OA10495A - Process for extracting palm oil and extracted oil - Google Patents
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Abstract
Description
010495010495
PROCEDE D’EXTRACTION D'HUILE DE PALMIER ET HUILE AINSIPROCESS FOR EXTRACTING PALM OIL AND OIL
EXTRAITEEXTRAITE
La présente invention a pour objet un nouveau procédé d'extractiond'huile de palmier ainsi que l'huile ainsi extraite.The present invention relates to a new extraction process of palm oil and the oil thus extracted.
On sait que les régimes de palmiers à huile sont constitués par unsupport fibreux, dénommé rafle, sur lequel sont fixés des fruits.It is known that the palm oil regimes consist of a fibrous support, called a stalk, on which are fixed fruits.
Ces fruits, encore dénommés drupes, sont constitués d'une noix deforme ovoïde entourée d'une pulpe riche en cellules à huile et d'une peau lisse autoucher.These fruits, also called drupes, consist of an egg-shaped walnut surrounded by a pulp rich in oil cells and a smooth skin.
Les noix sont constituées d'une coque qui contient une amandedénommée palmiste.The nuts are made of a shell that contains an almond called palm kernel.
Le palmiste renferme une matière grasse dénommée huile de palmistequi peut être extraite par trituration, après séchage de l'amande. L'huile de palme extraite de la pulpe du fruit présente une composition,des caractéristiques physiques et chimiques ainsi que des applications trèsdifférentes de celles de l'huile de palmiste extraite des amandes.The palm kernel contains a fat called palm kernel oil that can be extracted by trituration, after drying the kernel. Palm oil extracted from the pulp of the fruit has a composition, physical and chemical characteristics as well as applications very different from those of palm kernel oil extracted from almonds.
Ainsi, l'huile de palme fraîchement préparée a une saveur et une odeurassez agréable, et comporte une fraction lipidique essentiellement constituéed'acides palmitique et oléique. Cette huile de palme peut être utilisée aprèsraffinage dans le domaine alimentaire, notamment dans la fabrication desmargarines, des huiles de table et autres graisses de cuisine. Elle est souventconsommée en l'état par les autochtones en Afrique. L'huile de palmiste est caractérisée quant à elle par une teneur élevéeen acides saturés de faible poids moléculaire, et ses propriétés sont très proches decelles de l'huile de coprah. Après raffinage, cette huile de palmiste est notammentutilisée dans l'industrie alimentaire et en lipochimie (détergents, cosmétiques,etc...).Thus, freshly made palm oil has a fairly pleasant flavor and odor, and has a lipid moiety consisting essentially of palmitic and oleic acids. This palm oil can be used post-consumer in the food industry, especially in the manufacture of margarines, table oils and other cooking greases. It is often consumed as is by natives in Africa. Palm kernel oil is characterized by a high content of low molecular weight saturated acids, and its properties are very similar to those of coconut oil. After refining, this palm kernel oil is particularly used in the food industry and lipochemistry (detergents, cosmetics, etc ...).
En raison de ces différences de compositions, de propriétés etd'applications, les pulpes et les amandes font l'objet de traitements d'extractionpropres.Because of these differences in compositions, properties and applications, pulps and almonds are subjected to clean extraction treatments.
Ainsi, les procédés industriels de traitement des régimes de palmiers àhuile, utilisés jusqu'à présent, consistent généralement à dissocier progressivementen plusieurs fractions distinctes : rafles, fibres, huile de palme, coques, amandes,par une succession de transformations et de séparations de phases.Thus, the industrial methods of treatment of oil palm systems, used until now, generally consist of dissociating progressively into several distinct fractions: stalks, fibers, palm oil, hulls, almonds, by a succession of transformations and phase separations. .
Par ailleurs, les techniques et les matériels utilisés dans les unitésindustrielles n'ont pas évolué depuis de nombreuses années. 010495In addition, the techniques and materials used in industrial units have not evolved for many years. 010495
On a représenté schématiquement, à la figure 1, une chaîne defabrication classique utilisée dans les huileries de palme.FIG. 1 schematically shows a conventional manufacturing line used in palm oil mills.
Comme on le voit, ce procédé a pour but, dans un premier temps, deséparer les rafles des fruits, puis dans un deuxième temps, d'extraire de ces derniersl'huile de palme et les noix.As we see, this process aims, initially, to separate the fruit stalks, then in a second time, to extract the palm oil and nuts from them.
Pour ce faire, les fruits sont soumis à un traitement spécifiquepermettant d'extraire l'huile de palme de la pulpe tandis que les noix sont soumisesà un traitement spécifique permettant la récupération des amandes dont on peut,par la suite, extraire l'huile de palmiste. L'huile de palme est extraite de la pulpe du fruit par les opérationssuccessives suivantes : - stérilisation des régimes - égrappage des régimes - malaxage des fruits - extraction par pression des fruits - clarification de l'huile - finition de l'huileTo do this, the fruits are subjected to a specific treatment allowing palm oil to be extracted from the pulp while the nuts are subjected to a specific treatment allowing the recovery of the almonds from which the oil can subsequently be extracted. palm kernel. The palm oil is extracted from the fruit pulp by the following successful operations: - sterilization of the diets - destemming of the bunches - mixing of the fruits - extraction by pressure of the fruits - clarification of the oil - finishing of the oil
La stérilisation consiste à traiter, par la vapeur d'eau sous pression, lesrégimes entiers ainsi que les fruits détachés. Ce traitement comporte généralementplusieurs mises en pression suivies de détentes brusques à la pressionatmosphérique, l'ensemble constituant ce que l'on dénomme généralement cycle destérilisation.Sterilization is the treatment of whole diets and loose fruits with water vapor under pressure. This treatment generally comprises several pressurized pressures followed by abrupt detents at atmospheric pressure, the assembly constituting what is generally known as the de-sterilization cycle.
Cette opération, qui suppose un réchauffage à une température finalesupérieure à 100*C pendant une durée de l'ordre d'une heure, a pour but d’éviter ledéveloppement ultérieur de l'acidité de l'huile, de faciliter le détachement des fruitsde la rafle, de préparer la pulpe des fruits aux traitements ultérieurs et de décollerpartiellement les amandes des coques.This operation, which involves reheating at a final temperature above 100 ° C. for a period of the order of one hour, is intended to prevent the subsequent development of the acidity of the oil, to facilitate the detachment of the fruits from the stalk, prepare the fruit pulp for subsequent treatments and take off the shell almonds.
