Contrôles Des Corps Gras [PDF]

Zitiervorschau

HAROUN KHELIFI des Corps Gras

I.

Contrôles

Introduction : Les huiles et les graisses ont toujours constitué une part importante de l'alimentation humaine (Prior, 2003). Les huiles végétales offrent un large choix tant au niveau du goût, de l'utilisation, du prix, que de la qualité. Quelle que soit l'huile, la teneur lipidique reste identique: environ 100 %, soit près de 900 kcal/1 00 ml. La différence entre les diverses huiles réside dans la qualité des acides gras qui les composent. Selon leur nature, elles sont plus ou moins riches en certains acides gras polyinsaturés qui sont dits "essentiels" car notre organisme ne peut pas les synthétiser. Elles constituent également la meilleure source de vitamine E connue pour ses propriétés antioxydantes (Alais et Linden, 1997; Frénot et Vierling, 2001).

Cependant, de plus en plus soucieux de leur ligne et de leur équilibre alimentaire, les consommateurs (surtout les jeunes générations) tendent à réduire leur consommation de matières grasses. Face à cette crise, les industriels font preuve d'originalité en proposant des produits de plus en plus axés d'une part sur la praticité d'utilisation, et d'autre part, sur le côté naturel et authentique (Cossut et al., 2002). Parmi ces produits, l'huile de soja qui provient d'une huile brute et qui nécessite, pour obtenir une huile comestible, le passage obligatoire par le traitement de raffinage (Platon, 1988). Ce traitement doit garantir au consommateur un produit d'aspect engagent, neutre de goût, résistant à l'oxydation, adapté à l'emploi désiré et débarrassé de ses substances toxiques ou nocives. Il doit respecter au mieux un certain nombre de composés qu'il est souhaitable de conserver dans le produit final (Denise, 1992). Afin d'assurer cette qualité, il est essentiel de comprendre comment les propriétés des corps gras influencent les procédés de fabrication et les caractéristiques du produit fini (Prior, 2003).

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; 1

HAROUN KHELIFI des Corps Gras

Contrôles

- 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

2

HAROUN KHELIFI des Corps Gras

Contrôles

x 100 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; 3

HAROUN KHELIFI des Corps Gras

Contrôles

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; 4

HAROUN KHELIFI des Corps Gras

Contrôles

- 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: VXNXM Acidité% = m X 10

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 5

HAROUN KHELIFI des Corps Gras

Contrôles

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

Oléate de Na =

X 1000

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:

6

HAROUN KHELIFI des Corps Gras

Contrôles

R-CH - CH-R' + 2KI + 2CH3-COOH R-CH-CH-R' + 2CH3-COOK+ H2O+I2 OOO 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). 7

HAROUN KHELIFI des Corps Gras

Contrôles

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).

II.2.2.4. Détermination des phosphatides (Dosage du phosphore) + Principe L'huile et les phosphores qu'elle contient sont calcinés en présence de zinc. Le phosphore organique est transformé en phosphate de zinc qui est ensuite dosé par la technique de la chimie minérale. Le dosage colorimétrique du phosphomolybdate (colorimétrie bleue) est la méthode la plus sensible qui convient particulièrement bien au dosage des traces de phosphore dans les huiles raffinées (ISO 10540-1:2003). + Mode opératoire On procède à deux essais l'un à blanc afin de vérifier la qualité des réactifs, l'autre en présence de la matière grasse. - Peser 3 à 3,2g d'huile dans une capsule puis ajouter 0,5g d'oxyde de zinc; - Calciner dans le four à moufle à une température de 600°C pendant 2 heures jusqu'à obtention de cendres blanches; - Après refroidissement, dissoudre les cendres dans 5ml de solution d'acide chlorhydrique concentrée (32 %) et diluer avec 5ml d'eau distillée; - Chauffer jusqu'à ébullition, laisser refroidir et filtrer la solution dans une fiole de 100ml; - Neutraliser la par une solution d'hydroxyde de potassium à 50 % (il y'aura formation d'un précipité); - Ajouter quelques millilitres d'acide chlorhydrique concentré jusqu'à obtention d'une solution limpide et compléter au trait repère avec de l'eau distillée; - Pipeter 10 ml de cette solution dans une fiole de 50 ml, ajouter 8 ml de sulfate d'hydrazine et 2 ml de molybdate de sodium puis amener à 50 ml avec de l'eau distillée ; - Mettre au bain marie bouillant pendant 15mn et laisser refroidir ; - Lire l'absorbance par rapport au blanc à une longueur d'onde de 650 nm (M.E., 2001). v Expression des résultats 8

