Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Le séchage est une technique de préservation des produits alimentaires, qui intervient dans un grand nombre de procédés de fabrication. Cet article présente les principes physiques du séchage, avant d'aborder le calcul et le dimensionnement des séchoirs, tant pour la durée de séchage que pour le bilan énergétique. Un exemple de bilan sur une tour de séchage par pulvérisation complète la présentation.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Catherine BONAZZI : Chargée de recherche à l’Institut national de la recherche agronomique (INRA), UMR Génie industriel alimentaire, École nationale supérieure des industries agricoles et alimentaires (ENSIA) - Ingénieur et docteur de l’Institut national agronomique de Paris-Grignon (INA – P-G)
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Jean-Jacques BIMBENET : Professeur émérite à l’École nationale supérieure des industries agricoles et alimentaires (ENSIA)
INTRODUCTION
Le séchage est l’une des principales techniques de préservation des produits agricoles et alimentaires. C’est par ailleurs un procédé qui intervient dans la fabrication de nombreux produits alimentaires, comme étape à part entière de la transformation ou à titre accessoire (congélation, cuisson, …). La compréhension des phénomènes mis en jeu repose sur une bonne connaissance des équilibres entre l’air et le produit et sur la maîtrise des cinétiques de séchage et de transformation du produit.
Cet article s’attache tout d’abord à rappeler les principes physiques du séchage et les calculs envisageables sur les séchoirs, tant du point de vue des durées de traitement (utiles au dimensionnement des installations) que des bilans énergétiques. Un exemple de bilan sur une tour de séchage par pulvérisation est d’ailleurs détaillé 2.2.3 .
Un second article [F 3 002] décrira ensuite les spécificités des séchoirs utilisés dans les industries agroalimentaires (IAA) et l’incidence du procédé de séchage sur la qualité des produits biologiques. Une dernière partie sera également consacrée à l’étude de cas concrets :
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le séchage industriel du maïs ;
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le séchage par pulvérisation du lait ;
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le séchage des prunes d’ente, étape clé de la fabrication du pruneau ;
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et un exemple de séchage par ébullition sur cylindre.
Le séchage des produits alimentaires fait l’objet de deux articles et une documentation :
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Séchage des produits alimentaires. Principes [F 3 000] ;
-
Séchage des produits alimentaires. Applications et études de cas [F 3 002] ;
-
Séchage des produits alimentaires. Pour en savoir plus [Doc. F 3 003].
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Calculs sur les séchoirs
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1. Principes
1.1 Pourquoi déshydrater des produits agricoles et alimentaires ?
Le séchage est un procédé très ancien de conservation des produits agricoles et alimentaires. Il permet de convertir des denrées périssables en produits stabilisés, par abaissement de l’activité de l’eau (a w) jusqu’à une valeur inférieure à 0,5. La plupart du temps, ces produits sont stockés à température ordinaire, avant d’être réhydratés pour une utilisation dans un procédé industriel ou dans une préparation culinaire.
L’utilisation du séchage dans les IAA a de multiples buts :
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accroître la durée de conservation des produits (viandes, poissons, fruits, graines, pâtes, épices, thé, champignons, …) ;
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stabiliser les produits agricoles (maïs, luzerne, riz, lait, …) et amortir le caractère saisonnier de certaines activités ;
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transformer les produits par des réactions biochimiques ou biologiques (produits de salaison, touraillage de malt, …) ;
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stabiliser des co-produits industriels pour l’alimentation animale (pulpes de sucrerie ou d’amidonnerie, drêches de brasserie, farines de viande et de poisson, lactosérum, …) ;
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produire des ingrédients ou des additifs pour une seconde transformation, également appelés Produits alimentaires intermédiaires (PAI). Ce sont par exemple des légumes pour les potages, des oignons pour la charcuterie, des fruits pour la pâtisserie, des épaississants, arômes, colorants, … .
Le séchage permet de réduire considérablement la masse et le volume des produits, ce qui facilite leurs transport, stockage et manutention. Il sert aussi à donner une présentation, une structure ou une fonctionnalité particulière au produit (café instantané, flocons de purée de pomme de terre, …). À ce titre, l’opération de séchage peut être considérée comme une opération de formulation ou de texturation, qui, lorsqu’elle elle est convenablement conduite, est capable de fournir des produits nouveaux, faciles d’emploi.
Il faut souligner que de nombreux produits alimentaires et biologiques subissent un séchage au cours de leur transformation et/ou de leur conservation. C’est souvent une opération qui intervient en fin de fabrication, avant l’étape de commercialisation et qui contrôle en grande partie la qualité...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - NADEAU (J.P.), PUIGGALI (J.R.) - Séchage : des processus physiques aux processus industriels - , Lavoisier Tec & Doc, 307 p. (1995).
-
(2) - BIMBENET (J.J.), BUQUENOY (A.), TRYSTRAM (G.) - Génie des procédés alimentaires, des bases aux applications - , Dunod, 545 p. (2002).
-
(3) - ZOGZAS (N.P.), MAROULIS (Z.B.), MARINOS-KOURIS (D.) - Moisture diffusivity methods of experimental determination A review - . Drying technology vol. 12, no 3, p. 483 à 516 (1994).
-
(4) - ZOGZAS (N.P.), MAROULIS (Z.B.) - Effective moisture diffusivity estimation from drying data. A comparision between various methods of analysis - . Drying technology, vol. 14 no 7-8, p. 1543 à 1574 (1996).
-
(5) - KEMP (I.C.), FYHR (B.C.), LAURENT (S.), ROQUES (M.), GROENEWOLD (C.), STOTSAS (E.), SERENO (A.), BONAZZI (C.), BIMBENET (J.J.), KIND (M.) - Methods for processing experimental drying kinetics data - . Drying technology vol. 19 no 1 p. 15 à 34 (2001).
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