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numéro.
OCL
体积20号52013
号d 'article A502
Nombre de Pages. 6
部分 技术
DOI https://doi.org/10.1051/ocl/2013020
公立en界线 27 Septembre 2013.

©F. Fine等人,EDP科学出版,2013

执照Creative Commons
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介绍

Malgré quelques évolutions techniques visant à son optimization and à une meilleure maîtrise, le procédé industriel

缩略图 图。1

Opérationsunitaires duprocédédetriturationde GrainesOléagineuses。

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:Les Flocons IssusdesétapesPrécédentes亚洲UNECUISSONàLAVAPEUR间接;

  • 压力:des压力机继续对颗粒进行压力;Le tourteau ainsi obtenu, appelé«gâteau depression»,大陆encore de 16 à 24% de matières grass selon la nature des grain traitées;

  • 提取de l'huile du«gâteaude pression»àanide d'联合国提取物持续的per诊断solubilisation de l'huile dans l'exane;

  • DésolvantationduTourteau ParDésorptionetévaporationde l'exane;

  • 用évaporation溶剂进行蒸馏。

Les huiles végétales bruutes résultant du mélange在huile de pression和huile d ' extraction之间,随后是一组去除的处理加上ou moins poussé selon Les débouchés envisagés afin d ' éliminer Les impuretés污染物éventuels,以及spécifications物理chimiques和organopeptiques adaptées辅助一般的utilisateurs(用法食物,技术,生物增碳剂)。

1 L 'hexane:溶剂privilégié倒L 'extraction des grain 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.

正己烷易受影响être原因上的问题toxicité sur le système神经(加尔文,1997年)et de儿子indammambilité。C'st Une物质DangereusePrésentantPlacieurs分类:Facilent易燃(F),Reprotoxique deCatégorie3,Nocif(Xn),刺激性(XI)逃亡倾倒L'Environnement(n)。de Fait,LaToxicitédel'HexaneDonne DelnatilementLieuàlamise en Place dePrécaules(notammantres onzhizainàrisquared'爆炸)lors de sa miseenœuvreparenue-d'œuvreindustrielle。ENFEL,UNE博览会àLegherteeàl'hexaneest visceptible de Conserens Une Atteine duSystèmenerveux Counter et des des LaFertilité。Enfin,Rappelons Que Son Usilization Pour L'Extraction des Huiles et Corps GrasEstRéglementéeen Termesdeultitéd'hexanecommoméparnne de Gressestriturées。

Malgré利用条件优化,备选方案研究développe。新发现explorées对溶剂取代的研究作了详细说明。

En France, l’agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME) a publié un rapport le 21 janvier 2011 analysant la situation de toutes les industries émettrices de composés organiques volatils en vue d’identifier les actions à réaliser pour lever les freins s’opposant à leur substitution (Stavrakakis,2001年)。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产品ayant des uses divers: biocarburants, agro-matériaux, polymères, tensioactifs…和溶剂(Kamm和Kamm2004)。Les orvantants d'forilemainvégétaleisusde Cette Industrie,Contituent L'Une desCatégoriesde orcants de替代。

ISSUS AU MOINS POREIE DEMATIEèRESPremièresrenouvelable,IlsPrésententl'Avantage D'Offrir Une替代Aux Ressources Fossiles等UN Bilan Environnemental Diritif。CESMoléculesSeSe Secometent De Certains宿主DITS«VERTS»,Comme Les Esters Dibasiques(Massaweet al。,2008)和液体离子(罗杰斯和塞登,2003), possédant de bons profiles environnementaux et toxicologiques, mais synthétisés à partir du pétrole。

Les Agro-Solvants SE Reachent endifférentescatégorieset l'on distingue souvent d'联合部分Ceux Issus de la Sucrochimie et d'autre零件Ceux Issus de la Lipochimie。

缩略图 图2

Agro-Solvants Issus des GrandesFilièresVégétales。

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在功能上的la filière不ils sons(图。2):

