Soutenance mémoire
Décoloration des huiles végétales
Extraction des huiles
L’extraction par solvant des huiles et graisses est essentiellement réalisée industriellement en mettant en contact la matière oléagineuse à traiter avec un solvant approprié. On obtient ainsi une solution d’huile dans le solvant (miscelle), dont la concentration varie suivant la qualité du solvant et la richesse en huile de l’oléagineux traité. Le solvant le plus utilisé est l’hexane(C6H16) molécule apolaire et qui présente deux avantages majeurs il ne demande pas beaucoup d’énergie pour être distillé et il n’est pas miscible dans l’eau. Cette extraction repose sur le principe suivant les composés apolaires comme les corps gras sont insolubles dans les composés polaires comme l’eau, mais solubles dans les solvants apolaires tels que l’hexane. Le point d’évaporation de l’hexane étant inférieur à celui des matières grasses à extraire, il est donc très facile de séparer ces deux composés en chauffant leur mélange. L’extraction au solvant est réalisée en continu dans un extracteur à contre-courant jusqu’à épuisement presque complet de l’huile résiduelle des tourteaux. Ceux-ci sont ensuite dissolves dans le toaster par chauffage et injection de vapeur, puis refroidis avant le stockage. L’huile est débarrassée du solvant par distillation. Dans toutes ces opérations, le solvant utilisé (hexane) est récupéré et recyclé dans l’installation.
Processus de raffinage des huiles végétales
– le rôle du raffinage
Les huiles brutes obtenues renferment un certain nombre d’impuretés indésirables, responsables du goût et d’odeur désagréables et de leur mauvaise conservation.
Le raffinage a pour but, d’éliminer les acides gras libres, les produits d’oxydations, les arômes désagréables, les pigments colorés, les produits toxiques (tels que les pesticides, les glycosides) mais également les phospholipides ainsi que les métaux (tels que le fer et le cuivre) présents à l’état des traces et généralement liés à des composés organiques [1].
Le raffinage chimique comprend une série de traitement ayant pour objectif de purifier l’huile des matières indésirables et d’aboutir à un produit neutre de goût, résistant à l’oxydation, adapté à l’emploi désiré et débarrassé de ces substances nocives. L’opération de raffinage passe par plusieurs étapes
Démucilagination ou dégommage
L’huile est dans une première étape débarrassée des mucilages (Les mucilages sont les phospholipides, les lipoprotéines et les autres impuretés colloïdales présentes dans l’huile brute) qu’elle contient au moyen d’acide phosphorique ou l’acide citrique, ou encore l’acide acétique, l’acide oxalique, mais de façon générale l’acide phosphorique est largement utilisé, car il se forme une liaison forte entre les groupements phosphates et les ions calcium, fer et magnésium [2].
L’acide entraine la coagulation et la précipitation des matières protéiques. La démucilagination est faite pour récupérer la lécithine (un émulsifiant pour margarine et autres produits alimentaires.
Le dégommage consiste à disperser dans l’huile brute, chauffée environ 90°C de 0.1 à 0.3% d’acide phosphorique commercial à 98%, le mélange reste en contact pendant 20 à 30 minutes.
Neutralisation
L’huile brute contient toujours des acides gras libres qu’il faut éliminer. Ces derniers sont indésirables dans l’huile car ils sont des catalyseurs d’oxydation.L’élimination des acides gras libres est l’opération la plus importante du raffinage. La neutralisation par une base élimine les acides gras sous forme de savons appelés «la pâte de neutralisation », qui comprennent les savons de sodium et la soude, de l’eau, du sel, des phosphates de sodium, des mucilages, des colorants et des contaminants divers .La neutralisation se fait par adjonction d’une lessive alcaline, généralement de la soude caustique NaOH. A l’aide d’une pompe doseuse, la soude est injectée dans l’huile démucilaginée et mélangée dans un malaxeur avec de la soude caustique de concentration varie de 16-20D°Baumé pour l’huile de soja et 24-28D° baumé pour l’huile de grignon et de tournesol. Ensuite le mélange est passé dans un séparateur centrifuge qui permet de séparer l’huile neutre de la pâte à savon. La réaction de saponification est la suivante RCOOH + NaOH / RCOONa + H2O
Lavage
Dans cette opération, on procède à deux lavages successifs qu’ont pour but l’élimination des savons et la soude en excès qui sont encore présents dans l’huile sortant de la centrifugeuse, ainsi que les dernières traces des métaux, des phospholipides et autres impuretés. L’eau de lavage doit être chauffée à 80-90°C.
Séchage
On vise d’après cette opération à avoir une huile exempte d’eau, cette opération est réalisée par un pulvérisateur qui envoie l’huile lavée et a une température de 90°C à grande vitesse dans un appareil de séchage sous vide de 0,6 à 0,8 bar. Ceci provoque l’évaporation de l’eau.
Décirage
Certaines huiles (grignon et tournesol) nécessitent un traitement supplémentaire à cause d’un pourcentage élevé des esters d’acide gras (cires) qui se précipitent à basse température (6°C) .Le refroidissement se fait dans les maturateurs munis d’agitateurs.
