Matériel et
méthodes
II. Matériel et méthodes
II.1. Echantillonnage
Afin d'assurer un bon déroulement des
étapes de raffinage et une bonne qualité d'huile
raffinée, des prélèvements
d'échantillons d'huile ont été
régulièrement effectués à
l'atelier de raffinage de Cevital au cours du process, ainsi
que sur, la pâte de neutralisation, les eaux de lavage
et l'huile acide.
Le prélèvement d'un échantillon
adéquat et représentatif est capital afin de donner un
sens à l'étude analytique ultérieure et
à son interprétation.
Avant d'échantillonner, un plan
d'échantillonnage doit être établi (Van
Eys et al., 2005).
Huile démucilaginée et
neutralisée
Huile lavée
Huile séchée
Huile décolorée
Huile désodorisée
Huile brute
· Acidité
· Humidité
· Impuretés
· Taux de Phosphores
· Couleur
·
Indice de péroxyde
· Acidité
·Traces de
savon
neutralisation
· Traces de savon
· Matières grasses
· Acidité
· Taux de
phosphores
· Traces de savon
· Couleur
· Traces de savon
phosphores
·Aspect visuel
· Acidité
· Couleur
·
Impuretés
péroxyde
· Aspect visuel
· Taux de
· Pâtes de
· Humidité
· Indice de
Figure 15: Étapes
concernées par l'é
|
chantillonnage lors du procédé
chimique.
|
En ce qui concerne l'échantillonnage pendant le
raffinage enzymatique il se fait selon le même plan,
mais lors de la neutralisation le pH sera mesuré au
lieu de l'acidité et étant donné qu'il n'existe pas de
pâtene sera recherchée, et
s de neutralisation l'acidité des pâtes
les matièr
comme déjà mentionné l'huile
séparée n'est pas lavée donc es grasses des eaux
de
lavage ne seront pas dosées.
Pour la détermination des
paramètres physico-chimiques, trois
échantillons ont été
prélevés au niveau de chaque étape pendant 40
jours (du 07 - 07 - 2007 au 25 - 07 - 2007 pour le
raffinage chimique; et du 05 - 04 - 2008 au 25 - 04 -
2008 pour le raffinage enzymatique).
II.2. Analyses physico-chimiques effectuées
Les analyses effectuées ont pour objectif de
déterminer la qualité de l'huile brute et de suivre ses
paramètres physico-chimiques au cours du processus de raffinage pour
avoir un produit fini conforme aux normes de qualité.
II.2.1. Analyses physiques
II.2.1.1. Détermination de la
couleur
+ Principe
La détermination de la couleur est effectuée par
un colorimètre Lovibond constitué de deux séries de verres
colorées : jaune et rouge, la couleur de l'huile est comparée
à une couleur obtenue suite à la superposition de ces verres
colorés (M.E., 2001).
+ Mode opératoire
- Avant de placer l'échantillon d'huile, vérifier
si les deux plages ont la même couleur, sinon étalonner l'appareil
avant l'opération;
- Déplacer le bouton des jaunes jusqu'à obtention
de deux plages identiques (X jaune);
- Verser l'huile à analyser dans une cellule en verre;
- Placer la cellule dans le colorimètre;
- Déterminer la couleur de l'échantillon par une
meilleure comparaison possible avec les lames de couleur standard
(M.E., 2001).
+ Expression des résultats
La couleur de l'huile est obtenue ainsi:
X:
(Y-X)J/ZR
La valeur de la couleur jaune lue au Lovibond avant de placer
l'échantillon;
Y: La valeur de la couleur jaune après placement de
l'échantillon;
(Y- X)J: La valeur de la couleur jaune de
l'échantillon;
ZR: La valeur de la couleur rouge lue au
Lovibond après placement de l'échantillon (M.E.,
2001);
II.2.1.2. Détermination de la teneur en eau
(Humidité)
+ Principe
C'est la perte en masse subite par l'échantillon
après chauffage à 103 #177; 2°C exprimée en
pourcentage de masse. Il consiste à provoquer le départ d'eau par
chauffage d'une quantité connue d'huile jusqu'à
élimination complète de l'eau (ISO N°934, 1980;
M.E., 2001).
+ Mode opératoire
- Peser 20g d'huile à analyser dans un
bécher de 25 ml, qui a été préalablement
séché et refroidi dans un dessiccateur puis pesé (m0);
- Mettre le bécher dans l'étuve
pendant une heure à 103°C #177; 2°C;
- Après refroidissement dans un
dessiccateur, peser le bécher (m2) (M.E., 2001). +
Expression des résultats
L'humidité est donnée par la relation suivante:
|
H % =
|
m1 -- m2
x 100
m1 - m0
|
H % : Taux d'humidité en pourcentage;
m0 : Masse en gramme, du bécher vide;
m1 :Masse en gramme, du bécher et de la
prise d'essai avant chauffage;
m2 : Masse en gramme, du bécher et de la
prise d'essai après chauffage (M.E., 2001).
