rayon produits lacto-fermentés magasin bio

IV- Conclusion et perspectives pour la conservation des produits bio

 

 

 

 

Quels procédés les plus adaptés pour la filière bio ?

La surgélation est particulièrement intéressante, tout d’abord parce que c’est le procédé le mieux accepté par le consommateur. Mais c’est également un procédé avantageux pour la restitution des qualités organoleptiques et nutritionnelles, bien qu’on observe parfois une perte d’eau à la décongélation.

L’impact des procédés alternatifs présentés (hautes pressions, chauffage ohmique…) sur les qualités organoleptiques des produits sont faibles. Globalement, la couleur, la texture, la saveur mais surtout les propriétés nutritionnelles sont conservées après traitement. Toutefois, chacun de ces procédés possède ses restrictions d’application et, pour la plupart, les coûts d’installation sont élevés. Seul le traitement par chauffage ohmique présente un coût compétitif mais n’est malheureusement applicable qu’aux produits pompables et conducteurs.

Les hautes pressions, le chauffage ohmique et le tube à passage de courant peuvent être considérés comme respectueux de l’environnement puisqu’ils permettent de diminuer les consommations en eau et/ou énergie. En revanche, toutes ces technologies ne sont pas forcément autorisées dans tous les pays et n’ont pas encore suffisamment fait leurs preuves aux yeux des industriels. Elles n’ont pas non plus encore gagné la confiance des consommateurs qui sont parfois réticents à ces nouvelles technologies, malgré l’effort de communication et de transparence de certains fabricants.

D’une manière générale, il faut également prendre en compte et favoriser la qualité des matières premières utilisées. “Car souvent ce sont elles, ainsi que leurs conditions de stockage, qui ont un effet important sur les qualités organoleptiques et nutritionnelles des produits transformés, et ce bien avant le procédé de conservation ou de transformation”, précise Rodolphe Vidal, Chargé de mission à l’Institut Technique de l’Agriculture Biologique (ITAB).

 

La nécessité de prendre du recul

Malgré des résultats d’étude intéressants vis-à-vis de la conservation des propriétés organoleptiques et nutritionnelles des produits traités, l’impact de ces nouvelles techniques de conservation sur certains paramètres ne sont pas encore évaluables et il est nécessaire de prendre du recul.

Il faut par exemple évaluer plus en détails l’impact des hautes pressions sur la modification de la structure des protéines ou de l’activité enzymatique, sur l’allergénicité, la digestibilité des aliments et la biodisponibilité des nutriments”, préconise Rodolphe Vidal.

Autre paramètre à évaluer et qui peut s’appliquer à toutes les techniques de conservation par destruction des micro-organismes : l’impact de la consommation de cellules bactériennes inactivées sur la santé. “Lorsque l’on consomme un produit décontaminé cela ne nous rend pas malade mais y a-t-il un impact sur notre santé à long terme ? Ces techniques sont efficaces au niveau de la gestion du risque microbiologique mais il est préférable d’éviter la contamination du produit en gérant sa qualité sanitaire de sa fabrication à sa consommation plutôt que de devoir le décontaminer après contamination pour retrouver un seuil microbiologique réglementaire”, ajoute-t-il.

 

La meilleure technique pour le bio ?

Jus bio lacto-fermenté et pasteurisé

Jus bio lacto-fermenté et pasteurisé – ©Ingrébio

La naturalité est subjective et il n’est pas évident de comparer les technologies entre elles car les produits finis et leur matrice sont différents. Par exemple, la fermentation, le séchage, la lyophilisation, l’atomisation, le salage… sont des techniques qui modifient la nature même du produit (de chou à choucroute, de lait à poudre, de fruit à fruit sec…). En revanche, la seule technique qui permet d’augmenter la valeur nutritive du produit est la fermentation.

La question à se poser est donc : quelle est la priorité pour le produit ?

Pour les jus de fruits on veut préserver la teneur en vitamines et antioxydants tout en les conservant plus longtemps donc les hautes pressions et le chauffage ohmique sont intéressants. Mais on manque encore un peu de recul pour statuer de manière catégorique sur ces technologies”, conclut Rodolphe Vidal, de l’ITAB.

C’est l’un des axes de travail du RMT ACTIA Transfobio que d’apporter une méthodologie d’évaluation des procédés de transformation applicables aux produits bio, afin de permettre aux transformateurs de faire leur choix en connaissances de cause.

 




équipement traitement hautes pressions conservation

III- Techniques high-tech pour la conservation

 

 

 

 

Dans le but de stabiliser des produits complexes ou de réduire l’impact des traitements de conservation sur les qualités nutritionnelles et organoleptiques des aliments, des procédés technologiques plus poussés ont vu le jour, grâce à l’acquisition ou la maîtrise de nouvelles techniques industrielles.

 

Le traitement par hautes pressions

Le traitement hautes pressions consiste à immerger le produit dans une enceinte remplie d’eau qui sera ensuite comprimée dans le but d’inactiver les flores d’altération et les flores pathogènes[1]. Cette technique a un effet « pasteurisateur » mais se réalise à température ambiante ou de réfrigération, d’où l’appellation « pasteurisation froide« . Une pression de 5000 à 6000 bars est appliquée de façon instantanée et uniforme sur une durée allant de quelques secondes à 10 minutes et permet la destruction de la plupart des micro-organismes végétatifs et parasites[2].

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Principe du traitement par hautes pressions – ©Hiperbaric

En effet, la pression élevée provoque une modification de la structure des constituants cellulaires, et notamment des membranes cellulaires. “Mais la barosensibilité des micro-organismes est variable”, précise Nicolas Biau, Directeur régional Sud-Est du CTCPA. Les bactéries sont plus résistantes que les levures et les moisissures. Du côté de la flore d’altération, les entérobactéries et les bactéries du genre Pseudomonas résistent peu à la pression, contrairement aux bactéries lactiques. Parmi la flore pathogène, les bactéries du genre Campylobacter, E. Coli sont les plus sensibles, suivies par les Salmonelles et Listeria tandis que les Staphylocoques sont plus résistantes. Les effets sont différents selon les espèces, voire même les souches. Plus la pression est élevée plus le traitement est efficace, mais il existe, pour chaque micro-organisme, une valeur de température pour laquelle la résistance à la pression est maximale. Les spores bactériennes résistent aux traitements hautes pressions employés à basses températures : il est donc impossible de stériliser un produit à froid avec cette technologie.

Les effets des hautes pressions sur les micro-organismes varient également avec les caractéristiques du produit (activité de l’eau, pourcentage de matière grasse, pH, teneur en sel…). En général, un milieu acide est plus favorable à la destruction des micro-organismes, mais une faible activité de l’eau les protège de l’effet de la haute pression. Enfin, une forte concentration en lipides peut également conférer une certaine barorésistance aux micro-organismes.

Plus d’un million de tonnes d’aliments ont été traitées par les hautes pressions dans le monde en 2016 et le nombre d’installations est en constante augmentation : d’une première installation en 1990 (au Japon) on en dénombre presque 400 en 2016[3]. Le traitement par hautes pressions est utilisé dans de nombreux pays (Espagne, Angleterre, Italie, Etats-Unis, Australie…).

Relevant initialement du Règlement CE Novel Food 258/97, l’utilisation de cette technique en Europe a été longtemps ralentie par la réglementation. En France, suite à l’analyse des dossiers qui lui ont été soumis sur ce traitement, l’ANSES a indiqué en 2010 que les hautes pressions “n’entraînent pas de modification significative de la valeur nutritive, du métabolisme ou de la teneur en substances indésirables des aliments pour des barèmes de pression appliquée (5000 à 6000 bars), durée de pressurisation (3 à 5 minutes) et température d’eau de l’enceinte (eau refroidie ou eau à température ambiante)[4]. Les industriels sont donc maintenant exonérés de la constitution d’un dossier d’autorisation européen pour l’utilisation de cette technique dans ces conditions uniquement.

En France, quelques entreprises et centres techniques disposent des équipements hautes pressions. Certains d’entre eux, comme par exemple la société Cinq Degrés Ouest (Finistère) ou la plateforme HPP Atlantique (Nantes), mettent leur équipement à la disposition d’autres industriels.

Avantages

Impact sur les qualités du produit

A la différence d’une pasteurisation classique, la pasteurisation froide évite les effets de cuisson. Elle permet ainsi de préserver certaines qualités nutritionnelles et organoleptiques de l’aliment frais, ce qui la rend particulièrement adaptée aux produits thermosensibles comme les jus de fruits frais.

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Comparaison des impacts du traitement par hautes pressions et de la pasteurisation thermique sur la teneur en vitamine C des fruits – ©CTCPA

On observe moins de pertes en vitamines et antioxydants qu’avec un traitement thermique, voire parfois même aucune différence significative avec le jus non traité[5], [6], [7].

De manière générale, cette technique n’induit qu’une faible modification du goût et de la couleur des aliments.

La couleur est mieux préservée que lors d’une pasteurisation classique car les pigments des végétaux (chlorophylle[8], caroténoïdes[9], anthocyanines[10]) ne sont pas dénaturés par le traitement.

Concernant la préservation de la texture du produit, et notamment sa réaction vis-à-vis de l’effet mécanique de la pression, cela dépend de l’aliment : “Par exemple dans le poivron, les parois cellulaires, et donc la texture/consistance du légume, vont être améliorées par le traitement alors que pour la fraise, qui est beaucoup plus poreuse, les cellules vont s’écraser et se dégrader sous l’effet de la pression et le fruit aura perdu en consistance”, indique Nicolas Biau, du CTCPA.

La couleur et la texture du produit peuvent également être affectées par l’action de certaines enzymes : perte de fermeté liée à la dégradation enzymatique de la pectine ou brunissement enzymatique de l’aliment par exemple.

