Etude comparative et suivi des paramètres physicochimiques d'huiles de soja raffinées chimiquement et enzymatiquement par Cevital SPA ( Société Par Action )

République Algérienne Démocratique et populaire
Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
Université Abderrahmane Mira-Bejaïa
Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie
Département de Microbiologie
Mémoire de fin de cycle
En vue de l'Obtention du Diplôme d'Ingénieur d'Etat en Génie Biologie

Thème

Proposé par Membres du jury

*Melle DEFLAOUI Hassiba *Président: Mr KECHA

*Melle NIA Nihad *Examinatrice: ^Melle BOUKTITE

*Promotrice: ^Melle AÏT MOHAMED *Co-promoteur: Mr HAMITRI

Promotion 2007-2008

Remerciements

Au terme de la réalisation de ce mémoire, nous tenons à remercier le bon Dieu de nous avoir donné le coura_ge pour mener à terme ce travail.

Il nous est a_gréable d'exprimer notre reconnaissance envers tous ceux _qui ont contribué à la réalisation de ce travail, plus particulièrement notre promotrice Melle Aït Mohamed _qui a bien voulu diri_ger ce travail et à notre co-promoteur Mr Hamitri pour sa vive collaboration.

Nous voudrions é_galement exprimer nos vives _gratitudes et nos sincères remerciements :

Aux membres dejury d'avoir acc_epté d'évaluer ce travail.

A Mr Bahirène, chef des laboratoires de Cevital, pour son extrême bienveillance et _qui a répondu _gracieusement à toutes nos _questions ;

Mme Mhidi, chef de laboratoire de la raffinerie de Cevital, pour son aide précieuse et sa contribution sincère à la réalisation de ce travail.

Nous tenons à exprimer toute notre _gratitude et notre respect :

Au personnel des laboratoires de la raffinerie et de conditionnement pour nous avoir aidé à effectuer nos analyses et pour avoir rendu a_gréable nos conditions de travail et surtout pour leur chaleureuse sympathie_;

Aux opérateurs de la raffinerie _qui nous ont fait parta_ger leur expérience prati_que ; Mr Sahnoune, pour sa précieuse contribution en analyse statistique.

Il nous est particulièrement a_gréable d'exprimer et de témoi_gner notre très vive reconnaissance à nos familles, pour leur aide, disponibilité, encoura_gements et conseils et surtoutpour leur patience tout au lon_g duprojet.

Nous n'oublierons pas de remercier tous les enseignants _qui ont assuré notre formation au cours de ces dernières années d'études, ainsi toutes les personnes ayant participé de prés ou de loin à la réalisation de ce travail.

Merci à vous tous !



Dédicaces

Je dédie ce modeste travail

À

Mes très chers parents, sans _qui je ne serais pas ce _queje suis aujourd'hui ;

Ma très chère soeur Lila, mes deux frères adorables Nabil et Riad, mes deux _grands-mères ainsi _qu'à toute ma famille ;

;

Ma collè_gue Nihad, une copine avec _quij'ai parta_gé des moments inoubliables, ainsi _qu'à sa famille ;

Mes très chers amis (es) et copines ;

Tous mes amis de la promotion Génie biolo_gie et CQA

Tous ceux _qui m'ont aidé et soutenu.



Je dédie ce modeste travail

À

Mes deux _grandes soeurs : Amina et Sonia à _quije dois beaucoup ; Mon beau frère Kamel _qui n'a pas arrêté de m'encoura_ger ;

Ma collè_gue Hassiba et toute la famille Deflaoui, à _quije souhaite une vie pleine dejoie et de réussite ;

Mes chers amis avec les_quelsj'ai parta_gé des moments inoubliables ; Toute la promotion Génie Biolo_gie 2007-2008 ;

Toutes les personnes _qui ont participé à l'élaboration de ce mémoire, _qu'elles trouvent ici ma profonde sympathie et toute ma reconnaissance.



Liste des abréviations

AcC: Acidité chimique.

AcE : Acidité enzymatique.

AP: Acide Phosphatidique.

EDTA: Acide Éthylène Diamine Tétra Acétique.

FAO: Food and Agriculture Organization.

ISO: International Standards Organization.

JC: Unité jaune chimique.

JE: Unité jaune enzymatique.

kcal: Kilo calorie.

kDa: Kilo Dalton.

ME: Manuel entreprise.

mmHg: Millimètre de mercure.

MS: Matière sèche.

PC: Phosphatidyl Choline.

PE: Phosphatidyl Ethanolamine.

pH: Potentiel d'hydrogène.

PI: Phosphatidyl Inositol.

ppm: Partie par million.

r: Raffinage.

RC: Unité rouge chimique.

RE: Unité rouge enzymatique.

Sce : Service.

SPA: Société Par Action.

TSC: Traces de savon chimique.

TSE: Traces de savon enzymatique.

Liste des figures

Figure 01: Soja hispida ou Glycine .....02. Figure 02: Description macroscopique de la graine de soja 03. Figure 03 : Teneur de l'huile de soja en acides gras saturés et insaturés 04. Figure 04 : Formules chimiques des trois principales phosphatides des lécithines de soja....09.
Figure 05 : Installation de dégommage à l'eau	.15.
Figure 06 : Installation de dégommage à l'acide	16.
Figure 07 : Extraction et raffinage des huiles végétales	22.
Figure 08: Dégommage chimique et lavage	.25.
Figure 09: Les sites d'action des différents types de phospholipases	27.			Figure 10 : Formation des micelles
28.	Figure 11 : Pénétration de l'enzyme dans la micelle
29.
Figure 12 : Hydrolyse enzymatique des phospholipides en lyso-phospholipides	29.
Figure 13 : Dégommage avec l'enzyme Lecitase Ultra	31.
Figure 14 : Organigramme du complexe Cevital	...38.
Figure 15: Méthodologie d'échantillonnage lors du procédé chimique	.43.
Figure16 : Évolution de l'acidité en fonction des étapes du raffinage	59.				Figure17 : Évolution des traces de savon en fonction des étapes du raffinage
60.	Figure18 : Évolution de la couleur (Unité jaune) en fonction des étapes du raffinage
61.	Figure19: Évolution de la couleur (Unité rouge) en fonction des étapes du raffinage
62.

Liste des schémas

Schéma 01: Etapes de l'extraction de l'huile de soja brute	..07.
Schéma 02: Processus de dégommage SOFT	16.			Schéma 03 : Processus d'ultrafiltration miscellaire
17.
Schéma 04 : Processus de décoloration et filtration continus	20.				Schéma 05 : Processus de désodorisation
21.
Schéma 06 : Ajustement du pli tampon	30.
Schéma 07 : Réaction enzymatique dans les réacteurs	30.
Schéma 08: Déroulement du raffinage physique avec dégommage enzymatique	....32.

Schéma 09: Etapes du raffinage chimique de l'huile de soja brute réalisées chez Cevital 40.

Schéma 10 : Etapes du raffinage enzymatique effectuées au sein de Cevital 41.

Schéma 11 : Décomposition des pâtes de neutralisation au niveau de la section S24 42.

Liste des tableaux

Tableau I : Spécification de l'huile de soja brute 03.

Tableau II : Composition de l'huile de soja en acides gras ...04.

Tableau III : Constituants mineurs de l'huile de soja 05.

Tableau IV: Point de fumée de quelques huiles communes entièrement raffinées 06.

Tableau V : Composition de l'huile de soja en insaponifiables 11.

Tableau VI : Les composés éliminés durant le raffinage 13.

Tableau VII: Avantages et inconvénients du raffinage chimique 26.

Tableau VIII : Certaines caractéristiques des trois types d'enzymes 28.

Tableau IX : Avantages et inconvénients du raffinage enzymatique 33.

Tableau X : Composition moyenne de l'huile de soja brute et celle raffinée 34.

Tableau XI: Activités de Cevital .35.

Tableau XII: Laboratoires trouvés chez Cevital 37.

Tableau XIII : Caractérisation des deux types de raffinages ...41.

Tableau XIV: Les moyennes des résultats du test d'acidité obtenus le 07 - 07 - 07 52.

Tableau XV: Les moyennes des résultats des traces de savon (ppm) obtenus les

07 - 07 - 07, 10 - 07 - 07 et 14 - 07 - 07...53.

Tableau XVI: Les moyennes des résultats de la couleur (J / R) obtenus le 07 - 07 - 07.....53.

Tableau XVII: Les moyennes des résultats de l'humidité et des impuretés obtenus le

07 - 07 - 07...54.

Tableau XVIII: Les moyennes des résultats du taux de phosphore (ppm) obtenus les

07 - 07 - 07 et 14 - 07 - 07...54.

Tableau XIX: Les moyennes des résultats de l'indice de peroxyde obtenus le

07 - 07 - 07...55.

Tableau XX : Résultats des analyses des pâtes de neutralisation et des eaux de lavage 56.

Tableau XXI: Les moyennes des résultats de l'acidité, d'humidité, des impuretés et de

l'indice de peroxyde obtenus le 05 - 04 - 08 57.

Tableau XXII: Les moyennes des résultats des traces de savon et du phosphore obtenus le

05 - 04 - 08 57.

Tableau XXIII: Les moyennes des résultats de la couleur (J / R) obtenus le 05 - 04 - 08....58.

Liste des figures et tableaux en annexes

Figures

Figure 01: Effet de NaOH sur le dégommage enzymatique a.

Figure 02 : Effet de température sur Lecitase Ultra b.

Figure 03 : Effet de l'eau sur le dégommage enzymatique b.

Figure 04 : Effet de la dose de Lecitase Ultra ..c.

Figure 05 : Courbe d'étalonnage de phosphore e.

Tableaux

Tableau I: Composition d'huiles de soja génétiquement modifiées a.

Tableau II : Matériel, solutions et réactifs utilisés au cours des analyses c.

Tableau III: Huile de soja traitée chimiquement du 07/07/2007 au 25/07/2007 .f.

Tableau IV: Huile de soja traitée enzymatiquement du 05/04/2008 au 21/04/2008 l.

Sommaire

Sommaire

Introduction Erreur! Signet non défini.

Synthèse bibliographique

Chapitre I : Étude de l'huile de soja Erreur! Signet non défini.

I.1. Définition de l'huile de soja Erreur! Signet non défini.

I.2. Origine de l'huile de Soja Erreur! Signet non défini.

I.3. Composition et altérations chimiques de l'huile de soja Erreur! Signet non défini.

I.4. Obtention de l'huile brute de soja Erreur! Signet non défini.

Chapitre II : Raffinage de l'huile de soja Erreur! Signet non défini.

II.1. Définition et rôle du raffinage Erreur! Signet non défini.

II.2.Constituants éliminés au cours du raffinage Erreur! Signet non défini.

II.3. Les différentes étapes du raffinage Erreur! Signet non défini.

II.4. Manipulation et entreposage de l'huile désodorisée Erreur! Signet non défini.

II.5. Inconvénients du raffinage des huiles Erreur! Signet non défini.

II.6. Traitement des co-produits Erreur! Signet non défini.

II.7. Différents types de raffinage de l'huile de soja Erreur! Signet non défini.

II.7.1. Raffinage chimique Erreur ! Signet non défini.

II.7.2. Raffinage physique enzymatique Erreur! Signet non défini.

II.7.3. Comparaison entre l'huile brute et celle raffinée Erreur! Signet non défini.

Partie pratique

I. Présentation du complexe agroalimentaire Cevital Erreur ! Signet non défini.

I.1. Activités Erreur ! Signet non défini.

I.2. Raffinerie Erreur ! Signet non défini.

I.3. Contrôle de la qualité Erreur ! Signet non défini.

I.4. Organigramme du complexe Cevital Erreur ! Signet non défini.

I.5. Procédés effectués au niveau de Cevital Erreur ! Signet non défini.

I.5.1. Raffinage chimique Erreur ! Signet non défini.

I.5.2. Raffinage enzymatique Erreur ! Signet non défini.

I.5.3. Comparaison des deux procédés de raffinage Erreur! Signet non défini.

I.5.4. Traitement des pâtes de neutralisation au niveau de Cevital Erreur ! Signet non

défini.

II. Matériel et méthodes Erreur ! Signet non défini.

II.1. Echantillonnage Erreur ! Signet non défini.

II.2. Analyses physico-chimiques effectuées Erreur! Signet non défini.

Sommaire

II.2.1. Analyses physiques Erreur ! Signet non défini.

II.2.1.1. Détermination de la couleur Erreur! Signet non défini.

II.2.1.2. Détermination de la teneur en eau Erreur! Signet non défini.

II.2.1.3. Détermination de la teneur en impuretés Erreur! Signet non défini.

II.2.1.4. Détermination du potentiel d'hydrogène Erreur! Signet non défini.

II.2.2. Analyses chimiques Erreur ! Signet non défini.

II.2.2.1. Détermination de l'acidité Erreur! Signet non défini.

II.2.2.2. Détermination des traces de savon Erreur! Signet non défini.

II.2.2.3. Détermination de l'indice de peroxyde Erreur! Signet non défini.

II.2.2.4. Détermination des phosphatides (Dosage du phosphore) Erreur! Signet non

défini.

II.3. Détermination des pertes en huile Erreur! Signet non défini.

II.3.1. Analyse des pâtes de neutralisation Erreur! Signet non défini.

II.3.2. Analyse des eaux de lavage Erreur! Signet non défini.

III. Résultats et discussion Erreur ! Signet non défini.

III.1. Suivi des paramètres physicochimiques de l'huile de soja raffinée chimiquement

Erreur! Signet

non défini.

III.1.1. Évolution de l'acidité en fonction des étapes Erreur! Signet non défini.

III.1.2. Évolution des traces de savon en fonction des étapes Erreur! Signet non défini.

III.1.3. Évolution de la couleur en fonction des étapes Erreur! Signet non défini.

III.1.4. Évolution de l'humidité et des impuretés en fonction des étapes... Erreur! Signet

non défini.

III.1.5. Évolution du taux de phosphore Erreur! Signet non défini.

III.1.6. Évolution de l'indice de peroxyde Erreur! Signet non défini.

III.1.7. Détermination des pertes d'huile Erreur! Signet non défini.

III.2. Suivi des paramètres physicochimiques de l'huile de soja raffinée enzymatiquement

Erreur! Signet non

défini.

III.2.1. Acidité, humidité, impuretés et indice de peroxyde Erreur! Signet non défini.

III.2.2. Traces de savon et phosphores Erreur! Signet non défini.

III.2.3. Couleur Erreur ! Signet non défini.

III.2.4. Les pertes en huile Erreur! Signet non défini.

III.3. Comparaison des paramètres des deux huiles Erreur! Signet non défini.

III.3.1. Acidité Erreur ! Signet non défini.

III.3.2. Traces de savon et couleur Erreur! Signet non défini.

Conclusion Erreur ! Signet non défini.

Références bibliographiques

Sommaire

Annexes

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Introduction

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/100 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

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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).

1.2. 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

Chapitre I Étude de l'huile de soja

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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 (C18 :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	121°C minimum

Chapitre I Étude de l'huile de soja

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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).

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 (C18: 3)	7,5	%
Acide arachidique (0: 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.

Chapitre I Étude de l'huile de soja

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Chapitre I Étude de l'huile de soja

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

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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, aplatissage, extraction et séchage (Schéma 01) (Laisney, 1992 ; Debruyne, 2001).



Chapitre I Étude de l'huile de soja

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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).

Chapitre I Étude de l'huile de soja

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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).

Chapitre II Raffinage de l'huile de soja

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Chapitre II Raffinage de l'huile de soja

Chapitre II : Raffinage de l'huile de soja

II.1. Définition et rôle du raffinage

Les huiles brutes obtenues renferment un certains nombre d'impuretés indésirables, responsables du goût et de l'odeur désagréables et de leur mauvaise conservation.

Le raffinage a pour but, d'éliminer les acides gras libres, les produits d'oxydation, les arômes désagréables, les colorants, les produits toxiques (tels que pesticides, glycosides) mais également les phospholipides ainsi que les métaux (tels que fer et cuivre) présents à l'état de traces et généralement liés à des composés organiques (Mohtadji-Lamballais, 1989 ; Jamil et al., 1998).

II.2. Constituants éliminés au cours du raffinage

II.2.1. Les phosphatides ou phospholipides

Ils peuvent représenter 2 % de l'huile de soja (30 % de lécithine, 30 % de céphaline et 40 % d'inositol) ; les teneurs de l'huile brute en ces phospholipides dépend du mode de trituration employé (Denise, 1992).

Ils se présentent dans l'huile sous forme:

? Hydratables: Ces formes contiennent un groupe fortement polaire, ce sont en particulier la phosphatidylcholine et la phosphatidyléthanolamine qui sont aisément éliminés;

? Non hydratables: Ce sont les sels de calcium et de magnésium des acides phosphatidiques et des phosphatidylinositols. Ces formes non hydratables peuvent réagir avec des acides forts en donnant des sels monovalents et des acides, elles deviennent alors hydratables et forment des composés insolubles dans 1'huile (Figure 04) (Denise, 1992).

En outre, les phospholipides sont souvent liés à des métaux lourds comme le fer et le cuivre qui sont de puissants catalyseurs d'oxydation, surtout le cuivre qui présente une activité dix fois supérieure à celle du fer (Platon, 1988 ; Denise, 1992).



Figure 04: Formules chimiques des trois principales phosphatides des lécithines de soja (Aboiron et Hameury, 2004).

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Un lavage acide les élimine aisément au cours d'un raffinage chimique, mais tous les procédés de raffinage physique les conservent (Poisson et Narce, 2003).

L'élimination parfaite du phosphore est une opération très importante pour obtenir une bonne qualité de l'huile de soja. Les principaux inconvénients des phospholipides sont présentés comme suit:

-- Ils provoquent des émulsions;

-- Ils réduisent le rendement lors de 1'opération de filtration (colmatage des filtres);

-- Ils réduisent l'activité des terres de blanchiment;

-- Ce sont de puissants inhibiteurs des catalyseurs d'hydrogénation;

-- Leur présence conduit à des phénomènes de mousse lors de l'opération de désodorisation; -- Une huile raffinée mal débarrassée de ses phospholipides s'acidifie, s'oxyde et prend rapidement un goût désagréable (Denise, 1992 ; Jamil et al., 1998).

