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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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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 :
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la diminution de la quantité de solvant : déshydratation ;
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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 ;
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le changement d'état du solvant : surgélation, congélation, abaissement de la température du produit et transformation partielle de l'eau en glace par cristallisation ;
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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 :
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la déshydratation à l'air (généralement chaud) ;
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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) ;
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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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4. Champ d'application de la zéodratation
Les champs d'applications de la zéodratation sont loin d'être tous explorés. Cela dit, la zéodratation ouvre une nouvelle voie dans le domaine du séchage. En effet, les conditions opératoires du traitement : pression, température, durée… permettent de répondre à certaines exigences qualitatives de nombreux produits. Cette technique est très bien adaptée pour la déshydratation des produits sensibles aux températures élevées et contenant des principes actifs tels que les herbes et des plantes aromatiques mais aussi des fruits, des végétaux, du café, des fromages, des viandes cuites, des bactéries et des produits cosmétiques, ainsi que des produits pharmaceutiques.
l'entreprise Bucher-Drytech, qui fabrique les équipements de zéodratation, a réalisé de nombreux essais sur des bactéries de type Lactobacillus. Celle-ci affirme que la zéodratation permet de réduire de 20 % le temps de séchage et permet d'améliorer la viabilité des cellules déshydratées (en la doublant), par rapport à la lyophilisation traditionnelle.
Les équipements actuels peuvent aller de 1 à plus de 500 kg d'eau extraite par heure (selon le nombre de réacteurs), avec les enceintes/plateaux de 0,2 à plus de 100 m2 de surface. Le tableau 1 illustre les capacités de production de différentes machines (ZéodryPlus).
comme l'illustrent les travaux de Bucher-Zedrys et de CRBM (figure 9), la déshydratation de framboises par différentes techniques conduit à des produits finis présentant des qualités différentes. En effet, les framboises sont des fruits très fragiles dont l'aspect extérieur est facilement dégradé lors de déshydratation à l'air chaud sous vide. La lyophilisation et la zéodratation sont des techniques alternatives permettant une moindre altération de la structure du produit.
Les photos de la figure 9 ont été obtenues avec les modalités suivantes (tableau 2).
– Déshydratation sous vide dans un four à air chaud (figure 9 a ) : les fruits ont été placés dans une enceinte à 65 oC avec un vide équivalent à 80 mbar....
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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.
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(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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