Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Les méthodes permettant d’accroître la durée de conservation des produits alimentaires sont essentiellement basées sur le principe de la réduction de l'activité de l'eau, dans le but de réduire le développement des micro-organismes et les activités enzymatiques. Un des procédés pour obtenir cette réduction est la diminution de la quantité de solvant par lyophilisation. Sur cette voie, des scientifiques belges ont mis au point la zéodratation. Cette technique permet de s'affranchir de l'opération de refroidissement associée à la lyophilisation. De plus, la zéodratation génère peu d'altération qualitative de la matière déshydratée, car elle consiste en une opération de séchage très doux des produits. Pourtant très compétitive sur le plan économique, car moins consommatrice d'énergie, elle est encore peu répandue en agroalimentaire.
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The methods of increasing the shelf life of food products are primarily based on the principle of reducing the activity in the water, with the aim of reducing the development of micro-organisms and enzyme activity. One of the methods used to achieve such reduction is to decrease the amount of solvent by lyophilisation. From this line of research, Belgian scientists have developed zeodration. This technique eliminates the cooling process associated with lyophilisation. Furthermore, as it is a very gentle drying process, zeodration produces limited qualitative impairments in the dehydrated material. Although it is economically very competitive, as it consumes less energy, it is still uncommon in the food-processing industry.
Auteur(s)
-
Sébastien ROUSTEL : Ingénieur du génie rural, des eaux et de la forêt Ministère de l'agriculture
INTRODUCTION
L'homme a toujours été préoccupé par la préservation de sa nourriture et a développé de nombreuses techniques/procédés permettant d'accroître la durée de conservation, pratiquement, de tous les produits alimentaires. Parmi ces méthodes, nombreuses sont basées sur le principe de la réduction de l'activité de l'eau afin d'inhiber ou de réduire le développement des micro-organismes et de limiter les activités enzymatiques. Le procédé/technique utilisé pour obtenir cette réduction de l'activité de l'eau dépend de la nature du produit alimentaire et de ses usages. On peut citer :
-
la diminution de la quantité de solvant : déshydratation ;
-
l'augmentation de la quantité de solutés : additions de chlorure de sodium, saccharose, glycérol, sorbitol, acides, bases (lactates) etc., mélanges directs entre aliments secs et humides ;
-
le changement d'état du solvant : surgélation, congélation, abaissement de la température du produit et transformation partielle de l'eau en glace par cristallisation ;
-
la diminution de la quantité de solvant et l'addition de solutés : déshydratation par immersion/imprégnation.
Parmi toutes ces possibilités, la diminution de la quantité de solvant peut être obtenue par différentes techniques de déshydratation :
-
la déshydratation à l'air (généralement chaud) ;
-
la déshydratation par le vide (procédés conduisant à des changements majeurs des produits alimentaires : modification de leur flaveur, de leur couleur, structure ou de la nature bioactive de certaines molécules) ;
-
la déshydratation par le froid (dont la lyophilisation).
Cherchant (dans les années 1990) à améliorer le procédé de lyophilisation par l'utilisation de pièges à eau constitués de perles zéolithes, trois scientifiques belges ont donné naissance à la zéodratation. Cette technique permet de s'affranchir de l'opération de refroidissement associée à la lyophilisation, fortement consommatrice d'énergie. La zéodratation est par conséquent une technique alternative à la déshydratation ou à la concentration de produits sensibles et/ou contenant des molécules bioactives.
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Champ d'application de la zéodratation
En anglais
3. Éléments constitutifs
Les équipements disponibles sur le marché permettent d'avoir une grande flexibilité dans la conduite du procédé de zéodratation :
-
sélection de la nature de la zéolithe ;
-
ajustement du niveau de vide utilisé ;
-
contrôle de la température du produit ;
-
taux d'évaporation ou de sublimation ;
-
fonctionnement en mode manuel ou automatique selon les spécificités des produits à traiter.
Un équipement de zéodratation est composé généralement des éléments suivants (figure 7) :
-
un système de thermorégulation. Cet élément permet de garantir le contrôle précis de la température dans l'enceinte. L'élément chauffant est combiné avec l'échangeur thermique afin de contrôler la température des plateaux contenant le produit. Le liquide circulant est généralement chaud, compte tenu du fait que le processus de sublimation/évaporation est très endothermique et exige l'apport d'énergie thermique. La température du produit n'excède généralement pas 40 oC afin de ne pas altérer ce dernier ;
-
l'enceinte de chargement du produit. Cet élément est équipé de plateaux qui d'une part transfèrent l'énergie thermique au produit afin d'assurer l'évaporation ou la sublimation de l'eau qu'il contient et, d'autre part, permettent d'accroître le rapport surface/volume du produit ;
-
le réacteur d'adsorption. Il est généralement constitué de deux chambres contenant les zéolithes qui adsorbent la vapeur d'eau émise par le produit. Ces deux chambres fonctionnent en alternance (adsorption/régénération-refroidissement) afin d'obtenir des capacités de déshydratation performantes. Un système de régulation, incluant une vanne, permet d'isoler individuellement les chambres ;
-
une pompe à vide qui assure la réalisation du niveau de vide dans l'enceinte où se trouve le produit (élimination des incondensables), et participe à la régénération des zéolithes.
La photo de la figure 8 montre à quoi ressemble un matériel...
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Éléments constitutifs
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GUISNET (M.), ROMÔA RIBEIRO (F.) - Les zéolithes, un nanomonde au service de la catalyse. - Éditions EDP Sciences, ISBN 2-86883-826-x (2006).
-
(2) - LACROIX (M.) - Synthèse et caractérisation de zéolithes 1D pour la catalyse. - Rapport d'étude de l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, sept. 2004.
-
(3) - MARCOTTE (M.), BRODEUR (C.) - Le séchage ? pas si aride. - Le monde alimentaire, vol. 5, no 1, p. 22 (2001).
-
(4) - CRBM - La zéodratation. - BioTechno, vol. 5, no 2, nov. 2006.
-
(5) - * - Documentation technique des équipementiers.
ANNEXES
Dalian Haixin Chemical Industrial Co. http://www.molecularsieve.org
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Équipementiers :
Bucher-Zedrys http://www.bucherdrytech.com
ZÉODRYPLUS http://www.zeodryplus.com
ZEOtechnologies http://www.zeotechnologies.com
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