Principaux procédés

utilisés pour la valorisation

des algues en Bretagne

Hélène MARFAING Matane, 20 Novembre 2018

Centre d’Etude et de Valorisation des Algues

Institut Technique* des algues et des végétaux marins

* Qualification Institut Technique Agro-industriel (ITAI) depuis 2007, réseau ACTIA

* Qualification Institut Technique Agricole (ITA) depuis 2018, réseau ACTA

Mettre en œuvre une recherche appliquée de

R&D portant sur les algues, leur mode de

développement et de production, leurs utilisations

économiques et industrielles.

Missions principales Développer en partenariat avec les personnes

morales de droit public, toutes activités

scientifiques et techniques en rapport avec la

protection de l’environnement, l’estimation des

ressources végétales marines, leur gestion et leur

production,

Assurer le transfert des connaissances des

résultats de la recherche dans le domaine

industriel afin d’assurer le développement

économique,

Valorisation des algues

en Bretagne et procédés

de transformation

• Production ~ 60 à 70 000T/an

• 10ème producteur mondial

• Algues sauvages : 99%

• Usage principal : extraction

alginate et carraghénanes

– Autres usages : alimentation

animale et humaine, agriculture,

cosmétique

• Culture : en développement

• Importation : 150 T eq frais

Zones de production des macro-algues en France (Netalgae, 2012)

Production française

• Filière basée sur la cueillette d’algues sauvages

• Trois “types” de production

Algues de fond

50 000 à 70 000 tonnes*

soit 91,8%

Algues de rive

6000 à 8 000 tonnes*

soit 7,8%

Algues de culture

200 - 300 tonnes**

soit 0,4%

*Ifremer 2012

* *Données Idealg 2015 99,9%

Production française

Macroalgues et IAA

Algues BRUNES

Algues VERTES

Kombu Royal Saccharina latissima

Wakamé Undaria pinnatifida

Haricot de mer Himanthalia elongata

Ao-Nori Enteromorpha sp.

Laitue de mer Ulva sp.

Dulse Palmaria palmata

Nori Porphyra umbilicalis

Lichen de mer Chondrus crispus

Algues ROUGES

Wakame atlantique Alaria esculenta

Traitement des algues

• Principaux procédés de stabilisation

– Stockage

– Séchage

– Salage

– En développement • Surgélation

• Découpe algues fraiches

• Ensilage

Très peu de publications et d’informations publiques sur le sujet

Procédés de traitement

• Tri /Lavage

– Tri manuel : élimination épiphytes (autres algues)

– Lavages eau de mer (obligatoire pour algues bio) • bain agité ou laveuse légumes (type salade ou haricots)

• Stockage eau de mer

– Stockage intermédiaire avant traitement de stabilisation

– Au froid, à l’obscurité, sous agitation, le stockage peut être prolongé jusqu’à 15 jours (fonction des espèces)

Stockage en eau de mer

• Influence du procédé de stockage en eau de mer sur la composition de 2

algues brunes: Alaria esculenta et Saccharina latissima (Stévant et al,

2016)

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

0 5 10 15 20 25

Mat

ière

sè

che

(%

)

Temps de stockage (heures)

Alaria esculenta Saccharina latissima

• Pertes : environ 20% au bout

des 2 premières heures (puis

stabilisation)

• Perte en composés

antioxydants : (polyphénols et

fucoxanthine )

• Perte en glucides

– alginate et fucose pour

Alaria esculenta

– mannitol et glucose pour

Saccharina latissima

Stockage en eau douce

• Influence du procédé de trempage en eau douce sur la

composition de Saccharina latissima (Stévant et al, 2017)

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

0 10 20 30

Mar

ière

sè

che

(%

)

Temps (heures)

Témoin (eau de mer)

Eau douce ambiante (16°C)

Eau douce tiède (32°C)

• Pertes : environ 67% au bout

des 2 premières heures (puis

stabilisation)

– Perte importante en composés

solubles : minéraux, sucres

– Intérêt ? Réduction de la teneur

en iode (83% /teneur en iode

initiale)

• Conformité/recommandation

ANSES (< 2000 mg/kg)

• Influence sur couleur : plus

claire et plus verte en eau

tiède (32°C)

Séchage

• Séchage – Procédé le plus utilisé: permet un stockage long (à l’abri

de la lumière et l’humidité)

– Mais coût énergétique

• Influence du procédé de séchage (en fonction de la température) – Couleur et flaveur (Taylor et Fletcher, 1999)

– Rendement d’extraction de composés • Modulation of extraction yield and properties of ulvan by

different preatreatment (Robic & al, 2008)

• Extraction de polyphénols (CEVA, non publié)

– Perte de composés sensibles : vitamine C (CEVA, non publié)

– Texture (moins capacité de réhydratation d’algues séchées à 70°C/40°C) (Stévant et al, 2018)

Séchage

• Séchoir à tambour

– Ce séchoir traite essentiellement des algues brunes (Ascophyllum, Fucus, Laminaires).

