Les producteurs d’éthanol peuvent accroître leur efficacité, économiser de l’argent et garantir la qualité de leur produit s’ils exploitent l’activité de l’eau.

Les drêches de distillerie avec solubles (DDGS) sont un coproduit du processus de fabrication du bioéthanol à partir de céréales. Plusieurs étapes sont nécessaires à leur génération. Tout d’abord, les matières non fermentescibles issues de la production d’éthanol sont éliminées sous forme de vinasse. L’excès d’eau est éliminé de la vinasse par centrifugation et les grains humides sont combinés avec les solubles de distillerie condensés et séchés pour créer les drêches de distillerie. Celles-ci sont vendues principalement comme complément alimentaire de haute qualité, mais pourraient aussi avoir de nombreuses autres utilisations, y compris comme complément nutritionnel pour les personnes. La vente de DDGS contribue de manière substantielle à la viabilité économique d’une usine de production d’éthanol. Par conséquent, l’optimisation de la qualité et de la durée de conservation des DDGS est de la plus haute importance.

L’eau agit sur tous ces aspects

Dans cette étude, la seule méthode d’analyse mentionnée est la teneur en eau. Malheureusement, la teneur en eau n’est pas la méthode d’analyse la plus efficace pour les problèmes énoncés ci-dessus. L’activité de l’eau est un meilleur indicateur de la sécurité microbienne, des propriétés d’écoulement et de la migration de l’eau. Les producteurs d’éthanol pourront mieux garantir la qualité de leur produit DDGS tout en économisant du temps et de l’argent s’ils utilisent l’activité de l’eau comme l’un de leurs tests d’assurance qualité.

Les valeurs d’activité de l’eau représentent une échelle qui va de 0 (extrêmement sec) à 1,0 (eau pure)

Lorsque l’activité de l’eau diminue, l’eau contenue dans les DDGS perd de l’énergie, est moins disponible et se comporte de moins en moins comme de l’eau pure. Par exemple, une activité de l’eau de 0,80 indique que l’eau du système a suffisamment d’énergie pour permettre la croissance des moisissures, tandis qu’une activité de l’eau inférieure à 0,60 signifie que l’eau du système ne peut pas permettre la croissance de micro-organismes. L’eau devient également plus mobile lorsque l’activité de l’eau augmente, ce qui influe sur la mobilité des molécules et augmente les taux de réaction chimique et enzymatique. Par exemple, les réactions de brunissement seront minimes à une activité de l’eau de 0,25, augmenteront régulièrement à mesure que l’activité de l’eau augmente et atteindront un maximum à environ 0,80 aw.

L’activité de l’eau contrôle la croissance microbienne

Le concept d’activité de l’eau sert les microbiologistes et les technologues alimentaires depuis des décennies et constitue le critère le plus utilisé pour la sécurité et la qualité des aliments. Les micro-organismes ont une activité limite de l’eau en dessous de laquelle ils ne peuvent pas se développer. C’est l’activité de l’eau, et non la teneur en eau, qui détermine la limite inférieure de l’eau « disponible » pour la croissance microbienne. Étant donné que les bactéries, les levures et les moisissures ont besoin d’une certaine quantité d’eau pour se développer, le séchage des DDGS en deçà d’un niveau critique d’activité de l’eau constitue un moyen efficace de contrôler la croissance microbienne. L’eau peut être présente même à des teneurs plus élevées que celles normalement acceptables dans les DDGS ; si son niveau d’énergie est suffisamment bas néanmoins, les micro-organismes ne pourront pas utiliser l’eau pour soutenir leur croissance. Cette condition « désertique » crée un déséquilibre osmotique entre les micro-organismes et l’environnement local. Par conséquent, les microbes entrent en dormance ou meurent. Le niveau d’activité de l’eau qui limite la croissance de la grande majorité des bactéries pathogènes est de 0,90. Une activité de l’eau de 0,70 est la limite pour les moisissures d’altération, et la limite inférieure pour tous les micro-organismes est de 0,60.

L’activité de l’eau aide à contrôler le mottage, l’agglomération, l’affaissement et l’adhésivité

L’activité de l’eau peut également être un indicateur de la stabilité physique des DDGS pendant le stockage. En raison de son impact sur la facilité de manipulation, la fluidité est une préoccupation majeure en matière de stabilité physique pour les DDGS. Le contrôle de l’activité de l’eau dans les DDGS permet de maintenir une structure, une texture, une stabilité et une densité adéquates. Il est possible d’identifier un seuil d’activité critique de l’eau en dessous duquel les DDGS conserveront leurs propriétés d’écoulement. Au-delà de cette activité critique de l’eau, les particules de DDGS seront mouillées et commenceront à adhérer les unes aux autres. Par conséquent, il est essentiel de connaître l’activité de l’eau des DDGS en fonction de la teneur en humidité et de la température au cours de la transformation, de la manipulation, de l’emballage et du stockage afin d’éviter les phénomènes délétères de mottage, d’agglomération, d’affaissement et d’adhésivité. L’activité de l’eau est le test d’assurance qualité le plus efficace pour évaluer la susceptibilité des DDGS à la réduction des propriétés d’écoulement.

L’activité de l’eau contrôle la migration de l’eau

L’activité de l’eau étant une mesure de l’état énergétique de l’eau, les différences dans l’activité de l’eau sont la force motrice de la migration de l’eau. Il est essentiel de savoir si l’eau absorbera ou désorbera à l’intérieur d’un chargement de DDGS pour prévenir la dégradation. L’activité de l’eau est donc un paramètre important puisqu’elle permet de contrôler la migration de l’eau dans les lots mixtes de DDGS. Des charges différentes de DDGS pourraient présenter différents niveaux d’activité de l’eau en raison de la variation des conditions de séchage et de la quantité de solubles ajoutés. Par définition, l’activité de l’eau implique que l’humidité migre d’une zone où l’activité de l’eau est élevée vers une zone où l’activité de l’eau est plus faible, mais la vitesse de migration dépend de nombreux facteurs.

L’activité de l’eau est un outil efficace d’assurance qualité

L’activité de l’eau est un outil efficace de contrôle des processus et d’assurance qualité pour maintenir la stabilité et la sécurité des DDGS. Elle devrait figurer parmi les méthodes d’analyse recommandées pour les DDGS. Outre les raisons évoquées ci-dessus, l’activité de l’eau est une analyse de l’humidité plus efficace que la teneur en eau, car elle est à la fois plus sensible et plus précise. Dans la zone d’humidité intermédiaire, qui comprend les DDGS, les variations de la teneur en eau non détectables en raison de la précision limitée des analyses de la teneur en eau peuvent entraîner d’importantes variations de l’activité de l’eau, et donc des modifications de la stabilité. Cela peut être déconcertant lorsque les DDGS sont séchées pour satisfaire à une spécification de teneur en eau et que des changements se produisent soudainement au niveau de la stabilité, même si aucune modification de la teneur en eau n’est détectée. Ces changements de stabilité sont prévisibles si l’on utilise une spécification de l’activité de l’eau. La mesure de l’activité de l’eau est une manière rapide, abordable et précise de garantir la qualité et la sécurité des DDGS. Elle peut être facilement intégrée dans les processus de toute usine d’éthanol. Pour en savoir plus sur les tests d’activité de l’eau et les DDGS, contactez le service d’assistance AQUALAB.