Post on 16-Jun-2022
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L’huile de palme et ses alternatives :
aspects technologiques
Sabine DANTHINE
Sabine.danthine@ulg.ac.be
• Diversité des MG utilisées en Europe
• Aspects Technologiques
– Technofonctionnalité (de l’huile de palme)
• Alternatives
2
L’huile de palme : alternatives ?
3Olive
Soja
Palme
Maïs
Coco
Tournesol
Colza
Graisses
animales
Diversité des huiles et graisses
Palmiste
Lauriques
• Origine des MG utilisées en Europe
• Aspects Technologiques
– Technofonctionnalité (de l’huile de palme)
• Alternatives
4
5
Glycérides : AcylGlycérols :
résultent de l’estérification de 1,2 ou 3 OH du glycérol
+ 3 AG
propan-1,2,3-triol
Ex :
(C4-C24)
Constituants majeurs des lipides alimentaires
(>98-99%) : Glycérides
6
PPP
CH2
CH
H2C
O
O
O
C
C
C
O
O
O
R2
R3
R1
sn-1
sn-2
sn-3
Triglycérides
7
Huiles et graisses alimentaires:
Possèdent toutes une composition triglycéridique propre !
→ propriétés physicochimiques propres
(Cristallisation/Polymorphisme/intersolubilité)
→ applications particulières, limitées
8
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Beurre suif saindoux soja tournesol colza coco palme
%
PUFA
MUFA
SAFA
MG animales Huiles végétales
Fluides Solides
Composition :
9
Perception par les
consommateurs
Propriétés
macroscopiques
Microstructure
SFC polymorphisme
Composition
Process
Stockage,
fluctuations
de t°
- Nutrition
- Marketing
Cristallisation = concept de base!
10% SFC = taux de solide (à une température donnée)
POP
Cristaux d’huile de palme
Exemples de profils de fusion (SFC/t°) typiques
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Mélanges!!
Huile de
palme
12
• Mélanges
• Techniques de modification
Graisses naturelles en l’état : profil de fusiondéterminé; limitées à des applications particulières
Diversificationdes applications :
Techniques de modification
13
14
1. Hydrogénation (partielle):
Utilisée pour « durcir » chimiquement des huiles Fixation de H2 sur les doubles liaisons = saturation
C=C CH - CH+ H2
+ catalyseurAcide stéarique (C18)Acide oléique (C18:1 cis)
1. Hydrogénation
Effet :
augmentation du « point » de fusion, profil de fusion plus abrupt.
• Hydrogénation partielle TFA
• Hydrogénation complète pas de TFA
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Séparation d’une MG en 2 nouvelles fractions, ayant de nouvelles propriétés physicochimiques.
fraction liquide ( “oléine” )
fraction solide ( “stéarine” )
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2. Fractionnement
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STEARINSTEARINSTEARIN
PALM OILPALM OILPALM OIL
OLEINOLEINOLEIN
SUPERSTEARINSUPERSTEARINSUPERSTEARIN
SOFT STEARINSOFT STEARINSOFT STEARIN
P.M.F.P .M.F.P .M.F.
HARD PMFHARD PMFHARD PMF
RECYCLING
SUPEROLEINSUPEROLEINSUPEROLEIN
TOPOLEINTOPOLEINTOPOLEIN
IV 51-53
IV 70-72
IV 56-59
IV 64-66
IV 32-36
IV 17-21
IV 40-42
IV 32-36
IV 42-48
TREE O F PALM OILTREE O F PALMOILTREE O F PALM OIL
( IV= Iodine Value )( IV= Iodine Value )( IV= Iodine Value )
FIG 2FIG 2FIG 2
Etape 1 Etape 2 Etape 3
Exemple du fractionnement multiple de l’huile de palme
(Danthine S., thèse de doctorat 2007)
18
0%
20%
40%
60%
80%
100%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
SSS SUS SUU UUU
Stéarines
UUU
SUU
SUS
SSS
Huile de palme
Oléines,
Superoléines
Fractions
intermédiaires
Diversité de compositions diversité d’applications
Exemple du fractionnement multiple de l’huile de palme :Composition des différents types de fractions
(Danthine S., Gibon V., EJLST, 2007)
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STEARINSTEARINSTEARIN
PALM OILPALM OILPALM OIL
OLEINOLEINOLEIN
SUPERSTEARINSUPERSTEARINSUPERSTEARIN
SOFT STEARINSOFT STEARINSOFT STEARIN
P.M.F.P .M.F.P .M.F.
