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Usines d’extraction de colorants naturels
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Usines d’extraction de colorants naturels

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Usines d’extraction de colorants naturels

Les colorants naturels sont fabriqués à partir de matières végétales comme les racines, fleurs, fruits, peaux, graines, feuilles et écorces, et chaque source se comporte différemment. Un transformateur qui prévoit une usine de colorants commence donc par la source et la couleur voulue : betterave et hibiscus pour les rouges, curcuma et rocou pour les jaunes et les oranges, matière à feuilles pour les verts, ou autre matière végétale pour les bruns et les gris. Viennent ensuite la forme à vendre (concentré liquide, pâte ou poudre) et l’intensité de couleur que le client mesurera. Une usine de colorants est un train complet de l’extracteur au séchoir, avec de l’inox 316L sur chaque surface en contact avec le produit.

Cette page couvre la voie commune d’extraction de colorants et de pigments naturels. Les pages ci-dessous sont regroupées par famille de couleur et listent chaque source végétale. Une usine est étudiée pour la ou les sources choisies, car le milieu d’extraction, la température et la manipulation varient d’un pigment à l’autre. Les surfaces en contact avec le produit sont en inox 316L et les commandes sont à automate programmable : les conditions d’extraction et de concentration se reproduisent donc d’un lot à l’autre.

Plage de capacité indicative

  • 100–5 000 kg de charge/jour

Données clés de spécification

Solvant ou eau d’extraction, étapes d’extraction, durée du lot, filtration et récupération.

Voie de procédé type

1

Inspection de la matière première

Les racines, fleurs, fruits, peaux, graines ou feuilles sont contrôlés pour l’identité, l’humidité et la qualité visible. La matière avariée ou mélangée à d’autres plantes est retirée, car elle affecte à la fois la couleur et la limpidité.

2

Nettoyage et réduction de taille

La source est lavée ou nettoyée à sec, puis tranchée, mise en pulpe ou broyée selon sa forme. Des particules fines et régulières exposent le pigment, mais leur taille doit tout de même permettre à la séparation ultérieure de fonctionner.

3

Extraction contrôlée

Le pigment est pris dans l’eau, l’alcool ou un mélange des deux dans un extracteur fermé à double enveloppe, à température contrôlée. Beaucoup de colorants naturels sont sensibles à la chaleur, au pH, à la lumière ou à l’oxygène : les conditions sont donc réglées avec douceur.

4

Séparation des solides et du liquide

La matière végétale épuisée est retirée par filtration afin d’obtenir un liquide coloré limpide.

5

Concentration

Un évaporateur sous vide retire le solvant ou l’eau à température réduite pour donner un colorant concentré. Lorsqu’un solvant est utilisé, il est récupéré par le condenseur et réutilisé.

6

Purification si nécessaire

Si la spécification l’exige, le concentré est purifié pour retirer la matière coextraite qui dilue la couleur ou affecte le goût.

7

Séchage et conditionnement

Le colorant est vendu en concentré ou séché en poudre, puis conditionné dans des récipients qui le protègent de la lumière, de l’air et de l’humidité.

Principaux équipements de l’usine

  • Ligne de nettoyage et de lavage des matières premières
  • Coupeuse, broyeur de pulpe ou broyeur
  • Extracteurs à double enveloppe en inox 316L
  • Filtre-presse ou décanteur pour la séparation solide-liquide
  • Évaporateur sous vide
  • Condenseur et unité de récupération du solvant (voies à solvant)
  • Unité de purification, lorsque la spécification l’exige
  • Atomiseur ou séchoir sous vide (voie poudre)
  • Poste de conditionnement pour récipients barrière à la lumière et à l’air
  • Armoire avec automate programmable, centre de commande des moteurs et instruments

Produits de l’usine

Concentré de colorant liquidePâte de colorantPoudre de colorantSolvant récupéré, réutilisé en extractionRésidu végétal épuisé

Applications

  • Coloration alimentaire et de boissons pour boissons, confiserie, produits laitiers et boulangerie
  • Colorants cosmétiques et de soins personnels
  • Colorant pour comprimés, gélules et sirops nutraceutiques
  • Coloration de produits pharmaceutiques
  • Concentrés et poudres vendus à des mélangeurs d’ingrédients

Caractéristiques principales

  • Pièces de contact en inox

    Les surfaces en contact avec le produit sont en inox 316L, qui supporte les extraits acides que produisent les sources d’anthocyanes.

  • Commandes automatisées

    L’automatisation par automate programmable maintient stables les conditions d’extraction et de concentration d’un lot à l’autre.

  • Concentration douce

    L’évaporation sous vide à température réduite aide à protéger les pigments sensibles à la chaleur, et le solvant est récupéré là où l’on en utilise un.

  • Séchage et conditionnement selon la forme du produit

    Une voie en concentré, en pâte ou en poudre est choisie selon la couleur et l’application du client.

  • Voie sûre pour les solvants

    Là où de l’alcool est utilisé, des cuves fermées, une récupération du solvant et des zones ventilées et protégées contre les explosions font partie de la conception.