Cette opération nécessite la mise en oeuvre de conditions detempérature et de pression relativement sévères. L'égrappage consiste pour l'essentiel à séparer les régimes stérilisés enrafles et fruits, par application de chocs répétés, avec ou sans dilacération de larafle, les fruits étant séparés par passage à travers des barreaux ou des ouverturesde dimensions appropriées. On utilise à cet effet le plus souvent des appareilscontinus tels qu'un égrappoir à cage ou un égrappoir à bras batteurs.This operation requires the implementation of relatively severe temperature and pressure conditions. Stalking essentially consists in separating the sterilized rasp and fruit diets, by applying repeated shocks, with or without tearing the larafle, the fruits being separated by passage through bars or openings of appropriate size. For this purpose, it is most often used for continuous apparatus such as a cage de-stemmer or a stalker.
Le malaxage consiste pour l'essentiel à brasser les fruits stérilisés,encore chauds, en provenance de l'égrappoir par des bras supportés par un axe 3 010495 vertical, en vue de détacher la pulpe des noix, d'éclater les cellules pour libérerl'huile qu'elles contiennent, et préparer l'extraction ultérieure. Durant cetteopération, la température des fruits est relevée jusqu'à une valeur proche de 98*C. L'extraction consiste pour l'essentiel à séparer des fruits malaxés lafraction liquide encore dénommée huile de palme brute ou jus brut.The mixing consists essentially of brewing the sterilized fruit, still hot, from the destemmer by arms supported by a vertical axis, in order to detach the pulp from the nuts, to burst the cells to release oil they contain, and prepare the subsequent extraction. During this operation, the temperature of the fruits is raised to a value close to 98 ° C. Extraction consists essentially in separating from the mixed fruits the liquid fraction still called crude palm oil or raw juice.
Divers moyens peuvent être utilisés pour parvenir à cet objectif, et l'oncitera les traitements : par pression statique, réalisés dans des presses hydrauliques à cages perforées ; par pression en continu, réalisés dans des presses dites continues,généralement à vis ; par essorage, réalisés dans une centrifugeuse à paniers ;par lavage à l'eau chaude et à la vapeur.Various means can be used to achieve this objective, and the treatment will be: static pressure, made in hydraulic presses with perforated cages; by continuous pressure, made in so-called continuous presses, generally screw; by spinning, carried out in a basket centrifuge, by washing with hot water and steam.
La clarification permet de séparer l'huile de palme des autresconstituants du jus brut d'extraction.Clarification separates palm oil from other components of the raw juice extraction.
La clarification s'opère généralement en deux temps que l'on désignehabituellement par première et deuxième décantation, et plusieurs procédéspeuvent être utilisés parmi lesquels on peut citer : la décantation statiquediscontinue, la décantation statique continue et la décantation par centrifugation.The clarification is generally carried out in two stages, which are usually designated by first and second decantation, and several processes can be used, among which mention may be made of: static decantation, continuous static decantation and centrifugal decantation.
La finition de l'huile comporte généralement les trois étapes suivantes : - réchauffage ; - polissage, par décantation statique ou centrifuge ; - séchage.The finishing of the oil generally comprises the following three stages: - reheating; - polishing, by static or centrifugal decantation; - drying.
Cette opération permet de parfaire la purification de l'huile qui, sortantde clarification, contient encore quelques unités pour mille d'humidité et dematières étrangères.This operation makes it possible to perfect the purification of the oil which, leaving the clarification, still contains a few units per thousand of moisture and foreign matter.
Au cours de cette opération, le taux d'humidité est généralementabaissé jusqu'à une valeur de 0,10 à 0,20 % qui est de l'ordre de grandeur du tauxde dissolution de l'eau dans l'huile.During this operation, the moisture content is generally lowered to a value of 0.10 to 0.20% which is of the order of magnitude of the dissolution rate of the water in the oil.
Le taux d'humidité peut éventuellement être abaissé à des valeursencore inférieures mais il est nécessaire dans ce cas d'utiliser un déshydrateurnaturel ou prévu pour fonctionner sous vide moyen:The humidity level may be lowered to still lower values but it is necessary in this case to use a natural dehydrator or intended to operate under average vacuum:
Le procédé qui vient d'être décrit est aujourd'hui parfaitement maîtriséet assure de très bons rendements en huile.The process just described is now perfectly controlled and ensures very good oil yields.
Cependant, il présente deux inconvénients importants. 4 010495 D'une part, ce procédé est spécifiquement conçu pour de grandes unitésde production et nécessite par conséquent des investissements relativementimportants.However, it has two important disadvantages. On the one hand, this process is specifically designed for large production units and therefore requires relatively large investments.
Ainsi, les unités industrielles de moyenne capacité (3 à 6 tonnes de5 régimes par heure) ou de petite capacité (1,5 à 3 tonnes de régimes par heure)réalisées selon ce schéma fonctionnent correctement, mais ne permettent pasd'obtenir des taux d'extraction aussi élevés que ceux observés dans les grandes unités d'une capacité supérieure à 20 tonnes.Thus, the industrial units of average capacity (3 to 6 tons of 5 regimes per hour) or small capacity (1.5 to 3 tons of regimes per hour) carried out according to this scheme work correctly, but do not allow to obtain rates of as high as those observed in large units with a capacity greater than 20 tonnes.
En outre, les unités dont la capacité est inférieure à 10 tonnes10 (exprimée en régimes de palmiers) par heure, ne peuvent assurer leur autonomieénergétique, ce qui alourdit considérablement les coûts de production et la compétitivité même de ces unités. D'autre part, ce procédé classique d'extraction nécessite, pour sa miseen oeuvre, de grands volumes d'eau (environ 500 1/tonne de régimes) et génère des 15 quantités très importantes d'effluents chargés de matières organiques (400 à 5001/tonne de régimes à 30000 U DBO).In addition, units with a capacity of less than 10 tonnes10 (expressed in palm systems) per hour, can not ensure their energy autonomy, which considerably increases the production costs and the competitiveness of these units. On the other hand, this conventional extraction method requires, for its implementation, large volumes of water (approximately 500 l / ton of regimes) and generates very large quantities of effluents loaded with organic matter (400 to 5001 / ton of regimes at 30000 U BOD).