Là encore, l’impact du traitement peut être positif ou négatif. En effet, l’impact des hautes pressions sur les enzymes dépend de différents paramètres : la propre barosensibilité de l’enzyme, sa nature (enzyme spécifique du type d’aliment), son environnement (pH du produit par exemple : l’acidité favorise l’inactivation des enzymes). Par exemple, des traitements hautes pressions (5000 à 5500 bars, pendant 10 min à température ambiante) de différents aliments ont des effets variables sur l’activité de la polyphénoloxydase (PPO). Cette enzyme impliquée dans le brunissement de certains aliments n’est presque pas impactée lors du traitement de la pomme de terre ou de la purée de fraise. En revanche, son activité diminue dans la purée de pêche (degré d’inactivation de 95%), d’avocat (50%) ou de mangue (25%) et dans les jus de carotte (90%) ou de goyave (16%). Tandis qu’elle augmente dans le jus de pomme, la purée de banane, les champignons, les oignons et les poires[11], [12].

Dans la purée d’avocat, l’activité résiduelle de l’enzyme PPO diminue immédiatement de 50% suite au traitement hautes pressions (6000 bars pendant 3 min)[13].

Le pH et la température sont des paramètres influençant l’activité enzymatique. Ainsi, en combinant au traitement hautes pressions un pH acide et une température réfrigérée, il est possible de limiter le brunissement enzymatique du guacamole[14].

L’impact du traitement sur la texture, la couleur voire même le goût du produit dépend de la matrice et il est donc nécessaire de réaliser des tests préliminaires afin de valider ces paramètres”, préconise Nicolas Biau.

De la même manière que pour les enzymes, les hautes pressions peuvent intervenir au niveau de la configuration de certaines protéines et les faire coaguler. “Il est par exemple possible de faire coaguler des protéines carnées et donc d’obtenir un aspect de viande cuite sans que cette dernière n’ait subi de traitement thermique. Le goût restera alors celui de la viande crue”, explique Nicolas Biau. Autre exemple, les hautes pressions peuvent faire gélifier les confitures sans qu’il y ait d’ajout de pectine.

Impact sur la durée de vie du produit

Par ailleurs, le traitement hautes pressions permet d’allonger la durée de vie des produits qui ont une utilisation limitée et ce, sans l’emploi de conservateurs.

Il peut donc permettre d’éviter l’ajout d’additifs dans les produits, comme ici les conservateurs mais également les gélifiants dans l’exemple ci-dessus.

Exemples d’application :

jus bio fruits légumes traitement hautes pressions

Jus de fruits et légumes traité par hautes pressions – ©Antidote

La société allemande Antidote fabrique et commercialise des jus de fruits et légumes bio, pressés à froid, non pasteurisés, sans conservateurs mais avec une durée de vie de plusieurs semaines (au réfrigérateur) grâce au traitement hautes pressions (6000 bars).

La société communique en toute transparence, sur son site internet, sur ce procédé et ses avantages. Selon elle, notamment, le goût du jus fraîchement pressé est préservé, tout comme la teneur en vitamines et en enzymes.

Autre exemple d’application, les jus et dés de tomates bio de variétés anciennes de la marque P&P fruits. Les produits sont emballés sous-vide et pasteurisés à froid par le système des hautes pressions dans le but de préserver de manière optimale la saveur et la couleur des tomates anciennes de saison ainsi que les vitamines et les nutriments. Ils sont vendus au rayon frais avec une DLC de 6 à 8 mois, ce qui permet d’avoir des tomates récoltées en saison disponibles hors saison.

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Crevettes bio traitées par hautes pressions, Sirha 2017 – ©Ingrébio

Les produits de la mer sont également bien adaptés à la technique de conservation par hautes pressions. La société Freshpack présentait notamment au Sirha, le mois dernier, ses crevettes décortiquées cuites bio dont le traitement par hautes pressions permet l’absence d’utilisation de conservateurs (il n’y a que des crevettes et du sel) tout en affichant une DLC de 15 jours et en conservant une texture croquante ainsi que le goût de la crevette fraîche.

Autre avantage pour les produits de la mer : le traitement permet également d’ouvrir et d’extraire la chair des fruits de mer à l’état cru. Une technique utilisée par l’entreprise Cinq Degrés Ouest qui commercialise des coquillages et des crustacés décortiqués, prêts à consommer. Grâce au traitement hautes pressions, les produits sont décortiqués crus, à froid, avant d’être surgelés par cryogénie puis conditionnés sous vide. Ainsi, en plus de préserver le goût et la texture du produit frais, le décorticage est facilité et les produits sont prêts à consommer.

 

Impact sur l’environnement

Ce procédé possède également des atouts non négligeables d’un point de vue écologique car il ne nécessite que de l’eau, qui sera recyclée, et de l’électricité.

Inconvénients

Malgré le faible impact environnemental de cette technique, son installation est freinée par l’incapacité de fournir cette technologie à faible coût aux industriels. Le coût d’installation et d’entretien est plus important que celui de la pasteurisation classique, ce qui est une barrière conséquente pour le passage à cette méthode.

Comme les hautes pressions ne détruisent pas les spores et n’inactivent pas certaines enzymes, les produits traités par cette technique ne peuvent pas être conservés à température ambiante, il n’y a pas de stérilisation. De plus, nous avons vu précédemment que l’efficacité du procédé sur les micro-organismes est dépendante de nombreux facteurs à prendre en compte. Cela rend d’ailleurs difficile l’extrapolation d’un produit à un autre, chacun doit être considéré comme un cas unique.

Applications et limites d’utilisation

Ce procédé s’applique aux produits conditionnés dans un emballage souple, qui va ainsi transmettre à son contenu la pression subie. Il peut s’utiliser sur les fruits et légumes, la charcuterie, les fromages, les viandes ou les poissons. Il n’est pas destiné à traiter les produits à faible activité de l’eau ou à faible densité comme par exemple les épices ou la farine. Il se prête notamment bien à la stabilisation des jus, des sauces et des plats cuisinés.

En revanche, son coût élevé le réserve aux aliments à forte valeur ajoutée.

 

Le traitement par chauffage ohmique

La conduction simple de la chaleur au coeur des particules reste un processus lent et lorsque l’on améliore la convection avec par exemple des agitateurs, la vitesse reste faible dans le cas des grosses particules”, constate Nicolas Biau, du CTCPA. Or l’une des solutions pour limiter l’effet de cuisson sur le produit est d’apporter la chaleur plus vite, notamment par exemple en générant de la chaleur directement au sein de produit. C’est ce que permet le chauffage ohmique par effet joule direct.

chauffage ohmique tube

Principe du chauffage ohmique – ©CTCPA

Le principe de cette technique repose sur le passage d’un courant électrique alternatif directement dans l’aliment[15]. Le produit fluide est placé dans un tube isolant entre deux électrodes et est traversé par une tension alternative (utilisation d’une fréquence assez élevée de l’ordre de 25kHz) qui permet un chauffage direct par effet Joule[16].

C’est la conductivité électrique du produit qui va permettre de le chauffer. Sa température va augmenter au fil de son passage dans le tube, on adapte la température que l’on souhaite faire atteindre au produit en jouant sur la puissance électrique, il peut atteindre les 130°C”, explique Nicolas Biau.

Côté réglementation, le chauffage ohmique étant considéré comme une technologie thermique conventionnelle (absence d’effet non thermique annexe ou syngergique), il n’est pas concerné par le règlement Novel Food. Les industriels peuvent donc acquérir cette installation sans attendre l’autorisation des dossiers[17].

Avantages

Impact sur les qualités du produit

température chauffage ohmique échangeur tubulaire autoclave

Comparaison des montée et descente en température entre le chauffage ohmique, l’échangeur tubulaire et l’autoclave – ©CTCPA

Cela permet de stériliser sans cuire car la montée et la descente en température sont beaucoup plus rapides qu’avec un échangeur tubulaire ou un autoclave.

La rapidité du traitement permet de mieux préserver les couleurs, les saveurs et les composés nutritionnels[18]. Les effets du traitement par chauffage ohmique (90, 120 et 150°C pendant 1,13, 0,85 et 0,68 secondes) sur la qualité du jus d’orange frais ont été étudiés[19]. Les résultats ont montré que la teneur en vitamine C n’a diminué que de 15% et qu’aucune différence de goût n’a été observée entre le jus d’orange frais et celui traité par chauffage ohmique.

jus bio traitement chauffage ohmique conservation

Jus bio traité par chauffage ohmique – ©Nopalnutra

C’est également ce que constate Aymen Jabrane, Gérant de la société Nopalnutra, qui a lancé en 2016 des jus bio à base de figues de Barbarie traités par chauffage ohmique. “Les tests effectués sur nos produits montrent une diminution de l’ordre de 5 à 10% pour la vitamine C avec une teneur en antioxydants qui reste élevée même après traitement : en conditions in vitro, 1 mL de boisson à base de figues de Barbarie présente une capacité antioxydante équivalente à 3,16 mg de Trolox® ou à 1,36 mg d’acide gallique (Test KRL). Quand au goût, on n’observe qu’une légère modification de 10 à 15%, avec la conservation de l’arôme du fruit.

La montée en température s’effectuant de façon homogène et rapide (60°C en moins de 3 secondes), il n’y a pas de phénomènes de surchauffe ponctuelle comme avec les techniques conventionnelles[20]. “On n’observe presque pas de gradient de température dans le volume du tube, entre l’intérieur et l’extérieur du produit”, précise Nicolas Biau.

