Soutenance mémoire
Présentation des huiles et des graines
les étapes de raffinage de l’huile de soja
• Préchauffage
Avant le traitement des huiles brutes, ces dernières doivent être chauffées à une température d’environ 90°C.
Le rôle du chauffage est de diminuer la viscosité d’huile, ce qui se traduit par une meilleure séparation et une minimisation des pertes. Le chauffage se fait en deux étapes
L’huile est d’abord chauffée dans un échangeur à plaques par l’huile Chaude sortant de la colonne de désodorisation.
Ensuite, elle entre dans un deuxième échangeur à plaques, où elle sera chauffée avec de la vapeur, jusqu’à une température de 90°C.
Démucilagination
But
La démucilagination est une opération indispensablepour une huile de qualité, car elle consiste à éliminer de l’huile brute les phospholipides, les protéines et d’autres substances colloïdales qui sont dissoutes ou en suspension. Toutes ces substances sont désignées sous le nom de mucilages qui ont un rôle néfaste sur la conservation et les propriétés organoleptiques de l’huile.
La démucilagination de l’eau (au niveau de l’extraction) uniquement est peu efficace, car seuls les phospholipides facilement hydratables sont précipités. On peut effectuer un dégommage acide. On préfère généralement utiliser l’acide phosphorique (0.1-0.3 % d’une solution à 75 %) ou l’acide citrique (0.05-0.2 % d’une solution à 50 %) qui sont peut-être moins efficaces mais aussi moins agressifs vis-à-vi s des métaux que l’acide chlorhydrique et nitrique. L’acide oxalique donne d’excellents résultats maisil n’est pas autorisé dans l’industrie alimentaire.
De plus, l’avantage de l’acide phosphorique est qu’il forme, avec les traces métalliques contenues dans les huiles brutes, des complexes qui sont éliminés dans les pâtes de neutralisation et dans les eaux de lavage.
Principe
L’huile traverse un échangeur à plaques qui élèveal température de l’huile aux environs de 90-100 °C. L’acide phosphorique à 85 % est injec té par une pompe doseuse à raison de 1 à 3 ‰. L’huile et l’acide passent alors dans un mélan geur rapide, puis dans un mélangeur lent à axe vertical assurant un temps de contact de 15 à 2 0 minutes. Enfin le mélange est envoyé vers l’étage de neutralisation.
Neutralisation
But
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. La neutralisation à la soude est très intéressante car elle élimine aussiles pigments colorés et les traces de métaux qui peuvent accompagnés l’huile lors du stockage.
Principe
Pour se faire, l’huile venant de la démucilagination est mélangée avec de la soude caustique de concentration égale à 20-24°Be, La quantité de soude qu’il faut ajouter, doit tenir compte de la quantité d’acide phosphorique utiliséeet de l’acidité de l’huile, cette acidité dépend de la nature de l’huile, de son origine, des conditions de la récolte, des technique de trituration et de la duré de stockage.
La réaction d’équilibre chimique entre les acides gras libres et la soude est la suivante
R –COOH
Acide gras + NaOH soude RCOONa savon + H2O eau
Pour déplacer l’équilibre dans le sens d’une neutralisation complète, il est nécessaire d’employer un léger excès de soude de l’ordre de 15% à 17%. Cet excès doit être bien dosé afin d’éviter les pertes par saponification parasite des triglycérides
TRIGLYCERIDE + soude glycérol + savon
A la sortie du bac de contact, l’huile est mélangéedans un malaxeur avec la soude caustique injectée par une pompe doseuse pour parfaire la réaction de neutralisation. Le mélange est divisé en deux phases par différence dedensité dans la centrifugeuse
Phase lourde soap stocks ou pâtes de saponification
Phase légère huile neutre
Lavage
But
C’est l’opération qui permet d’éliminer les substances alcalines (savon et soude en excès) présentent à la sortie de la turbine de neutralisation, ainsi que les derniers traces de métaux, de phospholipides et autres impuretés.
Le lavage est plus efficace lorsqu’il est effectué en deux stades. Il est préférable d’utiliser de l’eau adoucie qui évite l’encrassement des bols par dépôt de savons et de phosphates de calcium.
