Le séchage est le seul moyen
sûr de conserver et de distribuer la spiruline sans chaîne de froid.
Dans l’industrie la spiruline
est classiquement séchée par « atomisation » (spray-drying), dans un
courant de gaz de combustion à très haute température mais pendant un temps très court. Pour cela les filaments doivent
être préalablement réduits en bouillie pour casser leur membrane : c’est
en fait le jus de spiruline broyée que l’on sèche. A moins que le gaz de
séchage ne soit très pauvre en oxygène, le spray-drying risque fort d’altérer
le produit.
Dans la production artisanale,
au contraire, ce sont les filaments de spiruline entiers que l’on sèche :
le temps de séchage est plus long, mais l’intérieur des cellules n’est pas
soumis au contact direct des gaz chauds.
Si la spiruline pressée ne
peut être séchée de suite, il faut la conserver en récipient fermé au
réfrigérateur bien froid et pas trop longtemps (sinon elle dégage une odeur
désagréable lors de l'extrusion) ; attention à ne pas la congeler, et à éviter
les retombées de gouttes d'eau condensée sur la biomasse en cours de stockage.
En chambre froide à 1°C la biomasse peut se conserver jusqu'à une semaine. La
biomasse lavée ne peut se conserver, même au réfrigérateur.
9.1) Extrusion
Le séchage doit être
suffisamment rapide pour que le produit sèche sans fermenter. La biomasse issue
du pressage est d'abord répartie par extrusion en "spaghetti" sur un
plateau formé d'un cadre garni d'une moustiquaire en nylon ou mieux en inox (maille
1 mm) ou sur une grille en plastique (à maille de l'ordre de 5 mm). Si la
biomasse est trop fluide, on l'étale en couche mince sur un film de
polyéthylène (méthode "indienne"). Puis la biomasse est séchée au
soleil, ou, beaucoup mieux, dans un courant d'air à faible humidité relative et
forte capacité d'absorption d'eau (séchoir solaire indirect, ou électrique, ou
à gaz, ou déshumidificateur), jusqu'à ce qu'elle ne soit plus molle du tout, se
détache facilement du support, et se broie facilement.
L'extrusion en spaghetti peut
se faire à l'aide d'un décorateur de gâteau, ou avec un instrument de cuisine
courant en Inde ("idiyapam maker" au Tamil Nadu) et en Extrême-Orient
(fait d'une boite à fond percé de petits trous et d'un piston, ou à l'aide d'un
pistolet à colle silicone professionnel type Sika, modifié (bouchon PVC de 50
mm percé de trous de 2 mm), ou avec un poussoir à saucisses, etc. Choisir un
modèle ne comportant pas de pièce en aluminium au contact de la biomasse. Pour
des productions déjà importantes, on aura intérêt à utiliser un
"poussoir" en inox (appareil utilisé par les charcutiers), actionné
par une manivelle avec engrenage, muni d'une filière en plexiglass. En déposant
les spaghetti sur le support (plateau de séchage) éviter de former de gros
amoncellements de biomasse, qui ne sècheraient pas assez vite. Si la biomasse
est très ferme on peut l'extruder avec une filière à plus gros trous (ce qui
est moins pénible) que si elle manque de fermeté. Il existe un pistolet SIKA
actionné par air comprimé, qui évite la fatigue de la main, mais nécessite de
mettre le produit en "saucisses" avant extrusion. Si l'on désire
obtenir des spaghetti bien droits il faut que l'épaisseur du bouchon dans
lequel les trous sont percés soit triple du diamètre des trous (utiliser une
perceuse à colonne). Dans le cas d'utilisation du pistolet SIKA de 300 ml, nous
avons remarqué qu'il est nécessaire de boucher la fente du piston par un peu de
plastique autocollant pour éviter un by-pass excessif de biomasse derrière le
piston.
Photo : Extrusion de biomasse pressée, avec pistolet à silicone Sika
(professionnel, type manuel "à poche"), sur un plateau de séchoir
électrique Stoeckli, Mialet, 1998 :
9.2) Séchage
On peut sécher à l'ombre
simplement dans un courant d'air à température ambiante, sous moustiquaire (il
suffit que l'air soit à température nettement supérieure à son point de rosée)
; c'est le même principe que le séchage du linge sur la corde ou de la
vaisselle sur le vaisselier : ainsi nous avons pu sécher très bien dans une
hotte de laboratoire munie d'un puissant ventilateur et d'un filtre 0,2 µ
(arrêtant les bactéries), sans chauffage. Mais la teneur finale en eau du
produit paraissant sec peut être décevante ; elle dépend essentiellement de la
température et de l'humidité de l'air, du débit de ventilation et de la durée
du séchage. Généralement il faut terminer la déshydratation dans un séchoir à
air chaud ou avec un déshumidificateur.
