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OCL
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货号 A502
数量的页面(年代) 6
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DOI https://doi.org/10.1051/ocl/2013020
bob电子体育竞技风暴 2013年9月27日

©F. Fine等,EDP Sciences出版,2013

执照Creative Commons这是一篇基于知识共享署名许可协议(http://creativecommons.org/licenses/by/2.0),允许在任何媒介上无限制地使用、分发和复制,但必须正确引用原作。

介绍

Malgré quelques évolutions techniques visant à son optimisation et à une meilleure maîtrise, le procédé industriel

缩略图 图。1

Opérations unitaires du procédé de trituration de grain oléagineuses。

D'Extraction des HuilesOléagineusesn'aquepeuévoluéau cours des cinquantedernières.cnées。IL对应àLa继承DesOpérationsunitaires Suivantes(图。1) :

  • Préparationdes谷物:Nettoyage,Décorticage,Pré-Cuisson,Aplatissage;

  • Cuisson: flocons issus des étapes précédentes subissent une Cuisson à la vapeur indirect;

  • 压缩:des press继续对纹理进行压缩;Le tourteau ainsi obtenu, appelé«gâteau de pression»,continent encore de 16 à 24% de matières grass selon la nature des grain traitées;

  • l 'huile du«gâteau de pression»à l 'aide d 'UN extracteur continuum à l 'huile danans l 'hexane的渗滤-增溶;

  • Désolvantation du tourteau par désorption et évaporation de l 'hexane;

  • 蒸馏,倒入évaporation溶剂。

Les huiles végétales brutes résultant du mélange entre l ' huile de pression et l ' huile d ' extraction subissent ensuite un traitement de raffage加上ou moins poussé selon Les débouchés envisagés afin d ' éliminer Les impuretés, Les污染物éventuels,Et de garantir des spécifications physico-chimiques Et organoleptiques adaptées aux besoins des utilisateurs en aval(使用食物、技术、生物增碳剂)。

1己烷:溶剂privilégié倒抽粒oléagineuses

L'exane Est Aujourd'Hui Le Seul SolvantPromcientéIndusthement Pout L'Extraction desHuilesVégétales。ILAÉtéSélectionnédemuisevembreusesNanéesPlousSesPropriétésApolairesQui LuiConfèrentUne GrandeAffinitéPleLipides。En outre, il présente l’avantage d’être très sélectif vis-à-vis des huiles et d’avoir une chaleur latente de vaporisation assez faible (330 kJ/kg) ce qui permet de l’évaporer facilement, de façon très poussée, et pour un coût énergétique limité. Le recours à l’hexane dans le procédé de trituration des graines oléagineuses, permet d’assurer un rendement d’extraction de l’ordre de 97 % contre seulement 89 % par recours aux seuls moyens mécaniques.

正己烷是易感的être reis en question en理由toxicité sur le système nerveux (Galvin,1997年)和inflammabilité。这是一种危险物质,请参见présentant。facilement易燃(F)、reprotoxique de categorie 3 nocif (Xn)刺激物(Xi)等危险倒l 'environnement (N)做,la toxicite de l 'hexane多恩obligatoirement代替拉要用的东西都de措施particulieres(尤其是le阵痛en带淫秽d 'explosions)当时de sa协定enœuvre par”一个main-dœuvre产业政策。事实上,一个博览会à长期à l '己烷是易受影响的原因,système神经中心和麻烦,fertilité。恩,从回族和军团的尸体中提取的绳索是réglementée en termes de quantité d 'hexane consommé每吨谷物triturées。

Malgré使用条件的优化,替代方案的研究,développe。新人们说:我们现在还没有发现替代溶剂。

En France, l ' agency de l ' environment et la maîtrise de l ' énergie (ADEME) publié un rapport le 21 janvier 2011 analysant la situation de toutes les industries émettrices de composés organivols En ue d ' identifier les actions à réaliser pour lever les freins s ' opposant à leur substitution (Stavrakakis,2001).Pour la trituration des graines oléagineuses, il a été établi qu’il n’existait pas de technologie ayant des performances comparables à celle mettant en œuvre de l’hexane et qu’il était préconisé de mettre en place des programmes de R & D en partenariat entre équipementiers, centres techniques et utilisateurs. Le recours à des solvants moins volatils que l’hexane figure parmi les pistes de recherche suggérées.

