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Le champ électrique pulsé
Au service de l’industrie agroalimentaire
Le monde végétal constitue la source d’un nombre important de bio-substances, souvent
sous forme de solutés, utilisées, directement ou après transformation, par l’homme. Deux
techniques d’extraction solide-liquide sont généralement employées en industrie agroalimentaire
: l’extraction par pression (pressage) et l’extraction par solvants (diffusion). La présence
de membranes cellulaires semi-perméables dans la structure cellulaire vivante rend
l’extraction directe, sans passer par un prétraitement, difficile et parfois même impossible.
Tour d’horizon des différents traitements possibles, parmi lesquels le champ électrique pulsé,
qui présente de nombreux avantages.
Dr. Amine MOUBARIK et Dr. Nabil GRIMI
Dans la pratique, pour favoriser
l’extraction solide-liquide,
on est toujours amené
à procéder à une réduction
de la taille des solides (découpage,
broyage). Ensuite, les solides subissent
un prétraitement permettant d’augmenter
la perméabilité des membranes cellulaires
pour faciliter la libération des solutés
pendant l’extraction.
Les différents types
de prétraitements
Un traitement thermique est très souvent
utilisé, il garantit une extraction satisfaisante
en matière de rendement puisqu’il
conduit à la perméabilisation totale des
membranes cellulaires. L’extraction
des sucres à partir des betteraves se fait
généralement à 70°C pendant 1h à 1h30.
Néanmoins, d’un point de vue qualitatif,
le traitement thermique ne paraît pas
être un traitement approprié à cause de
la thermo-sensibilité de certains constituants
cellulaires (vitamines, polyphénols…)
qui se dénaturent sous l’effet de
FOOD MAGAZINE - N° 30 / Du 15 Fév. au 15 Mars 2011 58
• Cellules de Saccharomyces cerevisae non traitées et traitées par CEP (40 kV/cm)
la chaleur et passent dans le jus d’extraction,
ce qui dégrade sa qualité. De ce
fait, des étapes de purification ultérieures
sont toujours utilisées pour obtenir une
pureté raisonnable, ce qui complique le
procédé d’extraction. Outre ce problème
qualitatif, le traitement thermique met en
jeu une quantité d’énergie très élevée, ce
qui augmente le coût de production.
Pour remédier à ces problèmes, des
méthodes de traitement chimique (ajout
d’acides ou de bases) et enzymatique
a b c
(amylases, pectinases) ont été proposées
comme moyens permettant d’atteindre
la perméabilisation cellulaire à température
ambiante sans apport de chaleur et
avec une faible consommation énergétique.
Cependant, le déclenchement des
réactions secondaires indésirables et la
durée du traitement, qui est relativement
longue (1-24 h), réduisent le champ
d’utilisation de ce type de traitements.
Récemment, plusieurs méthodes et
techniques d’amélioration de l’extraction
• Perméabilisation d’une cellule végétale avec un CEP de 0,5 kV/cm : a) avant traitement ; b) 17 secondes après traitement ; c) 77 secondes après le traitement.