II.2.2. Les acides gras libres

Ils sont naturellement présents dans la graine où ils participent aux réactions biochimiques de la liposynthèse. Ils proviennent également de réactions d'hydrolyse enzymatique qui se produisent dans les huiles brutes soit au cours de leur obtention, soit au cours de leur stockage. Leur présence dans un corps gras peut être assimilée à celle d'un catalyseur d'oxydation (Denise, 1992).

L'élimination des acides gras libres s'effectue soit par voie chimique (neutralisation à la soude), soit par voie physique (entraînement à la vapeur). C'est l'opération la plus délicate et la plus importante du raffinage (Kartika, 2005).

II.2.3. Sucres libres et glycolipides

Ils proviennent des glucides présents dans les graines au moment de la récolte. Certains de ces composés forment avec l'eau des solutions colloïdales communément appelées « mucilages» et qui sont émulsifiantes. Les mucilages précipitent en présence d'alcali: La neutralisation chimique les fait donc disparaître complètement (Denise, 1992).

II.2.4. Glycérides partiels

Ils portent généralement la fonction ester en á ou en á', souvent considérés comme des agents émulsifiants très gênants, ils peuvent entraîner des pertes importantes lors des centrifugations qui entrent dans le procédé de raffinage (Denise, 1992).

II.2.5. Tocophérols et Stérols

La partie insaponifiable de l'huile représente 1,6 % de l'huile brute et 0,6 % à 0,7 % de l'huile raffinée (Tableau V). Elle se compose essentiellement de stérols et de tocophérols (Pouzet, 1992).

Chapitre II Raffinage de l'huile de soja

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Tableau V: Composition de l'huile de soja brute en insaponifiables (Pouzet, 1992).

Insaponifiable : 0,5-1,6%
Stérols (en mg/100g) 250 - 418 Composition des stérols: (en % des stérols totaux) Cholestérol < 1 Brassicastérol - Campestérol 19 - 23 Stigmastérol 17 - 19 ß sitostérol 47 - 59 A5Avénastérol 2 - 4 A7 Stigmastérol 1 - 3 A7 Avénastérol 1 - 2 Ergostérol < 3	Tocophérols (en mg/100g) 80 - 167 Composition des tocophérols: (en % des tocophérols totaux) Alpha tocophérol 5 - 10 Béta tocophérol 2 - 3 Gamma tocophérol 44 - 60 Delta tocophérol 30 - 43 Tocotriénols - Alcools triterpéniques (en mg/100g) -

? Les tocophérols

Ce sont des antioxygènes. La teneur en tocophérols dans une huile de soja brute est de l'ordre de 150 à 280 mg pour 100 g d'huile. Après raffinage, la teneur se situe à 90 à 150 mg pour 100 g d'huile avec une répartition de : Alpha tocophérol 10 %, beta tocophérol 3 %, gamma tocophérol 63 %, delta tocophérol 24 %.

Activité antioxydante : alpha < beta < gamma < delta.

Activité vitaminique : alpha > beta> gamma> delta (Platon, 1988).

Une partie des tocophérols disparaît au cour du raffinage surtout lors de la désodorisation (Denise, 1992).

? Les stérols

Il s'agit de molécules complexes à plusieurs cycles avec une fonction alcool, dont le principal représentant est le cholestérol. Ils sont retrouvés soit à l'état libre ou combiné avec un acide gras. Les végétaux contiennent des stérols qui leur sont spécifiques (Cossut et al., 2002). Comme le Campestérol présent dans l'huile de soja (Camacho, 1999). Une partie de ces stérols est entraînée à la vapeur lors de la désodorisation (Denise, 1992).

II.2.6. Colorants

Le ß-carotène se rencontre dans toutes les huiles végétales, c'est un colorant particulièrement sensible à la chaleur et à l'oxydation. La chlorophylle est présente à un degré moindre, dans les huiles de soja (Denise, 1992).

Les colorants d'origine oxydative sont responsables de la couleur brune de certaines

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huiles. Ils sont beaucoup plus gênants que les précédents car ils ne sont que peu retenus par les produits adsorbants utilisés pour décolorer les huiles (Kartika, 2005).

II.2.7. Substances d'origine externe

Il s'agit la plupart du temps de pesticides qui se trouvent à la surface des graines au moment de la récolte ou qui sont introduits au cours du stockage pour lutter contre l'infestation par les insectes.

Ils sont facilement détruits par hydrolyse lors de la neutralisation à la soude, ou par entraînement à la vapeur lors de l'opération de désodorisation (Denise, 1992).

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Le tableau VI regroupe les éléments éliminés au cour du raffinage de l'huile.

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Tableau VI : Les composés éliminés durant le raffinage (Platon, 1988 ; Denise, 1992).

Opérations	Composants éliminés	Composants parasites introduits
Stockage	-	Acides gras libres
	Mucilages, phosphatides, glycolipides
	et composés protidiques.	Eau
Démucilagination	La chlorophylle est partiellement éliminée surtout si l'acide phosphorique est utilisé.
Neutralisation	Acides gras libres, phosphatides
	résiduels, composés de dégradation d'origine oxydative, composés métalliques, Matières colorantes réduites, Insecticides.	Savon Eau
Lavage	Savon, traces de soude, phosphatides
	résiduels.	Eau
Séchage	Eau	_
Décoloration	Pigments (caroténoïdes et	Peroxydes et
	chlorophylliens essentiellement)	formation
	Savon	d'isomères à
	Hydrocarbures polycycliques (si	double liaisons
	traitement au charbon actif)	conjuguées.
		Acides gras libres
Désodorisation	Acides gras libres, substances volatiles	Formation
	responsables de l'odeur et du goût, peroxydes, pigments et produits de leur dégradation, pesticides, stérols et tocophérols.	d'isomères géométriques et de dimères.

II.3. Les différentes étapes du raffinage

Le raffinage comprend une série de traitements qui sont: La démucilagination, la neutralisation, le lavage, le séchage, la décoloration, la filtration et la désodorisation (Mohtadji- Lamballais, 1989).

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II.3.1. Démucilagination

Le dégommage ou la démucilagination consiste à éliminer de l'huile brute les composés susceptibles de devenir insolubles par hydratation (phospholipides, lipoprotéines, etc.) ou d'être éliminés avec la phase aqueuse (Glucides).

Généralement, seules les huiles d'extraction qui contiennent normalement 2 à 4 fois plus de phospholipides qui sont dégommés que les huiles de pression (Denise, 1992).

Que le procédé utilisé soit physique ou chimique, les trois principes de base du processus de dégommage sont résumés comme suit:

- Elimination de phospholipides par la formation de micelles;

- Hydratation rapide des phospholipides;

- Elimination des phospholipides non hydratables par un traitement avec des acides (Ruiz-Mendez, 1999).

Il existe différents types de protocoles de dégommage de l'huile de soja : Le dégommage à l'eau, à l'acide, le dégommage SOFT, le dégommage micellaire et le dégommage enzymatique (Kartika, 2005).

II.3.1.1. Le dégommage à l'eau

L'huile brute, en général, est dégommée avec de l'eau dans les extracteurs de fève de soja et ce n'est que rarement qu'arrivent aux raffineries des huiles de soja à raffiner avec plus de 200 ppm de phosphore (Graciani Constante, 1999a).

C'est un traitement à l'eau chaude qui insolubilise les phospholipides ainsi que diverses matières colloïdales (Cheftel et Cheftel, 1992). L'huile brute est chauffée à 80°C dans un échangeur à plaques. Elle reçoit un appoint de 2 à 3 % d'eau avant de passer dans un mélangeur rapide puis dans un contacteur à axe vertical dans lequel le mélange huile-eau est brassé pendant une demi-heure avant centrifugation sur séparateur continu classique (Figure 05) (Denise, 1992). Les conditions de séparation doivent être optimisées afin d'éviter les pertes en huile, tout en conservant une bonne efficacité de séparation. Les paramètres clés sont la quantité d'eau ajoutée, la température, la vitesse de rotation et la durée d'agitation (Kartika, 2005).

L'huile de soja dégommée avec de l'eau, est l'huile utilisée au niveau commercial et, celle qui dans une immense majorité des cas, arrivera aux industries de raffinage pour sa transformation (Graciani Constante, 1999a).

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Eau

Echangeur

Mélangeur

Vapeur

Réacteur

Séparateur

Pâtes

Echangeur

Vapeur

Vide

Séchage

Stockage

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Figure 05 : Installation de dégommage à l'eau (Logan, 2003).

II.3.1.2. Le dégommage à l'acide

Le taux de phosphores de l'huile brute dégommée à l'eau, passe de 800 ppm à 150 - 200 ppm ces derniers représentent principalement les phospholipides non hydratables dont l'élimination est nécessaire pour le raffinage physique, et peut être réalisée grâce à un dégommage à l'acide (Jamil et al., 1998). Il consiste à disperser dans l'huile brute des acides comme les acides phosphorique, citrique, acétique, 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 (Kartika, 2005).

On ajoute 1 à 3 °/°° d'acide phosphorique commercial à 75 °/° (v/v) à de l'huile brute

chauffée jusqu'à 60°C. Après un brassage durant 20 minutes, le mélange est réchauffé à 90°C et reçoit un ajout de 2 à 3 % d'eau avant d'être brassé à nouveau pendant 20 minutes pour permettre l'hydratation des phospholipides. Le mélange est ensuite refroidi jusqu'à 50°C pour

insolubiliser les phosphatides avant leur séparation par
centrifugation (Figure 06) (Denise, 1992).

Les principaux facteurs qui influencent l'efficacité de ce type de dégommage sont la concentration d'acide, la température et le temps d'opération (Ruiz-Mendez, 1999).

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Huile brute

Echangeur

Vapeur

Eau

Mélangeur

Acide

Mélangeur

Réacteur

Séparateur

Séchage/ Stockage

Pâtes

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Figure 06 : Installation de dégommage à l'acide (Logan, 2003).

II.3.1.3. Dégommage SOFT

Il est basé sur la mise en contact de l'huile brute, ou dégommée à l'eau, avec une solution aqueuse d'un agent chélatant: l'acide éthylène diamine tétra acétique (EDTA) ou l'un de ses sels. L'avantage du procédé réside dans la douceur du traitement permettant d'atteindre une haute qualité d'huile en une seule étape et des taux de phosphore résiduel inférieurs à 5 ppm (Schéma 02) (Kartika, 2005).

Huile brute

Chauffage

EDTA et Eau

Mélange

Entreposage



Séparation

Huile complètement dégommée

Gommes

Schéma 02: Processus de dégommage SOFT (Münch, 2003).

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II.3.1.4. Dégommage miscellaire

Le dégommage miscellaire met en oeuvre les techniques membranaires. L'application de cette technique au raffinage des huiles ouvre de larges perspectives car ce sont des procédés simples, avec une faible consommation énergétique, facilement extrapolables, et ne nécessitant pas de produits chimiques additionnels. Plusieurs auteurs ont montré que cette technique permet d'éliminer totalement les phospholipides, tout en retenant les pigments et certains acides gras libres. Les techniques ont été surtout étudiées pour le raffinage de mélange huile-solvant organique (Schéma 03) (Kartika, 2005).





Miscella brute (Huile brute avec Hexane)

Ultrafiltration

Distillation

Ultrafiltration

Distillation

Huile complètement dégommée Lécithine

Schéma 03: Processus d'ultrafiltration miscellaire (Münch, 2003).

II.3.1.5. Dégommage enzymatique

La démucilagination enzymatique est un type de procédé physique performant, qui produit des rendements en huile plus élevés. Elle consiste à transformer les phospholipides non hydratables en lyso-phospholipides hydrophiles sous l'action d'une phospholipase (Anonyme I, 2004 ; Kartika, 2005). La teneur en phosphore de l'huile de soja démucilaginée passe sous le seuil des 10 ppm, atteignant même des teneurs de 3 ppm, des résultats comparables à ceux du procédé chimique. Après décoloration, la teneur en phosphore de

l'huile devient quasiment nulle (Anonyme I, 2004).
Le procédé d'origine, ou démucilagination EnzyMax a été breveté en 1992 par la société d'ingénierie allemande Lurgi, qui a mis au point le procédé et conçu une usine spéciale (Anonyme II, 2001).

II.3.2.Neutralisation

L'élimination des acides gras libres est l'opération la plus importante du raffinage. La neutralisation par les bases élimine les acides gras sous forme de savons appelés communément « pâtes de neutralisation », qui comprennent outre les savons de sodium et la

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soude, de l'eau, du sel, des phosphates de sodium, des mucilages, de l'huile neutre entraînée, des colorants, des produits d'oxydation (difficile de s'en débarrasser par des procédés physiques: adsorption sur les terres décolorantes) et des contaminants divers (Denise, 1992). Les réactions qui ont lieu lors de ce processus sont:

? La neutralisation de l'excès d'acide phosphorique ajouté pour dégommer les huiles.

? La neutralisation des acides gras libres en formant les savons sodiques:

R-COOH + NaOH R-COONa + H2O

Acide gras base savon eau

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 contenant une quantité de phosphore résiduelle inférieure à 2 ppm.

? La possibilité que l'excès d'alcali ajouté pour neutraliser les acides gras, quand la température de l'huile est élevée et l'alcali concentré, produise une saponification partielle des triglycérides pour engendrer du glycérol et des savons sodiques. Cette réaction, appelée « saponification parasite » par beaucoup de raffineurs, est totalement nuisible puisqu'elle augmente en grande mesure les pertes et doit donc être évitée.

Les deux premières réactions sont vraiment beaucoup plus rapides que la troisième, ce qui permet de réaliser la neutralisation chimique des acides libres dans les huiles, dans certaines conditions sans qu'il y ait de façon notable, la saponification parasite (Graciani Canstante, 1999b).

Industriellement, les procédés de neutralisation les plus utilisés sont les procédés continus connus sous le nom de Long-mix qui augmentent les temps de contact avec la solution de soude. Le Short-mix permet de minimiser les pertes (Kartika, 2005), avec ce procédé, la soude est ajoutée à une température légèrement inférieure à 90°C. Une fois le mélange bien homogénéisé et la courte période de temps de réaction est passée,Il est procèdé à la centrifugation et à la séparation des phases. Avec le procédé « Long mix », la température de l'huile, quand la soude est ajoutée, doit être comprise entre 30 - 33°C, et ne doit jamais atteindre 38 - 40°C. Elle doit être maintenue un certain temps de contact, entre 5 et 15 minutes, après que le mélange entre les deux phases ait été réalisé convenablement. Postérieurement, la température est élevée jusqu'à 70 - 75°C avec un échangeur de chaleur, pour favoriser la séparation des phases lors de la centrifugation (Graciani Canstante, 1999b).

Il est possible de coupler démucilagination et neutralisation. Dans ce cas, phospholipides et savons sont séparés en une seule étape de centrifugation. Les deux opérations sont effectuées en continu à 80°C environ (Cossut et al., 2002).

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II.3.3. Lavage et séchage

C'est l'opération qui permet d'éliminer les substances alcalines (savons et soude en excès) présentes dans l'huile à la sortie de la turbine de neutralisation, ainsi que les dernières traces de métaux, de phospholipides et autres impuretés. Il est essentiel que l'huile brute ait subi une bonne séparation. Dans le cas contraire, il peut se produire des émulsions importantes et une partie du savon risque de ne pas être éliminée.

Le lavage est plus efficace lorsqu'il est effectué en deux stades, et l'eau de lavage doit être la plus chaude possible (90°C).

Si toutes les opérations en amont ont été menées correctement, l'huile lavée contient moins de 30 ppm de savon.

L'humidité présente dans l'huile lavée est éliminée avant l'opération de décoloration car elle peut provoquer un colmatage rapide des filtres, surtout en présence de savon.

L'huile neutralisée sortant du lavage, à une température de l'ordre de 90°C, est pulvérisée dans une tour verticale maintenue sous une pression de 30 à 60 torrs (Denise, 1992).

II.3.4 Décoloration

Cette opération vise à éliminer les pigments de l'huile (chlorophylle et pigments caroténoïdes), nuisibles à sa couleur et à sa conservation, que la neutralisation n'a que très partiellement détruits (Mohtadji-Lamballais, 1989 ; Denise, 1992). Pendant cette étape, sont aussi adsorbés des produits primaires et secondaires d'oxydation, des métaux, des savons, des composés phosphatidiques et polyarômatiques ainsi que certains composés moins profitables, comme les tocophérols (Ruiz-Mendez, 1999).

À cet effet, l'huile préalablement chauffée au dessus de 100°C et déshydratée, est traitée par du charbon activé ou autre adsorbant (Cheftel et Cheftel, 1992).

? Agents décolorants

? Terres décolorantes

Les terres naturelles ou terres à foulon sont employées telles quelles car elles possèdent un pouvoir décolorant naturel. Ce sont des argiles plastiques qui sont en général simplement séchées et finement broyées pour accroître la surface de contact. Ces terres sont peu actives et ne sont pas activables. Leur emploi est donc limité aux huiles très faciles à décolorer (Denise, 1992).

En général les terres actives, notamment la bentonite, ne possèdent aucun pouvoir décolorant à l'état naturel. Ce sont des argiles plastiques de type « Montmorillonites » (Denise, 1992 ; Hamzaoui et al., 2004).

L'activation consiste à transformer les silicates en silice colloïdale qui possède un fort pouvoir adsorbant. Cette transformation est réalisée par voie chimique par l'action d'acides forts à des températures variant de 80 à 130°C (Denise, 1992; Kartika, 2005).

L'acide fort agit en remplaçant des cations par des protons tout en augmentant considérablement la surface adsorbante. La qualité de la terre dépend des quantités d'acide employées, du temps de contact, et de la température après réaction (Denise, 1992).

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Les études ont montré que leur activité est très bonne vis à vis des â-carotènes, des chlorophylles, des aldéhydes et des cétones (Kartika, 2005).