Ces problèmes de pollution sont encore plus aigus pour les petitesunités qui ne sont généralement pas convenablement équipées en matière detraitement des eaux usées. 20 II faut ajouter enfin que les investissements pèsent très fortement sur les coûts d'exploitation des petites unités.These pollution problems are even more acute for small units that are generally not adequately equipped for wastewater treatment. Lastly, it should be added that investments weigh very heavily on the operating costs of small units.
La présente invention a donc pour but de résoudre le problèmetechnique consistant en la fourniture d'un nouveau procédé d'extraction d'huile depalmier, mieux adapté aux petites capacités, relativement peu coûteux en termes 25 d'investissements et en énergie, et permettant de limiter les problèmes de pollutioncorrélatifs au procédé classique d'extraction.It is therefore an object of the present invention to solve the technical problem of providing a new process for extracting oil from the pulpwood, better suited to small capacities, relatively inexpensive in terms of investment and energy, and allowing to limit the problems of pollutioncorrelatives to the classical extraction process.
La solution conforme à la présente invention, pour résoudre ceproblème technique, consiste en un procédé d'extraction d'huile de palmiercaractérisé en ce qu'il comprend une étape d'extraction simultanée en une seule 30 opération des huiles contenues dans le fruit du palmier à huile, pour obtenir unmélange des huiles de palme et de palmiste contenues dans ce fruit.The solution according to the present invention, to solve this technical problem, consists of a palm oil extraction process characterized in that it comprises a step of simultaneous extraction in a single operation of the oils contained in the fruit of the palm tree. oil, to obtain a mixture of palm and palm kernel oils contained in this fruit.
Selon un mode de réalisation actuellement préféré, ce procédé estencore caractérisé en ce qu'il comprend : a) le broyage, éventuellement en présence d'eau, des fruits de palmiers35 à huile dans des conditions permettant la libération d'une majeure partie de l'huileprésente dans ces fruits, tout en évitant pratiquement totalement l'émulsification de 5 010495 cette huile, en conduisant ainsi à une pâte chargée d'huile ; b) éventuellement, un traitement thermique de la pâte ainsi obtenue àune température d'au moins 50*C pendant une durée suffisante pour inactiver lesenzymes lipolytiques et stopper le développement de la flore cryptogamiqueprésents dans lesdits fruits ; c) le malaxage de la pâte ainsi obtenue, éventuellement en présenced'une faible quantité d'eau, dans des conditions d'énergie suffisantes pour formerune phase huileuse continue, par exemple au moyen d'un malaxeur horizontal ; d) la séparation du mélange ainsi obtenu par voie mécanique et/oucentrifuge par exemple au moyen d'une presse à bandes, d'un décanteur deux outrois phases, d'une presse à vis, à une température supérieure à 50*C ; e) la purification ou polissage de la phase huileuse séparée à l'étapeprécédente et ; f) le séchage de l'huile obtenue.According to a presently preferred embodiment, this process is further characterized in that it comprises: a) milling, optionally in the presence of water, oil palm fruits under conditions allowing the release of a major part of the oil; oil in these fruits, while practically avoiding the emulsification of this oil, thus leading to a paste loaded with oil; b) optionally, heat treatment of the resulting paste at a temperature of at least 50 ° C for a time sufficient to inactivate the lipolytic enzymes and stop the development of cryptogamic flora present in said fruits; c) mixing the dough thus obtained, possibly in the presence of a small amount of water, under energy conditions sufficient to form a continuous oily phase, for example by means of a horizontal mixer; d) separating the mixture thus obtained mechanically and / or centrifugally, for example by means of a belt press, a two-phase decanter, a screw press, at a temperature above 50 ° C; e) purifying or polishing the oily phase separated in the preceding step and; f) drying the oil obtained.
Comme on le comprend, contrairement au procédé classique utiliséjusqu'à présent, le procédé conforme à la présente invention ne vise pas à produireséparément les huiles de palme et de palmiste, mais réalise en un seul passagel'extraction de la plus grande partie des corps gras présents dans le fruit du palmier.As is understood, unlike the conventional method used up to now, the method according to the present invention is not intended to separately produce palm and palm kernel oils, but achieves in a single passagel'extraction of most of the fat present in the fruit of the palm tree.
Ce procédé est particulièrement simple, puisqu'une seule opérationunitaire (la séparation) permet de remplacer deux étapes du procédé classique(l'extraction et la clarification) et que, par ailleurs, le procédé conforme àl'invention ne nécessite pas la récupération des noix de palmiste, ce qui correspondencore à une simplification des unités de production dans la mesure où il n'est plusnécessaire de prévoir une palmisterie.This process is particularly simple, since a single unit operation (separation) makes it possible to replace two steps of the conventional process (extraction and clarification) and that, moreover, the process according to the invention does not require the recovery of the nuts. palm kernel, which corresponds to a simplification of the production units insofar as it is no longer necessary to provide a palm tree.
Cette relative simplicité se traduit par une forte compaction de l'atelierde traitement, et donc par une réduction des investissements nécessaires.This relative simplicity results in a strong compaction of the treatment workshop, and therefore in a reduction of the necessary investments.
En outre, les déchets générés par la mise en oeuvre du procédé selonl'invention sont relativement réduits : outre les condensais de stérilisation et lesrafles que Ton obtenait déjà dans le procédé classique, ce procédé génère deseffluents moins chargés que les boues de clarification obtenues en huilerie depalme classique et des déchets solides (grignons) qui du fait de leur finesse, de leurgranulométrie et de leur faible compaction peuvent être séchés très facilement etconstituent alors un excellent combustible dont la capacité calorifique dépasselargement les besoins du procédé, séchage compris.In addition, the waste generated by the implementation of the process according to the invention are relatively small: in addition to the sterilization condensates and stains already obtained in the conventional process, this process generates less loaded effluents than clarification sludge obtained in oil mills. conventional dehal and solid wastes (pomace) which because of their fineness, their granulometry and their low compaction can be dried very easily and are then an excellent fuel whose heat capacity far exceeds the needs of the process, including drying.
