabis.
De même, le bêta-caryophyllène issu d'une source végétale appropriée autre que le cannabis peut être la même molécule que le bêta-caryophyllène produit par le cannabis.
Ce qui diffère, c'est l'ensemble du mélange qui l'entoure.
Une plante de cannabis peut produire un ensemble complexe de composés volatils, tant majeurs qu'en traces, dans des proportions qu'il peut être difficile de reproduire à la perfection à l'aide d'une liste plus restreinte d'isolats.
La formule moléculaire à elle seule ne suffit pas toujours à tout expliquer.
Certaines molécules de terpènes existent sous forme de stéréoisomères ou d'énantiomères différents.
Ces molécules peuvent avoir la même formule chimique tout en présentant une disposition tridimensionnelle différente.
Cela peut avoir une incidence sur l'arôme et les interactions biologiques.
Le limonène en est un exemple bien connu. Ses différentes formes énantiomères présentent des caractéristiques aromatiques nettement différentes.
La caractérisation des terpènes de haute qualité peut donc aller au-delà de la simple confirmation de la présence de “ limonène ”.
Oui.
Les molécules de terpènes peuvent également être produites par synthèse chimique plutôt que par extraction à partir de matières végétales.
Une molécule obtenue par synthèse peut, en principe, avoir la même identité moléculaire que la molécule correspondante présente dans la nature.
Les différences concrètes peuvent porter sur :
Il est donc scientifiquement inexact de supposer qu'une molécule se comporte différemment simplement parce qu'un échantillon a été extrait d'une plante et qu'un autre a été synthétisé chimiquement.
La composition moléculaire réelle a son importance.
De plus en plus, oui.
La biologie synthétique moderne permet aux scientifiques de modifier génétiquement des micro-organismes tels que la levure et les bactéries afin qu'ils produisent des molécules de terpènes spécifiques.
Le principe est similaire à ce qui se passe chez une plante.
Les gènes codant pour les enzymes concernées sont introduits ou modifiés afin que le micro-organisme oriente le carbone métabolique vers les voies de biosynthèse des terpènes.
L'organisme se transforme en effet en une véritable usine microscopique de terpènes.
Cette approche fait actuellement l'objet de recherches et est en cours de commercialisation, car l'extraction à partir de plantes peut être limitée par l'offre agricole, le rendement des cultures, la géographie et les variations saisonnières.
Les cellules microbiennes modifiées génétiquement utilisent des voies métaboliques pour produire des molécules précurseurs de terpènes.
Les scientifiques peuvent alors modifier :
L'objectif est de réorienter davantage le métabolisme cellulaire vers le terpène souhaité.
Une fois la fermentation terminée, la molécule cible doit encore être isolée et purifiée.
La production microbienne constitue donc une voie de fabrication, et non une alternative à la purification.
Ces deux voies peuvent donner lieu à la formation de molécules de terpènes bien définies.
L'extraction végétale repose sur l'agriculture et sur des composés accumulés naturellement.
La fermentation consiste à utiliser des systèmes biologiques modifiés pour produire une molécule cible dans des conditions de production contrôlées.
La production microbienne pourrait permettre d'améliorer la régularité de l'approvisionnement et de réduire la dépendance vis-à-vis des plantes qui ne contiennent naturellement que de faibles concentrations d'une molécule précieuse.
L'extraction végétale reste toutefois particulièrement précieuse lorsque l'objectif est de capturer un profil botanique complexe et authentique plutôt qu'une molécule isolée.
L'extraction n'est pas un processus chimiquement neutre.
Certaines techniques permettent de récupérer de manière préférentielle certains composés.
Parmi ces facteurs, on peut citer :
Une huile essentielle obtenue par distillation à la vapeur, une huile pressée à froid et un extrait au CO₂ issus de la même plante peuvent donc présenter des compositions sensiblement différentes.
Les terpènes sont volatils.
Une augmentation de la température entraîne généralement une hausse de leur pression de vapeur et peut accélérer les pertes physiques dans un système ouvert.
La chaleur peut également accélérer le rythme des réactions chimiques, notamment l'oxydation et l'isomérisation, dans des conditions appropriées.