Impact sur la conservation

Le chauffage ohmique peut permettre de stériliser le produit et donc de le stocker à température ambiante, contrairement au traitement hautes pressions qui ne détruit pas les spores et qui nécessite donc un stockage à froid du produit.

La durée de vie est donc également plus longue, les jus bio de Nopalnutra se conservent par exemple jusqu’à 18 mois.

Impact économique et environnemental

Cette technique est une pasteurisation/stérilisation où l’énergie thermique a été remplacée par de l’énergie mécanique permettant ainsi d’obtenir un rendement proche de 100%. Comme elle ne nécessite pas de paroi chaude pour le transfert de chaleur, elle engendre également peu d’encrassement du matériel et permet donc de travailler plus longtemps.

De plus, elle est intéressante d’un point de vue écologique puisqu’elle consomme peu d’eau et d’énergie.

Ce procédé est également intéressant par son coût d’installation compétitif vis-à-vis des techniques conventionnelles. Mais il est possible de sous-traiter le chauffage ohmique de ses produits auprès de prestataires disposant de cet équipement, car cela reste un investissement conséquent : “il faut compter environ 600 000 € pour un équipement de 500 kg/h et 1 million € pour toute l’installation”, estime Aymen Jabrane, de Nopalnutra.

Inconvénients

Le concept présente certaines limites. Le transfert du produit dans le tube doit rester en flux constant (pompe, maîtrise des ratio liquide/solide, de la viscosité du produit…) et la vitesse d’écoulement doit être homogène en tout point afin que les particules aient toutes le même temps de séjour dans le tube et donc la même température. “Les caractéristiques physico-chimiques du fluide, et notamment sa viscosité, sont donc des paramètres importants, il faut parfois reformuler le produit afin d’éviter un écoulement laminaire qui entraînerait la surchauffe de certaines zones”, précise Nicolas Biau.

Applications

Le traitement par chauffage ohmique est réservé aux produits fluides mais il est particulièrement adaptée aux recettes composées à la fois de liquides et de morceaux. Puisque la texture, le goût et l’intégrité des morceaux sont préservés, cette technique autorise notamment le travail sur des fruits plus mûrs et donc plus riches en saveur.

Ce procédé s’adapte donc bien aux smoothies, jus et purées de fruits ou légumes, fruits en morceaux…

 

Le tube à passage de courant

Mis au point par EDF en 1980, le tube à passage de courant (TPC) associe un transport par vibration et un chauffage indirect par effet Joule qui est produit dans une traverse par un courant de forte intensité[21], [22], [23]. Peu encombrant au sol, le TPC est un tube en acier inoxydable dans lequel circule le produit et qui, mis sous basse tension, s’échauffe et transmet directement au produit la chaleur générée.

Ces lignes de traitement thermique ont une capcité de 2 tonnes/h et ont permis de résoudre des problèmes thermiques insolubles en géométrie tubulaire cylindrique tout en diminuant la consommation énergétique. La température de la paroi interne du tube peut être régulée de manière très précise par l’intermédiaire de la puissance électrique, ce qui n’est pas le cas avec les échangeurs tubulaires classiques. De plus, la rapide montée en température et l’absence de surchauffe du produit grâce à la très faible inertie du procédé permettent de mieux préserver ses qualités organoleptiques que les traitements thermiques classiques.

Le traitement uniforme obtenu par le TPC permet d’utiliser ce procédé pour la décontamination des herbes et des épices mais aussi pour le traitement des fruits secs et des légumes déshydratés. En fonction du type de produits à traiter, deux installations de TPC existent : l’installation REVE (Réacteur Elévateur Vibré Electrique) pour les produits solides transportables par vibration[24] et l’installation ACTI-FLASH pour les produits liquides ou pâteux (jus de fruit, confitures, sauces…).

La technique du TPC présente l’avantage de développer les arômes de l’aliment tout en conservant la couleur et la saveur du produit frais. Elle fonctionne de manière continue et il est également possible de combiner en continu les étapes de chauffage, chambrage et refroidissement. Si le champ d’application du TPC n’était pas si spécifique, il concurrencerait davantage les autres technologies douces, d’autant plus que ce procédé est flexible et utilisable peu importe la granulométrie du produit[25]. En revanche, son coût d’investissement est élevé.

 

Ces procédés high tech permettent ainsi de traiter les produits de manière plus douce et parfois plus efficacement, en préservant globalement leurs propriétés gustatives et nutritionnelles. D’autres technologies de conservation se développent également, comme les ultrasons, la lumière pulsée, les champs magnétiques pulsés… Mais d’une manière générale, ces procédés alternatifs sont encore peu utilisés en France pour des raisons industrielles, réglementaires et économiques.

 


[1] Meyer H-L., 2010. Conservation : les procédés alternatifs marquent des point. RIA. N°717, pp. 50-51.
[2] Perrier-Cornet J-M., Moussa M., Gervais P., 10 mars 2009. Techniques de l’ingénieur, [en ligne]. Ref : F3225 v1.
[3] Hiperbaric, 2016.
[4] Anses, Saisine n°2010-SA-0193.
[5] Bull, M.K. et al. The effect of high pressure processing on the microbial, physical and chemical properties of Valencia and Navel orange juice. Innovative food science and emerging technologies 5, (2004) 135-149.
[6] Liu et al. Effect of high hydrostatic pressure on overall quality parameters of watermelon juice. Food Sciecne and Technology International, 19:3 (2013) 197 – 207.
[7] Queiroz, C. et al. Effect of high hydrostatic pressure on phenolic compounds, ascorbic acid and antioxidant activity in cashew apple juice. High Pressure Research 30(4), (2010), 507-513.
[8] Oey, I., Lille, M., Van Loey, V., & Hendrickx, M. (2008). Effects of high pressure processing on colour, texture and flavor of fruit and vegetable-based food products: a review. Trends in Food Science and Technology, 19, 320–328.
[9] Bull, M.K. et al. The effect of high pressure processing on the microbial, physical and chemical properties of Valencia and Navel orange juice. Innovative food science and emerging technologies 5, (2004) 135-149.
[10] Ferrari et al. The application of high hydrostatic pressure for the stabilization of functional foods: Pomegranate juice. Journal of Food Engineering 100 (2010) 245-253.
[11] Terefe, N.S., Kleintschek, T., Gamage, T., Fanning, K.J., Netzel, G., Versteeg, C., & Netzel, M. (2013). Comparative effects of thermal and high pressure processing on phenolic phytochemicals in different strawberry cultivars. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 19,5765.
[12] Lopez-Malo, A., Palou, E., Barbosa-Canovas, G. V., Welti-Chanes, J., & Swanson, B. (1998). Polyphenoloxidase activity and colour changes during storage of high hydrostatic pressure treated avocado puree. Food Research International, 31,549–556.
[13] Jacobo-Velázquez and Hernández-Brenes, 2010. Biochemical changes during the storage of high hydrostatic pressure processed avocado paste. Journal of Food Science, 75 (6) 64 – 70.
[14] Palou et al., 2000. High pressure-processed guacamole. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 1, 69 – 75.
[15] Meyer H-L., 2010. Conservation : les procédés alternatifs marquent des point. RIA. N°717, pp. 50-51.
[16] Gattegno I., 2005. Traitement thermique, la douceur en plus. RIA. N°659, pp. 46-48.
[17] Meyer H. L., 2002. Conservation : l’innovation en douceur. Process Alimentaire. N°1188, pp. 72-76.
[18] Kaur N, Singh AK. Ohmic Heating: Concept and Applications-A Review. Crit Rev Food Sci Nutr. 2016 Oct 25;56(14):2338-51.
[19] Leizerson S, Shimoni E. Effect of ultrahigh-temperature continuous ohmic heating treatment on fresh orange juice. J Agric Food Chem. 2005 May 4;53(9):3519-24.
[20] Meyer H. L., 2002. Conservation : l’innovation en douceur. Process Alimentaire. N°1188, pp. 72-76.
[21] Cohen Maurel E., 2000. Le courant passe, les tubes vibrent. Process Alimentaire. N°1164, pp. 122-125.
[22] Dutto T., Terral O., 1999. Le tube à passage de courant : un nouveau concept d’échangeur pour une amélioration des procédés. IAA. N°Spécial conservation, pp. 55-59.
[23] Meyer H-L., 2010. Conservation : les procédés alternatifs marquent des point. RIA. N°717, pp. 50-51.
[24] Meyer H. L., 2002. Conservation : l’innovation en douceur. Process Alimentaire. N°1188, pp. 72-76.
[25] Dutto T., Terral O., 1999. Le tube à passage de courant : un nouveau concept d’échangeur pour une amélioration des procédés. IAA. N°Spécial conservation, pp. 55-59.




procédés conservation produits alimentaires

II- Procédés usuels de conservation

 

 

 

 

Elimination des micro-organismes par séparation physique : la microfiltration et l’ultrafiltration

Elle vise à séparer les bactéries d’un liquide par le passage de celui-ci au travers de filtres microporeux grâce à une différence de pression entre l’amont et l’aval. Cette différence de pression est généralement comprise entre 50 et 500 KPa pour la microfiltration et entre 200 et 1000 KPa pour l’ultrafiltration. Il est possible de réaliser la microfiltration de façon tangentielle ou frontale. En revanche, l’ultrafiltration se fait de façon tangentielle. Les filtres utilisés ayant un seuil de coupure inférieur à la taille d’une bactérie (entre 0,1 et 10 micromètres) ils sont capables de les retenir. Les procédés d’ultrafiltration sont même capables de retenir les virus (seuil de coupure de 0,01 à 0,1micromètre).

