L’huile d’arachide brute subit généralement des opérations de raffinage telles que le dégommage, la neutralisation (désacidification), la décoloration et la désodorisation afin de réduire sa teneur en phospholipides, en acides gras libres (AGL), en pigments et en substances odorantes, améliorant ainsi sa stabilité et sa qualité.
En production, les installations de raffinage de l’huile d’arachide ne suivent pas toutes un schéma identique. Le procédé doit être adapté à la qualité de l’huile brute, aux normes du produit visé, à l’échelle de production et au choix entre raffinage chimique et raffinage physique.
Le raffinage de l’huile d’arachide se distingue des étapes d’extraction (pressage ou extraction par solvant) utilisées pour obtenir l’huile à partir des graines d’arachide. L’huile brute contient des impuretés telles que des phospholipides, des acides gras libres, des pigments, de l’eau et des métaux à l’état de traces, qui doivent être éliminés progressivement par différents mécanismes.
Les performances du raffinage dépendent de la qualité des matières premières, de l’enchaînement des opérations, de l’efficacité de la séparation et de l’adéquation des équipements. Les principales étapes d’une section type de raffinage chimique sont détaillées ci-dessous :
| Étape de raffinage | Objectif du traitement | Mécanisme central | Équipements typiques |
|---|---|---|---|
| Démucilagination | Éliminer les phospholipides hydratables et non hydratables | Agglomération par hydratation / Conversion acide et séparation centrifuge | Mélangeurs à haut cisaillement, cuves de réaction d’hydratation, centrifugeuses à disques |
| Neutralisation (désacidification) | Réduire les acides gras libres (AGL) et maîtriser l’indice d’acide | Réaction de neutralisation alcaline formant des pâtes de neutralisation, suivie d’une séparation | Cuves de neutralisation / Centrifugeuses continues, séparateurs de pâtes de neutralisation, colonnes de lavage et de séchage |
| Blanchiment | Éliminer les pigments et les impuretés polaires à l’état de traces | Adsorption physique et chimique sur terre décolorante activée / charbon actif | Colonnes de décoloration sous vide, filtres à feuilles / filtres-presses à plateaux et cadres |
| Désodorisation | Éliminer les composés odorants volatils, les peroxydes et les solvants résiduels | Distillation par entraînement à la vapeur à haute température et sous vide poussé | Colonnes de désodorisation continues / discontinues, systèmes de vide, échangeurs de chaleur |
Le dégommage est une étape essentielle de prétraitement dans le raffinage de l’huile d’arachide. Son objectif principal est d’éliminer les phospholipides et les gommes de l’huile d’arachide brute afin d’améliorer l’efficacité des étapes ultérieures de neutralisation, de décoloration et de désodorisation.
Les phospholipides sont principalement classés en phospholipides hydratables (HP) et phospholipides non hydratables (NHP). Ces différents types de phospholipides nécessitent des méthodes de traitement distinctes :
Le dégommage à l’eau consiste à ajouter de l’eau pour hydrater les phospholipides hydrophiles, qui gonflent et forment des agrégats colloïdaux ensuite éliminés à l’aide d’équipements de séparation.
Pour les phospholipides non hydratables (phospholipides liés), de l’acide phosphorique ou de l’acide citrique est ajouté afin de les décomposer et de les convertir en formes hydratables avant leur séparation.
L’efficacité du dégommage dépend principalement de la teneur en phosphore de l’huile brute, du choix du réactif, de l’efficacité du mélange, des paramètres de réaction et des performances de séparation.
Un dégommage poussé est particulièrement important dans le cadre du raffinage physique, car les phospholipides résiduels peuvent nuire à la désacidification en aval et à la qualité finale de l’huile.
L’objectif principal de la désacidification est de maîtriser l’indice d’acide et de prévenir le rancissement oxydatif de l’huile.
Principe : Une solution d’hydroxyde de sodium (NaOH) est ajoutée pour réagir avec les acides gras libres et former des pâtes de neutralisation, ensuite éliminées par centrifugation. Le lavage à l’eau qui suit élimine les savons résiduels, puis le séchage sous vide élimine l’eau.
Principe : Au lieu d’utiliser des solutions alcalines, les acides gras libres sont directement entraînés et éliminés par distillation à la vapeur à haute température et sous vide poussé. Le sous-produit obtenu est un distillat d’acides gras.
Le raffinage physique n’est donc pas applicable à tous les projets de raffinage de l’huile d’arachide ; son choix doit être évalué en fonction des spécifications de l’huile brute et des objectifs du projet.
La décoloration utilise la structure microporeuse des adsorbants pour fixer la chlorophylle, les caroténoïdes, les métaux à l’état de traces et les impuretés polaires présents dans l’huile brute, améliorant ainsi sa limpidité et ses paramètres de couleur.
Les performances de décoloration dépendent principalement des éléments suivants :
La désodorisation est la dernière étape critique du raffinage de l’huile d’arachide. Elle vise principalement à éliminer les substances odorantes volatiles de l’huile afin d’en améliorer le goût et la stabilité.
Principe : La désodorisation repose sur les différences de volatilité entre les composés volatils et les triglycérides. À haute température et sous vide poussé, l’entraînement par injection directe de vapeur sépare les composés odorants volatils de l’huile.
Schéma de procédé type : Huile décolorée ➔ Chauffage ➔ Colonne de désodorisation ➔ Entraînement à la vapeur ➔ Séparation des composés volatils ➔ Huile d’arachide raffinée
Les performances de désodorisation dépendent conjointement de la température, du niveau de vide, de la quantité de vapeur injectée, du temps de séjour et de la qualité du prétraitement.
