BE1007151A3 - Procede de degommage d'un corps gras et corps gras ainsi obtenu. - Google Patents

Abstract

Procédé de dégommage d'un corps gras, tel que huile ou graisse, animale ou végétale, brute ou délécithinée, comprenant la mise en contact de ce corps gras avec une solution aqueuse d'un agent complexant et d'un détergent et/ou émulsifiant permettant d'hydrater les phospholipides contenus dans celui-ci, et corps gras ainsi obtenu.

Description

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   "Procédé de dégommage d'un corps gras et corps gras ainsi obtenu". 



   La présente invention est relative à un procédé de dégommage d'un corps gras, tel que huile ou graisse, animale ou végétale, brute ou   délécithinée,   ainsi qu'au corps gras ainsi obtenu. 



   Tous les corps gras contiennent un certain nombre d'impuretés, substances liposolubles entraînées lors de l'éclatement des cellules oléifères, pouvant les rendre inutilisables pour la consommation. certaines de ces impuretés ont une influence néfaste sur le goût, l'odeur, l'aspect du produit, sa conservation. 



   Le raffinage des corps gras a pour but d'éliminer les acides gras libres, les produits d'oxydation, les arômes désagréables, les colorants, les produits toxiques (tels que pesticides, glycosides) mais également les phospholipides ainsi que les métaux (tels que fer, cuivre) présents à l'état de traces et généralement liés à des composés organiques. 



   La présence de phospholipides dans les huiles brutes entraîne un certain nombre d'inconvénients. En présence d'eau, ils s'hydratent et forment des dépôts qui se décomposent au cours du temps. L'expérience montre aussi qu'une huile raffinée mal débarrassée de ses phospholipides s'acidifie, s'oxyde et prend rapidement un goût désagréable. Les phospholipides sont souvent liés à des métaux lourds (tels que calcium, magnésium, fer, cuivre), dont certains ont une influence néfaste sur la conservation des corps gras raffinés puisqu'ils sont des catalyseurs d'oxydation. Les phospholipides sont également des substances thermiquement 

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 instables qui lors de leur décomposition à haute température obscurcissent l'huile.

   Enfin les phospholipides étant des tensioactifs, leur élimination incomplète dès le début du raffinage entraîne la formation de mousses et d'émulsions avec comme conséquence, des pertes anormales en huile et une désactivation des terres décolorantes. 



   Parmi les corps gras, certains contiennent peu de phospholipides (par exemple la graisse de palme, les graisses lauriques et animales) ; ils peuvent donc être facilement débarrassés de ces substances par un dégommage à sec, c'est-à-dire par addition d'un acide pour les décomposer et d'une terre pour les y fixer. 



  Ainsi, ces corps gras peuvent être raffinés par distillation neutralisante ou raffinage physique. 



   Les huiles obtenues par pression et/ou par extraction à l'aide d'un solvant (par exemple huiles de soya, colza, tournesol) sont par contre très riches en phospholipides et sont donc généralement raffinées chimiquement. Ce type de raffinage présente plusieurs désavantages ; il génère entre autres, des"soapstocks", mélanges d'huile et de savons, qu'il faut traiter, ce qui implique des pertes en huile et des coûts supplémentaires. 



   La teneur totale en phospholipides de ces huiles brutes, exprimée sous forme de phosphore, peut être abaissée aisément de 800 ppm à 150-200 ppm par un dégommage aqueux ou délécithination. L'huile est agitée en présence d'eau à   80OC,   entraînant une hydratation et une floculation des phospholipides. Ils peuvent donc être séparés par décantation ou centrifugation. Les 150-200   ppm de   phosphore restant, représentent principalement les phospholipides non hydratables, qui sont des complexes d'acide phosphatidique et de phosphatidyl éthanolamine associés à des ions bivalents (tels que calcium, fer, magnésium).

   L'élimination de ces phospho- 

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 lipides non hydratables, rendue nécessaire pour le raffinage physique, peut être réalisée grâce à un dégommage spécial selon différentes voies : - Un dégommage acide qui consiste à dissocier le complexe phospholipidique à l'aide d'un acide pour ensuite l'hydrater. Ce superdégommage (voir brevets allemands nO 2609705 et 132877) comprenant aussi un cycle de refroidissement particulier, conduit à des teneurs en phosphore beaucoup plus faibles qu'avec un dégommage acide classique. Toutefois, le résultat final dépend fortement de la qualité de l'huile brute. Enfin, l'élimination du fer nécessite encore beaucoup de terre de blanchiment.

