INNOVATION

Projet DRÊCHOSAURE

Lors de cette Unité d'Enseignement, nous avons été guidés par un enseignant-chercheur de l'IUT dans le cadre d'un projet de revalorisation d'un co-produit. Notre projet est de revaloriser le co-produit de la bière : la drêche.

Le projet est mené par quatre étudiants dont je fais parti. Nous avons décidé ensemble de chercher comment revaloriser la drêche de bière et toutes les actions qui en découleraient. Nous avons choisi de faire des crackers apéritifs à base de drêche, on leur a donné le nom de Drêchosaure. Pour la conception des biscuits apéritifs, on doit transformer le drêche en farine de drêche.

Notre LOGO :

Photo de drêche humide à la sortie de la cuve :

La drêche :

Pour la conception de la bière, les grains d'orge sont concassés et mis dans de l'eau chaude. L'amidon des grains d'orge est dégradé en sucre réducteur par une enzyme, la β-amylase. Ensuite, le tout est filtré et séparé en deux milieux, le moût qui est le liquide très sucré qui deviendra de la bière après fermentation, et la drêche qui correspond à toute la phase solide.

La drêche est actuellement peu revalorisée et sert principalement à l'alimentation bovine.

Par le contact d'une alternante dans notre promotion, on a pu rencontré son maître d'apprentissage, Nicolas Hillaire, un brasseur de la brasserie de Clémery avec qui on a fait une journée de brassage. Suite au brassage pour la conception d'une bière brune bio qui à remporté l'OR au Frankfurt international trophy, nous avons récupéré la drêche de celle-ci.

Sommaire

TRANSFORMATION de la Matière Première
ANALYSES MICROBIOLOGIQUES de la farine de drêche
ANALYSES BIOCHIMIQUES de la farine de drêche
ANALYSES PHYSICO-CHIMIQUES de la farine de drêche
PRODUCTION de crackers à base de farine de drêche
COUT de production
CONCLUSION du projet

TRANSFORMATION de la Matière Première

La drêche humide a subi trois étapes de transformations pour arriver à une denrée exploitable pour faire des biscuits apéritifs.

Séchage

La drêche mouillée n'est pas stable et présente un risque microbiologique si elle n'est pas traitée dans les jours qui suivent. Pour stabiliser la drêche, il faut la dessécher. En réduisant l'eau disponible par les micro-organismes (aw), leur développement sera impossible et garantira la sécurité du produit.

2. Broyage

Le broyage permet l'obtention d'une farine.

3. Tamisage

Le tamisage est la dernière étape pour l'obtention d'une farine beaucoup plus fine et moins rugueuse.

ANALYSES MICROBIOLOGIQUES de la farine de drêche

Pour s’assurer que la farine de drêche soit comestible et sans risque pour la santé, des analyses microbiologiques sont réalisées. Les normes attendues concernant différents microorganismes ont d’abord été recherchées afin de savoir quels microorganismes pathogènes sont possiblement présents dans la farine et à partir de quelle quantité ceux-ci peuvent être dangereux pour la santé.

Nous avons fais ces analyses pour :

Moisissures
Escherichia Coli
Salmonella
Bacillus cereus
Clostridium perfringens
Staphylococcus aureus
Germes anaérobie mésophiles

Les résultats sont conformes aux normes, et la farine ne représente aucun risque.

Photo de l'ensemble des boites de pétri après culture :

Photo de la manipulation d'ensemencement :

ANALYSES BIOCHIMIQUES de la farine de drêche

Les analyses biochimiques servent à caractériser la farine de drêche et mettre en évidence les atouts nutritionnels qu'elle peut apporter à l'homme.

Le dosage des protéines :

La méthode de Kjeldahl est une méthode permettant la détermination du taux d’azote dans un produit défini, en passant par trois étapes, la minéralisation, la distillation et le dosage. À partir de ce taux d’azote va pouvoir être déterminé une quantité en protéines dans le produit, car une partie des protéines d’un produit sont sous forme d’azote.

Déterminer la quantité de protéines d’une denrée est essentiel car c’est un élément indispensable au bon fonctionnement et à la bonne croissance du corps humain. C’est également un argument de taille lors de la vente d’un produit, notamment si le produit est destiné aux sportifs. En effet, grand nombre de consommateurs recherchent des produits sains protéinés avec peu de matières grasses et de sucres.

Nous obtenons une moyenne de triplicat de 16,58g de protéines pour 100g de farine de drêche. (Écart-type de 0,31)

Photo de l'installation de l'étape de distillation :

Photo de la cartouche en cellulose remplie de farine de drêche :

Le dosage des lipides :

L'extraction des lipides a été faite par la méthode du soxhlet. Un soxhlet est un appareil spécifique permettant l’extraction par un solvant défini, d’un composant d’un produit à analyser. Cet appareil permet l’extraction d’un grand nombre d’espèces chimiques, mais ici c’est la matière grasse présente dans la farine de drêche et de blé qui a été récupérée. Le solvant choisi a été l’hexane, car facile à se procurer et efficace. Il est important de préciser que cette extraction se fait sur produit solide dans une cartouche de cellulose. Le solvant va passer à travers l’échantillon et récupérer le produit d’intérêt, avant de tomber dans un ballon à part. Une évaporation est finalement effectuée sur le ballon contenant le produit, afin de faire évaporer le solvant et garder le composant d’intérêt.