Nous avons séché facilement la
spiruline dans une armoire métallique munie d'un déshumidificateur et d'un
ventilateur recyclant l'air à travers les plateaux de séchage. Le
déshumidificateur doit être capable d'abaisser l'humidité relative de l'air à
30 %. Ce dispositif, qu'on peut appeler "séchoir thermodynamique",
permet de s'affranchir totalement de l'humidité de l'air ambiant et des
poussières. Il permet même, si l'on veut, de remplacer l'air par un gaz neutre
ou appauvri en oxygène pour réduire l'oxydation de la spiruline en cours de
séchage (meilleure préservation du béta-carotène). Le seul problème est qu'il
faut refroidir l'armoire pour éviter de dépasser 45°C à l'intérieur. En climat
chaud et humide cela peut obliger à recourir à un climatiseur, à moins de
sécher de nuit. On obtient 40-50 g de spiruline sèche par heure avec une
puissance de 350 Watt (hors climatiseur).
Le séchage au plein soleil en
plein air est le plus rapide et le moins coûteux, mais il a des inconvénients :
le produit est exposé aux poussières et aux animaux (il faut de préférence le
protéger par une moustiquaire), et il risque de bleuir en surface par
destruction de la chlorophylle par les ultra-violets ; après broyage ce
bleuissement n'est plus perceptible, mais une altération du goût reste
sensible. Ce type de séchage, qui a été longtemps pratiqué à Madurai (Inde),
réussit bien si les conditions sont bonnes pour un séchage très rapide : s'il
est suffisamment rapide ou si la lumière solaire est suffisamment pauvre en
ultraviolets, l'altération de la couleur et du goût peut être imperceptible.
Des plans de séchoirs solaires
plus élaborés sont donnés en Annexe A.htm - A27.
Un séchoir solaire amélioré comporte une partie chauffage de l'air séparée de
la zône où se trouve la spiruline, à l'abri de la lumière, de la pluie et des
insectes ; l'air doit y circuler avec un bon débit provoqué de préférence par
ventilateur. Le thermosiphon (effet de cheminée) ne convient que s'il y a peu
de "spaghetti" sur les plateaux. L'influence de la ventilation sur le
séchage est primordiale. Avec un fort débit d'air on peut empiler jusqu'à 3 cm
de "spaghetti" sur les plateaux. Si un ventilateur à moteur axial est
utilisé pour souffler de l'air à travers des plateaux tout proches, bien tenir
compte que le débit est souvent très faible à proximité du centre du
ventilateur : on a intérêt à interposer un plateau intercalaire vide servant de
répartiteur de flux d'air.
Si l'air est chauffé pour
abaisser son degré d'humidité relative, la température doit être limitée à
80°C. En fait on sèche souvent à plus basse température (généralement 65°C)
avec de bons résultats, mais si l'on a des craintes sur la qualité
bactériologique du produit il est possible de monter à 80 °C pour le
"pasteuriser" sans que, semble-t-il, sa teneur en constituants
sensibles comme l'acide gamma-linolénique ou le béta-carotène ne diminue
sensiblement.
Le temps de séchage varie
selon l'épaisseur de biomasse fraîche sur chaque plateau, mais aussi selon le
nombre de plateaux superposés, le % de sec dans la biomasse, la souche (les
spiralées sèchent un peu plus vite), la température et l'humidité de l'air et,
bien sûr, le débit d'air : dans la pratique, en général il se situe autour de 4
heures, mais il est parfaitement possible de sécher en une heure si l'on veut.
En cas de mauvais temps, si on utilise un séchoir solaire, on peut lui
adjoindre un radiateur électrique ou à gaz, ou bien le séchage peut se terminer
(ou se faire entièrement) dans un séchoir électrique ou à gaz ou bien même dans
un four à pain à basse température et aéré.
Un séchoir électrique pour
fruits et légumes, comme l'appareil suisse de marque Stoeckli, de puissance 450
Watt, avec plateaux de 30 cm de diamètre, a une capacité moyenne de séchage de
20 g (compté en sec) par heure. Son débit d'aération a tendance à être un peu
faible et c'est dommage.
Si l'on n'a pas d'électricité,
on peut utiliser un séchoir chauffé au gaz (butane ou méthane de digesteur) -
dont une esquisse est représentée en annexe A27 (A.htm
- ancel). Il est très important de munir le brûleur d'une sécurité.