Le coût électrique de ces procédés est faible (1 à 15 kWh/m3) et il y a peu d’impact sur l’environnement puisque cela ne produit pas d’éléments toxiques. Cependant, il faut noter que la filtration tangentielle ne peut pas se faire en continu. Les filtres se colmatent avec le temps et il est nécessaire de les nettoyer régulièrement, ce qui demande des quantités d’eau relativement importante, de l’énergie et du temps.

La qualité du produit n’est pas altérée par ces procédés. En revanche, ils ne peuvent s’appliquer qu’à des liquides (jus et concentrés de fruits et légumes, produits laitiers…).

 

Destruction des micro-organismes

Par la chaleur

Le traitement des aliments par la chaleur permet une conservation de longue durée.

Il existe deux principaux types de traitements thermiques : la stérilisation et la pasteurisation.

La pasteurisation

La pasteurisation vise à éliminer les micro-organismes pathogènes et d’altération. Elle détruit les bactéries pathogènes sous forme végétative et dénature certaines enzymes et toxines de bactéries. Les spores microbiennes ne sont pas impactées. La conservation de ces produits est couplée à un stockage au froid et parfois un conditionnement sous-vide. Les barèmes sont variables suivant les produits mais la température n’excède pas 100°C. Ils sont définis suivant la résistance de l’élément cible.

Smoothie bio pasteurisé pasteurisation

Smoothie bio pasteurisé – ©Ingrébio

Nous distinguons la pasteurisation basse, la pasteurisation haute et la flash pasteurisation. La pasteurisation basse correspond à un chauffage entre 60 et 65°C (température du produit à cœur) pendant 15 à 30 minutes. Elle est principalement utilisée pour les produits solides. Pour les produits liquides, il est possible d’utiliser les pasteurisations hautes (de 15 à 40 secondes entre 70 et 75°C) et flash (de 1 à 2 secondes entre 85 et 95°C). Le chauffage est suivi d’un brutal refroidissement afin de limiter le plus possible l’impact sur les caractéristiques du produit.

Les liquides permettent des transferts de chaleur importants dus à la convection et la possibilité d’agitation. Il est donc possible d’effectuer des traitements rapides et cela permet de réduire l’impact sur les qualités nutritionnelles et organoleptiques. A l’inverse, le transfert de chaleur au sein des solides est plus difficile et une température trop forte entrainerait une sur- pasteurisation sur les extérieurs et une sous-pasteurisation à l’intérieur. C’est pourquoi les traitements longs et faibles sont privilégiés.

La stérilisation

La stérilisation est un traitement thermique dépassant 100°C et détruisant l’ensemble des micro-organismes et des spores présents dans le produit. L’objectif est de pouvoir conserver le produit plusieurs mois à température ambiante dans un contenant hermétique. Le germe de référence est la spore de Clostridium botulinum considérée comme la plus résistante chez les germes pathogènes susceptibles d’être présents. Pour les mêmes raisons que la pasteurisation, une stérilisation basse est privilégiée pour les solides et une stérilisation haute pour les liquides.

Une technique de stérilisation bien connue, notamment pour le lait : le traitement Ultra Haute Température. Il est utilisé pour la stérilisation d’aliments peu acides comme les produits laitiers et implique de chauffer instantanément le produit à plus de 135°C pendant un temps très court. Deux méthodes de traitement existent. Le procédé UHT direct introduit directement la vapeur dans le produit puis le refroidit très rapidement immédiatement après. La rapidité du traitement permet de mieux préserver les qualités du produit mais il est plus énergivore que le procédé UHT indirect. Le terme indirect fait référence au fait que le produit n’est pas en contact direct avec la source de chaleur (échangeurs thermiques). Ici, la quasi-totalité de l’énergie calorifique peut être récupérée.

Bien qu’il soit autorisé par la réglementation bio, certains labels privés (Nature & Progrès, Demeter…) interdisent le traitement UHT du lait dans leurs cahiers des charges.

Inconvénients

La stabilisation thermique est la technique la plus connue pour conserver les aliments, mais tout traitement thermique, même rapide, s’accompagne d’un effet de cuisson sur l’aliment, soit un impact plus ou moins négatif sur les qualités du produit et que l’on cherche à limiter.

Cet impact se manifeste généralement par une perte de texture (fermeté, croquant…), de matière (exsudation, perte d’eau…), de couleur (destruction des pigments), d’éléments nutritifs thermosensibles (vitamines, enzymes…) et de modification de la saveur.

impact traitement lait naturalité

Evaluation de la qualité du lait sur un critère de naturalité après différents traitements thermiques – ©Kahl et al., 2014

Selon les auteurs, ces différents paramètres sont des indicateurs de l’impact du traitement sur la qualité du lait : plus leurs valeurs sont proches de celles du lait cru plus le procédé de conservation est respectueux du produit[1]. On remarque ainsi que la thermisation du lait (chauffage à 65°C pendant 10 secondes) est le procédé le plus doux tandis que la stérilisation est le plus agressif.

 

 

 

 

Inhibition de la flore microbienne

Par le froid

Le froid permet d’arrêter ou de ralentir l’activité cellulaire, les réactions enzymatiques et le développement des micro-organismes. Il limite ainsi l’altération des aliments et prolonge leur durée de vie. En revanche, les micro-organismes potentiellement présents dans l’aliment ne sont pas détruits et sont capables de reprendre leur activité en cas de retour à une température plus favorable.

Réfrigération

La réfrigération vise à réduire l’activité des micro-organismes par un stockage des aliments à une température positive proche de 0°C. Elle est quasiment exclusivement utilisée en complément d’une autre méthode telle que la mise sous vide ou sous atmosphère modifiée car seule, elle ne permet pas une conservation très longue. En effet les moisissures, levures et certaines bactéries psychrophiles (Pseudomonas par exemple) peuvent continuer à se développer à ces températures.

Congélation, surgélation

C’est un des procédés les mieux acceptés par les consommateurs. Il consiste à abaisser la température du produit à une valeur inférieure à -18°C. A cette température, la croissance des micro-organismes est stoppée (à partir de -10°C pour les bactéries et -18°C pour les levures et moisissures) mais ils ne sont pas détruits pour autant. La vitesse des réactions chimiques est aussi réduite par l’abaissement de température selon la loi d’Arrhenius. Il est donc possible de conserver le produit plusieurs mois. Par exemple pour les fruits et légumes surgelés, la durée indicative de conservation est en général de 30 mois.

En faisant passer à l’état solide l’eau contenue dans le produit (cristallisation de l’eau), la congélation permet également de réduire la quantité d’eau disponible pour les réactions biologiques et donc l’activité des micro-organismes et des enzymes.

Le terme surgélation est utilisé lorsque “la zone de cristallisation (-1 à -5°C) est franchie très rapidement et que le produit est refroidi jusqu’à une température au centre de -18°C” selon Laurent Bazinet (concepts de génie alimentaire). La vitesse de refroidissement est un paramètre primordial, il a un impact direct sur la taille des cristaux de glace formés qui sont plus petits que lors de la congélation, ce qui limite la destruction cellulaire. Cela permet une meilleure sauvegarde de la qualité du produit (texture, saveur et conservation plus longue).

La réglementation[2] précise que les produits doivent être dans un parfait état de fraicheur au moment de leur surgélation et que la température égale ou inférieure à -18°C “à cœur” doit être appliquée le plus tôt possible après la capture, l’abattage ou la préparation.

Le but étant donc de préserver le meilleur état de fraîcheur des produits afin d’améliorer leur durée de conservation et de retrouver le plus possible les qualités organoleptiques et nutritionnels du produit frais au moment de sa décongélation.

Impact sur les qualités du produit

Les propriétés organoleptiques sont peu affectées par la surgélation-congélation (avec néanmoins des effets variables selon les aliments étudiés)[3] et c’est donc “un excellent moyen de maintenir, pendant longtemps, presque inchangées les caractéristiques originelles de nombreux aliments très périssables[4].

Mais une congélation prolongée (plusieurs mois suivant les produits) peut malgré tout entrainer une oxydation de composés tels que les pigments, les vitamines ou les lipides et des réactions enzymatiques (lipase par exemple). Une perte d’eau peut également s’observer au moment de la décongélation, entraînant parfois une modification de la texture du produit. Et pour les fruits, le goût caractéristique de “fruit frais” n’est pas vraiment retrouvé.

Plusieurs effets de la surgélation-congélation sur les fruits et légumes ont été observés[5] :

  • L’exsudation (perte de jus) apparaît à la décongélation, elle est visible, mais considérée non déterminante car celle causée par la cuisson est 5 à 10 fois supérieure. Elle est indépendante de la vitesse de congélation dans les conditions industrielles ;
  • La congélation-surgélation n’altère pas ou très peu les valeurs nutritionnelles d’origine. Dans les étapes de préparation et durant l’entreposage à l’état congelé stable, des pertes peuvent intervenir sur les vitamines les plus labiles. Les fruits ne présentent pratiquement aucune perte de vitamine B pendant un an à -18°C ou moins. Les dégradations apparaissent au bout d’un certain temps dans une première phase dite “High quality time” qui considère que le processus limitant est détectable par l’apparition d’un goût rance, de l’altération de la couleur et la perte de valeur nutritionnelle, particulièrement. Ensuite vient la deuxième phase irréversible où le produit est invendable parce que non consommable. La perte de qualité au cours de l’entreposage est graduelle, cumulative et irréversible ;
  • Sur la valeur nutritionnelle globale, lorsque le processus de congélation est entrepris dans les 3 heures suivant la cueillette, les pertes relatives ne sont pas significatives et restent spécifiques.

Les pertes de carotène dans la plupart des légumes, à de rares exceptions près demeurent entre 5 et 20% après un an à -18°C. Les changements dans la chlorophylle et ses dérivés ont été étudiés sur des choux de Bruxelles congelés par les gaz liquéfiés. Ils affectent la couleur des légumes verts, premier critère visible de changement de qualité, de caractère plus organoleptique pour le consommateur.

