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Tableau 1.
Principaux avantages et inconvénients du procédé conventionnel d’extraction de l’huile de graines de tournesol par action combinée d’un pressage et d’une extraction à l’hexane.
Étapes du procédé | Avantages | Inconvénients |
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Remarques générales sur l’ensemble du procédé |
■ Productivité des installations :
• fonctionnement continu • optimisation des coûts énergétiques • minimisation des coûts d’amortissement par le dimensionnement d’unités dont certaines ont actuellement des capacités de traitement allant jusqu’à 1 500 tonnes de graines triturées par jour (soit près de 400 000 t par an) ■ Procédé actuel très efficient pour ce qui est de l’énergie (seulement 200 kWh d’énergie thermique par tonne de graines triturées) ■ Rendement en huile proche de 100% (procédé construit autour de l’optimisation du rendement en huile qui apporte 80% de la valeur économique de la graine) ■ Appauvrissement du tourteau en huile jusqu’à une teneur comprise entre 0,5 et 1,5% d’huile en sortie d’extracteur (Campbell, 1983) |
– |
Préparation des graines et pressage |
■ Fonctionnement des « prépresses » à haut débit (de 150 à 300 t de graines par jour) et à vitesse de vis élevée :
• pressions générées plutôt faibles (200 kg/cm2 environ) • énergie électrique consommée plutôt faible : entre 20 et 40 kWh par tonne d’huile exprimée (Karleskind, 1992) ■ Huile de pression d’excellente qualité (huile vierge) |
■ Nombreuses étapes de préparation de la graine : nettoyage, séchage, décorticage dans certains cas, broyage, aplatissage, cuisson
■ Rendement en huile limité à haute productivité (de 70 à 85%) ■ Teneur en huile du tourteau gras plutôt élevée (de 15 à 25%) |
Extraction de l’huile résiduelle à l’hexane |
■ Extracteurs continus (appareils adaptés à des capacités de traitement élevées)
■ De qualité alimentaire, l’hexane est totalement miscible avec l’huile et immiscible avec l’eau ⇒ Rendements d’extraction en huile supérieurs à 95% ■ L’hexane ne dissout que peu de mucilages (phospholipides), de gommes et de pigments |
■ Complexité des installations d’extraction : étapes du procédé multiples, chacune nécessitant un matériel spécifique
⇒ Investissement de base conséquent ■ Toxicité pour l’homme du solvant utilisé, l’hexane (Galvin, 1997) ■ Forte inflammabilité de l’hexane, ses vapeurs pouvant former des mélanges explosifs avec l’air ⇒ Règles de sécurité très strictes, environnement antidéflagrant spécifique indispensable ■ Impact réel sur l’environnement de l’hexane qui est considéré comme un polluant atmosphérique dangereux (l’extraction à l’hexane est une source d’émission de COV) |
Distillation du « miscella » |
■ Point d’ébullition de l’hexane relativement bas (69 °C à pression atmosphérique)
⇒ Distillation à moindre coût énergétique ■ Récupération de l’huile brute d’extraction (jusqu’à 30% d’huile dans le « miscella ») par chauffage, en trois étapes successives ■ Recyclage de l’hexane en tête du procédé |
■ Élimination des dernières traces d’hexane sous vide poussé et à chaud
⇒ Coût énergétique élevé ■ Pertes d’hexane de l’ordre de 3 L par tonne de graines traitées (Denise, 1998) : valeur respectueuse de la législation en place qui est toutefois plus contraignante que jamais |
Désolvantation du tourteau appauvri |
■ Absence d’eau lors du procédé actuel
⇒ Séchage du tourteau inutile (de 15 à 18% d’humidité après désolvantation) ■ Destruction des composés antinutritionnels contenus initialement dans le tourteau |
■ Désolvantation du tourteau indispensable avant son conditionnement en pellets
⇒ Coût énergétique élevé ■ Impact de la désolvantation sur les protéines (dénaturation) et sur leur solubilité |
Raffinage de l’huile brute d’extraction |
■ Forte capacité de traitement des installations : près de 1 000 t d’huile brute raffinée quotidiennement
■ Obtention de produits finis de très bonne qualité et répondant aux exigences du marché de l’alimentaire ■ Coûts liés à la production d’huile végétale bien maîtrisés |
■ Obligation de purification de l’huile brute d’extraction avant sa commercialisation pour le marché ciblé de l’alimentaire ■ Chauffage de l’huile pour chaque étape du raffinage chimique : 60-70 °C pour le dégommage, 90 °C pour la neutralisation, 90-110 °C pour la décoloration et au-delà de 200 °C lors de la désodorisation ⇒ Coût énergétique élevé : les deux tiers du coût de production de l’huile proviennent de la dépense énergétique (Johnson, 1997) ■ Utilisation d’acide phosphorique, agent corrosif, lors du dégommage ■ Rejet d’effluents lors des étapes de dégommage, de décoloration et de désodorisation ⇒ Le raffinage est source de pollution : impact sur l’environnement ■ L’étape de neutralisation est délicate ; c’est aussi l’opération la plus coûteuse du raffinage en raison des pertes en huile qu’elle provoque (pertes liées à l’utilisation de soude) ⇒ Un excès de soude peut diminuer le rendement en huile par hydrolyse des triglycérides et des glycérides partiels en savons et en glycérol (saponification) ■ Perte en huile dans les gâteaux de filtration générés lors de l’étape de décoloration et retraitement délicat des adsorbants qui sont recyclés jusqu’à saturation |
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