Domaine d’élection

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Domaines d’activité principaux de nos travaux de recherche

Traitements thermiques

Dans le domaine de la trituration, les traitements thermiques se pratiquent en amont du pressage et en aval de l’extraction aux solvants (désolvantation). Ils ont des impacts importants sur la consommation d’énergie des usines et sur la qualité des produits transformés.

La cuisson en amont du pressage a plusieurs fonctions. La plus évidente concerne la réduction de la viscosité de l’huile. Le pressage peut s’assimiler à une percolation suivant la loi de Darcy qui stipule que le débit de liquide est proportionnel à la pression qui lui est appliqué, à la porosité du milieu et inversement proportionnel à la viscosité. Il en résulte que plus l’huile est chaude, plus elle est fluide et par conséquent, plus elle peut circuler facilement dans les pores du gâteau.
Le second effet de la cuisson est de réduire la teneur en eau. L’eau joue un rôle de plastifiant dans le gâteau de pression. Un gâteau humide aura un comportement plus liquide que solide et l’effet de la compression aura plutôt tendance à accélérer sa vitesse d’écoulement en réduisant sa porosité interne tandis qu’une matrice sèche se déformera moins facilement, maintiendra une certaine porosité et génèrera des pressions plus importantes sous l’effet de la réduction de volume.
Un autre effet de la cuisson est de permettre la coalescence des oléosomes. Les oléosomes sont les petites gouttelettes d’huiles à l’intérieur des cellules qu’une demi-membrane protéique stabilise. Sous l’effet de l’agitation moléculaire et de la coagulation des protéines, toutes l’huile contenue dans les cellules tend à ne plus former qu’un continuum dont l’expulsion est facilitée.

Parallèlement à ces effets, la cuisson peut activer des enzymes comme les phospholipases responsables de la perte de caractère hydratable des phospholipides et générer des problèmes de raffinage. Elle peut aussi conduire à la formation de réactions de Maillard qui réduisent la digestibilité des protéines ou au contraire à l’inactivation de facteurs antinutritionnels comme les inhibiteurs de trypsine du soja.

Les glucosinolates du colza sont également affectés par les traitements thermiques. Le lien suivant permet d’accéder à un poster présentant des travaux récents à ce sujet.

Poster A. Quinsac GCIRC 2015

Extraction mécanique des huiles végétales

Le pressage est une technique qui ne permet pas d’extraire plus de 80-90% de l’huile des graines riches en huile et 60-70% des graines moins riches comme le soja.
Pour être efficace, il nécessite une préparation hydro-thermique couteuse en énergie et préjudiciable à la qualité des produits lorsqu’elle est trop intense.

OLEAD participe à des travaux sur l’amélioration de l’efficacité de ce procédé à travers plusieurs programmes passés et actuels. Un projet notable est le projet Genergy qui visait à mieux comprendre les relations entre la nature des oléosomes et la résistance à l’extraction sous l’effet du pressage.  Les travaux réalisés par CREOL à l’époque avaient permis de mettre en lumière un phénomène contre-intuitif comme l’effet de la température des graines sur la dégradation de la performance de la presse en déshuilage.

OLEAD est actuellement engagé dans un travail de doctorat visant à modéliser le pressage en continu du colza. Ce programme est financé par le FASO et bénéficie de la participation des industriels.

Solvants de substitution à l’hexane

L’hexane utilisé actuellement dans l’industrie est un dérivé du pétrole qui contient un isomère (le n-hexane) dont la toxicité pour l’homme est avérée. Ce solvant a des effets neurotoxiques et peut générer des problèmes de fertilité. Heureusement, le procédé permet de l’éliminer complètement des huiles commercialisées . Toutefois son utilisation ne correspond pas à l’attente actuelle des consommateurs qui demandent des procédés plus respectueux de la naturalité des produits.

CREOL a participé à plusieurs études sur des solvants susceptibles de se substituer à l’hexane.

Nous avons étudié notamment l’utilisation de l’éthanol et de l’isopropanol. L’éthanol est un assez mauvais solvant pour les huiles. A froid la solubilité de l’huile dans l’éthanol est faible et l’eau présente dans les graines migre dans l’alcool pour réduire encore cette solubilité. Toutefois, en élevant la température d’extraction et en séchant suffisamment la matière première, il semble possible d’utiliser  ce solvant. Un effet secondaire est d’améliorer la qualité des tourteaux en solubilisant des polysaccarides de faible intérêt nutritionnel ce qui augmente la teneur en protéines. Une réduction des facteurs antinutritionnels du colza est également observée.

Décorticage

Depuis la mise au point du décorticage du colza dans les années 1970 par les ingénieurs du CETIOM, le décorticage a toujours fait partie des centres d’intérêt de notre centre.

Le décorticage est la première étape de la trituration et consiste à retirer les enveloppes fibreuses des graines pour produire des tourteaux plus riches en protéines et pour augmenter les capacité de traitement des usines.

Décorticage du tournesol : Le plus gros volume de nos travaux s’est intéressé au tournesol. La graine de tournesol est de tous les oléagineux classiques celle qui contient le plus de fibres. Ces fibres proviennent uniquement de la coque qui représente 25% de la masse des graines, ou plus exactement des akènes.

Les variétés modernes de tournesol sont plus riches en huile et moins faciles à décortiquer que les variétés plus rustiques d’autrefois. Notre apport a été de mettre au point un test de laboratoire permettant de prédire l’aptitude des lots au décorticage. Disposer de ce test nous a permis d’étudier l’impact de nombreux paramètres sur l’aptitude au décorticage.

Décorticage du lin : OLEAD, à la demande de SOFIPROTEOL, a mis au point un procédé permettant de décortiquer les graines de lin (programme FUI GRANOLIN).