? Charbons actifs

En général, les charbons actifs renferment 95 à 98 % de charbon, mais leur caractère spécifique vient de leur porosité (Denise, 1992). L'activation est conduite par voie chimique, sous l'action d'acides oxygénés peu volatils, des acides phosphoriques, du chlorure de zinc, des carbonates de potassiums, ou par activation gazeuse par l'air; la vapeur ou le dioxyde de carbone (CO2) (Kartika, 2005).

Les charbons actifs sont seuls capables d'éliminer les hydrocarbures aromatiques polycycliques qui peuvent être présents en quantité non négligeable dans certaines huiles végétales (Denise, 1992).

II.3.5. Filtration

L'enlèvement total de la terre décolorante de l'huile par filtration est très important car le résidu d'argile agit en tant que pro-oxydant puissant et salit le matériel à l'aval (Mustapha et Stauffer, 2002).

Dans l'industrie du raffinage des huiles végétales, les filtres habituellement utilisés après décoloration mettent en oeuvre des surfaces filtrantes constituées le plus souvent de toiles métalliques (exemple: filtre Niagara lorsqu'il s'agit d'installation continue).

Les filtres Niagara sont équipés d'une série d'éléments filtrants toujours verticaux constituants la partie la plus importante du matériel. Les éléments filtrants sont montés individuellement sur une rampe centrale (Denise, 1992). L'huile décolorée doit être protégée contre les excès thermiques et l'oxydation étant donné que l'huile à ce niveau du processus de raffinage est dans son état le moins stable (Schéma 04) (Mustapha et Stauffer, 2002).



Huile brute

Pompe huile brute Echangeur thermique Mélangeur

Tank d'argile activée Blanchisseur

Pompe huile décolorée Filtres à pression

Tank d'huile mâle décolorée

Récepteur huile filtrée

Pompe huile décolorée

Vapeur

Condensa

Terre de blanchiment

Vapeur directe

Terre usée

Sous vide

Terre usée

Vapeur

Huile décolorée

Schéma 04: Processus de décoloration et filtration continus (Münch, 2003).

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II.3.6. Désodorisation

La désodorisation, comme son nom l'indique, a pour but d'éliminer les substances volatiles comme les aldéhydes et les cétones, qui donnent une odeur et une saveur désagréables à l'huile, ainsi que les acides gras libres encore présents dont certains sont très sensibles à l'oxydation (Cheftel et Cheftel, 1992; Casimiro-Soriguer, 1999).

Cette opération consiste à injecter de la vapeur sèche dans l'huile maintenue sous vide (3 - 5 mmHg) à haute température (~ 250°C) (Denise, 1992 ; Casimiro-Soriguer, 1999). Un chauffage prolongé à température élevée doit être évité, car il risque de provoquer une polymérisation.

L'absence d'air est impérative, on ajoute parfois des antioxydants ainsi que certains sels (citrates, phosphates, tartrates) qui complexent les traces de métaux de cuivre et de fer, pouvant être présents (Cheftel et Cheftel, 1992).

En continu, elle est réalisée dans des tours cylindriques où l'huile entre par la partie supérieure et descend par une série de disques, ou bien de colonne, où circule le gaz d'entraînement à contre-courant, de bas en haut. Ce processus présente une économie considérable tant de vapeur que de calories en utilisant l'huile chaude qui sort par la partie inférieure de la colonne pour chauffer l'huile décolorée qui pénètre par la partie supérieure (Ruiz-Mendez, 1999).



Schéma 05: Processus de désodorisation (Münch, 2003).

S'il n'a pas été procédé au préalable à l'élimination des acides gras par la neutralisation avec de l'alcali, ces acides gras sont éliminés par distillation à cette étape. Le processus total s'appelle « Raffinage physique » ou « distillation neutralisante ». C'est un processus de distillation à vide et à haute température, qui est réalisé avec entraînement à la vapeur d'eau (Ruiz-Mendez, 1999; Belitz et al., 2004).

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est conduite à des températures plus élevées de l'ordre de 260

tocophérols à des niveaux

isomères trans

à partir de l'acide

Dans ce cas, la désodorisation 280°C, ce qui a pour conséquence l'abaissement de la teneur en plus bas et la formation d'une quantité appréciable d' linolénique (Platon, 1988).

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La distillation neutralisante n'est applicable qu'aux huiles fluides brutes obtenues à partir de graines de qualité parfaite (soja) . La qualité de ces huiles dépend essentiellement de l'efficacité du prétraitement (Denise , 1992).

La figure 07 ci dessous présente les traitements que les graine une huile comestible.

s de soja subissent pour avoir



Figure 07 : Extraction et raffinage des huiles végétales (Nicolay et Roulin, 2004).

II.4. Manipulation et entreposage de l'huile désodorisée

Une manipulation et un entreposage corrects de l'huile de soja désodorisée sont aussi importants que le raffinage afin d'assurer un produit de qualité au consommateur (Woerfel, 1990). Il faut pour cela la sécher, pour éviter l'hydrolyse des triglycérides, la filtrer et la placer à l'abri de l'air sous azote par exemple (Cheftel et Cheftel, 1992; Kartika, 2005).

Les réservoirs de stockage pour l'huile désodorisée doivent être prévus pour être vidangés complètement, car des restes minimes d'huile oxydée peuvent créer une oxydation à la charge suivante, ils doivent être également remplis par le bas afin de minimiser l'exposition à l'air

(Woerfel, 1990).

Chapitre II Raffinage de l'huile de soja

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Chapitre II Raffinage de l'huile de soja

II.5. Inconvénients du raffinage des huiles

Les inconvénients liés au raffinage sont:

? Modification qualitative de la composition de l'huile au préjudice des nutriments essentiels (protéines, acides gras insaturés, vitamines, minéraux et oligo-éléments, fibres); ? Destruction de la vitamine F à fort pouvoir antioxydant;

? Transformation de la structure moléculaire des acides gras: - Saturation d'une partie des acides gras insaturés, qui deviennent inactifs sur le plan biologique (perte de l'activité vitaminique E), mais favorisent les maladies métaboliques de surcharge (maladies cardio-vasculaires et surcharge pondérale), - Inversion de configuration spatiale de la molécule autour de la double liaison (formes "Cis"&"Trans") : La majorité des acides gras insaturés naturels sont de configuration "cis", ils pivotent en position "trans", qui a deux inconvénients majeurs: D'une part, elle favorise l'athérosclérose, d'autre part, des études épidémiologiques font suspecter ces graisses "trans" de favoriser certains cancers (notamment du sein, côlon et prostate) (Le Goff, 1998).

II.6. Traitement des co-produits

II.6.1. Pâtes de neutralisation

Outre les savons formés par la neutralisation des acides gras libres de l'huile brute, les soap stocks contiennent, pour l'essentiel, des phospholipides et de l'huile brute entraînée. Après dilution, ils sont traités à l'acide, ce qui provoque la transformation des savons en acides gras. Pour que la réaction soit la plus rapide et la plus complète possible, elle est conduite à 90°C (Denise, 1992).

Les huiles à base d'huiles acides de soja, colza, tournesol et/ou maïs contiennent 40 à 60 % d'acides gras polyinsaturés : Oméga 6 et oméga 3, car les huiles acides sont principalement des mélanges obtenus à partir des pâtes de neutralisation du raffinage chimique des huiles brutes ou des acides gras issus de la distillation neutralisante (Rossignol-Castera et al., 2005).

II.6.2. Terres provenant de la décoloration

Le traitement des terres usagées issues des différentes étapes de raffinage est une opération importante liée à la protection de l'environnement (Pagès, 1994). Lorsque la récupération de l'huile par solvant n'a pas été prévue dans le procédé, il n'existe que peu de moyens pour se débarrasser des terres usées: Les traitements par des solutions alcalines ne permettent qu'une récupération très partielle d'une huile de mauvaise qualité qui est tout juste bonne à être mélangée aux huiles acides (Denise, 1992), ou qui trouve débouché à l'alimentation animale (Pagès, 1994).

La terre ainsi traitée contient encore trop de matière grasse (10 à 20 %). Il est possible, bien que cela pose de nombreux problèmes, d'incinérer les terres usées avec

Page 24

récupération de l'énergie produite (Denise, 1992).

Par contre la terre traitée, dégraissée et séchée peut être alors éliminée en décharge ou partir

en valorisation agricole (épandage contrôlé) en conformité avec les dispositions
environnementales réglementaires (Pagès, 1994).

II.6.3. Co-produits de la désodorisation

L'huile récupérée dans les laveurs de vapeur présente généralement une acidité de 25 à 60 %. Elle est mélangée aux huiles acides à moins qu'elle ne soit isolée pour être traitée ultérieurement en vue d'y récupérer les stérols.

L'huile entraînée dans les condenseurs barométriques n'est pas récupérée pour la valeur marchande qu'elle représente, mais pour éviter d'envoyer à l'égoût une eau chargée de matière grasse. Il suffit pour cela de placer entre les condenseurs barométriques et le rejet des eaux usées un décanteur de dimension adaptée (Denise, 1992).

II.6.4. Traitement des eaux résiduaires

Les eaux provenant des lavages sont dégraissées par décantation dans des florentins ou par centrifugation. Elles sont ensuite réunies avec les eaux émises par l'atelier de traitement des pâtes de neutralisation. Comme ces eaux sont très acides, elles décomposent les savons dissous dans les eaux de lavage libérant ainsi de la matière grasse qui peut être facilement récupérée à l'aide d'un flottateur.

Après ce premier dégraissage, l'effluent doit au moins être soumis à un prétraitement avant d'être envoyé à l'égoût. Le prétraitement des eaux résiduaires consistent à les neutraliser à la soude si la législation locale le permet ou si non à la chaux. Dans ce cas il faut investir dans une installation coûteuse (Denise, 1992).

II.7. Différents types de raffinage de l'huile de soja

II.7.1. Raffinage chimique

? Etapes

Le raffinage alcalin classique comprend généralement les étapes suivantes:

? Démucilagination ou dégommage: Élimination des mucilages à l'eau ou par des solutions acides (acide phosphorique ou citrique) (Ollivier et al., 2005);

? Neutralisation: Neutralisation des acides gras libre par un léger excès de solution d'hydroxyde de sodium.

L'huile sort de la turbine de démucilagination à 60°C - 80°C et passe dans un échangeur à plaques qui élève la température jusqu'aux environ de 90°C. La solution neutralisante est alors injectée par un système de pompe doseuse. Au départ, la quantité de soude est réglée à 5 - 10 % au dessus de la quantité calculée pour la neutralisation complète des acides gras libres et de l'acide phosphorique présent dans l'huile. Le mélange d'huile et de soude passe dans un mélangeur rapide ou un mélangeur statique avant d'être envoyé vers la centrifugeuse destinée à séparer les pâtes de neutralisation (Denise, 1992 ; FAO, 1994).

Chapitre II Raffinage de l'huile de soja

Page 25

Pour le lavage il est plus efficace de l'effectuer en deux stades pour éliminer les savons et les phospholipides hydratés (Figure 08) (Platon, 1988 ; Denise, 1992);



Soude

Mélangeur

Séparateur

Eaux de lavage

Figure 08 : Dégommage chimique et lavage (Logan, 2003).

? Décoloration: Élimination des pigments et des colorants par voie physique uniquement par des terres ou charbons adsorbants (Ollivier et al., 2005) ;

Dans une installation Niagara, la filtration exige l'utilisation de deux filtres fonctionnant en parallèle : Pendant que le premier est en cour de filtration, le second peut être débâti et préparé pour le cycle suivant (Denise, 1992) ;

? Désodorisation: Èlimination des produits odorants et volatils par injection de vapeur d'eau dans l'huile chauffée (180°C - 240°C), à basse pression (2 - 6 mbar) (FAO, 1994 ; Ollivier et al., 2005).

? Avantages et inconvénients

Les avantages et les inconvénients du raffinage chimique sont présentés dans le tableau suivant:

Chapitre II Raffinage de l'huile de soja

Page 26

Tableau VII: Avantages et inconvénients du raffinage chimique (Denise, 1992 ; (Münch, 2003 ; Anonyme I, 2004).

Avantages	Inconvénients
- Permet de raffiner les huiles même si elles	- Produit d'importants volumes de pâtes de
ont subit un début de dégradation;	neutralisation;
- Effet décolorant de la neutralisation à la	- Provoque des pertes importantes par
soude, ce qui facilite la décoloration et la	entraînement d'huile neutre dans les soap
désodorisation	stocks;
- Consommation moindre de terre	- Une quantité de soude caustique excessive
décolorante;	peut causer une saponification et des pertes
- Récupération de l'huile acide à partir du	d'huile supplémentaires;
distillat.	- Le procédé chimique utilise d'importantes quantités de produits chimiques agressifs, qui peuvent avoir un impact négatif sur l'environnement;
	- Les eaux de lavage entraînent une quantité notable d'huile neutre;
	- La rétention d'huile dans la terre usée est comprise entre 23-30 %.

II.7.2. Raffinage physique enzymatique

La démucilagination enzymatique est un type de procédé physique durant lequel une phospholipase transforme les phospholipides non hydratables en lyso-phospholipides, insolubles dans l'huile, pouvant être éliminés par centrifugation (Kartika, 2005 ; Olsen, 2005).

? Enzymes utilisées et réaction enzymatique

? Différents types de phospholipases

Il existe cinq sous-classes de phospholipases : A1, A2, B, C, et D (Figure 09).



Chapitre II Raffinage de l'huile de soja

Page 27

X= H, Choline, Ethanolamine, Sérine, Inositol, etc.

Figure 09 : Les sites d'action des différents types de phospholipases (Münch, 2004).

Uniquement les phospholipases A1 et A2, sont couramment commercialisées et libèrent un seul acide gras par molécule de lécithine (Münch, 2004).

La première huilerie au monde à avoir adopté la démucilagination enzymatique est Cereol et cela, en faisant appel dés 1994 à Lecitase 10L (phospholipase A2 de Novozymes). Mais l'approvisionnement était limité car cette enzyme est extraite de pancréas de porc. La démucilagination avec Lecitase 10L nécessite une teneur en eau élevée dans l'huile brute (5%), ce qui peut poser des problèmes de séparation car les mucilages risquent de ne pas former de pâtes (Anonyme II, 2001).

Ces inconvénients ont été surmontés en 2000 avec le lancement d'une phospholipase (A1) de deuxième génération; la Lecitase Novo d'origine microbienne (Anonyme II, 2001). Cette enzyme nécessite une teneur en eau de 1,5 % pour la démucilagination, active à un pH optimum ~5 et à une température comprise entre 40 - 45°C (Anonyme II, 2001 ; Clausen, 2001).

Lecitase Ultra, une phospholipase de troisième génération (A1) d'origine microbienne (Thermomyces lanuginosus/Fusarium oxysporum), a été mise au point par Novozymes et utilisée pour la première fois par la société chinoise Southseas en 2003. Cette enzyme est produite par fermentation submergée d'Aspergillus oryzae génétiquement modifiée. Elle possède une ester carboxylique hydrolase capable de transformer les phospholipides hydratables et non hydratables en lyso-phospholipides, son activité est maximale à pH=5. Si la température est supérieure à 40°C, son activité est prédominante sur les phospholipides et négligeable sur les triglycérides (Andersen, 2004 ; Yang et al., 2006). Les caractéristiques des trois enzymes sont regroupées dans le tableau VIII:

Chapitre II Raffinage de l'huile de soja

Tableau VIII: Certaines caractéristiques des trois types d'enzymes (Yang et al., 2006).

Enzymes Caractéristiques	Lecitase 10L	Lecitase Novo	Lecitase Ultra
Source	Poncréas du porc	Fusarium oxysporum	Thermomyces lanuginosus Fusarium oxysporum
Spécificité	Phospholipase A2	Phospholipase A1	Phospholipase A1
Masse moléculaire kDa	12 - 14	28	35
Température d'hydrolyse (°C)	70 - 80	50	60
Ca^2+ dépendant	Oui	Non	Non

? Réaction enzymatique

Une petite quantité d'eau avec une grande quantité d'ions métalliques rendent les micelles dures, difficiles à éliminer (figure 10). Le gonflement de ces dernières (augmentation de l'interface eau / huile) est assuré par l'ajout de l'acide citrique durant l'étape du dégommage et cela en chélatant avec les ions afin de permettre aux phospholipases d'y pénétrer (Figure 11) (Münch, 2004).

La réaction catalysée par l'enzyme est schématisée dans la figure 12.



Huile

Eau

PC PI PE AP

PC : Phosphatidyl Choline. PI : Phosphatidyl Inositol. PE : Phosphatidyl Ethanolamine. AP: Acide Phosphatidique.

Page 28

Figure 10: Formation des micelles (Münch, 2004).

Chapitre II Raffinage de l'huile de soja



Huile

Eau

Page 29

Figure 11: Pénétration de l'enzyme dans la micelle (Münch, 2004).

L'enzyme hydrolyse, à l'interface, les phospholipides en libérant les acides gras dans la phase huile rendant ainsi la molécule plus hydrophile. Cette dernière est éliminée par centrifugation dans la phase aqueuse (Figure 12) (Münch, 2004).





Huile

Eau

Hydrolyse

Huile

Eau

Figure 12: Hydrolyse enzymatique des phospholipides en lyso-phospholipides (Münch, 2004).

? Etapes

Le procédé d'EnzyMax comprend trois importantes étapes:

? Porter les phospholipides à l'interface eau / huile:

- Ajout de l'acide citrique pour chélater les métaux;

- Emulsionner la mixture pour fournir de larges surfaces;

- Ajuster le pH de l'huile à 5;

? Réaction de l'enzyme:

- Addition de la solution d'enzyme;

- Convertir les phospholipides à la forme Lyso;

? Séparation:

- Centrifuger pour éliminer les gommes et l'eau de l'huile (Münch, 2003 ;

Münch, 2004 ; Jahani et al., 2008).

Chapitre II Raffinage de l'huile de soja



Entreposage 5 min

Dégommage à l'eau

Chauffage à 70°C

Huile brute

Mélange (Métaux)

Solution d'acide citrique (35%)

Solution de NaOH (10%)

Séchage

Lécithine

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Schéma 06 : Ajustement du pH (Münch, 2003).