   Ce superdégommage a donc été complété (brevet européen nO 0 348 004) par un second cycle de refroidissement et l'addition d'eau ou de soude caustique pour améliorer l'épuration. Il en découle cependant un procédé très long, très complexe et coûteux. 



  - Un raffinage acide qui grâce à un acide dissocie les complexes phospholipidiques et ensuite les transforme en présence de soude caustique en complexe sodique parfaitement hydratable (voir les brevets américain no 4.698. 185 et européen nO 0 349 178 ainsi que la demande européenne nO 92200543.4). Ce procédé nécessitant une agitation intense permet d'obtenir des huiles à faible teneur en fer et en phospholipides ; toutefois il requiert 2 à 3 séparations par centrifugation. 



   Un des buts essentiels de la présente invention consiste à remédier aux inconvénients précités des procédés existants, et à prévoir un procédé industriellement et économiquement valable permettant   d'obte-   nir des corps gras tels que huiles ou graisses, animales ou végétales, brutes ou délécithinées, parfaitement dégommés pour permettre leur raffinage physique, permettant notamment d'éliminer pratiquement complètement les phospholipides qu'ils contiennent, et plus particulière- 

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 ment les phospholipides non hydratables, lorsqu'ils en contiennent, et de réduire leur teneur en fer. 



   A cet effet, le procédé de dégommage de l'invention consiste à mettre en contact le corps gras à traiter avec une solution aqueuse d'un agent complexant et d'un détergent et/ou émulsifiant permettant d'hydrater les phospholipides contenus dans celui-ci. 



   Suivant une forme de réalisation particulière du procédé de l'invention, on mélange le corps gras et la solution aqueuse d'agent complexant et de détergent et/ou d'émulsifiant en les soumettant à une agitation dont la vitesse se situe entre 2.500 et 15.000 tours/minutes, de préférence entre 8 et 10. 000 tours/ minutes, pendant une durée de 10 secondes à 3 minutes, de préférence de 30 à 60 secondes, de manière à former une émulsion. 



   Suivant une forme de réalisation particulièrement préférée de l'invention, on poursuit le mélange susdit, en le soumettant à une agitation dont la vitesse se situe entre 10 et 500 tours/minute, de préférence de 20 à 50 tours/minute, pendant une durée de 10 à 60 minutes, de préférence de 15 à 30 minutes. 



   Suivant un mode de réalisation particulier du procédé de l'invention, le mélange précité se fait à une température de 20 à   100 C,   avantageusement de 60 à   90 C.   



   Suivant un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, l'agent complexant est choisi dans le groupe comprenant le citrate trisodique, l'acide citrique en mélange ou non avec de l'hydroxyde de sodium, l'acide phosphorique, l'acide oxalique,   l'acide tartr ique, l'acide éthylènediaminetétraacét ique,   les sels de ces acides et les mélanges de deux ou plusieurs de ces substances et le détergent est du type anionique, cationique, zwitterionique ou non ionique et est choisi dans le groupe anionique qui comprend le 

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 lauryl sulfate de sodium, le cholate de sodium, le désoxycholate de sodium et leurs mélanges. 



   L'invention a également pour objet les huiles et graisses dégommées, obtenues suivant le procédé décrit ci-dessus. 



   D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ciaprès à titre d'exemple non limitatif de quelques formes particulières de l'invention. 



   Comme on l'a déjà précisé précédemment, la présente invention propose de dégommer des corps gras, tels que des huiles ou graisses, animales ou végétales, brutes ou délécithinées, par la mise en contact du corps gras à traiter avec une solution aqueuse d'un agent complexant et d'un détergent et/ou d'un émulsifiant permettant d'hydrater non seulement les phospholipides hydratables mais surtout et en particulier les phospholipides non hydratables, si celui-ci en contient. Comme on l'a déjà soulevé ci-dessus, la dissociation et l'hydratation des phospholipides non hydratables, tels que l'acide phosphatidique et la phosphatidyl éthanolamine associés à des métaux bivalents et trivalents   (Ca++,     Mg++,     Fe++   ou   Fie"')   est une réaction difficile. 



