La fabrication des huiles de graines végétales

 

Généralités

Il existe globalement deux principes d'extraction des huiles :
un procédé mécanique : les graines sont chauffées puis comprimées par une presse sous plusieurs centaines de bars.
un procédé physico-chimique dans lequel l'huile est extraite par un solvant puis séparée du solvant par distillation.
Les graines riches en huile (tournesol, colza) subissent généralement les deux méthodes, la pression précédant l'extraction par solvant. Les graines pauvres (soja) sont uniquement extraites par solvant.

 

Préparation des graines
Avant la trituration, les graines sont nettoyées et dans certains cas débarrassées de tout ou parties de leurs enveloppes fibreuses (décorticage).
Le tourteau est ce qui reste de la graine lorsque l'huile a été retirée. Il est utilisé pour l'alimentation du bétail.
Les graines peuvent subir différents traitements mécaniques pour rendre l'huile plus facile à extraire (aplatissage, broyage, expansion).
Avant la pression, on fait cuire les graines de manière à rendre l'huile plus fluide. Le traitement agit également sur les protéines qui entourent les gouttelettes d'huile dans la graine. Les structures de stockage sont brisées, l'huile peut sortir plus aisément.

 

Pression

Il existe deux types de presses :
les presses discontinues

Ce sont des presses hydrauliques : un vérin puissant écrase les graines disposées dans une chambre de compression munie d'orifices permettant l'écoulement de l'huile. Ces presses fournissent des pressions de l'ordre de 400-500 bar. On les utilise pour des productions de faible tonnage, généralement pour des huiles de valeur.
les presses à vis sans fin

Les presses à vis ont l'avantage de fonctionner en continu. Les graines sont entraînées par la vis dans un volume de plus en plus restreint. De ce fait la pression que subit la matière augmente (500 bar). L'huile s'échappe à travers les barreaux de la cage.

Au mieux, le tourteau de pression contient encore de 3 à 5 % d'huile. Les derniers pourcent extraits coûtent très cher en énergie, c'est pourquoi les grandes installations fonctionnent avec les deux systèmes. Par pression, on retire l'huile qui peut s'extraire facilement puis par extraction au solvant, on récupère l'huile résiduelle.

Filtration de l'huile : à la sortie de la presse, l'huile est chargée en particules solides. On la filtre sur une série d'appareils qui éliminent des particules de plus en plus fines (tamis vibrants, filtres textiles, centrifugeuses, ...)

Séchage de l'huile : bien que l'huile et l'eau ne soient pas miscibles, on trouve toujours des traces d'eau qui risquent de favoriser l'oxydation de l'huile. Celles-ci sont éliminées en pulvérisant l'huile à chaud sous vide.

 

Extraction

L'extraction par solvant consiste à solubiliser l'huile dans un solvant. C'est le même principe que l'extraction du sucre dans la betterave, hormis que le solvant n'est pas de l'eau mais un composé organique. Le plus utilisé est l'hexane (C6H16). L'hexane présente deux avantages majeurs : il ne demande pas beaucoup d'énergie pour être distillé et il n'est pas miscible dans l'eau. Etant apolaire, il a une grande affinité pour les lipides.
Le principe de l'extraction est simple : on fait couler l'hexane sur le produit à extraire. Par diffusion, l'hexane se charge en huile.

Dans les installations industrielles cette extraction est faite en continu sur des appareils dits à contre-courant. L'hexane pur rencontre le tourteau presque entièrement déshuilé et remonte le flux de matière solide. On parvient ainsi à limiter les quantités de solvants nécessaires à environ 1.5 litre de solvant pour extraire 1 kg.

Distillation de l'huile : le mélange d'hexane et d'huile que l'on récupère après extraction est séparé par distillation à 70°C environ. L'hexane sous l'effet de la température s'évapore et se sépare de l'huile. Les vapeurs sont condensées et le liquide récupéré est décanté pour séparer l'eau de l'hexane. En principe, la consommation totale d'hexane doit être inférieure à 1 litre par tonne de graine triturée.

Finition de l'huile : pour débarrasser l'huile des dernières traces de solvant et d'eau on la chauffe sous vide à une température supérieure à 100°C en injectant de la vapeur d'eau.

Désolvantation du tourteau : ce qui reste de la graine après extraction de l'huile (le tourteau) doit être débarrassé de son hexane (25-30% sortie extracteur). Il faut d'une part récupérer l'hexane et d'autre part que le produit puisse être transporté sans danger et dépourvu de toxicité pour les animaux qui vont le consommer. 98% de cet hexane distille facilement mais les 2% résiduels sont liés à la matière et exigent un traitement particulier. Pour ce faire, le tourteau est traité dans un appareil composé d'une série de plateaux chauffants dans lequel on envoie de la vapeur d'eau. La vapeur d'eau a un effet de déplacement et d'entraînement qui accélère la désorption de l'hexane.
Cette cuisson en présence d'humidité a pour conséquence un brunissement du tourteau qui réduit sa digestibilité.

 

Huiles vierges et raffinées

Les huiles vierges sont des huiles qui ont été obtenues par pression uniquement. Elles sont simplement séchées et filtrées.
Les huiles raffinées contiennent des huiles d'extraction. Elles subissent une neutralisation, une décoloration et une désodorisation. Elles sont donc dépourvues de goût, d'odeur et de couleur.