? Pour la démucilagination enzymatique, l'enzyme doit agir dans une gamme de pH étroite, entre 4 et 5, pour éviter la formation de dépôts de citrate de calcium sur les centrifugeuses (Anonyme II, 2001).

? Le dosage de l'acide citrique est de 0,04 - 0,1 %.

? Un mélange efficace assure un bon contact entre l'acide citrique et les métaux (Schéma 06).



Chauffage à
70°C

Refroidissement à
45°C

Huile complètement dégommée

Mélange
intensif

Solution
enzymatique

Gommes

Séparation

Entreposage
4 à 6 h

Schéma 07 : Réaction enzymatique dans les réacteurs (Münch, 2003).

Chapitre II Raffinage de l'huile de soja

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? Un refroidissement jusqu'à 45 - 55 °C fournit les conditions optimales pour la réaction enzymatique.

? L'addition de NaOH pour garder le pH optimal de la réaction.

? Ajout de 30g (30 ppm) d'enzyme Lecitase Ultra par une tonne d'huile à traiter (Münch, 2004 ; Novozyme, 2008).

? Un mélange intensif doit permettre un contact intime entre l'huile, l'acide citrique,
NaOH, et l'enzyme.

? Le temps de rétention est compris entre 4 et 6 heures.

? Un chauffage à 70°C sert à inactiver l'enzyme, et à assurer une bonne centrifugation.

? Les mucilages sont éliminés en une seule centrifugation et l'huile produite est
quasiment exempte de phosphore (Schéma 07) (Anonyme I, 2004 ; Novozyme, 2008). La figure 13 regroupe toute les étapes de dégommage enzymatique.



Chauffage à 70°C

Huile brute ou dégommée à l'eau

Acide acétique

NaOH

Refroidissement à 55°C

Lecitase Ultra

Chauffage à 70°C

Centrifugation

Huile végétale dégommée

Figure 13 : Dégommage avec l'enzyme Lecitase Ultra (Olsen, 2005).

? Le traitement à la terre décolorante et la désodorisation sont similaires à ceux du raffinage chimique (Schéma 08), c'est juste que les acides gras libres dans l'huile dégommée sont enlevés lors de la désodorisation et peuvent être utilisés comme un précieux co-produit (Dayton, 2006 ; Novozyme, 2008).

Chapitre II Raffinage de l'huile de soja

Huile dégommée à l'eau (1026,2 kg)

Acide citrique (100%)

(0,5 kg)

NaOH (0,1kg)

Eau (20,5 kg)



Lecitase Ultra (0,03 kg)

Terre décolorante (4 kg)

Vapeur (11,3 kg)

Dégommage enzymatique

Température finale
70°C

Décoloration avec
séchage à 105°C

Désodorisation
254°C

Distilla (9,7 kg)

Huile raffinée (1000kg)

Gommes (16,7 kg secs)



Terre (avec huile) (5,2 kg)





Alimentation animale

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Schéma 08: Déroulement du raffinage physique avec dégommage enzymatique (Andersen et kløverpris, 2004).

? Avantages et inconvénients

Les avantages et les inconvénients liés au raffinage enzymatique sont trouvés dans le tableau IX.

Chapitre II Raffinage de l'huile de soja

? Tableau IX: Avantages et inconvénients du raffinage enzymatique (Münch, 2003 ; Anonyme III, 2004 ; Anonyme I, 2004 ; Dayton et al., 2004 ; Münch, 2004 ; Anonyme IV, 2005 ; Rohani Binti, 2006 ; Jahani et al., 2008).

Avantages

- Rendement du raffinage supérieur de plus de 1 % à celui de la méthode chimique;

- Bonne stabilité d'huile finie: teneur quasiment nulle en phosphore;

- Le dégommage enzymatique ne génère pas de pâte de neutralisation et permet ainsi d'éviter les pertes d'huile liées à la séparation: Elle produit des lyso-phospholipides hydrophiles qui attirent l'eau mais pas l'huile; elle génère que 17 kg de lyso-mucilges secs par tonne d'huile de soja brute, contre 32 kg de pâte de neutralisation sèche lors du raffinage chimique;

- Les raffineurs réalisent des économies d'énergie, d'eau et d'équipements;

- Consommation moindre de produits chimiques: Acide phosphorique et soude;

- Diminution de la quantité des eaux usées;

- La démucilagination enzymatique génère des co-produits dont la valeur potentielle est intéressante: les lyso-

lécithines employées comme
émulsifiants par l'industrie alimentaire, et les acides gras récupérés qui pourraient être valorisés en acides gras commercialisables pour l'alimentation humaine ou animale;

- Procédé simple à mettre en oeuvre, et peut s'appliquer sur une huile brute ou préalablement dégommée à l'eau;

- Enzyme biodégradable qui est désactivée durant le procédé.

Inconvénients

- Couleur instable, avec des huiles brutes de mauvaise qualité;

- Plus grande consommation de terre décolorante;

- Dégommage efficace et peu coûteux, mais pas avec tous les types d'huiles;

- L'huile désodorisée contient peu de tocophérols.

Page 33

II.7.3. Comparaison entre l'huile brute et celle raffinée

La composition de l'huile de soja brute et raffinée n'est pas la même, le tableau suivant le confirme.

Chapitre II Raffinage de l'huile de soja

Page 34

Tableau X: Composition moyenne de l'huile de soja brute et celle raffinée (Ericksson et Wiedermann, 1989).

Composés	Huile brute	Huile raffinée
- Triglycérides (%)	95 - 97	99
- Phosphatides (%)	1,5 - 2.5	0,003 - 0,045
- Substances insaponifiables (%)	1,6	0,3
- Stérols(%)	0,33	0,13
- Tocophérols (%)	0,15 - 0,21	0,11 - 0,18
- Hydrocarbures (squalène) (%)	0,014	0,01
- Acides gras (%)	0,3 - 0,7	< 0,05
- Métaux	traces	traces
- Fer (ppm)	1 - 3	- 0,3
- Cuivre (ppm)	0,03 - 0,05	0,02 - 0,06



Partie

pratique

Partie pratique I. Présentation du complexe Cevital

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I. Présentation du complexe agroalimentaire Cevital

Le complexe industriel agroalimentaire Cevital, implanté à proximité du port de Bejaïa, est le plus grand complexe agroalimentaire privé en Algérie.

Aujourd'hui, Cevital SPA. offre des produits d'une qualité supérieure à des prix compétitifs, grâce à son savoir-faire, ses unités de production ultramodernes, son contrôle strict de qualité et son réseau de distribution performant. La raffinerie d'huile de Cevital couvre les besoins nationaux et a permis à l'Algérie de passer d'importateur à exportateur d'huiles végétales raffinées.

Dans une optique de maîtrise totale de la production et d'intégration globale, Cevital a mis en place un projet de trituration de graines oléagineuses qui lui permettra de triturer 7.500 tonnes/jour dont 5.000 tonnes de graines de soja et 2.500 tonnes de graines de colza. Ceci permettra à Cevital de produire une huile brute aux taux d'humidité et d'acidité optimaux qui servira à couvrir, dans une première phase, les besoins nationaux et, d'exporter des huiles brutes et introduire ainsi l'Algérie dans le cercle très restreint des producteurs et exportateurs d'huiles brutes (Cevital, 2007).

I.1. Activités

Les diverses activités de Cevital sont regroupées dans le tableau XI. Tableau XI: Activités de Cevital (Cevital, 2007).

Activités	Capacité de production
Raffinage d'huile	1.800 tonnes/jour
Raffinage de sucre	1.600 tonnes/jour
Production de margarine et d'huiles végétales	600 tonnes/jour
Fabrication d'emballage en P.E.T(Poly Ethylène Téréphtalate) et conditionnement	-
Epuration des eaux usées	-
Traitement des pâtes de la neutralisation	-

I.2. Raffinerie ? Présentation

La raffinerie du complexe Cevital est entièrement automatisée. C'est l'une des plus modernes au monde, elle est composée de deux chaînes de raffinage A et B de marque ALFA LAVAL (Suède) d'une capacité de plus de 400 tonnes chacune (800 tonnes /jour) et d'une ligne C de 1.000 tonnes/jour, de marque DE SMET(Belgique).

? Approvisionnement en matières premières

Cevital s'approvisionne essentiellement en huiles brutes en fonction du marché demandeur / fournisseur. Les huiles les plus connues et plus consommées en Algérie sont l'huile de tournesol, soja et de colza. Elles sont importées, par bateaux de gros tonnages, de

Partie pratique I. Présentation du complexe Cevital

Page 36

certains pays producteurs tels que: Ukraine, Malaisie, Argentine.

L'huile est déchargée dans des cargos par les pipelines directement reliés aux cuves de stockage. Un bateau peut être vidé de sa cargaison en quelques heures.

La capacité de stockage dont dispose la raffinerie Cevital (47.000 tonnes d'huile brute), permet une production d'une durée de 3 mois.

Les différentes huiles brutes traitées par Cevital sont:

? Les huiles fluides : Nécessitent un raffinage physique et chimique (soja,

tournesol, colza, maïs);

? Les huiles hydrogénées: Subissent uniquement un raffinage physique:

HBO : Hydrogen Bean Oil (Huile de soja hydrogénée);

HPO : Hydrogen Palm Oil (Huile de palme hydrogénée);

CPO : Crude Palm Oil (Huile brute de palme);

ODF : Oleïne Doublement Fractionnée;

STEARINE : Huile destinée à la production de la margarine, provenant du fractionnement

de l'huile de palme par cristallisation à sec à 28°C.

? Conditionnement

C'est la mise sous emballage des huiles afin d'assurer leur conservation et leur transfert

depuis le lieu de fabrication jusqu'aux consommateurs.

Quatre chaînes de conditionnement sont disponibles:

- Deux pour 5 litres (2×5L).

- Une pour 2 litres (2L).

- Une pour 1 litre (1L).

La matière utilisée pour les emballages est le P.E.T (Poly Ethylène Téréphtalate). La graine P.E.T est séchée, fondue sous forme de pâte puis injectée dans des moules pour former des préformes, qui passent par une souffleuse (par type 1L, 2L et 5L). Les emballages vides obtenus sont orientés automatiquement vers une remplisseuse rotative, puis vers une bouchonneuse, ensuite une étiqueteuse dateuse.

Les bouteilles sont enveloppées avec du film Cellophane thermo rétractable puis passent dans le four de la fardeleuse pour former les fardeaux, et enfin vers la palettiseuse afin d'être stocké.

Les huiles de Cevital disponibles sur le marché sont:

- FLEURIAL: 100 % tournesol commercialisée depuis août 1999;

- SOYA: 100 % soja commercialisée depuis septembre 1999;

- CANOLA: 100 % colza commercialisée depuis fin septembre 1999;

- OLIVIA: Huile d'olive raffinée;

- OLEOL: 60 % tournesol + 40 % soja;

- FRIDOR: Fraction tournesol + ODF selon la saison;

- ELIO 2: Soja + ODF selon la saison;

- FLEURIAL PLUS: 100 % tournesol + vitamines A, D et E.

Partie pratique I. Présentation du complexe Cevital

Page 37

? Traitement des déchets

? Décomposition de la pâte

Le traitement des soap stocks a pour but de récupérer les huiles acides et d'évaluer les pertes en huile.

? Epuration des eaux

Elle a pour but le traitement des eaux de lavage du raffinage avant de les déverser dans la nature, ainsi que celles destinées à la chaudière.

Quant aux déchets qualifiés d'huile acides ou d'acides, ils sont revendus aux producteurs de savons, de peinture, de mastic...etc.

I.3. Contrôle de la qualité

Le complexe Cevital est doté de cinq laboratoires (Tableau XII):

Tableau XII: Laboratoires du complexe Cevital.

Deux laboratoires pour les huiles	Laboratoire de la raffinerie : Il a pour tâche le suivi permanent du process de raffinage par des analyses physico-chimiques;
	Laboratoire de conditionnement : Il est destiné au contrôle physico-chimique de la matière première (huile brute) à son arrivée au port et des produits finis. En réalité le contrôle se fait aux différents stades, de l'arrivée de l'huile brute jusqu'à la commercialisation de l'huile raffinée.
Un laboratoire pour la margarine	Conçu pour le contrôle physico-chimique de la margarine;
Un laboratoire pour le sucre	Il est destiné au suivi des différents paramètres physico-chimique du sucre;
Un laboratoire de microbiologie	Conçu pour l'analyse du sucre, margarine, et produits laitiers destinés à sa fabrication (crème, lait...).

Partie pratique I. Présentation du complexe Cevital

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I.4. Organigramme du complexe Cevital

Les différents services du complexe Cevital sont regroupés dans la figure14.



Sce Personnel

Sce : Service.

Figure 14: Organigramme du complexe Cevital.

Partie pratique I. Présentation du complexe Cevital

I.5. Procédés effectués au niveau de Cevital

I.5.1. Raffinage chimique

Le déroulement du traitement chimique sur l'huile brute est illustré sur le schéma 09.

NaOH

H3PO4

Huile brute (Dégommée à l'eau)

T=80à90°C

Mélangeur acide M1

Réacteur acide R1 (15 à 20 mn)

Mélangeur basique M2



Eau à 90°C

2^èmeLavage

Eau à90°C

1^erLavage

T=90°C

Vide= 40-60mbar

Séchage

T=100°C

Vide=60-80 mbar

Décoloration
(25 à 30 mn)

Pâtes S24

Séparateurs

T=240-245 C° Vide=02-05 mbar

Désodorisation

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Schéma 09: Etapes du raffinage chimique de l'huile de soja brute réalisées à Cevital.

L'huile brute est aspirée du bac de stockage par la pompe P1 et passe par des filtres de polissage pour stopper d'éventuelles particules grossières. Elle passe ensuite par un échangeur de chaleur à plaque qui assure son chauffage à une température de 80 - 90 °C. L'huile fluide sera mélangée au niveau du mélangeur rapide M1 avec l'acide phosphorique (H3PO4) dosé à l'aide d'une pompe doseuse.

Après un court contact le mélange passe dans le réacteur R1 où s'effectue le brassage pendant un temps de 20 à 30 minutes. L'huile sortante de ce réacteur reçoit la solution neutralisante de soude (NaOH) et passe dans un autre mélangeur rapide M2.

Le mélange huile/acide phosphorique /soude passe par un ou plusieurs séparateurs (S1, S2, S3, S4, S5) pour la séparation des phases, où les pâtes de neutralisation seront envoyées

vers le bac des pâtes puis vers la section de la décomposition S24.
Les séparateurs S1, S2, S3 servent à la séparation, tandis que S5 sert au lavage uniquement, alors que S4 peut assurer les deux fonctions.

L'huile qui sort des séparateurs est à une température de 90°C reçoit de l'eau et de l'acide citrique. Après un mélange rapide, l'huile passe dans le séparateur pour être débarrassée des eaux de lavage, ensuite dans un sécheur pour enlever l'humidité. Le sécheur est sous un vide de 40 à 60 mbar et d'une température de 90 à 100°C.

Les eaux de lavage sont orientées vers un décanteur _T41 ou un florentin où la quantité d'huile entraînée est récupérée tandis que les eaux de lavage seront envoyées vers la station d'épuration.

Partie pratique I. Présentation du complexe Cevital

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L'huile neutre est amenée à 100°C puis subit la décoloration en recevant une dose bien déterminée de terre décolorante grâce à deux électrovannes. Le contact entre la terre et l'huile se fait dans un réacteur (Blanchisseur) mais pour aboutir à une bonne décoloration il faut un temps nécessaire (25 - 30 mn) et un vide de 60 - 80 mbar. Le réacteur reçoit une injection directe de vapeur sèche qui sert de barbotage pour améliorer la décoloration de l'huile.

Le temps écoulé, le mélange passe par deux filtres Niagara qui fonctionnent en alternance (un filtre est fonctionnaire et l'autre en réserve), afin d'éliminer la terre usée. En fin de la filtration, après vidange du filtre, le gâteau est séché puis décollé des plaques des éléments filtrants par vibration (Denise, 1992).

L'huile sortante des filtres Niagara, passe d'abord par deux filtres crickets (fonctionnant en parallèle), puis par deux filtres à poches en alternance dans le but d'éliminer les traces de terre usée.

L'huile décolorée à 100°C, passe par un sécheur et entre dans un économiseur de vapeur par des serpentins afin d'échanger la chaleur avec l'huile désodorisée qui se trouve dans le côté calendre, de cette manière la température de l'huile décolorée atteint les 190°C. Cette dernière entre ensuite dans un réchauffeur à vapeur pour atteindre cette fois les 240 - 245°C.

L'huile ainsi chauffée est plus fluide et laisse ressortir les substances volatiles, elle entre dans la colonne de désodorisation à trois plateaux par le haut et reste dans chaque plateau un certain temps: Chaque étage comprend six compartiments, qui se remplissent par débordement. Un barbotage sous un vide de 2 - 5 mbar est effectué par injection de vapeur surchauffée pour accentuer la désodorisation. L'huile ainsi désodorisée est refroidie par l'huile décolorée dans l'économiseur de chaleur.

L'évacuation des substances volatiles est assurée par une conduite cylindrique verticale qui se trouve au milieu de la colonne. Les acides gras entraînés sont récupérés par condensation en haut de la colonne grâce à un système de garnissage arrosé par des acides gras déjà refroidis. L'huile désodorisée est filtrée par des filtres à poches et refroidie à 45°C.

I.5.2. Raffinage enzymatique

L'huile brute aspirée du bac de stockage à température ambiante et acheminée vers l'échangeur de chaleur à vapeur où elle atteint une température de 70°C après filtration par des filtres de polissage (Schéma 10).

Par la suite, de l'acide citrique est ajouté, le mélange huile-acide citrique est homogénéisé dans le mélangeur rapide M1 et arrive dans le bac de rétention où il est retenu 15 à 20 mn. Le mélange passe par l'échangeur de chaleur huile-acide citrique / eau où il atteint la température de 45 - 55 °C. Il est additionné de soude diluée et passe dans un deuxième mélangeur rapide M2.

