Soutenance mémoire
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L’HUILE DE SON DE RIZ
Le son de riz trouve une utilisation dans divers domaines. A Madagascar, il sert à nourrir les animaux de la basse-cour. Mais c’est aussi un ingrédient très prisé dans la boulangerie [5]. Les bienfaits résultant de la consommation du son de riz sont multiples ; selon HOWARD [11], le son de riz est une excellente source de vitamines B, une vitamine essentielle pour avoir des nerfs solides et de l’énergie constante. Le Son de riz peut aider à maintenir un taux de sucre normal chez ceux qui souffrent d’hypoglycémie. Il a été démontré que les vitamines du complexe B permettent de fonctionner normalement en vue de retrouver une personnalité harmonieuse, un esprit dégagé afin d’améliorer la mémoire et d’avoir les idées plus claires. Le stress, l’activité intellectuelle et physique consument les vitamines du complexe B.
Ces 30 dernières années, l’huile extraite de son de riz est un produit qui intéresse les chercheurs à Madagascar. Aussi, GAYDOU [3], dans ses travaux sur l’amélioration de la situation des corps gras à Madagascar, propose la production industrielle d’huile alimentaire à partir de son de riz.
Définition
C’est l’huile que l’on extrait, de différentes façons, à partir du son de riz.
En Asie, on l’appelle aussi huile de riz [10].
Historique [3] [6]
Des hypothèses sur la qualité et l’utilisation alimentaire de l’huile de son ont été avancées au début du 20ème siècle.
Puis, des recherches approfondies ont été effectuées au Japon dans les années 50 par KANEKO et TSUCHIYA jusqu’à l’installation même d’industrie d’extraction d’huile de son de riz.
Plusieurs Brevets Japonais ont été également déposés en 1959.
Conscients de la grande productivité de riz à Madagascar, de nombreux chercheurs ont commencé à s’investir dans les années 70 dans des travaux sur la valorisation industrielle des sous produits du riz.
Données caractéristiques
Huile de son de riz de diverses origines [4]
La littérature parle surtout des trois pays qui semblent les plus avancés sur ce domaine, et ce sont les USA, le Japon et l’Egypte.
Rendement
Concernant les variétés de riz japonaises, la teneur en huile extraite par solvant varie entre 12,2 et 22,5 %, soit 19,4 % en moyenne.
Les variétés de riz cultivées aux USA et en Egypte donnent une teneur en huile du même ordre.
Indices physico-chimiques
Les huiles de son des variétés Egyptiennes ont des valeurs d’indice de saponification et d’iode comprises entre 177 et 185, et entre 96 et 105, respectivement.
Composition en acides gras
Dans la littérature, la composition en acides gras des huiles de son de riz des variétés cultivées aux USA, Egypte et au Japon est surtout marquée par la forte teneur en acide palmitique, en acide oléique et en acide linoléique dont les proportions respectives sont regroupées dans le tableau 5.
Acide linoléique (%) 35-42 33,5-36,9 31-36
Huile de son de riz de Madagascar [3] [4]
Les études ont surtout porté sur les huiles extraites par solvant, l’hexane et l’éthanol sont classiquement utilisés.
L’extraction par solvant de l’huile de son de riz de quelques variétés courantes à Madagascar a donné un rendement moyen de 12 %.
Les domaines d’application
En thérapeutique
Grâce aux diverses vitamines et acides gras composants l’huile, elle peut apporter beaucoup de bienfaits à l’homme comme le signale la littérature.
• Selon ROBERT [12], l’huile protège les cellules et intervient dans la synthèse des globules rouges grâce à la présence de la vitamine E.
• Selon ROUSSEAU, Diététicien nutritionniste, l’huile de son de riz abaisse le taux de cholestérol [12].
• Rappelons également la présence de vitamines B dans l’huile de son de riz [11].
En cosmétologie
L’huile de qualité vierge c’est-à-dire obtenue par expression est très convoitée dans ce domaine.