Cela ne signifie pas pour autant qu'un terpène soit détruit dès qu'il est exposé à la chaleur.
La température, la durée, l'exposition à l'oxygène et la molécule elle-même sont autant de facteurs qui entrent en ligne de compte.
C'est pourquoi il est trompeur d'affirmer que tous les terpènes doivent être extraits à une température unique et universelle.
Notre guide sur températures d'évaporation et de dégradation des terpènes aborde ce sujet en détail.
Non.
Les terpènes s'évaporent à des températures inférieures à leur point d'ébullition normal.
La distillation à la vapeur repose également sur les pressions de vapeur combinées, plutôt que sur le simple fait de chauffer chaque composé isolé jusqu'à son point d'ébullition normal.
L'extraction sous vide et la distillation permettent de réduire encore davantage la température d'ébullition requise en abaissant la pression extérieure.
C'est pourquoi les tableaux des points d'ébullition ne doivent pas être considérés comme des instructions d'extraction.
Non.
L'hivernage est avant tout un procédé de raffinage utilisé pour éliminer les cires, les lipides et autres composants indésirables similaires présents dans les extraits botaniques ou cannabinoïdes plus généraux.
Cette méthode consiste souvent à dissoudre un extrait dans un solvant, à le refroidir pour faire précipiter certains composants, puis à les éliminer par filtration.
L'hivernage peut faire partie d'un processus de fabrication de cannabinoïdes, mais il ne s'agit pas d'une méthode principale pour extraire un profil terpénique à partir de matière végétale.
Cette distinction est importante car l'extraction des cannabinoïdes et celle des terpènes sont souvent décrites à tort comme s'il s'agissait d'un même procédé.
Non.
La décarboxylation désigne la libération de dioxyde de carbone par des molécules contenant des groupes acides carboxyliques appropriés.
Ce phénomène est particulièrement courant en chimie des cannabinoïdes, où les acides cannabinoïdes tels que le CBDA et le THCA peuvent se transformer en leurs formes neutres.
Les terpènes courants tels que le limonène, le myrcène et le pinène n'ont pas besoin d'être “ décarboxylés ”.
Le chauffage des terpènes peut en revanche entraîner leur évaporation, leur oxydation, leur isomérisation ou leur dégradation thermique, selon les conditions.
Un extrait botanique brut correspond rarement à l'ingrédient final de haute pureté.
En fonction du matériau et des spécifications requises, les étapes de traitement en aval peuvent inclure :
Le procédé exact dépend du choix du producteur : s'il souhaite obtenir une huile botanique complète, une fraction riche en terpènes ou un isolat individuel de haute pureté.
Les analyses de laboratoire sont essentielles, car l'aspect et odeur ne suffit pas à elle seule à établir l'identité chimique ou la pureté.
La chromatographie en phase gazeuse est particulièrement utile pour l'analyse des terpènes, car ces composés sont volatils et peuvent être séparés efficacement en phase gazeuse.
Parmi les approches analytiques courantes, on peut citer :
Tout certificat d'analyse ou cahier des charges relatif à un terpène utile doit être associé à un lot identifiable.
Selon l'ingrédient, les informations utiles peuvent inclure :
A document labelled COA is only as useful as the tests actually performed.
The phrase natural terpenes generally indicates that the terpene ingredients originate from biological rather than wholly synthetic chemical sources.
However, the phrase alone does not tell you:
A botanical terpene blend can therefore be completely naturally derived while still being deliberately formulated rather than extracted as one intact profile from a single plant.
Botanical-derived terpenes, often abbreviated to BDTs, are terpene ingredients obtained from botanical sources other than cannabis.
A strain-inspired BDT profile may combine molecules obtained from several different plants.
The objective is typically to recreate or design a particular aroma using known terpene ratios.
This allows extremely consistent formulation because the producer can adjust each component independently.
Cannabis-derived terpenes, or CDTs, originate directly from cannabis plant material.
The appeal is not that a limonene molecule magically becomes different because it came from cannabis.
The advantage is the possibility of capturing a naturally co-occurring volatile fingerprint containing major and minor compounds together.
That can produce aromatic complexity that is difficult to reproduce using a shorter botanical blend.
