Brevet FR2482976A1 — publié le 19811127

il 2482976 La presente invention a pour objet un procédé de trai- *-emient des h:ilîes égctal3es pour 1 am.élioration de leur stabili- té a froid. Ce procédé permet de clarifier (par exemple par dé- cirage, wintérisation) des huiles et notamment des huiles ali- mentaires, telles que par exemple, l'huile de tournesol, de mals, ou d'arachide. I1 est bien connu que certaines huiles alimentaires deviennent troubles à cause de la présence de composés à haut point de fusion tels que ciresg glycérides partiels, etco...o qui crilstalaisent Or, la présence de tels composésg si elle n'af- fecce en aucune façon la qualité de lthuile, altère nettement son aspect, et donc diminue son attrait pour le consommateur. En conséquenceD il est courant de faire subir à ces huiles, avant de les commercialiser, une opération de clarifi- cation, ayant pour but de parvenir à l'élimination des composés cristallisés. Polur effectuer cette opération de clarification, on utilise habituellement deux procédés de type classique. Selon le premier de ces procédés, l'huile est refroidie pendant quelques heures à une température appropriée, permettant d'obtenir des cristaux pouvant etre séparés par filtration. On utilise souvent un adjuvant de filtration (par exemple terres filtrantes). Selon le second de ces procédés, après précipitation des cristaux comme ci-dessus, on procède Z une centrifugation d'un mélange de cette huile avec une solution aqueuse d'agent mouillant. De cette façon, on favorise le passage des cristaux dans la solution aqueuse, qui se sépare de l'huile par centri- fugation. Toutefois ces procedês ne sont pas sans présenter de noiioreux inconvénients. En effet pour e premaier procédé cité - la difficul!t d'obtenir des cristaux filtrables nSc essite des cycles de refro.idissement et de maturation de 3-lDgue durée, la capacité de production est fonction de la teneur :.:... sal e.lle peut diminuer d"eniron 20 à 30 % lorsque la :n cristaux double,- ce qui est -courant dans la pratique E I de terres filtrantes coûteuses qui en plus donnent des gâteaux de filtra- tion pouvant contenir jusqu'à 60 % d'huile entraînée d'o des pertes importantes en huile raffinée. Ces gâteaux posent un pro- blème de pollution de l'environnement (danger d'une inflammabili- té spontanée à la suite de l'oxydation des graisses contenues et pollution de la nappe phréatique par la matièére grasse par entrai- nement de celle-ci dans les eaux pluviales). Par ailleurs, le deuxième procédé cité exige l'emploi d'une quantité de solution d'agent mouillant importante (5 à 10 %) et l'emploi d'un matériel de séparation coûteux et nécessitant des frais d'entretien élevés. La présente invention a pour objet de pallier à ces -inconvénients en proposant un procédé permettant d'obtenir des huiles claires méme à partir d'huiles ayant des taux importants de constituants à point de fusion élevé (cires, glycérides par- tiels, etc..) sans utilisation de terres de filtration ni de centrifugation. Ce procédé est caractérisé en ce que, dans une première étape, on refroidit l'huile à traiter à une température choisie de manière à permettre la cristallisation des composés à élimi- ner, puis dans une seconde étape, on amène l'huile ainsi traitée dans un récipient de décantation et on la soumet à l'action de fines bulles d'un gaz neutre qui se fixe à ces composés cristal- lisés de façon à produire une mousse de masse volumique infé- rieure à celle de l'huile. Le complexe cristaux-bulles de gaz formé monte à la surface du récipient, permettant ainsi d'obtenir à la partie inférieure de ce dernier, après décantation, une - huile clarifiée ayant une teneur inférieure à 30 ppm de cristaux et avec un'rendement supérieur à 90 %. Les performances d'un tel procédé dépendent essentiel- lement de la formation de cristaux d'une taille appropriée, d'une quantité suffisante de fines bulles de gaz, dans le liquide, et de l'adhésion des bulles sur les particules solides. Selon l'invention, on a obtenu des résultats particu- lièrement intéressants, en soumettant au moins une partie de l'huile refroidie préalablement jusqu'à précipitation quantita- tive des cristaux, à une pression de 4 à 10 bars de gaz neutre, et ensuite à une détente à la pression atmosphérique. Ces conditions particulières permettent d'obtenir des bulles de gaz dont la quan- tité et le diamètre sont tels qu'ils favorisent la formation -2482976 quantitative d'un complexe bulles-cristaux de masse volumique inférieure à celle de l'huile. Selon une variante du procédé, on ajoute à l'huile à traiter une faible quantité d'adjuvant de clarification permet- tant de diminuer l'affinité des cristaux vis-à-vis dela phase huileuse. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'huile à traiter est une huile neutralisée contenant des savons, ces derniers remplissant la fonction d'adjuvants de clarification. En effet, on s'est aperçu que la présence d'eau et de tensio- actifs (savons) favorise l'adhésion des cires aux bulles d'air. D'une façon préférentielle, le contactage gaz-huile sous pression s'effectue sous agitation pendant une durée d'environ 30 mn. Par ailleurs, et selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé comporte une étape de retraitement des cires permettant de récupérer les huiles qui y sont contenues. Le procédé qui fait l'objet de l'invention-peut fonc- tionner en continu ou en discontinu et sera décrit plus en détail en se référant à la figure annexée qui est un schéma de principe du fonctionnement en continu. Selon la figure, on amène l'huile à traiter selon la flèche A dans un refroidisseur 1 comportant un agitateur 2. Dans ce refroidisseur 1, l'huile à traiter est amenée à la température appropriée, choisie selon le type d'huile à traiter. A la sortie de ce refroidisseur, l'huile est ensuite amenée à un maturateur 3 o elle est maintenue à la même température de manière à per- mettre la cristallisation quantitative des composés à éliminer, dans des conditions appropriées selon le type d'huile. Pendant cette étape de maturation, l'huile est également soumise à une agitation au moyen d'un agitateur 4. Au sortir du maturateur 3, on amène l'huile selon la flèche D à la partie inférieure d'un récipient de décantation 5 et, on la soumet à l'action de fines bulles d'un gaz neutre, qui se fixent aux cristaux à éliminer de façon à produire un complexe gaz-cristaux sous la forme d'une mousse de masse volumique in- férieure à celle de l'huile. Ce complexe se rassemble dans la zone 6 du récipient, o il est éliminé par raclage selon la flèche C. La production des fines bulles de gaz neutre est ob- tenue en prélevant une fraction E d'huile clarifiée qui est amenée dans un saturateur 8, o elle est soumise à l'action d'un gaz neutre tel que l'air ou l'azote arrivant selon la flèche F sous une pression comprise entre 4 et 10 bars, avant d'être déten- due à la pression atmosphérique, la durée du contactage gaz-huile dans le saturateur 8 étant approximativement égale à 30 mn. Ainsi, il se produit dans la fraction El, au sortir du saturateur 8, une formation de fines bulles d'air ou d'azote qui se dégagent dans le récipient 5, et viennent se fixer aux particules de so- lides en suspension dans l'huile. Selon une variante du procédé on peut pressuriser la totalité de l'huile sortant du maturateur 3 en la faisant passer par le saturateur 8 avant de l'introduire dans la partie inférieure du récipient 5. Ainsi, on récupère, à la partie inférieure 7 du réci- pient 5, une huile clarifiée G dont une fraction E est recyclée vers le saturateur 8. Comme indiqué ci-dessus, le débit de cette fraction peut aller jusqu'à 300 % du débit de l'huile à traiter sortant du maturateur 3. Par ailleurs, après destruction des mousses par chauf- fage, par exemple, on récupère environ 1,5 à 5 % d'huile conte- nant 1 % de cires. Cette huile enrichie en cires peut être traitée par le procédé selon l'invention ou par des procédés habituels (dé- cantation, centrifugation, filtration). EXEMPLE 1: La matière première de départ est une huile de tour- nesol contenant 800 ppm de cires. On prend 3 kg de cette huile qui a été soumise préalablement à une neutralisation et contient 0,4 % d'eau et 1 080 ppm de savon de soude, on l'introduit dans un bécher de 5 litres, équipé d'un agitateur, le tout placé dans une enceinte réfrigérée à 50C pendant une durée d'environ heures sous agitation continue. On transfère cette huile dans un saturateur de 4 litres équipé d'un agitateur. On soumet le saturateur à une pression de 10 bars. La durée de contactage est de 30 mn sous agitation permanente, la température de l'huile étant maintenue à 50C par un serpentin se trouvant à l'intérieur du réacteur. A l'issue de cette opération, l'huile est détendue à la pression atmosphé- rique par transfert direct dans un bécher de 4 litres. Après - une heure de décantation à + 50C, on obtient une séparation de deu, phases. A la partii infzieuze du recipient, on récupère environ 2 850 g de l'huile décirée qui ne contient plus que ppm de cires et 0,1 % d'eau. A la partie supérieure du réci- pient, on récupère environ 150 g d'une mousse constituée par un complexe cirés-fines bulles de gaz. L'huile décirée peut être soit soumise aux stades suivants de raffinage, soit soumise à un nouveau cycle de trai- tement afin de parfaire le processus de décirage. EXEMPLE 2 - 2 kg d'huile décirée obtenue selon l'exemple 1 sont traités de la même façon que pour l'exemple 1. L'huile entrant dans le cycle contenait 29 ppm de cires, 0,1 % d'eau et environ ppm de savon. Après décantation, on obtient une