L'enzyme, Lecitase Ultra, est pompée du bac d'enzyme vers les cristalliseurs (réacteurs), où le mélange enzyme-soude-huile-acide citrique est maintenu de 4 à 6 heures, à une température de 45 à 55 °C pour le déroulement de la réaction.

L'huile démucilaginée est chauffée à 60 - 70 °C pour subir une seule séparation, l'huile séparée des mucilages est chauffée cette fois à 90°C ensuite, elle est séchée sous vide et

Partie pratique I. Présentation du complexe Cevital

Page 41

envoyée vers la section de décoloration puis vers la section de désodorisation afin de subir un raffinage physique comme décrit précédemment.

La phase lourde qui présente les lyso-mucilages et l'enzyme désactivée est orientée vers la section S24 pour y être traitée et donner l'huile acide.



Gommes séparées

Mélangeur rapide

Chauffage 70°C

Mélangeur rapide

Chauffage 70°C

Refroidissement à 50°C

Tank de rétention

Tank de rétention

Huile complètement dégommée

Acide

NaOH

citrique

30g Lecitase Ultra /tonne huile

Eau 9

Huile brute ou dégommée

Schéma 10: Etapes du dégommage enzymatique effectuées au sein de Cevital (Münch, 2007).

I.5.3. Comparaison entre les deux procédés de raffinage

Les principales différences existantes entre les deux procédés sont présentées ci-dessous: Tableau XIII : Caractérisation des deux types de raffinages.

Type de raffinage Étapes	Raffinage chimique	Raffinage enzymatique
Démucilagination	- Utilisation des solutions chimiques telles que l'acide phosphorique (H3PO4).	- Démucilagination par l'enzyme « Lecitase Ultra ».
Neutralisation	- Par la soude caustique (NaOH) à une concentration élevée (45 %). -Formation des pâtes de neutralisation (savons).	- Par la soude caustique NaOH à 10 %, en présence d'une petite quantité d'acide citrique. - Absence des pâtes de neutralisation.
Séparation	- L'huile brute est séparée des savons et des autres impuretés par deux séparations au minimum.	- L'huile brute est séparée de l'enzyme et des mucilages par une séparation.
Lavage	- Avec de l'eau purifiée pour l'élimination des traces de savon et des solutions acides.	- Pas de lavage.

Partie pratique I. Présentation du complexe Cevital

Page 42

I.5.4. Traitement des pâtes de neutralisation au niveau de Cevital

Le traitement des soap stocks se fait en deux étapes : L a saponification et la décomposition. Le schéma 11 illustre ces deux étapes.



Huile acide / Insaponofiables /

Eau acide

Décomposition: 2RCOONa + H2SO4 2RCOOH(96 %) + Na₂SO₄

Ajout de NaOH au niveau du mélangeur statique (MS₁)

Quatre mélangeurs statiques (MS₂, MS₃, MS₄ , MS₅)

Echangeur tubulaire à vapeur surchauffée (E₁)

80-85°C

Deux autoclaves: la pâte entre par le bas Contre pression 10 bar

Huile acide / Insaponofiables /

Eau acide

Quatre décanteurs (D₁, D₂, D₃, D₄)

Quatre réacteures (R₁, R₂, R₃, R₄)

Economiseurs (E₂ et E₃ )

E₂: 100 - 110°C E₃: 80 - 90 °C

Economiseur (E₂):130-150 °C

Bac tampon à mélangeur (T₂)

Ajout de _H2SO4 au tank T₃

Arrivée des pâtes (T₁)

Saponification

Huile acide / Insaponofiables /

Eau acide

Huile acide / Insaponofiables /

Eau acide

Schéma 11: Décomposition des pâtes de neutralisation au niveau de la section S24.



Matériel et

méthodes

Partie pratique II. Matériel et méthodes

Page 43

II. Matériel et méthodes

II.1. Echantillonnage

à l'atelier de

Afin d'assurer un bon déroulement des étapes de raffinage et une bonne qualité d'huile raffinée, des prélèvements d'échantillons d'huile ont été régulièrement effectués raffinage de Cevital au cours du process, ainsi que sur, la pâte de neutralisation, les eaux de lavage et l'huile acide.

Le prélèvement d'un échantillon adéquat et représentatif est capital afin de donner un sens à l'étude analytique ultérieure et à son interprétation.

Avant d'échantillonner, un plan d'échantillonnage doit être établi (Van Eys et al., 2005).



Huile démucilaginée et neutralisée

Huile lavée

Huile séchée

Huile décolorée

Huile désodorisée

Huile brute

· Acidité
· Humidité
· Impuretés

· Taux de Phosphores
· Couleur
· Indice de péroxyde

· Acidité
·Traces de savon
neutralisation

· Traces de savon

· Matières grasses

· Acidité
· Taux de phosphores

· Traces de savon

· Couleur
· Traces de savon

phosphores
·Aspect visuel

· Acidité
· Couleur
· Impuretés

péroxyde
· Aspect visuel

· Taux de

· Pâtes de

· Humidité

· Indice de

Figure 15: Étapes concernées par l'é

chantillonnage lors du procédé chimique.

, et

En ce qui concerne l'échantillonnage pendant le raffinage enzymatique il se fait selon le même plan, mais lors de la neutralisation le pH sera mesuré au lieu de l'acidité et étant donné qu'il n'existe pas de pâtes de neutralisation l'acidité des pâtes ne sera recherchée comme déjà mentionné l'huile séparée n'est pas lavée donc les matières grasses des eaux de lavage ne seront pas dosées.

Pour la détermination des paramètres physico-chimiques, trois échantillons ont été prélevés au niveau de chaque étape pendant 40 jours (du 07 - 07 - 2007 au 25 - 07 - 2007 pour le raffinage chimique; et du 05 - 04 - 2008 au 25 - 04 - 2008 pour le raffinage enzymatique).

Partie pratique II. Matériel et méthodes

Page 44

II.2. Analyses physico-chimiques effectuées

Les analyses effectuées ont pour objectif de déterminer la qualité de l'huile brute et de suivre ses paramètres physico-chimiques au cours du processus de raffinage pour avoir un produit fini conforme aux normes de qualité.

II.2.1. Analyses physiques

II.2.1.1. Détermination de la couleur

+ Principe

La détermination de la couleur est effectuée par un colorimètre Lovibond constitué de

deux séries de verres colorées : jaune et rouge, la couleur de l'huile est comparée à une

couleur obtenue suite à la superposition de ces verres colorés (M.E., 2001).

+ Mode opératoire

- Avant de placer l'échantillon d'huile, vérifier si les deux plages ont la même couleur,

sinon étalonner l'appareil avant l'opération;

- Déplacer le bouton des jaunes jusqu'à obtention de deux plages identiques (X

jaune);

- Verser l'huile à analyser dans une cellule en verre;

- Placer la cellule dans le colorimètre;

- Déterminer la couleur de l'échantillon par une meilleure comparaison possible avec

les lames de couleur standard (M.E., 2001).

+ Expression des résultats

La couleur de l'huile est obtenue ainsi:

(Y-X)J / ZR

X : La valeur de la couleur jaune lue au Lovibond avant de placer l'échantillon;

Y : La valeur de la couleur jaune après placement de l'échantillon;

(Y- X)J : La valeur de la couleur jaune de l'échantillon;

ZR: La valeur de la couleur rouge lue au Lovibond après placement de l'échantillon (M.E., 2001);

II.2.1.2. Détermination de la teneur en eau (Humidité)

+ Principe

C'est la perte en masse subite par l'échantillon après chauffage à 103 #177; 2°C exprimée en pourcentage de masse. Il consiste à provoquer le départ d'eau par chauffage d'une quantité connue d'huile jusqu'à élimination complète de l'eau (ISO N°934, 1980 ; M.E., 2001).

+ Mode opératoire

- Peser 20g d'huile à analyser dans un bécher de 25 ml, qui a été préalablement séché

et refroidi dans un dessiccateur puis pesé (m0);

- Mettre le bécher dans l'étuve pendant une heure à 103°C #177; 2°C;

- Après refroidissement dans un dessiccateur, peser le bécher (m2) (M.E., 2001).

+ Expression des résultats

L'humidité est donnée par la relation suivante:

H

Partie pratique II. Matériel et méthodes

H % =

m 1 - m 2 m 1- m 0 × 100

Page 45

% : Taux d'humidité en pourcentage; m0 : Masse en gramme, du bécher vide;

m1 :Masse en gramme, du bécher et de la prise d'essai avant chauffage;

m2 : Masse en gramme, du bécher et de la prise d'essai après chauffage (M.E., 2001).

II.2.1.3. Détermination de la teneur en impuretés

v Principe

Les impuretés insolubles dans l'hexane et l'éther de pétrole, constituent une mesure de la teneur en composés non lipidiques contenus dans l'huile. Leur taux doit être inférieur à 1 % (Van Eys et al., 2005).

v Mode opératoire (M.E., 2001)

- Peser 20 #177; 0,001g d'échantillon dans une fiole de 250 ml puis additionner 200 ml

d'hexane ;

- Boucher la fiole, agiter et laisser au repos à une température voisine de 20°C

pendant 30 minutes;

- Sécher le filtre à une température de 103 #177; 2°C et refroidir dans un dessiccateur;

- Peser le papier filtre et le placer dans un entonnoir;

- Verser le contenu de la fiole et laver le filtre avec 50 ml d'hexane jusqu'à ce qu'il soit

exempt de corps gras;

- Après égouttage, le filtre est séché à l'étuve, refroidis dans un dessiccateur puis pesé.

v Expression des résultats

La teneur en impuretés insolubles est obtenue:

( m 1- m 0 )

Impuretés% = × 100

E

E : La masse en gramme de la prise d'essai;

m0 : La masse en gramme du filtre sans impuretés;

m1 : La masse en gramme du filtre et des impuretés insolubles après séchage (M.E., 2001).

II.2.1.4. Détermination du potentiel d'hydrogène (pH)

v Principe

Le pH donne une indication sur l'acidité ou l'alcalinité du milieu, il est déterminé à partir de la quantité d'ions d'hydrogènes libres (H⁺) contenue dans l'huile (Audigié et al., 1984).

v Mode opératoire

Sa mesure a été faîte à l'aide du papier pH STUPHAN4 dont l'intervalle de pH est

3,9 - 5,4.

- Prendre 200 ml d'huile à analyser dans un erlenmayer;

- Immerger la bandelette de papier pH, imprégnée de réactif dans cette huile;

- Après avoir sorti la bandelette, celle-ci change de couleur.

Partie pratique II. Matériel et méthodes

Page 46

Partie pratique II. Matériel et méthodes

? Expression des résultats

La lecture se fait en comparant la couleur de la languette avec celle de l'échelle de correspondance se trouvant sur la boite, et chaque couleur représente une valeur donnée de pH (M.E., 2001).

II.2.2. Analyses chimiques

II.2.2.1. Détermination de l'acidité

? Principe

L'acidité est le degré ou le pourcentage d'acide gras libre exprimé conventionnellement en acide oléique (Pardo et al., 2007). Son principe est basé sur la mise en solution d'une quantité de matière grasse dans de l'éthanol chaud, puis titrage des acides gras libres avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium ou de potassium en présence d'un indicateur coloré phénolphtaléine (ISO N°660, 1996) et cela, selon la réaction suivante:

R-COOH + NaOH R-COONa + H2O

Acide Hydroxyde Savon Eau

gras de sodium sodique

? Mode opératoire

- Préparer dans un erlenmayer une solution de 75 ml d'alcool neutralisé (éthanol et quelques gouttes de phénolphtaléine neutralisé par une solution d'hydroxyde de sodium jusqu'à apparition d'une coloration rose);

- Ajouter 10g de l'huile à analyser et chauffer sur une plaque chauffante jusqu'à dissolution de l'huile;

- Titrer en agitant avec une solution d'hydroxyde de sodium à 0,1N jusqu'à l'obtention d'une couleur rose persistante quelques secondes (M.E., 2001).

? Expression des résultats

L'acidité est donnée par la relation suivante:

Acidité% =		V X N X M

V : Volume d'hydroxyde de sodium utilisé pour le titrage exprimé en ml; N : Normalité d'hydroxyde de sodium à 0 ,1N;

M: Masse équivalente de l'acide oléique (282g/mol); m : Masse en gramme de la prise d'essai (10g) (M.E., 2001).

II.2.2.2. Détermination des traces de savon

? Principe

C'est la teneur en oléate de sodium dans l'huile qui est soluble dans l'acétone avec de 3 à 4 % d'eau exprimée en partie par million (ppm). Elle nous renseigne sur l'efficacité des séparateurs. Les savons sont libérés directement dans l'acétone en présence du bleu de bromophenol comme indicateur coloré, ils sont ensuite titrés par l'acide chlorhydrique à

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0,01N (M.E., 2001).

La réaction est la suivante:

R-COONa + HCl R-COOH + NaCl

Savon Acide Chlorhydrique Acide gras libre Sel

? Mode opératoire

- Dans une éprouvette graduée de 50 ml, verser 48,5 ml d'acétone et compléter avec de

l'eau distillée;

- Verser la solution dans un ballon à fond plat et additionner quelques gouttes de bleu de

bromophenol et neutraliser avec une goutte de NaOH 0,1N;

- La solution obtenue doit être de couleur jaune en absence de savons, mais dans le cas où

elle est bleue ou verte titrer avec du HCl acétonique à 0,01N jusqu'à coloration jaune;

- Peser une prise d'essai (10g d'huile séparée ou 20g d'huile lavée) toujours dans le

même ballon;

- Agiter et verser dans une ampoule à décanter afin que l'émulsion se sépare en deux

couches : l'une supérieure de couleur verte, et l'autre inférieure de couleur jaune.

- Récupérer la phase verte et la titrer avec l'acide chlorhydrique (0,01 N) jusqu'au virage

au jaune de l'indicateur (M.E., 2001).

? Expression des résultats

Les traces de savon sont données par la formule suivante:

OléatedeNa =	304 X N X V			X 1000

m

La teneur en savons est exprimée en oléate de sodium en partie par million (ppm);

304 : Masse équivalente d'oléate de sodium =281+23;

N : Normalité de HCl =0,01N;

V : Volume en ml d'HCl;

m : Masse en g de la prise d'essai (M.E., 2001).

II.2.2.3. Détermination de l'indice de peroxyde

? Principe

L'indice de peroxyde représente la quantité des substances de l'échantillon (exprimée en milliéquivalents d'oxygène actif par kilogramme) qui oxydent l'iodure de potassium dans les conditions de travail décrites (CEE N°2568/91, 1991 ; Rohani Binti, 2006).

La prise d'essai en solution dans un mélange acide acétique et chloroforme est traitée par une solution d'iodure de potassium. L'iode libéré est titré avec une solution de thiosulfate de sodium (CEE N°2568/91, 1991 ; Pardo et al., 2007).

La réaction d'oxydation est donnée comme suit (Frias Ruiz et al., 1999):

R-CH= CH-R' + O2 R-CH - CH-R'

Acide gras insaturé O O Peroxyde
Réaction d'iodure de potassium en milieu acide:

R-CH - CH-R' + 2KI + 2CH3-COOH R-CH-CH-R' + 2CH3-COOK+ H2O+I2

O O O

Peroxyde Acide acétique Epoxyde Sels de potassium

Partie pratique II. Matériel et méthodes

Page 48

Partie pratique II. Matériel et méthodes

Partie pratique II. Matériel et méthodes

L'iode libéré va agir avec le thiosulfate de sodium:

I2 + 2 Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6

Iode libéré Thiosulfate de sodium Iodure de sodium

? Mode opératoire

Il est procédé à deux essais l'un à blanc afin de vérifier la qualité des réactifs, l'autre en

présence de la matière grasse;

- Peser à 0,01 mg prés dans un ballon à fond plat, 5g d'huile;

- Ajouter 12 ml de chloroforme pùr et 18 ml d'acide acétique puis 1 ml de solution

d'iodure de potassium (1 ml d'eau distillée avec 0,5 g d'iodure de potassium);

- Boucher aussitôt le ballon, agiter durant 1mn et le laisser encore 1mn à l'abri de la

lumière puis ajouter 75ml d'eau distillée;

- En agitant vigoureusement et en présence de quelques gouttes d'empois d'amidon

comme indicateur, titrer l'iode libéré avec la solution de thiosulfate de sodium 0,01N (M.E.,

2001).

? Expression des résultats

La détermination de l'indice de peroxyde est faite selon la formule suivante:

(Vi -V0)N

?? = × i000 = 2 × (Vi - V0)
m

Ip : Indice de peroxyde exprimé en milliéquivalents d'oxygène actif par kilogramme d'échantillon (meq d'O2 / kg d'huile);

V0 : Volume en ml de la solution de thiosulfate de sodium utilisé pour l'essai à blanc; V1 : Volume en ml de la solution de thiosulfate de sodium utilisé pour la détermination;

N : Normalité de la solution de thiosulfate de sodium utilisée (0,01N); m: Masse en gramme de la prise d'essai (5g) (M.E., 2001).

Bien que l'indice de peroxyde soit applicable à la formation des peroxydes aux premières étapes de l'oxydation, il demeure cependant très empirique. Au cours de l'oxydation, l'indice de peroxyde atteint un pic puis diminue, compte tenu de cette instabilité cet indice n'est pas significatif (Frenot et Vierling, 2001 ; Van Eys et al., 2005).

II.2.2.4. Détermination des phosphatides (Dosage du phosphore)

? Principe

L'huile et les phosphores qu'elle contient sont calcinés en présence de zinc. Le phosphore organique est transformé en phosphate de zinc qui est ensuite dosé par la technique de la chimie minérale. Le dosage colorimétrique du phosphomolybdate (colorimétrie bleue) est la méthode la plus sensible qui convient particulièrement bien au dosage des traces de phosphore dans les huiles raffinées (ISO 10540-1:2003).

? Mode opératoire

On procède à deux essais l'un à blanc afin de vérifier la qualité des réactifs, l'autre en présence de la matière grasse.

