Récupération de sous-produits de résidus d'agrumes conçue par JBT Solutions

Dans le cadre de la recherche de la durabilité dans l'industrie du jus, la récupération et la réutilisation des sous-produits industriels sont devenues de plus en plus cruciales. L'industrie des agrumes en est un exemple : les solutions proposées par JBT permettent de transformer les déchets d'agrumes en sous-produits de valeur. Ce processus de transformation des "déchets en valeur" offre non seulement des avantages financiers, mais contribue également de manière significative à la préservation de l'environnement.

Économie et écologie de la valorisation des sous-produits d'agrumes

Des études récentes menées par le département d'ingénierie chimique de l'école polytechnique de l'université de São Paulo et le centre pour la durabilité et les faibles émissions de carbone de l'institut de recherche technologique de São Paulo ont comparé les recettes financières à l'impact environnemental de divers processus industriels qui ajoutent de la valeur en récupérant des sous-produits des déchets de traitement des agrumes. Le tableau ci-dessous est extrait de l'article Modélisation et simulation des processus de récupération des déchets appliqués à l'industrie du jus d'orange évalue les revenus annuels générés par différents sous-produits et leurs conséquences environnementales et économiques sur la production.

Les résultats indiquent que la récupération de la pectine offre le rendement économique le plus élevé, mais a l'impact le plus important sur l'environnement. Cependant, la récupération du d-limonène présente un équilibre optimal, puisqu'elle est la deuxième source de revenus la plus élevée et l'impact environnemental le plus faible parmi les cinq sous-produits analysés.

Les résidus de traitement des agrumes représentent jusqu'à 50-60% de la masse du fruit, une fraction solide à forte teneur en eau qui doit être traitée afin de récupérer des sous-produits de valeur pour les marchés existants. Bien qu'il existe diverses méthodes pour traiter les déchets d'agrumes et créer des sous-produits rentables, comme tout processus industriel, ces méthodes ont inévitablement un impact sur l'environnement.

JBT dispose de l'expertise et de l'expérience nécessaires pour relever les défis liés à la récupération des sous-produits d'agrumes, tout en garantissant un impact minimal sur l'environnement. Cette approche permet non seulement de maximiser l'utilisation des ressources, mais aussi de s'aligner sur les pratiques durables en matière de gestion des déchets d'agrumes.

D-limonène de la liqueur de presse

Le d-limonène est un composé odorant que l'on trouve dans l'huile essentielle des écorces d'agrumes, en particulier dans la couche flavédo (pelure), où se trouvent les sacs à huile. Le d-limonène constitue la majorité des huiles essentielles d'écorces d'agrumes. Son agréable odeur d'agrumes a trouvé des applications dans les produits de nettoyage, les parfums et comme arôme dans les aliments et les boissons. Pour récupérer le d-limonène, JBT utilise un système de distillation flash, READYGo™ d-LIMONENE, conçu spécifiquement à cette fin.

Dans le système READYGo™ d-LIMONENE, la liqueur de pressage des pelures d'agrumes, un flux contenant de l'huile obtenu lors du traitement des pelures d'agrumes à l'aide de la technologie JBT, ainsi que d'autres flux contenant de l'huile provenant du traitement des agrumes, sont utilisés pour séparer le d-limonène. Les différents flux sont ensuite chauffés à la vapeur, ce qui divise le flux d'huile en gouttelettes d'huile et en gouttelettes d'eau. Les gouttelettes d'huile, qui contiennent du d-limonène, sont ensuite distillées à partir de l'eau au moyen d'un processus de distillation flash. Cette vapeur est condensée et recueillie sous forme de d-limonène pur, prêt à être utilisé dans de multiples applications.

Pour éviter les émissions de gaz à effet de serre provenant des brûleurs à gaz naturel, il est possible d'utiliser des chaudières à vapeur électriques, qui sont de plus en plus disponibles à l'échelle industrielle. Combinées à des panneaux solaires photovoltaïques, ces chaudières peuvent permettre d'atteindre un objectif de zéro émission et d'améliorer la durabilité de l'environnement.

Peau de pectine séchée et récupération de pectine

La pectine est un composant clé de l'industrie alimentaire, servant de gélifiant, de stabilisateur de trouble et d'agent épaississant dans les confitures, les gelées, les aliments pour bébés, les jus, les boissons, les yaourts et de nombreux autres produits. Conscient de la valeur de la pectine et de son abondance dans les écorces d'agrumes, JBT propose des solutions d'extraction de pectine séchée.

Le processus commence par le lavage des écorces d'agrumes à contre-courant afin d'éliminer les sucres (diffusion des solides solubles de l'écorce dans l'eau à une température contrôlée). Ce processus est réalisé à l'aide de cuves de lavage, de filtres rotatifs et de presses à vis. Après les étapes de lavage, les pelures sont séchées dans un séchoir rotatif à une température plus basse afin de préserver la qualité de la pectine. Juste après le séchoir, il y a une bobine de refroidissement et une machine à empaqueter pour produire des sacs de pelures de pectine séchées en flocons.

Ces flocons riches en pectine peuvent être transformés en pectine de qualité commerciale, un produit très demandé par l'industrie alimentaire. Cette solution innovante et durable réduit les coûts d'élimination, contribue à l'économie circulaire dans l'industrie des agrumes et ouvre une voie de revenus lucrative pour les transformateurs.

