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Les différentes techniques de séchage

9 juillet 2016

Deux procédés de séchage existent

Les technologies de séchage industriel du lait se sont développées au vingtième siècle. De nos jours, l’industrie laitière a principalement recours au séchage spray. Le séchage roller est privilégié pour répondre à des besoins spécifiques.

Cylindres chauffants

La technique de séchage sur cylindres

Le séchage par cylindres chauffants (« roller process » ou séchage sur rouleaux) est un procédé de séchage par ébullition. L’évaporation de l’eau est proportionnelle à l’apport de chaleur latente de vaporisation. Cet apport est déclenché par conduction, au contact du produit à partir d’une surface chauffée.

L’appareil utilisé dans le cadre d’un procédé de séchage roller comprend deux cylindres rotatifs, installés l’un près de l’autre, à axes horizontaux. Ces cylindres sont chauffés de l’intérieur par de la vapeur d’eau.

Le produit, sous forme liquide (plus ou moins pâteux) est versé entre les deux cylindres (tournant dans des sens inverses). Une pellicule se forme alors sur les cylindres. Après s’être desséchée rapidement, elle est détachée des rouleaux avec un outil racleur. La vapeur d’eau éliminée est évacuée par aspiration à l’aide d’une hotte située au-dessus des cylindres.

Les réactions physico-chimiques provoquées par le choc thermique du séchage roller sont particulièrement appréciées par l’industrie de la chocolaterie et celle de la biscuiterie. En effet, ce procédé de séchage provoque une caramélisation du lactose et un brunissement (réaction de Maillard).

Tour de séchage

La technique de séchage par atomisation

Le séchage par atomisation (séchage par pulvérisation ou « spray process ») est la technologie la plus utilisée en industrie laitière. Il consiste à pulvériser le produit à sécher (sous forme liquide ou en suspension) dans un courant de gaz chaud, il s’ensuit une déshydratation rapide. Ce procédé est également considéré comme un séchage par entraînement. Placer un corps humide dans un flot de gaz (air par exemple) chaud et sec crée entre eux un gradient de température et de pression partielle d’eau.

Trois types de pulvérisateurs peuvent être utilisés : la turbine centrifuge, les buses sous pression de liquide, la buse bi-fluide.

L’air atmosphérique est aspiré à travers des filtres adaptés aux conditions locales et au produit à sécher. L’air peut être chauffé de deux manières : par chauffage direct (électricité ou gaz) ou indirect (vapeur, huile, gaz).

Il existe deux principes de séchage par atomisation :

  • Une atomisation « simple effet » ou « un temps » qui implique un temps de séjour très court dans la tour de séchage (de 20 à 60 secondes)
  • Une atomisation « multiple » ou « deux temps » qui implique un temps de séjour plus long (quelques minutes) et se rapproche ainsi de l’équilibre thermodynamique

Les avancées technologiques en matière de séchage par atomisation ont permis de nombreuses améliorations : notamment des performances, de la qualité produit, du rendement thermique, de l’encombrement du matériel, des rejets atmosphériques.
Le séchage spray permet de répondre aux besoins qualitatifs actuels de l’industrie laitière (solubilité > 99%, dispersibilité > 95%, WPNI maximum, faible teneur en matière grasse libre, etc.).