L’huile sort à une température de 6°C. A l’aide de la force centrifugeuse du séparateur, on va éliminer ces cires.
Décoloration
C’est une phase qui consiste à éliminer les pigments colorés (chlorophylles et carotènes), responsable de la couleur foncée de l’huile brute. Cette décoloration est dite aussi blanchiment qui fait appel à des agents adsorbants terres activées et charbon actif. La décoloration des huiles est obtenue par adsorption des pigments sur une terre décolorante (argile) maintenue en contact avec l’huile environ 20 minutes, sous vide, à 80°C.
Filtration
La séparation de l’huile et de la terre usée s’effectue par filtration .Cette dernière se fait à l’aide de deux filtres, les surfaces filtrantes des plaques sont constituées de toiles métalliques, ces deux filtres à plaques verticales travaillent en alternance .Quand l’un d’eux est saturé, il s’arrête et il fait passer l’huile vers le 2ème filtre qui était en attente.
Désodorisation
Dernière étape du raffinage, son but principal est l’élimination des substances volatiles et odorantes telle que les aldéhydes, les cétones, les hydrocarbures et les peroxydes (des substances provenant de l’oxydation de l’huile), ainsi que certains pigments contenu dans les huiles et ceci pour leur conférer les qualités requises pour la consommation .Cette désodorisation s’effectue à travers une distillation par l’injection de la vapeur sèche dans l’huile sous vide poussée à haute température225°C-300°C ,il s’agit d’un entrainement à la vapeur.
Etude du procédé de la décoloration des huiles végétales
La décoloration succède à l’étape de neutralisation au cours du raffinage. C’est une opération qui vise à éliminer les pigments colorés que la neutralisation n’a que partiellement détruits. Elle fait intervenir un phénomène physique l’adsorption sur des terres
décolorantes, du charbon actif [4].
Le principe du Phénomène d’adsorption
L’adsorption est un phénomène physique de fixation de molécules sur la surface d’un solide. Ce phénomène est utilisé pour « récupérer » des molécules de fluides (liquides ou gazeuses) dispersées dans un solvant. L’adsorption est utilisée généralement dans le cas des phases liquides dans le but de les décolorer. La substance qui se fixe est appelée adsorbat ou soluté. L’adsorption est dite physique lorsque les forces qui fixent l’adsorbat sont de même ordre que les forces de Van-der-Waals. Elle consiste essentiellement à la condensation des molécules d’adsorbat à la surface d’un solide adsorbant. Ce type d’adsorption est très rapide. Il est caractérisé en outre, par sa réversibilité relativement facile [5].
Les agents adsorbants
Les argiles
Les adsorbants les plus utilisés sont les terres naturelles, les terres activées et à un degré moindre les charbons actifs.
– Les terres naturelles Avec un pouvoir adsorbant élevé, elles sont dites terres à foulon (l’argile), et elles ont été tout d’abord utilisées [6]. Les terres naturelles sont employées telles quelles car elles possèdent un pouvoir décolorant naturel. Ce sont des argiles plastiques simplement séchées et finement broyées pour accroître leur surface de contact.
-Les terres activées ces terres sont obtenues à partir d’argile de faible pouvoir adsorbant à l’état naturel mais on l’active par l’acide. Cette transformation est réalisée par voie chimique par l’action d’acides forts (l’acide sulfurique ou l’acide chlorhydrique) [7].
les charbons actifs
Ils sont doués de propriétés adsorbants particulières en raison de leur grande porosité [8]. Ils renferment 95 à 98% de carbone et ils sont caractérisés par leur surface spécifique très importante pouvant atteindre 600 à 1000 m2 pour 1g de charbon actif.
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Table des matières
introduction
I)-présentation de la société
1) la société
2) Les activités
3) Les produits
II)-Présentation des huiles élaborées par la société
1-Huile de soja
2-Huile de tournesol
3-Huile de grignon
III)-Processus de préparation et d’extraction des huiles végétales
1)Préparation de la graine
2) Extraction des huiles
IV)-Processus de raffinage des huiles végétales
1-Démucilagination ou dégommage
2- Neutralisation
3- Lavage
4-Séchage
3- Décirage
5- Décoloration
6- Filtration
7- Désodorisation
V)-Etude du procédé de la décoloration des huiles végétales
1-Le principe du Phénomène d’adsorption
2- Les agents adsorbants
2-1- Les argiles
2-2-les charbons actifs
VI)-Matériels et méthodes
1-Protocole de décoloration au laboratoire
1-1-le Mode opératoire
1-2-Matériels utilisés
2- les Analyses effectuées pour la partie des pigments colorés
2-1- Dosage des caroténoïdes
2-2- Dosage des chlorophylles
3-Etude de l’oxydation des huiles décolorées
VII)-Résultats et interprétations
1)Huile de soja
2)Huile de tournesol
3)Huile de grignon
Conclusion générale
Références et bibliographie
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