Préparation des graines oléagineuses

Introduction

La préparation des graines joue un rôle très important dans la qualité de l'huile. Cette étape est destinée à faciliter l'extraction de l'huile des graines. La pratique démontre qu’une graine bien préparée se travaille bien mieux et donne de meilleurs rendements en huile.

Nettoyage

Si les impuretés de la graine ne sont pas retirées, elles se retrouveront dans le tourteau, apportant avec elles de multiples agents d'altération. Il n'est pas rare de trouver dans des lots d'arachides par exemple 1% de farinettes, c'est-à-dire des particules inférieures à 1 mm. Ces fragments contiennent jusqu'à 75 % d'acide oléique dont l’acidité influence négativement le raffinage de l'huile et la conservation des tourteaux.

Le nettoyage permet aussi l’élimination des particules métalliques, la terre et  les pierres dont la présence risque d'endommager le circuit de trituration.

Les divers appareils utilisés sont :

  • les tamis vibrants avec classification des graines par densité et calibrage par dimension des toiles utilisées ;
  • les cyclones avec précipitation des poussières ;
  • les tamis à ondes sonores ;
  • les tables densimétriques.

Divers paramètres jouent un rôle important sur les résultats de l'opération :

  • débit de graines;
  • dimensions des toiles utilisées;
  • mode de vibration;
  • débit d'air d'insufflation; …

Décorticage et dépelliculage

Certaines graines nécessitent d’être décortiquées et dépilliculées avant d’entamer l’extraction. Étant donné qu’il y a une différence entre les graines en termes d'épaisseur, dureté et adhérence de l'enveloppe, des appareils spéciaux sont nécessaires pour chaque catégorie de graines à décortiquer.

Le principe de fonctionnement et les performances d’un décortiqueur à couteaux (Figure 1) en font un appareil bien adapté à la préparation mécanique des différents types de graines en huilerie. Son principe de fonctionnement consiste à un effet de cisaillement entre deux arêtes parallèles, l'une d'elle appartenant à un couteau fixe, l'autre à un couteau entraîné à grande vitesse de rotation. Il suffit de multiplier le nombre des couteaux fixes d'une part, mobiles d'autre part et d'adapter la puissance nécessaire au travail pour approcher les performances visées. Mais l'écart entre deux couteaux successifs, qu'ils soient fixes ou mobiles, ainsi que le jeu laissé entre arêtes immobiles et arêtes tournantes sont des facteurs de résultat également déterminants.

Sur un même appareil, nombre de couteaux et écarts entre eux ne sont pas modifiables. Par contre, le jeu de fonctionnement entre rotor qui porte les couteaux mobiles et stator qui porte les couteaux fixes est un paramètre sur lequel il est mécaniquement facile d'intervenir.

décortiqueur à couteau

Pour l'arachide par exemple, le décortiqueur est constitué d’un tambour cylindrique en acier, portant sur toute sa périphérie des plaques interchangeables à saillies triangulaires en fonte trempée, entouré à une certaine distance par une enveloppe en fortes tôles perforées à trous longs arrondis. Les arachides en coques sont entraînées, par le mouvement de rotation, entre les plaques du tambour et l'enveloppe perforée ; elles se trouvent ainsi en friction les unes contre les autres ; la coque se partage en deux et l'amande se trouve libérée, aussitôt que ce décorticage est opéré, les produits passent à travers des perforations de la tôle et tombent sur un tamis à secousses.

Pour le tournesol, il existe deux types d'appareils :

  • appareils agissant par percussion de la graine : projection des graines à grande vitesse (25 à 30 m/s) ce qui fait éclater la coque et la sépare de l’amande.
  • appareils agissant par friction : Présence de 2 disques striés, la distance entre les disques est réglable suivant la grosseur des graines traitées.

Dans les deux cas, l'élimination des coques et des graines non décortiquées se fait par tamisage et ventilation.

Pour les autres graines (lin, colza et en général toutes les petites graines), on ne pratique pas le dépelliculage.

Pour les fruits oléagineux, comme la palme, il faut procéder tout d'abord à un cassage pour libérer l'amande. Le principe des appareils les plus simples consiste à projeter à l'aide d'un rotor les noix dans une cage métallique. La séparation des coques et des amandes se fait par voie sèche ou humide.

La voie sèche utilise le principe d'une classification sur tapis vibrant incliné : les amandes rondes et lisses glissent vers le bas alors que les fragments de coques présentant des aspérités sont remontés vers le haut.

La voie humide utilise le principe de la flottation dans une solution salée : L'amande flotte alors que les coques décantent rapidement, mais cette technique présente l'inconvénient de nécessiter un séchage ultérieur.

On peut aussi utiliser, pour le cassage, des broyeurs à marteaux, mais il y a intérêt à sécher les fruits avant cette opération pour faciliter la séparation des amandes.

Broyage et tamisage

Cette opération a pour but de réduire la dimension des fruits ou des graines oléagineuses afin de faciliter le travail des presses ou l'action du solvant.

On peut utiliser un broyeur à cylindres cannelés (Figure 2) pour la préparation mécanique des amandes ou graines en huilerie. Les cannelures sont réalisées à la périphérie des cylindres afin de permettre l'engagement des produits et l'obtention de la granulométrie adéquate. L'alimentation est réalisée par un dispositif adapté de manière à assurer une bonne répartition des produits à broyer sur toute la longueur des cylindres, et d'en régler le débit.

Principe de fonctionnement d'un broyeur à cylindre cannelés

Conditionnement thermique de la graine

Le rôle du conditionnement est de favoriser la séparation de l'huile de la matière sèche. Le conditionnement thermique agit directement sur la qualité de l'extraction par presse, notamment lorsqu'il s'agit de rechercher un taux d'épuisement maximal.

Avant de la soumettre au pressage, la graine broyée est chauffée et peut même  subir une cuisson en atmosphère humide, suivie d'un séchage plus ou moins prolongé avant pression. Le chauffage a pour avantage de faciliter l’extraction de l’huile.

Certains chauffoirs (conditionneurs) dits tubulaires se présentent sous la forme d’un ou plusieurs tubes horizontaux ou verticaux (Figure 3) chauffés par une double enveloppe de vapeur. Ils sont munis, chacun, d'un arbre portant des palettes contribuant au brassage des graines introduites et à leur avancement dans l'appareil. Des orifices spécialement prévus aident à l'évacuation des buées produites dans les tubes. Il y est également adjoint des dispositifs d'addition éventuelle d'eau ou d'injection directe de vapeur. Ils comportent, le plus souvent, deux tubes : Un tube, situé à la partie supérieur, de gros diamètre qui constitue le chauffoir et un 2ème tube situé à la partie inférieure, généralement plus petit, joue le rôle de séchoir. L'alimentation se fait par l'intermédiaire d'un distributeur de graines réglable à divers débits.

Conditionneur vertical

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