Impact écologique

ratio énergie surgélation congélation

Comparaison des ratios d’énergie consommée par la congélation-surgélation, d’après Roux J.L., 1994 – ©Ingrébio

Plus la surface de stockage des produits congelés/surgelés augmente, moins la dépense énergétique est élevée[6]. C’est donc un procédé intéressant pour les productions industrielles d’autant plus que l’énergie électrique peut être obtenue à l’aide d’énergies renouvelables.

 

 

 

Par réduction de l’eau

Plusieurs procédés visent à réduire ou enlever l’eau libre présente dans l’aliment. Le séchage utilisé dans plusieurs fabrications (fromages, charcuteries, fruits,…) permet une meilleure conservation par réduction de l’Aw (water activity) mais modifie aussi fortement les qualités organoleptiques.

La lyophilisation permet à l’eau contenue dans l’aliment de passer directement de l’état solide à celui de vapeur (sublimation) en le plaçant dans des conditions de pression et de température inférieures au point triple de l’eau[7]. Cela consiste donc à surgeler le produit puis le placer à faible pression. De cette manière, le produit ne subit pas de chauffage, ce qui favorise le maintien de qualités organoleptiques proches de celles initiales après réhydratation, sa forme et son aspect sont bien conservés[8]. Cela permet également de préserver les propriétés nutritionnelles de l’aliment (vitamines, antioxydants…)[9].

En revanche, ce procédé est couteux en énergie et à la mise en place de l’installation. Il est donc réservé aux aliments à forte valeur ajoutée tels que le café soluble, les champignons, les herbes aromatiques, les superfruits…

L’atomisation consiste à pulvériser un liquide dans un courant d’air très chaud et avec une humidité relative très faible. De cette manière, l’évaporation est instantanée, ce qui limite les modifications de qualités organoleptiques. Ce procédé s’applique principalement au lait et autres ingrédients en poudre. Il est lui aussi couteux en énergie et les infrastructures nécessaires sont conséquentes.

Par conditionnement sous vide ou sous atmosphère modifiée

La mise sous vide consiste à évacuer l’air et notamment l’oxygène d’un emballage souple grâce à une pompe à vide. Elle permet d’éviter les altérations provoquées par la flore aérobie ainsi que les réactions d’oxydation. Cette technique est majoritairement utilisée en complément d’une réfrigération ou d’une surgélation afin d’augmenter la durée de conservation. Il peut également servir de pré-traitement aux hautes pressions, procédé dont on parlera en partie III.

La mise sous atmosphère modifiée permet de contrôler les conditions de conservation en injectant un mélange de gaz précis à la place de l’air ambiant, à l’intérieur de l’emballage. D’après l’Annexe VIII du Règlement (CE) N°889/2008, les gaz pouvant être utilisés à cet effet en bio, sont l’azote et le dioxyde carbone. Il s’agit souvent de supprimer ou réduire l’oxygène et augmenter le CO2 qui est un inhibiteur de beaucoup de micro-organismes à partir d’une certaine concentration. Comme la mise sous vide, elle est souvent utilisée en complément de la réfrigération.

La mention “conditionné sous atmosphère protectrice” est alors précisée sur l’emballage du produit.

 


[1] Kahl J. et al. Organic food processing: a framework for concept, starting definitions and evaluation. J Sci Food Agric. 2014 Oct;94(13):2582-94.
[2] Décret du 9 septembre 1964 modifié par le décret du 3 décembre 1991.
[3] Bøgh-Sørensen L., 2008. Recommandations pour la préparation et la distribution des denrées congelées. Paris : Institut International du Froid. pp.13-29.
[4] Roux J-L., 1994. Conserver les aliments, comparaison des méthodes et des technologies. Paris : Tec & Doc –Lavoisier, 705 p.
[5] Roux J-L., 1994. Conserver les aliments, comparaison des méthodes et des technologies. Paris : Tec & Doc –Lavoisier, 705 p.
[6] Roux J-L., 1994. Conserver les aliments, comparaison des méthodes et des technologies. Paris : Tec & Doc –Lavoisier, 705 p.
[7] Roux J-L., 1994. Conserver les aliments, comparaison des méthodes et des technologies. Paris : Tec & Doc –Lavoisier, 705 p.
[8] Ratti C. Hot air and freeze-drying of high-value foods: a review. Journal of Food Engineering, Volume 49, Issue 4, September 2001, Pages 311–319.
[9] Orak HH, Aktas T, Yagar H, İsbilir SS, Ekinci N, Sahin FH. Effects of hot air and freeze drying methods on antioxidant activity, colour and some nutritional characteristics of strawberry tree (Arbutus unedo L) fruit. Food Sci Technol Int. 2012 Aug;18(4):391-402.




kombucha boisson lacto-fermentée fermentation

I- Méthodes de conservation traditionnelles

 

 

 

 

Inhibition de la flore microbienne par modification du milieu : la fermentation

Il s’agit de la transformation naturelle d’une substance organique par des micro-organismes :

– les bactéries : unicellulaires, sans noyau, un million d’espèces ;

– les levures : champignons microscopiques unicellulaires, 10 000 espèces ;

– les moisissures : champignons microscopiques formant un mycélium, centaines de milliers d’espèces.

Il existe différents types de fermentations en fonction des micro-organismes impliqués et des produits de la réaction. De manière générale, la fermentation permet la transformation des glucides de l’aliment en acides, gaz ou alcool. De nombreux produits alimentaires existent grâce à la capacité qu’a la fermentation de transformer les aliments (produits laitiers, pain, vin, bière…) mais dans certains cas c’est d’abord dans un but de conservation qu’elle est utilisée. Son pouvoir de conservation se fait grâce à la modification du milieu car le pH acide, l’alcool ou la présence de dioxyde de carbone plutôt que d’oxygène empêchent le développement des autres micro-organismes.

L’utilisation de la fermentation comme méthode de conservation des aliments a été présentée lors du colloque par Claude Aubert, ingénieur agronome spécialiste de l’agriculture biologique et fervent promoteur des aliments fermentés.

La fermentation constitue, avec le séchage, le principal mode de conservation des aliments qu’utilisait l’homme avant l’ère industrielle. Mais en plus de les conserver, elle permet également d’améliorer leur valeur nutritive et/ou leur digestibilité ainsi que leur saveur.

En effet, tout comme le trempage et la germination, la fermentation améliore la digestibilité de certains aliments, comme par exemple les légumineuses, en réactivant les enzymes des graines. Ces dernières vont alors commencer à hydrolyser les nutriments et dégrader par hydrolyse enzymatique de nombreux facteurs anti-nutritionnels : réactivation de l’enzyme phytase qui détruit l’acide phytique (chélateur de minéraux), diminution des teneurs en fibres insolubles (source d’inconfort digestif, chélatrices de minéraux et de vitamines)…

Fermentation lactique

Les bactéries lactiques vont utiliser les glucides de l’aliment pour se développer en les transformant en acide lactique qui acidifie le milieu.

Le développement des bactéries lactiques empêche également celui d’autres bactéries et notamment des bactéries pathogènes (concurrence bactérienne).

Il s’agit donc d’un moyen de conservation très sain et écologique, d’autant plus que les bactéries lactiques présentent d’autres avantages :

Effets bénéfiques des bactéries lactiques

Leur consommation permet d’entretenir voire d’améliorer la flore intestinale, de stimuler le système immunitaire. On leur attribue un rôle protecteur vis-à-vis de certains cancers et notamment celui du côlon et elles auraient un effet thérapeutique en cas de diarrhée.

De plus, elles augmentent la valeur nutritive du produit en produisant des vitamines, et notamment celles du groupe B[1].

Applications

Boisson bio lacto-fermentée fermentation

Boisson bio lacto-fermentée – ©Ingrébio

Les applications sont nombreuses et variées, de la choucroute en passant par les produits laitiers

Dans le lait, on observe en effet une disparition des germes pathogènes au cours de la fermentation lactique : par exemple le taux de Salmonelles diminue considérablement entre le 1er et le 2ème jour de fermentation, pour arriver à un taux proche de 0 à partir du 3ème jour[2].

Cette méthode de conservation par lacto-fermentation est applicable à de nombreux aliments, et notamment les légumes : navet (naveline), concombre et cornichon, carotte, chou-fleur, betterave rouge…

En dehors de ces aliments lacto-fermentés bien connus des Français, Claude Aubert citait également le kimchi, “choucroute” traditionnelle de Corée à base de chou chinois ou le kombucha, boisson vivante lactofermentée (bactéries lactiques et levure) à base de thé et de sucre.

La fermentation permet notamment d’éviter la pasteurisation de ces produits qui aurait en partie détruit les bactéries lactiques et donc leurs bénéfices.

Autre produit traditionnel mais d’Inde cette fois-ci, les idli, qui sont des gâteaux fabriqués en cuisant à la vapeur une pâte fermentée composée au ⅔ de riz et ⅓ de lentilles noires. Ici la fermentation s’opère grâce aux bactéries naturellement présentes dans les lentilles. Il s’agit d’une fermentation principalement lactique mais des levures interviennent également.

Quand on compare les teneurs en vitamines B1, B2 et PP de la pâte avant et après fermentation, on constate une forte augmentation : la fermentation a permis de doubler les teneurs en vitamines B1 et PP, et tripler celle de la vitamine B2[3].

Autres fermentations

Elles font notamment intervenir des moisissures : roquefort et fromages bleus, camembert, ou des levures qui transforment les glucides en alcool et dioxyde de carbone (fermentation alcoolique) : vin, bière, pains et gâteaux à pâte levée….

