Introduction
Les huiles et les graisses ont toujours constitué une
part importante de l'alimentation humaine (Prior, 2003). Les
huiles végétales offrent un large choix tant au niveau du
goût, de l'utilisation, du prix, que de la qualité. Quelle que
soit l'huile, la teneur lipidique reste identique: environ 100 %, soit
près de 900 kcal/1 00 ml. La différence entre les diverses huiles
réside dans la qualité des acides gras qui les composent. Selon
leur nature, elles sont plus ou moins riches en certains acides gras
polyinsaturés qui sont dits "essentiels" car notre organisme ne peut pas
les synthétiser. Elles constituent également la meilleure source
de vitamine E connue pour ses propriétés antioxydantes
(Alais et Linden, 1997; Frénot et Vierling, 2001).
Cependant, de plus en plus soucieux de leur ligne et de leur
équilibre alimentaire, les consommateurs (surtout les jeunes
générations) tendent à réduire leur consommation de
matières grasses. Face à cette crise, les industriels font preuve
d'originalité en proposant des produits de plus en plus axés
d'une part sur la praticité d'utilisation, et d'autre part, sur le
côté naturel et authentique (Cossut et al.,
2002).
Parmi ces produits, l'huile de soja qui provient d'une huile
brute et qui nécessite, pour obtenir une huile comestible, le passage
obligatoire par le traitement de raffinage (Platon,
1988). Ce traitement doit garantir au consommateur un produit
d'aspect engagent, neutre de goût, résistant à l'oxydation,
adapté à l'emploi désiré et
débarrassé de ses substances toxiques ou nocives. Il doit
respecter au mieux un certain nombre de composés qu'il est souhaitable
de conserver dans le produit final (Denise, 1992).
Afin d'assurer cette qualité, il est essentiel de
comprendre comment les propriétés des corps gras influencent les
procédés de fabrication et les caractéristiques du produit
fini (Prior, 2003).
Cette étude a consisté en un suivi et une
comparaison des paramètres physico- chimiques des huiles de soja, l'une
raffinée par le procédé chimique et l'autre par le
procédé enzymatique, effectués au sein de Cevital SPA.
Le stage pratique a permis d'assister aux différentes
étapes des deux procédés, de suivre de près l'huile
produite, en réalisant diverses analyses physico-chimiques au niveau de
Cevital pour mieux contrôler sa qualité.
Synthèse
bibliographique
Chapitre I : Étude de l'huile de soja
I.1. Définition de l'huile de
soja
L'huile de soja est fluide et d'un jaune plus ou moins
foncé suivant la nature des graines et les procédés
d'extraction. Fraîche, elle a une saveur assez prononcée d'haricot
qui s'atténue peu à peu. Elle est riche en acides gras
poly-insaturés et notamment en acide gras essentiel
alpha-linolénique. Elle est recommandée pour les
assaisonnements.
Sa richesse en lécithine la rend précieuse pour
la reconstitution des cellules nerveuses et cérébrales, sa bonne
digestibilité en fait une bonne remplaçante de l'huile d'olive
pour ceux qui ne peuvent la tolérer (Cossut et al.,
2002).
I.2. Origine de l'huile de Soja I.2.1. La
plante
Le soja [Glycine max (L.) Merrill] appartient
à la famille des Fabacées, sous-famille des Faboideae, tribu des
Phaseoleae, sous tribu des Glycininae, genre Glycine (Rasolohery,
2007).
La plante est annuelle, herbacée, dressée, et
peut atteindre une hauteur de 1,5 m. La gousse est droite ou
légèrement courbée, d'une longueur de deux à sept
cm. Elle est formée par les deux moitiés du carpelle,
soudées le long de leurs bords dorsal et ventral (Anonyme V,
1996).
La figure 01 présente les différents stades de
croissance de la plante.
Figure 01: Soja hispida ou
Glycine 1. Pousse fleurie 2. Pousse en
fruits. 3. Graine (Demarest, 1993).
I.2.2. La graine
A l'issue de la floraison et de la nouaison, se développe
une gousse contenant, selon les cas, entre 1 et 4 graines (Pouzet,
1992).
Comme chez les autres légumineuses, la graine se compose
essentiellement d'une enveloppe lisse (la coque) et d'un embryon. Sa taille
varie généralement entre 5 et 10 mm de
diamètre et son poids (selon les variétés)
oscille entre 50 et 400 mg. La forme de la graine varie selon les cultivars
(Pouzet, 1992).
La figure 02 représente une photographie des graines de
soja.
Figure 02 : Description macroscopique de
la graine de soja (Hubert, 2006).
La qualité des protéines est idéale en
termes de profil d'acides aminés et de digestibilité
(Hubert, 2006). Elles sont constituées principalement
de globuline (90 % des protéines et 36 % du poids de la graine).
La graine de soja contient aussi des glucides non structurels,
pour environ 10 % du poids de la graine, avec principalement des sucres
solubles (sucrose, stachyose et raffinose) et peu d'amidon (moins de 3 % du
poids des graines) (Pouzet, 1992).