  • La filière céréalière/sucrière : les agro-solvants issus de cettefilière sont principalement obtenus à partir de la fermentationnaturelle des jus sucrés contenus dans les plantes telles que labetterave à sucre, la canne à sucre, le blé, le maïs, etc. L’éthanold’origine végétale, encore appelé bioéthanol, est issu de lafermentation des sucres contenus dans différentes matièrespremières agricoles : les plantes saccharifères (betteravesucrière, canne à sucre), les plantes amylacées (blé, maïs) etles ressources lignocellulosiques. En outre, la fermentationdu glucose offre de nombreuses possibilités de production demolécules utilisables comme agro-solvants tels que le sorbitol,les esters d’acide lactique (le lactate d’éthyle), les dérivés del’acide succinique, etc. Enfin, les résidus lignocellulosiquesissus de la production de céréales, notamment des pailles,peuvent être exploités pour produire du furfural.

  • La filière oléo-protéagineuse : la lipochimie permet de produire des solvants à partir de plantes dont les graines sont riches en huiles végétales, comme le colza, le tournesol, le soja... Les principales molécules d’agro-solvants obtenues sont les esters d’acides gras et les dérivés du glycérol. Les esters d’acides gras sont majoritairement obtenus à partir des triglycérides selon une étape de transestérification dans un alcool (méthanol, éthanol). Cette transformation permet par ailleurs de produire du glycérol qui peut servir de matière première pour la production d’agro-solvants comme, par exemple, le carbonate de glycérol.

  • LaFilièreBois:Les Solvants de Cette Cette Classe Sont ProdultsPrincialImentàPartirdesConifèresTelsQue Le Pin OuD'Écorcesde水果。Les Principaux orvantsisus de cettefilièresontles液体rerpéniquesde cype c10H16, monocycliques (d-limonène) et bicycliques (αET.βPinène)。Le D-LimonèneStProduit Par蒸馏àpartir des sous-produitsgénéréspar l'Industrie d'Instraction du Jus d'Orange。L'α-pinène等号β-pinène, peuvent être obtenus par蒸馏d 'oléorésines继续dans le pin ou encore être extraits des essence de térébenthine après蒸馏de résines de bois ou des liqueurs de noires de paper (Meier,1993年)。

Parmi的différents农业溶剂cités, terpènes présentent d 'intéressantes propriétés物理chimiques的提取végétales的原因caractère apolaire和其他可能的原因moléculaire。

在这里à好démarche代入,方便évaluer propriétés物理chimiques关于新溶剂的溶解性能molécules, terpènes,和溶剂的比较référence,正己烷。

2.2propriétésphysico-chimiques des Agro-orcantantsterpéniques

它存在一定数量的功效,它的倍数,它的渗透等级和它的sélectionner溶剂的应用donnée,它的作用是propriétés溶剂和/或物理化学结构。为溶剂的快速估计和量词sélectionner un composé approprié为一个应用donnée, les paramètres de solubilité de Hansen组成的指导定性和经验très utilisé环境工业(Hansen,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……méthode permet, entre autres, prédire La compatibilité或'affinité entre différentes物质chimiques和标记capacité农用溶剂à取代剂溶剂毒性pétrochimique (Moulounguiet al。,2006)。

Afin de Tenir Compte Des Autres队伍Intermoléculaires,汉森ADécomposéL'ÉnergieDeCohésionTotaleduSystèmeNenaSomme desÉnergiesdeCohésion常见的奥克斯模式D'Interactions PrencipauxRencontrésDans LesMatériXumeriques驻诺兰人。CetteDécomposition权限Ainsidedéfinirtroisparamètresdesolubilité:δd,δ宠物δh。

表1

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

EN D'Autres Termes,Pour Que Deux物质Suient Miscible,IL EstNécessaireQue Leurs TroisParamètresdeolubilité的SolubilitéSoientIndiques OuTrès鞋面。DeFaçonrevésentative,lesparamètresdehansen渗透d'accéderàeneSpace deSolubilité三角形。互相依赖,des troisparamètresdeolubilité,leparamètreδ这是présente变化之源。这是我们的办法,généralement,给它composés,在préfère上使用一个représentation双维度δP.vs。δH,再加上方便的à visualiser qu 'UN espace à三尺寸。

缩略图 图3.