huile dont la teneur en cires a été abaissée à 9 ppm. Cette huile est sou- mise aux stades suivants de raffinage (lavage, séchage). EXEMPLE 3: La matière première de départ est une huile de tour- nesol contenant 85 ppm de cires. On prend 3 kg de cette huile préalablement neutralisée et contenant 0,3 % d'eau et 1 400 ppm de savon de sodium. En appliquant le procédé de l'exemple 1, on obtient une huile décirée contenant 7 ppxa de cires, 0,05 % d'eau et 52 ppm de savon. Le rendement en huile décirée est de 98,4 %. EXEMPLE 4: L'huile de départ est une huile de tournesol neutra- lisée et décolorée, contenant 700 ppm de cires, moins de 0,05 % d'eau et moins de 2 ppm de sodium. On procède de la même manière que dans l'exemple 1. On obtient une huile décirée contenant environ 60 ppm de cires résiduelles avec un rendement supérieur ! 93 o. d'huile déciréee E7xEiMPLE 5: L'huile de départ est une huile brute de mals contenant D50 p-om de cires, On procède comme indiqué dans l'exemple 1, On o3U-':ieAut une huile deciree contenant 50 ppiin de cires résiduelles et dont les matières en suspension telles que mucilages, parti- s solides, etc. o sont en meme temps partuiellement éliminéeso il va de soi que ces exemples n'ont pas un caractère ::?'ifo Ce procédé pouvant s'apliqcuer à d'autres types f.:.'s ec' à -:us les stades de ra:ffinage. ji, i jo e; S>-!'.:, S "d-5._,,._,_i_ i_.G OSt donc de 95 % et peut aller jusqu'à environ 98,5 %. Stabilité au froid des huiles obtenues aux exemples 1 à 5: Les huiles obtenues aux exemples 1 à 5 sont soumises aux opérations classiques de raffinage selon le cas, jusqu'au stade avant désodorisation. Les échantillons ainsi obtenus sont entreposés à + 50C pendant 24 heures ou plus. - Les résultats sont exposés dans le tableau ci-dessous: EXEMPLE 6: Traitement des mousses Une huile contenant 1 % de cires provenant des mousses de décirage obtenues par le procédé selon l'invention est refroi- die à 25-300C pendant une nuit puis centrifugée. La phase lourde contenant les cires représente 12 % de l'huile ainsi traitée. La fraction légère représente environ 88 % d'huile partiellement décirée à 400 ppm de cires, pouvant être recyclée en mélange avec l'huile à traiter. On voit donc que par un traitement complémentaire des huiles provenant des mousses, on peut améliorer le rendement au décirage. EXEMPLES 1 2 3 4 5 Teneur en cires initiales en ppm 800 29 85 700 300 Teneur en cires ré- siduelles en ppm 29 9 7 60 50 dans l'huile raffinée Limpidité après 24 h Limpide Limpide Limpide Trouble Trouble Limpidité après 3 jours Trouble Limpide Limpide Trouble Trouble R E V E N D -I C A T I O N S 1') Procédé de traitement des huiles végétales pour l'amélioration de leur stabilité à froid, caractérisé en ce que, dans une première étape, on refroidit l'huile à traiter à une température choisie de manière à permettre la cristallisation des composés à éliminer, puis, dans une seconde étape, on amène l'huile ainsi traitée dans un récipient de décantation et on la soumet à l'action de fines bulles d'un gaz neutre qui se fixent à ces composés cristallisés de façon à produire une mous- se de masse volumique inférieure à celle de l'huile constituée par un complexe cristaux-bulles de gaz qui monte à la surface du récipient, permettant ainsi d'obtenir à la partie infé- rieure de ce dernier, après décantation, une huile clarifiée ayant une teneur inférieure à 30 ppm de cristaux et avec un ren- dement supérieur à 90 %. ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on soumet au moins une partie de l'huile refroidie préa- lablement jusqu'à précipitâtion quantitative des cristaux à une pression de 4 à 10 bars de gaz neutre puis à une détente à la pression atmosphérique. 3 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on ajoute à l'huile à traiter une faible quantité d'adjuvant de clarification permettant de diminuer l'affinité des cristaux vis-à-vis de la phase huileuse. 4 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'huile à traiter est une huile neutralisée contenant des savons, ces derniers remplissant la fonction d'adjuvant de clarification. > Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on effectue le contactage par huile sous pression pendant une durée d'environ 30 mn. 6 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on effectue l'ensemble des diffé- rentes étapes à une température comprise entre 0 et 100C, de préférence approximativement égale à 50C. 7 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on recycle une partie de l'huile clarifiée obtenue à la partie inférieure du récipient vers l'étape de traitement par un gaz neutre sous une pression de 4 à 10 bars. ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de retraite- ment des cires permettant de récupérer les huiles qui y sont contenues.