Qu'est-ce que l'hydrogénation des corps gras et quel est le rôle de l'hydrogène ?

Les margarines, obtenues grâce à la transformation des huiles végétales alimentaires, étaient l’une des graisses hydrogénées les plus connues ; cependant, il existe plusieurs produits (cires, lubrifiants, produits de beauté, biodiesel) générés par l’hydrogénation d'huiles usagées ou de graisses non comestibles.

Cet article décrit ce qu'est l'hydrogénation des corps gras industriels, cosmétiques et alimentaires. Leur fabrication s’appuie sur trois éléments clés : la matière première, un catalyseur et l'hydrogène. Air Liquide vous propose la fourniture d'hydrogène en qualité et en quantité adaptées à vos procédés de production et à vos usages.

Les avantages du procédés d'hydrogénation des matieres graisses

L'hydrogénation des matière grasses en phase liquide est connue depuis plus d’un siècle. Le procédé de base repose sur la saturation des doubles liaisons carbone-carbone des huiles avec des atomes d'hydrogène à l’aide d’un catalyseur. Il améliore les propriétés du produit fini, lui apportant des bénéfices tel que :

• Une meilleure stabilité thermique (ex: nécessaire pour les graisses lubrifiant dites “au lithium”  travaillant à haute température),
• Une plus grande résistance oxydative (éx: réduit le rancissement et élimine les mauvaises odeurs dans les cires et les produit de beautés),
• Une meilleure conservation (ex: pour prolonger la date de péremption des aliments),
• Une consistance améliorée (texture pour les savons, les produits de beauté, les pâtes à tartiner etc) .

L’hydrogénation des graisses dans le secteur industriel

Dans l’industrie non alimentaire on utilise ce procédé chimique d’addition des molécules d'hydrogène à des matières premières issues de nombreuses sources.
C’est le cas de la transformation des graisses animales et d’huiles non adaptées à la consommation (par exemple l’huile de ricin, les graisses de récupération, les déchets issus de l'équarrissage, etc) en lubrifiants industriels, cires, savons, produits de beauté, etc.

Un procédé industriel en plein essor est l'hydrodésoxygénation des huiles usagées pour les recycler en biocarburants de haute qualité. La production de HVO (Hydrotreated Vegetable Oil) est en effet possible grâce à des procédés catalytiques à l'hydrogène qui, en premier lieu, éliminent l’oxygène contenu dans les huiles usagées, puis modifient la structure des chaînes carbonées. Après des cycles spécifiques (distillation, fractionnement, etc.), on obtient un biocarburant qui peut être utilisé directement dans les moteurs.

La préparation et la purification des corps gras de récupération

L’emploi de matières grasses et d’hydrogène exempts d'impuretés contribue au bon fonctionnement des catalyseurs composés de métaux tels que : platine, nickel, cuivre, etc.
Les huiles « brutes » doivent être filtrées, débarrassées du phosphore, des acides gras libres et des autres éléments présents naturellement, puis séchées avant l’hydrogénation.
Les huiles et les graisses de récupération nécessitent une attention particulière car elles sont très dégradées. Elles doivent être préalablement décantées, filtrées et épurées des fragments de plastique et de métaux résiduels présents dans les cuisines: le sodium (NA) dans le sel de table ; le fer (f2) , le zinc (Zn) et le cuivre (ICu) provenant des ustensiles en acier, etc.

L'hydrogénation des gras pour les applications alimentaires

La transformation des acides gras insaturés, liquides à température ambiante, en matière grasse solide pour l’alimentation, est un procédé utilisé au niveau industriel depuis les années dix du XX siècle. À l'époque, la consistance des margarines était obtenue par un processus d’hydrogénation partielle des huiles, ce qui générait des acides gras trans nocifs pour la santé, mais une texture crémeuse du produit final.
À la suite de l'identification de leurs effets nocifs, l’Union européenne a imposé une limite (2 % de la totalité des graisses) sur la quantité d’acides gras trans industriels obtenus par hydrogénation qui sont présents dans les aliments.
Aujourd'hui, l’hydrogénation totale permet de produire des matières grasses sans acides gras trans mais très dures, qui sont mélangées à des huiles insaturées ou émulsionnées pour obtenir la consistance finale souhaitée.

Les spécifications de pureté de l'hydrogène et les solutions Air Liquide

L'hydrogène utilisé doit avoir un haut niveau de pureté, de 99,9 % à 99,999 %, et ne doit pas contenir des éléments, dont la présence représente un risque pour le catalyseur. Selon les types de catalyseurs, les impureté à tenir sous contrôle sont le monoxyde de carbone (CO), le dioxyde de carbone (CO₂), l’eau (H₂O), ou encore les composés soufrés, chlorés ou hydrocarbures, etc.
Pour des applications dans le secteur agroalimentaire, il doit surtout respecter les critères de qualité et pureté de cette industrie, car il est utilisé dans les processus d’élaboration des aliments.

Air Liquide vous garantit un hydrogène dont le niveau de pureté et le mode d'approvisionnement sont parfaitement adaptés à vos procédés, de la production industrielle aux tests de laboratoire.

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