– La température d'air est de 200 à 300°C en entrée de séchoir et de 80°C en sortie et le séchage s'effectue en 20 minutes environ.

Séchage

• Séchoir à tabac – Ce séchoir traite essentiellement des algues alimentaires

séchées à basse température

– simple caisse de 30 à 100 m3 en matériau isolant, munie d'une ventilation et d'un générateur d'air chaud. .

– Les températures de séchage sont fixées entre 40 et 60°C et la durée d'un cycle varie de 12 heures pour les algues vertes jusqu'à 36-48 heures pour des laminaires

Séchage

• Autres modes de

séchage

– Séchage sous serres

– Séchage direct des filières

• Pour algues de culture :

Saccharina latissima et

Alaria esculenta

Photo : Anne Lise Chapman – Tango Seaweed), Norway

Broyage

• 1ère étape : algues entières à algues en paillettes – moulins, râpes, broyeurs à couteaux et

tamisage

• 2ème étape : paillettes à poudre fine « farine » – Broyeur fin à impact : par exemple à

marteaux + couronne tamisante

• 3ème étape : poudre fine à poudre micronisée – Granulométrie <80µm

Salage • Le salage consiste à

– diminuer l'activité de l'eau (aw) et à saturer les algues en sel (activité bactériostatique)

– Mélanger algues et sel dans « baratte » : élimination 20 à 30% d’eau

• Conservation de l’algue « fraiche salée » ; plusieurs mois à 4°C

• Nécessité de rincer avant utilisation

• Influence du procédé de salage sur la composition de l’algue (Marfaing et al, 2017) – Perte importante de la matière sèche liée à

procédé de déshydratation osmotique (variable en fonction des espèces)

– Lessivage iode et potassium

– Modification des qualités organoleptiques : attendrissement texture

Surgélation

• Surgélation

– Manque d’équipements et coût important pour les algues

– Rupture paroi cellulaire : peut entrainer exsudation à la décongélation (surtout algues brunes)

• Blanchiment préalable : permet de limiter l’exsudation à la décongélation

– Surgélation IQF type herbes aromatiques permet une utilisation directe par l’utilisateur

Découpe

• Pour algues fraiches ou blanchies

• Machine de découpe : E - Translicer Urschel – Équipement très bien adapté pour

réaliser julienne algue : Saccharina et Alaria voire Himanthalia (petits morceaux)

– Equipement pas adapté pour les lames fines comme Ulva ou Palmaria palmata

19

Ensilage : en développement • Ensilage algues brunes :

Saccharina latissima et Laminaria digitata

• Procédé d’ensilage dépend des espèces, de la composition biochimique), des bactéries lactiques naturellement présentes

• Addition de ferments pas toujours nécessaire pour obtenir une bonne acidification (pH < 4,3) et la production d’acide lactique – Cependant permet d’accélérer et

standardiser le procédé d’ensilage

• Procédé d’ensilage : utile pour la conservation des algues mais aussi peut contribuer au développement de nouveaux produits alimentaires (choucroute), et fonctionnels (alimentation animale, agriculture)

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100

pH

Days

Silage of Saccharina latissima : evolution of pH during 103 days

no treatment

choppedseaweed + LABwhole seaweed +LABwhole seaweed +LAB +AL

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100

pH

Days

Silage of Laminaria digitata: evolution of pH during 96 days

no treatment

choppedseaweedwhole seaweed+ LABchoppedseaweed + LAB

Influence des procédés de stabilisation Influence des différentes étapes sur la teneur en iode (Nitschke et Stengel, 2016

Algue brune (A. esculenta)

• 100% iode

Lavage

• 90% iode

Séchage

• 90% iode

Réhydratation

• 38% iode

Ebullition

• 25% iode

Algue verte Ulva intestinalis

• 100% iode

Lavage

• 100% iode

Séchage

• 100% iode

Réhydratation

• 90% iode

Ebullition

• 88% iode

Pourquoi des algues en

alimentaire ?

• Le goût !

– Notes aromatiques : fraiches, marines, vertes, crustacés,

« iodé » en fonction des algues

– Mise à profil actuellement dans beurre, tartare, bière, thé,

chocolat, chips, mayonnaise…

Des algues pour quoi ?

• Les saveurs !

– Saveur « umami » : bouillons Dashi, soupe Miso,

– Utilisation des algues pour réduire la quantité de sel d’un

plat…

Des algues pour quoi?

• Pour manger des légumes !

– Légume de la mer

– Mise à profit : burger végétarien, soupes, salades, algues

« spaghetti de la mer» , plats cuisinés

Des algues pour quoi?

Des algues pour quoi?

algues

Fibres

(structures originales, polysaccharides

sulfatés, …)

Minéraux (iode, magnésium, calcium,

manganèse, fer)

Protéines +/-

Composés antioxydants (polyphénol; caroténoïde)

Vitamines (pro-A,

vitamine C, B9, K1)

Pour la santé !