2 Les Agro-orcantants:解决方案deremplacementàl'己烷?

À l 'instar de la raffinerie de pétrole, le concept de bioraffinerie, né dans les années 1980, vise à exploiter les plantes dans leur intégralité pour obtenir différents products ayant des uses divers: bioocarburants, agro-matériaux, polymères, tensioactifs…溶剂(卡姆和卡姆2004).Les orvantants d'forilemainvégétaleisusde Cette Industrie,Contituent L'Une desCatégoriesde orcants de替代。

我们为matières premières可再生资源的聚会而努力,我们为提供一种可替代的资源化石和一种有利的环境而努力。Ces molécules se distinguished de certain solvants dits«vert»,comme les esters dibasique (Massawe .et al。2008(罗杰斯和塞登,2003), possédant de bon profiles environnementaux and toxicologiques, mais synthétisés à partr du pétrole。

农业溶剂在différentes catégories上,然后区分蔗糖和脂肪的不同部分。

缩略图 图2

农业溶剂发行filières végétales。

2.1农业溶剂的主要来源

关于区分三种类型的农业溶剂classés en functions de la filière don’t ils issus(图。2) :

  • La filière céréalière/sucrière:农业溶剂问题cettefilière sont principalobtenus à partir de La fermentationnaturrelle des jus sucrés contus在植物中telles que labetterave à sucre, La canà sucre, le blé, le maïs,等等。L 'ethanold’origine vegetale,安可所说的生物乙醇,est issu de lafermentation des sucre contenus在不同matierespremieres银行:les植物园sacchariferes (betteravesucriere,拐杖苏克雷),les植物园amylacees (ble,但是)etl ressources lignocellulosiques。此外,葡萄糖发酵提供nombreuses possibilités de production demolécules utilisables农业溶剂,如山梨醇,乳酸酯(le lactate d’éthyle), les dérivés del’acidsuccinique等。Enfin, les résidus lignocellulosiquesissus de la production de céréales, notamment des pailles,peuvent être exploités pour produce du糠醛。

  • La filière oléo-protéagineuse: La lipochimie permet de produce des solants à partir de plantes don les les grines sont rich en huiles végétales, comme le colza, le tournesol, le soja…原理molécules农用溶剂和酯,酸,肝,以及dérivés du glycérol。最主要的是酸酯:à partir des triglycérides selon une étape de transestérification dans un cool (méthanol, éthanol)。这种转化可以通过生产glycérol的ailleurs来实现,也可以通过生产matière première来实现,例如,通过生产glycérol的碳酸盐。

  • filière bois:这类溶剂的主要产品是à部分的conifères告诉我们的是水果的écorces。溶剂原理为filière,碳氢化合物为terpéniques, C型10H16,单环组(d-limonène)和双环组(αβPinène)。Le D-LimonèneStProduit Par蒸馏àpartir des sous-produitsgénéréspar l'Industrie d'Instraction du Jus d'Orange。L'α蒎烯等勒β-pinène, peuvent être obtenus par distilled d 'oléorésines contenues dans le pin ou encore être extraits des essence de térébenthine après distilled des résines de bois ou des liqueurs noires de paperies(迈尔,1993年).

Parmi les différents农业溶剂cités, les terpènes présentent d 'intéressantes propriétés物理chimiques pour l 'extraction des huiles végétales en leur caractère apolaire et de leur faipoids moléculaire。

Pour mener à bien ette démarche de substitution, il方便d ' évaluer les propriétés physico-chimiques因为新产品molécules, les terpènes,以及référence, l '己烷溶剂的比较。

2.2 Propriétés农业溶剂的物理chimiques terpéniques

存在一种特定的效用数,溶剂经验数,渗透性等级为sélectionner的溶剂的应用程序donnée,函数值为propriétés的溶剂和/或物理化学。Pour estimer et quantifier rapidement le pouvoir solant et sélectionner un composé approprié Pour une application donnée, les paramètres de solubilité de Hansen constituent un guide qualatif et empirique très utilisé en milieu industrial(汉森,1967).

Developpee在排1960倒l 'industrie des给清漆,des产品de la理论solubilite de汉森从高频largement utilisee在我们secteurs d 'activite: pharmaceutique,洗净,cosmetique,提取……La méthode permet, entre autres, de prédire La compatibilité oul 'affinité entre différenteset al。2006).

在所有力量的计算中,intermoléculaires, Hansen, décomposé l’énergie de cohésion,全部都在système en la somme des énergies de cohésion对应的相互作用模式,rencontrés在matériaux有机courants中。Cette décomposition permet ainsi de définir trois paramètres de solubilité:δd,δp等δh。

表1

propriétésphysico-chimiques du n-hexane,d-limonèneetα-pinène。

在其他术语中,这两种物质是可以混溶的,它是nécessaire这三种物质是paramètres de solubilité这两种物质是可以混溶的,它是très。De façon représentative, les paramètres De Hansen渗透到'accéder à un space De solubilité tridimensionnel。Cependant, des trois paramètres de solubilité, le paramètreδ这就是我们的变化。C 'est pourquoi, généralement, pour siter les composés, on préfère utiliser une représentation bidimensionnelleδpvs。δH,加上facile à visualiser qu 'UN espace à三个维度。

缩略图 图3.