HARD PMFHARD PMFHARD PMF
RECYCLING
SUPEROLEINSUPEROLEINSUPEROLEIN
TOPOLEINTOPOLEINTOPOLEIN
IV 51-53
IV 70-72
IV 56-59
IV 64-66
IV 32-36
IV 17-21
IV 40-42
IV 32-36
IV 42-48
TREE O F PALM OILTREE O F PALMOILTREE O F PALM OIL
( IV= Iodine Value )( IV= Iodine Value )( IV= Iodine Value )
FIG 2FIG 2FIG 2
Liquides
Solides
Etape 1 Etape 2 Etape 3
(Danthine S., thèse de doctorat 2007)
Huile de friture
Margarine
Margarine
Huile
d’assaisonnement
Ingrédient de CBE
Huile d’assaisonnement
avec grande stabilité au froid
Diversification des applications de l’huile de palme, grâce au fractionnement multiple
Produits dits « de
commodité »Produits spéciaux
Réorganisation des AG au sein des triglycérides.
Chimique
Enzymatique
Réalisée sur une ou plusieurs huile(s)/graisse(s) en mélanges
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3. Interestérification
3. Interestérification
• Objectifs :
– Changer le profil de fusion et/ou « point » de fusion
– Augmenter compatibilité (intersolubilité)
– Modifier propriétés de cristallisation
De plus en plus utilisée : alternative à l’hydrogénation (partielle)
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3. Interestérification(chimique ou enzymatique) :
redistribution des acides gras sur le noyau glycérol
A1
A2
A3
IE. Chimique : selon le hasard (loi des probabilités)
IE. Enzymatique : sélectivité 1,3 ou non spécifique
Réarrangements des AG sur le squelette glycérol nouveaux triglycérides
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++++
A
C
A
A
C
A
B
B
B
A
C
B
A
B
A
B
B
A
B
C
B
B
B
B
+ +
Interestérification enzymatique :
1. Redistribution non sélective (hasard)
2. Redistribution régio-sélective
enzyme sn 1,3
sélective(ex: RM IM
(Novozymes)
des AG sur le glycérol
1.AAABBBCCC
ABABBBBAC
AABBBCABAACA
BBCBBABABBCB
CCACCBCACCBC
++++ACABBB
2.
enzyme non
sélective(ex: TL IM
(Novozymes)
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• Effets :
• modification de la fonctionnalité
• pas de modification de la nature des acides grasconstitutifs (les acides gras polyinsaturés, siexistants, sont maintenus).
• pas d'isomérisation cis-trans
3. Interestérification(chimique ou enzymatique) :
Nouveaux produits : nouvelles propriétés physicochimiques
Profils de fusion (courbes
solide/liquide) par p-RMN :
Profils de fusion par analyse
calorimétrique différentielle (ACD)
Exemples de modifications engendrées par une réaction d’interestérification
De Clercq N., Danthine S., Nguyen M., Gibon V., Dewettinck K. ; soumis à JAOCS
0
10
20
30
40
50
60
70
0 10 20 30 40 50 60
Température (°C)
SF
C (
%)
PO
CIE PO
Huile de palme
Après IE
chimique
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
He
at
Flo
w (
W/g
)
-40 -20 0 20 40
Temperature (°C)
(1) réf: Palm-oil(2) CIE-PO(13) CEIE
Exo Up Universal V4.2E TA Instruments
Huile de palme
Après IE chimique
Après IE enzymatique
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Stéarine de palme/ Huile de soja (70/30 w/w)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Temperature (°C)
SF
C (
%)
Avant IE
CIE
EIE
Nouveaux produits : nouvelles propriétés physicochimiques
Danthine S., De Greyt W., Gibon V., 2010.
