Façonnage

L’extraction

Principe : L’extraction des huiles de graines est faite soit mécaniquement par pression soit par dissolution de l’huile dans un solvant. La pression à froid est le moyen le plus simple d’obtenir ces huiles, mais ce n’est pas le plus performant car les rendements sont assez limités, surtout dans le cas de produits contenant peu d’huile. Le pressage après cuisson des graines permet d’obtenir une extraction plus importante quantitativement. En termes de qualité, la pression à froid est préférée pour les huiles vierges, c’est à dire qui sont consommées sans être raffinées, tandis que la pression après cuisson donne des huiles plus riches en micronutriments (vitamine E, composés phénoliques, phospholipides). L’extraction par solvant qui est une technique plus difficile à mettre en œuvre et s’applique aux sources dont la concentration en huile est faible  car elle est la seule à pouvoir atteindre des rendements satisfaisants.

Caractéristiques : bien que nous disposions d’une capacité d’extraction par pression, le cas le plus fréquent est la réalisation de prestations d’extraction au solvant.
Ces prestations nécessitent généralement une phase de mise au point au cours de laquelle nos équipes élaborent un protocole permettant d’assurer l’atteinte des performances attendues.
Les principales difficultés à surmonter concernent :

  1. des graines difficiles à extraire nécessitant des méthodes de préparation spécifiques,
  2. des huiles fragiles nécessitant des précautions pour éviter la dégradation des composés d’intérêt.
  3. des problématiques de composés indésirables que le procédé doit permettre de ne pas extraire ou d’éliminer.

Nos atouts : le fait de disposer d’une large gamme d’appareils utilisables pour la préparation à l’extraction nous permet dans de nombreux cas de trouver des solutions aux problèmes qui nous sont soumis.

Spécificité de l’extraction par percolation : le bon fonctionnement de l’extracteur dépend de la porosité de la matière à extraire. Il ne permet pas de traiter des poudres, des particules de faibles dimensions alors qu’il est notoire que l’extractibilité de l’huile est améliorée par la réduction de la taille du solide.
Il existe différentes manières d’agglomérer les pulvérulents pour leur conférer une porosité satisfaisante et nous en maitrisons quelques unes (granulation, pressage, extrusion, floconnage).

Le raffinage

Principe : Les opérations de raffinage servent à purifier les huiles, c’est à dire de les débarrasser des composants indésirables. Ces composants indésirables sont :

  • Les acides gras libres résultant de l’hydrolyse des triglycérides. L’acidité est un facteur de mauvaise conservation des huiles qui favorise le rancissement.
  • Les précurseurs d’oxydation. Les huiles insaturées sont sensibles à l’oxydation, les doubles liaisons des chaines grasses étant attaquées par l’oxygène pour former des groupes « époxy ». Ces groupes sont instables et favorisent la formation ultérieure de composés d’oxydation secondaire générateurs de flaveurs rances.
  • Les pigments (carotènes, chlorophylle et dérivés, polyphénols). Certains de ces pigments ont une activité pro-oxydante. La coloration qu’ils amènent pose des problèmes d’aspects, notamment lorsqu’ils brunissent au cours de la désodorisation.
  • Les flaveurs indésirables. Les corps gras sont les principaux vecteurs des arômes. Les huiles brutes sont généralement le reflet des graines dont elles sont issues apportant des caractéristiques qui ne sont pas recherchées par le consommateur (le colza rappelle le chou, le soja le haricot, …)
  • Les contaminants :  substances d’origine exogène dont la présence est jugée indésirable. La liste des contaminants est longue : résidus de pesticides (principalement des insecticides utilisées au stockage comme la deltamethrine), hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), phtalates issus des matières plastiques, mycotoxines. Certains de ces contaminants peuvent se former au cours du raffinage comme les acides gras trans (isomères de conformation touchant principalement les acides gras polyinsaturés), les esters de MCPD et de glycidol. Pour en savoir plus : Article OCL sur les contaminants.

Le raffinage peut être fait selon deux méthodes : physique ou chimique. Pour le raffinage physique, l’élimination des acides gras libres se fait dans le désodoriseur dans des conditions de température plus sévères que pour le raffinage chimique. Les huiles fragiles, c’est à dire riches en acides gras polyinsaturés, sont plus difficiles à traiter par ce moyen.

Le raffinage « chimique » consiste à faire réagir une base forte avec les acides gras libres pour former des savons qu’il est possible d’éliminer par centrifugation. La base doit être dosée en fonction de l’acidité pour éviter la saponification des triglycérides. En amont de cette étape, on procède à un conditionnement acide de l’huile permettant de casser les complexes que forment l’acide phosphatidique avec les cations divalents (Ca++, Mg ++) de sorte que ces composés puissent retrouver des propriétés amphiphiles et pouvoir être éliminés sous forme de micelles. La neutralisation est suivie de lavages devant éliminer l’excès de base puis d’un séchage. L’opération suivante est la décoloration qui consiste à ajouter une petite quantité d’argiles activées ou non avec de manière facultative d’autres adsorbants comme des charbons actifs ou des silices de synthèse qui permettent de fixer les pigments et des contaminants qu’on élimine ensuite par filtration. Dans le cas d’huiles qui contiennent des cires, une opération de winterization consistant à faire cristalliser les cires pour les rendre éliminables par filtration peut être réalisée. Ces cires n’ont pas d’effet nocif pour la santé mais l’opération de décirage permet de prévenir la formation d’un trouble dans l’huile qui peut faire penser au consommateur non averti que l’huile présente un défaut. La désodorisation est l’étape finale du raffinage. Elle se fait en chauffant l’huile sous un vide poussé (2 à 5 millibars de pression absolue) à des températures allant de 160 à 270°C avec une injection de vapeur dont le rôle est d’entraîner les molécules faiblement volatiles responsables du goût ainsi qu’un certain nombre de contaminants. En raffinage physique, on visera des températures supérieures à 240°C avec des vides pouvant descendre à moins de 2 mbar.

Caractéristiques : la demande concernant le raffinage se caractérise par des tailles de lots allant de quelques kilos à la tonne.
Les attentes des clients en matière de procédés sont très diversifiées. Elles peuvent se limiter à une seule opération unitaire comme la filtration ou la désodorisation ou bien nécessiter un nombre d’étapes plus élevé, imposant des temps de repos au froid et  des contrôles analytiques intermédiaires.
Le point commun de toutes ces demandes est une attente forte sur la maitrise des contaminations croisées, la qualité de la prestation et la traçabilité des opérations.

Nos atouts : être adossés au laboratoire d’analyses de l’ITERG nous permet de disposer des compétences analytiques nécessaires pour comprendre et interpréter les problèmes rencontrés.
Disposer d’outils pilote de petite taille nous permet de réaliser des tests préliminaires en cas d’incertitude sur le résultat.
L’acquisition d’une grande expérience sur une gamme étendue de produits nous permet de prévoir les difficultés. A ce jour, notre échantillothèque comporte plus de 100 matrices différentes. Cette expertise est mise à la disposition de nos clients qui bénéficient de nos conseils au niveau des choix techniques et des applications.

Nos méthodes

Cahier des charges

Dans le cas de prestations récurrentes, il est possible de mettre en place un cahier des charges récapitulant l’ensemble de vos exigences, statuant le cas échéant sur les seuils d’acceptabilité de certains paramètres (acidité résiduelle de l’huile par exemple). Ces cahiers des charges précisent notamment les itinéraires technologiques à respecter et les spécifications à atteindre. Les modalités de conditionnement, d’identification, d’enlèvement des produits finis peuvent également être précisées.

Planification

Un outil de planification sous Visual Planning ® nous permet de réserver les équipements et le personnel nécessaire tout en prenant en compte les diverses contraintes qui peuvent toucher aux problèmes de logistique, de stockage et de libération des produits.

Protocoles

La réalisation des prestations est précédée de la rédaction de protocoles décrivant de façon exhaustive la liste des opérations à réaliser.
Les protocoles sont conçus de façon à mettre en évidence vos priorités de sorte que nos techniciens disposent d’une vision claire de ces attentes et puissent interpréter les préconisations du protocole dans le sens de ce qui est demandé.

Traçabilité

Les protocoles sont accompagnés de fiches de notation préparées pour faire en sorte que toutes les informations  requises pour valider la conformité de la prestation soient recueillies.
Par ailleurs, nos ateliers sont équipés d’instruments de mesure reliés à des systèmes informatiques qui nous permettent d’enregistrer automatiquement les températures et les pressions caractéristiques des opérations. Ces données sont disponibles sous formes de courbes et sont conservées dans le dossier de chaque opération.

Maîtrise des contaminations croisées

A la fin de chaque prestation, des procédures de nettoyages sont mises en place pour éviter les problèmes de contaminations croisées.
Dans les ateliers de matières sèches, où certains équipements comme les transporteurs à vis ne peuvent pas être complètement vidangés, une procédure d’isolement des têtes de production permet d’éviter que les matières résiduelles ne viennent contaminer les lots suivants.
A l’atelier d’extraction, le risque peut aussi venir du solvant susceptible contenir des traces de l’huile issues du produit précédent. Un dosage de l’extrait sec du solvant est réalisé en tant que de besoin et en cas de présence de résidus, le solvant est à nouveau distillé.