Représentation溶剂terpéniques,己烷和化学成分végétales,空间solubilitéδP.vs。δh。

2.3例子d 'applications

Une étude des paramètres de solubilité de deux terpènes, le d-limonène et lα-pinène,parlamétoded'hansen a permis de mettre enévidence联合国ateeeMateriTédeCESDerniers Avec L'exane(标签。1)。三项的值都是类似的;暗示了两种溶剂terpéniques和正己烷溶液的性质相似。在这个点上,terpènes是正己烷不溶解的原因。cendant,在considérant常数的值diélectrique, les terpènes集合加上极杆,和possèdent一个解离加上élevé是正己烷。在sécurité的点上,terpènes possèdent的点上éclair supérieur à是正己烷;易燃物品很危险。

总理们都在收集资料végétale à我的助手d-limonène ont été réalisés par Liu et Mamidipally (2004;2005)。作者在étudié和proposé,为了更好地解释,在应用中可能提取的内在的智慧à l ' échelle工业。caractéristiques de qualité(酸的自由,颜色,teneur en en磷脂)最外层的huile,在最优条件下,有两种溶剂,正己烷和d-limonène,它们是avérées可比较的。

LES Laboratoires Green OntDéveloppé联合国Nouveau Discositif D'ExplactifD'Matières草Par Micro-OndesAppelé:«SoxhletAssistéParMicro-Ondes»(virotet al。,2007)。索氏130元,été实验室技术加上公社提取葡萄和葡萄的技术à食物矩阵的部分。sendant, les inconvénients majeurs de cette méthode résident dans le temps d ' extraction, la consomation d ' énergie, and l ' utiles de grand quantités de solvants pétroliers。新管道système导管à des résultats équivalents à正己烷的向角utilisé标准的向角standardisées。Ce procédé,在溶剂的浓度为recyclé的90%时,réduit在méthode公约中规定的8小时的用尽温度à溶液32分钟加上腰肉,维罗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倒éliminer le d-limonène (cas des橄榄)。

résultats向正己烷向正己烷向正己烷向正己烷向正己烷向正己烷向正己烷向正己烷向正己烷。这是différence它的解释是caractère légèrement正己烷对-à-vis的极性是d-limonène它的溶剂加上marqué它等于triglycérides的极性。

Les résultats des analyses des酯méthyliques d 'acides gras (EMAG) par CG-SM符合à ceeux obtenus dans la littérature (Di Bellaet al。,2007) en terms d ' analyses定性où aucune différence significative entre les deux méthodes n 'a été détectée (P> 0,05)(标签。2)。Néanmoins,我们可以在这里加上élevé自由的酸,过氧化物的指数以及diènes conjugués从它的延伸到d-limonène。Ces résultats ont révélé la présence de traces d ' oxidation, and peut être attribuée à la température plus élevée, utilisée pour extraire l 'huile。

另外récemment, l ' équipe GREEN a démontré le potentiel des solvants terpéniques comme alternative aux solvants pétroliers, tel le正己烷,pour l ' huile de microalges (Dejoye Tanzi)萃取et al。,2012)。我们将从été comparées的定性和定量观点出发。Aucune différence有意义的n 'a été observée entre chaque extrait。

