CONTRIBUTION A L'ÉTUDE DE LA DÉCOLORATION DES HUILES DE PALME
Amélioration du procédé indigène de préparation
de ces huiles
par MM. F. GUICHARD, Pharmacien-Commandant des Troupes Coloniales et C. AUBERT, Ingénieur agricole, au Cameroun (Laboratoire de Chimie de Douala ; septembre 1931).
La fourniture directe à l’industrie des corps gras d’une huile de palme privée de sa coloration rouge doit présenter de réels avantages. Le traitement initial que Phuile doit subir est,
en effet, dans la plupart des cas, un traitement de décolora-
tion. Cette opération est particulièrement nécessaire pour les huiles destinées à la savonnerie : l’huile de palme, en particulier, si elle est traitée brute, conserve sa pigmentation après saponification.
Si le Territoire sous Mandat français du Cameroun pouvait fournir à l’industrie des corps gras un produit déjà décoloré, il devrait s’ensuivre, tous autres frais égaux par ailleurs (manipulations, transports, douane, ete.), une plus-value du produit exporté, plus-value due à cette suppression des travaux ultérieurs de blanchiment.
D'autre part, l’industrie du Territoire serait susceptible de préparer sur place et d'exporter des savons blancs dans de bonnes conditions ; d’où du potentiel économique du pays.
En général, les procédés mis en œuvre industriellement pour obtenir des huiles décolorées sont basés, soit sur des phénomènes d’adsorption (terres à foulon, poudre de tourbe, terres d’infusoires, noir animal, noirs activés, etc.), soit sur
des phénomènes d'irradiation (lumière, rayons ultra-violets), soit sur des phénomènes d’oxydation (mélanges oxydants classiques, hypochlorites et chlore, perborates, percarbonates, peroxydes organiques, oxygène, air, eau oxygénée, ozone, etc.), soit enfin sur des phénomènes de réduction (mélanges réducteurs, anhydride sulfureux, bisulfites, hydrosulfites, etc.). Les techniques utilisant les phénomènes réducteurs fournissent fréquemment des huiles qui se recolorent au contact de l’air : d’où nécessité de leur adjoindre un anti-oxygène
(Charles Moureu et Charles Dufraisse : Comptes Rendus de
l'Académie des Sciences, t. 174, 30 janvier 1922) afin de les stabiliser. Nous nous proposons, d’ailleurs, d’étudier ultérieurement la préservation pratique des huiles de palme contre l’oxydation en nous inspirant de ces travaux et en utilisant dans ce but les écorces riches en tanin du palétuvier, commun au Cameroun.
Désireux d'élaborer pour l’industrie locale une technique facile, économique, ne nécessitant ni connaissances particulières, n1 appareillage compliqué, nous avons spécialement retenu l’action de l’oxygène sous sa forme la plus courante : l'air.
Cette technique veut donc marquer un retour à la simplicité, par rapport aux moyens puissants dont dispose la grosse industrie. Ces moyens sont souvent difficiles à mettre en œuvre aux colonies, surtout entre les mains du producteur indigène.
Sous le climat tout particulier du Cameroun, l'air est très
fréquemment ozonisé mais présente un degré hygrométrique moyen élevé (de 78 à 90, à Douala). Dans ces conditions, l’étude sur place du phénomène d’oxydation s'impose. Nous avons donc mis en œuvre, sur de l'huile de palme fournie par le commerce local, différentes techniques de décoloration par l’air. En vue de réduire les manipulations à leur minimum, nous avons été amenés à expérimenter plus particulièrement le soufflage de l’air divisé dans ces huiles convenablement chauffées. Il semble que, dans ces conditions, l’oxy-
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gène agisse sur le principe colorant de l'huile naturelle, la carotine (C#H56) (Willstätter et Mieg, 1907) en donnant un composé d’addition, la xanthophylle (C#H5602), de couleur Jaune.
À la suite de différents essais, nous avons constaté que cette action oxydante avait sa valeur optimum à la température de 1109 à 1159 C. Nous démontrerons plus loin que le maintien prolongé de Phuile de palme à cette température ne lui fait subir aucune altération.
L'huile chauffée dans ces conditions a été traversée par de Pair froid injecté dans la masse à travers un nouet detoile. ZM.
L'appareil, le plus sim- 9:75 ple possible, consistait (fig. 1) en une bassine émaillée B, un tube d’arriant oi de F1G.1.— Schéma de l’appareil pour la une pompe à main), un décoloration, par soufflage d’air, de thermomètre et un foyer l'huile de palme chauffée.
F, réglable.
Le volume mis en expérience étant de 7 litres, l’air était insufflé au débit de 70 centimètres cubes par seconde, c’est-
Bermomitre
à-dire V étant le volume de l’huile mise en œuvre. Des
prises d’essai ont été faites chaque demi-heure. L'opération a été arrêtée au bout de sept heures. L’huile finale obtenue était de couleur jaune verdâtre très clair. Refrordie, elle avait conservé son odeur franche et son goût caractéristique. Passée à chaud sur toile grossière, elle abandonne une série d’impuretés et présente une couleur jaune franc. Filtrée à chaud, elle est de belle couleur jaune citron. Solidifiée, elle est paille clair.
en.
Deux essais furent faits. Les huiles obtenues présentent les caractéristiques suivantes, par rapport aux huiles initiales :
Huile initiale Huile finale
Point de fusion :
Premier essai ....... 419,1 420,0 Deuxième essai ..... 380,6 390,2 ; Densité à + 159 C. : Premier essai ...... 0,930 0,933:
Deuxième essai .... 0,921 50,925 Indice de réfraction à 45° C. : % Hs Premier essai ...... 1,4550 1,4520 Deuxième essai .... 1,4535 1,4530 gi Déviation polarimétrique :
Premier essai ...... Pas appréciable.