• Selon les cosmétologues [13], afin de bénéficier des bienfaits des acides gras sans altération, les huiles naturelles employées doivent être extraite par pression mécanique. Ainsi, en fonction de l’huile, l’apport en acides gras essentiels rééquilibre la membrane cellulaire pour un organisme et une peau en bonne santé.
• Selon PACKER [9], l’huile contient un acide gras antioxydant universel qui permet de protéger les cellules contre les dommages des radicaux libres ou de neutraliser les effets des radicaux libres dans toutes les parties de la membrane cellulaire. De plus, elle permet aussi d’améliorer l’élasticité de la peau et de lutter contre les rides.
• L’acide linoléique qui est un des acides gras de l’huile de son de riz agit principalement sur deux types de cellules : les adipocytes où sont stockées les graisses et les cellules musculaires là où les matières grasses sont converties en énergie en abaissant la masse grasse et en augmentant la masse maigre (muscle) du corps humain [9].
• La fraction oryzanol de l’huile est surtout appréciée du fait de sa propriété anti-oxydante, d’où l’utilisation fréquente de l’huile de son de riz dans la formulation de lotion, de crème ou de lait.
• Le γ-oryzanol obtenu à partir de l’huile de son de riz est utilisé aux Etats-Unis d’Amérique comme un substitut de stéroïde grâce à son effet sur le développement de la masse musculaire.
En alimentation
En Asie, l’huile de riz ou huile de son de riz est communément utilisée comme huile de cuisson [15], tandis qu’ailleurs, elle sert d’ingrédient dans divers produits alimentaires pour bébés, et peut s’acheter dans des magasins d’alimentation spécialisés [10].
Il est établi qu’une huile alimentaire est de bonne qualité lorsque sa constitution en acides gras respecte la règle de KEY [3], à savoir que les acides gras sont environ dans la proportion : – 1/3 acides gras saturés,
– 1/3 acides gras monoinsaturés,
– 1/3 acides gras polyinsaturés.
Actuellement, des recherches sont en cours sur l’huile de son de riz et ses applications possibles qui semblent très vastes.
CONCEPTION D’UNE MACHINE A PRESSER
L’extraction d’huile par un solvant organique présente un certain nombre d’inconvénients dont la présence de trace de solvant l’huile.
Une huile de qualité doit être exempte de solvant, surtout lorsqu’elle est destinée à un usage en cosmétique [13].
C’est pourquoi, nous avons conçu une presse mécanique afin d’éviter l’utilisation de solvants.
Principe de la machine
Une machine à presser peut fonctionner de deux façons, soit en continu soit en discontinu. Pour notre part, nous nous sommes inspiré d’une presse artisanale d’extraction d’huile d’arachide dont le modèle figure en annexe.
Celle-ci est de type discontinu car l’alimentation se fera de façon discontinue, c’est-à-dire qu’après chaque pressage, l’opération est interrompue afin de décharger l’appareil, puis de le charger à nouveau.
Le son de riz est chargé dans une cuve cylindrique inoxydable. La masse est soumise à une pression de 10 tonnes, ce qui fait 49,7 Kg.cm-² grâce à un piston fixe disposé à l’intérieur de la cuve.
L’huile extraite s’échappe par les perforations de la cuve, et elle est recueillie directement dans un récipient inoxydable.
Description sommaire de la machine
La cuve cylindrique se déplace verticalement à l’aide d’un plateau en fer amovible qui lui sert de guide, et un cric hydraulique qui fournit une force de pression F = 10 tonnes. Sa capacité est d’environ 5000 cm3.
Le corps de la machine peut être divisé en trois parties qui sont :
le piston
Le piston est composé d’un fer plat fixé sur quatre tiges de fer profilé en U. Il est fixé directement sur le support supérieur.
les supports
Nous avons deux supports, celui de la partie supérieure de la machine qui maintient le piston et celui de la partie inférieure qui supporte le cric ; ils sont composés d’un assemblage de fer profilé en U, et sont fixés sur les pieds de la machine.
les pieds de la machine
La machine s’appuie sur quatre pieds de fers profilés en T, disposés symétriquement à chaque extrémité des supports.