Il convient de noter que les différents positionnements des produits visés nécessitent des stratégies de désodorisation distinctes :
Le procédé de désodorisation doit donc être adapté aux spécifications du produit final.
| Élément de comparaison | Raffinage chimique | Raffinage physique |
|---|---|---|
| Mécanisme d’élimination des AGL | Réaction de neutralisation alcaline générant des pâtes de neutralisation | Élimination par distillation à la vapeur à haute température sous vide |
| Exigences de prétraitement | Exigences de dégommage moins élevées ; tolère des teneurs modérées en phosphore | Exigences de dégommage extrêmement strictes ; le phosphore doit être éliminé de manière poussée |
| Sous-produits et environnement | Génère des pâtes de neutralisation et des eaux usées de lavage ; coûts de traitement plus élevés | Aucune pâte de neutralisation ; produit un distillat d’acides gras de haute pureté ; très peu d’eaux usées |
| Pertes d’huile neutre | Plus élevées (en raison de l’entraînement d’huile neutre dans les pâtes de neutralisation) | Plus faibles (aucune perte par entraînement dans les pâtes de neutralisation) |
| Scénarios applicables | Huile brute à forte teneur en AGL, qualité variable des matières premières, unités de petite à moyenne capacité | Huile brute à faible teneur en phosphore, production à grande échelle, objectifs de faibles pertes d’huile |
Critères de sélection du procédé : Le choix doit reposer sur l’évaluation de l’indice d’acide de l’huile brute, de sa teneur en phospholipides, de la capacité de production, des exigences environnementales et du positionnement du produit. Par exemple, une huile brute présentant un indice d’acide élevé favorise le choix du raffinage chimique, tandis qu’une huile brute peu acide peut être traitée par raffinage physique pour réduire les pertes d’huile et l’impact environnemental.
Il est important de noter que les pertes de raffinage de l’huile d’arachide se distinguent du rendement d’extraction de l’huile. Alors que le rendement d’extraction dépend principalement de la teneur en huile de la matière première, du prétraitement et du procédé d’extraction lui-même, les pertes de raffinage surviennent lors du traitement de l’huile brute après extraction. Pour en savoir plus sur les facteurs qui influencent le rendement d’extraction de l’huile d’arachide, vous pouvez consulter les sujets relatifs aux rendements d’extraction de l’huile d’arachide et aux méthodes d’optimisation de la récupération de l’huile.
| Anomalie courante | Cause possible | Mesures de contrôle et d’optimisation |
|---|---|---|
| Teneur élevée en phosphore résiduel après dégommage | Mélange insuffisant, dosage insuffisant de réactif de dégommage, température de séparation centrifuge inadaptée | Recalibrer les dosages d’acide et d’eau ; augmenter la vitesse de séparation de la centrifugeuse et le taux de cisaillement du mélangeur. |
| Indice d’acide hors spécifications après neutralisation | Concentration de soude incorrecte, teneur en AGL de l’huile brute fluctuante, temps de réaction de neutralisation insuffisant | Analyser à nouveau la teneur en AGL de l’huile brute ; calculer précisément la concentration de soude et le taux d’excès de soude. |
| Couleur insatisfaisante après décoloration | Adsorbant humide ou ayant pris l’humidité, température de décoloration trop basse, vide insuffisant entraînant l’oxydation de l’huile | Remplacer la terre décolorante activée ; vérifier le système de vide de la colonne de décoloration et les serpentins de chauffage. |
| Odeur indésirable persistante après désodorisation | Prétraitement incomplet de dégommage ou de désacidification, température de désodorisation trop basse, quantité insuffisante de vapeur d’entraînement | Contrôler le phosphore résiduel et les AGL dans les sections en amont ; augmenter la température de désodorisation et l’alimentation en vapeur directe. |
La capacité de traitement des équipements doit correspondre à la planification du projet et aux exigences d’exploitation. Les principaux facteurs à considérer sont le volume de traitement quotidien (t/j), les heures de fonctionnement, les projets d’extension et les exigences d’automatisation.
Les variations des caractéristiques de l’huile d’arachide brute influencent le procédé de raffinage et la configuration des équipements. Les principaux paramètres sont les AGL / l’indice d’acide, la teneur en phospholipides / phosphore, la teneur en eau et en impuretés, la couleur initiale et les normes du produit visé.
Par exemple : si l’huile brute présente une forte teneur en gommes, le dégommage doit être renforcé ; si un raffinage physique est prévu, la qualité du prétraitement doit être strictement contrôlée.
Une installation complète de raffinage de l’huile d’arachide comprend généralement :
Lors de la conception d’un projet de raffinage d’huile d’arachide, le choix des équipements dépend non seulement des performances de chaque unité, mais surtout de la compatibilité de l’ensemble du système. Pour les projets intégrés couvrant le traitement des matières premières, l’extraction de l’huile et le raffinage, un ensemble complet ligne de production d'huile d'arachide peut être configuré sur mesure pour répondre aux exigences spécifiques de capacité.
Les variations de qualité de l’huile brute, de capacité de production et de positionnement du produit entraînent des différences importantes dans le choix des procédés de raffinage et des équipements.
Pour évaluer, construire ou moderniser votre installation de raffinage de l’huile d’arachide, veuillez fournir à notre équipe d’ingénierie les paramètres clés suivants :
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