Transformation des farines protéinées et des lipides d'insectes – dégraissage humide
Présentation du processus
Systèmes de dégraissage humide Alfa Laval – les faits
Les principales étapes de transformation dans un processus de dégraissage humide sont
- Préparation des matières premières
- Chauffage de la matière première
- Séparation des lipides, des protéines et de l'eau visqueuse dans un décanteur centrifuge
- Purification des lipides dans un séparateur centrifuge
- Récupération des protéines solubles de l'eau visqueuse dans un système d'évaporation
- Séchage final des protéines solubles et insolubles dans un séchoir
- Capacité de traitement : à partir de 400 kg/h
- Pureté des lipides : > 99 %
- Farine d'insectes : <10 % de lipides et faible taux d'humidité >
- Température de traitement maximale : 95 °C (203 °F)
- Durée de conservation : ≥ 2 min
- Surface au sol requise : 260 m2 (1-5 t/h)
Préparation et chauffage de la matière première
Divers insectes peuvent être utilisés comme matière première, les plus courants étant les larves des mouches soldats noires, les grillons et les vers de farine. La première étape du traitement consiste à couper la matière première en petits morceaux pour améliorer l'efficacité du pompage et faciliter le traitement dans les étapes suivantes de chauffage et de séparation.
Ensuite, la matière première est chauffée selon l'une des deux méthodes :
1. Injection de vapeur
Ici, la vapeur est directement injectée dans la matière première avec un réchauffeur DSI, tandis que le produit est constamment agité lors de son déplacement dans l'unité.
L'injection de vapeur est une méthode efficace pour chauffer la matière première, ne nécessitant que quelques minutes. Le court temps de chauffage minimise l'impact thermique sur le produit, ce qui améliore la qualité du produit final. De plus, la vapeur injectée permet de réduire l'encrassement et d'éliminer les lipides de la purée de larves, ce qui réduit la teneur en lipides du repas final.
2. Chauffage indirect
En cas d'utilisation du chauffage indirect, la purée de larves est chauffée dans un échangeur thermique à surface raclée Alfa Laval Contherm sans contact direct avec la vapeur. Le chauffage est terminé en quelques minutes seulement, et les lames rotatives de l'échangeur thermique agitent en permanence la purée pour garantir une efficacité thermique élevée. Les lames rotatives permettent également de minimiser l'encrassement de la surface interne, ce qui prolonge le temps de fonctionnement.
Comparaison de l'injection de vapeur avec le chauffage indirect
La principale différence entre l'injection de vapeur et le chauffage indirect est que la vapeur n'entre jamais en contact avec le produit lors de l'utilisation du chauffage indirect. L'injection de vapeur implique l'ajout d'eau supplémentaire, qui doit être éliminée au cours de l'étape d'évaporation, augmentant les coûts de l'eau et de l'énergie, ce qui est évité avec le chauffage indirect.
Un deuxième avantage clé est qu'un appareil Contherm est plus hygiénique qu'un réchauffeur DSI, ce qui vous permet de répondre aux exigences des normes les plus strictes.
Un avantage de l'injection de vapeur est que les dépenses d’investissement sont plus faibles et que la séparation de la fraction lipidique est plus efficace, ce qui entraîne une augmentation du rendement en lipides et une diminution de la teneur en lipides de la farine d'insectes.
Ces deux méthodes permettent d'obtenir une qualité de produit nettement supérieure à celle du dégraissage à sec, car le produit est chauffé à une température inférieure et est exposé à la chaleur pendant une durée beaucoup plus courte. Contactez-nous pour discuter de la méthode la mieux adaptée à vos besoins.
Séparation des lipides, des protéines et de l'eau visqueuse
Après le chauffage, la purée est séparée en trois fractions dans un ou deux décanteurs centrifuges :
- Protéines (solides)
- Lipides (liquides)
- Eau visqueuse (eau contenant des protéines solubles)
Grâce à une configuration spéciale du décanteur, permettant de travailler avec un bassin profond, l'efficacité de la séparation dans un décanteur Foodec d'Alfa Laval est très élevée. La faible teneur en eau de la fraction solide après séparation réduit la consommation d'énergie dans l'étape ultérieure de séchage et, par conséquent, le coût énergétique, ainsi que le coût d'investissement pour le séchoir et la chaudière. La faible teneur en lipides de la farine d'insectes augmente sa valeur marchande et votre rentabilité.