The main differences between botanical and cannabis-derived terpene profiles.
| Fonctionnalité | Terpènes botaniques | Terpènes dérivés du cannabis |
|---|---|---|
| Source | Non-cannabis botanical materials | Matériel végétal de cannabis |
| Production | Often isolated from multiple botanical sources and recombined | Recovered directly from cannabis biomass |
| Profile control | Very high formulation control | More dependent on natural plant and batch variation |
| Composés mineurs | Depends on how complex the formulated blend is | Can contain a broad naturally co-occurring volatile fingerprint |
| Cohérence | Can be reproduced precisely from defined ingredients | Standardisation may be required between natural batches |
| Main attraction | Consistency, design flexibility and scalability | Authenticity to cannabis-derived aromatic chemistry |
There is no general scientific rule that cannabis-derived terpenes are pharmacologically more potent simply because of their botanical source.
The same molecular species can occur in both cannabis and unrelated plants.
A cannabis-derived profile can be chemically more complex because it may contain a wider collection of naturally co-occurring trace volatiles.
Complexity and potency are not the same measurement.
For more on how terpene chemistry relates to human experience, read Comment les terpènes agissent sur l'organisme et influencent votre expérience.
No extraction method automatically creates an entourage effect.
The entourage effect is a hypothesis concerning interactions between cannabinoids, terpenes and other plant constituents.
An extraction method determines which compounds are recovered and in what relative proportions.
That composition may subsequently be relevant to biological research, but extraction itself does not demonstrate a beneficial pharmacological interaction.
Once terpene isolates or complete aromatic fractions have been produced, formulators can build finished profiles.
These can be designed from:
Precise formulation is usually performed gravimetrically so that each compound can be reproduced accurately between batches.
For the next stage of formulation, see Comment mélanger des terpènes avec du distillat.
Terpene profiles can be used in professional botanical aroma-processing applications where the underlying material and activity are lawful.
Adding a volatile profile back to dried botanical material is fundamentally different from extracting terpenes from the original plant.
One removes volatile compounds. The other introduces them to another matrix.
Notre guide sur Comment ajouter des terpènes aux fleurs explains the formulation principles and UK context in detail.
A terpene molecule is not automatically a controlled drug simply because the same molecule occurs in cannabis. However, cannabis-derived manufacturing must be assessed according to the material actually being handled. UK Home Office guidance states that processes involving controlled parts of the cannabis plant or non-exempt bulk cannabinoid-containing products can require appropriate controlled-drug licensing.
This means the regulatory position should be separated into two questions.
The first is the chemical composition of the finished terpene material.
The second is how that material was produced, imported, possessed and supplied.
A cannabis-derived terpene fraction with no relevant controlled cannabinoids is analytically different from a cannabinoid-rich cannabis extract, but businesses handling controlled plant material during production still need to consider the applicable licensing framework.
Where controlled-cannabinoid content matters, use appropriate analytical testing rather than assuming that a product is automatically compliant because it is marketed as terpenes.
Terpenes themselves are not the THC metabolites targeted by standard cannabis drug screening.
The important question is whether the complete commercial material also contains a controlled cannabinoid.
This is why batch-specific cannabinoid analysis can be relevant for cannabis-derived aromatic ingredients.
Voir Les terpènes sont-ils détectables lors d'un test de dépistage de drogues ? for the complete explanation.
Extraction is only one part of maintaining terpene quality.
Once removed from the plant matrix, concentrated aromatic compounds remain vulnerable to environmental change.
The major storage factors include:
Cool, stable storage and appropriate sealed packaging can help reduce evaporation and oxidation.
For full guidance, read Comment conserver et préserver les terpènes.
Terpene materials can change during storage.
The rate depends on composition, temperature, oxygen exposure, light, packaging and handling history.
There is no universal shelf life that applies to every terpene isolate and every complex profile.
The supplier’s defined shelf-life or retest period should therefore take priority over generic internet claims.
High-quality terpene material should be judged primarily through specification and traceability rather than marketing language.
Useful questions include:
Terms such as premium, pharmaceutical grade or laboratory grade should not substitute for actual analytical information.
Two terpene products can have similar names while representing very different materials.
One might be a steam-distilled essential oil.
Another might be a purified natural isolate.