表2

外显元素的比较à正己烷和d-limonène。

3 Freins et verrous à杠杆pour le développement农用溶剂

我有许多其他的种类和方法à在设想développement新溶剂工业上的应用à提取方法végétales。总理的命令réglementaire在2009/32号法令européen限制溶剂可用性的清单为提取denrées食物。相反,我们不存在à我们对所有的溶剂产品都有限制,因为它们都是在指令的“溶剂”中计算的。这是étape réglementaire为我们提供的资料être用量范围où农业溶剂的来源généralement可能是危险的。例如,le d-limonène est classé GRAS (一般认为是安全的) par l 'administration Etasunienne des aliments and des drogues (USFDA,1997年)。OMS /粮农组织有关食品法典的建议剂量journalière可接受的剂量为:0,075毫克/千克为limonène总剂量为1,5毫克/千克为limonène(食品法典,1993年)。如果用这个比率来估计一个剂量在单性营养中是先验允许的,在图尔图上的数值为dépasser 200毫克/公斤时的数值为limonène résiduel。

另一种方法是à溶剂回收。实际上,为entraîner溶剂的减少和一个期限résiduelle为它的次序évoquée实际上,一个重要的蒸汽注入可以代替désolvanteur和séjour为être prolongé。dé-solvantation的技术所以être adaptée pour réduire La rétention解决一个部分的marc和向工作人员的压力réduite autre的部分在réduire La température的工作。

D'Autres Innonnues Doivent Faire L'Objet D'调查。Ainsi,LaStabilitéetLaNoRéactivitédesAgro-orcantants Au Cours de Nombreux循环提取/RégénérationScendereàêtreVérifiée。La Percolation du Solvant Dans联合国提取物Industriel PultraitS'AvérerMoinsAiséeQue Dans Le Cas de l'exane Si celui-ciparvenaitàfaire gonfler legâteaude pression。CertainsPolymèresuillisésume ob dans des partes de Tuyauteries杜yauteriesputraient avoir Une Mauvaise Tenue Dans Ces Nouveaux宿主。DesComposésImeorsPulraientSERetrouverPruésentsDansLes Les eT Poser ensuite desProblèmesdeRaffinage。

结论

L'épuisement进展DesRessourcesPétrolières,LaRégleationEuropéenneTread,埃斯哈塔杜斯法拉德·德州德国德国·德国·德国·德国DonnentàLaCimie耐用Le Bien-Fondédeoondévelopecement。Dans le contexte actuel de substitution des solvants toxiques d’origine pétrochimique, plusieurs alternatives industrielles sont envisageables et offrent d’une part, l’opportunité de relever de nouveaux challenges technologiques et d’autre part, d’exploiter de nouvelles sources de matières premières. Parmi les solutions de remplacement des solvants pétrochimiques, l’utilisation des agro-solvants, obtenus par au moins une partie de matières premières renouvelables tels que les plantes sucrières, les plantes oléagineuses..., représentent une voie de substitution intéressante, déjà développée pour de nombreuses applications industrielles. Ainsi, l’utilisation de limonène, issu de la filière orange, présente un intérêt en termes de sécurité et de non toxicité. Elle peut être envisagée dans l’extraction en laboratoire. Son utilisation industrielle présente a priori une difficulté économique.

全球化,在Patut Penser Que La Plupart Des Verrous Pour L'利用Des Agro-Solvants Pour L'Extraction des GrainesOléagineusesPinrontêtrelevésgrâceàdstravauxde recherche et legherche et revercheet。En revanche, il est probable que le coût final de la technologie sera supérieur à celui du procédé à l’hexane, ce qui ne devrait pas inciter les triturateurs à choisir volontairement d’effectuer le saut technologique sans incitation forte des pouvoirs publics, qu’elle soit de nature financière ou réglementaire. Il reste néanmoins une possibilité qui consisterait à produire une huile améliorée, ce qui la rendrait désirable pour le consommateur et permettrait de sortir du dilemme par le haut.

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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

外显元素的比较à正己烷和d-limonène。

liste des数字

缩略图 图。1

Opérationsunitaires duprocédédetriturationde GrainesOléagineuses。

丹乐哲学
缩略图 图2

Agro-Solvants Issus des GrandesFilièresVégétales。

丹乐哲学
缩略图 图3.

Représentation溶剂terpéniques,己烷和化学成分végétales,空间solubilitéδP.vs。δh。

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缩略图 图4.

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

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