La séparation efficace signifie également que la fraction lipidique est très propre directement après le décanteur, le séparateur centrifuge en aval peut donc être plus petit, permettant de réduire les dépenses d’investissement et les coûts d'exploitation.
Le décanteur peut être équipé d'un système de nettoyage CIP entièrement automatique pour un nettoyage rapide et facile de l'intérieur et de l'extérieur.
Purification des lipides d'insectes
La fraction lipidique est purifiée dans un séparateur qui élimine les solides fins et l'eau résiduelle du produit.
Nos séparateurs Clara et AFPX peuvent purifier les lipides d'insectes selon les normes les plus élevées et réduire la teneur en lipides dans les eaux résiduaires pour augmenter la valeur des sous-produits. Grâce à l'exceptionnelle performance de séparation, les lipides traités contiennent un minimum d'humidité, ce qui se traduit par une valeur marchande plus élevée et une longue durée de conservation.
Les séparateurs Alfa Laval se caractérisent par une manipulation douce du produit, une excellente résistance à la corrosion, une hygiène remarquable et de faibles coûts d'exploitation.
En savoir plus sur nos séparateurs pour la production alimentaire
Récupération des protéines de l'eau visqueuse
L'eau visqueuse est envoyée dans un système d'évaporation où l'eau est éliminée et la protéine soluble est concentrée. Étant donné que 10 à 15 % de la teneur totale en protéines se trouve dans l'eau visqueuse, sa récupération a un impact considérable sur le rendement global du processus. Les protéines solubles ont une meilleure digestibilité que les protéines du flux de solides, donc en les récupérant, la digestibilité du repas final augmente.
La concentration de l'eau visqueuse signifie également qu'il faut traiter moins d'eaux usées et que l'eau séparée peut être recyclée et réutilisée, ce qui réduit la consommation totale d'eau.
Les systèmes d'évaporation à plaques AlfaVap et AlfaFlash d'Alfa Laval sont idéaux pour concentrer l'eau visqueuse des insectes. AlfaVap est destiné aux processus à encrassement faible à moyen, tandis qu'AlfaFlash est destiné aux applications à encrassement élevé.
Ils sont disponibles dans plusieurs configurations et peuvent fonctionner avec :
- La vapeur
- La vapeur avec un recompresseur de vapeur thermique,
- L'électricité avec un recompresseur de vapeur mécanique
- La chaleur résiduelle du séchoir, permettant des économies de chaudière allant jusqu'à 100 %
Le système d'évaporation Alfa Laval comprend souvent plusieurs étapes d'évaporation (ou effets) pour une réutilisation efficace de l'énergie, minimisant ainsi la consommation d'énergie.
Les évaporateurs AlfaVap et AlfaFlash peuvent traiter des flux de produits plus concentrés que la plupart des autres systèmes d'évaporation, ce qui vous permet de concentrer davantage l'eau visqueuse et de réduire ainsi la charge du séchoir, entraînant des économies d'énergie substantielles.
AlfaVap et AlfaFlash sont des systèmes très flexibles qui permettent des expansions faciles, soit en ajoutant de nouvelles cassettes dans l'échangeur thermique à plaques, soit des effets entiers. En outre, la haute efficacité thermique rend les systèmes très compacts, ce qui réduit les coûts d'installation.
En savoir plus sur l'évaporation AlfaVap En savoir plus sur l'évaporation AlfaFlash
Séchage final de la farine d'insectes
Les solides provenant du décanteur et l'eau visqueuse concentrée provenant de l'évaporateur sont mélangés et séchés dans le séchoir.
Différentes technologies de séchage peuvent être utilisées. Les séchoirs à disques, les séchoirs à lit fluidisé ou les séchoirs à air sont couramment utilisés dans cette application.
L'utilisation d'un séchoir à disques permet de réutiliser la chaleur perdue dans l'évaporateur, ce qui réduit les coûts d'exploitation. Cependant, les séchoirs à disques ne sont pas des équipements de qualité alimentaire.
Systèmes de transformation des insectes
Nous proposons des systèmes complets de dégraissage humide de toutes tailles, du pilote à grande échelle, et pour tous les types d'insectes.
Nos experts en transformation des protéines possèdent une longue expérience dans la conception de systèmes de dégraissage des protéines et leur optimisation au niveau des composants, des modules et des systèmes. Contactez-nous dès le début de votre projet pour obtenir des conseils précieux lors du choix des équipements ou de la conception de votre ligne de transformation.