Qu’est-ce qu’une extrudeuse à sec à haut cisaillement et comment fonctionne-t-elle ?
Lorsqu’ils évaluent les technologies de transformation, la première question que se posent les fabricants d’aliments pour animaux, les éleveurs et les transformateurs d’ingrédients est naturellement : « Qu’est-ce qu’une extrudeuse à sec à haut cisaillement, et en quoi diffère-t-elle des autres technologies ? »
Dans cet article, nous expliquerons comment fonctionne l’extrusion à sec à haut cisaillement, pourquoi elle est devenue une méthode de transformation reconnue dans le monde entier, et comment elle permet de libérer la valeur nutritionnelle des graines oléagineuses.
Qu’est-ce que l’extrusion à sec à haut cisaillement ?
L’extrusion à sec à haut cisaillement (HSDE) est un procédé thermomécanique en continu dans lequel des matières premières telles que les graines oléagineuses sont acheminées à travers une vis sans fin rotative à l’intérieur d’un cylindre en acier trempé. À mesure que la matière progresse dans la machine, elle est soumise à une pression croissante et à des forces de cisaillement qui génèrent rapidement de la chaleur par frottement. Contrairement à l’extrusion humide, l’HSDE ne recourt ni à la vapeur ni à l’ajout d’eau pour cuire le produit.
Il en résulte un ingrédient traité avec précision, présentant une meilleure disponibilité nutritionnelle et une excellente consistance, ce qui rend l’HSDE idéale pour la transformation du soja en soja entier et sa préparation en vue de l’extraction mécanique de l’huile.
Comment la chaleur est-elle générée sans vapeur ?
Au lieu d’utiliser une source de chaleur externe, l’HSDE génère naturellement de la chaleur grâce à l’énergie mécanique. Lorsque la vis tourne, les ingrédients sont comprimés et frottent à la fois contre la vis et le cylindre, ce qui génère du frottement.
Ce frottement fait rapidement monter la température du produit en quelques secondes seulement. Le temps d’exposition étant extrêmement court, les nutriments sont préservés tandis que les composés antinutritionnels sont efficacement neutralisés. Ce procédé à haute température et de courte durée constitue l’un des principaux avantages de l’extrusion à sec à haut cisaillement.
Que se passe-t-il à l’intérieur de l’extrudeuse ?
Au fur et à mesure que les graines de soja traversent l’extrudeuse, elles subissent plusieurs transformations importantes :
• Le soja est broyé et réduit à une granulométrie uniforme.
• Le frottement et la pression cuisent rapidement la matière.
• Les parois cellulaires se rompent, libérant l’huile emprisonnée à l’intérieur de la graine.
• Les facteurs antinutritionnels, tels que les inhibiteurs de trypsine, sont désactivés.
• Les protéines sont modifiées afin d’améliorer leur digestibilité.
• Le produit sort de l’extrudeuse sous une forme expansée et poreuse, ce qui le rend idéal pour une extraction mécanique efficace de l’huile.
Ces changements augmentent la disponibilité des nutriments tout en préparant les graines de soja à l’étape suivante du système de transformation ExPress®.
Pourquoi le cisaillement est-il important ?
Le cisaillement est la force mécanique créée lorsque la matière est comprimée et poussée à travers la vis rotative sous haute pression. C’est l’une des principales raisons pour lesquelles le procédé HSDE produit des résultats nutritionnels supérieurs par rapport aux méthodes de transformation à faible cisaillement.
Un cisaillement élevé permet au produit :
• d’atteindre très rapidement la température de transformation ;
• de cuire uniformément chaque particule ;
• de minimiser les dommages thermiques grâce à un temps d’exposition très court ;
• d’améliorer la digestibilité des acides aminés ;
• d’augmenter la disponibilité énergétique ;
• de désactiver efficacement les facteurs antinutritionnels.
Cette combinaison d’un cisaillement intense et d’un temps de séjour court contribue à préserver les nutriments essentiels tout en garantissant une transformation homogène.
Quels ingrédients peuvent être transformés par extrusion à sec à haut cisaillement ?
Bien que le soja soit l’application la plus courante, l’extrusion à sec à haut cisaillement (HSDE) est une technologie polyvalente capable de traiter de nombreuses graines oléagineuses et céréales, notamment :
• Graines de soja entières
• Graines de soja à haute teneur en acide oléique
• Colza
• Graines de tournesol
• Maïs
• Sorgho
• Le son de riz
• D’autres graines oléagineuses et céréales
Ce procédé permet de produire des ingrédients destinés à l’alimentation animale, à l’aquaculture, aux aliments pour animaux de compagnie et à l’alimentation humaine, comme les protéines de soja texturées (TSP).
Quels secteurs utilisent l’extrusion à sec à haut cisaillement ?
L’extrusion à sec à haut cisaillement est utilisée par un large éventail d’industries agricoles et agroalimentaires à travers le monde. Parmi les applications courantes, on peut citer :
• Les usines d’aliments pour animaux produisant du soja destiné à l’alimentation de la volaille, des porcs, des vaches laitières et des bovins de boucherie.
• Les transformateurs de soja fabriquant du tourteau de soja et de l’huile de soja extraite mécaniquement.
• Les exploitations d’élevage intégrées cherchant à mieux contrôler la qualité des aliments pour animaux et les coûts des ingrédients.
• Les fabricants de produits destinés à l’aquaculture et aux aliments pour animaux de compagnie, qui produisent des ingrédients protéiques hautement digestibles.
• Les fabricants agroalimentaires qui créent des ingrédients tels que les protéines de soja texturées pour les aliments d’origine végétale.
Comme l’HSDE améliore la disponibilité des nutriments tout en permettant une extraction d’huile sans solvant, elle est devenue une technologie de transformation privilégiée par les entreprises axées sur la qualité, l’efficacité et la rentabilité à long terme.
Point clé
L’extrusion à sec à haut cisaillement (HSDE) est un procédé conçu avec précision qui utilise l’énergie mécanique pour libérer la valeur nutritionnelle et améliorer la digestibilité des ingrédients, tout en les préparant en vue d’une extraction efficace des huiles. En s’appuyant sur le frottement et le cisaillement plutôt que sur la vapeur ou des solvants chimiques, l’HSDE offre des résultats de transformation constants tout en préservant la qualité des protéines et des huiles précieuses.