  Par contre, l'acide phosphatidique et la phosphatidyl 
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 éthanolamine associés à des métaux monovalents (Na+, K+) ou même un cation H+, sont aisément hydratés et éliminés du corps gras. Jusqu'ici des réactions d'ionisation complexes, en présence d'un acide, suivies d'un déplacement. d'équilibre en présence de soude permettaient d'atteindre cet objectif, mais nécessitaient toutefois plusieurs séparation par centrifugation pour l'élimination des phospholipides non hydratables.

   Suivant l'invention, on mélange l'huile ou la graisse à dégommer et la solution aqueuse d'agent complexant et de détergent et/ou d'émulsifiant en les soumettant à une agitation intense, dont la vitesse se situe généralement entre 

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 2.500 et 15.000 tours/minute et avantageusement entre 8.000 et 10. 000 tours/minute, pendant une durée généralement de 10 secondes à 3 minutes, avantageusement de 30 à 60 secondes. Le but de ce mélange intense est en fait de disperser la phase aqueuse contenant les réactifs mis en présence (agent complexant et détergent et/ou émulsifiant) de façon intense dans l'huile ou la graisse de manière à former une émulsion.

   Par la suite, on maintient généralement le mélange, en le soumettant à une agitation douce dont la vitesse se situe entre 10 et 500 tours/minute et avantageusement entre 20 et 50 tours/minute, pendant une période de l'ordre de 10 à 60 minutes et avantageusement de 15 à 30 minutes. Le mélange corps gras/solution aqueuse des réactifs mis en présence se fait généralement à une température de l'ordre de 20 à 
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 100OC, mais on utilise avantageusement une température se situant entre 60 et 90OC. La phase aqueuse ainsi formée est ensuite séparée par décantation ou centrifugation de manière à obtenir un corps gras dégommé essentiellement exempt de phospholipides. Le corps gras dégommé est alors soit séché puis traité par une terre de blanchiment soit traité directement sans séchage.

   La teneur totale en phospholipides, exprimée sous forme de phosphore, après dégommage est bien inférieure à 5 ppm. Par ailleurs, on obtient une teneur inférieure à 0,2 ppm en fer, valeur requise pour une bonne conservation de l'huile (A. J. Dijkstra, B. Cleenewerk F. S. T. 317-322, 1992). Le raffinage physique du corps gras, qui s'effectue après son dégommage, n'exige donc plus qu'une faible quantité de terre de blanchiment, du même ordre que celle utilisée pour le raffinage chimique. 



   Suivant l'invention, les agents complexants possèdent une constante d'affinité beaucoup plus élevée pour les cations bivalents que pour les cations monovalents ; de ce fait, ils déplacent et complexent préférentiellement les cations Ca++, Mg++,   Fe++.   L'acide phospha- 

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 tidique et la phosphatidyl éthanolamine ainsi libérés sont donc aisément hydratés sous forme sodique. Cette réaction de complexation des cations bivalents ou trivalents (Mg, Ca, Fe) par l'agent complexant nécessite la dissociation préalable du complexe phospholipidecation bivalent.

   Celle-ci requiert à la fois la présence d'un détergent, d'un émulsifiant ou d'un mélange de ceux-ci et, comme on vient de le préciser, l'emploi d'une agitation intense et d'une température de préférence d'au moins   60 C,   avantageusement de 60 à 90 C. 



  Parmi les agents complexants utilisés dans le cadre de la présente invention, on citera préférentiellement le citrate trisodique et les mélanges d'acide citrique et d'hydroxyde de sodium. D'autres composés chimiques, tels que l'acide citrique, l'acide phosphorique, l'acide oxalique, l'acide tartrique, l'acide   éthylènediamine-   tétraacétique, leurs sels respectifs ainsi que les mélanges de deux ou plusieurs de ces composés, peuvent être également utilisés, cette liste de composés chimiques utilisables comme agents complexants n'étant bien entendu pas limitative. L'agent complexant sera utilisé au moins en quantité stoechiométrique par rapport à la quantité de phospholipides non hydratables présents dans le corps gras à traiter. Le détergent, quant à lui, peut être de type anionique, cationique, zwitterionique ou non ionique.