Ainsi, l'autonomie énergétique des unités exploitant ce procédé estaméliorée quelle que soit leur capacité nominale. 6 010495Thus, the energy autonomy of the units using this process is improved regardless of their nominal capacity. 6 010495
Enfin, les quantités d'eau de fabrication et d'effluents liquides sontrelativement limitées et peuvent être encore diminuées en recyclant l'eau rejetéepar la polisseuse au niveau de la dilution de la pâte malaxée avant séparation.Finally, the quantities of manufacturing water and liquid effluents sontrelativement limited and can be further reduced by recycling the water rejected by the polisher at the dilution of the kneaded pulp before separation.
Comme on le comprend, l'huile extraite par la mise en oeuvre duprocédé conforme à l'invention est constituée d'un mélange d'huile de palme etd'huile de palmiste. D'une façon générale, les caractéristiques principales de l'huilesusceptible d'être obtenue par la mise en oeuvre du procédé conforme à la présenteinvention sont les suivantes : - composition générale * huile de palme * huile de palmiste - densité - indice de réfraction - insaponifiable - compositions en acides gras (en %) C6:0 <0,05 C8:0 0,1 à 0,6 C10:0 0,1 à 0,7 C12:0 1,5 à 6,6 C14:0 1 à 7,5 Cl6:0 30 à 57 C16:l <0,6 C18:0 1,5 à 8 C18:l 25 à 51 C18:2 4,5 à 13,5 C18:3 <1,5 C20:0 <1As understood, the oil extracted by the implementation of the method according to the invention consists of a mixture of palm oil and palm kernel oil. In general terms, the main characteristics of the oils that can be obtained by carrying out the process according to the present invention are the following: - general composition * palm oil * palm kernel oil - density - refractive index - unsaponifiable - fatty acid compositions (in%) C6: 0 <0.05 C8: 0 0.1 to 0.6 C10: 0 0.1 to 0.7 C12: 0 1.5 to 6.6 C14: 0 1 to 7.5 Cl6: 0 to 57 C16: 1 <0.6 C18: 0 1.5 to 8 C18: 1 25 to 51 C18: 2 4.5 to 13.5 C18: 3 <1.5 C20 : 0 <1
-DOBI - teneur en caroténoïdes totaux - teneur en phosphore 90 à 96 % 4 à 10 % 0,890 à 0,9001,450 - 1,460maximum 12 g/kg >2,6 entre 500 et 2000 mg/kg<15 ppm-DOBI - total carotenoid content - phosphorus content 90 to 96% 4 to 10% 0.890 to 0.9001,450 - 1,460max 12 g / kg> 2,6 to 500 to 2,000 mg / kg <15 ppm
Il a été constaté, de façon tout à fait surprenante et inattendue, quel'huile ainsi obtenue présente une très faible acidité et des propriétés sensorielles etnutritionnelles tout à fait remarquables.It has been found, quite surprisingly and unexpectedly, that the oil thus obtained has a very low acidity and sensory and nutritional properties quite remarkable.
Ceci peut s'expliquer par le fait que les temps de traitement nécessitéspar la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention sont considérablement 7 010495 réduits par comparaison au procédé classique.This can be explained by the fact that the processing times required for carrying out the process according to the invention are considerably reduced compared to the conventional method.
Ainsi, hors stérilisation, le procédé classique nécessite environ 5 heures en moyenne pour extraire l'huile de palme.Thus, except sterilization, the conventional method requires about 5 hours on average to extract palm oil.
En revanche, le procédé conforme à la présente invention ne nécessite 5 qu'un temps moyen d'environ 1 heure pour parvenir au même résultat.On the other hand, the process according to the present invention only requires an average time of about 1 hour to achieve the same result.
Il en résulte l'obtention d’une huile présentant des caractéristiques qualitatives améliorées (indice d’acide, indice de péroxyde) par rapport au procédéclassique. L'huile obtenue par la mise en oeuvre du procédé conforme à 10 l’invention peut être utilisée localement pour la cuisine, sans avoir étépréalablement raffinée.This results in obtaining an oil with improved quality characteristics (acid number, peroxide index) compared to the procedeclassique. The oil obtained by carrying out the process according to the invention can be used locally for cooking, without having been previously refined.
Sur le plan sensoriel, cette huile présente un goût fruité très agréable.Sur le plan nutritionnel, cette huile est particulièrement intéressante dans la mesure où ne nécessitant pas un raffinage à haute température, elle reste 15 indemne de toute altération et contient tous ses principes biologiques actifs(carotènes, antioxydants, etc...) ; elle pourrait ainsi devenir une huile à goût etobtenir une excellente place en diététique.On the sensory level, this oil has a very pleasant fruity taste. On the nutritional level, this oil is particularly interesting insofar as it does not require refining at high temperature, it remains unscathed from any alteration and contains all its biological principles. active (carotenes, antioxidants, etc ...); it could thus become an oil to taste and get an excellent place in dietetics.
En outre, en raison de la présence d'huile de palmiste dans sacomposition, l'huile extraite par le procédé conforme à l'invention conduit à un 20 meilleur rendement en oléine par fractionnement.In addition, due to the presence of palm kernel oil in the composition, the oil extracted by the process according to the invention leads to a better yield of olein by fractionation.
Cette huile peut être éventuellement raffinée, pour une utilisation comme huile de table plate ; les pertes au raffinage sont moins importantes quedans le cas des huiles obtenues par la mise en oeuvre du procédé classiqued’extraction, l’huile étant moins acide au départ. 25 Les fruits de palmier utilisés comme matière de départ dans le procédé conforme à la présente invention, peuvent être obtenus d’une façon analogue àcelle utilisée dans le procédé classique par stérilisation et égrappage.This oil can be optionally refined for use as a flat table oil; the losses in refining are less important than in the case of oils obtained by the implementation of the conventional method of extraction, the oil being less acidic at the beginning. The palm fruits used as starting material in the process according to the present invention can be obtained in a manner analogous to that used in the conventional method by sterilization and destemming.
Cependant, et ceci constitue une caractéristique avantageuse duprocédé conforme à la présente invention, ces étapes peuvent être mises en oeuvre 30 dans des conditions beaucoup plus douces que celles nécessitées par le procédéclassique.However, and this is an advantageous characteristic of the process according to the present invention, these steps can be carried out under much milder conditions than those required by the conventional procedure.
Ainsi, la stérilisation peut être réalisée pendant une durée moinsimportante de l'ordre de 45 minutes.Thus, the sterilization can be carried out for a less important period of the order of 45 minutes.