I.3. Composition et altérations chimiques de
l'huile de soja I.3.1. Composition de l'huile de soja
La principale différence de l'huile de soja par rapport
aux autres huiles végétales, se situe au niveau de la forme
d'insaturation et de la présence d'acide linolénique (C1 8 :3) en
quantité appréciable. Cet acide gras étant très
sensible à 1 'oxydation, il conviendrait d'éviter au maximum le
contact de l'huile avec l'oxygène de l'air.
L'huile brute de soja est définie en termes
d'humidité, impuretés, teneur en phosphatides, en acides gras
libres et aussi en termes de couleur, caractéristiques d'oxydation et
traces métalliques (Tableau I) (Platon, 1988).
Tableau I: Spécifications
de l'huile de soja dégommée brute (Platon,
1988).
|
Humidité et impuretés volatiles
|
0,3 % maximum
|
|
Acides gras libres
|
0,75 % maximum
|
|
Phosphatides (exprimés en Phosphore)
|
0,02 % maximum
|
|
Matières insaponifiables
|
1,5 % maximum
|
|
Point d'éclair
|
12 1°C minimum
|
I.3.1.1. Composition en acides gras
La composition moyenne en acides gras de l'huile de soja est
donnée dans 1e tableau II.
Tableau II : Composition de l'huile de
soja en acides gras (Platon, 1988).
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Types d'acides gras
|
Pourcentage
|
|
Acide palmitique (C16: 0)
|
11,5
|
%
|
|
Acide stéarique (C18: 0)
|
4,0
|
%
|
|
Acide oléique (C18: 1, cis)
|
25,0
|
%
|
|
Acide linoléique (C18: 2, cis : cis)
|
51,5
|
%
|
|
Acide linolénique (C 18: 3)
|
7,5
|
%
|
|
Acide arachidique (C20: 0)
|
0,5%
|
La teneur en acides gras insaturés de l'huile de soja
étant très élevée, les molécules de
triglycérides contiennent au moins deux acides gras insaturés et
les glycérides di et tri-saturés sont pratiquement absents ou en
très faibles quantités (Platon, 1988).
|
|
|
Figure 03 : Teneur de l'huile de soja en
acides gras saturés et insaturés (Lot et al.,
2005).
|
|
I.3.1.2. Les constituants mineurs
Les constituants mineurs de l'huile de soja, dont certains
doivent être obligatoirement éliminés durant 1e raffinage,
sont regroupés dans le tableau III.
Tableau III : Constituants mineurs de
l'huile de soja (Platon, 1988 ; Rohani Binti, 2006).
|
Nature
|
Composés
|
|
Lipidique
|
-Phosphatides hydratables et non hydratables - Glycérides
partiels
- Acides gras libres
|
|
Glucidique
|
-Sucres libres et glycolipides
|
|
Ions métalliques
|
-fer(Fe), cuivre(Cu), Calcium, Magnésium
|
|
Pigments colorants
|
-Caroténoïdes, chlorophylle et autres pigments
|
|
Produits oxydés
|
- Aldéhydes, cétones, peroxyde
|
|
Autres
|
- Composés odorants
-Matières insaponifiables
(hydrocarbones, alcools triterpéniques, stérols) -
Tocophérols.
|
I.3.2. Altérations de l'huile de
soja
L'huile de soja est affectée par deux types
d'altération: L'oxydation et la dénaturation thermique.
+ L'oxydation Les facteurs qui
influencent l'oxydation sont:
> Catalyseurs de l'oxydation:
-Atmosphère, lumière, chaleur;
-Métaux (Fe, Cu);
-Pigments;
-Eau: La teneur en humidité des huiles
brutes ne devrait pas dépasser 0,2 %;
-Enzymes (Lipases): Initialement
présentes à la surface des graines, ces enzymes passent dans
l'huile brute au cour des opérations de pression et d'extraction
(Denise, 1992; Alais et Linden, 1997).
> Degré d'insaturation: Plus la teneur en doubles
liaisons est élevée, plus la vitesse de dégradation des
acides gras est importante (Dilmi-Bouras, 2004).
+ La chaleur
La résistance des corps gras à la chaleur est
variable: Il existe pour chacun d'eux une température critique
(également appelée "point de fumée") à ne pas
dépasser(TableauIV), au
delà de laquelle, les corps gras produisent des
composés toxiques, irritants pour les muqueuses digestives et qui
oxydent les caroténoïdes et les vitamines A et E (Cossut
et al., 2002).
Tableau IV: Point de fumée de
quelques huiles communes entièrement raffinées(Poisson et
Narce, 2003).
|
Huile
|
Point de fumée (°C)
|
|
Colza
|
317
|
|
Arachide
|
315
|
|
Graine de coton
|
322
|
|
Soja
|
317
|
|
Tournesol
|
316
|
|
Coprah
|
288
|
|
Palme
|
314
|
Il résulte de l'oxydation:
> Des produits volatils : Aldéhydes, cétones,
acides, hydrocarbures;
> Des composés polaires : Monomères
oxydés et oxypolymères;
> Des composés non-polaires : Produits de
l'hydrolyse (Polymères cycliques, polymères non cycliques,
monomères cycliques (Alais et Linden, 1997; Nicolay et Roulin,
2004).
