Optimisation de la formation d’un cru stable

Optimisation de la formation d’un cru stable

Le procédé de raffinage industriel de l’huile de soja

L’huile de soja brute extraite des graines de soja nécessite pour qu’elle soit comestible, le passage obligatoire par le traitement de raffinage.
Différents procédés peuvent être utilisés pour ce traitement. Nous examinerons le procédé le plus couramment utilisé et le plus fiable pour obtenir une huile de soja de bonne qualité. Ce procédé est le raffinage chimique.

Le but du raffinage

Le raffinage a pour but de maintenir ou d’améliorer les caractères organoleptiques (goût et odeur, couleur), nutritionnels et la stabilité des corps gras. Pour ce faire, il met en œuvre plusieurs étapes pour éliminer des composés indésirables (gommes, cires, acides gras libres, pigments, traces métalliques, composés odorants volatils) et les contaminants potentiellement présents dans les matières premières, tout en maîtrisant la formation de nouveaux composés indésirables. Il existe deux types de raffinage :« chimique » et « physique », qu’il conviendrait mieux d’appeler « distillation neutralisante ». Le raffinage chimique élimine les acides gras libres par une étape de neutralisation à la soude et la distillation neutralisante élimine ces composés indésirables (désacidification) par distillation sous vide poussé avec injection de vapeur. Chaque étape contribue à l’élimination d’autres substances indésirables, de contaminants potentiels et des coproduits de l’étape précédente.

Les étapes du raffinage de l’huile de soja

Figure 2: les étapes du raffinage industriel

La démucilagination

L’huile brute stockée passe par un économiseur d’énergie qui a pour rôle de chauffer l’huile brute et refroidir l’huile désodorisée qui passe à côté.L’huile à 70°C passe dans la cuve de lancement puis traverse les filtres double corps à tamis qui eux ont pour rôle d’éliminer les grosses imputées.Cette huile est ensuite chauffée grâce à un échangeur tubulaire à contre-courant qui se procure l’énergie thermique de la vapeur d’eau venant de la chaudière, l’intérêt de ce chauffage est d’augmenter encore plus la température jusqu’à 90°C afin d’aider l’acide phosphorique qui serait ajouter dans la prochaine étape de pouvoir réagir avec l’huile.On ajoute ensuite à cette huile de l’acide phosphorique en fonction de la quantité d’impuretés présente dans l’huile brute, cet acide dilué va capter les phospholipides hydratables et non hydratables, les acides gras libres, les pigments et les métaux (complexassions). La température élever va faire en sorte d’affaiblir les liaisons de ces imputées avec l’huile et ainsi la libérer des impuretés.Cette huile acidifiée passe désormais vers un mélangeur qui va mélanger énergétiquement nos deux composés afin de séparer les impuretés de l’huile , puis se rend vers le bac de contact qui a pour rôle de laisser le temps nécessaire à l’acide phosphorique dilué de faire son travail et ce pendant 20 min ,jusqu’à ce que tout le bac se remplisse d’huile ainsi celle ayant passé 20 min dans ce dernier se retrouve tout en haut .Durant cette étape de démucilagination une grosse partie de métaux et phospholipides seront éliminés.

Le rôle de H3PO4 dilué

• Capturer les gommes :une partie des acides gras libres, les phospholipides hydratables et les phospholipides non hydratables.
• Eliminer une partie des pigments colorés (carotène + chlorophylle).
• Diminuer le taux de métaux(Fe + Cu).

Les catalyseurs de la réaction chimique de H3PO4

• La chaleur
• Le mixage
• Le bac de contact où il y’a le séjour pendant 20min = démucilagination

La neutralisation

Apres que l’huile soit arrivée tout en haut du bac de contacte , un exé de soude lui est ajouté en quantité calculée préalablement dans le but de ne faire que la saponification des éléments capturer par l’acide phosphorique et non de l’huile et aussi pour neutraliser l’huile.L’huile passe par le mélangeur qui a pour rôle de séparer entre la phase solide qui est cette qui contient les impuretés tel que les phospholipides hydratables et non hydratables, les acide gras libre (responsable de l’oxydation de l’huile), les pigments, les métaux et la phase liquide qui est l’huile neutre, ceci grâce au séparateur qui constitué d’une assiette séparatrice émet la phase lourde vers l’extérieure de l’assiette et celle légère reste au centre.La pâte de neutralisation est ensuite aspirée puis sortie vers l’extérieure contrairement à l’huile neutre contenant encore un petit taux de savon qui poursuit son chemin.Durant cette étape une grande partie d’acide gras libre ont été éliminés.La réaction de saponification :

Le lavage

L’huile neutralisée provenant du séparateur passe par un échangeur à plaques qui remonte sa température jusqu’à 90°C (T° optimale pour le lavage) en mettant en contact l’huile et la vapeur d’eau.Cette huile reçoit 10% d’eau chaude à 90°C et 20% d’acide citrique, puis est mélangée dans un troisième mixeur.Le séparateur sépare l’eau savonneuse et l’huile lavée. Durant l’étape de neutralisation de la soude a été ajoutée à l’huile d’où la formation des savons, ces derniers n’était pas tous éliminés par le séparateur, dans le but de ne pas entrainer l’huile avec la pâte de neutralisation, et donc le taux de savons été resté 800-1400 ppm. C’est pour cela que quand nous passons au lavage nous nous retrouvons avec un taux de savon de 50ppm.

