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RÉSUMÉ
Cet article sur la chaîne du froid alimentaire aborde les phénomènes qui entrent en jeu lors de la conservation des aliments au froid. Les caractéristiques propres à la nature des produits sont analysées ainsi que leur évolution au cours de la réfrigération ou de la congélation. Les différents types de produit sont pris en compte (viande, poisson, végétaux) et le cas de la viande est particulièrement détaillé .
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Evelyne DERENS-BERTHEAU : Ingénieur ESITPA&IFFI Unité de recherche Génie des procédés frigorifiques d’IRSTEA
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Guy LETANG : Ingénieur ENSIA&IFFI
INTRODUCTION
La chaîne du froid est l’ensemble des moyens techniques frigorifiques grâce auxquels un lot de denrées conserve sa valeur marchande et est maintenu dans de bonnes conditions d’hygiène jusqu’au moment de son emploi par les consommateurs ou par le transformateur industriel [BE 9 766].
Il n’existe pas de chaîne du froid type. La chaîne du froid couvre la filière alimentaire depuis la récolte, la cueillette ou la fin de la fabrication du produit, son conditionnement préalable ou non à l’application du froid proprement dite, avec l’abaissement de la température (réfrigération ou congélation) et le maintien de la température de conservation, jusqu’à son utilisation par le consommateur.
La chaîne du froid repose depuis longtemps sur une « règle d’or » énoncée par Alexandre MONVOISIN (1934) qui la formule en trois grands principes connus sous le nom du « trépied frigorifique » de MONVOISIN, à savoir :
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un froid sain à appliquer sur un produit sain, car le froid ne peut pas améliorer la qualité initiale du produit ;
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un froid précoce à appliquer dès que possible, juste après la récolte ou la fabrication du produit fini ;
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un froid continu à maintenir jusqu’à la fin de vie du produit ; c’est ce dernier critère qui conduit à la notion de « chaîne du froid ».
L’application du froid aux denrées alimentaires est le seul procédé de conservation qui ne dénature pas, dans le cas de la réfrigération, ou très peu, dans le cas de la congélation, la denrée. L’abaissement de la température d’une denrée alimentaire se traduit par un ralentissement des réactions biochimiques qui y ont lieu. Le ralentissement du métabolisme des organes végétaux vivants par la réfrigération permet d’en préserver les réserves nutritionnelles et de leur garder une certaine « fraîcheur ».
Le ralentissement du métabolisme des micro-organismes permet d’en limiter la croissance et les effets délétères et pathogènes afférents. En aucun cas, l’application du froid ne peut « améliorer » la qualité initiale du produit. L’effet perturbateur sur les micro-organismes n’entraîne qu’une « mise en sommeil ». Par contre, un refroidissement trop précoce et trop rapide peut perturber le métabolisme des tissus animaux et végétaux au point de provoquer des phénomènes indésirables comme le durcissement de la viande ou encore les « maladies du froid » des organes végétaux conservés trop longtemps au-dessous d’une température critique.
Les denrées alimentaires qui rentrent dans la chaîne du froid sont d’origine animale et végétale. Leur degré d’élaboration va de la matière première – carcasses d’animaux, végétaux après récolte plus ou moins parés – jusqu’aux préparations les plus sophistiquées comme les plats cuisinés. D’un point de vue purement logistique, il serait intéressant de pouvoir traiter tous les articles de la même façon, en les rendant les plus neutres possible vis-à-vis du procédé par un conditionnement préalable approprié. C’est envisageable et souvent réalisé, voire indispensable avec les produits élaborés comme les plats cuisinés ou toute autre préparation prête à l’emploi qui peuvent souvent cohabiter quelle que soit leur nature, en particulier à l’état congelé. On imagine sans peine que ce n’est pas réalisable avec des carcasses de gros bovins nues et des légumes ou des fruits frais sur des palettes en raison du risque de souillure et de contamination croisée. De plus, les produits frais ont souvent des exigences de traitement spécifiques incompatibles : allure de refroidissement, température finale de conservation, émission de substances volatiles…
Il convient de préciser le sens de certains mots-clés du domaine que l’usage a fait plus ou moins dériver.
