Screening et contrôle de qualité de l'huile de palme par spectroscopie NIR
L'huile de palme est une huile alimentaire obtenue à partir des fruits du palmier à huile (Elaeis guineensis). Les palmiers à huile ne poussent que dans les régions tropicales. Ils sont originaires d'Afrique, mais ont été introduits en Asie du Sud-Est il y a un peu plus d'un siècle. Aujourd'hui, les plantations de palmiers à huile en Indonésie et en Malaisie fournissent plus de 85 % de l'huile de palme utilisée dans le monde [1].
L'huile de palme brute de haute qualité et l'huile de palme rouge brute sont transformées et utilisées dans les produits les plus divers. Le dépistage et le contrôle de la qualité sont essentiels pour garantir le respect de certaines spécifications pour l'utilisation de l'huile de palme dans différents secteurs. La spectroscopie proche infrarouge (NIR) est un moyen simple d'y parvenir.
Pour quoi utilise-t-on l'huile de palme ?
L'huile de palme est présente dans plus de 50 % des produits de consommation préemballés, qu'il s'agisse de pizzas, de nouilles instantanées et de friandises comme les glaces, ou de produits de soins personnels et de cosmétiques comme les déodorants, les shampooings, les dentifrices et les rouges à lèvres [2]. Les produits d'entretien tels que le savon et le liquide vaisselle n'y échappent pas non plus. Cette huile omniprésente est également utilisée dans l'alimentation animale et comme biocarburant dans de nombreuses régions du monde (figure 1).
Deux types d'huile peuvent être extraits des palmiers à huile. L'huile de palme brute (ou huile de palme rouge brute) est obtenue en pressant la pulpe du fruit, tandis que l'huile de palmiste brute est obtenue en broyant le noyau (également appelé noyau) au centre du fruit (figure 2).
Traitement de l'huile de palme : broyage et raffinage
La figure 3 illustre le processus de broyage et de raffinage de l'huile de palme. Après le broyage des fruits, l'huile de palme brute (CPO) qui en résulte est naturellement colorée en rouge. Cela est dû à la forte teneur en bêta-carotène. L'huile de palme rouge brute qui a été raffinée, blanchie et désodorisée (par exemple l'huile de palme RBD) est jaune clair ou même incolore, car elle ne contient plus de caroténoïdes.
Après le broyage, l'huile de palme brute est fractionnée. Cela comprend à la fois des processus de cristallisation et de séparation, au cours desquels des fractions solides (stéarine de palme) et liquides (oléine) de l'OPC sont obtenues. Les impuretés sont éliminées de ces fractions par des processus de fusion et de démucilagination.
L'huile est ensuite raffinée. Elle est filtrée et blanchie pour éliminer les parfums et les colorants, ce qui donne finalement de l'huile de palme RBD et des acides gras libres. L'huile de palme RBD peut être fractionnée encore davantage, soit pour produire de l'huile alimentaire, soit pour être utilisée comme ingrédient dans d'autres produits.
Contrôle de la qualité de l'huile de palme
Il existe de nombreuses phases de production au cours desquelles l'huile de palme peut être surveillée pour le contrôle de la qualité (CQ). La spectroscopie proche infrarouge est une méthode qui peut être utilisée non seulement pour le contrôle de la qualité dans la production d'huile de palme, mais aussi - et c'est très important - pour les entreprises qui achètent de l'huile de palme et qui doivent évaluer sa qualité avant de l'utiliser dans d'autres produits.
L'utilisation de la spectroscopie proche infrarouge rend le contrôle de la qualité plus efficace et moins coûteux, comme le montre cet article. Nous présentons ici un bref aperçu de la NIRS, suivi d'exemples d'applications NIRS pour l'industrie de l'huile de palme. Ceux-ci illustrent comment les producteurs d'huile de palme peuvent tirer profit de l'implémentation de la NIRS dans le flux de travail du CQ.
Comment fonctionne la spectroscopie proche infrarouge ?
La lumière et la matière interagissent de différentes manières. Cependant, la lumière utilisée dans les méthodes spectroscopiques (par ex. NIRS) est généralement décrite par la longueur d'onde ou le nombre d'ondes et non par l'énergie utilisée. Un spectromètre NIR (par exemple, l'analyseur de liquide Metrohm DS2500) mesure cette interaction afin de générer des spectres à partir d'un échantillon (figure 4).
Cette technique d'analyse est très sensible à la présence de certains groupes fonctionnels (par exemple -CH, -NH, -OH et -SH) dans les échantillons. C'est pourquoi la NIRS est idéale pour quantifier des paramètres chimiques dans l'huile de palme, tels que la teneur en eau (humidité), les acides gras libres (FFA), l'indice d'iode (IV) et la détérioration de l'indice de blanchiment (DOBI). L'interaction lumière-matière dépend également de l'échantillon. Cela permet de mesurer les paramètres physiques et rhéologiques (par exemple, la densité et la viscosité). Cette richesse d'informations est contenue dans un seul spectre NIR, ce qui rend cette méthode adaptée à l'analyse multiparamétrique rapide.
Mode de mesure
Les modes de mesure NIRS dépendent du type d'échantillon. Le mode transmission est le mieux adapté à l'analyse d'échantillons liquides comme l'huile de palme (figure 5). Dans ce cas, la lumière NIR se déplace à travers l'échantillon et est absorbée. La lumière NIR éventuellement non absorbée est alors détectée.
Avantages de l'utilisation de la spectroscopie NIR
Il est évident que la simplicité de la mesure des échantillons et la rapidité sont deux avantages majeurs de la spectroscopie proche infrarouge pour le contrôle qualité :
- Technique rapide - les résultats sont obtenus en <1 minute.
- Aucune préparation de l'échantillon - Mesurez l'échantillon tel qu'il est.
- Faible coût par échantillon - Aucun réactif n'est nécessaire pour l'analyse.
- Respect de l'environnement - Aucun déchet n'est produit.
- Mesure non destructive - Les échantillons peuvent être réutilisés après l'analyse.
- Opération simple - Les utilisateurs inexpérimentés obtiennent des résultats immédiats.
Apprenez-en plus sur la NIRS en tant que technique secondaire dans nos précédents articles de blog.
Les avantages de la spectroscopie proche infrarouge : partie 1
Les avantages de la spectroscopie proche infrarouge : partie 2
Les avantages de la spectroscopie proche infrarouge : partie 3
Les avantages de la spectroscopie proche infrarouge : partie 4
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