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Possibilités actuelles:
Type de produit : Avec TFA (>5%)
Low TFA(<5%)
TFA free(<2%)
TFA free (<2%)et Non-hydro
Huiles végétales raffinées
ok ok ok ok
Graisses tropicales raffinées
ok ok ok ok
Graisses animales raffinées
ok ok KO KO
Graisses issues de hydro partielle
ok Attention, limitations
KO KO
Graisses issues de hydro totale
ok ok ok KO
Graisses issues de IE (y compris base
palme)
ok ok ok ok
Graisses issues du fractionnement (y
compris palme)
ok ok ok ok
• Origine des MG utilisées en Europe
• Aspects Technologiques
– Technofonctionnalité (de l’huile de palme)
• Alternatives
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Alternatives à l’huile de palme
1. Graisses animales :Problèmes liés aux « crises »!
– Suif : Crise BSE
Cholestérol
– Saindoux : Crise de la dioxine
Cholestérol
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Alternatives à l’huile de palme
– MGLA (fractionnée ou non)Prix!
Cholestérol
Profil TAG : TFA (3-6 %)
SAFA
Variabilité possible
(+Fonctionnalité)
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Alternatives à l’huile de palme
2. Huiles liquides modifiées:
– Par hydrogénation:• Hydrogénation partielle : TFA!
• Hydrogénation totale : ok
– Par fractionnement: • Seulement possible si MG ; pas à partir d’une huile liquide!
– Par interestérification: • IE : mais choix matrices (hydro totale)!
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Alternatives?
MGLA
Margarines avec max. 2% TFA : possible MAIS
MG hydro totale ou
MG IE (avec base MG hydro totale)
Prix ?
SAFA
Contient TFA
Étiquetage?
Cholestérol
Quelle que soit l’alternative, conséquences(technologiques), adaptations nécessaires!
Autres graisses végétales solides ?
Autres structurants ?
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Si pas de palme, pas d’hydrogénation:
Impossible???
Type de produit : Avec TFA (>5%)
Low TFA(<5%)
TFA free(<2%)
TFA free (<2%)et Non-hydro
Sans palme(<2%)
Sans palme et Non hydro
(<2%)
Huiles végétales raffinées
ok ok ok ok ok ok
Graisses tropicales raffinées
ok ok ok ok KO KO
Graisses animales raffinées
ok ok KO KO KO KO
Graisses issues de hydro partielle
ok Attention, limitations
KO KO KO KO
Graisses issues de hydro totale
ok ok ok KO ok KO
Graisses issues de IE
ok ok ok ok Ok (si pas de base palme)
?? (KO)
Graisses issues du fractionnement (y
compris palme)
ok ok ok ok KO KO
Alternatives à l’huile de palme
Palmiste :
problème identique au palme
Coco :
usage limité, risque de “gout de savon” (saponification)
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Autres graisses végétales solides :
Graisses exotiques :
Graisses lauriques :
Ex : Beurre de cacao, beurre de karitéCout! Disponibilité limitée
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« Nouvelles huiles végétales »
HIGH STEARIC HIGH OLEIC SUNFLOWER OIL (HSHO)
« NutriSun » (ADVANTA)
? Possibilités de fractionnement : utilisation de stéarine.? Disponibilité? Coût
Alternatives à l’huile de palme
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Contexte global :
Développement de nouveaux produits alimentaires plus sains :
Réduction du taux de TAG saturésRecherche de nouveaux moyens pourstructurer la phase grasse de produitsalimentaires.
Difficultés!
Alternatives aux SAFA :Autres alternatives :
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Possibilités :
-polymères (Atta&Arndt, 2005),
-surfactants (Angelico et al., 2005),-low-molecular weight gelators (LMOG) :
= composés de faible masse moléculaire (<3000Da), quis’autoassemblentStructure : réseau continu = « organogel »
? « food grade » (industrie pharmaceutique / « personal care ») ?
Autres alternatives :
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Exemples de systèmes « structurant »:
• Stérols+stérol esters (Bot & Agterof, 2006)
• Acide ricinélaidique/huile de colza (Wright & Marangoni, 2006)
• AG et alcools gras (Gandolfo, Bot & Floter, 2004) (Schaink et al, 2007)
• Lécithine/ sorbitan tristéarate (Pernetti et al, 2007)
• Lécithines (Danthine, Delacharlerie & Floter, 2010)
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Disponibilité/applicabilité industrielle
actuelle?
40
!
Huiles liquides
Huiles végétales concrètes
(« tropicales »)
Hydrogénation complète
Fractionnement
Interestérification
Graisses animales
Nouveaux structurants…..
?
Merci
41
Sabine DANTHINE
Sabine.danthine@ulg.ac.be