Procédés

Transformation durable : l’Institut Fraunhofer change la donne

18 mai 2018 - Stéphanie Perraut

Le projet européen Susmilk, piloté par l'Institur Fraunhofer Umsicht, constitue une boîte à outils de solutions durables pour la transformation laitière.


Valoriser au maximum la matière première, réduire les rejets d’eau et les consommations d’énergie. Le centre de recherche allemand Fraunhofer a pris à bras le corps ces enjeux tant économiques qu’écologiques de l’industrie agroalimentaire. Lors du récent salon Anuga FoodTec, il a présenté plusieurs projets remarquables en la matière. Au menu, des procédés existants significativement optimisés mais aussi de nouvelles étapes de transformation avec des technologies inédites.

La substantifique moelle des matières premières

L’Institut Fraunhofer Umsicht (technologies de l’environnement, de la sécurité et de l’énergie) s’est penché sur l’augmentation du rendement d’opérations classiques et sur une valorisation plus poussée des co-produits. Sont par exemple concernés les tourteaux céréaliers obtenus par pressage ou les marcs de fruits issus de la fabrication des jus, qui contiennent encore des ingrédients à valeur ajoutée. Afin de récupérer ces substances inutilisées comme les protéines, l’Institut Umsicht a développé toute une gamme de procédés. «Nous pouvons par exemple utiliser une presse innovante pour récupérer une plus grande quantité de liquide riche en protéines », illustre le chercheur Christoph Glasner. Le centre propose également des équipements dédiés à la fermentation enzymatique et la « désintégration » haute pression.

© Fraunhofer Umsicht

Le salon Anuga FoodTec a été l’occasion de mettre en avant un système inédit de perturbation des cellules par ultrasons (ci-contre). La nouveauté réside dans sa conception brevetée qui permet d’atteindre de hautes classes de puissance et d'amplitude d'oscillation. Davantage d’énergie est apportée au produit comparativement aux solutions classiques. Sous l’effet d’une fréquence de l’ordre de 80 000 Hz, il se crée des effets de cavitations qui entraînent l’explosion des cellules. Ce qui améliore le taux de récupération des constituants résiduels. L’institut est en train de développer des solutions d’optimisation dans plusieurs domaines agroalimentaires. On peut par exemple penser à la vinification, à la brasserie, aux boissons au soja etc.

De nouveaux schémas de production

Pour la séparation, la purification ou la concentration de liquides, le centre de recherche a travaillé à l’optimisation des solutions de filtrations membranaires. Il a ainsi développé un nouveau type de membrane qui opère à une pression de service pouvant atteindre 140 bar, alors que les systèmes conventionnels atteignent leur limite à 64 bar. La technologie permet d'atteindre des teneurs en matière sèche significativement plus élevées. Elle a déjà été mise en œuvre avec succès dans l'industrie laitière pour traiter du lactosérum et produire du lait concentré. Les technologies membranaires sont moins énergivores que les systèmes d’évaporation ou de séchage. Elles limitent en outre l’élévation de température du produit.

Ces approches ont été mises en application dans le cadre du projet européen Susmilk, piloté par le Fraunhofer Umsicht entre 2013 et 2016. Son objectif était de repenser la fabrication laitière et de construire un schéma de production vertueux d’un point de vue environnemental. Les membranes y occupent une place stratégique pour la pré-concentration du lait. Cette étape permet en effet de réduire l'énergie de transport, la taille des tanks et des équipements en laiterie. L’efficacité des processus de transformation est améliorée dans le même temps, en particulier pour le fromage ou les yaourts. Sur le plan énergétique, différents scénarios ont été testés avec des combinaisons de technologies comme les pompes à chaleur, les refroidisseurs à absorption, le chauffage solaire ou à la biomasse. Des économies de consommation d’énergie primaire de l’ordre de 50 % ont pu être obtenues. Troisième et dernier domaine d’innovation exploré, la valorisation des « déchets » laitiers issus des procédures de nettoyage en place. L’utilisation de ces eaux à forte charge organique a été étudiée pour la production de biogaz, de bioéthanol et d'acide lactique.

Dans le même esprit, l’Institut Fraunhofer Umsicht pilote le projet européen BioSuck (2016-2018) relatif à la gestion des eaux usées et des déchets dans l'industrie alimentaire. L’idée est d’utiliser la technologie du vide pour aspirer les déchets avant de les utiliser une seconde fois pour leur apport en nutriments et / ou en bioénergie. Le projet permettra d’élaborer un système d'aide à la décision basé sur Microsoft Excel.

Retrouvez, dans le numéro de mai 2018, les équipements innovants repérés sur le salon Anuga FoodTec.

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