Fractionnement du tournesol oléique : expression et transformations chimiques des triglycérides de graines en esters lubrifiants et adjuvants en réacteur conventionnel et réacteur bi-vis

par Corinne Lacaze-Dufaure

Thèse de doctorat en Sciences des agroressources

Sous la direction de Zéphirin Mouloungui et de Luc Rigal.

Soutenue en 1998

à Toulouse, INPT .


  • Résumé

    Depuis peu, la culture du tournesol oleique se developpe et des graines de tournesol a 80-90% en acide oleique sont disponibles pour une valorisation non alimentaire. Nos travaux portent tout d'abord sur l'expression des graines en machine bi-vis afin d'extraire une huile oleique de pression. Elle peut etre realisee en presence d'un tiers solvant (alcool) et d'acide phosphorique pour augmenter les rendements d'extraction en huile. Les transformations chimiques de cette huile et de ses derives sont ensuite abordees. Ainsi, la transesterification des triglycerides de l'huile oleique, l'alcoolyse de l'oleate de methyle de tournesol et l'esterification de l'acide oleique par le 2-ethyl hexanol (2-eh) sont etudiees. Ces reactions sont catalysees par l'acide phosphorique h3po4 qui se revele un excellent catalyseur. Son efficacite catalytique est liee a sa repartition entre les phases hydrophobe (triglycerides, acides gras, esters, 2-eh) et hydrophile (h3po4, eau, glycerol). Un procede global de fabrication d'esters gras a radicaux alkyles lineaires ou ramifies a partir des divers substrats est propose. Dans un troisieme temps, les graines de tournesol oleique sont utilisees en l'etat en tant que substrat pour la transformation directe de la fraction lipidique en esters. Le systeme 2-eh/h3po4 sert a organiser le milieu pour la transformation des triglycerides libres en esters. Les catalyseurs basiques (naoh, etona) conduisent simultanement a la synthese d'esters et de savons oleiques. L'etude est menee en reacteur discontinu agite puis en reacteur thermo-mecano-chimique de type machine bi-vis. D'une facon generale, les reactions catalysees par l'acide phosphorique conduisent a la fabrication des esters purs tandis que la mise en uvre de la catalyse basique permet de produire des melanges oleiques. Les esters purs et les formulations oleiques sont utilisables en lubrification. Ces etudes ont donne lieu a trois depots de brevet francais et internationaux.

  • Titre traduit

    Fractionation of high oleic sunflower seeds : pressing and chemical transformations of the triglycerides into esters used as lubricants and additives in a batch reactor and a twin-screw reactor


  • Résumé

    There is nowadays a great development of high oleic sunflower cultivation in Europe. Seeds containing 80-90 % of oleic acid triglycerides are available for non-food applications. Our works are first about sunflower seeds pressing in a twin-screw extruder. The oil extraction can be increased by a co-injection of acidic alcohol. Phosphoric acid mixed to the alcohol enhances the oily spherosomes lability. Then, transesterification of the triglycerides from the oleic oil, alcoholysis of sunflower methyl oleate and esterification of oleic acid are studied. We used 2-ethyl hexanol as alcohol and phosphoric acid as catalyst. This catalyst showed a great catalytic activity due to its repartition between the hydrophobic phase (triglycerides, alcohol, esters) and the hydrophilic phase (water, glycerine). A process to produce fatty esters made from several alcohols and fatty substances is proposed. Finally, high oleic sunflower seeds are used as a chemical substract. Both acidic and basic catalysts are used. 2-ethyl hexanol and phosphoric acid are choosen to produce pure fatty esters while basic catalysts (NaoH, EtONa) are getting simultaneously to the production of fatty esters and oleic soaps. These studies were made in a batch reactor and in a twin-screw extruder used as a thermochemical reactor. The fatty esters and the oleic blends prepared have been tested in lubrication. These studies are protected by three international and french patents.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (300 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

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  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure d'ingénieurs en arts chimiques et technologiques. Service de documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TG 1998 LAC
  • Bibliothèque : Université de Lorraine. Direction de la documentation et de l'édition. BU Ingénieurs.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TFE LACAZE-DUFAURE C.
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