Le séchage

L’huile lavée est pulvérisée dans une tour verticale (le sécheur) sous vide à une pression élevée, où de l’humidité sera éliminée car celle-ci la diminution de l’activité de la terre décolorante et provoque le colmatage rapide des filtres dans l’étape de filtration.Cette étape nous a permis de réduire l’humidité d’huile.

La décoloration

A la sortie du sécheur l’huile est séparée en 2 conduits : 90% d’huile est directement envoyée vers un échangeur thermique à plaques (100°C -115°C) puis vers le decolorateur et 10% d’huile vers un mixeur où elle sera mélangée avec la terre décolorante qui a pour rôle d’absorber une grande partie des pigments, ce mélange rejoint ensuite les 90% d’huile dans le decolorateur qui est munis de 2 compartiments, chacun comporte un agitateur qui favorise le contacte durant 20 min et aussi munis un serpentin où circule la vapeur qui a pour but de garder la température stable à (90°C).
Apres que la terre ait éliminée les savons, métaux résiduels et pigments colorants, elle se gonfle et obtient un diamètre supérieur à celui des gouttelettes d’huile.
L’huile est traitée sous vide, pour empêcher l’oxydation favorisée par l’air.
L’activation de la terre décolorante se fait grâce à : la température de 115°C et l’acide sulfurique.
Cette étape nous a permis d’éliminer une grande partie de pigments.

La filtration

Apres le passage d’huile à travers le decolorateur, la terre décolorante a captée les imputées tel que les pigments, les agents toxiques, mais celle usée est encore présente dans l’huile, donc le passage par une filtration s’oblige. Ceci à travers un milieu poreux constitué d’une toile filtrante dont le diamètre est inférieur à celui des particules de terre pour permettre le passage d’huile seule et pouvoir séparer l’huile de la terre usée sous une pression de 2-3 bar.
L’huile s’infiltre à l’intérieur des plaques, la terre usée reste à l’extrémité et l’huile passe par un collecteur puis sort par le biser.
Mais ceci n’est pas une filtration absolue car de fines particules de terre invisibles à l’œil nues restent dans l’huile ce qui oblique un passage par deux filtres à poches (filtre de sécurité), (chaque filtre contient 4 poches) puis celle-ci est stockée dans un réservoir.
A l’aide de cette étape notre huile est devenue limpide.

La désodorisation

L’huile filtrée est chauffée à une température de 160°C, subit une pression de (32-40bar) puis est pompée vers un échangeur à plaques où elle serait chauffée grâce un échangeur thermique qui reçoit la chaleur de l’huile désodorisée sortante (les acides gras libres contiennent les pigments, l’odeur (aldéhyde) et l’acidité ; pour les éliminer il faudrait le passage par un traitement physique, c’est pour cette raison que nous avons travaillé à une température élevé 220°C).
L’huile chauffée entre dans le désodoriseur qui est constitué de 5 étages. Pour éliminer les composés odorants volatiles (AGL), il faudrait injecter la vapeur sèche pour effectuer un barbotage et ceci dans tous les étages à part le 5em du bas du désodoriseur (réservoir).
Ce barbotage aide à mélanger l’huile dans le désodoriseur et aussi casser les liaisons chimiques entre l’huile et les AGL (liaisons qui ont été précédemment affaiblie grâce à l’effet de la température.
Les AGL à une température de 220°C deviennent volatiles, et grâce au vide nous assistons à l’absorption de ces derniers et leurs condensations dans la partie supérieure, puis leur passage vers le bac où ils seraient collectés.
L’huile désodorisée passe dans un filtre pour éliminer les impuretés, puis par un échangeur à plaques pour diminuer la température à 35°C.
Cette étape nous permet de nous débarrasser de l’odeur désagréable de l’huile.

La fortification

A cause de la forte température qu’a subie l’huile pendant ce raffinage elle a perdu ces vitamines, et donc le but de la fortification est de lui rajouter quelques vitamines telles que la vitamine A et D3 nécessaires à la santé de la population.

Table des matières

Introduction générale
Chapitre1:Présentation de la société siof
I. Historique
II. Organigramme
III. Produits fabriqués
1. Les huiles
Chapitre 2 : Le procédé de raffinage industriel de l’huile de soja
I. Le but du raffinage
II. Les étapes du raffinage de l’huile de soja
1. La démucilagination
2. La neutralisation
3. Le lavage
4. Le séchage
5. La décoloration
6. La filtration
7. La désodorisation
8. La fortification
Chapitre 3 : le conditionnement
I. La fabrication des emballages
II. Le remplissage et bouchage
III. L’étiquetage, codage et mise en cartons
Chapitre 4 : optimisation des pertes d’huiles dans la pâte de neutralisation
I. Les paramètres qui influencent les analyses effectués
1. Les paramètres influencent l’acidité de l’huile
2. Les paramètres influencent le taux de savon
3. Les paramètres influencent l’acidité de la pâte
II. Les analyses effectuées au niveau de la neutralisation
1. Le dosage du taux de savon dans l’huile neutre
2. Le dosage de l’acidité d’huile
3. Le dosage de l’acidité de la pâte de neutralisation
III. Partie expérimentale
1. Le temps optimale de séparation
2. Température optimale
3. La contre pression optimal
4. Confirmation des résultats
Conclusion

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