Production de mousse alimentaire solide par couplage de procédés microfluidiques et thermiques – PROFHEAT

La fabrication de mousse solide est un enjeu majeur dans l’industrie agroalimentaire. La plupart des procédés utilisés impliquent la formation de mousse liquide qui est ensuite solidifiée/stabilisée. Les procédés existants ne répondent pas à toutes les attentes de l’industrie; en particulier, il existe une demande de procédés plus versatiles en termes de quantité de matière traitée et de porosité des mousses, mais aussi plus compacts pour permettre de nouvelles applications. Le projet PROFHEAT porte sur le couplage de techniques innovantes et écoresponsables pour la formation de mousses solides. Les mousses liquides seront générées en utilisant un procédé continu et rapide de type microfluidique à haut débit. Celui-ci permettra de mieux maitriser la teneur en gaz du mélange et sa mise en régime quasi immédiate et sa compacité sont des atouts pour limiter le gaspillage. Les mousses formées seront traitées thermiquement afin de les solidifier. Deux procédés à haut rendement énergétique seront considérés : le traitement par micro-ondes et le chauffage ohmique. Une partie importante du projet portera sur le couplage entre l’écoulement du produit (microfluidique) et le traitement thermique, à la fois par une optimisation de la mise en série des procédés et également par une modélisation multi-physique de la mécanique des fluides couplée au transfert de chaleur sous l’effet d’un champ électrique ou électromagnétique. Enfin, les propriétés (stabilité, élasticité) de la mousse solide seront évaluées par tomographie RX et texturométrie. L’objectif à long terme sera d’adapter ces procédés en ligne vers des technologies en cours de développement telle que l’impression 3D pour le dépôt des produits alimentaires aérés. Une étude préalable a porté sur la formulation d’une base liquide, issue de matériaux végétaux et présentant des propriétés tensio-actives et rhéofluidifiantes permettant de former une mousse liquide dont la stabilisation par chauffage micro-ondes a été testée.