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Questions fréquentes

Comment les usines de colorants de cette page sont-elles organisées ?
Les pages filles ci-dessous sont classées par famille de couleur, comme les rouges, jaunes, oranges, bruns, bleus, verts et gris à noirs. Chacune liste des sources végétales comme la betterave, l’hibiscus, le curcuma, le rocou, le chou rouge ou la patate douce violette. Choisissez la page la plus proche de votre matière première et prenez-la comme point de départ, car la conception finale dépend de votre propre source et de votre spécification.
Que dois-je régler avant de dimensionner une usine de colorants naturels ?
Réglez la plante source et la partie de la plante, son humidité et son approvisionnement saisonnier, la couleur et l’intensité qu’attend votre client, la forme que vous vendez (concentré, pâte ou poudre), la voie d’extraction et le volume par jour ou par lot. Une fois ces points définis, l’extracteur, l’évaporateur et le séchoir peuvent être dimensionnés de façon sensée.
Pourquoi chaque source de colorant demande-t-elle une manipulation différente ?
Les pigments appartiennent à des familles chimiques différentes. Les anthocyanes, issues de sources comme l’hibiscus, le chou rouge ou la patate douce violette, sont solubles dans l’eau et très sensibles au pH : une solution fortement acide les garde rouges et stables, tandis que des conditions neutres à alcalines les font pâlir, et la chaleur, la lumière et l’oxygène les dégradent aussi. Les bétalaïnes de la betterave sont solubles dans l’eau et tolèrent une plage de pH plus large que les anthocyanes, mais une température élevée, la lumière et un pH hors d’environ 3 à 7 les affectent encore. Les caroténoïdes, comme ceux du souci et du rocou, sont généralement liposolubles : leur voie de solvant diffère donc de celle des anthocyanes et des bétalaïnes. La curcumine du curcuma ne se dissout pas dans l’eau et a une faible stabilité à la lumière. La chlorophylle de la matière à feuilles est instable à la lumière, à la chaleur et à l’oxygène. Ce sont des tendances générales, et des essais sur votre propre matière doivent fixer les conditions réelles.
L’extraction doit-elle utiliser de l’eau ou de l’alcool ?
Les pigments hydrosolubles comme les anthocyanes et les bétalaïnes peuvent être extraits dans l’eau ou dans un mélange eau-alcool, tandis que les pigments liposolubles comme les caroténoïdes, et la curcumine, demandent de l’alcool, de l’huile ou un autre solvant adapté. Une voie à solvant demande un équipement de récupération, un stockage sûr et de la ventilation. Une voie à l’eau seule est plus simple à implanter mais donne un liquide plus dilué à évaporer. Des essais de paillasse sur la source réelle donnent la réponse la plus fiable.
Tout colorant naturel peut-il être vendu sur n’importe quel marché ?
Pas nécessairement. Un pigment accepté comme colorant alimentaire dans un pays peut ne pas l’être dans un autre, et les limites et règles d’étiquetage diffèrent aussi. Vérifiez que le colorant visé est autorisé sur les marchés où vous voulez vendre avant de choisir la source et l’usine.
Une même usine peut-elle fabriquer un concentré et une poudre ?
Oui, tant que l’usine comporte une étape de séchage. La concentration se fait dans une usine d’évaporation sous vide, et la poudre s’obtient en séchant le concentré, par exemple dans un atomiseur. La forme à choisir dépend du client : un concentré liquide contient plus d’eau et est plus encombrant à expédier, tandis qu’une poudre demande l’étape de séchage supplémentaire.
En quoi le colorant de curcuma et la curcumine diffèrent-ils ?
Le colorant de curcuma se vend généralement pour sa teinte jaune dans l’alimentation ou la cosmétique, tandis que la curcumine est la fraction de curcuminoïdes purifiée vendue sur dosage pour les compléments et les usages de type pharmaceutique. La curcumine ne se dissout pas dans l’eau et a une faible stabilité à la lumière, ce qui compte pour l’application. Si la curcumine est la cible, voir l’usine d’extraction de curcumine. Pour l’hibiscus, la page de l’usine d’extraction d’hibiscus est une voie apparentée.
Quels essais préparer pour une proposition technique ?
Apportez un échantillon de la matière première, son humidité et sa forme, et la spécification de couleur avec la méthode d’essai, généralement une intensité de couleur mesurée par la méthode que votre client spécifie. Un petit essai de stabilité dans le produit du client, couvrant la lumière, la chaleur et le pH, est aussi utile. Indiquez le volume, les saisons d’approvisionnement, les utilités du site et le marché de destination. Un périmètre de procédé plus large est décrit sous solutions d’usines d’extraction clés en main.
Une même usine peut-elle traiter plusieurs sources de colorants ?
Oui, si elle est conçue pour cela. Les sources de colorants sont souvent saisonnières : une ligne multisources fait donc un meilleur usage de l’équipement, mais chaque changement demande un nettoyage soigné, faute de quoi une couleur peut contaminer la suivante. Dites au fournisseur toutes les sources que vous comptez traiter, et pas seulement la première.

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