- Peser 3 à 3,2g d'huile dans une capsule puis ajouter 0,5g d'oxyde de zinc;

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- Calciner dans le four à moufle à une température de 600°C pendant 2 heures jusqu'à obtention de cendres blanches;

- Après refroidissement, dissoudre les cendres dans 5ml de solution d'acide chlorhydrique concentrée (32 %) et diluer avec 5ml d'eau distillée;

- Chauffer jusqu'à ébullition, laisser refroidir et filtrer la solution dans une fiole de 100ml;

- Neutraliser la par une solution d'hydroxyde de potassium à 50 % (il y'aura formation d'un précipité);

- Ajouter quelques millilitres d'acide chlorhydrique concentré jusqu'à obtention d'une solution limpide et compléter au trait repère avec de l'eau distillée;

- Pipeter 10 ml de cette solution dans une fiole de 50 ml, ajouter 8 ml de sulfate d'hydrazine et 2 ml de molybdate de sodium puis amener à 50 ml avec de l'eau distillée ; - Mettre au bain marie bouillant pendant 15mn et laisser refroidir ;

- Lire l'absorbance par rapport au blanc à une longueur d'onde de 650 nm (M.E., 2001).

v Expression des résultats

A l'aide de la courbe d'étalonnage (Figure 5, Annexe 2) déterminer la masse de phosphore correspondant à la valeur d'absorbance de la solution d'essai. Calculer la teneur en phosphore total, exprimée en pourcentage, en utilisant la formule suivante :

Phosphore% =

10 (A - B) W V

A : Quantité de phosphore dans l'échantillon en mg; B : Quantité de phosphore dans la solution de l'essai à blanc; W: Quantité de la prise d'essai; V : Volume de la solution finale (10 ml).			Phosphatides% = Phosphore% x 30
		30 : Masse molaire en g/mol de phosphore.
(M.E., 2001).

II.3. Détermination des pertes en huile

II.3.1. Analyse des pâtes de neutralisation

v Principe

Il n'existe pas de méthode simple pour accéder aux pertes à la neutralisation. Le dosage de l'acidité de la matière grasse des soap stocks permet toutefois de se faire une idée. La méthode consiste à acidifier les pâtes de neutralisation immédiatement à la sortie de la centrifugeuse à l'aide d'un acide fort : par réaction de Berthollet les savons se retransforment en acides gras. Si les pertes étaient nulles, les acides gras formés devraient avoir une acidité de près de 100 %. Or il n'en est rien du fait que la phase grasse surnageante contient aussi des phospholipides et de l'huile neutre entrainée (Denise, 1992).

v

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Mode opératoire

- Peser 100 g de pâtes de neutralisation et ajouter 200 ml d'eau distillée chaude dans un bécher;

- Chauffer et agiter jusqu'à dissolution complète des pâtes sur une plaque chauffante agitatrice;

- Ajouter 20 ml d'acide sulfurique à 20% (H2SO4) et quelques gouttes de méthyle orange comme indicateur coloré (coloration rouge);

- Verser le mélange dans une ampoule à décanter pour séparer la phase organique (huile acide) de la phase aqueuse ;

- Une fois décanté, la phase légère, sombre (l'huile acide) est récupérée et lavée à plusieurs reprises avec de l'eau chaude salée jusqu'à apparition d'une phase claire (élimination de l'acide sulfurique et du méthyle orange);

- Deux tubes sont remplis par la phase légère et centrifugés pendant 5 minutes;

- Après centrifugation, peser 10 g de l'huile acide récupérée puis additionner l'alcool et quelques gouttes de phénophtaléine ;

- Chauffer le mélange puis titrer à l'aide d'une burette avec une solution d'hydroxyde de sodium à 1 N (M.E., 2001).

v Expression des résultats

VxNx M

A % = m x 10

A%: Acidité des pâtes de neutralisation exprimée en pourcentage;

ü : Volume d'hydroxyde de sodium utilisé pour le titrage exprimé en ml;

N : Normalité d'hydroxyde de sodium à 1N; M : Masse équivalente de l'acide oléique (282g/mol); m : Masse en gramme de la prise d'essai (10g).

Pertesà la neutralisation = Coefficient d'entrainement - Acidité neutralisée

Les pertes à la neutralisation sont exprimées comme suit:

100

Coefficientd'entrainement =
	acidité des pates

Acidité neutralisée = Acidité de l'huile brute - Acidité de l'huile lavée. Ainsi,

v Plus l'acidité des pâtes de neutralisation est supérieure à 50 %, moins sont les pertes en huile.

v Plus l'acidité des pâtes de neutralisation est inférieure à 50 %, plus sont les pertes en huile (M.E., 2001).

Partie pratique II. Matériel et méthodes

Page 51

II.3.2. Analyse des eaux des lavages

v Principe

Les eaux des lavages (surtout celles du premier) entraînent une quantité notable d'huile neutre. Des échantillons d'eau de lavage doivent être prélevés régulièrement pour un contrôle visuel de la quantité de matière grasse entraînée (après décantation naturelle, ou mieux, après centrifugation) (Denise, 1992).

v Mode opératoire

- Verser un volume d'eau de lavage, dans une éprouvette de 100 ml ;

- Ajouter quelques gouttes d'acide sulfurique qui favorise la séparation des deux phases

et casse les émulsions;

- Lire les volumes de chaque phase.

v Expression des résultats

V M G

Pertesen M G(%) = V Total× 100

Pertes en MG (%): Pertes en matière grasse en pourcentage;

V MG : Volume en ml de matière grasse;

V _Total: Volume en ml d'eau de lavage;

Le pourcentage de matière grasse dans l'eau ne doit pas dépasser les 5 % (M.E., 2001).



Résultats

et discussion

Partie pratique III. Résultats et discussion

Page 52

III. Résultats et discussion

III.1. Suivi des paramètres physicochimiques de l'huile de soja raffinée chimiquement

III.1.1. Évolution de l'acidité en fonction des étapes

La journée du 07 - 07 - 07 a été prise comme exemple aléatoire pour discuter les résultats obtenus qui concernent l'acidité, car les autres journées suivent la même évolution.

Les résultats du test d'acidité obtenus cette journée sont regroupés dans le tableau XIV. Tableau XIV: Les moyennes des résultats du test d'acidité obtenus le 07 - 07 - 07.

Etapes Paramètre	Huile brute	Mélangeur	Séparateur	Décoloration	Désodorisation
Acidité (%)	0,510	0,333	0,100	0,110	0,05
Normes (%)	2,0	1,0	0,1	0,2	0,08

Les résultats obtenus (Tableau XIV) montrent que l'acidité diminue au cour des étapes du raffinage, passant de 0,51 % pour l'huile brute à 0,33 % pour l'huile démucilaginée et neutralisée, valeurs conformes aux normes d'entreprise (2 % pour l'huile brute et 1 % pour celle neutralisée). Ce qui atteste du bon déroulement des opérations d'extraction, de transport et de stockage, mais également l'étape de neutralisation car il ya eu neutralisation d'une grande partie des acides gras libres.

Pour l'huile décolorée, l'acidité passe de 0,1% après lavage à 0,11%, ceci serait lié à l'acidité de la terre décolorante qui favorise la réaction de libération des acides gras au cas où l'huile contiendrait encore des traces de savons, mais cette valeur reste conforme à la norme (0,2 %).

La diminution de l'acidité, qui passe à 0,05 % pour l'huile désodorisée, est due à la volatilisation des acides gras libres restants sous l'effet de la température (supérieure à 240°C) et le vide.

III.1.2. Évolution des traces de savon en fonction des étapes

Les résultats des traces de savons qui concernent les journées de 07 - 07 - 07, 10 - 07 - 07 et 14 - 07 - 07 sont regroupés dans le tableau XV.

Partie pratique III. Résultats et discussion

Page 53

Tableau XV: Les moyennes des résultats des traces de savon (ppm) obtenus les 07 - 07 - 07, 10 - 07 - 07 et 14 - 07 - 07.

Etapes Journées	Huile brute	Mélangeur	Séparateur	Décoloration	Désodorisation
07 - 07 - 07	-	-	71 ppm	00 ppm	00 ppm
10 - 07 - 07	-	-	234, 666 ppm	15 ppm	00 ppm
14 - 07 - 07	-	-	675,333 ppm	25 ppm	00 ppm
Normes (ppm)	-	-	100	00	00

L'apparition des savons à la neutralisation, est due à la réaction de saponification à la soude des acides gras libres de l'huile démucilaginée à l'acide.

Après séparation et lavage, les traces de savons sont toujours présentes mais à des quantités plus faibles (Tableau XV): 71 ppm, cette valeur est en dessous des normes (100 ppm) ce qui indique le bon déroulement des étapes de séparation et lavage.

Une teneur en savons trop faible pourrait signifier que la zone de séparation s'est déplacée vers la phase lourde et qu'il y a risque de perte d'huile dans les « pâtes» alors qu'une teneur trop forte peut perturber les opérations de lavage en créant des émulsions (Denise, 1992).

Les résultats obtenus lors de la décoloration (Tableau XV) montrent l'absence des traces de savon due à l'adsorption sur la terre décolorante de la quantité rémanente.

Il est noté que les valeurs des traces de savon obtenues dans les journées de 10 - 07 - 07 et 14 - 07 - 07 qui sont respectivement de 234, 666 ppm et de 675,333 ppm sont largement supérieures aux normes d'entreprise. Egalement, la présence des traces de savon dans l'huile décolorée pour les mêmes journées (15 ppm et 25 ppm) est probablement due à une mauvaise séparation de l'huile neutralisée et à un colmatage des filtres Niagara lors de la décoloration.

III.1.3. Évolution de la couleur en fonction des étapes

Les résultats du test de couleur de l'huile en fonction des étapes sont regroupés dans le tableau XVI.

Tableau XVI: Les moyennes des résultats de la couleur (J / R) obtenus le 07 - 07 - 07.

Etapes Paramètre	Huile brute	Mélangeur	Séparateur	Décoloration	Désodorisation
Couleur (J/R)	44 /4,2	-	-	40/6	10/1,1
Normes (J/R)	50/7,0	-	-	45/6,0	12/1,2

Partie pratique III. Résultats et discussion

Page 54

L'huile brute de soja de bonne qualité a une légère couleur ambrée qui, après sa neutralisation, devient d'une couleur jaune rougeâtre, et dans la désodorisation postérieure, l'huile adopte la couleur jaune classique (Camacho, 1999).

D'après les résultats obtenus (Tableau XVI), il y a une diminution de la couleur qui passe de 44 /4,2 pour l'huile brute jusqu'à 40/6,0 après décoloration, valeurs conformes aux normes d'entreprise (50/7,0 pour l'huile brute, et 45/6,0 pour l'huile décolorée). Cette baisse est due à l'action de la terre décolorante qui adsorbe les pigments colorés.

Après la désodorisation, la couleur diminue encore pour atteindre la valeur de 10/1,1 qui est inférieure à la norme (12/1,2). Ceci est lié à la décomposition des pigments sous l'effet de la température qui donne des substances volatiles et qui seront aspirées avec les acides gras libres par le vide de la colonne de désodorisation.

III.1.4. Évolution de l'humidité et des impuretés en fonction des étapes

Les résultats des tests humidité et impuretés sont regroupés dans le tableau XVII.

Tableau XVII: Les moyennes des résultats de l'humidité et des impuretés obtenus le 07 - 07 - 07.

Etapes Paramètres	Huile brute	Mélangeur	Séparateur	Décoloration	Désodorisation
Humidité(%)	0,063	-	-	Néant	Néant
Normes(%)	0,2	0,1	0,08	0,2	00
Impuretés(%)	0,05	-	-	Néant	Néant
Normes(%)	0,5	-	-	00	00

Selon le tableau XVII il est noté l'absence:

- D'humidité lors de la décoloration et la désodorisation ceci reflète les bonnes conditions de séchage de l'huile avant de subir la décoloration. Egalement l'humidité peut être retenue par la terre décolorante et aspirée par le vide pendant l'opération de désodorisation.

- Des impuretés dans l'huile décolorée qui serait liée à l'efficacité des filtres (Niagara, crickets et poches).

III.1.5. Évolution du taux de phosphore

Les résultats du taux de phosphores sont présentés dans le tableau XVIII.

Tableau XVIII: Les moyennes des résultats du taux de phosphore (ppm) obtenus les 07 - 07 - 07 et 14 - 07 - 07.

Etapes Journées	Huile brute	Mélangeur	Séparateur	Décoloration	Désodorisation
07 - 07 - 07	143,66 ppm	-	-	00 ppm	00 ppm
14 - 07 - 07	145,66 ppm	-	-	06 ppm	00 ppm
Normes (ppm)	200	200	05	02	<02

Partie pratique III. Résultats et discussion

Page 55

Partie pratique III. Résultats et discussion

Les taux de phosphore sont déterminés par extrapolation sur une courbe de corrélation (Figure 5, Annexe 2).

Le dosage du phosphore permet d'apprécier l'efficacité de la démucilagination car l'élimination des phospholipides est plus importante durant cette étape. Un taux élevé de mucilages rend difficile les autres traitements du raffinage de l'huile de soja.

L'analyse de l'huile brute a révélé que celle-ci contient un taux en phosphore de l'ordre de 143,66 ppm. Ce taux est faible comparé aux normes requises, soit 200 ppm pour l'huile brute. Ce taux montre que l'huile a déjà fait l'objet d'une démucilagination poussée (probablement à l'eau) avant son traitement par Cevital. De ce fait, il est préconisé un traitement avec une concentration minime de _H3PO4 pour assurer l'élimination des phospholipides non hydratables.

Les résultats de l'analyse effectuée sur l'huile décolorée, révèlent une absence de phosphore ce qui répond aux exigences de l'entreprise (< 2 ppm).

Il est à noter qu'à la journée de 14 - 07 - 07 le taux de phosphore est ? 2 ppm, ceci serait lié à une mauvaise séparation des pâtes de neutralisation de l'huile de soja prélevée.

III.1.6. Évolution de l'indice de peroxyde

Les résultats du taux de l'indice de peroxyde sont présentés dans le tableau XIX.

Tableau XIX: Les moyennes des résultats de l'indice de peroxyde obtenus le 07 - 07 - 07.

Etapes Paramètre	Huile brute	Mélangeur	Séparateur	Décoloration	Désodorisation
Indice de peroxyde (meqd'O2/kg)	4	-	-	-	00
Normes (meqd'O2/kg)	20	-	10	-	0,1

L'indice de peroxyde est une mesure qui permet d'estimer la quantité de peroxydes présents dans une matière grasse (Adrian et al., 1995).

Cet indice qui est de 4 meqd'O2/kg pour l'huile brute (Tableau XIX), diminue lors du raffinage pour atteindre 0 meqd'O2/kg d'huile après désodorisation (ce qui est inférieur à la norme 0,1 meqd'O2/kg). Ce taux est dû à la décomposition des peroxydes qui sont éliminés en grande partie lors de la désodorisation. Quand à la décoloration, le dosage de la terre selon Erickson et Wiedermann (1989), doit tenir compte de l'élimination des produits d'oxydation primaires et secondaires. En pratique, il semble que l'on puisse y parvenir lorsque cet indice de l'huile décolorée est réduit à zéro.

III.1.7. Détermination des pertes d'huile

Dans la plus part des cas, les pertes à la neutralisation prennent en compte celles qui se produisent lors du dégommage et lors des lavages. La perte totale comprend les éléments à éliminer et l'huile neutre entraînée dans les gommes, les soap stocks et les eaux de lavage

Page 56

(Denise, 1992). Les résultats de l'acidité des pâtes de neutralisation et de la matière grasse (%) des eaux de lavage sont regroupés dans le tableau XX.

Tableau XX: Résultats des analyses des pâtes de neutralisation et des eaux de lavage.

Journée Analyse	07-07-07	19-07-07	21-07-07	23-07-07	NE
Acidité des pâtes (%)	51,6	45,0	54,6	55,0	? 50 %
Pertes en matière grasse dans les eaux (%)	Traces	8,04	4,00	2 ,08	< 5 %

Selon le tableau XX, il n'y a pas eu beaucoup de pertes d'huile dans les pâtes de neutralisation, sauf le 19 - 07 - 07 où l'acidité des pâtes a atteint 45 %, selon Denise (1992) au cas où l'acidité de la matière grasse des pâtes semble anormalement basse, il faut s'assurer qu'il n'est pas possible de la faire remonter en agissant sur certains paramètres (concentration de la soude, ajout d'acide phosphorique, débit, contre-pression à la sortie de la centrifugeuse...). Les pertes d'huile entraînées dans les eaux de lavage sont des pertes inévitables néanmoins ce sont des pertes très minimes et négligeables. Ceci n'exclut pas qu'elles sont envoyées vers des florentins (T41) afin d'y récupérer cette faible quantité d'huile entraînée.

III.2. Suivi des paramètres physicochimiques de l'huile de soja raffinée enzymatiquement

La journée de 05 - 04 - 08 a été prise comme exemple aléatoire pour discuter les résultats obtenus qui concernent l'acidité, car les autres journées suivent la même évolution.

III.2.1. Acidité, humidité, impuretés et indice de peroxyde

Le tableau XXI regroupe les résultats qui concernent l'acidité, l'humidité, les impuretés et l'indice de peroxyde.

Partie pratique III. Résultats et discussion

Page 57

Tableau XXI: Les moyennes des résultats de l'acidité, d'humidité, des impuretés et de l'indice de peroxyde obtenus le 05 - 04 - 08.

Etapes Paramètres	Huile brute	Mélangeur	Séparateur	Décoloration	Désodorisation
Acidité(%)	0,440	1,490	0,500	0,500	0,050
Normes(%)	2	1	0,1	0,2	0,1
Humidité(%)	0,03	-	-	Néant	Néant
Normes(%)	0,1	0,1	0,08	0,2	00
Impuretés(%)	0,04	-	-	Néant	Néant
Normes(%)	0,5	-	-	00	00
Indice de peroxyde (meqd'O2/kg)	5,1	-	-	-	00
Normes (meqd'O2/kg)	20	-	10	-	0,1

D'après les résultats des analyses effectuées sur l'huile brute (Tableau XXI), les valeurs moyennes obtenues pour l'acidité, l'humidité, indice de peroxyde et les impuretés sont respectivement: 0,440 %, 0,03 %, 5,1 meqd'O2/kg et 0,04 % ; ces dernières sont inférieures aux normes (2 %, 0,2 %, 20 meqd'O2/kg et 0,5 %).