II.2.1.3. Détermination de la teneur en
impuretés
v Principe
Les impuretés insolubles dans l'hexane et l'éther
de pétrole, constituent une mesure de la teneur en composés non
lipidiques contenus dans l'huile. Leur taux doit être inférieur
à 1 % (Van Eys et al., 2005).
v Mode opératoire (M.E., 2001)
- Peser 20 #177; 0,001g d'échantillon dans une fiole de
250 ml puis additionner 200 ml d'hexane ;
- Boucher la fiole, agiter et laisser au repos à une
température voisine de 20°C pendant 30 minutes;
- Sécher le filtre à une température de 103
#177; 2°C et refroidir dans un dessiccateur; - Peser le papier filtre et
le placer dans un entonnoir;
- Verser le contenu de la fiole et laver le filtre avec 50 ml
d'hexane jusqu'à ce qu'il soit exempt de corps gras;
- Après égouttage, le filtre est
séché à l'étuve, refroidis dans un dessiccateur
puis pesé.
v Expression des résultats
La teneur en impuretés insolubles est obtenue:
( m1 -- m0 )
Impuretés % = E x 100
|
|
E : La masse en gramme de la prise d'essai;
m0 : La masse en gramme du filtre sans
impuretés;
m1: La masse en gramme du filtre et des
impuretés insolubles après séchage (M.E.,
2001).
II.2.1.4. Détermination du potentiel
d'hydrogène (pH)
v Principe
Le pH donne une indication sur l'acidité ou
l'alcalinité du milieu, il est déterminé à partir
de la quantité d'ions d'hydrogènes libres (H+)
contenue dans l'huile (Audigié et al.,
1984).
v Mode opératoire
Sa mesure a été faîte à l'aide du
papier pH STUPHAN4 dont l'intervalle de pH est 3,9 - 5,4.
- Prendre 200 ml d'huile à analyser dans
un erlenmayer;
- Immerger la bandelette de papier pH,
imprégnée de réactif dans cette huile; -
Après avoir sorti la bandelette, celle-ci change de couleur.
+ Expression des résultats
La lecture se fait en comparant la couleur de la languette
avec celle de l'échelle de correspondance se trouvant sur la boite, et
chaque couleur représente une valeur donnée de pH (M.E.,
2001).
II.2.2. Analyses chimiques
II.2.2.1. Détermination de l'acidité
+ Principe
L'acidité est le degré ou le pourcentage
d'acide gras libre exprimé conventionnellement en acide oléique
(Pardo et al., 2007). Son principe est basé
sur la mise en solution d'une quantité de matière grasse dans de
l'éthanol chaud, puis titrage des acides gras libres avec une solution
aqueuse d'hydroxyde de sodium ou de potassium en présence d'un
indicateur coloré phénolphtaléine (ISO N°660,
1996) et cela, selon la réaction suivante:
R-COOH + NaOH R-COONa + H2O
Acide Hydroxyde Savon Eau
gras de sodium sodique
+ Mode opératoire
- Préparer dans un erlenmayer une solution de 75 ml
d'alcool neutralisé (éthanol et quelques gouttes de
phénolphtaléine neutralisé par une solution d'hydroxyde de
sodium jusqu'à apparition d'une coloration rose);
- Ajouter 10g de l'huile à analyser et chauffer sur une
plaque chauffante jusqu'à dissolution de l'huile;
- Titrer en agitant avec une solution d'hydroxyde de sodium
à 0, 1N jusqu'à l'obtention d'une couleur rose persistante
quelques secondes (M.E., 2001).
+ Expression des résultats
L'acidité est donnée par la relation suivante:
V : Volume d'hydroxyde de sodium utilisé
pour le titrage exprimé en ml; N : Normalité
d'hydroxyde de sodium à 0 ,1N;
M: Masse équivalente de l'acide
oléique (282g/mol);
m : Masse en gramme de la prise d'essai (10g)
(M.E., 2001).
II.2.2.2. Détermination des traces de savon
+ Principe
C'est la teneur en oléate de sodium dans l'huile qui
est soluble dans l'acétone avec de 3 à 4 % d'eau exprimée
en partie par million (ppm). Elle nous renseigne sur l'efficacité des
séparateurs. Les savons sont libérés directement dans
l'acétone en présence du bleu de bromophenol comme indicateur
coloré, ils sont ensuite titrés par l'acide chlorhydrique
à
0,01N (M.E., 2001).
