Technologie de séchage des aliments : Infrarouge lointain, micro-ondes, congélation sous vide

Dans la production alimentaire, il existe de nombreuses méthodes de séchage des aliments. Ces techniques de séchage peuvent être classées en fonction de différents critères :

• Par la pression de l'environnement d'exploitation : Séchage atmosphérique et séchage sous vide.
• Par mode opératoire : Séchage par lots et séchage en continu.
• Par la méthode du transfert de chaleur : Séchage par convection, séchage par conduction et séchage par rayonnement.

Le séchage par rayonnement peut également être divisé en séchage par infrarouge lointain et en séchage par micro-ondes en fonction des mécanismes de transfert de chaleur.

Parmi ces techniques de séchage des aliments, le séchage par infrarouge lointain, le séchage par micro-ondes et la lyophilisation sous vide sont relativement répandus ces dernières années. Voici une présentation détaillée des avantages de ces techniques de séchage courantes.

Le séchage par infrarouge lointain utilise éléments de rayonnement infrarouge lointain (par exemple tubes chauffants en fibre de carbone pour l'infrarouge lointain) qui émettent des rayons infrarouges lointains absorbés par l'objet chauffé et directement transformés en énergie thermique, ce qui permet de sécher l'humidité. Les rayons infrarouges sont des ondes électromagnétiques dont la longueur d'onde est comprise entre 0,72 et 1000μm. Les rayons infrarouges lointains sont généralement ceux qui se situent entre 5,6 et 1000μm, tandis que les rayons inférieurs à 5,6μm sont appelés rayons infrarouges proches.

Le séchage par infrarouge lointain s'est rapidement développé dans le domaine du séchage des aliments. Au cours du processus de séchage, les surfaces et les molécules internes des aliments peuvent absorber simultanément les rayons infrarouges lointains, ce qui permet d'obtenir des vitesses de séchage élevées et une grande efficacité de production. Le temps de séchage est typiquement la moitié de celui du séchage infrarouge normal et un dixième de celui du séchage à l'air chaud. Le séchage par infrarouge lointain est économe en énergie, la consommation d'énergie étant inférieure de moitié à celle du séchage par proche infrarouge. En outre, il s'agit d'un équipement à petite échelle, dont les coûts de construction sont faibles et qui permet d'obtenir un produit séché de grande qualité. Les fours à infrarouge et les fours tunnels sont des équipements courants dans la production de l'industrie alimentaire.

Le séchage par micro-ondes utilise le chauffage par micro-ondes pour sécher l'humidité des matériaux. Les micro-ondes sont des ondes électromagnétiques alternatives à haute fréquence dont les fréquences varient de 300 MHz à 3000 GHz et les longueurs d'onde de 1 à 1000 mm. Les fréquences de chauffage couramment utilisées sont 915MHz et 2450MHz.

Le séchage par micro-ondes présente les avantages suivants :

• Vitesse de séchage rapide et temps de chauffage court : La chaleur est directement générée à l'intérieur du matériau plutôt que d'être transférée de l'extérieur, ce qui permet un chauffage uniforme sans que la surface ne soit brûlée, tandis que l'intérieur reste humide.
• Évaporation efficace de l'humidité : L'humidité absorbe plus de chaleur que les substances sèches, ce qui facilite son évaporation, tandis que le matériau lui-même absorbe moins de chaleur. Cela permet de conserver la couleur, l'arôme et la saveur d'origine de l'aliment, et ses composants nutritionnels sont préservés.

Les fours à micro-ondes sont la méthode de chauffage par micro-ondes la plus répandue dans la vie quotidienne. Toutefois, en raison de rapports faisant état de la nocivité des micro-ondes pour l'homme au cours des dernières années, l'utilisation des micro-ondes pour le chauffage des aliments a légèrement diminué.

Le séchage des aliments sous vide empêche l'oxydation et la détérioration des composants facilement oxydables de la matière. En outre, l'environnement à basse pression et pauvre en oxygène peut tuer ou inhiber certains micro-organismes. Le séchage des aliments à basse température préserve les composants sensibles à la chaleur, minimisant la perte de substances nutritives et aromatiques, conservant ainsi les composants originaux de l'aliment et préservant sa couleur, son arôme et sa saveur.

La lyophilisation sous vide, également connue sous le nom de séchage par sublimation ou simplement de lyophilisation, consiste à congeler la matière humide, puis à sublimer directement l'eau contenue dans la glace en vapeur d'eau sous vide, ce qui permet de la déshydrater et de la sécher. L'ensemble du processus de lyophilisation comprend trois sous-processus : la congélation du matériau, le séchage par sublimation et le séchage par désorption.

Les matières alimentaires sont congelées avant d'être déshydratées pour former une structure squelettique stable. Après le traitement sous vide et la sublimation de l'eau, la structure squelettique reste stable et conserve la forme originale du produit séché. Pendant le séchage, la matière alimentaire forme une structure poreuse, ce qui permet une bonne solubilité et une bonne réhydratation.

L'eau contenue dans la matière alimentaire existe sous forme de cristaux de glace après la congélation, les substances dissoutes d'origine étant uniformément réparties dans la matière. Pendant le traitement sous vide, ces substances dissoutes précipitent, évitant ainsi le durcissement de la surface causé par la migration interne de l'humidité transportant les substances dissoutes vers la surface. L'étape finale de la lyophilisation se déroule toujours sous vide, ce qui permet une déshydratation complète. Les produits lyophilisés ont une faible activité de l'eau et, lorsqu'ils sont associés à un emballage spécial sous vide ou rempli d'azote, ils peuvent être stockés à température ambiante pendant de longues périodes. Cela élimine la nécessité d'une chaîne du froid coûteuse pendant le transport, et les produits lyophilisés sont plus légers et plus faciles à transporter.

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