Contribution à l'étude du séchage de la spiruline et de son impact sur la qualité biochimique du produit sec

par Fabiola Hernandez-Sanchez

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Julien Andrieu et de Hélène Desmorieux.

Soutenue en 2006

à Lyon 1 .

mots clés

• Spirulines
• Biomasse
• Teneur en protéines
• Lyophilisation

Résumé

La spiruline est un aliment à haute valeur nutritive qui contient 55 à 65% de protéines. La qualité du produit sec dépend des procédés de séchage utilisés. Ainsi, dans cette thèse, une méthode de transformation est caractérisée, le séchage convectif, et l’influence de plusieurs procédés de séchage sur sa qualité biochimique. Un photobioréacteur de type air-lift d’un volume utile de 40 L a été construit afin d’obtenir une production importante de biomasse fraîche pour les expériences de séchage. Il a été possible de caractériser le bioréacteur par sa productivité et par le taux de croissance des cultures. La contraction de la biomasse lors du séchage convectif a été caractérisée pour des formes initiales en cylindre et en plaques minces. La vitesse de séchage a été corrigée en prenant en compte la contraction. Cette méthode a permis d’observer une première phase à vitesse de séchage constante pour des cylindres de différents diamètres initiaux. La Courbe Caractéristique de Séchage (CCS) et les valeurs du coefficient de diffusion moyen de l’eau ont été déterminés pour les cylindres. La teneur en protéines et des sucres totaux de la biomasse fraîche de spiruline a été analysée pour différents types de séchage : convectif, infrarouge, par atomisation et par lyophilisation. Le meilleur procédé pour la récupération des protéines et des sucres totaux a été la lyophilisation

Titre traduit

Contribution to studies's spiruline and its impact on the biochemical quality of dry product

Résumé

Spirulina is a high nutritive foodstuff which contains 55% to 65% of proteins. The quality of the dry product depends on drying methods. Thus, in this work, the convective drying method was investigated as concern process parameters influence and the influence of several drying methods on the biochemical quality of dried product. An air-lift photobioreactor of 40 L volume was built in order to obtain an important production of fresh biomass for the drying experiments. It was possible characterize its productivity and the spirulina cultures growth rate. The shrinkage behaviour of the biomass with convective drying was characterized for the initial samples shaped as cylinders and thin layers. The drying rate was corrected by taking of account the shrinkage. This revealed the existence of a constant drying rate periods for cylinders of various initial diameters. The Characteristic Drying Curve (CDC) and the values of the water mean diffusion coefficient were estimated for the cylinders. The proteins and total sugars contents on dried samples were analyzed after different drying methods by convective, infra-red, atomization, and freeze-drying. The best drying method for the recovery of proteins and total sugars contents was freeze-drying