Représentation溶剂terpéniques,正己烷和主要成分végétales在solubilité的空间δpvs。δh。

2.3例子d 'applications

Une étude des paramètres de solubilité de deux terpènes, le d-limonène et l 'α-pinène, par la méthode d 'Hansen a permis de mettre en évidence une certain similarité de ces derniers avec l 'hexane (Tab。1).三个术语的值描述了相似的东西;这表明,在溶液中,两种溶剂相似terpéniques和正己烷。我们的观点是:terpènes把正己烷的效用和它的效用分开。Cependant, en considérant la valeur de la constante diélectrique, les terpènes semblent plus polaires and possèdent un pouvoir disatif plus élevé que le正己烷。D ' un point de vue de la sécurité, les terpènes possèdent des points D ' éclair supérieur à celui du正己烷;这些都是易燃物和危险物品。

我们的总理将会在végétale à的副官那里工作d-limonène ont été réalisés par Liu et Mamidipally (20042005).导演们可以访问étudié和proposé,也可以访问我们的产品,可以访问我们的产品à l échelle industrielle。Les caractéristiques de qualité(酸gras libres, couleur, teneur en phospholipides) de l 'huile brute extraite,在最优条件下,selon双溶剂,正己烷和d-limonène, se sont avérées可比性。

LES Laboratoires Green OntDéveloppé联合国Nouveau Discositif D'ExplactifD'Matières草Par Micro-OndesAppelé:«SoxhletAssistéParMicro-Ondes»(virotet al。2007).代表130和索克斯莱特,été实验室技术和食物提取公社à食物矩阵的一部分。Cependant, les inconvénients majeur de cette méthode résident dans le temps d ' extraction long, la consommation d ' énergie, et l ' utilization de grandes quantités de solvants pétroliers。Ce nouveau système conduit à des résultats équivalents à ceeux obtenus avec le正己烷utilisé selon des normes standardisées。我们使用procédé, 90%溶剂为recyclé, réduit使用8小时,提取8小时,我们使用méthode常规,à seuement 32分钟et al。,(2008)OntProposéLacominionison«SoxhletAssistéCARMicro-Ondes»et du D-LimonèneMendeAgro-orcant。L'Étaped'提取EST Suivie d'Une蒸馏PAR微型ondes利用LeSystèmede levenger。Le ProcessusProposéAétéPasliquéAvecSuccèsàl'l's提取de l'huile d'olive。一个fin de surmonter le problème du point d’ébullition élevé exigé par le d-limonène pour être recyclé, les auteurs ont proposé une approche innovante en capitalisant sur le concept de distillation azéotropique d’huiles essentielles (entraînement à la vapeur ou hydrodistillation) à l’aide d’un dispositif de type Clevenger. Après l’étape d’extraction au Soxhlet avec le d-limonène, de l’eau distillée a été ajoutée au mélange composé d’huile extraite et de d-limonène. Après distillation de l’eau azéotropique autour de 100 °C avec un système de type Clevenger, le d-limonène et l’huile extraite ont été récupérés séparément (Fig.4).

缩略图 图4.

Procédure utilisée pour éliminer le d-limonène (cas des橄榄)。

Les résultats obtenus有两种提取技术,montré有两种提取技术,montré有两种提取技术,d-limonène a été légèrement supérieur à celui obtenu, avec le正己烷。这里différence s 'explique le caractère légèrement moins polaire du正己烷vis-à-vis du d-limonène和pouvoir solant加上marqué envers les triglycérides de de dernier。

Les résultats des analyses des esters méthyliques d’acides gras (EMAG) par CG-SM sont符合à cex obtenus dans la littérature (Di Bella)et al。2007) en termes d ' analysis qualitative où aucune différence significant entre les deux méthodes n 'a été détectée (P> 0, 05年)(选项卡。2).Néanmoins,我们可以再加上élevé gras librres,过氧化指数和diènes conjugués,我们可以再把它取出来,并把它放到d-limonène。Ces résultats ont révélé la présence de traces d ' oxidation, qui peut être attribuée à la température plus élevée, utilisée pour extrire l 'huile。