La réaction est la suivante:
R-COONa + HCl R-COOH + NaCl
Savon Acide Chlorhydrique Acide gras libre Sel
+ Mode opératoire
- Dans une éprouvette graduée de
50 ml, verser 48,5 ml d'acétone et compléter avec de l'eau
distillée;
- Verser la solution dans un ballon à
fond plat et additionner quelques gouttes de bleu de bromophenol et neutraliser
avec une goutte de NaOH 0,1N;
- La solution obtenue doit être de
couleur jaune en absence de savons, mais dans le cas où
elle est bleue ou verte titrer avec du HCl acétonique
à 0,0 1N jusqu'à coloration jaune;
- Peser une prise d'essai (10g d'huile
séparée ou 20g d'huile lavée) toujours dans le
même ballon;
- Agiter et verser dans une ampoule à
décanter afin que l'émulsion se sépare en deux couches :
l'une supérieure de couleur verte, et l'autre inférieure de
couleur jaune.
- Récupérer la phase verte et la titrer avec
l'acide chlorhydrique (0,01 N) jusqu'au virage au jaune de l'indicateur
(M.E., 2001).
+ Expression des résultats
Les traces de savon sont données par la formule
suivante:
304 X N X V
m
La teneur en savons est exprimée en oléate de
sodium en partie par million (ppm); 304 : Masse
équivalente d'oléate de sodium =281+23;
N : Normalité de HCl =0,01N;
V : Volume en ml d'HCl;
m: Masse en g de la prise d'essai
(M.E., 2001).
II.2.2.3. Détermination de l'indice de
peroxyde
+ Principe
L'indice de peroxyde représente la quantité des
substances de l'échantillon (exprimée en milliéquivalents
d'oxygène actif par kilogramme) qui oxydent l'iodure de potassium dans
les conditions de travail décrites (CEE N°2568/91, 1991 ;
Rohani Binti, 2006).
La prise d'essai en solution dans un mélange acide
acétique et chloroforme est traitée par une solution d'iodure de
potassium. L'iode libéré est titré avec une solution de
thiosulfate de sodium (CEE N°2568/91, 1991 ; Pardo et al.,
2007).
La réaction d'oxydation est donnée comme suit
(Frias Ruiz et al., 1999):
R-CH= CH-R' + O2 R-CH - CH-R'
Acide gras insaturé O O Peroxyde
Réaction d'iodure de potassium en milieu acide:
R-CH - CH-R' + 2KI + 2CH3-COOH R-CH-CH-R' + 2CH3-COOK+ H2O+I2
O O O
Peroxyde Acide acétique Epoxyde Sels de potassium
L'iode libéré va agir avec le thiosulfate de
sodium:
I2 + 2 Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6
Iode libéré Thiosulfate de sodium Iodure de
sodium
+ Mode opératoire
Il est procédé à deux essais l'un à
blanc afin de vérifier la qualité des réactifs, l'autre en
présence de la matière grasse;
- Peser à 0,01 mg prés dans un ballon à
fond plat, 5g d'huile;
- Ajouter 12 ml de chloroforme pùr et 18 ml d'acide
acétique puis 1 ml de solution d'iodure de potassium (1 ml d'eau
distillée avec 0,5 g d'iodure de potassium);
- Boucher aussitôt le ballon, agiter durant 1mn et le
laisser encore 1mn à l'abri de la lumière puis ajouter 75ml d'eau
distillée;
- En agitant vigoureusement et en présence de quelques
gouttes d'empois d'amidon comme indicateur, titrer l'iode libéré
avec la solution de thiosulfate de sodium 0,01N (M.E.,
2001).
+ Expression des résultats
La détermination de l'indice de peroxyde est faite selon
la formule suivante:
(?? -??)?
?? = × ???? = ? × (?? - ??)
?
Ip: Indice de peroxyde exprimé en
milliéquivalents d'oxygène actif par kilogramme
d'échantillon (meq d'O2 / kg d'huile);
V0 : Volume en ml de la solution de thiosulfate
de sodium utilisé pour l'essai à blanc; V1:
Volume en ml de la solution de thiosulfate de sodium utilisé pour la
détermination;
N : Normalité de la solution de
thiosulfate de sodium utilisée (0,01N);
m: Masse en gramme de la prise d'essai (5g)
(M.E., 2001).
Bien que l'indice de peroxyde soit applicable à la
formation des peroxydes aux premières étapes de l'oxydation, il
demeure cependant très empirique. Au cours de l'oxydation, l'indice de
peroxyde atteint un pic puis diminue, compte tenu de cette instabilité
cet indice n'est pas significatif (Frenot et Vierling, 2001 ; Van Eys
et al., 2005).
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