Installation multiprocessus pour l'enrichissement des protéines

IMPROVE étudie les procédés d’enrichissement protéique

Une installation multi-processus pour tester l’ensemble de la chaîne de transformation de manière flexible

La demande croissante de protéines végétales enregistrée ces dernières années pousse l’industrie et la recherche à collaborer pour développer de nouveaux systèmes alimentaires durables. Les efforts se concentrent sur les protéines provenant de céréales, de légumineuses, d’algues et de champignons. Celles-ci ont moins d’impact sur l’environnement que les sources de protéines animales et ont une multitude d’applications.

IMPROVE travaille avec un large éventail de matériaux pour des applications dans le domaine de l’alimentation humaine et animale.
Il nous fallait un procédé compatible avec les pratiques alimentaires conventionnelles.
Denis Chereau, PDG d’IMPROVE

À une heure au nord de Paris, à Amiens, se trouve le centre de recherche et de développement d’IMPROVE Innov. Celle-ci aide plus de 300 producteurs alimentaires dans le monde entier à développer de nouveaux systèmes alimentaires pour répondre aux exigences changeantes des clients. Ses compétences dans le domaine des protéines vont de la transformation par voie sèche et humide à l’analyse de propriétés telles que la composition des produits, leur digestion, les caractéristiques des particules et leur fonctionnalité.

La palette de matières premières est assez large : céréales, légumineuses, oléagineux, coproduits de l’industrie agroalimentaire humaine et animale, algues, insectes et micro-organismes. En recherchant un procédé d’enrichissement en protéines pour diverses farines végétales, IMPROVE a estimé que le fractionnement à sec par broyage et sélection à l'air présentait un très fort potentiel.

L’installation multi-processus d’Hosokawa Alpine permet de mener des essais sur l’ensemble de la chaîne de transformation

« IMPROVE travaille avec un large éventail de matériaux pour des applications dans le domaine de l’alimentation humaine et animale. Il nous fallait un procédé compatible avec les pratiques alimentaires conventionnelles » explique Denis Chereau, PDG d’IMPROVE. C’est pourquoi la décision a été prise de choisir l’installation multi-processus d’Hosokawa Alpine. En tant que leader mondial sur le marché de la manipulation des poudres et du traitement des poudres sèches, le fabricant de machines basé à Augsbourg, en Bavière, et sa maison mère japonaise implantée à Osaka, offrent la solution de processus pour la recherche et le développement : Une combinaison de broyage ultra-fin et de sélection à air haut de gamme pour l’enrichissement de diverses farines de légumineuses, par exemple fèves, pois ou lentilles.

L’installation de production à échelle de laboratoire démontre les possibilités de traitement dans l’ensemble du processus par voie sèche. Le décorticage des matières premières, le broyage gros et fin jusqu’à la gamme des µm ainsi que la sélection à l’air précise de la farine broyée. Complétée par un sélecteur en zigzag, l’installation multi-processus réunissant un broyeur à lit fluidisé et à jets d’air opposés, un broyeur sélecteur, un broyeur fin à impact et un sélecteur à air de haute précision devient un outil polyvalent dans le processus de déplacement protéique pour la recherche et le développement.

Dans la première étape du processus de déplacement protéique, les légumineuses ouvertes sont décortiquées à l’aide du sélecteur en zigzag par simple sélection à air. Les légumineuses décortiquées sont ensuite broyées en farine fine à l’aide du broyeur fin à impact UPZ.

La principale difficulté du déplacement protéique se situe dans les deux étapes suivantes : les agglomérats de protéines et d’amidon présents dans la farine doivent être séparés par un broyage doux de manière à ne pas détruire les particules d’amidon libérées lors du processus.

Avec le broyeur sélecteur ZPS, qui réunit un broyeur fin à impact et un sélecteur dynamique, le problème disparaît. Le broyeur assure une limite supérieure claire de granularité dans le processus de broyage.

La séparation des protéines et de l’amidon dans les farines de légumineuses est rendue possible par une technologie de sélection à air de haute précision avec le sélecteur à air Alpine Turboplex ATP. Les produits finaux sont une fraction riche en protéines et une fraction riche en amidon. Des teneurs en protéines allant jusqu’à 65 % avec un rendement de 30 % peuvent être atteintes pour une grande diversité de matériaux. Ce qui est génial, c’est que tout est fait selon un processus durable et écologique, sans eau et avec une faible consommation d’énergie.

Installation multi-processus chez IMPROVE — Installation d'une installation multi-processus dans le Protein Center d'IMPROVE.

L’installation multi-processus est le bon outil pour développer la meilleure solution possible pour des ingrédients alimentaires durables d’origine végétale et riches en protéines.
Denis Chereau, PDG d’IMPROVE

Les machines de niveau laboratoire peuvent être rapidement échangées sur le corps du système. Un large éventail d’équipements, tels que différents disques à broches, batteurs à plaques, buses et roues de sélection, permet de tester une grande variété de réglages de la machine afin de trouver des solutions de processus spécifiques au client.

Comme toutes les machines sont conçues, fabriquées et assemblées par Hosokawa Alpine, l’installation multi-processus donne une bonne estimation du processus de production ultérieur.

Une fois les bons réglages trouvés, le centre d’essais d’Hosokawa Alpine présente un plan réalisable de mise à l’échelle industrielle. Des essais peuvent alors être effectués sur des machines de production plus importantes, dont le rendement peut atteindre plusieurs centaines de kilos par heure.

Science et industrie : coopération pour relever de futurs défis

Satisfaire la demande mondiale de protéines de manière durable est un obstacle qui doit être surmonté à la fois par l'industrie et par la recherche. C’est pourquoi les coopérations deviennent de plus en plus importantes, par exemple pour allier science et génie mécanique.

« Hosokawa Alpine est une entreprise très professionnelle et nous sommes sûrs qu’IMPROVE et Hosokawa Alpine continueront à travailler en étroite collaboration à l’avenir pour développer de nouveaux processus avec nos clients » déclare Denis Chereau. « L’installation multi-processus est le bon outil pour développer la meilleure solution possible pour des ingrédients alimentaires durables d’origine végétale et riches en protéines ».