La température de la biomasse
en cours de séchage dans un séchoir à plateaux superposés sans recyclage de
l'air (cas du Stöckli) reste théoriquement proche de la température de rosée de
l'air, quelle que soit la température sèche de celui-ci, tant qu'il reste de
l'eau libre à la surface de la biomasse ; pratiquement la température de
surface s'établit à mi-chemin entre cette température de rosée et la
température de l'air, en début de séchage, puis monte graduellement pour
rejoindre la température sèche de l'air en fin de séchage. La température au
coeur du produit s'élève graduellement de sa température initiale jusqu'à la
température de l'air. Il est souhaitable de minimiser le temps où le produit
humide est au voisinage de 37°C, température la plus favorable à la
fermentation. Il faut aussi éviter de porter à plus de 60 °C le produit encore
humide (au cœur des spaghetti) qui risquerait de "cuire" en se
décomposant (changements de couleur). Le premier plateau reçoit l'air à sa
température maximum mais avec température de rosée minimum (voisine de 20°C
habituellement), tandis que les plateaux supérieurs reçoivent un air encore
chaud mais chargé d'humidité, donc à température de rosée élevée et d'autant plus que le débit d'air
est faible. On voit l'intérêt de limiter le nombre de plateaux superposés et de
ne pas gêner le débit d'air (maintenir propres et dégagés les filtres ou
moustiquaires protégeant l'entrée et la sortie de l'air de l'appareil). Dans la
pratique, avec les séchoirs Stoeckli, qui ont un faible débit d'air, nous
limitons absolument le nombre de plateaux à 5 et leur charge individuelle à 2
kg de biomasse fraîche par m² de plateau (soit 150 g/plateau). Si l'on charge
trop de biomasse fraîche par rapport au débit d'air, ou si le ventilateur ne
fonctionne pas bien, ou si la biomasse est trop molle, ou si le temps est trop
humide, ou si le thermostat est réglé trop bas, le séchage ne se fait pas assez
rapidement, la spiruline commence à se détériorer avant d'être sèche, elle
dégage une odeur anormale ("propionique" ou "butyrique") et
parfois les "spaghetti" s'aplatissent ("fondent"), restent
comme du plastique mou et ne se décollent pas du plateau : dans ces cas, il
vaut mieux réserver le produit à
l'alimentation animale ou carrément le jeter au compost. Une spiruline mal
séchée est généralement trop molle pour pouvoir être broyée, ce qui est un
indice, mais attention: il arrive que l'on ne s'aperçoive pas qu'une
détérioration ait eu lieu car le produit peut quand même paraître sec et bien
vert en surface alors qu'il est mou et noirâtre à l'intérieur, ou bien il a pu
changer de couleur et finir par sécher quand même ; il est donc important de
vérifier la qualité du produit sec d'après son odeur et son goût et de le
piquer avec une pointe de couteau pour vérifier s'il est dur et vert à cœur. Le
dégagement d'odeur en début de séchage ne signifie pas forcément que le produit
sec soit de mauvaise qualité ou de mauvais goût.
Souvent nous préférons sécher
la spiruline en deux stades, surtout lorsque l'air est humide :
a) un séchage à basse
température (40-50°C) mais à gros débit d'air (vitesse d'air de 1 m/s)
autorisant une charge élevée (20 kg de biomasse fraîche par m², en 5 plateaux),
durée 2,5 à 3 heures pour une teneur en eau finale de 15 - 20 %, et une
humidité relative de l'air sortant de 10 à 20 %
b) un séchage à débit d'air
faible (par exemple en séchoir Stoeckli) mais à plus haute température
(65-80°C), assurant à la fois une certaine pasteurisation et l'extraction de
l'eau jusqu'à 4 % d'eau en une heure (ou même beaucoup moins).
La charge maximum qui a été
indiquée en a) ci-dessus s'entend pour une biomasse pressée de bonne qualité
(ferme) ; si elle est molle il faut réduire la charge à 10 voire 5 kg/m².
Le séchoir du premier stade a
été réalisé autour d'un ventilateur de 50 W de diamètre 30 cm correspondant à
celui des plateaux Stoeckli qui sont posés dessus. Ce ventilateur aspire à
travers un filtre à poussières (ouate synthétique vendues pour garnir les
hottes de cuisine) un air qui est réchauffé par un radiateur électrique
soufflant (de puissance 1 à 2 kW).
Le premier stade suffit
lorsque l'air ambiant est très sec (séchage à moins de 9 % d'eau en 4 heures).
Un autre mode de séchage, donnant des flocons d'un bel
aspect, est celui où l'extrusion est remplacée par un étalement en couche mince avec une spatule sur un film
plastique (longtemps pratiquée à Madurai en Inde).
Test de fin de séchage : cf §
suivant 9.3 test.
Pour établir la courbe du %
d'eau dans le produit en fonction du temps de séchage, il suffit de mesurer le
poids brut des plateaux en cours de séchage, la tare des plateaux, le poids de
biomasse à sécher, le poids net sec et de connaître le % d'eau en début ou en
fin de séchage. Pour faciliter le calcul deux petits programmes sont
disponibles : HUMIDITE.EXE (cf CALCUL.htm - notice)
à partir du % d'eau en fin de séchage et HUMIDIT2.EXE
à partir du % d'eau de la biomasse pressée.
