Découvrez les principales applications alimentaires du CO2 supercritique

Grâce aux avantages inhérents à cette technologie, le potentiel du CO2 supercritique dans l’industrie agroalimentaire est indéniable. Ses principales applications incluent l’extraction par un fluide supercritique, le fractionnement et l’élimination de composés indésirables (comme la désaromatisation ou la décontamination). Voici un aperçu des usages les plus significatifs.

Les avantages du traitement par CO2 supercritique dans l’industrie agroalimentaire

La production d’aliments implique souvent des étapes de séparation pour récupérer certains composants d’intérêt à partir de mélanges complexes. Parfois, il s’agit d’éliminer des substances indésirables, telles que des graisses ou des contaminants (pesticides, entre autres).

Traditionnellement, ces procédés utilisent des solvants organiques. Cependant, en raison des risques liés à leur manipulation et des contraintes réglementaires, leur utilisation est de plus en plus limitée dans l’alimentaire. De plus, les températures élevées nécessaires lors de ces extractions peuvent dégrader des composés sensibles, en plus de nécessiter des étapes de purification pour éliminer les résidus de solvant.

Face à ces contraintes, le CO2 supercritique s’impose comme une solution de choix, grâce à sa disponibilité, son faible coût, sa non-toxicité et son caractère non-inflammable. Les procédés d’extraction par un fluide supercritique permettent d’obtenir des extraits et des matières sans résidus, tout en évitant les températures élevées.

Exemples et types d’applications alimentaires

Dans le secteur agroalimentaire, les applications du CO2 supercritique sont variées :

• Décaféination du café et du thé : Jusqu’à 99 % de la caféine peut être extraite sans perte d’arômes. La caféine récupérée peut être réutilisée dans d’autres industries (alimentaire, cosmétique, pharmaceutique).

• Dégraissage de produits alimentaires (ex. : cacao, fruits secs, céréales) : Le CO2 supercritique permet d’obtenir du cacao dégraissé (<0,5 % de matières grasses) tout en valorisant le beurre de cacao extrait.

• Extraction d’arômes et d’extraits végétaux : De nombreuses entreprises, comme FLAVEX NATUREXTRACTE, produisent des extraits de gingembre, de calendula, d’olive ou de carotte via l’extraction par un fluide supercritique.

• Décontamination alimentaire : Par exemple, la réduction des résidus de pesticides dans le riz, appliquée à l’échelle industrielle à Taïwan (90 tonnes/jour).

• Extraction du houblon pour la bière : Cette méthode permet d’obtenir un extrait aromatique de haute qualité.

Outre les procédés appliqués aux matrices solides mentionnés précédemment, l’utilisation du CO₂ supercritique pour la fractionnement de substances liquides en contre-courant représente également un domaine important d’application dans l’industrie alimentaire. Cette technologie est utilisée pour des procédés tels que le fractionnement des acides gras oméga-3 (par exemple à partir d’huiles de poisson), l’enrichissement en tocophérols ou la désalcoolisation de boissons comme le vin, la bière ou le cidre.

En raison de sa sélectivité comme milieu solvant, cette technologie permet également des applications telles que l’extraction des graisses dans les aliments, par exemple pour la production de produits diététiques ou sans cholestérol, ainsi que la désodorisation de matrices destinées à un usage alimentaire, comme le romarin ou la valériane.

Enfin, d’autres procédés non extractifs ont été développés ces dernières années grâce à la technologie d’extraction par un fluide supercritique. Dans le secteur alimentaire, on peut citer des applications telles que l’imprégnation de substances (par exemple dans des matrices végétales ou des matériaux d’emballage) ou la microencapsulation de composés. L’objectif est d’améliorer notamment la maniabilité, le dosage, la conservation ou la stabilité des produits concernés.

Fractionnement et autres procédés innovants

Au-delà des matrices solides, le CO2 supercritique est aussi utilisé pour le fractionnement de substances liquides, comme les acides gras oméga-3 issus des huiles de poisson, l’enrichissement en tocophérols ou la désalcoolisation des boissons (vin, bière, cidre). Ces procédés permettent de réduire la teneur en alcool en dessous de 0,5 % tout en préservant les arômes, sans recourir à des températures élevées.

D’autres applications incluent :

• La production d’aliments allégés ou sans cholestérol.

• La désodorisation de matrices alimentaires (romarin, valériane).

• L’imprégnation de substances (dans les matériaux d’emballage ou les matrices végétales).

• La microencapsulation, pour améliorer la conservation, la manipulation ou le dosage des ingrédients.

Applications industrielles concrètes

La technologie des fluides supercritiques est aujourd’hui bien implantée dans l’industrie agroalimentaire. Elle est utilisée dans de nombreuses usines pour des procédés industriels de décaféination, de dégraissage, d’extraction ou de désalcoolisation.

À titre d’exemple, l’expert Gerd Brunner souligne qu’un menu quotidien peut contenir plusieurs aliments ayant bénéficié des procédés au CO2 supercritique à différentes étapes de fabrication. Cette technologie continue de s’imposer comme un levier clé pour créer des produits alimentaires de qualité supérieure, plus sûrs et durables.