Les choix des matériaux se sont limités aux produits sidérurgiques localement disponibles qui sont des produits sidérurgiques français CATPRO.
Dimensionnement de la machine [16] [17]
Les calculs ont été simplifiés au maximum car notre but est essentiellement de démontrer que la machine est fiable, correcte et résistante par rapport aux forces appliquées.
Ainsi, dans les calculs relatifs aux nœuds encastrés, on considérera les nœuds comme étant des articulations simples.
Nous pouvons faire cette simplification car il est affirmé que les articulations supportent moins d’effort que les encastrements (environs 88%) [7]. Si nos calculs sont vérifiés avec des nœuds articulés, alors ils sont subjectivement vérifiés avec des nœuds encastrés.
Les pieds de la machine
Caractéristiques des matériaux
Les pieds de la machine sont constitués de quatre fers profilés en T, placés en symétrie ; les caractéristiques sont données ci-après :
– la limite d’élasticité garantie : fy = 235 MPa
– a = 45 mm
– b = 45 mm
– e = 5,5 mm
– S = 464,75 mm²
– d = 12,6 mm
– Ix = 42313,28 mm4
– Iy = 28870,93 mm4
La force soumise au système
L’effort appliqué F se répartit sur les 4 pieds symétriques, soit pour chaque pied N = ¼ F, le poids de la cuve étant considéré comme négligeable devant la force de pression F = 10 tonnes.
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
PARTIE I : ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE
CHAPITRE I : ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LE GRAIN DE RIZ
1.1.1.Généralité sur la classification des grains de riz
1.1.2.Les caractères physiques d’un grain de riz
1.1.3.La composition du paddy et de ses fractions d’usinage
CHAPITRE II : L’HUILE DE SON DE RIZ
1.2.1. Définition
1.2.2. Historique
1.2.3. Données caractéristiques
1.2.4. Les domaines d’application
PARTIE II : ESSAI D’EXTRACTION D’HUILE DE SON DE RIZ
CHAPITRE I : CONCEPTION D’UNE MACHINE A PRESSER
2.1.1 Principe de la machine
2.1.2 Description sommaire de la machine
2.1.3 Dimensionnement de la machine
2.1.4 Réalisation de la machine
CHAPITRE II : ECHANTILLONNAGE DES SONS DE RIZ
2.2.1 Principe d’échantillonnage des sons de riz
2.2.2 Fiches techniques des variétés de riz
CHAPITRE III : ESSAI D’EXTRACTION PAR EXPRESSION
2.3.1 Principe d’extraction
2.3.2 Les traitements préalables
2.3.3 Les modes d’extraction
2.3.4 Le sous-produit de l’extraction
2.3.5 Raffinage de l’huile de son de riz
2.3.6 Résultats et discussions
2.3.7 Conclusion
PARTIE III : ANALYSES ET INTERPRETATION DES RESULTATS
CHAPITRE I : ANALYSES DE L’HUILES DE SON DE RIZ
3.1.1 Analyses physico-chimiques
3.1.2 Analyse par CPG
CHAPITRE II : INTERPRETATION DES RESULTATS ET DISCUSSION
3.2.1 Les indices physico-chimiques
3.2.2 La composition chimique
PARTIE IV : ETUDE ECONOMIQUE
CHAPITRE I : EVALUATION DU COÛT DE LA MACHINE A PRESSER
CHAPITRE II : ETUDE DE MARCHE DE L’HUILE DE SON DE RIZ
4.2.1. Description du marché
4.2.2. Analyse de la demande
4.2.3. Analyse de l’offre
4.2.4. Concept marketing
4.2.5. Conclusion
CONCLUSION GENERALE
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES
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