Deuxième essai .... idem. = Acidité : | Premier essai ...... AT 41,4 Deuxième essai .... 2,65 2553 Indice de saponification :
Premier essai ...... 200,5 204,7 Deuxième essai .... 198.2 205,0 Indice de bromure d’iode (Hanus) : :
Premier essai ...... 47 T6 Deuxième essai ..., 48 47,5 Point de fusion en degrès C. :
Premier essai ...... 469 470,5 Deuxième essai .... 440 :
Acides gras. Examen microscopique :
Premier et deuxième Aiguilles claires cris- Aiguilles blanches essais |. See tallisées en paquets cristallisées en pa-
dans un milieu homo- quets, mélangées à gène couleur jaune corpuscules amorrouge. phes bruns, le tout
dans liquide jaune.
Les produits traités n’ont pas subi de modification sensible.
La marche de la décoloration a été étudiée en fonction du temps sur les prises d’essai placées en solution chloroformique au cinquième. L'examen a été exécuté au colorimètre de Duboscq, à la température ordinaire. L'huile initiale du premier essai a été considérée comme ayant une intensité colorante 1, prise comme unité.
Graphique 1. — Courbes de décoloration et d’acidité de l'huile de pans soufflée.
Chaque échantillon a été comparé au précédent à partir de l’huile initiale. L’allure de la décoloration est traduite Lei les courbes Cet C? (graphique 1).
On remarque que la marche du phénomène est d’une grande régularité. Macroscopiquement, la dégradation de la coloration est de plus en plus marquée. L'huile, à la température de Pexpérience, paraît passer du rouge rubis au rouge clair, puis au vert sale. Cette dernière teinte est due à un pigment insoluble qui semble être un produit résiduel de matières oxydées, parmi lesquelles une partie de la matière colorante. En effet, huile filtrée passe avec une couleur jaune paille et abandonne
un produit qui, examiné au microscope, est amorphe et brun -
sale. 11 est insoluble dans les solvants usuels (chloroforme, alcool, sulfure de carbone, acétone, tétrachlorure de carbone, éther) et dans les solutions acides et alcalines. Il
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F1G. 2. — Spectres d'absorption des matières colorantes de la pulpe du fruit et de l’huile de palme.
se sédimente à la SAporheA tion Nous n’avons pas pu l’iden-
tifier.
Pour étudier la valeur de cet examen colorimétrique et pouvoir déterminer au plus près le moment où la matière colorante rouge qui colore les savons disparaît pratiquement, nous avons soumis les prises d’essai, en solution chlorofor-
— cup.
mique au cinquième, à l’examen spectroscopique. Bien que le spectroscope employé soit d’un modèle réduit, nous avons pu constater l’existence d’un spectre d’absorption chez les huiles contenant notoirement de la matière colorante rouge. Ce spectre nous est apparu avec une large bande d’absorption comprise entre la raie b dans le vert et l’ultra-violet. Elle semble se prolonger jusque dans l’ultra-violet (fig. 2). Il n°y aurait donc pas identité entre le pigment carotinoïde décrit par les différents auteurs et celui que l’on attribue à l'huile de palme. Le premier présente une grande transparence aux ultra-violets (Dhéré et Ryncki, 1913). La similitude entre la large bande d’absorption observée et celle remarquée dans certaines solutions alcooliques concentrées de chlorophylle, dans la partie droite du spectre de cette dernière, peut nous faire supposer que le pigment carotinoïde de l’huile de palme est un corps encore beaucoup plus près de la chlorophylle que les carotines communément décrites.
D'ailleurs, contrairement à l'hypothèse que nous avions formulée au début, il ne semble pas se former de xanthophylle, aucune bande d’absorption de ce corps n’ayant été constatée après la disparition de la matière colorante rouge.
La couleur jaune qui est remarquée surtout vers la fin des essais semble préexister avec une intensité plus grande et être aussi l’objet d’une transformation. En effet, l'huile brute, épuisée à froid par l’alcool à 959, abandonne à ce solvant une matière colorante jaune, transparente à toutes les radiations visibles du spectre. L'huile brute ainsi débarrassée de ses pigments Jaunes présente encore, et même à l’état pur, sans le secours de solvants, une bande d’absorption limitée entre b et Pultra-violet. Dans les premiers essais en solution chloroformique, nous avions pu remarquer cette bande, car l’huile est complètement soluble dans ce réactif, matières colorantes comprises. Tout semble donc se passer, non pas comme s’il y avait virage simple d’une matière colorante unique du rouge au jaune, mais comme si l’huile brute était polychrome. Les deux principaux de ces agents de coloration, un rouge et un
nids
jaune, se dégraderaient chacun pour son propre compte (graphique 2.
On trouvera plus loin l’étude de la décoloration progressive, particulière aux deux couleurs, faïte sur les prises d’essai. Les examens concernant la matière colorante jaune ont été faits
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Graphique 2. — Courbes de dégradation d'intensité des deux principales matières colorantes de l’huile de palme.
en épuisant les huiles successives par l'alcool à 959. Ces huiles ont été débarrassées le plus possible de l’alcool coloré par centrifugation, congélation du culot et décantation de laleool surnageant, Ce dernier a servi directement aux examens colorimétriques comparés, dans les mêmes conditions que l’examen global traduit par le graphique 1 et en prenant comme unité d'intensité celle de l’alcool provenant de l’huile imitiale, puis en comparant chaque alcool coloré au précédent en partant du premier alcool. Les huiles épuisées placées en solu-
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