Estimation des pertes en huile neutre et le rendement de la raffinerie

Le coton et la graine de coton

Le cotonnier est une plante de la famille des Malvacés et du genre Gossypium qui comporte 49 espèces dont deux sont cultivées: Gossypium hirsitium L. et Gossypium barbadense L. C’est une plante textile et alimentaire cultivée dans les régions tropicales, subtropicales et méditerranéennes. Le cycle complet de culture est en moyenne de 175 jours (Parry, 1982; Demol, 1992) mais dépend des techniques de culture et des conditions climatiques. Le coton égrené produit des fibres pour l’industrie textile et des graines utilisées comme semences ou dans les huileries.

La graine de coton entière contient environ 22% de protéines, 20% de matière grasse et 28% de cellulose (Gilles, 1994). La trituration de la graine de coton donne de l’huile, du tourteau et des coques. Le tourteau est utilisé comme aliment pour bétail, les coques servent de combustible dans les usines et l’huile est utilisée après raffinage dans l’alimentation humaine. Cette huile est composée d’acides gras (AG) de diverses natures (acide mystique, acide palmitique, acide stéarique, acide oléique, acide linoléique et acide linoléique); des substances non glycéridiques (eau, AGL, impuretés, savon) et des traces métalliques (fer, cuivre, plomb, arsenic) (FUHRER et al. 2005).

L’huile de graine de coton

Extraction de l’huile brute

Les matières grasses (MG) contenues dans les produits oléagineux peuvent être extraites soit:

-par pression mécanique au moyen des machines presses qui assurent le pressage des graines afin d’éclater les cellules oléifères libérant ainsi l’huile brute et les tourteaux. L’extraction par pression peut se faire sous pression discontinue à froid (PDF) ou par pression continue à chaud (PCC). En mode PDF, l’huile est extraite par pression successive discontinue à une température inférieure à 80°C. Le rendement en huile est toutefois faible car il reste 6 à 12% de MG dans les tourteaux. L’extraction par PCC nécessite d’abord un préchauffage à presque 90°C des graines qui sont ensuite pressées dans une vis sans fin jusqu’à atteindre une température de 120°C. Cette méthode connait un rendement supérieur à la méthode PDF et donne un taux de matière grasse résiduelles dans les tourteaux (appelés expeller) se situant entre 4 et 6% ;

– au moyen d’un solvant organIque; dans ce cas les lipides sont extraits par solubilisation dans des solvants organiques (hexane) chauffé entre 50 et 60°C puis extraits par percoloration du solvant pendant 4 à 5 heures. Le taux d’extraction est très important et la teneur en matière grasse dans les tourteaux «déshuilés» se situe entre 0,5 et 2,5% ;

-par les méthodes combinées.

Raffinage de l’huile brute

Le raffinage consiste à faire subir à l’huile brute de pression ou d’extraction toute une série de traitements pour la transformer en produit commercial tant par son aspect que par ses qualités organoleptiques et sa stabilité. Il permet d’obtenir un produit au goût neutre, débarrassé de substances toxiques et nocives, qui résistent à l’oxydation, et qui est adapté à l’emploi désiré.

Il existe deux types de raffinage: le raffinage chimique ou alcalin et le raffinage physique. Le choix du type de raffinage se fait en fonction de la nature de l’huile, de sa qualité et des objectifs visés.

Raffinage alcalin

C’est le procédé le plus utilisé par les huileries. Il comporte plusieurs étapes.