Une légère augmentation de l'acidité est observée au niveau des mélangeurs (1,49 %), elle est engendrée par l'ajout d'acide citrique concentré.

Après décoloration, l'acidité est de l'ordre de 0,5 % (Norme 0,2 %), ceci est dû à la terre décolorante acide utilisée. Cependant, à la désodorisation, l'acidité diminue jusqu'à 0,05 %, l'indice de peroxyde s'annule à cause de la distillation neutralisante qui s'y déroule.

III.2.2. Traces de savon et phosphore

Le tableau XXII regroupe les résultats des traces de savon et des taux de phosphore.

Tableau XXII: Les moyennes des résultats des traces de savon et du phosphore obtenus le 05 - 04 - 08.

Etapes Paramètres	Huile brute	Mélangeur	Séparateur	Décoloration	Désodorisation
Traces de savon	-	45	15	-	00
Normes (ppm)	-	-	100	00	00
Phosphore	120	-	05	00	00
Normes (ppm)	200	200	05	02	<02

Partie pratique III. Résultats et discussion

Page 58

A la démucilagination, il y a peu de traces de savon (45 ppm au 05 - 04 - 08) car la quantité de soude ajoutée n'est pas destinée à la neutralisation mais pour obtenir une solution tamponnée à pH=5 nécessaire aux bonnes conditions de l'activité phospholipasique de Lécitase Ultra. La quantité des traces de savon baisse pour atteindre 15 ppm, vu qu'il y a eu une bonne séparation de l'huile démucilaginée des pâtes.

D'après les résultats obtenus (Tableau XXII), le taux de phosphore est d'abord de 120 ppm pour l'huile brute, puis il diminue après séparation à 5 ppm et enfin s'annule à la décoloration. Ce qui reflète l'efficacité de la démucilagination enzymatique et de la décoloration.

III.2.3. Couleur

Les résultats de la couleur sont présentés sur le tableau XXIII.

Tableau XXIII: Les moyennes des résultats de la couleur (J / R) obtenus le 05 - 04 - 08.

Etapes Paramètre	Huile brute	Mélangeur	Séparateur	Décoloration	Désodorisation
Couleur (J/R)	42 /4,5	-	-	37/6,0	10/1,1
Normes (J/R)	50/7,0	-	-	45/6,0	12/1,2

Selon les résultats de l'analyse de l'huile décolorée, (TableauXXIII), l'intensité de la couleur diminue après décoloration passant de 42 à 37 pour l'unité jaune et de 4,5 à 6,0 pour l'unité rouge (Normes: J/R 45/6,0), ceci montre que la partie restante des substances colorées sont adsorbées par la terre décolorante.

Selon Tirtiaux et Gibon, (1997), la désodorisation a pour but l'obtention d'un produit sans odeur ni goût désagréables et de couleur claire. Les résultats obtenus pour l'huile désodorisée montrent que la couleur de l'huile est de 10/1,1 et répond aux exigences de l'entreprise (12/1,2).

III.2.4. Les pertes en huile

La démucilagination enzymatique offre l'avantage de ne pas engendrer des pertes d'huile avec les lyso-phospholipides, car une seule séparation est effectuée. Ce type de démucilagination ne produit pas de savons, des matières sans grande valeur devant être éliminées. En revanche, elle génère un co-produit dont la valeur potentielle est intéressante, les lyso-lécithines (Anonyme III, 2004).

Étant donné que l'étape de lavage n'est pas effectuée dans ce type de raffinage il n'y a pas de pertes d'huile avec les eaux de lavage.

Partie pratique III. Résultats et discussion

III.3. Comparaison des paramètres des deux huiles

Afin de mieux mettre en relièf, les dissimilitudes entre les deux types d'huile, une analyse statistique en utilisant le logiciel Statsoft Inc., 2004 a été effectuée. Les résultats sont regroupés par période identique de quatre jours.

III.3.1. Acidité

Les résultats de l'acidité de l'huile durant les différentes étapes des deux procédés sont illustrés dans la figure 16.



ars

Acidité

-0.2

0.8

0.6

0.4

0.2

0.0

1.6

1.4

1.2

1.0

Mean Plot (Acidité-J4 3v*12c)
Mean; Whisker: Mean#177;0.95 Conf. Interval

1 2 3 4

Etape

AcC AcE

ars

Acidité

-0.2

0.8

0.6

0.4

0.2

0.0

1.6

1.4

1.2

1.0

Mean Plot (Acidité-J12 3v*13c)
Mean; Whisker: Mean#177;0.95 Conf. Interval

1 2 3 4

Etape

AcC AcE

A B

A.

C



ars

Acidité

-0.2

0.8

0.6

0.4

0.2

0.0

1.6

1.4

1.2

1.0

Mean Plot (Acidité-J16 3v*13c)
Mean; Whisker: Mean#177;0.95 Conf. Interval

1 2 3 4

Etape

AcC AcE

10/07/2007 (r. chimique); 08/04/2008 (r. enzymatique);

B. 18/07/2007 (r. chimique); 16/04/2008 (r. enzymatique);

C. 22/07/2007 (r. chimique); 20/04/2008(r. enzymatique);

AcC: Acidité chimique. AcE : Acidité enzymatique.

r : raffinage

Page 59

Figure16 : Évolution de l'acidité en fonction des étapes du raffinage.

D'après la figure16, l'acidité de l'huile décolorée par le procédé enzymatique est supérieure à celle de l'huile décolorée chimiquement, cela pourrait s'expliquer selon Jahani et al., (2007), par la libération des acides gras lors de l'hydrolyse enzymatique des phospholipides présents dans l'huile, par contre lors du raffinage chimique il ya eu neutralisation de ces acides gras.

Partie pratique III. Résultats et discussion

L'importance de l'intervalle de confiance du 16 - 04 - 08 obtenu au niveau du mélangeur est certainement due à un excès de NaOH ou de phénophtaléine ajoutés lors des manipulations.

L'acidité de l'huile décolorée le 20 - 04 - 08 est élevée comparée aux autres jours, cela est lié au changement du dosage de la terre décolorante.

III.3.2. Traces de savon et couleur

Les résultats des analyses obtenus de la couleur (J/R) et des traces de savon à partir des trois échantillons dans un intervalle de quatre jours au niveau des deux procédés sont représentés dans les figures 17,18 et 19.



TS

ppm

100

-20

80

60

40

20

0

Mean Plot (TSJ1 3v*10c)

Mean; Whisker: Mean#177;0.95 Conf. Interval

2 3 4

Etape

TSCJ1 TSEJ1

TS

ppm

300

250

200

150

100

-50

50

0

Mean Plot (TSJ4 3v*10c)

Mean; Whisker: Mean#177;0.95 Conf. Interval

2 3 4

Etape

TSCJ1 TSEJ1



A B

Mean Plot (TSJ12 3v*10c)

Mean; Whisker: Mean#177;0.95 Conf. Interval

260

240

35

220

200

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

0

-20

2 3 4

Etape

TS

ppm

TSCJ1

TSEJ1

TS

ppm

40

30

25

20

15

10

-5

5

Etape

TSCJ1

TSEJ1

Mean Plot (TSJ16 3v*10c)

Mean; Whisker: Mean#177;0.95 Conf. Interval

2 3 4

C D

TSC: Traces de savon chimique.

TSE: Traces de savon enzymatique. r : raffinage.

A. 07/07/2007 (r. chimique); 05/04/2008 (r. enzymatique);

D. 22/07/2007 (r. chimique); 20/04/2008(r. enzymatique).

B. 10/07/2007 (r. chimique); 08/04/2008 (r. enzymatique);

C. 18/07/2007 (r. chimique); 16/04/2008 (r. enzymatique);

Page 60

Figure17: Évolution des traces de savon en fonction des étapes du raffinage.

Partie pratique III. Résultats et discussion



A B

J

J

70

45

40

60

35

50

30

40

25

30

20

20

15

10

10

0

5

JCJ8 JEJ8

JCJ12

JEJ12

Jaune

Jaune

Mean Plot (JauneJ8 3v*7c)

Mean; Whisker: Mean#177;0.95 Conf. Interval

3 4

Etape

Mean Plot (JauneJ12 3v*7c)

Mean; Whisker: Mean#177;0.95 Conf. Interval

3 4

Etape

J

J

45

55

50

40

45

35

40

30

35

25

30

25

20

20

15

15

10

10

5

5

JCJ1 JEJ1

JCJ4 JEJ4

Jaune

Jaune

Mean Plot (JauneJ1 3v*7c)

Mean; Whisker: Mean#177;0.95 Conf. Interval

3 4

Etape

Mean Plot (JauneJ4 3v*7c)

Mean; Whisker: Mean#177;0.95 Conf. Interval

3 4

Etape

D

C

E

JC: Unité jaune chimique. JE: Unité jaune enzymatique.

J

45

40

35

30

25

20

15

10

5

JCJ16

JEJ16

Jaune

Mean Plot (JauneJ16 3v*7c)

Mean; Whisker: Mean#177;0.95 Conf. Interval

3 4

Etape

Page 61

Figure18 : Évolution de la couleur (Unité jaune) en fonction des étapes du raffinage.

A.

Partie pratique III. Résultats et discussion



A B

C D

R

R

9

7

8

6

7

5

6

4

5

4

3

3

2

2

1

1

0

0

RCJ4 REJ4

RCJ1 REJ1

Rouge

Rouge

Mean Plot (RougeJ1 3v*7c)

Mean; Whisker: Mean#177;0.95 Conf. Interval

3 4

Etape

Mean Plot (RougeJ4 3v*7c)

Mean; Whisker: Mean#177;0.95 Conf. Interval

3 4

Etape

R

R

9

7

8

6

7

5

6

4

5

4

3

3

2

2

1

1

0

0

RCJ8 REJ8

RCJ12

REJ12

Rouge

Rouge

Mean Plot (RougeJ8 3v*7c)

Mean; Whisker: Mean#177;0.95 Conf. Interval

3 4

Etape

Mean Plot (RougeJ12 3v*7c)

Mean; Whisker: Mean#177;0.95 Conf. Interval

3 4

Etape

E



Rouge

R

6

5

4

3

2

0

7

1

Mean Plot (RougeJ16 3v*7c)
Mean; Whisker: Mean#177;0.95 Conf. Interval

3 4

Etape

RCJ16

REJ16

07/07/2007 (r. chimique); 05/04/2008 (r. enzymatique);

B. 10/07/2007 (r. chimique); 08/04/2008 (r. enzymatique);

C. 14/07/2007 (r. chimique); 12/04/2008 (r. enzymatique);

D. 18/07/2007 (r. chimique); 16/04/2008(r. enzymatique);

E. 22/07/2007 (r. chimique); 20/04/2008(r. enzymatique).

RC: Unité rouge chimique. RE: Unité rouge enzymatique. r : raffinage

Page 62

Figure19: Évolution de la couleur (Unité rouge) en fonction des étapes du raffinage.

Partie pratique III. Résultats et discussion

Page 63

Selon les figures 17, 18, 19, les traces de savon et la couleur de l'huile désodorisée par le procédé enzymatique et le procédé classique atteignent des valeurs finales voisines.

Il est à noter que les écarts types importants des quelques échantillons sont engendrées par des erreurs de manipulation tel que: Présence de résidus dans le ballon, ou acétone mal neutralisé.

La démucilagination enzymatique produit des rendements en huile plus élevés, c'est ce qu'a constaté Southseas, qui est la première société chinoise ayant adopté la technologie du raffinage enzymatique, en plus d'un an d'expérience (Anonyme I, 2004).

Le raffinage chimique d'une tonne d'huile de soja brute à l'aide de soude caustique produit environ 966 kg d'huile. La même quantité d'huile brute traitée par démucilagination enzymatique puis par raffinage physique permet d'obtenir 978 kg d'huile, le rendement en huile final augmente de 12 kg par tonne (1,2 %) (Dayton et al., 2004).

La société est parvenue à faire baisser la teneur en phosphore de l'huile de soja démucilaginée sous le seuil des 10 ppm, atteignant même des teneurs de 3 ppm, des résultats comparables à ceux du procédé chimique. Après décoloration, la teneur en phosphore de l'huile devient quasiment nulle (Anonyme I, 2004).

La teneur en phosphore de l'huile finale doit être inférieure à 2 ppm. Après démucilagination enzymatique et raffinage physique, l'huile contient 0 à 2 ppm de phosphore, contre 2 à 5 ppm avec le procédé chimique.

Avec le raffinage chimique, les mucilages de la pâte de neutralisation sont lipophiles, ils attirent l'huile et génèrent ainsi des pertes estimées à 8 kg par tonne d'huile brute (Dayton et al., 2004).

De même, depuis que United Oils, qui est une société égyptienne, a adopté la démucilagination enzymatique et Lecitase Ultra, en 2003, la teneur en phosphore de ses huiles avant décoloration n`excède pas 6 ppm. Le procédé produit des huiles plus stables et des rendements plus élevés (hausse de 2 %), sans aucun savon (Anonyme III, 2004).

La simplicité d'utilisation de la démucilagination enzymatique est due à deux raisons principales. D'un côté, le dosage de la soude caustique dans le procédé chimique doit être ajusté selon l'acidité de l'huile brute. Une quantité de soude caustique excessive peut causer une saponification et des pertes d'huile supplémentaires. Au contraire, la démucilagination enzymatique n'exige qu'une faible dose de soude caustique, pour ajuster le pH à 4,5 - 5,2. Cette dose est trop faible pour causer une saponification. D'un autre côté, la séparation de l'huile des mucilages est facilitée lors du raffinage enzymatique (Anonyme I, 2004).

Page 64

Conclusion

Conclusion

Le raffinage permet d'éliminer les composés indésirables de l'huile de soja brute, à savoir les phospholipides (démucilagination), les acides gras libres et pigments (neutralisation et décoloration), et les composés odorants (désodorisation).

Une grande attention est portée, de puis plusieurs années sur son optimisation avec l'objectif de répondre de mieux en mieux aux exigences des consommateurs, tant au plan de la nutrition qu'au plan de la sécurité sanitaire. Cette optimisation consiste à préserver les antioxydants naturels, les acides gras polyinsaturés et à limiter les isomérisations cis-trans.

Cependant, le raffinage reste une technologie dépendante du savoir faire et de bonnes pratiques de conduite mais aussi, d'une connaissance suffisante des propriétés physico-chimiques spécifiques et de stabilité des différentes huiles. Cette double maîtrise est indispensable pour adapter à chaque huile brute les paramètres opératoires qui permettront d'éliminer efficacement les composés indésirables sans dégrader ou perdre ses constituants natifs intéressants. Cevital réunit cette double compétence technologique et scientifique et apporte l'environnement et l'expérience nécessaire pour développer des travaux d'optimisation et d'innovation de cette technologie.

Ce présent travail qui a pour objectif une contribution à l'étude de l'évolution de la qualité de l'huile de soja au cours des deux types de raffinage au niveau de la raffinerie de Cevital, permet d'avancer que les conditions du raffinage enzymatique aboutissent à une huile finie répondant aux critères généralement utilisés par l'organisme pour apprécier la qualité : l'acidité de l'huile décolorée par le procédé enzymatique (0,50 %) est supérieure à celle de l'huile décolorée chimiquement (0,09 %), cela s'explique par l'élimination des acides gras libres par l'hydroxyde de sodium durant le procédé chimique, cependant lors du procédé enzymatique il ya distillation neutralisante pendant le traitement de désodorisation. Les critères qui sont basés sur les indices physico-chimiques en particulier le taux de phosphore et la couleur démontrent que l'huile enzymatique est plus stable que la chimique. De ce fait le dégommage enzymatique développé par Enzymax, s'impose de plus en plus face au dégommage acide, avec un rendement plus élevé et moins polluant (économies sur les produits chimiques), donc plus respectueux de l'environnement et facile à mettre en oeuvre.

Ce stage effectué au sein du complexe Cevital nous a permis d'acquérir et d'approfondir les connaissances théoriques et pratiques dans le domaine des corps gras et leurs technologies de production et de transformation, mais aussi de connaître à l'échelle industrielle, les traitements obligatoires et indispensables que subissent les huiles avant leur consommation.

Ce stage nous a également permis de constater la prise de conscience des entreprises du concept qualité, vu la conformité de la plupart des produits analysés. Ce concept doit devenir l'une de leurs principales préoccupations afin de faire face à la concurrence à laquelle elles sont confrontées.

Page 65

Conclusion

D'autres thèmes sont envisageables comme perspectives d'avenir:

- L'interéstérification enzymatique;

- Comparaison entre deux huiles de tournesol raffinées l'une chimiquement et l'autre enzymatiquement;

- Suivie du dosage des vitamines de l'huile Fleurial plus tout au long du raffinage.





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Sites électroniques

Cevital. 2007. Les huiles et la nutrition. www. Cevital. com

Novozymes. 2008. www. Novozymes. com



Annexes

a

Annexe 01

Partie théorique

Tableau I: Composition d'huiles de soja génétiquement modifiées (Warner, 2007).



Le tableau ci-dessus tiré du bulletin IBP, numéro 1, 2002 du Canada, montre les modifications possibles par génie génétique.

Optimisation des paramètres de dégommage enzymatique

Equivalents de NaOH

Phosphore (ppm)



Ajout de l'enzyme

Ajout d'acide citrique

Ajout du caustique

Temps (heures)

Figure 01: Effet de NaOH sur le dégommage enzymatique (Münch, 2004).

1,5 mole équivalents relative à l'acide citrique est l'optimum pour dégommer une huile enzymatiquement (Münch, 2004).



Phosphore (ppm)

Ajout de l'enzyme

Ajout d'acide citrique

Ajout du caustique

Temps (heures)

Figure 02 : L'effet de température sur Lecitase Ultra (Münch, 2004).

