Clarification et concentration des jus de fruits par techniques membranaires (évaporation osmotique, microfiltration tangentielle)

Vaillant Fabrice, Dornier Manuel. 2001. Clarification et concentration des jus de fruits par techniques membranaires (évaporation osmotique, microfiltration tangentielle). Fruitrop (Ed. Française) (85) : 10-11. Journée professionnelle Technofruits 2001, Montpellier, France, 5 Septembre 2001.

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Résumé : La clarification des jus de fruits tropicaux par microfiltration tangentielle permet d'élaborer une grande gamme de produits nouveaux. Néanmoins malgré ce potentiel, les jus de fruits dont la teneur en pulpe est importante sont très difficiles à clarifier. Pour faciliter l'opération, le couplage de la filtration avec une liquéfaction enzymatique représente une alternative intéressante. Dans ce contexte, l'influence conjointe des conditions de filtration et de traitement enzymatique a été étudiée principalement sur le jus de fruit de la passion. Une stratégie économique permettant la production continue de jus clarifié a été élaborée. Le procédé peut être appliqué aux jus de fruits pulpeux sans générer de déchets ou de sous-produits. Dans le but de limiter la consommation d'enzymes, l'intérêt d'une immobilisation sur support en bio-réacteur a également été évalué. Afin de limiter les frais de transport et de stockage, les jus de fruit peuvent aussi être concentrés. La concentration est fréquemment utilisée pour les jus de fruits tropicaux en raison de l'éloignement entre les lieux de production et les lieux de consommation. Actuellement la demande des consommateurs s'oriente vers des jus de fruits qui conservent les qualités sensorielle et nutritionnelle des fruits frais. Or, les techniques classiques de concentration par chauffage génèrent des pertes d'arôme et de vitamines importantes. Dans ce contexte, l'étude a pour objectif d'évaluer l'intérêt industriel d'un nouveau procédé de concentration à froid: l'évaporation osmotique. L'enjeu est de proposer aux professionnels une technique qui préserve mieux la qualité de leur produit. L'évaporation osmotique est un nouveau procédé membranaire. Il consiste à intercaler une membrane poreuse hydrophobe entre le jus de fruit à traiter et une solution saline concentrée. La différence d'activité de l'eau entre les deux solutions crée un gradient de pression de vapeur dans les pores de la membrane qui restent remplis d'air. Ce phénomène spontané conduit à un transfert d'eau du jus de fruit vers la saumure sans qu'il soit nécessaire de chauffer le produit. Les essais réalisés à 30°C sur du jus de fruit de la passion dans des conditions industrielles montrent qu'il est possible d'atteindre avec cette technique un extrait sec soluble (ESS ou Brix) au moins égal à 60%. Le débit évaporatoire dépend des conditions de traitement. Lors de la concentration du jus de 14 à 40% d'ESS, le débit mesuré est de 0,65 kg.h-1.m-2. Il diminue à 0,50 kg.h-1.m-2 entre 40 et 60% d'ESS. Pour améliorer le rendement, il est souhaitable d'utiliser deux évaporateurs osmotiques en série. Cette configuration permet d'obtenir un débit d'évaporation moyen de 0,62 kg.h-1.m-2 pour la production d'un concentré à 60% d'ESS. Dans ces conditions, la concentration peut être réalisée en continu pendant plus de 20 heures avec un débit évaporatoire constant. Les résultats des analyses sensorielles montrent, par rapport à la concentration thermique, une amélioration de la couleur, du goût et de l'arôme du jus de fruit. De plus la technique de la concentration par évaporation osmotique a l'avantage de préserver la presque totalité de la vitamine C contenue dans le produit, du fait de la faible température de traitement.

Mots-clés Agrovoc : fruits tropicaux, jus de fruits, concentration, clarification, évaporation, séchage osmotique, microfiltration, traitement

Classification Agris : Q02 - Traitement et conservation des produits alimentaires

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