Principe
1 er lavage
L’huile neutralisée passe à travers un échangeur dechaleur à plaques pour l’amener à ° ° une température de 90C, par échange avec la vapeur, après on ajoute de ’eaul chaude à 90 C à raison de 6,2%, introduit par une pompe doseuse, pour solubiliser les teneurs en savon résiduelles qui sont restées de la première centrifugation, l’ensemble est brassé dans un mélangeur rapide, puis subit une centrifugation à travers un séparateur pour séparer l’eau de lavage 1 de l’huile lavée .
2ème lavage
Ce lavage se déroule avec le même principe du 1 lavage sauf que l’injection de l’eau chaude à 90 ° C s’effectue à raison de 3,8%, et à la fin on obtie nt une huile presque entièrement débarrassée du savon et de l’eau de lavage 2.
Séchage
But
L’huile lavée a une humidité comprise entre 0.5 et0.7 %. Elle doit être réduite à moins de 0.08 % pour ne pas gêner les opérations qui suivront. Car cette eau, surtout en présence de savon, peut provoquer un colmatage rapide des filtres utilisés au cours de l’opération de décoloration.
Principe
L’huile sort du lavage à environ 90 °C. Elle est séchée sous vide par pulvérisation dans une tour verticale maintenue sous une pression, ce qui provoque l’évaporation de l’eau à des températures n’atteignons pas les 100°C.
Décoloration
But
Cette opération vise à éliminer les pigments de l’huile (chlorophylle et pigments caroténoïdes), nuisibles à sa couleur et à sa conse rvation, que la neutralisation n’a que très partiellement détruits(Mohtadji-Lamballais, 1989 ; Denise, 1992). Pendant cette étape, sont aussi adsorbés des produits primaires et secondaire d’oxydation, des métaux, des savons, des composés phosphatidiques et polyarômatiques ainsi que certains composés moins profitables, comme les tocophérols(Ruiz-Mendez, 1999).
Cette décoloration dite aussi blanchiment fait intervenir un phénomène physique adsorption sur des terres décolorantes actives (VOLCANCIL, TONSIL, PROACTIVE, HYFLO) et du charbon actif qui est très couteux, la quantité des agents décolorants est en fonction de la coloration initiale et de la nature des pigments.
Principe
Le mélange entre l’huile et (la terre+charbon actif) est assuré dans une cuve munie d’un agitateur, pour une production d’environ 14 To nnes par 30min , la quantité de la terre ajoutée est en fonction de l’ huile traitée, cetteterre est ajoutée en raison de 0,4% et 1,2% pour l’huile de soja, et la quantité du charbon actif ajoutée est de 10% par rapport à la terre, et ensuite la décoloration de l’huile par le mélange es fait dans un réacteur sous forme d’un grand cylindre.La partie supérieur c’est un réchauffeur qui permet d’amener la température du mélange huile –terre à une valeur entre 90 et 120 ° C par la circulation de la vapeur.La partie inferieure est celle qui permet la décoloration proprement dite, avec un système de barbotage de la vapeur, cette injection de la vapeur permet un contact parfait entre la terre et l’huile, le mélange huile –terre est maintenue à un temps de contact moyen d’environ 30 min, temps suffisant pour avoir une bonne adsorption, l’opération se fait sous vide afin éviter l’oxydation et d’aspirer le reste de la vapeur d’eau.
Filtration
But
L’huile qui sort du réacteur de la décoloration pase à la filtration. Elle consiste à faire passer moyennant une force de pression le mélange (terre-huile) à travers un écran poreux appelé milieu filtrant. La porosité du milieu filtrant permet le pompage de l’huile décolorée, tandis que les particules solides sont arrêtées surle milieu filtrant sous forme d’un dépôt.
Principe
Il existe deux grands filtres qui fonctionnent en alternance, c-à-d quand l’un des deux fonctionne, l’autre est en arrêt pour le nettoyage.Se sont des filtres presses. Les plaques permettent la filtration de leurs deux côtés, par la déposition du gâteau composé d’un mélange de terres filtrantes, ils envoient ensuite l’huile par un canal central qui rejoint une conduite en provenance de toutes les plaques et sort du filtre.
Le premier filtre chargé en terre décolorante doitêtre débarrasser de son gâteau .Alors on envoie de la vapeur chaude pour le sécher ,mais il reste toujours collé sur les plaques, après séchage, on envoie de l’air comprimé sur l’axe portant les plaques afin de réaliser une vibration qui va faire tomber la terre qui sera réceptionnée dans un bassin à travers un vice transporteur , puis envoyé vers les déchets. L’huile est ensuite filtrée dans des filtres-presses (papier cellulosique) pour enlever les dernières traces de terre ainsi que toutes les impuretés avant d’être renvoyées à la désodorisation.
