Raffinage de l’huile de soja et les différentes analyses effectuées dans le laboratoire de SIOF

Raffinage de l’huile de soja et les différentes analyses effectuées dans le laboratoire de SIOF

Description du processus de raffinage de l’huile de soja et les différentes analyses effectuées dans le laboratoire de SIOF

Introduction 

A l’heure actuelle, l’huile de soja vient en première position mondiale parmi les huiles végétales, tant en termes de production que de consommation. Bien que l’utilisation de l’huile de soja remonte à l’antiquité, son ascension au premier rang mondial est relativement récente.
L’huile de soja brute extraite des graines de soja nécessite, pour obtenir une huile comestible, le passage obligatoire par le traitement de raffinage .Différents procédés peuvent être utilisées pour ce traitement .Nous examinons le procédés le plus couramment et le plus fiable pour obtenir une huile de soja de bonne qualité.

Raffinage 

Définition

Le raffinage est l’ensemble des opérations qui servent à transformer l’huile en un produit comestible en éliminant les impuretés qui le rendent impropres à la consommation.
En effet, les huiles contiennent de nombreux composés certains sont très utiles (vitamines, insaponifiables, …), d’autres sont nuisibles à leur qualité (gommes, acides gras libres, pigments, agents odorants, produit d’oxydations, …). Le raffinage consiste donc à éliminer au mieux ces composés afin d’obtenir une huile aux qualités organoleptiques et nutritionnelle satisfaisantes.

Principe

L’huile brute obtenue par pression mécanique et/ou extraction par solvant contient toujours des impuretés. Celles-ci doivent absolument être éliminées avec un raffinage parce qu’elles sont toxiques ou nuisible à la qualité nutritionnelle, organoleptique et à la conservation du produit. A part l’huile au sens propre sous forme de mono, di et triglycérides, acide gras libres, les phospholipides et les métaux (tels que le fer et le cuivre) présents à l’état de traces, une huile brute contient aussi des substances naturelles en quantités faibles, comme les colorants, les tocophérols, les produits d’oxydation etc. Mais l’huile brute peut contenir aussi des substances contaminantes, qui peuvent être toxiques (tels que les pesticides et les glycosides), dont la concentration va dépendre des techniques d’agriculture, des moyens employés pour le stockage.
Seul le raffinage est capable d’éliminer ces composés afin d’obtenir une huile aux qualités organoleptiques et chimiques les meilleures possibles.
Le raffinage reste cependant une technologie dépendant bien sur du savoir-faire et de bonnes pratiques de conduite mais aussi d’une connaissance suffisante des propriétés physico-chimiques spécifiques et de la stabilité des corps gras glycérides. Cette double maîtrise est indispensable pour adapter à chaque corps gras les paramètres opératoires qui permettront d’éliminer efficacement les composés indésirables, sans dégrader ou perdre les constituants utiles, tels que les acides gras polyinsaturés, les stérols ou la vitamine E.
Au niveau de la SIOF, il existe deux lignes de raffinage séparées
– La première ligne réservée au raffinage des huiles de tournesol et de grignon.
– La deuxième ligne réservée à l’huile de soja.
Les différentes huiles traitées à la SIOF, subissent un raffinage selon l’organigramme suivant
Figure 8 les différentes étapes du raffinage des huiles alimentaires.

Les étapes du raffinage de l’huile de soja

Préparation de l’huile

L’huile brute venant du bac de stockage passe par un échangeur à plaques à contre-courant, elle est préchauffée à 70 °C avec l’huile désodorisée (chaude), avant de la refouler à la cuve de lancement.
L’huile est ensuite filtrée dans un filtre à double corps contenant chacun d’eux un tamis pour éliminer les grosses substances, puis chauffée à 85-90 °C dans un échangeur à spiral avec de la vapeur des eaux adoucies venant de la chaudière, cette opération a pour but de diminuer la viscosité de l’huile qui va être pompé vers le bac de contact.
Figure 9 Echangeurs Tubulaires Figure 10 Bac de lancement

Démucilagination (ou dégommage)

