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Les champs électriques pulsés au service du pelage des tomates

13/07/2018 - François-Xavier Branthôme - Read in English
Le projet FieldFOOD : L'étude de l'utilisation de la technologie CEP (champs électriques pulsés) dans la filière alimentaire

Depuis deux décennies, les scientifiques ont réalisé de nombreuses études concernant l'utilisation de la technologie CEP dans l'industrie alimentaire, pour améliorer la qualité et la sécurité des aliments, pour optimiser l'efficacité des process, pour réduire les coûts en énergie, et pour stimuler le lancement de nouveaux produits.
Le traitement CEP est une technologie non-thermique pour la transformation des aliments, basée sur l'application d'impulsions répétitives de champs électriques de très courte durée sur les cellules biologiques des matières végétales. Cette technique est particulièrement appropriée pour les PME actives dans la filière de la transformation alimentaire, mais le manque d'équipement à l'échelle industrielle et les coûts élevés de son installation ont limité son utilisation commerciale pour la fabrication des aliments.

C'est pourquoi, en avril 2015, un projet sur trois ans appelé FieldFOOD a été lancé pour proposer des solutions innovantes afin de surmonter ces obstacles. Soutenu par le programme de l'UE Horizon 2020 Recherche et Innovation, le projet a impliqué douze structures implantées dans huit pays différents d'Europe, dont cinq PME.
Dans le contexte de cette initiative, des générateurs CEP modulaires, portables et peu onéreux ont été installés dans les usines de transformation des PME partenaires pour évaluer et valider la technologie dans cinq applications différentes : l'huile d'olive, les jus de fruits, le pelage de tomates, le cidre et le vin rouge.
 
À propos de la technologie CEP
Les impulsions haute-tension de durée courte servent à perforer les membranes cellulaires. Cette technique baptisée « électroporation » peut être utilisée pour perméabiliser les membranes biologiques, y compris pour désactiver les micro-organismes, améliorer les qualités des matières premières en vue d'une transformation ultérieure, ou modifier la structure des produits alimentaires. Dans le cadre de la transformation alimentaire, le traitement CEP présente des effets semblables au chauffage conventionnel, mais son action sur la matrice alimentaire est moins marquée grâce à l'absence de charge thermique prolongée. Il peut intervenir en complément ou en remplacement des technologies traditionnelles de la transformation alimentaire.

Le traitement CEP peut aussi servir à modifier la structure des aliments en dégradant les barrières des membranes cellulaires dans les tissus végétaux ou d'origine animale. Il permet de ramollir la matière à transformer, et de faciliter les économies énergétiques tout en augmentant la vitesse du process et donc la capacité des installations. Il en résulte une plus grande efficacité dans la fabrication et la gestion des produits, améliorant ainsi la qualité des produits et ouvrant de nouvelles perspectives d'innovation.
Le pelage à la vapeur de tomates
Le pelage à la vapeur, conjuguée au refroidissement sous vide et au passage par un galet presseur représente une alternative physique au pelage chimique des tomates. Le chauffage des tomates avec de la vapeur sous pression, de quelques secondes jusqu'à une minute, permet d'affaiblir la peau des tomates grâce à l'évaporation éclair de l'eau présente sous la peau. Pendant le refroidissement sous vide, l'augmentation de la pression de la vapeur sous la peau encourage les fissures à la surface du fruit. Ce processus est nécessaire pour le pelage efficace des fruits à l'aide d'un système de galets presseurs.
Contrairement au pelage chimique, le pelage à la vapeur avec refroidissement sous vide ne provoque aucun problème environnemental sérieux. Toutefois, il provoque souvent une perte de la fermeté du produit, réduit le rendement au pelage, et augmente l'utilisation excessive d'eau et d'énergie.

Avec la technologie CEP, les transformateurs peuvent peler les tomates d'une façon plus respectueuse de l'environnement et des valeurs nutritives du produit. Ceci améliore l'efficacité du processus dans son ensemble, ainsi que la qualité du produit, tout en réduisant l'utilisation de l'eau et la consommation d'énergie.
Le traitement CEP peut facilement être intégré à une ligne de transformation de tomates, avant l'étape du pelage à la vapeur. L'exposition aux champs électriques facilite le transfert de masse de l'eau à l'intérieur du fruit, ce qui augmente la quantité d'eau sous la surface de la peau. Avec les tomates qui ont subi ce traitement, lorsque la vapeur chauffe le fruit, elle vaporise davantage d'eau et applique donc une plus grande différence de pression sur l'étendue de la peau. Le prétraitement CEP, réalisé dans des conditions peu dommageables aux fruits, réduit la résistance de surface des peaux de tomates ainsi que leur adhésion à la pulpe. Ceci facilite la formation d'un plus grand nombre de fissures dans les peaux des tomates, qui sont alors plus faciles à ôter avec le système de galets presseurs. Il en résulte une réduction des pertes lors du pelage, une qualité améliorée et une meilleure fonctionnalité du produit final, ainsi qu'une réduction de la consommation en eau et en énergie.

Le pelage à la vapeur avec prétraitement CEP évite le besoin de surchauffer les fruits. Ces conditions permettent de mieux préserver la forme et la texture des tomates. Le processus de pelage peut également être réalisé à des températures plus basses et en réduisant le temps nécessaire au process. Ce système est particulièrement bien adapté à la conservation des composés thermosensibles comme les vitamines C et A, ainsi que d'autres composés antioxydants. Il est intéressant de relever que l'exposition des tomates au traitement CEP augmente la biodisponibilité du lycopène dans le produit conditionné en conserve, ce qui rajoute de la valeur et des avantages santé.
Le prétraitement CEP est un processus qui limite l'altération des fruits, et qui nécessite une consommation en énergie inférieure à 0,0001 kWh/kg. Comparé à la transformation à la vapeur traditionnelle, ce système réduit de 20 à 30% la consommation énergétique, la pression de la vapeur et le temps du processus de pelage. Le traitement CEP est plus durable et son impact environnemental est plus limité, notamment pour ce qui concerne les indicateurs liés au changement climatique, aux dégâts causés à la couche d'ozone et à l'acidification des sols.

Quelques données complémentaires
FieldFOOD est une initiative soutenue financièrement par l'UE (Commission européenne (635632-FieldFOOD- H2020)), qui s'est déroulée d'avril 2015 à avril 2018.
Partenaires : Institutions de recherche disposant d'une expérience reconnue dans le domaine de la technologie CEP : Université de Saragosse (Espagne), Université de Technologie de Berlin (Allemagne), ProdAl scarl (Italie), University College de Dublin (Irlande). Fabricant du générateur CEP : Energy Pulse Systems (Portugal).
Coordination : Javier Raso. Université de Saragosse (Espagne).

Références : 
https://www.tasteofscience.com/articles/1309/steam-peeling-of-tomatoes.html
Website: https://www.fieldfood.eu/default.aspx
Website: https://www.effost.org/default.aspx

Source : tasteofscience.com, fieldfood.eu, fstjournal.org, biotech-spain.com
 
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Editor : TOMATO NEWS SAS -  MAISON DE L'AGRICULTURE - TSA 48449 - 84912 AVIGNON Cedex 9 - FRANCE
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