A third could be a botanical reconstruction made from several isolates.
Another might be a complete cannabis-derived volatile fraction.
Understanding the production method helps explain differences in aroma, complexity, batch consistency, colour, purity and price.
No single method wins across every objective.
Steam distillation remains highly effective for many botanical essential oils.
Cold pressing is exceptionally useful for citrus.
CO2 extraction offers adjustable solvent properties and can recover a broader range of compounds.
Vacuum and fractional distillation are valuable for refinement.
Fermentation can provide a scalable route to defined individual molecules.
The best process is the one that produces the required chemical specification efficiently and reproducibly.
Understanding extraction makes many other aspects of terpene formulation easier to understand.
Volatility explains why extraction temperature and storage matter.
Profile composition explains why botanical and cannabis-derived terpenes can smell different even when they share several major compounds.
Purification explains how individual natural terpene isolates can later be recombined into strain-inspired blends.
For further reading:
Plants biosynthesise terpenes from the five-carbon precursors IPP and DMAPP through the MVA and MEP metabolic pathways. Larger precursor molecules are then converted into specific terpene structures by terpene synthase enzymes. Terpenes can also be produced industrially through chemical synthesis and increasingly through engineered microbial fermentation.
Terpenes can be recovered from botanical material using methods including steam distillation, hydrodistillation, cold pressing, supercritical CO2 extraction and specialised solvent or vacuum processes. The best method depends on the botanical source and the chemical profile being targeted.
Botanical terpenes are usually obtained by extracting essential oils or aromatic fractions from non-cannabis plants and then purifying individual compounds. Those natural isolates can subsequently be blended in controlled ratios to create defined or strain-inspired terpene profiles.
Cannabis-derived terpenes can be recovered using professional volatile-capture processes including controlled steam or vacuum distillation and other specialised extraction systems. The objective is to recover the source plant’s aromatic compounds while limiting unnecessary thermal and oxidative change.
Cannabis-derived terpenes, commonly called CDTs, are aromatic fractions obtained directly from cannabis plant material rather than reconstructed from terpenes sourced from other botanical species.
Botanical-derived terpenes, or BDTs, are terpene compounds obtained from non-cannabis plants. Individual natural isolates can be combined to create consistent strain-inspired or original aroma profiles.
They can be. A molecule such as limonene or beta-caryophyllene can have the same chemical identity regardless of whether it came from cannabis or another botanical source. The largest difference is often the composition of the complete profile surrounding that molecule.
Steam passes through aromatic plant material and carries volatile compounds into the vapour phase. The vapour is condensed back into liquid, after which the essential-oil fraction can separate from the water phase.
Hydrodistillation involves heating botanical material while it is immersed in water. Volatile aromatic compounds co-distil with water vapour and are then condensed and separated. It differs from steam distillation because the raw material is in direct contact with the heated water.
Citrus essential oils are commonly obtained by mechanical cold pressing or expression of the peel. The oil can then be fractionally distilled and purified to produce compounds such as naturally derived limonene.
Compressed carbon dioxide can act as an adjustable extraction solvent. Under supercritical conditions its density and solvating behaviour can be controlled through pressure and temperature. After extraction, reducing pressure separates the CO2 from the recovered botanical material.
Neither is universally better. Steam distillation is highly effective for many essential oils, while CO2 extraction can provide different selectivity and recover a broader range of compounds. The preferred method depends on the desired chemical specification.
Subcritical CO2 processing uses carbon dioxide under conditions below its supercritical state. It can provide different extraction selectivity and gentler conditions for selected volatile compounds, although processing can be slower and yield less total material.
Vacuum processing reduces external pressure, which lowers the temperature required for volatile compounds to boil. This principle can be used in steam, fractional, short-path and molecular distillation systems to reduce thermal exposure during separation.
Fractional distillation separates components according to their different volatility. It is commonly used to refine complex essential oils into fractions enriched in particular terpene molecules and can form part of the production process for natural terpene isolates.
Yes. Engineered microorganisms such as yeast and bacteria can be designed to biosynthesise selected terpene molecules. Synthetic biology is increasingly used as an alternative production route where plant extraction is inefficient, variable or coûteux.