   Les détergents anioniques, tels que le lauryl sulfate de sodium, le cholate de sodium, le désoxycholate de sodium et leurs mélanges conviennent particulièrement bien. Le détergent peut également être généré in situ par neutralisation partielle des acides gras libres présents dans le corps gras. Des détergents produits de cette façon sont, par exemple, les carboxylates de sodium et de potassium. Comme émulsifiants, on citera à titre d'exemples non limitatifs les monoglycérides et leurs mélanges. 

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   Suivant l'invention, la quantité d'eau du mélange solution aqueuse-corps gras peut varier entre 0, 1 % et 99 % en poids selon les conditions de séparation utilisées. Comme on l'a déjà précisé précédemment, la réaction s'effectue normalement entre 15 et 30 minutes mais peut être raccourcie ou durer davantage si l'on modifie l'un des paramètres, par exemple la quantité d'eau utilisée, la température de réaction, le type de réactifs mis en présence. Le maintien d'un pH déterminé n'est absolument pas requis. Un sel à cation monovalent, tel que, par exemple, du chlorure de sodium ou de potassium, peut être ajouté à la solution aqueuse, ou bien à la phase aqueuse, lorsque celle-ci est constituée, mais ceci n'est absolument pas nécessaire, les cations bivalents étant bien entendu à éviter. 



   Le dégommage des huiles de soya aussi bien que celles de colza, de coton, d'arachide, de tournesol, de maïs a été réalisé avec succès en utilisant le procédé de l'invention. Comme on l'a déjà mentionné, le procédé de l'invention convient particulièrement bien pour le dégommage de corps gras contenant des phospholipides essentiellement formés de phospholipides non hydratables mais il convient également pour le dégommage de corps gras pauvres en phospholipides non hydratables de façon à mieux éliminer certaines gommes ou mucilages. 



  Le dégommage est réalisé en discontinu ou continu, suivi d'une séparation par décantation ou centrifugation. 



  L'agitation intense utilisée pour former l'émulsion   phase-aqueuse/corps   gras peut être effectuée conjointement à un traitement par ultrasons, qui permet de favoriser la mise en réaction des réactifs en présence. Un lavage à l'eau, après le dégommage du corps gras, est bénéfique mais absolument pas nécessaire. 



   Le corps gras, tel que de l'huile peut également être dispersé sous forme de fines gouttelettes dans une solution aqueuse contenant les réactifs chimi- 

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 ques. Cette technique décrite dans le brevet belge nO 595. 219, utilise une colonne équipée d'une jaquette et d'un système de distribution dans lequel le corps gras ou l'huile est injecté en continu sous une forme extrêmement divisée. Il se forme ainsi un nombre infini de gouttelettes d'huile qui montent lentement à contrecourant dans la solution aqueuse. Ces gouttelettes d'huile après coalescence au sommet de la colonne sont séparées en continu par décantation ou centrifugation. D'une manière générale, la réaction peut être réalisée dans un extracteur à contre-courant ou dans une colonne pulsée pour extraction liquide/liquide.

   Il est bien entendu que dans le cas de l'utilisation de cette technique de dispersion du corps gras sous forme de fines gouttelettes dans la solution aqueuse d'agent complexant et de détergent et/ou d'émulsifiant, la dispersion se fera également à une température entre 20 et 1000C et avantageusement entre 60 et 90OC. 



   On donne ci-après un exemple de dégommage d'une matière grasse réalisé sur la base du procédé suivant l'invention. 



   Exemple
7 g d'huile de soya délécithinée dont la teneur en phospholipides, exprimée sous forme de phosphore est de 80 ppm, sont chauffés à   750C   dans un becher. 20 ml d'une solution aqueuse 40 millimolaire en citrate trisodique et 10 millimolaire en désoxycholate de sodium sont également chauffés à   75OC.   La solution aqueuse est ajoutée en une fois à l'huile. Le mélange est agité intensément pendant 45 secondes à l'aide d'un ultra-Turrax à 9.500 tours/minute. L'émulsion ainsi obtenue est agitée ensuite à 50 tours/minute pendant 30 minutes à l'aide d'un barreau magnétique puis aussitôt centrifugée. La teneur en phosphore déterminée par la méthode de dosage colorimétrique du phosphore (A. O. C. S. 

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 Ca 12-55) est de 2 ppm.

   La teneur en fer est de 0,15 ppm (méthode BS 684 ; section 2.17 ; 1976). 



   Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.

Claims (27)

1. REVENDICATIONS - 1. Procédé de dégommage d'un corps gras, tel que huile ou graisse, animale ou végétale, brute ou délécithinée, caractérisé en ce qu'il comprend la mise en contact de ce corps gras avec une solution aqueuse d'un agent complexant et d'un détergent et/ou émulsifiant permettant d'hydrater les phospholipides contenus dans celui-ci.
2. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les phospholipides que contient le corps gras sont essentiellement formés de phospholipides non hydratables.
3. 3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on mélange le corps gras et la solution aqueuse d'agent complexant et de détergent et/ou d'émulsifiant en les soumettant à une agitation dont la vitesse se situe entre 2.500 et 15.000 tours/minute, pendant une durée de 10 secondes à 3 minutes, de manière à former une émulsion.
4. 4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la vitesse et la durée de l'agitation sont respectivement de 8 à 10. 000 tours/minute et de 30 à 60 secondes.
5. 5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'on soumet ledit mélange à un traitement par ultrasons.
6. 6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'on poursuit le mélange susdit, en le soumettant à une agitation dont la vitesse se situe entre 10 et 500 tours/minute pendant une durée de 10 à 60 minutes.
7. 7. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la vitesse et la durée de l'agitation sont respectivement de 20 à 50 tours/minute et de 15 à 30 minutes. <Desc/Clms Page number 12>
8. 8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisée en ce que le mélange se fait à une température de 20 à 100 C.
9. 9. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la température utilisée se situe entre 60 et 900C.
10. 10. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce qu'après le mélange susdit, on sépare la phase aqueuse ainsi formée pour obtenir un corps gras dégommé essentiellement exempt de phospholipides.
11. 11. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 3 à 10, caractérisé en ce qu'on effectue le mélange précité avant l'opération de raffinage physique du corps gras.
12. 12. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'on disperse le corps gras sous forme de fines gouttelettes dans la solution d'agent complexant et de détergent et/ou d'émulsifiant.
13. 13. Procédé suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la dispersion se fait à une température de 20 à 100 C.
14. 14. Procédé suivant la revendication 13, caractérisé en ce que la température utilisée se situe entre 60 et 90 C.
15. 15.'procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que l'agent complexant est choisi dans le groupe comprenant le citrate trisodique, l'acide citrique en mélange ou non avec de l'hydroxyde de sodium, l'acide phosphorique, l'acide oxalique, l'acide tartrique, l'acide éthylènediaminetétraacétique, les sels de ces acides et les mélanges de deux ou plusieurs de ces substances.
16. 16. Procédé suivant la revendication 15, caractérisé en ce que l'agent complexant est le citrate <Desc/Clms Page number 13> trisodique ou un mélange d'acide citrique et d'hydroxyde de sodium.
17. 17. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que l'agent complexant est utilisé au moins en quantité stoechiométrique par rapport à la quantité de phospholipides non hydratables présents dans le corps gras.
18. 18. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que le détergent est du type anionique, cationique, zwitterionique ou non ionique.
19. 19. Procédé suivant la revendication 18, caractérisé en ce que le détergent est choisi dans le groupe du type anionique comprenant le lauryl sulfate de sodium, le cholate de sodium, le désoxycholate de sodium et leurs mélanges.
20. 20. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que le détergent est généré in situ par neutralisation partielle des acides gras libres présents dans le corps gras.
21. 21. Procédé suivant la revendication 20, caractérisé en ce que le détergent est du carboxylate de sodium et/ou de potassium.
22. 22. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 21, caractérisé en ce qu'on utilise comme émulsifiant, un ou des monoglycérides.
23. 23. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 3 à 22, caractérisé en ce que la quantité pondérale d'eau du mélange solution aqueuse-corps gras constitue de 0, 1 à 99 %.
24. 24. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 19 à 23, caractérisé en ce qu'on utilise une solution aqueuse 40 millimolaire en citrate trisodique et 10 millimolaire en désoxycholate de sodium. <Desc/Clms Page number 14>
25. 25. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 24, caractérisé en ce qu'on ajoute à la solution aqueuse susdite, un sel à cation monovalent.
26. 26. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 25, caractérisé en ce qu'il est réalisé en discontinu ou continu.
27. 27. Corps gras tel qu'obtenu par le procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 26.