Le tempeh est un aliment fermenté à base de soja, originaire d’Indonésie. La fermentation se fait grâce à la présence d’un champignon : Rhizopus oligosporus. Ici la conservation de l’aliment ne s’effectue pas par une acidification du milieu mais grâce au développement du champignon qui inhibe celui des bactéries pathogènes.

La teneur en vitamines du tempeh par rapport au soja non fermenté a été étudiée et les résultats indiquent une augmentation globale des vitamines, allant parfois jusqu’à 33 fois pour la vitamine B12 et 47 fois pour la vitamine B2[4].

La fermentation impacte également d’autres paramètres, comme la teneur en antioxydants qui augmente avec le temps de fermentation pour le tempeh d’avoine[5] ou de haricot[6].

 

Inhibition de la flore microbienne par réduction de l’eau

L’élimination partielle ou totale de l’eau contenue dans l’aliment permet d’éviter la prolifération des micro-organismes et ralentit la plupart des réactions chimiques ou enzymatiques d’altération. En revanche, la modification du goût, de la texture et de la valeur nutritionnelle de l’aliment peut être significative.

Séchage

Il peut être effectué par chauffage à différentes températures, ce qui conditionnera l’impact sur le produit.

Dans les principes de la raw food/alimentation vivante, la température appliquée ne doit pas dépasser 42°C afin de conserver le mieux possible les qualités nutritionnelles et organoleptiques du produit.

Dans le cas des produits carnés, le séchage est parfois combiné au fumage. L’action des composés gazeux issus de la combustion de végétaux permet d’aromatiser, de colorer et de participer, avec le séchage, à la conservation de l’aliment grâce à l’action des antiseptiques contenus dans la fumée. Pour les produits bio, le fumage doit être naturel (en opposition aux arômes de fumée ou à la fumée liquide) et réalisé avec des bois non résineux et non traités comme le chêne, le hêtre ou l’aulne. La température ne doit pas être trop élevée afin d’éviter le dépôt de substances toxiques.

Salage

L’aliment est soumis à l’action desséchante du sel soit par salage à sec (répartition du sel directement à la surface de l’aliment) soit par saumurage (immersion dans une solution d’eau salée ou saumure).

Cette technique est utilisée en charcuterie, fromagerie, pour la conservation de certains poissons (hareng, saumon, morue…) ou végétaux (condiments).

Bien que le sel ne soit pas dans le périmètre de la réglementation bio européenne, on privilégiera, pour le salage de produits biologiques, l’utilisation de sel non raffiné et/ou sans additifs.

 


[1] Capozzi V, Russo P, Dueñas MT, López P, Spano G. Lactic acid bacteria producing B-group vitamins: a great potential for functional cereals products. Appl Microbiol Biotechnol. 2012 Dec;96(6):1383-94.
[2] Claude Aubert. Les aliments fermentés traditionnels, une richesse méconnue. Terre Vivante, 1992.
[3] Claude Aubert. Les aliments fermentés traditionnels, une richesse méconnue. Terre Vivante, 1992.
[4] Steinkraus K.H. (1), 1983. Handbook of indigenous fermented foods, Marcel Dekker, New York.
[5] Shengbao Cai et al., 2012. In Vitro Inhibitory Effect on Pancreatic Lipase Activity of Subfractions from Ethanol Extracts of Fermented Oats (Avena sativa L.) and Synergistic Effect of Three Phenolic Acids. J. Agric. Food Chem. 60, 7245−7251.
[6] Reyes-Bastidas M. et al., 2010. Physicochemical, Nutritional and Antioxidant Properties of Tempeh Flour from Common Bean (Phaseolus vulgaris L.). Food Science and Technology International 16: 427.




conservation séchage fermentation salage sous vide

La conservation des produits bio : panorama des procédés compatibles et leurs impacts

 

 

 

 

colloque transformation produits bio rmt actia transfobio

Introduction du colloque du RMT ACTIA TransfoBio, 8 décembre 2016 – ©CrittPaca

Le 8 décembre dernier s’est tenu, à Aix-en-provence, le colloque “Transformation des produits bio : Innovations et perspectives”, organisé par le Réseau Mixte Technologique ACTIA TransfoBio. Le colloque a notamment mis l’accent sur le sujet des méthodes de conservation applicables aux produits bio. La question des procédés pour la transformation bio est très peu développée dans la réglementation bio. Les notions de procédés “doux” ou “respectueux” de la “véritable nature” ou de l’”intégrité” des produits sont souvent abordées, mais restent encore inexplicites. Pour les procédés de conservation notamment, doit-on s’intéresser seulement aux impacts sur la qualité microbienne des produits ? Ou doit-on considérer qu’un procédé est compatible en fonction de ses impacts sur la qualité nutritionnelle et organoleptique, sur le bilan énergétique et/ou sur son impact environnemental ?

Pour rappel, les traitements de conservation appliqués aux aliments ont pour but de préserver leur comestibilité ainsi que leurs propriétés gustatives et nutritives en empêchant le développement des micro-organismes pathogènes ou d’altération qu’ils peuvent contenir.

Il existe 4 grand procédés pour la conservation des aliments. Deux méthodes traditionnelles avec :

  • la fermentation, où les aliments sont transformés par des micro-organismes afin de les conserver et/ou de les améliorer ;
  • le séchage, où l’élimination de l’eau va permettre d’empêcher le développement des bactéries et des moisissures ;

Et des techniques plus modernes avec :

  • la pasteurisation et la stérilisation, où les micro-organismes indésirables sont inhibés ou détruits par la chaleur ;
  • la surgélation, où l’inhibition des micro-organismes indésirables se fait par le froid.

D’autres procédés existent, utilisés depuis des siècles comme le fumage, la conservation dans le sel, le vinaigre, l’huile, le sucre…, ou plus récemment comme la micro et l’ultrafiltration ainsi que les traitements par rayonnements ionisants.

Ainsi, on agit soit sur le développement des micro-organismes : par inhibition de la croissance (température, pH, activité de l’eau, conditions anaérobies) et/ou par concurrence (une flore non pathogène domine la niche écologique), soit sur leur destruction (température, pression, rayons ionisants) ou leur séparation de l’aliment (filtration).

L’efficacité de certaines de ces méthodes n’est cependant pas sans conséquence sur les qualités du produit. Dans le but d’allier sécurité sanitaire et préservation de la qualité du produit, de nouvelles méthodes ont ainsi vu le jour telles que le chauffage ohmique ou les traitements hautes pressions.

Mais quels sont alors les procédés les plus adaptés aux produits bio ?

Dans ses principes applicables à la transformation des produits bio, la réglementation bio indique qu’il faut “faire preuve de précaution lors de la transformation des denrées alimentaires, en utilisant de préférence des méthodes biologiques, mécaniques et physiques[1]. Ainsi, mise à part l’utilisation de rayonnements ionisants ou d’organismes génétiquement modifiés qui y est clairement interdite, il n’y a actuellement pas d’informations plus précises concernant les procédés de conservation des produits bio.

Après un panorama des principales techniques pouvant être utilisées pour la conservation des produits bio, nous essaierons donc de comparer les procédés sur les critères de respect du produit et de l’environnement cités précédemment, dans l’état actuel de nos connaissances.

 

Auteur : Juliane L’Hermet

Un dossier préparé par Laure Fache, Quentin Landreau et Lovelyse Lete Zitongo, étudiants à l’ONIRIS.


[1] Règlement (CE) N°834/2007.




Cellule de visualisation agitee Eau subcritique (laboratoire LM2P2) - ©Universite Aix Marseille

IV – Perspectives pour les fluides supercritiques pour l’agro-alimentaire ?

 

 

 

 

De nouvelles techniques d’extraction utilisant les propriétés des fluides supercritiques ou subcritiques sont en cours d’exploration. C’est ainsi le cas de l’extraction par eau subcritique, procédé également appelé eau chaude, eau sous pression. En effet, l’eau dans sa phase subcritique peut solubiliser certains composés hydrophobes et être utilisée pour extraire des produits végétaux. Par exemple, elle permet de prélever de manière sélective des antioxydants phénoliques (à partir de raisin) faiblement solubles dans l’eau tout en travaillant à température et pression faibles (Pression : 15 à 100 bar ; Température : 150 à 250°C) sans utilisation de co-solvant. Cette technique est particulièrement intéressante pour les matières premières humides. Ce procédé est beaucoup plus récent que l’extraction par CO2 supercritique et son industrialisation est en cours de développement.

Au-delà des usages comme solvant d’extraction, le CO2 supercritique est également utilisé comme vecteur pour véhiculer les extraits au sein d’une matrice solide tels que des poudres. Un des procédés mis en œuvre est l’imprégnation par CO2 supercritique. Il consiste à mettre en contact une solution supercritique avec la substance à imprégner (exemple extrait) et son support (exemple maltodextrine). Une décompression brutale est alors appliquée permettant le dépôt de l’extrait au cœur de la substance à imprégner pendant que le CO2 est éliminé sous forme gazeuse. Ce procédé repose sur les propriétés combinées de liquide et de gaz en phase supercritique à savoir une haute diffusivité associé à une forte densité. Il est également possible de sécher directement des extraits sans utilisation de support en pulvérisant le CO2 supercritique et l’extrait liquide à travers une buse. Ce procédé, de micronisation, s’opère en conditions opératoires douces et permet de préserver les composés thermolabiles.[1]

Les opérations d’imprégnation et micronisation peuvent être réalisées en ligne après l’opération d’extraction. Ces procédés s’appliquent également à des produits non issus de l’extraction par CO2 supercritique tels que des extraits obtenus par des procédés conventionnels. Ces procédés sont plus utilisés dans les domaines de la cosmétique et la pharmaceutique mais des travaux récents portent sur l’utilisation en agro-alimentaire.

