Activité de l'eau pour surveiller la qualité des drêches de distillerie séchées

Les drêches de distillerie séchées avec solubles (DDGS) sont un coproduit issu du processus de fabrication du bioéthanol à partir de céréales. Elles sont obtenues à l’issue d’un processus en plusieurs étapes. Tout d’abord, les matières non fermentables issues de la production d’éthanol sont séparées sous forme de marc de distillerie. L'excès d'eau est éliminé de la drêche par centrifugation, puis les grains humides sont mélangés aux solubles de distillerie condensés et séchés pour obtenir les DDGS. Ces derniers sont principalement commercialisés comme complément alimentaire de haute qualité pour les animaux, mais pourraient potentiellement avoir de nombreuses applications, notamment en tant que complément alimentaire pour les humains. La vente des 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 Durée de conservation des DDGS Durée de conservation une importance capitale.

Méthodes d'analyse recommandées pour les DDGS

Le 1er février 2007, l'American Feed Industry Association a publié une étude intitulée « Évaluation des méthodes d'analyse des drêches de distillerie séchées avec solubles » (DDGS). Cette étude a examiné l'efficacité des méthodes d'analyse utilisées pour évaluer les DDGS. Elle avait pour objectifs de sélectionner un ensemble de tests permettant de caractériser au mieux les propriétés physiques et chimiques des DDGS et de garantir leur sécurité et leur qualité. Les principales préoccupations concernant Durée de conservation des DDGS Durée de conservation leur sensibilité à la dégradation microbienne, le maintien de leurs propriétés de fluidité et Migration de l'humidité.

L'eau influence toutes ces préoccupations.

Dans cette étude, la seule méthode d'analyse de l'humidité mentionnée était la teneur en humidité. Malheureusement, la teneur en humidité n'est pas la méthode d'analyse la plus efficace pour répondre aux préoccupations évoquées ci-dessus. L'activité de l'eau constitue un meilleur indicateur de la sécurité microbiologique, des propriétés rhéologiques et Migration de l'humidité. Les producteurs d'éthanol parviendront plus facilement à garantir la qualité de leur produit DDGS tout en économisant du temps et de l'argent s'ils intègrent l'activité de l'eau parmi leurs Assurance qualité .

Qu'est-ce que l'activité de l'eau ?

L'activité de l'eau représente l'état énergétique de l'eau présente dans le système ; elle est égale à l'humidité relative de l'air en équilibre avec un échantillon placé dans une Chambre scellée. Elle repose sur la thermodynamique et est définie comme le rapport entre la Pression de vapeur l'eau (p) au-dessus d'un échantillon et la Pression de vapeur l'eau pure (po) à une température donnée. Bien que cela ne soit pas scientifiquement exact, il peut être utile de considérer l’activité de l’eau comme la quantité d’eau « disponible » dans les DDGS. Elle n’est pas déterminée par la quantité d’eau présente dans les DDGS, mais correspond à une comparaison entre la façon dont l’eau contenue dans les DDGS ressemble à l’eau pure et se comporte comme celle-ci.

Les valeurs d'activité de l'eau représentent une échelle allant de 0 (complètement sec) à 1,0 (eau pure).

À mesure que l'activité de l'eau diminue, l'eau contenue dans les DDGS perd de son énergie, devient moins disponible et se comporte de moins en moins comme de l'eau pure. Par exemple, une activité de l'eau de 0,80 indiquerait que l'eau présente dans le système a suffisamment d'énergie pour favoriser la croissance de moisissures, tandis qu'une activité de l'eau inférieure à 0,60 signifierait que l'eau présente dans le système ne peut favoriser la croissance d'aucun micro-organisme. L'eau devient également plus mobile à mesure que l'activité de l'eau augmente, ce qui influence la mobilité moléculaire et augmente les vitesses de réaction chimique et enzymatique. Par exemple, les vitesses de réaction 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 limite Croissance microbienne