La détermination de la quantité de lipides dans la farine de drêche est essentielle car comme les protéines, c’est en général à ce composant que les consommateurs font le plus attention. Si les crackers produits peuvent avoir une quantité de matière grasse faible, cela sera un argument de vente et la distribution du produit sera plus simple.

Nous obtenons une valeur de 4,9g de lipides pour 100g de farine de drêche.

Le dosage des glucides :

Le dosage des glucides a été réalisé par la méthode de Bertrand. C'est une technique de dosage qui permet de déterminer la quantité d’oses dans un produit, autrement dit la quantité de sucres dans ce dernier. Le dosage va permettre de définir une quantité de cuivre dans le produit. À l’aide d’une table (de rapport équivalent cuivre/sucres) est ensuite déterminée la quantité de glucose contenue dans le produit par rapport à la quantité de cuivre obtenue lors du dosage.

Le dosage des sucres d’un produit est essentiel car une trop grande présence en sucres diminue l'attrait de ce produit pour le consommateur. Les résultats de ces analyses permettront donc d’adapter les crackers au type de consommateur visé.

Nous obtenons une valeur de 4,894g de glucides pour 100g de farine de drêche.

Photo de l'installation de l'étape de filtration dans le dosage de Bertrand :

ANALYSES PHYSICO-CHIMIQUES de la farine de drêche

Photo de l'aw-mètre utilisé :

Mesure de l'aw :

Un aw-mètre est un appareil permettant de tester l’activité de l’eau, autrement dit l’aw. L’aw permet de déterminer la part d’eau libre dans un produit. Cette eau libre est l’eau disponible pour le développement des microorganismes. Plus l’Aw est faible et moins il y a d’eau libre dans un produit et donc moins les microorganismes peuvent se développer.

Cette analyse est donc essentielle dans le cadre de ce projet, car une farine et des biscuits, qui sont des produits conservés à température ambiante, nécessitent un aw faible.

Le développement de micro-organismes commence à partir d’une valeur d’aw de 0,65. Donc la farine de blé présente peu de risque de développement de micro-organismes avec une aw de 0,494. Et la farine de drêche ne présente pas du tout de risque de développement avec une aw très faible de 0,079.

Mesure de la couleur :

La couleur est déterminée par un appareil qui s'appelle le colori-mètre. L’appareil doit être paramétré en fonction du type de produit étudié. Le calibrage de l’appareil est fait à l’aide d’une cuve noire pour faire le “noir”, puis d’une cuve contenant de l’eau distillée pour faire le “blanc”. La farine est placée dans la cuve afin qu’elle recouvre totalement le fond de la cuve. La mesure est réalisée. Les analyses sont faites en triplicat sur des échantillons différents afin que les résultats soient meilleurs et plus représentatifs de la farine.

Diagramme de la sphère de l'espace colorimétrique :

Photo du colori-mètre utilisé :

Les résultats obtenus se lisent de la manière suivante. Trois résultats sont obtenus via le colorimètre et chacun correspond à un axe de la sphère de l’espace colorimétrique.

Moyenne :

L = 56,67

a = 6,33

b = 20,75

Écart-Type :

L = 0,02

a = 0,18

b = 0,89

Couleur de la farine de drêche :

PRODUCTION de crackers à base de farine de drêche

Affiche des allergènes :

Après plusieurs tests nous avons élaboré une première version de la recette. Elle a fait l'objet d'un questionnaire lors de la dégustation de la journée portes ouvertes (JPO) de l'IUT. Ce qui nous a permis d'élaborer une deuxième version de la recette.

Nous avons également réalisé une affiche d'allergène de nos crackers exposée pendant dans la JPO.

Nous avons aussi mis en place un Plan de Maitrise Sanitaire lors des productions de crackers.

Questionnaire de la JPO :

Nous avons présenté un poster lors de la JPO que voici :

Photo des crackers apéritif, nos dréchosaures :

COUT de production de crackers

Coût direct de production de crackers (matières premières) :

Pour 100g de crackers (46 crackers) :

Crackers Nature : 0,40 €
Crackers Piment/Ail : 1,25 €
Crackers Herbes de Provences : 0,49 €
Crackers Volaille : 0,53 €

Mélange de crackers : 0,67 €

Coût indirect de production de crackers (coût énergétique) :

Coût en électricité pour l'utilisation du four et du mixer : 0,629 €

Coût en électricité pour l'utilisation de l'étuve pour sécher la drêche : 38,948 €

CONCLUSION du projet :

Pour conclure, une excellente expérience a été vécue à travers ce projet. Un nombre incalculable de choses ont été apprises tout au long de la conception du produit.

De l’idée de base jusqu’à la production et la présentation du projet aux portes ouvertes, chaque étape a été réalisée en entier et avec les recherches qui l'accompagnent. Les différents membres du groupe ont été investis, ce qui a permis un résultat final travaillé qui pourrait avoir sa place dans le monde de l’industrie agroalimentaire.

Nous avons eu la note de 12,782 au premier semestre et .... au second.

Je note cette SAÉ 5/5 et 6/5 si c'était possible. J'ai tellement appris et j'ai tellement aimé m'investir dans ce projet.