Pour faciliter le calcul de la
production et des % de matière sèche dans les biomasses égouttées et pressées un autre petit programme est
proposé : REC.EXE.
Au cas où le séchage a été
insuffisant il est possible de le compléter soit par un nouveau passage au
séchoir à 65-80°C (en mettant le produit sur des assiettes s'il a déjà été
broyé), soit de préférence en l'enfermant dans un récipient étanche en
compagnie d'un sachet deshydratant (gel de silice ou tamis moléculaires). Ces
deshydatants sont régénérables par passage au four.
9.3) Broyage et test de séchage
La spiruline bien séchée est
craquante, se détache toute seule du support de séchage et se laisse facilement
piler ou broyer au moulin à café en une poudre plus ou moins fine selon le goût
de chacun. Un broyeur manuel bien adapté est celui de marque Sfinx ou Corona
très répandu dans beaucoup de pays d'Afrique et d'Amérique Latine. La densité
apparente de la spiruline extrudée, séchée et broyée est de 0,66 kg/litre.
La spiruline doit contenir
moins de 9 % d'eau pour bien se conserver. La mesure de la teneur en eau est
très facile et rapide avec le dispositif suivant (voir Annexe A6.2.6 : A.htm - humidité) : mettre le produit à tester (environ 200
g) dans un récipient genre "Tupperware" d'environ un litre, à
couvercle transparent pour permettre la lecture de l'hygromètre placé (scotché)
à l'intérieur. Un produit suffisamment sec doit donner un % d'humidité relative
à l'équilibre inférieur à 45 (vers 25°C). Pour que la mesure soit exacte il
faut que l'ensemble de mesure soit en équilibre non seulement d'humidité mais
de température, ce qui peut exiger un temps assez long (1 à 2 heures).
Certains préfèrent ne pas
broyer la spiruline sèche pour lui conserver sa "texture" en
batonnets qui fait plus penser à des "algues".
9.4) Conditionnement
La spiruline sèche peut se
conserver longtemps sans perdre trop de ses qualités à condition d'être stockée
en sachets bien remplis et étanches, à l'abri de la lumière, de l'air
(emballage plastique métallisé et thermoscellé pour éviter la pénétration de
l'oxygène), et des fortes chaleurs. Il est préférable de faire le vide dans le
récipient tout en le thermoscellant (des appareils commerciaux existent pour
cela): dans ce cas le produit peut se conserver 5 ans. Si l'on ne peut pas
sceller sous vide, l'absorption de l'oxygène restant dans le sachet
convenablement scellé provoquera souvent (mais pas toujours) sa mise sous vide
spontanée en quelques jours si le récipient est bien scellé; cette absorption
d'oxygène s'accompagne de la destruction d'une fraction des composants
oxydables de la spiruline, comme le béta-carotène, mais cette fraction
"sacrifiée" reste faible s'il y avait peu d'air résiduel.
Si le produit doit être
utilisé rapidement (moins de 3 mois), l'emballage en sachets plastique non
métallisé est possible.
Attention : les rongeurs percent
volontiers ces sachets de spiruline. Il faut les conserver en un lieu sûr, par
exemple dans une cantine métallique.
9.5) Contrôle de qualité bactériologique
Le séchage à basse température
(40 à 50 °C) a l'avantage de mieux préserver la qualité nutritionnelle du
produit et donne déjà un produit généralement correct du point de vue
bactériologique. Aucun microorganisme dangereux ne peut survivre longtemps dans
un produit à moins de 9 % d'eau correspondant à une activité de l'eau
inférieure à 0,5 (< 50 % d'humidité relative dans l'air à l'équilibre avec
le produit à 25°C). La spiruline ne contient en principe pas de spores à cause
du pH du milieu de culture. La qualité microbiologique s'améliore au stockage.
Le stockage en sachets scellés permet une vérification a posteriori de la
qualité du séchage : si le vide se forme, c'est que le produit était correct ;
si le sachet parait gonflé (cela peut demander quelques mois), c'est qu'il y a
fernentation ou évolution enzymatique, ou simplement que la poudre s’est
densifiée (tassée).
En cas de doute sur la qualité
bactériologique ou le degré de séchage de la spiruline séchée, il est possible
de la chauffer à 120°C dans un four ou un stérilisateur solaire. Mais la
chaleur sèche ne stérilise pas bien et ne détruit pas les spores de bactéries
ni les toxines éventuellement présentes. C'est pourquoi il demeure nécessaire
de travailler en respectant au moins les règles d'hygiène classiques (ne pas
toucher le produit avec les mains, travailler loin du sol, avec des instruments
et récipients en inox ou plastique, etc.), et il est bon de faire vérifier de
temps à autre la conformité du produit par rapport aux normes bactériologiques
en vigueur.
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