Contribution des facteurs "procédés" et des "propriétés de surface" des particules dans les mécanismes impliqués dans la granulation de poudres alimentaires – Réactive-Powder

Même si les propriétés des produits alimentaires sont classiquement décrites en utilisant des paramètres massique ou volumique, il commence à être admis que les propriétés fonctionnelles des poudres alimentaires sont principalement tributaires de la composition chimique et des caractéristiques physiques de surface des particules. Les mécanismes dépendant de l'énergie de surface des particules peuvent être considérés comme largement responsables de phénomènes (tels que la réactivité, la friction et l'adhésion) qui sont impliqués dans un grand nombre de propriétés technologiques des poudres alimentaires (e.g. mouillabilité, solubilité, granulation, etc…). Comprendre la dynamique de génération des contacts entre les particules des poudres alimentaires constitue un objectif pertinent pour les scientifiques du génie particulaire et pour les entreprises agroalimentaires. Le principal objectif du projet de recherche Réactive-Powder est d'étudier le concept de réactivité de surface des poudres alimentaires, dans le contexte particulier des applications en lien avec les mécanismes d'agglomération.
Les principales applications de ce projet sont liées à la granulation des poudres alimentaires, et plus particulièrement au cas de l'agglomération des poudres de blé pour la fabrication du couscous. Toutefois, il est évident que les résultats du projet Reactive-Powder seront d'un grand intérêt dans d'autres domaines d'application, et diverses poudres alimentaires pourraient être considérées au cours du projet afin d'étendre les résultats à d'autres produits (e.g. poudres laitières, ingrédients fonctionnels, ou produits agrochimiques), et diverses applications (stockage, écoulement, dispersion, etc…). En outre, les résultats du projet Réactive-Powder pourraient également être considérés comme pertinents pour d'autres procédés d'agglomération (e.g. lits fluidisés). L'originalité du projet Réactive-Powder réside dans l'approche pluridisciplinaire, construite par l'intégration de sciences de bases complémentaires.
Cette approche est basée sur l'intégration de disciplines scientifiques fondamentales (génie des procédés, génie particulaires, physique et chimie des surfaces, physico-chimie) avec des disciplines appliquées (biochimie & technologie alimentaire, propriétés fonctionnelles et qualité des aliments), en lien avec les applications industrielles (poudres alimentaires, et principalement poudres de blé). Une approche génie chimique des procédés de granulation sera mise en œuvre à 3 niveaux: à l'échelle des particules (WP1), à l'échelle de la poudre et des mécanismes de granulation (WP2), et à l'échelle des procédés et des circuits de granulation (WP3). Le projet Réactive-Powder se propose de répondre principalement à 3 questions scientifiques:
(i) Développer des méthodes analytiques (physico-chimie et physique des surfaces) pour la caractérisation des propriétés de surface des particules des poudres alimentaires. (ii) Développer une approche théorique des mécanismes de granulation des poudres alimentaires, en intégrant la contribution des propriétés de surface des particules et des paramètres du procédé. (iii) Développer une approche technologique des procédés de granulation pour intégrer les résultats de l'étude théorique des mécanismes, et envisager la re-conception des opérations unitaires. L'approche technologique doit permettre de mieux contrôler la qualité des produits finis, d'améliorer les performances ou d'envisager la modernisation des équipements dans les ateliers de production.
La nouveauté du projet de recherche Réactive-Powder est fondée sur la constitution d'un groupe de travail avec des compétences scientifique complémentaires, avec des unités de recherche spécialisées dans les poudres (EA LSGA et UMR RAPSODEE), en génie des procédés (UMR LGPEB et UMR GENIAL), et dans la transformation des aliments (UMR STLO et UMR IATE). L'animation scientifique du projet est conçue pour intégrer les compétences spécifiques de chaque unité de recherche, pour décloisonner et pour favoriser les interactions entre les groupes scientifiques et pour permettre l'intégration de l'ensemble des connaissances. Le transfert industriel est envisagé au niveau des utilisateurs des poudres alimentaires.