En outre, le procédé conforme à l'invention ne comportant pas d’étape 35 de séparation des noix, la stérilisation ne nécessite pas, contrairement au procédéclassique, un cycle comportant plusieurs montées en pression et détentes à la 010495 pression atmosphérique. Ainsi les consommations de vapeur sont réduites.In addition, since the process according to the invention does not comprise a step of separating the nuts, the sterilization does not require, contrary to the conventional procedure, a cycle comprising several pressure and pressure rise at 010495 atmospheric pressure. Thus the steam consumption is reduced.
Certains essais ont montré, de façon tout à fait surprenante etinattendue qu'il était possible de mettre en oeuvre le procédé d'extraction conformeà la présente invention à partir de fruits frais obtenus par découpe des régimes depalmier en morceaux et égrappage des morceaux ainsi obtenus. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques etavantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la descriptionexplicative qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés danslesquels : la figure 1 représente de façon schématique une chaîne de fabricationclassique utilisée dans l'état de la technique ; et la figure 2 représente de façon schématique une chaîne de fabricationconforme à l'invention.Some tests have shown, quite surprisingly and unexpectedly, that it was possible to carry out the extraction method according to the present invention from fresh fruits obtained by cutting the sliced calming regimes and destemming the pieces thus obtained. The invention will be better understood and other objects, characteristics and advantages thereof will appear more clearly on reading the following explanatory description, with reference to the appended diagrammatic drawings in which: FIG. 1 schematically represents a chain of FIG. conventional manufacturing used in the state of the art; and Figure 2 schematically shows a manufacturing line according to the invention.
On a décrit dans la partie introductive de la présente demande unechaîne de fabrication classique utilisée jusqu'à ce jour dans les huileries de palme.In the introductory part of the present application, a conventional manufacturing line used up to now in palm oil mills has been described.
Comme on le voit à la figure 2, le procédé conforme à la présenteinvention est essentiellement caractérisé par le fait qu'il vise à réaliser en un seulpassage l'extraction de la plus grande partie des corps gras présents dans les fruitsdu palmier. L'huile est extraite simultanément de la pulpe et de l'amande du fruitpar les opérations successives suivantes : - stérilisation ; - égrappage ; - broyage ; - malaxage ; - séparation; - purification ; et - séchage.As can be seen in FIG. 2, the process according to the present invention is essentially characterized by the fact that it aims to carry out in a single pass the extraction of the majority of the fatty substances present in the fruits of the palm tree. The oil is extracted simultaneously from the fruit pulp and almond by the following successive operations: - sterilization; - destemming; - grinding ; - mixing; - separation; - purification; and - drying.
Comme indiqué précédemment, les opérations de stérilisation etd'égrappage peuvent être réalisées dans des conditions analogues à celles duprocédé classique décrit ci-dessus ou éventuellement dans des conditions plusmodérées.As indicated above, the sterilization and stripping operations can be carried out under conditions similar to those of the conventional method described above or possibly under more moderate conditions.
Le broyage réalisé sur les fruits est réalisé dans des conditionspermettant la libération d'une majeure partie de l'huile présente dans les fruits, touten évitant pratiquement totalement l'émulsification de l'huile.The grinding carried out on the fruits is carried out under conditions allowing the release of a major part of the oil present in the fruits, all while practically avoiding the emulsification of the oil.
Par "majeure partie" on entend ici au moins 85 % de l'huile présente 010495 dans les fruits.By "major part" is meant here at least 85% of the oil present 010495 in the fruit.
Le broyage doit être réalisé dans des conditions d'énergie suffisammentmodérées pour éviter le cisaillement des globules gras et l'émulsification de l'huile.The grinding must be carried out under sufficiently moderated energy conditions to avoid the shearing of the fat globules and the emulsification of the oil.
Le rapport entre l'huile de palme et l'huile de palmiste dans le produitfini dépend également des conditions de broyage.The ratio of palm oil to palm kernel oil in the finished product also depends on the grinding conditions.
Les moyens nécessaires à la mise en oeuvre de cette étape et lesconditions opératoires pourront être facilement déterminées par l'homme de métierau regard du but à atteindre. A cette fin, on pouna notamment utiliser un broyeur à disques dentésd'une capacité de 1.800 kilos par heure.The means necessary for the implementation of this step and the operating conditions can be easily determined by the person skilled in the art with regard to the goal to be achieved. For this purpose, it is possible to use a grinder with toothed disks having a capacity of 1,800 kilos per hour.
Au cours de cette opération qui conduit à une pâte chargée d'huile, il seproduit une fragmentation des noix et une coupure des fibres et l'on observe laformation de trois phases : une phase aqueuse ; une phase huileuse (micro gouttelettes d'huile) ; etune phase solide.During this operation which leads to a paste loaded with oil, there is a fragmentation of the nuts and a cut of the fibers and the formation of three phases is observed: an aqueous phase; an oily phase (micro droplets of oil); anda solid phase.
Cette phase solide est essentiellement constituée de fibres et de débrisde noix dont la plus grande dimension est généralement inférieure à 8 mm et lataille moyenne de l'ordre de 5 mm dans les conditions normales defonctionnement.This solid phase consists essentially of fibers and nuts debris whose largest dimension is generally less than 8 mm and average size of the order of 5 mm under normal operating conditions.
Lorsque le type de broyeur utilisé le nécessite, une faible quantité d'eaupeut être ajoutée, par exemple de l'ordre de 10 % en poids exprimé par rapport aupoids des fruits.When the type of mill used requires it, a small amount of water may be added, for example of the order of 10% by weight expressed relative to the weight of the fruit.
Cette opération de broyage sera généralement réalisée à unetempérature supérieure à environ 50*C, ce qui assure l'inactivation des enzymeslipolytiques et l'arrêt du développement de la flore cryptogamique présents dansles fruits.This grinding operation will generally be carried out at a temperature above about 50 ° C., which ensures the inactivation of the lipolytic enzymes and the stopping of the development of the cryptogamic flora present in the fruits.