But
La démucilagination est la première étape du procédé de raffinage qui a pour but de débarrasser les huiles brutes des mucilages (ensemble de phospholipides, les lécithines, les complexes sucrés et de gomme provenant des enveloppes de la graine), la teneur des mucilages dépend de la variété d’huile et du mode de trituration .
La présence des mucilages dans l’huile peut entrainer un certain nombre d’inconvénients
Acidification et oxydation rapide des huiles en donnant un gout désagréable.
Réduction du rendement lors de la première opération de filtration car ceux-ci désactivent les terres décolorantes, ce qui provoque un colmatage rapide des filtres.
Procédé
L’opération se poursuit par l’ajout de l’acide phosphorique par une pompe doseuse à raison de 0,1 à 0,3 % avec un débit qui dépend de la teneur en phospholipide, l’action de l’acide est optimale à une température supérieure à 80°C.
L’huile et l’acide sont ensuite fortement agités dans un premier mixeur pour avoir un mélange intime, après le mélange réactionnel est ramené au bac de contact dans lequel l’huile va séjourner 15-20 min pour qu’il y formation des mucilages (gonflement) , le mélange est ensuite envoyé pour l’étape de neutralisation .
Figure 11 Bac de contact

Neutralisation

But
La neutralisation par la soude caustique consiste à éliminer les acides gras libres, sous forme de savons appelés pates de neutralisation, qui comprennent outre les savons de sodium et la soude, de l’eau, du sel, des phosphates de sodium, des mucilages, de l’huile neutre entrainée, des colorants, Produits d’oxydations et des contaminants divers, cette opération consiste également à neutraliser l’acide phosphorique.
Principe
La soude permet de neutraliser à la fois l’acide phosphorique ajoutée pour dégommer les huiles et les acides gras en formant les savons sodiques selon les réactions suivantes
 La neutralisation de l’excès d’acide phosphorique
H3PO4 + NaOH
 H2PO4Na + H2O
H2PO4Na + NaOH
 HPO4Na2 + H2O
 La neutralisation des acides libres en formant les savons sodiques (Réaction de saponification)
RCOOH + NaOH RCOO-Na+ + H2O
Comme ce sont des acides faibles, ils requièrent un excès d’alcali pour s’assurer que la réaction soit déplacée dans le sens de la formation du savon et que l’acidité résiduelle de l’huile soit petite.
Cet excès est d’habitude entre 0,01 et 0,05 % pour les huiles de soja dégommées avec de l’acide phosphorique contenant une quantité de phosphore résiduelle inférieure à 2 ppm. S’il est mal dosé il peut produire une saponification partielle des triglycérides pour engendrer des glycérols et des savons sodiques. Cette réaction appelée « saponification parasite », est totalement nuisible car elle augmente beaucoup les pertes.
 Saponification parasite des triglycérides
Procédé
 A l’aide d’une pompe doseuse, la soude caustique (16% à 18 %) est injectée dans l’huile sortante du bac de contact (le débit=80 l/h).
 Pour éliminer tout risque de saponification parasite le mélange d’huile et de soude passe dans un mixeur à grande vitesse avant d’être envoyé vers un premier séparateur à bol-auto-débordeur (RSE90) destiné à séparer la pâte de neutralisation (phase lourde) de l’huile neutre (phase légère).
A la sortie de l’étape de neutralisation, l’huile neutralisée doit avoir les caractéristiques suivantes
Acidité 0,04-0,06%
Traces de savon 1000-1200 ppm.

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Table des matières

Introduction
Chapitre 1 Présentation de la SIOF
A. Aperçu de la SIOF
1. Historique
2. Présentation
3. Organigramme
B. Présentation de l’huile élaborée par SIOF
1. Huile de soja
2. Huile de tournesol
3. Huile d’olive
4. Huile de grignon
Chapitre 2 description du processus de raffinage de l’huile de soja et les différentes analyses effectuées dans le laboratoire de SIOF
I. Introduction
II. Raffinage
1) Définition
2) Principe
III. Les étapes du raffinage de l’huile de soja
 Préparation de l’huile
 Démucilagination (ou dégommage)
 Neutralisation
 Lavage… .
 Séchage
 Décoloration
 Filtration
 Désodorisation
 Fortification
IV. Différentes analyses effectuées dans le laboratoire de SIOF
Chapitre 3 Optimisation des pertes d’huiles au niveau de la pâte de neutralisation à l’échelle du laboratoire et à l’échelle industrielle
I. Situation de la problématique
II. Analyses effectuées au niveau de la neutralisation .
a. Analyse de la pâte de neutralisation
b. Dosage de l’acidité de l’huile
c. Dosage du taux de savon
III.Résultats expérimentaux
a. impact de la température d’huile sur le rendement
b. impact de temps de séparation sur le rendement
c. impact de la concentration de la soude sur le rendement
d. Impact de la contre-pression de séparateur sur le rendement
Conclusion générale
bibliographie

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