Salmonelle non traitee - ©White et al. Journal of biotechnology 123

Salmonelle non traitée – ©White et al. Journal of biotechnology 123

Dans un autre registre, les fluides supercritiques peuvent également offrir de nouvelles possibilités pour la débactérisation de denrées alimentaires. Ainsi, le procédé est utilisé industriellement en Allemagne pour le traitement de plantes à parfums et aromatiques ou en Asie pour la destruction des charançons dans la farine de riz. Des travaux de recherche sont en cours pour utiliser le dioxyde de carbone ou le dioxyde d’azote, seul ou combiné à d’autres technologies telles que les ultra-sons pour inactiver les virus et bactéries dans des fluides (jus de fruits, lait …). Le recours à ces procédés présente un intérêt pour des composés biologiques sensibles à la chaleur ou comme alternative à l’irradiation.

 

Conclusion

Les technologies fluides supercritiques présentent un large panel d’applications. Technologies « clean-label » par définition, elles sont à étudier comme un des outils à la disposition de la R&D pour apporter des solutions technologiques à des problématiques de séparation, purification, concentration, séchage, élaboration de poudres… Elles sont particulièrement adaptées pour les composés thermosensibles afin de proposer des produits authentiques proches des matières premières fraîches. Par ailleurs, les progrès réalisés ces dernières années dans les technologies haute pression permettent d’atteindre de nouvelles performances techniques permettant de proposer des produits compétitifs.

 


[1] Exemple de travaux récents : micronisation de baies canadiennes – CEPROQ – 14ème EMSF 2014 – Mai 2014




Pigments en poudre - ©IFS

III – Applications industrielles bio de l’extraction / fractionnement par CO2 supercritique

 

 

 

 

Le secteur agroalimentaire est le premier domaine de production industrielle dans lequel le CO2 supercritique a été utilisé dès la fin des années 1970 avec l’extraction de la caféine du café et de l’amertume du Houblon. Ce procédé a été largement éprouvé au niveau industriel car on estime que 50 % de la caféine, au niveau mondiale, est extraite par le CO2 supercritique. Plus récemment, la société DIAM Bouchage (France) a basé son développement sur la production de bouchons de liège débarrassés de la molécule responsable du «goût de bouchon » dans le vin par extraction au CO2 supercritique. Ce sont ainsi plus de plus de 2 milliards de bouchons de liège qui sont traités chaque année pour extraire cette substance indésirable. Dans le même intervalle de temps, des industriels coréens leaders en agro-alimentaire se sont lancés dans la production d’huile de sésame par CO2 supercritique afin de s’affranchir de l’utilisation de solvants mais également dans le but d’obtenir une huile enrichie en antioxydants. Les développements les plus récents et spectaculaires concernent l’extraction de l’astaxanthine (puissant antioxydant) à partir de micro-algues.

Extrait d'algue obtenu par extraction CO2 supercritique

Extrait d’algue obtenu par extraction CO2 supercritique – ©NateCO2

Il y a ainsi environ 350 unités industrielles utilisant les procédés fluides supercritiques avec des équipements pouvant aller de 500 litres à 30 000 litres de capacité d’autoclave. Jusque dans les années 2000, l’Europe détenait le plus grand nombre d’installations, elle a été supplantée depuis par l’Asie. Toutefois, l’Europe reste un acteur incontournable avec de nombreux laboratoires et industriels (équipementiers, sous-traitants) innovants. La France est positionnée parmi les pays leaders en Europe aux côtés de l’Allemagne, le Royaume-Uni, l’Italie et l’Espagne.

Le recours à cette technologie dans le domaine des produits biologiques est récent aussi bien en alimentaire qu’en cosmétique. On observe que la majorité des produits proposés sur le marché des produits issus de l’agriculture biologique et traités par fluides supercritiques sont des extraits de plantes, de graines ou de céréales commercialisés soit pour leur puissance aromatisante, leurs propriétés anti-inflammatoires, antioxydantes, colorantes. Citons par exemple :

  • Extrait supercritique de Millet[1][2]
  • Extrait CO2 d’argousier pulpe et graines[3]
  • Complément alimentaire à base d’extrait supercritique d’ail[4]
  • Extraits de paprika Bio[5]
  •  …

Dans le domaine des produits issus de l’Agriculture Biologique et suite à l’étude prospective menée par Organics Cluster en Avril dernier, il est ressort qu’un des enjeux du Bio est clairement de se différencier par l’innovation. Citons ainsi l’exemple de la démarche conduite par la Distillerie Bleu Provence[6]. Cette société basée en Drôme perpétue depuis 1939, la distillation des lavandes et des plantes aromatiques pour en extraire des huiles essentielles biologique. La société s’est intéressée aux technologies d’extraction par fluides supercritiques dans le but de diversifier sa gamme de produits. Cette démarche a été rendue possible par l’installation d’un nouvel outil d’extraction par CO2 supercritique à Nyons au cœur de la production de plantes aromatiques : la plateforme EXTRALIANS. Cette proximité entre l’outil d’extraction et la matière première a permis à la société de développer une échantillothèque d’une quinzaine d’extraits de plantes locales dont la lavande. Ainsi, des extraits CO2 supercritique obtenus à partir de fleurs de lavandes biologiques sont commercialisés et utilisés notamment dans des glaces.

Par ailleurs, l’extraction / fractionnement par CO2 supercritique peut être une opportunité à explorer le domaine des protéines végétales, tendance importante dans les produits biologiques. En effet, les applications liées à la valorisation des tourteaux gras obtenus par pression à froid de graines de tournesol pour l’alimentation humaine sont explorées par l’utilisation de CO2 supercritique. Citons ainsi les travaux de recherche récents de NateCO2[7] sur l’extraction d’huiles résiduelles de ces tourteaux de tournesol permettant de réduire la teneur en matières grasses de 10 -15 % (w/w) à 2 % augmentant ainsi la teneur en protéine jusqu’à 55 %. Cette extraction a été réalisée à des pressions et températures relativement basses (300 bar et 50 °C) permettant d’utiliser des équipements standards d’extraction par CO2 supercritique. De la même façon, l’extraction par fluide supercritique est utilisée pour retirer les huiles résiduelles présentes dans le riz complet. Ce procédé est mis en œuvre par des industriels coréens dans le but de commercialiser un riz enrichi en protéines.

Produits nutraceutiques distribues aux USA - ©DrJ.King-CFS-University of Arkansas

Produits nutraceutiques distribués aux USA – ©Dr J.King -CFS-University of Arkansas

 


[1] Nateco2 (producteurs) – A.O.T (distributeurs), Allemagne
[2] Source Flavex® : extrait supercritique de millet (bio)
[3] Source bilby-co.com
[4] Source Clinithol – Diet horizon (boutique-nature-bio.com)
[5] Source Flavex®
[6] www.distillerie-bleu-provence.com
[7] Proteins and carotenoids – Innovative CO2 extracts – Klasik and all. – Nateco2 – 14ème EMSF 2014 – Mai 2014




Pilote RetD d'extraction-fractionnement par CO2 supercritique (Plateforme Extralians) - ©M.Bore

II- Extraction / fractionnement par CO2 supercritique

 

 

 

 

Les procédés d’extraction / fractionnement par CO2 supercritique permettent de :

  • Isoler et prélever avec une grande précision une molécule ou un composé, soluble dans le CO2
  • Eliminer une contamination au cœur ou en surface d’un matériau solide (odeur ou goût indésirable, substance allergogène…)
  • Obtenir une molécule ou un composé en préservant toute son intégrité et tirer pleinement profit des qualités qui lui sont propres (principes actifs…)
  • Traiter des produits sensibles à la chaleur
  • Réaliser des économies d’eau – production en voie sèche
  • Séparer des familles de molécules très voisines chimiquement, des mélanges complexes

 

L’extraction par CO2 supercritique : comment ça marche ?

Il consiste à faire circuler du CO2 supercritique (sous pression et température), à travers une matière au sein d’une enceinte sous pression appelée autoclave. Le CO2 dans sa phase supercritique entraine alors avec lui les molécules cibles. Une opération de décompression est ensuite effectuée afin de descendre en dessous de la pression critique et pouvoir récupérer l’extrait ou le contaminant à travers une ou plusieurs enceintes appelées séparateurs. A la dépressurisation, le CO2 est libéré sous forme gazeuse (ré-exploitable) et le composé recherché sous forme liquide, pâteuse ou solide. Le CO2 est ensuite refroidi (liquéfié) afin de pouvoir être réutilisé dans un nouveau cycle d’extraction.

L’extraction par CO2 supercritique est un terme généralement utilisée pour le traitement de produits solides ou pâteux. Dans le cas de traitement de produits liquides, on parlera plus de fractionnement. Le fractionnement consiste à faire circuler un fluide supercritique à contre-courant de la solution à traiter dans une colonne multi-étage. C’est un procédé continu. Le fractionnement est également le terme utilisé pour effectuer une opération de séparation à l’issue de l’étape d’extraction par CO2 supercritique. Pour cela, on modifie les paramètres de décompression au sein des séparateurs. On peut ainsi obtenir avec une même matière première plusieurs produits différents.

Schema simplifie d'extraction par CO2 supercritique

Schéma simplifié d’extraction par CO2 supercritique – ©IFS

 

L’extraction par CO2 supercritique : pour quels produits ?