Both forms exist. Terpenes can be extracted from plants, produced by biological fermentation or manufactured through chemical synthesis. The production route does not by itself establish quality. Molecular identity, stereochemistry, purity and impurity profile are more useful measurements.
Both can be naturally derived. Cannabis-derived terpenes come directly from cannabis plant material, while botanical terpenes originate from other plant sources. Botanical profiles may then be deliberately reconstructed using purified natural isolates.
Not necessarily. Terpenes and THC are different chemical classes, but the composition of a cannabis-derived material depends on the extraction and purification process. Where THC or other controlled cannabinoids matter, batch-specific analytical testing should be used rather than assumption.
Terpene molecules are not controlled merely because the same molecule occurs in cannabis. However, UK production and handling of cannabis-derived materials can engage controlled-drug rules where controlled parts of the cannabis plant or non-exempt cannabinoid-containing materials are involved. Businesses should assess both the manufacturing route and finished composition.
Steam distillation can alter the relative composition of some botanical profiles because heat, water exposure and process duration affect different molecules differently. It remains an established and effective method, but the resulting essential oil is not necessarily an exact chemical copy of the fresh plant.
No. Terpenes evaporate below their normal boiling points. Steam distillation also allows volatile compounds to co-distil with water, while vacuum processing can lower boiling temperatures by reducing external pressure.
Winterisation is primarily a refining process used to remove waxes and lipids from broader extracts. It is not a primary terpene extraction method, although it may appear elsewhere in botanical or cannabinoid manufacturing workflows.
A terpene-rich botanical oil can be progressively separated and purified using techniques such as fractional distillation, vacuum distillation, rectification and, where required, chromatography. The finished isolate is then analysed for identity and purity.
A target aromatic profile can be analysed to identify its major and minor volatile compounds. Purified terpene ingredients are then blended in defined ratios to recreate or approximate that composition. Botanical strain-inspired profiles are therefore formulated rather than extracted intact from the named cannabis cultivar.
Gas chromatography is commonly used to identify and quantify terpene compounds. Depending on the material and application, testing can also include residual solvents, pesticides, heavy metals, stereochemical analysis and cannabinoid screening.
There is no universal shelf life for every terpene. Stability depends on the individual compounds, packaging, temperature, oxygen exposure, light and handling history. Follow the supplier’s stated shelf-life or retest period for the specific material.
Terpenes begin as biology.
Plants manufacture them through sophisticated metabolic pathways using the universal five-carbon precursors IPP and DMAPP. Terpene synthases then convert larger precursor molecules into the enormous variety of monoterpenes, sesquiterpenes and related compounds found throughout nature.
Commercial production begins after that biological work has taken place.
Steam distillation and hydrodistillation recover volatile essential-oil fractions. Cold pressing is particularly important for citrus. CO2 extraction offers adjustable solvent properties. Vacuum and fractional distillation allow further purification under reduced thermal stress, while chromatography can achieve even more specialised separations.
Botanical terpene producers can isolate individual natural molecules from abundant plant sources and then recombine them in precise ratios to create consistent strain-inspired profiles.
Cannabis-derived terpene producers take a different approach, attempting to recover the naturally co-occurring aromatic fingerprint directly from cannabis plant material.
Modern terpene manufacturing is expanding again through synthetic biology, where engineered microorganisms can produce defined terpene molecules through fermentation rather than agriculture.
No single production route is automatically superior.
The important questions are what molecules are present, how accurately they are characterised, how the material was processed, whether contaminants or controlled compounds are relevant and whether the finished ingredient meets the specification required for its intended application.
To continue through the Canavape terpene knowledge hub, read quel est le rôle des terpènes ?, how to store terpenes, températures d'évaporation et de dégradation des terpènes, Comment mélanger des terpènes avec du distillat, Comment ajouter des terpènes aux fleurs, how terpenes affect the body et si les terpènes sont détectés lors d'un test de dépistage de drogues.
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This article is provided for educational purposes and discusses plant biochemistry, terpene extraction technology, botanical manufacturing and current UK regulatory context. It is not legal advice and does not authorise the extraction or handling of controlled cannabis material. Commercial manufacturers should evaluate the regulatory status, analytical composition, safety documentation and intended application of each raw material and finished product.
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