Si l'opération de broyage est réalisée à une température inférieure à50*C, on prévoira alors une opération de traitement thermique de la pâte broyée àune température d'au moins 50*C pendant une durée suffisante pour contrôler lesenzymes et la flore cryptogamique présents dans les fruits.If the grinding operation is carried out at a temperature below 50 ° C., then a heat treatment operation of the milled pulp will be provided at a temperature of at least 50 ° C. for a time sufficient to control the enzymes and the cryptogamic flora present in the mill. the fruits.
Cette opération éventuelle de traitement thermique de la pâte broyéepeut être réalisée préalablement ou simultanément à l'opération de malaxage. L'opération de malaxage consiste pour l'essentiel à brasser la pâteobtenue après broyage et traitement thermique éventuel, pour provoquer lacoalescence des micro-gouttelettes d'huile présentes dans la pâte pour former une 10 010495 phase huileuse continue.This optional heat treatment operation of the crushed pulp may be performed before or simultaneously with the kneading operation. The kneading operation essentially consists in stirring the paste obtained after grinding and optional heat treatment, to cause the lacoalescence of the micro-droplets of oil present in the paste to form a continuous oily phase.
Il est donc important au cours de cette opération, de communiquer à lapâte une énergie suffisante pour provoquer la coalescence, mais suffisammentlimitée pour éviter la division de la phase huileuse, c'est-à-dire l'éventuelle 5 émulsification d'une partie de celle-ci. L'homme de métier déterminera facilement les conditions à respecterpour parvenir à cet objectif en fonction de la température de la pâte et du diamètremoyen des micro-gouttelettes d'huile présentes dans celle-ci.It is therefore important during this operation to impart sufficient energy to the column to cause coalescence, but sufficiently limited to prevent the division of the oily phase, i.e. the possible emulsification of a portion of it. Those skilled in the art will easily determine the conditions to be met to achieve this objective depending on the temperature of the dough and the diameter of the micro-droplets of oil present therein.
Cette opération sera généralement réalisée à une température10 supérieure à 50*C, de préférence de l'ordre de 60 à 80*C, pendant une durée d'environ 10 à 20 minutes.This operation will generally be performed at a temperature above 50 ° C, preferably in the range of 60 to 80 ° C, for a period of about 10 to 20 minutes.
Cette opération sera avantageusement réalisée dans un malaxeurhorizontal en présence d'une faible quantité d'eau déterminée pour ajuster laviscosité en fonction du débit d'huile souhaité et dont la température est de 15 préférence d'au moins 50*C.This operation will advantageously be carried out in a horizontal kneader in the presence of a small quantity of water determined to adjust the viscosity as a function of the desired oil flow rate and whose temperature is preferably at least 50.degree.
Une quantité d'eau d'environ 10 % exprimée en poids par rapport aupoids de la pâte s'est avérée appropriée. L'opération de séparation est une étape particulièrement importante duprocédé conforme à la présente invention. 20 Elle peut être réalisée par voie mécanique, centrifuge ou par toute combinaison de ces deux voies. On entend par voie mécanique l'utilisationd'appareils tels que presse à bandes ou presse à vis par exemple et par voiecentrifuge celle de décanteurs à deux ou trois phases par exemple.An amount of water of about 10% by weight relative to the weight of the dough was found to be appropriate. The separation operation is a particularly important step of the process according to the present invention. It can be carried out mechanically, centrifugally or by any combination of these two routes. The term "mechanical" means the use of apparatus such as a belt press or screw press, for example, and by centrifugal means that of decanters with two or three phases for example.
Cette opération permet de séparer les trois phases présentes dans le 25 malaxeur par ordre décroissant de densité.This operation makes it possible to separate the three phases present in the mixer in descending order of density.
Ainsi, on récupère dans un premier temps les solides (phase solide).Dans un deuxième temps on récupère la phase liquide la plus lourde, c'est-à-dire la phase aqueuse dont la densité est de l'ordre de 1,0.Thus, the solids (solid phase) are firstly recovered. In a second step, the heavier liquid phase, ie the aqueous phase, whose density is of the order of 1.0, is recovered. .
Enfin, dans un troisième temps on récupère la phase huileuse dont la 30 densité est de l'ordre de 0,85 à 0,88.Finally, in a third step, the oily phase is recovered whose density is of the order of 0.85 to 0.88.
Dans un mode de réalisation actuellement préféré, cette opération de séparation est réalisée par voie centrifuge. Avantageusement on utilisera à cet effetun tricanteur ou décanteur trois phases et dans ce cas cette opération peut êtreréalisée à une température supérieure à 50* C et de préférence d'environ 60 à 80* C. 35 La purification ou polissage de la phase huileuse ainsi séparée est réalisée d'une manière classique par décantation statique ou dans une centrifugeuse 010495 11 à assiettes ou polisseuse.In a presently preferred embodiment, this separation operation is carried out centrifugally. Advantageously, a three-phase tricantor or decanter will be used for this purpose and in this case this operation may be carried out at a temperature greater than 50.degree. C. and preferably from about 60.degree. To 80.degree. C. The purification or polishing of the oily phase thus separated is carried out conventionally by static decantation or in a plate centrifuge or polisher.
De même, le séchage de l'huile ainsi obtenue peut être réalisé dans desconditions classiques permettant l'élimination de l'eau résiduelle dans l'huile. Onpourra utiliser à cet effet un séchage sous pression réduite.Similarly, the drying of the oil thus obtained can be carried out in conventional conditions allowing the elimination of residual water in the oil. Drying under reduced pressure can be used for this purpose.
De préférence, ce séchage sera réalisé dans des conditions permettantd'abaisser le taux d'humidité à une valeur de 0,10 à 0,20 % ou inférieure.Preferably, this drying will be carried out under conditions allowing the humidity level to be lowered to a value of 0.10 to 0.20% or less.
La phase solide obtenue au cours de la séparation et constituée desdébris de coques et d'amandes et de fibres peut être incinérée après séchage.The solid phase obtained during separation and consisting of shell and almond debris and fibers can be incinerated after drying.
Elle constitue en effet un excellent combustible permettant notammentla production de la vapeur utilisée pour la stérilisation et au cours du processcomme le montre la figure 2.It is indeed an excellent fuel for the production of steam used for sterilization and during the process as shown in Figure 2.
On décrira maintenant plus en détail un exemple de mise en oeuvre duprocédé conforme à la présente invention.An example of implementation of the method according to the present invention will now be described in more detail.