Le CO2 à l’état supercritique agit comme un solvant non polaire et hautement sélectif. Comme tout solvant, il présente des affinités avec un certains types de molécules. Dans le cas du CO2, ce sont des molécules peu polaires tels que des huiles, des lipides, des composés volatiles présents dans les arômes, certains pesticides, des tocophérols (présents dans la vitamine E et utilisés comme antioxydants). Toutefois, la palette de composés extractibles ne s’arrête pas là car le CO2 supercritique peut voir sa polarité modifiée par l’ajout d’un « dopant » polaire communément appelé co-solvant (généralement de l’éthanol) afin de pouvoir extraire des molécules de plus en plus polaires telles que certains colorants (exemple caroténoïdes) ou pigments. Par ailleurs, afin de pouvoir augmenter la polarité du CO2 sans avoir recours à un co-solvant, de nouvelles unités fonctionnant à haute pression (>400 bar) ont été développées. Ces équipements sont d’autant plus intéressants qu’ils peuvent permettre d’accélérer les vitesses d’extraction. Il reste à noter que pour le moment les unités fonctionnant à hautes pressions présentent un coût d’investissement plus élevé que les unités conventionnelles et qu’il convient au préalable de bien évaluer à travers les études préliminaires le besoin de recourir aux hautes pressions en fonction des objectifs recherchés.

Le recours aux procédés d’extraction par CO2 supercritique conduira à des produits ou ingrédients aux profils différents de ceux obtenus par les procédés dits classiques (hydrodistillation, extraction par solvant, distillation moléculaire), quelle que soit leur finalité. Cette caractéristique est à prendre en considération dès la phase de développement d’un nouveau produit. C’est pourquoi, dans le cas d’un développement de nouveaux produits ou d’optimisation de procédé, il convient de partir des fonctionnalités recherchées dans le produit final et de vérifier si l’extraction ou le fractionnement par CO2 supercritique sont adaptées à la nature des substances à extraire ou des matières à purifier. Ces technologies d’extraction sont un outil parmi d’autres existants et le couplage entre différentes technologies est de plus en plus fréquent.

Unite semi-industrielle d'extraction-fractionnement par CO2 supercritique (Plateforme Extralians) - ©M.Bore

Unité semi-industrielle d’extraction-fractionnement par CO2 supercritique (Plateforme Extralians) – ©M.Boré

Ces technologies, malgré leurs atouts indéniables, ont connu un développement assez lent notamment par rapport à leur coût. Cet argument tend à disparaître au fur et mesure des progrès accomplis dans les technologies hautes pression. Ainsi, l’investissement peut rester plus élevé qu’avec d’autres technologies classiques mais le coût opératoire est inférieur et le retour sur investissement attractif. Par ailleurs, ces dix dernières années, des progrès technologiques ont été faits dans les technologies sous pression ce qui a permis de faire baisser le coût des équipements. En outre, de plus en plus de sociétés proposent des prestations de R&D ou de sous-traitance à façon dans le domaine agro-alimentaire. Citons par exemple en France : Atelier Fluides Supercritiques (Plateforme EXTRALIANS) à Nyons, Hitex à Vannes, Innovation Fluides Supercritiques à Valence, CRITT Génie des Procédé-Laboratoire Génie Chimique à Toulouse. Certains tels que Hitex et Atelier Fluides Supercritiques sont agrées par ECOCERT pour le traitement de produits issus de l’agriculture biologique. En Allemagne, les sociétés FLAVEX et NATECO2 proposent des extraits CO2 issus de l’agriculture biologique.




Zoom sur un separateur au laboratoire IFS - ©S.Chapuis

I– A propos du CO2 supercritique

 

 

 

 

Le terme « CO2 supercritique » interpelle que l’on soit scientifique ou non et amène inévitablement les questions suivantes : Qu’est-ce que c’est ? A quoi cela sert ? Comment cela marche ? Quelles sont les applications industrielles ?

Le CO2 supercritique : Qu’est-ce que c’est ?

Le CO2 supercritique est obtenu en chauffant du dioxyde de carbone au-delà de sa température critique (31 °C) et en lui appliquant une pression supérieure à sa pression critique (74 bars). Dans cette phase, il présente alors un comportement intermédiaire entre l’état liquide et l’état gazeux, avec des propriétés particulières : une masse volumique élevée comme celle des liquides, un coefficient de diffusivité intermédiaire entre celui des liquides et des gaz, et une faible viscosité (comme celles des gaz) (Figure 1).

Le CO2 dans sa phase supercritique, présente l’avantage d’être un solvant « vert » totalement neutre, non toxique, non polluant, non inflammable. Il peut être mis en œuvre à des températures voisines de l’ambiante (40 à 60 °C) respectant ainsi la nature chimique des composants thermosensibles. Les pressions de travail, élevées, sont facilement atteignables avec les technologies disponibles aujourd’hui. De plus, le CO2 est largement disponible à haute pureté et à bas prix. Il est possible de voir visuellement le comportement du CO2 dans sa phase supercritique. De nombreuses vidéos permettant de visualiser ce comportement entre mi-gaz et liquide sont disponibles sur internet.[1]

Diagramme de phases d'un corps pur - ©IFS.jpg

Diagramme de phases d’un corps pur – ©IFS

Tout corps pur possède un point critique déterminé par une pression et une température dites critiques au-delà duquel le composé est « supercritique ». On appelle le couple (Tc, Pc) coordonnées critique du corps pur.

 

Le CO2 supercritique : A quoi cela sert ?

De part ses propriétés de solvant en phase supercritique, le CO2 supercritique peut être utilisé dans l’ensemble des opérations unitaires faisant appel, dans les procédés conventionnels, à des solvants organiques. Le panel des applications utilisant le CO2 supercritique est ainsi large et concerne de nombreuses opérations unitaires et secteurs d’activités variés tels que : les procédés d’extraction/fractionnement de produits végétaux utilisés en agro-alimentaire, cosmétique ; les procédés d’élaboration de poudres pharmaceutiques ; les procédés de recyclage de polymères ; les procédés de teinture de textile….

Le recours aux technologies des fluides supercritiques s’effectue pour différentes raisons. La première qui vient naturellement est le souci de trouver une alternative durable aux procédés conventionnels. Ces technologies sont un exemple de mise en œuvre des douze principes de la chimie verte[2]. Au-delà du caractère « clean-label », les technologies fluides supercritiques sont recherchées pour leur performance technique afin de lever des verrous technologiques, d’optimiser un procès de fabrication, développer de nouveaux produits. Ils peuvent répondre à différentes problématiques : atomisation, concentration, cristallisation, purification, enrichissement, nettoyage… La liste des applications s’enrichit d’années en années au fur et à mesure des nouvelles découvertes scientifiques et des évolutions des équipements proposés[3].


[1] v.YouTube : mots clés « supercritique », « supercritical fluid ». Par exemple :  » activité 5 : l’état fluide supercritique  » – Editions Nathan.
[2] Stéphane SARRADE, « Quelles sont les ressources de la chimie verte ? », EDP Sciences, sept. 2008
[3] www.portail-fluides-supercritiques.com




Extraits de graines de tournesol au laboratoire IFS - ©S.Chapuis

Le CO2 supercritique : une voie à explorer pour les ingrédients biologiques

LOGO_IFS

Un dossier proposé par Karine Seaudeau, déléguée générale IFS (Innovation Fluides Supercritiques)
www.portail-fluides-supercritiques.com

 

Un des enjeux majeurs que doivent relever la recherche et l’industrie d’ici 2050 est de nourrir une population croissante (9.5 milliards d’habitants prévus en 2050) tout en préservant les ressources naturelles et en limitant l’impact sur l’environnement. L’industrie agro-alimentaire, pour fournir une alimentation durable, est au cœur de ces enjeux. Selon Organic Monitor, organisateur du « Sustainable Food Summit 2014 », de nouvelles tendances se dessinent afin de relever ces défis[1] : alternatives aux protéines animales, développement de « clean-label », développement de nouvelles pratiques d’agriculture durable, développement de nouvelles technologies.

Poussées ainsi par ces nouveaux défis, des technologies éprouvées industriellement sur certaines niches sont redécouvertes et ont le vent en poupe. C’est notamment le cas, des technologies fluides supercritiques qui ne cessent de se développer ces cinq dernières années dans les domaines de l’extraction et la purification par CO2 supercritique ainsi que sur des procédés plus novateurs tels que l’imprégnation, la micronisation, ou l’extraction en eau subcritique.

Plantes et tubes à essais - Fotolia

Plantes et tubes à essais – Fotolia

Ces procédés sont particulièrement intéressants pour les produits issus de l’agriculture biologique (alimentaire et cosmétique) car ils permettent d’obtenir de nouveaux ingrédients, proches de la matière première. Les composés obtenus, grâce à la relative basse température et au caractère chimiquement inerte du gaz carbonique respectent la « matrice » originelle (plantes, algues, céréales) et la nature des molécules extraites. Ainsi, les composants les plus thermosensibles ne sont pas détériorés ce qui est particulièrement intéressant pour converser les vitamines, arômes, antioxydants …). La majeure partie des ingrédients alimentaires concernés sont des extraits aromatisants pour préparations salées ou sucrées ; des extraits riches en antioxydants ; des extraits riches en pigments. Les applications concernent également des produits finis tels que les huiles, des compléments alimentaires enrichis en protéines.

Le présent dossier fera le point sur le fonctionnement des technologies d’extraction, fractionnement (purification) par CO2 supercritique, leurs avantages, limites en illustrant d’exemples industriels concrets dans le domaine conventionnel ainsi que dans le domaine des ingrédients biologiques. Enfin, un éclairage sera apporté sur la présentation des procédés parfois moins connus que sont l’imprégnation, la micronisation, la débactérisation  ou l’extraction en eau subcritique.


 


[1]  Les défis de l’alimentation durable soulevés au Sustainable Foods Summit Europe 2014. Ingrebio.fr (25/07/2014)