Ces produits ont des conséquences sur la qualité de
l'huile:
· Qualité nutritionnelle : Pertes
en acides gras libres et insaturés, mais également pertes en
vitamines et en protéines;
· Qualité hygiénique : Il y
a formation de composés plus ou moins toxiques;
· Qualité organoleptique :
Apparition de flaveurs rances dues aux acides et aux cétones,
ainsi qu'aux aldéhydes (Cossut et al.,
2002).
I.4. Obtention de l'huile brute de
soja
Par trituration, les graines sont transformées en huile de
soja et en tourteaux pour l'alimentation du bétail.
Le traitement des graines de soja qui sont dites pauvres en
huile (15 - 20 %), est constitué de : Nettoyage, séchage,
maturation, décorticage, aplatis sage, extraction et séchage
(Schéma 01) (Laisney, 1992 ; Debruyne, 2001).
Schéma 01 : Etapes de l'extraction
de l'huile de soja brute (Mustapha et Stauffer, 2002).
I.4.1 .Nettoyage
Les graines sont soit stockées par l'agriculteur
à la ferme, soit transportées aux silos de l'usine, la
tâche la plus dure consiste à transporter la récolte d'un
lieu de stockage à un autre sans trop nuire à l'état de la
graine.
Les graines doivent être bien nettoyées,
elles subissent d'abord un dépoussiérage par un courant
d'air. Puis le nettoyage se poursuit par un tamisage et un passage sur des
électroaimants (Mohtadji- Lamballais, 1989 ; Mustapha et
Stauffer, 2002).
I.4.2. Séchage
Il est indispensable que la partie non grasse ne comporte pas une
humidité atteignant 15 %. Un séchage est aussi nécessaire
pour le décorticage.
Pour le soja, on sèche à niveau de 10 % puis la
graine séchée est stockée dans un silo où elle
séjourne 1 à 3 jours. Sans cette maturation qui permet
l'équilibrage de l'humidité, les coques se séparent mal au
décorticage (Laisney, 1992).
I.4.3. Le décorticage
L'intérêt du décorticage est
d'éliminer les matières sans valeur pour l'alimentation animale,
mais surtout de faciliter les traitements ultérieurs.
Le décorticage sera réalisé en fonction
de la matière protéique et de l'huile contenue dans la graine
pour arriver à avoir un tourteau à 44, 48 ou 50 % de
matières PROFAT (Protein Fat, Protéines + matières
grasses).
Pour le soja, la coque se sépare facilement, l'amande et
la coque constituent des mélanges qu'il faut dissocier avec des
tamis.
Le concassage grossier se fait sur des concasseurs à 4
cylindres cannelés (Laisney, 1992).
I.4.4. Aplatissage
Le concassage est suivi d'un aplatissage sur cylindres lisses.
Une température de 65°C est nécessaire pour avoir
l'état thermoplastique indispensable pour fournir des flocons qui ne
s'effritent pas. Cette température servira d'ailleurs de source de
chaleur pour l'extracteur qui, doit travailler à plus de 52°C pour
des raisons de sécurité mais aussi parce que l'extraction est
meilleure à chaud qu'à froid (Laisney, 1992).
I.4.5. Extraction
L'exaction de l'huile est effectuée d'abord par pression
et ensuite au moyen de solvants.
La matière première est pressée dans des
presses à vis, en continu, et l'on obtient d'une part
l'huile brute
et d'autre part un résidu solide ou tourteau qui contient encore 10
à 20 % d'huile.
Le tourteau subit ensuite une extraction au moyen d'un
solvant; l'hexane. Le tourteau préalablement broyé, et le solvant
circulent à contre courant dans l'extracteur. Le mélange
solvant-huile ainsi obtenu est débarrassé du solvant par
distillation. Le tourteau déshuilé, qui ne contient plus qu'un %
d'huile est imprégné aussi de solvant qui sera
éliminé par chauffage.
Le solvant est récupéré pour de nouvelles
utilisations et les tourteaux sont utilisés pour l'alimentation animale
(Mohtadji-Lamballais, 1989).
I.4.6. Séchage
Il est souhaitable de sécher l'huile pour avoir moins
de 0,1 % d'humidité, il se fait toujours par pulvérisation de
l'huile chauffée à 80 - 90°C dans une enceinte sous un vide
de l'ordre de 50 mm de mercure (Laisney, 1992).
Les moyens employés pour le séchage et le
stockage des graines, ainsi que les procédés de trituration sont
susceptibles d'introduire dans les corps gras bruts des substances
contaminantes qu'ils faut éliminer pour livrer à la consommation
humaine un aliment parfaitement conforme à la réglementation
relative aux produits alimentaires (Denise, 1992).
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