Les huiles végétales 84 

Les huiles végétales proviennent des cultures oléagineuses. Elles sont composées à 98% d’un mélange de triglycérides auquel s’ajoutent des acides gras libres et des composés mineurs (terpène, tocophérol, vitamines, polyphénols…). C’est le profil en acides gras (saturés et insaturés) des triglycérides ainsi que la présence de certains composés mineurs qui confère à une huile végétale ses propriétés (qualité nutritionnelle, texture, stabilité…). Le premier débouché est le secteur agroalimentaire mais les huiles végétales sont de plus en plus utilisées dans l’industrie chimique en substitution aux ressources fossiles.

I.1.1. Le marché des huiles végétales

Depuis 2000, la production des huiles végétales ne cesse de progresser et a atteint 1,8 millions de tonnes aujourd’hui en France [146]_{. L’union européenne à quinze consomme} entre 200 000 et 250 000 tonnes d’huiles issues de graines produites en Europe pour des usages non alimentaires autres que l’énergie. Ce chiffre ne représente que 13% du total des huiles utilisées en lipochimie, la différence provenant des huiles importées (coprah, palmiste, soja, palme, ricin et une grande partie du lin).

En 2010, les huiles de colza et de tournesol représentaient respectivement 72% et 24% de la production d’huiles végétales, soit la quasi-totalité de la production française (Figure 2- 1). Cette croissance continue de la production s’explique par l’expansion du marché des biocarburants.

4% 24%

72% Soja Colza Tournesol

Figure 2-1 : Nature des huiles végétales produites en France en 2010 [146]_.

I.1.2. La culture du tournesol oléique

Le tournesol (Helianthus Anuus), originaire d’Amérique du Nord, a été importé en Europe vers le milieu du XVIème siècle par les colons espagnols [147]. Il s’agit d’une culture annuelle, peu exigeante et facile à maîtriser. Très cultivé dans le Sud de l'Europe de l'Est, en Argentine et en Amérique, le tournesol est une culture relativement récente pour la France. Sa production a véritablement démarré à la fin des années 70. En 2011, plus de 700 000 hectares de culture ont été réservés au tournesol (toutes variétés confondues) sur le territoire français [146]. Le tournesol est une culture incontournable dans le sud-ouest de la France : la région Midi-Pyrénées totalise plus de 190 000 hectares de cette culture (soit 32% des surfaces) [146] _{représentant plus de 140 000 tonnes de graines produites par la société} ARTERRIS.

En France, plusieurs variétés de tournesol sont cultivées et se distinguent par leur profil en acides gras, et notamment par leur teneur en acide oléique. On trouve ainsi le tournesol classique, ou linoléique, qui contient en moyenne 20% d’acide oléique, contre 60% - 80% pour le tournesol oléique, et plus de 80% pour le tournesol à haute teneur en oléique.

Depuis 2009, les variétés de tournesol oléique sont prédominantes par rapport à celles du tournesol classique (Figure 2-2).

636 486 606 514 ₄₈₀ 325 200 300 330 320 340 70 130 85 100 170 313 320 325 387 ₃₈₀ 398 0 100 200 300 400 500 600 700 800 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Superficie (x1000 ha)

Tournesol classique Tournesol oléique

Figure 2-2 : Culture du tournesol oléique et linoléique en France [146]_.

La production en tournesol oléique répond à un cahier des charges défini (choix variétal, isolement...) permettant de respecter une teneur minimum en acide oléique, généralement 82%.

La culture du tournesol oléique intéresse tout particulièrement les industriels car la teneur en acides gras est relativement stable et est indépendante des conditions météorologiques. Afin de garantir une valorisation optimale de la culture du tournesol oléique, son développement se fait au sein d’une organisation contractualisée impliquant une filière de production complète, le producteur, l’organisme stockeur, le transformateur et l’industriel.

Notons que les travaux de recherche présentés dans ce manuscrit ont été exclusivement réalisés à partir du tournesol à haute teneur oléique (teneur en acide oléique > 82%).

I.1.3. Production de l’huile de tournesol oléique

Industriellement, les huiles végétales sont obtenues par trituration des graines. Celles-ci sont préalablement nettoyées de leurs impuretés et subissent différentes étapes d’aplatissage, de cuisson et de pression pour recueillir l’huile vierge appelée « huile de pression » (Figure 2-3). La deuxième partie de l’huile, appelée « huile d’extraction » est

extraite du gâteau par un solvant organique (l’hexane en général). Les huiles de pression et d’extraction peuvent contenir des composés nuisibles à leur qualité. Ces impuretés sont éliminées lors de l’étape de raffinage afin de rendre les huiles propres à la consommation.

Figure 2-3 : Procédé de production des huiles végétales.

I.1.4. Les débouchés des huiles de tournesol

La valorisation de l’huile de tournesol oléique intervient dans le contexte actuel du développement de la chimie du végétal qui vise à réduire la dépendance aux ressources fossiles et à diminuer les émissions de gaz à effet de serre.

L’huile de tournesol oléique ou non est doublement valorisée : majoritairement dans le domaine alimentaire (alimentation humaine et animale) et dans une moindre mesure dans des secteurs techniques (18%) (Figure 2-4).

18% 76% 6% Alimentation humaine Applications techniques Alimentation animale

Figure 2-4 : Valorisation de l’huile de tournesol classique et oléique [146]_.

L’huile de tournesol classique est riche en acides gras polyinsaturés, et notamment en acide linoléique (Oméga 6), alors que l’huile de tournesol oléique est riche en acides gras mono-insaturés, tel que l’acide oléique (Oméga 9). Leur teneur en acides gras essentiels, en tocophérols (vitamine E, antioxydants) et en phytostérols (anti-cholestérolémiants), leur confère des qualités nutritives appréciées de l’industrie agroalimentaire [147]. Elles constituent une bonne alternative aux huiles hydrogénées en tant qu’huiles de fritures (ménagères ou industrielles), ou margarines et en substitut (huile d’olive, beurre de cacao) [148].

Les deux types d’huile de tournesol présentent également des propriétés recherchées pour des applications industrielles telles que les biolubrifiants, les biosolvants ou les matériaux. Dans certains cas, elles sont directement formulées avec des additifs (huiles de tronçonneuse, huile de coupe, agent décoffrant…), ou bien entrent en jeu dans la préparation d’esters oléochimiques (fluides hydrauliques, solvants), ou de polymères (polyesters) [148].