Désodorisation
But
Dernière étape du raffinage, son but principal estl’élimination des substances sapides et odorantes tels que les aldéhydes, les cétones leshydrocarbures, peroxydes (substance provenant de l’oxydation de l’huile), ainsi que cer tains pigments contenus dans les huiles et ceci pour leur conférer les qualités requises pour la consommation, ce procédé a l’inconvénient majeur de dégrader une partie des tocophérols, cette désodorisation s’effectue par distillation par l’injection de la vapeur sèche dans l’huile sous vide poussée à haute température , il s’agit d’un entrainement à la vapeur des substances plus volatiles que l’huile.
Principe
préchauffage er échangeur à L’huile décolorée est stockée dans un bac, après lel est pompée vers 1 ° ° C, a plaques à contre courant ; elle y entre avec une te mpérature de 110C et sort à 130 quantité d’énergie qu’elle a reçu est fournie par ’huile désodorisée qui subit le refroidissement , l’huile chauffée est ensuite envoyée vers le déshydrateur sous vide, celui ci est constitué par un ensemble de chicanes et de pulvérisateurs qui font ruisseler l’huile sur les parois de cette appareil permettant ainsi le séchage et la désaération par le système de vide.L’huile séchée passe ensuite dans un 2 échangeur de chaleur (toujours avec l’huile désodorisée), duquel elle sort à une température de210° C .un dernier chauffage de l’huile augmente sa température jusqu’à 300° C par échange de chaleur avec un fluide thermique huile minérale, provenant de la chaudière et circulant dans le serpentin.
Désodorisation
L’huile ainsi obtenue à 300 ° C, elle est envoyée vers un dèsodorisateur, ce dernier est constitué de 5 étages, chacun d’eux a sa propre injection de vapeur sèche qui engendre le barbotage de l’huile et facilite l’entrainement des composés volatils vers la phase vapeur sous l’effet du vide. L’huile préchauffée entre par la partie supérieur du dèsodorisateur et ensuite s’écoule par débordement du premier bassin au deuxième bassin et de la même manière jusqu’au 5 ème bassin ou l’huile va être récupère a une température de 300° C.
Pour les acides gras issus de la désodorisation, ils sont aspirés dans un bac sous l’effet du vide, puis ils sont stockés dans des tanks de stockage des acides gras.
A la sortie on ajoute l’acide citrique (0,05%) pour éliminer à chaque fois les traces des savons. Il a aussi un rôle conservateur.
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Table des matières
Introduction
Présentation de l’entreprise
1- Présentation des HUILES SOUSS BELHASSAN
2- Fiche technique
3- Organigramme d’HSB
Chapitre 1 Présentation des huiles et des graines
1- Introduction
2- Oléagineux alimentaires
3- Obtention de l’huile brute de soja par préparation et extraction
4- L’objectif du RAFFINAGE
Chapitre 2 Procédé de raffinage de l’huile de soja
I- Introduction
II- Composés à éliminer et l’Intérêt des matières utilisées
III- les étapes de raffinage de l’huile de soja
1- Démucilagination
a- But
b- Principe
2-Neutralisation
3- Lavage
a- But
b- Principe
4- Séchage
a- But
b- Principe
5- Décoloration
a- But
b- Principe
6- Filtration
a- But
b- Principe
7- Désodorisation
a-But
b- Principe
8- Refroidissement
a-But
b- Principe
IV- Comparaison entre l’huile brute et celle raffinée
Chapitre 3 Méthodes et analyses effectuées au sein de laboratoire de HSB
I- Les analyses effectuées sur chaque étape de raffinage
II- Les normes de conformité de l’huile décolorée et finie de soja au sein de l’entreprise HSB
III- Procédé du raffinage à l’échelle laboratoire
1- Démucilagination
2- Neutralisation
3- lavage
4- Décoloration
Chapitre 4 Résultats expérimentaux et discutions sur la partie de décoloration
I- Introduction
II- Problématique
III- Travail effectué
a- Contrôle de la Transmittance
b- Dosage du phosphore
c- Dosage quantitatif des chlorophylles
IV-Résultats et interprétations
a- Résultats de la transmittance
b- Résultats de la chlorophylle
c- Résultats du phosphore
V- Résultats général
Conclusion
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