Le procédé objet de la présente invention a été mis en oeuvre et testésur une ligne pilote, comportant les équipements principaux suivants : - un broyeur à disques ou un broyeur à marteaux ; - un ensemble de malaxage composé de quatre cuves en formed'auges équipées de dispositifs d'agitation rotatifs d'une capacité totale de 7.500litres ; les auges comportaient une double enveloppe permettant d'assurer unréchauffage par circulation d'eau chaude, tandis que les cuves étaient munies, dansles deux compartiments inférieurs, de rampes permettant d'injecter de la vapeur à 3bars de pression directement dans la pâte ; - un décanteur à trois phases de marque Flottweg type Z4D-3/441 ; - un séparateur Veronesi BSGAR 480 ; ainsi que tous les équipements annexes, pompes, échangeurs vapeur/eau chaude,vis de transfert permettant d'assurer le fonctionnement en continu du pilote dansdes conditions satisfaisantes.The method which is the subject of the present invention was implemented and tested on a pilot line, comprising the following main equipment: a disk mill or a hammer mill; - A mixing set consisting of four tanks formed inauges equipped with rotary stirring devices with a total capacity of 7,500 liters; the troughs had a double jacket to ensure warming by circulation of hot water, while the tanks were provided in the two lower compartments, ramps for injecting steam at 3 bars of pressure directly into the dough; - Flottweg three-phase decanter type Z4D-3/441; a Veronesi BSGAR 480 separator; as well as all ancillary equipment, pumps, steam exchangers / hot water, transfer screws to ensure the continuous operation of the pilot under satisfactory conditions.
Des essais complémentaires ont été également réalisés, en remplaçantle décanteur à trois phases par une presse à bandes de marque Flottweg ; ces essaisont montré l'équivalence de ces deux moyens de séparation.Further tests were also carried out, replacing the three phase decanter with a Flottweg brand belt press; these tests showed the equivalence of these two means of separation.
En outre, d'autres essais ont été réalisés, en complétant la séparationainsi réalisée, soit par un décanteur à trois phases, soit par une presse à bandes, parun traitement de finition à l'aide d'une presse à vis classique du type de celles quisont généralement utilisées pour presser les fruits de palme.In addition, other tests have been carried out, completing the separationso performed, either by a three-phase decanter, or by a belt press, by a finishing treatment using a conventional screw press of the type of those that are usually used to squeeze palm fruit.
La ligne pilote a été installée entre les deux chaînes d'une huilerieindustrielle et une vis d'alimentation a été utilisée pour prélever les fruits stérilisés 12 010495 directement à la sortie de l'égrappoir d’une de ces chaînes.The pilot line was installed between the two chains of an industrial oil mill and a feed auger was used to take the sterilized fruit directly from the de-stemmer of one of these chains.
La ligne pilote était ainsi alimentée avec la même matière premièreque les installations traditionnelles, permettant par conséquent de faire descomparaisons entre les résultats obtenus avec les deux technologies.The pilot line was thus fed with the same raw material as the traditional installations, thus making it possible to compare the results obtained with the two technologies.
Tous les moyens d'analyse et de pesée permettant de caractériser lesproduits obtenus et d’établir des bilans matière précis ont été mis en oeuvre.All the analysis and weighing means making it possible to characterize the products obtained and to establish precise material balances have been implemented.
Au cours des différents essais, près de 100 tonnes de régimes de palmeont été transformées par l'unité pilote, permettant ainsi de produire plus de 20tonnes d'huile.During the various trials, nearly 100 tonnes of palm diets were processed by the pilot unit, thus producing more than 20 tonnes of oil.
Des tests de fractionnement et de raffinage ont permis de constater lebon comportement du produit pour ces deux opérations et les tests d’utilisation ontmontré la bonne acceptabilité de l'huile obtenue et des produits dérivés, l'oléine enparticulier.Fractionation and refining tests showed the good behavior of the product for these two operations and the tests of use showed the good acceptability of the oil obtained and derived products, particularly olein.
Au cours d'un des nombreux essais effectués, on a pesé 4.160 kg derégimes frais qui ont été stérilisés normalement dans les installations de l'usine. A l'égrappage, les régimes ont donné 2.700 kg de fruits stérilisés.During one of the many tests carried out, 4,160 kg of fresh diets were weighed which were sterilized normally in the factory facilities. On destemming, the diets yielded 2,700 kg of sterilized fruits.
Ceux-ci ont été broyés dans le broyeur à disques dans lequel on aintroduit de l'eau afin d'améliorer le broyage et d'éviter réchauffement.These were milled in the disc mill in which water was introduced in order to improve the grinding and to avoid heating.
La pâte ainsi obtenue a été malaxée pendant une durée de l'ordre de 20à 30 minutes : on a utilisé deux des quatre cuves de malaxage composant l'appareilpour limiter la durée de malaxage. La pâte malaxée a été maintenue à unetempérature de 80* C environ par simple circulation d'eau chaude dans les doublesenveloppes des cuves.The paste thus obtained was kneaded for a period of about 20 to 30 minutes: two of the four mixing tanks making up the apparatus were used to limit the mixing time. The kneaded paste was maintained at a temperature of about 80 ° C. by simply circulating hot water in the double envelopes of the tanks.
La pâte a ensuite été traitée dans le décanteur à trois phases et l'on aainsi obtenu : - 1.600 kg de phase solide contenant en moyenne 48 % d'eau et 8 % d'huile, - 2.650 kg de phase aqueuse contenant environ 0,8 % d'huile etmoins de 3 % de solides, - 980 kg d'huile contenant 0,5 % d'eau et des traces d'impuretés. L'huile a ensuite été centrifugée et l'on a obtenu une humidité inférieure à 0,2 % et moins de 0,02 % d'impuretés.The paste was then treated in the three-phase decanter, giving: - 1600 kg of solid phase containing on average 48% of water and 8% of oil, - 2.650 kg of aqueous phase containing approximately 0, 8% oil and less than 3% solids, - 980 kg oil containing 0.5% water and traces of impurities. The oil was then centrifuged and a moisture of less than 0.2% and less than 0.02% of impurities was obtained.