Les étapes du raffinage alcalin

Le dégommage ou démucilagination ou encore conditionnement acide

Cette opération permet de précipiter les composés phosphorés qui sont séparés ou non de l’huile. Elle est faite en discontinu dans une cuve avec malaxeur muni d’un système d’arrosage d’eau, d’acide, et de soude. En effet, la présence de phospholipides dans les huiles brutes entraîne un certain nombre d’inconvénients:
• les composés phosphorés, en présence d’eau, forment des précipités dits de mucilages;
• une huile raffinée mal débarrassée de ses phospholipides s’acidifie, s’oxyde et prend plus rapidement un goût désagréable;
• les phospholipides sont souvent liés à des métaux lourds catalyseurs d’oxydation;
• les composés phosphorés ont des propriétés tensioactives, il peut se fonner une émulsion au lavage qui conduit à des pertes anormales;
• l’huile mousse au séchage (avec des pertes dans les circuits de vide) ;
• la désactivation de la terre décolorante;
• le colmatage rapide des filtres;
• un empoisonnement des catalyseurs d’hydrogénation;
• inhibition de la décoloration thermique lors de la désodorisation ;
• un obscurcissement de la couleur peut même survenir pendant la désodorisation (Karleskind, 1992).

De nombreuses industries optent pour le dégommage à l’acide citrique ou phosphorique. Dans ce système, l’huile brute est conditionnée avec 1 à 3%0 d’acide. Sous l’action de cette acide, les phospholipides vont se précipiter et seront séparés de l’huile par décantation après neutralisation. L’acide phosphorique est le plus efficace car il est moins agressif vis-à-vis des métaux et son utilisation est plus facile.

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Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE 1 : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
I. PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL
1.1. Historique de l’entreprise
1.2. Présentation de l’usine
1.3. Organisation de l’entreprise
II. L’HUILE DE COTON
11.1. Le coton et la graine de coton
11.2. L’huile de graine de coton
11.2.1. Extraction de l’huile brute
11.2.2. Raffinage de l’huile brute
11.2.2.1. Raffinage alcalin
II.2.2.1.1. Les étapes du raffinage alcalin
11.2.2.1.1.1. Le dégommage ou démucilagination ou encore conditionnement acide
11.2.2.1.1.2 La neutralisation
11.2.2.1.1.3. Le lavage
11.2.2.1.1.4. Le séchage
II.2.2.1.1.5.Le blanchiment ou décoloration
II.2.2.1.1.6.Le décirage ou wintérisation
11.2.2.1.1.7.La désodorisation
11.2.2.2 Raffinage physique
11.3. Les coproduits de la production d’huile de coton
CHAPITRE II : MATERIELS ET METHODES
1. Matériels
1.1. Matériel végétal
1.2. Matériels de laboratoire et autres
II. Méthodologie
11.1. Procédés de production d’huile à l’Huilerie NIDOR
11.1.1. Production d’huile
II. 1.2. Production des tourteaux et pieds de presses
II.2. Production du savon ou « soap stocks »
II.2. Processus de formation des émulsions
II.3. Les déchets de la production
III. Analyses des paramètres physico-chimiques
111.1. Echantillonnage
IIL2. Analyses des paramètres chimiques
111.2.1 Détermination de la teneur en matière grasse dans la graine, les tourteaux et les pieds de presse
111.2.2 Détermination de la teneur en matière grasse dans le savon « soap stocks»
111.3. Analyses des paramètres physiques
IIL3.l Détermination de la teneur en matière grasse dans les émulsions
111.3.2 Détermination de la teneur en matiére grasse dans les eaux usées
CHAPITRE III: RESULTATS ET DISCUSSION
L Production d’huile et évaluation des pertes
1.1.Teneur en matière grasse dans la graine
1.2 Teneur en matière grasse dans les tourteaux
1.3. Teneur en matière grasse dans les pieds de presses
1.4. Calcul du rendement de la presserie
1.5. Quantification des pertes d’huile brute
1.6. Teneur en matière grasse dans les émulsions
1.5. Teneur en matière grasse dans les savons
1.6.Teneur en matière grasse dans les eaux usées
1.7. Estimation des pertes en huile neutre et le rendement de la raffinerie
Il. Analyse du diagramme de production d’huile
11.1. Le diagramme de production d’huile
11.2. La production d’huile brute
11.3. Le raffinage de l’huile brute
CONCLUSION GENERALE
REFERENCES BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES