Introduction Graisse huile Graisses alimentaires TG Phospholipides strols

Introduction • Graisse / huile • Graisses alimentaires: TG, – Phospholipides, stérols • Objectif de l’industrie: modifier les MP pour satisfaire les besoins Chap 4 -Huile et corps gras 1

Historique • Mise au point d’un substitut du beurre – Mège-Mouriès – Vache jeûne : lait beurre – Suif (30 -40°C) oléo-margarine – Graisse de ménage, couleur blanche, perle « margaron » (grec) margarine Chap 4 -Huile et corps gras 2

Definition: www. finances. gouv. fr • Produit obtenu à partir de MG végétale ou animale avec une teneur en MG > 80% ou < 90%. • Émulsion solide et malléable de type eau dans huile • Teneur en MG laitière n’excède pas 3% de la teneur en MG Chap 4 -Huile et corps gras 3

I- Phase grasse • 1 - Oléo-margarine • Fonte à l’eau: – 60°C, centrifugation, décantation, – Rendement faible, • Fonte à sec: – Autoclave, graisse écoule, résidus (alim anim) – Procédé continu solide (48 -54°C) – Cristallisation liquide (28 -34°C) Chap 4 -Huile et corps gras 4

2 - Huile Végétale a- graine Graines 10 (dépelliculage *) 11 Flocons / Flakes Huile brute de pression Tourteaux de pression Pression Huile brute d’extraction 13 17 Tourteaux deshuilé Huile brute Chap 4 -Huile et corps gras 5

Presse à huile http: //www. azaquar. com/iaa/index. php? cible=ta_huilerie_03 Chap 4 -Huile et corps gras 6

Presse Mécanique La mécanique moderne Chap 4 -Huile et corps gras 7

http: //www. azaquar. com/iaa/index. php? cible=ta_huilerie_03 Chap 4 -Huile et corps gras 8

2 -Huile Végétale b- fruit : olive Teneur en huile 20% grignon HOVE: Chap 4 -Huile et corps gras Techn Ing 9

3 1 2 6 4 Chap 4 -Huile et corps gras 5 10

Sans être pressée , seulement par le poids de l'empilement des couches d'escourtins l'huile verte émeraude commence à sortir, http: //la-cachina. over-blog. com/article-4536319. html Chap 4 -Huile et corps gras 11

Le pressage commence, il y a 56 kg d'olives emprisonnés dans cet empilement, cela donnera un peu plus de 7 litres d’huile La presse hydraulique va presser cette pulpe avec un maximum de 40 tonnes de pousssée maximale car au delà , d'autres arômes indésirables seraient libérés Chap 4 -Huile et corps gras 12

Ensuite l'huile sera cueillie avec un instrument appelé "feuille", puis décantée naturellement sans utilisation d'une centrifugeuse qui risque de faire monter la température de l'huile jusqu'à 50°C ce qui serait préjudiciable. Cette Pâte compressée contient encore de l'huile. certaines usines retraitent cette matière et décollent le reste d'huile. D'autres font du savon de Marseille à l'huile d'olive avec l'huile restante de ce broyat. http: //la-cachina. over-blog. com/article-4536319. html Chap 4 -Huile et corps gras 13

2 -Huile Végétale b- fruit: palme Huile de palmiste Chap 4 -Huile et corps gras 14

1 2 3 4 Chap 4 -Huile et corps gras 15

Concassage (Songhai-Benin) Chap 4 -Huile et corps gras Pressage 16

c- Rendement : BILAN Pourquoi pleurestu, chérie ? T’as de beaux yeux, tu sais ! ! Non, je ne pleure pas. J’étale mes richesses, chéri !!. Chap 4 -Huile et corps gras 17

Carburants Agro Alim Cosméto Chap 4 -Huile et corps gras Peinture Alim Anim 18

De l’or en barre ? jusqu’où ? Technologie Pyraftech. com Sélection génétique Chap 4 -Huile et corps gras 19

De l’or en barre ? Jusqu’où ? Rendement ? Education ? Chap 4 -Huile et corps gras 20

De l’or en barre ? Jusqu’où? • Huile palme : + 5% / an – Afrique: culture traditionnelle – Asie : culture industrielle (86 % de la production – 33 MT) • Plantation => déforestation • Certification RSPO (Unilever) • Palmier africain x palmier américain – Hauteur max (12 m) Chap 4 -Huile et corps gras 21

c- Bilan Graines 1 ha colza = 3, 5 t graines 1 ha = 35 t fruits Flocons / Flakes 1400 kg huile/ha Huile brute de pression 25% huile 8740 kg/ha Tourteaux de pression Pression Huile brute d’extraction Extraction Désolvantation Huile brute Tourteaux deshuilé Chap 4 -Huile et corps gras Huile raffinée 39 -40 kg 22

d-La filière, les acteurs • SAIPOL: Société Agro. Industrielle de Patrimoine Oléagineux (ancien Robbe, rachat de LESIEUR, 7 Usines de Diester) Usine à Rouen (Site de Grand Couronne- 76): production de Diester • CARGILL : Usines à Brest (29), Montoir (44) • Unilever • CETIOM: Centre Technique Interprofessionnel des Oléagineux Métropolitains • ITERG Centre Technique Industriel des Entreprises des Corps Gras • OCL, Revue Oléagineux, Corps Gras, Lipides Chap 4 -Huile et corps gras 23

3 - Raffinage Auxiliaire de fabrication 48 49 H 3 PO 4 Na. OH Eau 50 Terres Activées Charbon actif Vapeur sèche Huile Brute Constituants éliminés Phospholipides PL, AGL, Métaux Pigments, contaminants Savons, (soapstocks) Pigments, savons, PL, . . Flaveurs, peroxydes 51 Huile RAFFINEE Chap 4 -Huile et corps gras Huile Vegetale Pure 24

Démucilagination Chap 4 -Huile et corps gras 25

Traitement purification: résultats Chap 4 -Huile et corps gras 26

II- Autres MG-élargissement des MP 1 - Propriétés chimiques: Tf • MG : une zone de fusion (mélange) Tf fonction de AG et position sur glycérol propriétés plastiques: cristaux en suspension Formes cristallines: Chap 4 -Huile et corps gras 27

2 - Hydrogénation • Objectif: Augmenter Tf ( propriétés fonctionnelles ) – réduire le nombre de double liaison • Moyen : Fixation de H 2: – Sabatier et Senderens (1890) – Normann (1902) • Résultats: – Sélective : C 18: 3 C 18: 2 – Huile de soja C 18: 3 9% 1% Chap 4 -Huile et corps gras C 18: 1 28

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2 - Hydrogénation sélective Chap 4 -Huile et corps gras 30

2 - Hydrogénation : mise en œuvre Chap 4 -Huile et corps gras 31

Hydrogénation: procédé • Evaluation par l’indice d’iode Pour 1 tonne huile ∆ I= 1 V(H 2)= 1 m 3 • Production de H 2 (électrolyse eau) 5 KWH / m 3 (H 2) Pureté > 99, 8% Prix revient modéré (!) Réserve suffisante Obtention sous sécurité Chap 4 -Huile et corps gras 32

Hydrogénation: procédé • Electrolyse de l’eau 2 H 2 O = 2 H 2 + O 2 • Réduction de la vapeur d’eau par le fer Fe + H 2 O = Fe. O + H 20 = Fe 3 O 4 + H 2 Fe 3 O 4 + 4 CO 2 + 3 Fe Fe 3 O 4 + 4 H 2 4 H 2 O + 3 Fe • Reformage d’hydrocarbures C 3 H 8 + 3 H 2 O 3 CO + 7 H 2 Chap 4 -Huile et corps gras 33

Hydrogénation : coût de production • Unité de prod: 1000 t margarine /semaine • Margarine: 84% MG • 30% graisse hydrogénée avec ∆I= 40 • Tonnes à hydrogéner : • Volume H 2= • Coût 1 kw. H = Chap 4 -Huile et corps gras 34

Hydrogénation: process • Réaction catalytique: • Poisons: • Réaction hétérogène: • Réaction exothermique 25 -35 Kcal/mol et par double liaison ∆I= 1 alors ∆T = 1, 7°C Chap 4 -Huile et corps gras 35

Hydrogénation : réactions secondaires • Formation « trans » favorisée si • Hydrogénation fonction de : • Isomérisation cis-trans: – Nécessite de l’énergie (casser et reformer une liaison) 65 kcal/mole Catalyseur, enzyme et/ou température élevée (Désodorisation, hydrogénation) Chap 4 -Huile et corps gras 36

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Etape de désodorisation : Teneur en AGT: 0, 8 % AG totaux Chap 4 -Huile et corps gras 38

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Inter-esterification • TG homogène si le % de un AG > 60% • Estérification inter ou intra moléculaire (trans-ester) • Inter-estérification au hasard V= f( T°, [cata]) Cata: ethylate de Na • 2 Na + 2 H 2 O 2 Na. OH + H 2 Si Humidité = 0, 01% alors 80 l H 2 (sécurité) • Teneur en AG libres < 0, 1% Réaction avec Na savon Chap 4 -Huile et corps gras 40

Inter-estérification dirigée solide Chap 4 -Huile et corps gras 41

Inter-estérification • Inter-estérification dirigée: On travaille à T°C< T° fusion Début de cristallisation, déplacement de l’équilibre Production de graisse concrète, stable à haute température • Inter-estérification enzymatique Conditions plus douces, AGI Lipases spécifiques ou non Formulations de graisses confiseries, nutritionnelles (coût élevé) Chap 4 -Huile et corps gras 42

3 - Inter-estérification Graisse reste solide sur une zone de T°C plus importante Chap 4 -Huile et corps gras 43

4 - Fractionnement • Que cherche-t-on ? Séparation entre (SSS et SSO) et (OOO et OOS) Obtention nouveaux produits Elimination constituants à haut point de fusion Décirage de l’huile de tournesol Chap 4 -Huile et corps gras 44

4 - Fractionnement Huile à fractionner Palme β’ : 80°C Cristallisation partielle Par refroidissement Séparation fraction fluide fraction solide Chap 4 -Huile et corps gras 45

4 -Fractionnement • Cristallisation fractionnée – Voie sèche (dry fractionation) – Phase solvant: « wet fractionation » – Phase aqueuse de détergent « LANZA » • Processus : – Sursaturation – Nucléation – Maturation Chap 4 -Huile et corps gras 46

4 -Fractionnement Chap 4 -Huile et corps gras 47

Chap 4 -Huile et corps gras 48

Winterisation • Huile de table reste limpide pdt entreposage réfrigéré (Huile de coton) • Présence de cire casse les émulsions Huile de maïs, Refroidissement Filtration Cires Cristaux liquide Chap 4 -Huile et corps gras 49

Index de graisse solide: SFI id u liq e %solide= BA/(CB+BA) soli de Chap 4 -Huile et corps gras 50

III- Phase aqueuse • 1 -Eau – Non toxique, exempt de gout et métaux • 2 - Lait – Destruction des microorganismes pathogènes – Pasteurisation (manque arôme) – Lait + bactérie lactique – Lactose – Ac citrique Chap 4 -Huile et corps gras 51

III- Phase aqueuse • 3 - Additifs ü Emulsifiant: favoriser l’émulsion Abaisse tension interfaciale ü Couleur ü Arôme ü Conservation Sel: bactériostatique Anti-oxydant: tocophérol (vit E) Gallate BHA, BHT, Chap 4 -Huile et corps gras 52

VUE D’ENSEMBLE Chap 4 -Huile et corps gras 53

Emulsion : Plasticité Résistance aux agressions bactériologiques ! Dispersion trop fine : perte en arômes Chap 4 -Huile et corps gras Technologie 54

Technologie: malaxeur Plastification Margarine solidifiée Sas: vide partiel Malaxeur Chap 4 -Huile et corps gras 55

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Technologie • Conditionnement : Poids régulier, correct Cadence 1910: Mouleuse – 1000 t /sem – 800 salariés 1925: envelopper – 60 p /min – 4 salariés 2000: 200 p/min – 1 salarié • Matériaux: Imperméable, propreté bactériologique, résistance mécanique Association sulfurisé-aluminium, PVC 40 h / tonne à 10 h / tonne (1930 -1950) Chap 4 -Huile et corps gras 57

V-Les graisses dans la technologie alimentaire • Liens entre caractéristiques physico-chimiques et Fonctionnalité Les lipides en 4 catégories Chap 4 -Huile et corps gras 58