L'eau utilisée pour laver les pelures contient des sucres naturels qui peuvent être extraits pour créer un autre flux de récupération. Cette eau est envoyée à l'évaporateur TASTE de JBT pour obtenir ces sucres sous la forme d'un produit concentré - les sucres naturels de fruits - et représente une alternative au traitement des eaux usées. Grâce au système ARS (Aroma Recovery System) intégré dans l'évaporateur TASTE de JBT, la phase huileuse et toute phase d'eau aromatique peuvent également être récupérées indépendamment et vendues sur le marché des sous-produits.

Usine d'aliments pour animaux (séchage des pelures - granulés)

L'un des principaux défis posés par les déchets d'agrumes est leur forte teneur en humidité, qui augmente le poids, rend le transport coûteux et complique le traitement ultérieur. La solution de JBT pour les usines d'aliments pour animaux aborde ce problème de front, en utilisant un processus efficace de séchage et de granulation qui transforme les déchets d'écorces humides en un sous-produit de valeur - une riche source de nutrition pour l'alimentation animale ou une base pour l'extraction de la pectine.

Le processus commence par l'ajout de chaux (hydroxyde de calcium) à l'écorce dans un convoyeur à vis, ce qui prépare l'écorce à un traitement ultérieur. L'écorce mélangée à la chaux est broyée dans un broyeur à marteaux afin de conserver une taille de particule homogène, ce qui favorise l'étape de séchage. L'écorce broyée et chaulée, après un temps de séjour minimum pour décomposer les chaînes de pectine, est ensuite pressée, à l'aide de presses à vis, pour réduire son taux d'humidité initial élevé, la transformant en ce que l'on appelle "écorce à faible teneur en eau" ou "gâteau de presse". Les presses à vis séparent la fraction solide (gâteau de presse) de la fraction liquide (liqueur de presse).

Après l'extraction de la fraction liquide, la liqueur (de presse) peut être dirigée vers l'une des deux options en fonction du produit souhaité :

1. Dans la première option, la liqueur peut être utilisée directement dans la production de produits troubles, un ingrédient que l'on retrouve souvent dans les boissons gazeuses aux fruits pour assurer la stabilité du trouble. Ce processus exige que l'écorce soit traitée sans ajout de chaux, mais nécessite au contraire l'ajout d'enzymes spécifiques et une éventuelle correction du pH par l'ajout d'un acide tel que la vitamine C (acide ascorbique). L'extraction de la liqueur est réalisée soit par un lavage à contre-courant des pelures avec de l'eau chaude et un dosage enzymatique (diffusion), soit en mélangeant les pelures, l'eau chaude et l'enzyme dans une cuve. Après le temps de séjour nécessaire des enzymes, la liqueur est dépulpée, pasteurisée, désamérisée en fonction de la recette finale et concentrée dans un évaporateur JBT TASTE pour obtenir un concentré nuageux d'écorces ou simplement un concentré nuageux.
2. Dans la seconde option, la liqueur est concentrée dans un évaporateur de chaleur résiduelle, une étape cruciale où l'énergie sous forme de vapeur d'eau est retirée de l'écorce et utilisée pour l'évaporation de la liqueur. Les mélasses concentrées qui en résultent sont ajoutées au gâteau de presse avant le séchage final, ce qui permet de réduire la teneur en humidité des pelures et d'améliorer l'efficacité énergétique du séchoir. La mélasse apporte également une teneur supplémentaire en solides solubles (sucres) à la pelure séchée finale, que le bétail trouve très savoureuse.

Le gâteau de presse, la fraction solide issue du pressage, mélangé à la mélasse concentrée, est introduit dans un séchoir à tambour rotatif. Un courant d'air chauffé évapore l'eau restante, réduisant le volume de l'écorce et laissant une pulpe sèche. Cette pulpe séchée est ensuite acheminée vers un moulin à pellets, où elle est comprimée en pellets, ce qui la rend plus facile à manipuler et à transporter.

Les déchets d'agrumes séchés et granulés qui en résultent ont non seulement une grande valeur nutritionnelle en tant qu'aliments pour animaux, mais ils réduisent également de manière significative le coût et l'impact de l'élimination des déchets.

Un avenir durable pour le traitement des résidus d'agrumes

Alors que l'impératif de pratiques industrielles durables se fait de plus en plus pressant, les avancées novatrices réalisées par JBT Solutions dans le domaine de la récupération des sous-produits d'agrumes ne sont pas seulement un témoignage du progrès technologique, mais aussi une lueur d'espoir pour la gestion de l'environnement. Le passage des déchets d'agrumes à des sous-produits de valeur est une démonstration claire de la manière dont l'ingéniosité industrielle peut s'aligner sur la responsabilité écologique. En transformant ce qui était autrefois considéré comme des déchets en produits économiquement viables et respectueux de l'environnement, JBT Solutions crée un précédent que d'autres industries pourront suivre.

Les implications de ces avancées vont bien au-delà de l'industrie des agrumes. Elles servent de modèle à la manière dont les entreprises peuvent transformer les défis en opportunités, en promouvant une économie circulaire où chaque sous-produit est une ressource qui attend d'être exploitée. Cette approche permet non seulement d'atténuer l'impact sur l'environnement, mais aussi d'ouvrir de nouvelles sources de revenus, prouvant ainsi que la prospérité économique et la durabilité environnementale peuvent coexister. Alors que les industries du monde entier sont aux prises avec les exigences du développement durable, le travail de JBT Solutions offre des leçons précieuses en matière d'innovation, d'efficacité et de respect de l'environnement. L'avenir de la transformation industrielle réside sans aucun doute dans des pratiques durables qui respectent et préservent notre planète tout en favorisant la croissance économique.

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