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01 février 2021 | La Revue POLYTECHNIQUE | Recherche

Un procédé innovant de séchage des aliments

Le Laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche (Empa), dont les centres sont répartis entre Dübendorf (ZH), St-Gall et Thoune (BE), annonce avoir mis au point un nouveau procédé de séchage des fruits et légumes, susceptible de préserver leurs saveurs et leurs nutriments. Cette nouvelle méthode, qui fait appel au vent ionique, pourrait remplacer, à terme, le séchage par ventilateur, autant dispendieux en temps que gourmand en énergie.

Un procédé innovant de séchage des aliments

Grâce au nouveau procédé développé par l’Empa, les fruits sèchent plus rapidement et de manière plus uniforme. (© Empa)

Après leur récolte, une grande quantité de fruits et de légumes sont commercialisés sous forme de produits séchés. Pour parvenir à ce résultat, l’industrie privilégie actuellement le séchage non thermique par ventilateur, car tout autre procédé faisant appel à la chaleur, présente l’inconvénient de dégrader les substances aromatique et les nutriments présents dans ces aliments. L’utilisation de ventilateurs exige, cependant, beaucoup de temps, ainsi qu’une importante dépense d’énergie. Pour pallier ces inconvénients, l’Empa dit être parvenue à développer un procédé innovant de séchage, faisant appel au vent ionique. Selon ses concepteurs, cette nouvelle méthode est plus efficace sur le plan énergétique, plus rapide et plus douce.

 

Un procédé déjà utilisé à petite échelle

Dans son communiqué, l’Empa indique que la technique du vent ionique fonctionne déjà, mais à petite échelle, sans avoir, pour autant, réussi à passer à l’échelle industrielle. Or, l’équipe du chercheur Thijs Defraeye, chef du département Membranes et textiles biomimétiques de l’Empa, à St-Gall, est parvenue à améliorer le procédé, afin de passer à un système de séchage plus efficace, apparemment mieux adapté aux applications industrielles.

 

La technique du vent ionique

Un procédé innovant de séchage des aliments

La collision entre les ions et les molécules d’air crée un vent ionique, qui peut être utilisé pour sécher les tranches de fruits sur une grille. (© Empa)

Le vent ionique est créé en connectant un fil métallique ou une aiguille, à une source de tension de 10 000 à 30 000 V. Ce dispositif charge positivement le fil et ionise l’air ambiant. Chacune des molécules de l’air (O2, N2, CO2) est faite d’atomes, eux-mêmes constitués de protons chargés positivement et d’électrons, chargés négativement. Dans le dispositif du vent ionique, les électrons sont attirés par le fil chargé positivement, alors que les protons, plus lourds, sont repoussés par ce fil. Ces forces électrostatiques finissent par séparer les électrons des molécules de gaz, laissant celles-ci chargées positivement, autrement dit ionisées. Ces cations entrent alors en collision avec d’autres molécules d’air, en s’éloignant du fil vers le collecteur, situé en dessous, jusqu’à le heurter. Le mouvement des particules, ainsi déclenché, crée un vent ionique, également appelé « airflow électrohydrodynamique » (EHD).

 

La grille qui fait la différence

Les chercheurs de l’Empa ont eu l’idée de placer les aliments à sécher sur une grille, et non dans une assiette, comme ce fut le cas lors des expériences précédentes. « Ce n’est pas un changement fondamentalement complexe, mais jusqu’à présent, personne n’avait testé cette solution pour le séchage par vent ionique », explique Thijs Defraeye. Selon lui, ce « petit changement » a fait une énorme différence, l’eau des aliments ainsi exposés, pouvant s’évaporer « de tous les côtés ». Du coup, le vent ionique sèche les fruits et légumes deux fois plus vite que sur une surface imperméable, mais aussi de manière plus uniforme. En outre, contrairement aux méthodes de séchage par vent ionique utilisées jusqu’à présent, le procédé est aussi beaucoup plus facile à adapter à l’échelle industrielle.

Thijs Defraeye et son équipe travaillent actuellement avec un détaillant suisse, dont le nom n’a pas été communiqué, afin de développer ce procédé, précise l’Empa.