Ainsi le taux d'extraction exprimé par le quotient du poids d'huileextraite sur le poids de régimes usinés a été de 23,49 % alors que le tauxd'extraction obtenu simultanément sur l'huilerie par la technologie traditionnelles'établissait à 20,62 %. 13 010495Thus the extraction rate expressed by the ratio of the weight of oil extracted on the weight of machined diets was 23.49% while the extraction rate obtained simultaneously on the mill by the traditional technology was 20.62%. %. 13 010495
Le procédé conforme à l'invention a donc permis d'obtenir uneamélioration de près de 15 % du taux d'extraction par rapport au procédétraditionnel.The process according to the invention has thus made it possible to obtain an improvement of almost 15% in the extraction rate compared with the conventional procedure.
La phase solide issue du décanteur a fait l'objet d'essais de traitement5 complémentaire, par une presse à vis. Avec une presse à vis, l'humidité de la phasesolide a été réduite à 40 % environ, ce qui est comparable aux taux d'humidité desfibres sortant des presses dans le procédé traditionnel. L’utilisation en chaudière à déchets est donc possible.The solid phase from the decanter was subjected to additional treatment tests by a screw press. With a screw press, the moisture content of the solid phase has been reduced to about 40%, which is comparable to the moisture content of the fibers exiting the presses in the conventional process. The use of a waste boiler is therefore possible.
Par ailleurs, la pression a permis de récupérer un jus huileux facilement10 décantable et qui peut être réinjecté dans la pâte avant séparation par le décanteurtrois phases. Les analyses et bilans matières montrent que l’huile ainsi récupérée représente au minimum 1 % de taux d’extraction sur régimes. L’huile obtenue lors de cet essai a été analysée et ses principalescaractéristiques sont données ci-après. 15 Cette huile se composait d’environ 94 à 95 % d’huile de palme et de 5 à 6 % d’huile de palmiste.Moreover, the pressure has made it possible to recover an easily decantable oily juice which can be reinjected into the dough before separation by the three-phase decanter. The analyzes and material balances show that the oil thus recovered represents at least 1% of extraction rate on schemes. The oil obtained in this test has been analyzed and its main characteristics are given below. This oil consisted of about 94 to 95% palm oil and 5 to 6% palm kernel oil.
Sa composition en acides gras et triglycérides est donnée au tableau I ci-après. 14 010495Its composition of fatty acids and triglycerides is given in Table I below. 14 010495
Composition en acides gras (en % ) Composition en triglycérides (en %) C8:0 0,1 LLO 0,7 00:0 0,2 PLL 2,4 02:0 2,5 OLO 1,7 04:0 1,5 PLO 10,6 06:0 40,3 PLP 8,9 06:1 0,1 000 3,6 08:0 5,5 POO 22,3 08:1 38,7 POP 26,7 08:2 10,2 PPP 4,8 08:3 0,3 soo 2,7 C20:0 0,4 POS 5,6 C20:l 0,1 PPS 1,1Fatty acid composition (%) Triglyceride composition (%) C8: 0 0.1 LLO 0.7 00: 0 0.2 PLL 2.4 02: 0 2.5 OLO 1.7 04: 0 1, 5 PLO 10.6 06: 0 40.3 PLP 8.9 06: 1 0.1.000 3.6 08: 0 5.5 OOP 22.3 08: 1 38.7 POP 26.7 08: 2 10, 2 PPP 4.8 08: 3 0.3 soo 2.7 C20: 0.4 POS 5.6 C20: 0.1 PPS 1.1
TABLEAU ITABLE I
Dans le tableau I précité, les lettres L, O, P et S désignentrespectivement les chaînes dérivées d'acides linoléique, oléique, palmitique etstéarique entrant dans la composition des triglycérides. 010495 15In the aforementioned Table I, the letters L, O, P and S respectively denote the chains derived from linoleic, oleic, palmitic and stearic acids used in the composition of triglycerides. 010495 15
Les caractéristiques complémentaires suivantes ont été déterminées: - acidité - densité - indice de réfraction - indice de saponification - indice de peroxyde - indice d'iode - DOBI (capacité au blanchiment) - teneur en insaponifiable (à l'hexane) - teneur en caroténoïdes totaux - teneur en β-carotène (HPLC) - teneur en tocophérols - teneur en tocotriénols - teneur en phosphore 2,5 % (exprimé en acide palmitique) 0,899 1,455 200,9 1.6 mèq C^/kg 52,8 2.7 0,43 % 72,3 mg éq β-carotène/lOO g43,6 mg éq β-carotène/lOO g190 ppm 642 ppm 10 ppmThe following additional characteristics have been determined: - acidity - density - refractive index - saponification number - peroxide value - iodine number - DOBI (bleaching capacity) - unsaponifiable (hexane) content - carotenoid content totals - β-carotene content (HPLC) - tocopherol content - tocotrienol content - phosphorus content 2.5% (expressed as palmitic acid) 0.899 1.455 200.9 1.6 mg C ^ / kg 52.8 2.7 0.43 % 72.3 mg eq β-carotene / 100 g43.6 mg eq β-carotene / 100 g190 ppm 642 ppm 10 ppm
Les avantages du procédé qui vient d'être décrit sont nombreux et l'on 5 retiendra en particulier les points suivants : - extraction d'une huile de bonne qualité à un coût relativement bas ; - faible investissement ; - mise en oeuvre relativement simple peu sensible aux conditions de températureet de dilution ; 10 - utilisation possible pour une large variété d'installations et de dimensionnements (ce procédé convient pour des usines de faible capacité - de l'ordre de 1,5 à 3 t/h -comme pour des usines de grande capacité - supérieure à 20 t/h) ; - simplification du procédé qui comprend un nombre d'étapes inférieur à celuiobservé dans le procédé classique ; 15 - réduction du volume et de la charge des effluents générés, le procédé dans son ensemble s'avérant moins polluant ; - les déchets générés garantissent une autonomie calorifique quelle que soit lacapacité de l'installation.The advantages of the process just described are numerous and the following points are particularly noteworthy: extraction of a good quality oil at a relatively low cost; - low investment; - Implementation relatively simple little sensitive to temperature and dilution conditions; 10 - possible use for a wide variety of installations and sizes (this process is suitable for low capacity plants - on the order of 1.5 to 3 t / h - as for large plants - greater than 20 t / h); simplification of the process which comprises a number of steps lower than that observed in the conventional method; Reducing the volume and the charge of the effluents generated, the process as a whole being less polluting; - the generated waste guarantees a heating autonomy whatever the capacity of the installation.
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