La température 50 - 55 °C est l'optimum (Münch, 2004).

Phosphore (ppm)



Ajout de l'enzyme

Ajout du caustique

Ajout d'acide citrique

Ajout d'eau

Temps (heures)

Figure 03 : Effet de l'eau sur le dégommage enzymatique (Münch, 2004).

b

L'optimum d'eau à ajouter est de 2 % (Münch, 2004).



Phosphore (ppm)

Ajout d'acide citrique

Ajout du caustique

Ajout de l'enzyme

c

Temps (heures)

Figure 04 : Effet de la dose de Lecitase Ultra (Münch, 2004).

Commencer par 50 ppm puis optimiser la dose de l'enzyme à ajouter (Münch, 2004).

Annexe 02

Matériel et méthodes

Tableau II : Matériel, solutions et réactifs utilisés au cours des analyses (M.E., 2001).

Matériel		Solutions et réactifs
Balance analytique		Acétone
Colorimètre LOVIBOND	visuel:	Alcool neutralisé
Chauffe ballon		Acide acétique
Centrifugeuse		Acide chlorhydrique à 0,01 N
Dessiccateur		Acide sulfurique à 20 %
Etuve		Bleu de Bromophénol
Four à moufle		Chloroforme pùr

d

Plaque chauffante- agitatrice	Eau distillée
Spectrophotomètre UV- visible	Empois d'amidon
Ampoule à décanter	Hydroxyde de potassium à 50 %
Béchers (25ml, 250ml)	Hexane
Ballons à fond plat	HCl acétonique
Burettes graduées (10ml, 25ml)	Iodure de potassium
Barreau magnétique	Molybdate de sodium
Creusets	Méthyle orange
Erlenmayers	Oxyde de zinc
Eprouvettes graduées	Phénolphtaléine
Entonnoir	Soude à 0,1 N et 1 N
Fioles jaugées (50ml, 100ml)	Sulfate d'hydrazine
Papier pH (STUPHAN 4)	Thiosulfate de sodium à 0,01N
Papier filtre
Spatule

Courbe d'étalonnage de phosphore

Construire la courbe d'étalonnage de la teneur en phosphore à l'aide d'une solution mère (1,0967g de dihydrogénophosphate de potassium (KH2PO4) dans 250 ml d'eau distillée, cette solution comprend 1mg de phosphore par ml) à partir de cette solution on prélève 5ml dans une fiole de 500 ml qu'on ajuste avec de l'eau distillée c'est la solution fille. Cette solution est à 0,01mg de phosphore par ml.

? Préparation des solutions standards

Pipeter 1ml, 2ml, 4ml, 6ml, 8ml, et 10ml de la solution fille dans une fiole de 50 ml. Ajouter 8ml de Sulfate d'hydrazine et 2 ml de Molybdate de sodium, amener à 50 ml avec de l'eau distillée. Mettre au bain marie bouillant pendant 15 mn, laisser refroidir, lire l'absorbance à 650 nm et tracer la courbe (M.E., 2001).



e

Figure 05 : Courbe d'étalonnage de phosphore (M.E., 2001).

Préparation des solutions (M.E., 2001)

? Thiosulfate de sodium anhydre à 1 N

Poids moléculaire du thiosulfate de sodium 158,11.

1 N 158,11g

0,1 N X

X=15,811g de _Na2S2O3 qsp* 1 litre d'eau distillée.

0 ,01N, X= 1,581 de _Na2S2O3 qsp* 1 litre d'eau distillée. *qsp : quantité suffisante pour.

? Solution d'amidon à 1%

Prendre 1g de poudre d'amidon compléter à 100 ml avec de l'eau distillée.

? Solution de phénophtaléine 1%

Prendre 1g et compléter à 100 ml avec de l'éthanol 95 % (v/v).

? Solution de bleu de Bromophenol à 0,2 %

Prendre 0,2g et compléter à 100 ml avec de l'acétone.

? Méthyle orange à 1%

Prendre 1g et compléter à 100 ml avec de l'eau distillée.

Annexe 03

Résultats obtenus des différentes analyses réalisées

f

Tableau III : Huile de soja traitée chimiquement du 07/07/2007 au 25/07/2007.

Dates	Echantillons	Acidité (%)	Couleur (J/R)	Traces de savons (ppm)	Indice de peroxyde (meq/kg)	Phosphore (ppm)	Humidité (%)	Impuretés (%)
07-07-2007	Huile brute	0,510	J=44 R=4,2		4	143,66	0,063	0,05
	Mélangeur	0,333
	Séparateurs	0,100		71
	Décoloration	0,110	J=40 R=6	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0,05	J=10 R=1,1	00	00	00	Néant	Néant
08-07-2007	Huile brute	0,460	J=43,3 R=4,2		3,99	143,66	0,06	0,049
	Mélangeur	0,285
	Séparateurs	0,096		48,333
	Décoloration	0,100	J=40 R=6,233	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0,05	J=10 R=1,133	00	00	00	Néant	Néant
09-07-2007	Huile brute	0,516	J=44 R=4,1		3 ,8	145	0,066	0,04
	Mélangeur	0,255
	Séparateurs	0,136		122,666
	Décoloration	0,090	J=40,666 R=6,3	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0,056	J=10,333 R=1,266	00	00	00	Néant	Néant

g

h

i

j

k

10-07-2007	Huile brute	0,470	J=43 R=4,2		3,85	143,66	0,066	0,035
	Mélangeur	0,166
	Séparateurs	0,063		234,666
	Décoloration	0,090	J=42 R=6,7	15		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0,053	J=11 R=1,333	00	0,1	00	Néant	Néant
11-07-2007	Huile brute	0,496	J=42,66 R=4,2		4,05	145	0,07	0,04
	Mélangeur	0,273
	Séparateurs	0,176		131,666
	Décoloration	0,100	J=37,666 R=5,566	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0,043	J=9,666 R=1,0	00	0,033	00	Néant	Néant
12-07-2007	Huile brute	0,490	J=42,66 R=4,13		4,1	145 ,33	0,07	0,05
	Mélangeur	0,125
	Séparateurs	0,056		177
	Décoloration	0,103	J=39 R=5,6	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0,053	J=10,666 R=1,266	00	00	00	Néant	Néant
13-07-2007	Huile brute	0,506	J=44,33 R=4,3		4,2	144,66	0,063	0,06
	Mélangeur	1,144
	Séparateurs	0,250		66
	Décoloration	0,116	J=42 R=6,3	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0,05	J=10 R=1,2	00	00	00	Néant	Néant
14-07-2007	Huile brute	0,486	J=57 R=4,5		4	145,66	0,066	0,041
	Mélangeur	0,166
	Séparateurs	0,063		675,333
	Décoloration	0,100	J=55,666 R=6,733	25		06	Néant	Néant
	Désodorisation	0,076	J=11,333 R=1,333	00	0,066	00	Néant	Néant
15-07-2007	Huile brute	0,460	J=46 R=6,7		4,3	143	0,063	0,055
	Mélangeur	0,200
	Séparateurs	0,140		250
	Décoloration	0,097	J=44,666 R=6,5	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0,063	J=10 R=1,2	00	0,1	00	Néant	Néant
16-07-2007	Huile brute	0,486	J=46 R=6,7		3,8	144,33	0,063	0,07
	Mélangeur	0,166
	Séparateurs	0,090		278,666
	Décoloration	0,090	J=44 R=5,533	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0,046	J=10 R=1,166	00	00	00	Néant	Néant
17-07-2007	Huile brute	0,516	J=43 R=4,3		4,2	143,66	0,066	0,069
	Mélangeur	0,123
	Séparateurs	0,076		55
	Décoloration	0,090	J=41,333 R=5,766	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0,056	J=10,333 R=1,166	00	00	00	Néant	Néant
18-07-2007	Huile brute	0,52	J=44 R=4,5		4,1	144	0,07	0,072
	Mélangeur	0,123
	Séparateurs	0,080		181,666
	Décoloration	0,097	J=42 R=6,166	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0,06	J=10,333 R=1,.2	00	00	00	Néant	Néant
19-07-2007	Huile brute	0,506	J=43 R=4,2		4,1	145	0,073	0,070
	Mélangeur	0,257
	Séparateurs	0,110		185,333
	Décoloration	0,100	J=42,333 R=6,466	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0,06	J=10,666 R=1,233	00	0,033	00	Néant	Néant
20-07-2007	Huile brute	0,543	J=44,33 R=4,13		4,2	143,33	0,066	0,060
	Mélangeur	0,177
	Séparateurs	0,086		58,333
	Décoloration	0,103	J=38,333 R=5,7	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0,053	J=9,666 R=1,060	00	00	00	Néant	Néant
21-07-2007	Huile brute	0,533	J=42,66 R=4,3		4,2	144	0,06	0,050
	Mélangeur	0,166
	Séparateurs	0,070		36,666
	Décoloration	0,100	J=40 R=6,033	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0,053	J=9 R=1,0	00	0,1	00	Néant	Néant
22-07-2007	Huile brute	0,500	J=43 R=4,3		4,1	144,66	0,07	0,068
	Mélangeur	0,223
	Séparateurs	0,096		32,666
	Décoloration	0,090	J=40 R=6,03	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0,056	J=9 R=1,0	00	00	00	Néant	Néant
23-07-2007	Huile brute	0,506	J=42 R=4,4		4	144,33	0,063	0,057
	Mélangeur	0,300
	Séparateurs	0,116		58,333
	Décoloration	0,113	J=41,333 R=6,2	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0,056	J=9 R=1,0	00	00	00	Néant	Néant
24-07-2007	Huile brute	0,536	J=46 R=4,4		4,2	145	0,066	0,051
	Mélangeur	0,160
	Séparateurs	0,106		48,333
	Décoloration	0,100	J=40 R=6,033	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0,06	J=9 R=1,033	00	00	00	Néant	Néant
25-07-2007	Huile brute	0,700	J=44 R=4,2		4,2	145	0,06	0,060
	Mélangeur	0,287
	Séparateurs	0,160		62,666
	Décoloration		0,110 J=39,333 R=5,933	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0,06	J=44 R=4,3	00	00	00	Néant	Néant

l

Tableau IV : Huile de soja traitée enzymatiquement du 05/04/2008 au 21/04/2008.

Dates	Echantillons	Acidité (%)	Couleur (J/R)	Traces de savons (ppm)	Indice de peroxyde (meq/kg)	Phosphore (ppm)	Humidité (%)	Impuretés (%)
05-04-2008	Huile brute	0.440	J=42 R=4.5		5.1	120	0.03	0.04
	Mélangeur	pH=5 (1.490)		45
	Séparateurs	0.500		15		5
	Décoloration	0.500	J=37 R=6.0			00	Néant	Néant
	Désodorisation	0.050	J=10 R=1.1	00	00	00	Néant	Néant
06-04-2008	Huile brute	0.460	J=44 R=4.4	00	5.2	120	0.03	0.04
	Mélangeur	pH=5 (1.490)		53
	Séparateurs	0.500		15		5
	Décoloration	0.500	J=34.66 R=4.26	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0.050	J=10 R=1.1	00	0.1	00	Néant	Néant
07-04-2008	Huile brute	0.440	J=42 R=4.5		5.1	120	0.03	0.04
	Mélangeur	pH= 5.13 (1.500)		63
	Séparateurs	0.500		15		5
	Décoloration	0.560	J=32 R=4.4	00		00	Néant	Néant

m

n

	Désodorisation	0.050	J=10 R=1.1	00	00	00	Néant	Néant
08-04-2008	Huile brute	0.460	J=44 R=4.4		5.1	120	0.03	0.04
	Mélangeur	pH= 5.1 (1.510)		60.33
	Séparateurs	0.500		15		5
	Décoloration	0.500	J=32.66 R=4.4	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0.050	J=10 R=1.06	00	00	00	Néant	Néant
09-04-2008	Huile brute	0.480	J=44 R=4.4		5.1	120	0.03	0.04
	Mélangeur	pH=5 (1.490)		53
	Séparateurs	0.500		15		5
	Décoloration	0.500	J=36.33 R=4.6	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0.050	J=10 R=1.06	00	00	00	Néant	Néant
10-04-2008	Huile brute	0.480	J=44 R=4.4		5.1	120	0.03	0.04
	Mélangeur	pH=5 (1.490)		54.66
	Séparateurs	0.500		15		5
	Décoloration	0.500	J=35 R=4.36	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0.050	J=10 R=1.1	00	00	00	Néant	Néant
11-04-2008	Huile brute	0.48	J=44 R=4.4		5.1	120	0.03	0.04
	Mélangeur	pH= 5.03 (1.496)		61
	Séparateurs	0.500		15		5
	Décoloration	0.500	J=33 R=4.23	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0.050	J=10 R=1.1	00	00	00	Néant	Néant
12-04-2008	Huile brute	0.456	J=44 R=4.2		5.1	120	0.03	0.04
	Mélangeur	pH=5 (1.490)		58
	Séparateurs	0.500		15		5
	Décoloration	0.500	J=34.66 R=4.3	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0.050	J=10 R=1.13	00	00	00	Néant	Néant
13-04-2008	Huile brute	0.426	J=42 R=4.2		5.1	120	0.03	0.04
	Mélangeur	pH=5 (1.490)		68
	Séparateurs	0.500		15		5
	Décoloration	0.500	J=36 R=4.23	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0.050	J=10 R=1.1	00	00	00	Néant	Néant
14-04-2008	Huile brute	0.440	J=42 R=4.5		5.1	120	0.03	0.04
	Mélangeur	pH=5 (1.490)		48.33
	Séparateurs	0.500		15		5
	Décoloration	0.500	J=39.33 R=5.03	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0.046	J=10 R=1.16	00	0.1	00	Néant	Néant

o

15-04-2008	Huile brute	0.440	J=42 R=4.5		5.1	120	0.03	0.04
	Mélangeur	pH=5 (1.490)		54.66
	Séparateurs	0.500		15		5
	Décoloration	0.520	J=32.66 R=4	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0.046	J=10 R=1.03	00	00	00	Néant	Néant
16-04-2008	Huile brute	0.440	J=42 R=4.40		5.1	120	0.03	0.04
	Mélangeur	pH= 4.6 (1.090)		49.66
	Séparateurs	0.500		15		5
	Décoloration	0.500	J=36.66 R=4.46	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0.050	J=10 R=1.00	00	00	00	Néant	Néant
17-04-2008	Huile brute	0.953	J=45 R=4.40		5.1	120	0.03	0.04
	Mélangeur	pH=5 (1.490)		60
	Séparateurs	0.500		15		5
	Décoloration	0.723	J=38 R=5.00	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0.050	J=10 R=1.00	00	00	00	Néant	Néant
18-04-2008	Huile brute	0.953	J=45 R=4.40		5.1	120	0.03	0.04
	Mélangeur	pH=5 (1.490)		60.66
	Séparateurs	0.500		15		5

p

	Décoloration	0.700	J=40 R=7.06	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0.050	J=10 R=1.13	00	00	00	Néant	Néant
19-04-2008	Huile brute	0.946	J=44 R=4.4		5.1	120	0.03	0.04
	Mélangeur	pH=5 (1.490)		60.66
	Séparateurs	0.500		15		10
	Décoloration	1.400	J=42.3 R=6.93	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0.073	J=10 R=1.23	00	00	00	Néant	Néant
20-04-2008	Huile brute	0.920	J=43 R=4.4		5.1	120	0.03	0.04
	Mélangeur	pH=5 (1.490)		61
	Séparateurs	0.500		15		5
	Décoloration	1.123	J=37.66 R=5.43	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0.070	J=10 R=1.2	00	00	00	Néant	Néant
21-04-2008	Huile brute	0.960	J=45 R=4.5		5.1	120	0.03	0.04
	Mélangeur	pH=5 (1.490)		53
	Séparateurs	0.500		15		5
	Décoloration	1.200	J=38 R=5.7	00		00	Néant	Néant
	Désodorisation	0.060	J=10 R=1.1	00	00	00	Néant	Néant

Résumé

L'étude a consisté en une comparaison entre deux huiles de soja, l'une raffinée chimiquement et l'autre enzymatiquement, produites au niveau du complexe Cevital.

Diverses analyses physico-chimiques ont été réalisées sur les huiles produites selon les deux procédés afin de contrôler leur qualité.

Les principales différences constatées entre les deux procédés se situent au niveau des étapes de dégommage et de neutralisation.

Il y a élimination des mucilages (phospholipides) par Lecitase Ultra (enzyme) dans le cas du procédé enzymatique, et par l'acide phosphorique dans le cas du procédé caustique classique. L'acidité de l'huile décolorée par le procédé enzymatique (0,50 %) est supérieure à celle de l'huile décolorée chimiquement (0,09 %), cela s'explique par l'élimination des acides gras libres par l'hydroxyde de sodium durant le procédé chimique, cependant lors du procédé enzymatique il ya distillation neutralisante pendant le traitement de désodorisation.

Egalement, les résultats concernant la couleur et les taux de phosphore démontrent que l'huile enzymatique est plus stable que l'huile chimique.

Mots clés

Huile de soja, Dégommage chimique, Acide phosphorique, Dégommage enzymatique, Lecitase Ultra.

Abstract

The aim of the study was to set a comparison between two soybean oils, a chemically refined one and an enzymatically produced at Cevital industrial complex.

To assess the quality of such oils, several physico-chemical analysis were realized during the training.

It's noteworthy that the main differences between the two ways of proceedings are located in steps of degumming and neutralization.

There is elimination of phospholipids by Lecitase Ultra in the enzymatic process and by the phosphoric acid in the caustic one.

The acidity of the decolorized oil by the enzymatic process (0,50 %) is higher than the acidity of the decolorized oil (0,09 %) with the chemical process. This can be explained by the elimination of free fatty acids with sodium hydroxide during the chemical process, however, in the enzymatic treatment there is a neutralizing distillation during the deodorization treatment.

Furthermore, results concerning color and rates of phosphorus, confirm that the enzymatic oil is more stable than the chemical one.

Key words

Soybean oil, Chemical degumming, Phosphoric acid, enzymatic degumming, Lecitase Ultra.