Le concept d’activité de l’eau est utilisé depuis des décennies par les microbiologistes et les technologues alimentaires ; il s’agit du critère le plus couramment utilisé en matière de sécurité sanitaire et de qualité des aliments. Les micro-organismes ont une activité de l’eau limite en dessous de laquelle ils ne peuvent pas se développer. C’est l’activité de l’eau, et non la teneur en humidité, qui détermine la limite inférieure de l’eau « disponible » pour Croissance microbienne. Étant donné que les bactéries, les levures et les moisissures ont besoin d’une certaine disponibilité en eau pour se développer, le séchage des DDGS en dessous d’un niveau critique d’activité de l’eau constitue un moyen efficace de contrôler Croissance microbienne. De l’eau peut être présente même à des teneurs supérieures à celles normalement acceptables dans les DDGS, mais si son niveau d’énergie est suffisamment bas, les micro-organismes ne peuvent pas l’utiliser pour soutenir leur croissance. Cette condition « de type désertique » crée un déséquilibre osmotique entre les micro-organismes et l’environnement local. Par conséquent, les micro-organismes 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 constitue la limite pour les moisissures responsables de l’altération, et la limite inférieure pour tous les micro-organismes est de 0,60.

L'activité de l'eau permet de limiter l'agglomération, la formation de grumeaux, l'affaissement et Adhésivité.

L'activité de l'eau peut également servir d'indicateur de la stabilité physique des DDGS pendant le stockage. En raison de son impact sur la facilité de manipulation, la fluidité constitue un enjeu majeur en matière de stabilité physique des DDGS. Le contrôle de l'activité de l'eau dans les DDGS permet de préserver leur structure, leur texture, leur stabilité et leur densité. Il est possible de déterminer une activité de l'eau critique en dessous de laquelle les DDGS conserveront leurs propriétés de fluidité. Au-delà de cette activité de l'eau critique, les particules de DDGS s'humidifient et commencent à s'agglomérer. Par conséquent, il est essentiel de connaître l'activité de l'eau des DDGS en fonction de leur teneur en humidité et de la température lors de la transformation, de la manutention, du conditionnement et du stockage afin d'éviter les phénomènes néfastes que sont l'agglomération, la formation de grumeaux, l'affaissement et Adhésivité. L'activité de l'eau est le Assurance qualité le plus efficace disponible pour évaluer la sensibilité des DDGS à une diminution de leurs propriétés de fluidité.

L'activité de l'eau régule Migration de l'humidité

L'activité de l'eau étant une mesure de l'état énergétique de l'eau, les différences d'activité de l'eau constituent le moteur de Migration de l'humidité. Il est essentiel de savoir si l'eau va être absorbée ou désorbée au sein d'un lot de DDGS afin d'éviter toute dégradation. L'activité de l'eau est donc un paramètre important, car elle permet de contrôler la migration de l'eau dans les lots mixtes de DDGS. Différents lots de DDGS peuvent présenter des activités de l'eau différentes en raison des variations 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 à forte activité de l'eau vers une zone à plus faible activité de l'eau, mais le taux de migration dépend de nombreux facteurs.

La réponse dépend de l'activité de l'eau des deux charges. Si l'activité de l'eau des deux charges est différente, il y aura un échange d'humidité, même si leur teneur en humidité est identique. Cette Migration de l'humidité entraîner Croissance microbienne de coulure ou Croissance microbienne .

L'activité de l'eau est un Assurance qualité efficace Assurance qualité

L'activité de l'eau constitue un Assurance qualité efficace Contrôle des procédés Assurance qualité pour préserver la stabilité et la sécurité des DDGS et devrait être intégrée parmi les méthodes d'analyse recommandées pour ces derniers. Outre les raisons exposées ci-dessus, l'activité de l'eau est une méthode d'analyse de l'humidité plus efficace que la teneur en humidité, car elle est plus sensible et plus précise. Dans la plage d’humidité intermédiaire, qui inclut les DDGS, des variations de la teneur en humidité indétectables en raison de la précision limitée des analyses de teneur en humidité peuvent entraîner des variations importantes de l’activité de l’eau et, par conséquent, des changements de stabilité. Cela peut être déconcertant lorsque les DDGS sont séchés jusqu’à une teneur en humidité Spécification et que des changements de stabilité surviennent soudainement, même si aucune variation de la teneur en humidité n’est détectée. Ces changements de stabilité peuvent être prédits si une Spécification relative à l’activité de l’eau Spécification utilisée. L’activité de l’eau constitue un moyen rapide, économique et précis de garantir la qualité et la sécurité des DDGS. Elle peut être facilement mise en œuvre par n’importe quelle usine d’éthanol. Pour en savoir plus sur les tests d’activité de l’eau et les DDGS, contactez le service d’assistance d’Aqualab.

‍