Chap 4 -Huile et corps gras 59

Linolenique C 18: 3 ω 3 n- 3 α linolenique n-6 ou ω6 γ linolénique ∆ 9, 12, 15 Rapp el EPA C 20: 5 DHA C 22: 6 Chap 4 -Huile et corps gras 60

V-Les graisses dans la technologie alimentaire • Stabilité oxydative – Aliment perte de fraicheur -> -> – Couleur • Pigments, caroténoides, sont oxydés par les peroxydes – Valeur nutritionnelle • L , Ln et AA, EPA , DHA (étiquetage) • Vit E et C, A et D, acide folique Chap 4 -Huile et corps gras 61

V-Les graisses dans la technologie alimentaire • Auto-oxydation (oxygène triplet- O 2 normal) – Réaction radicalaire RH -> R° + H° R° + 02 -> ROO° + RH -> ROOH + R° Mesure de l’indice de peroxyde Mesure de pentane (issu des AG n-6) Chap 4 -Huile et corps gras 62

V-Les graisses dans la technologie alimentaire • Stabilité oxydative – Pro-oxydant : • Naturellement présent , issu de contamination • Métaux • Pigment : photosensiblisateur (huile stockée ds bouteille claire, exposée à la lumière des néons) Chap 4 -Huile et corps gras 63

V-Les graisses dans la technologie alimentaire • Photo-oxydation − Production de O 2 singulet (suite à une photooxydation) • Oxydation enzymatique – Lipoxygénase Produits céréaliers: accumulation AG libres (action des lipases) Addition de eau: activité des lipoxygénases Chap 4 -Huile et corps gras 64

V-Les graisses dans la technologie alimentaire • Stabilité oxydative: Fonction de AGI Induction (h) V relative Symbole 18: 0 - 1 S 18: 1 82 100 O 18: 2 19 1200 L 18: 3 1, 34 2500 Ln Chap 4 -Huile et corps gras 65

V-Les graisses dans la technologie alimentaire – Stabilité oxydative: Fct AGI, teneur naturelle en antioxydants (animal / végétal) Exemple: suif de bœuf / beurre de cacao suif Beurre Cacao Coton Ii 35 -48 32 -40 100 -115 Tocoph (mg/kg) 3 100 389 -1180 stabilité instable Très stable Stable Chap 4 -Huile et corps gras 66

Oxydation d’une huile d’arachide à 60°C Qté Tocophérol ROO° O 2 Pentane 300 Chap 4 -Huile et corps gras Temps (h) 67

V-Les graisses dans la technologie alimentaire • Protection contre attaque microbienne Fromage dans huile attention AGCC (hydrolyse) • Vecteur de composés liposolubles antioxydant, colorant, vitamines, arômes pesticides • Sensoriel : brillance texture (lubrifiant) , texture en bouche Chap 4 -Huile et corps gras 68

Transfert de chaleur: huile de friture • Friture plate / friture profonde • T > 100°C ----- 250°C – Sécurité – Santé : produits de dégradation • Surface / volume = R Profonde (friteuse) R= 2 Plate (poêle) R= 100 Chap 4 -Huile et corps gras 69

Friture Volatils Eau Hydrolyse O 2 Frites précuites , poisson… Oxydation ROO° Lipides de l’aliment Chauffage -> isomérisation, polymérisation , cyclisation Chap 4 -Huile et corps gras 70

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Appellations • Décret 1908 • Huile de ………. . : une seule variété • Huile vierge de……. . : une seule variété Procédé mécanique , abs de solvant Première pression à froid: simple pression mécanique (T°<60°C), filtrée sur papier, pas de solvant Chap 4 -Huile et corps gras 72

Quelques huiles • Huile de coprah : noix de coco Solide à T° ambiante Utilisée ds l’IAA • Huile d’arachide: T°: 230°C (friture) • Huile d’olive; riche en AGMI • Huile de soja: principales composantes des huiles de mélange, riche en C 18: 3 Riche en lécithine Très utilisée pour fabrication des shortening et margarine • Huile de tournesol: AGE • Huile de canola: colza AGS: 6%, riche en C 18: 3 (oméga 3) Chap 4 -Huile et corps gras 73