另外récemment, l ' équipe GREEN a démontré le potentiel des solvants terpéniques comme alternative aux solvants pétroliers,告诉我们le正己烷,pour l ' extraction d ' huile de algues (Dejoye Tanziet al。2012).他们的观点是关于定性和定量的。Aucune différence significant n 'a été observée entre chaque extrit。

表2

比较huiles extrites à partir d '橄榄par正己烷和d-limonène。

3 Freins et verrous à杠杆pour le développement农业溶剂

它存在于我们的同类产品中à先进的设想者,développement新溶剂工业应用à提取,végétales。我们的首要任务是réglementaire avec 2009/32号法令。européen限制可用于提取denrées食品的溶剂的清单。相反,我们不存在任何关于一系列的产品和溶剂的禁止,这些产品和溶剂在指令中是相同的。Cette étape réglementaire devrait toutefois pouvoir être franchie dans la mesure où les agricultural solvants sont généralement peu dangereux。例如,le d-limonène est classé GRAS (一般公认为安全)(美国食品及药物管理局,1997年).国家食品法典委员会/粮农组织关于食品法典的建议剂量journalière可接受剂量为0,075 mg/kg物质含量为limonène可添加量及1,5 mg/kg物质含量为limonène总剂量(食品法典委员会,1993年).如果我们用dernier比来估计一剂在单份营养中预先允许的剂量,则我们不能用dépasser 200毫克/公斤的剂量。

另一种方法是回收溶剂。在效果上,倾注entraîner溶剂的功效和一个期限résiduelle在celle的顺序是évoquée ci-dessus,一个重要的蒸汽注射在désolvanteur和séjour devra être prolongé的温度。technologie de dé-solvantation devra donc être adaptée pour réduire La rétention en solvant du 'une part和pour travailler sous pression réduite d 'autre part和vue de réduire La température de travail。

对调查对象的调查是无穷无尽的。Ainsi, stabilité和réactivité在nombreux课程中的农业溶剂循环提取/régénération demande à être vérifiée。溶剂的渗滤在工业提取中是'avérer moins aisée在正己烷中是celuici parvenait à faire gonfler le gâteau de pression。某些polymères utilisés可以在新溶剂的聚会上使用。Des composés mineurs pour raine se retrouver présents dans les huiles et poser suite Des problèmes de raffinage。

结论

L ' épuisement progressif des resource pétrolières, la réglementation européenne REACH, et le souhait du consommateur de disposer de environnedonent à la chimie durable le bien-fondé de son développement。在我们的语境中,溶剂的替代是有毒的来源pétrochimique,我们可以设想的工业替代品和其他部分,'opportunité新能源挑战技术和其他部分,我们可以开发新的资源matières premières。溶剂置换的解决方案pétrochimiques,农业溶剂的应用,获取关于某一方的matières premières可再生能源告诉les plantes sucrières, les plantes oléagineuses…, représentent une voie de substitute intéressante, déjà développée pour de nombreuses industrielles。Ainsi, l 'utilisation de limonène, issu de la filière orange, présente un intérêt根据sécurité和非toxicité条款。我们可以在实验室里提取。Son utilization industrielle présente a priori une difficulté économique。

在全球范围内,我们可以看到农业溶剂的大量使用和粮食的提取oléagineuses pourront être levés grâce à des travaux de recherche et développement。最后,很可能是coût最后的技术sera supérieur à celui du procédé à l 'hexane,它不能煽动我们的理论à选择我们的自愿影响我们的技术没有煽动我们的公众,它是自然的financière ou réglementaire。我把它放在néanmoins une possibilité qui consisterait à producire une huile améliorée,把它放在rendrait désirable pour le consomeur和permettrait de sorttir du dilme par le haut。

引用

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引用本文如下:Frederic Fine,Maryline Abert Vian,Anne-Sylvie Fabiano Tixier,Patrick Carre,Xavier Pages,Farid Chemat。Les Agro-Solvants Pour L'Extraction desHuilesVégétales发布De GrainesOléagineuses。OCL 2013,20(5)A502。

Liste des舞台造型

表1

propriétésphysico-chimiques du n-hexane,d-limonèneetα-pinène。

表2

比较huiles extrites à partir d '橄榄par正己烷和d-limonène。

Liste des数据

缩略图 图。1

Opérations unitaires du procédé de trituration de grain oléagineuses。

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缩略图 图2

农业溶剂发行filières végétales。

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缩略图 图3.

Représentation溶剂terpéniques,正己烷和主要成分végétales在solubilité的空间δpvs。δh。

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缩略图 图4.

Procédure utilisée pour éliminer le d-limonène (cas des橄榄)。

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