HAROUN KHELIFI des Corps Gras

Contrôles

A l'aide de la courbe d'étalonnage (Figure 5, Annexe 2) déterminer la masse de phosphore correspondant à la valeur d'absorbance de la solution d'essai. Calculer la teneur en phosphore total, exprimée en pourcentage, en utilisant la formule suivante : 10 (A - B) Phosphore % = A : Quantité de phosphore dans l'échantillon en mg; B : Quantité de phosphore dans la solution de l'essai à blanc; W: Quantité de la prise d'essai; V : Volume de la solution finale (10 ml). Phosphatides % = Phosphore % x 30 (M.E., 2001). 30 : Masse molaire en g/mol de phosphore. II.3. Détermination des pertes en huile II.3.1. Analyse des pâtes de neutralisation v Principe Il n'existe pas de méthode simple pour accéder aux pertes à la neutralisation. Le dosage de l'acidité de la matière grasse des soap stocks permet toutefois de se faire une idée. La méthode consiste à acidifier les pâtes de neutralisation immédiatement à la sortie de la centrifugeuse à l'aide d'un acide fort : par réaction de Berthollet les savons se retransforment en acides gras. Si les pertes étaient nulles, les acides gras formés devraient avoir une acidité de près de 100 %. Or il n'en est rien du fait que la phase grasse surnageante contient aussi des phospholipides et de l'huile neutre entrainée (Denise, 1992). v Mode opératoire - Peser 100 g de pâtes de neutralisation et ajouter 200 ml d'eau distillée chaude dans un bécher; - Chauffer et agiter jusqu'à dissolution complète des pâtes sur une plaque chauffante agitatrice; - Ajouter 20 ml d'acide sulfurique à 20% (H2SO4) et quelques gouttes de méthyle orange comme indicateur coloré (coloration rouge); - Verser le mélange dans une ampoule à décanter pour séparer la phase organique (huile acide) de la phase aqueuse ;

9

HAROUN KHELIFI des Corps Gras

Contrôles

- Une fois décanté, la phase légère, sombre (l'huile acide) est récupérée et lavée à plusieurs reprises avec de l'eau chaude salée jusqu'à apparition d'une phase claire (élimination de l'acide sulfurique et du méthyle orange); - Deux tubes sont remplis par la phase légère et centrifugés pendant 5 minutes; - Après centrifugation, peser 10 g de l'huile acide récupérée puis additionner l'alcool et quelques gouttes de phénophtaléine ; - Chauffer le mélange puis titrer à l'aide d'une burette avec une solution d'hydroxyde de sodium à 1 N (M.E., 2001). v Expression des résultats VXNX M A%= M X 10

A%: Acidité des pâtes de neutralisation exprimée en pourcentage; ü : Volume d'hydroxyde de sodium utilisé pour le titrage exprimé en ml; N : Normalité d'hydroxyde de sodium à 1N; M : Masse équivalente de l'acide oléique (282g/mol); m : Masse en gramme de la prise d'essai (10g). Les pertes à la neutralisation sont exprimées comme suit: Pertes à la neutralisation = Coefficient d'entrainement - Acidité neutralisée 100

Coefficient d'entrainement =

acidité des pates

Acidité neutralisée = Acidité de l'huile brute - Acidité de l'huile lavée. Ainsi, v Plus l'acidité des pâtes de neutralisation est supérieure à 50 %, moins sont les pertes en huile. v Plus l'acidité des pâtes de neutralisation est inférieure à 50 %, plus sont les pertes en huile (M.E., 2001).

10

HAROUN KHELIFI des Corps Gras

11

Contrôles