Il en est ainsi du mot « réfrigération » dont le sens premier est le refroidissement artificiel d’un corps. Pour une denrée alimentaire, on utilise ce terme pour un refroidissement à une température supérieure à sa température de congélation commençante. Ce mot est souvent employé pour désigner aussi la conservation à l’état réfrigéré, si bien que l’on a vu apparaître le néologisme « pré réfrigération » pour désigner la réfrigération proprement dite, en particulier pour les produits végétaux. Réfrigération et conservation à l’état réfrigéré sous-entendent que la température prédéterminée est voisine de 0 °C ou plus exactement supérieure à la température de « congélation commençante », qui peut être légèrement négative. Si la température de conservation est proche de celle de la congélation commençante, on n’hésite pas à qualifier ces conditions extrêmes de « super-réfrigération (super chilling) ».
Une autre source de confusion est le faux ami anglais « refrigeration » qui recouvre tout le domaine du froid : de la réfrigération aux pompes à chaleur, en passant par la climatisation ; ce terme est à traduire par froid ou frigorifique, et non pas par réfrigération.
Le mot « congélation » désigne le phénomène de la transformation de l’eau en glace et par extension la transformation physique des produits qui en résulte ; il s’est vu détrôné par le mot « surgélation » et les congélateurs sont devenus des « surgélateurs ». Le terme « surgelé » est utilisé pour désigner un produit congelé rapidement à cœur et dont la température est abaissée au moins à – 18 °C, voire en dessous, pour y être conservé ; la définition réglementaire d’un produit surgelé est bien précisée dans le décret de 1964 concernant la surgélation.
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Influence de la congélation et du stockage sur la qualité des denrées
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3. Nécessité de maîtriser la perte d’eau
3.1 Mécanismes de perte d’eau
La perte d’eau des produits vient principalement du fait que la pression de vapeur de l’eau contenue dans le produit (pwp ) est supérieure à celle qui règne dans le milieu ambiant (pwm ). C’est le phénomène d’évapotranspiration dont l’intensité peut être exprimée par :
avec :
- mw :
- (kg/s) débit d’eau,
- β :
- (kg/(s · m2 · Pa)) coefficient d’échange,
- S :
- (m2) surface d’échange.
On définit le coefficient B* par :
avec :
- Mp :
- masse du produit.
Des exemples de valeurs de B* sont données dans le tableau 2.
Le métabolisme entraîne une production d’énergie dégradée en chaleur Qs dont une partie participe à l’évapotranspiration.
La pomme « golden delicious » conservée aux environs de + 1 °C et en atmosphère contrôlée à basse teneur en oxygène, évapore 200 fois moins d’eau que la même surface sphérique d’eau libre, placée dans les mêmes conditions d’ambiance. La laitue a un coefficient d’échange B du même ordre de grandeur que celui d’une sphère d’eau libre de même masse....
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CATTEAU (M.) - Pathogènes rencontrés lors de la conservation par le froid. - Revue générale du froid, n° 998, p. 39-42, nov. 1999.
-
(2) - OUALI (A.) - Conséquences des traitements technologiques sur la qualité de la viande. - INRA Productions animales, 4(3), p. 195-208.3 (1991).
-
(3) - MOHD-SOM (F.), SPOMER (L.A.), MARTIN (S.E.), SCHMIDT (S.J.) - Microflora changes in misted and nonmisted Broccoli at refrigerated storage temperatures. - Journ. of Food Qual.,18, p. 279-293 (1995).
-
(4) - LETANG (G.), ALVAREZ (G.), UDE (M.) - La brumisation dans la filière fruits et légumes : intérêts et contraintes. - Le froid et la qualité des légumes frais, IIF Com.C2 D2/3, Brest, p. 129-139, 7-9 sept. 1994.
-
(5) - CORTELLA (G.), FORNASIERI (E.), MENINI (G.), PANOZZO (G.) - A general analysis on the weight loss of foodstuff in cold storage. - Proc XVIIIth Int. Congress of refrigeration, Montréal, vol. IV (2001-2006).
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
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Management de la qualité et assurance de la qualité – Vocabulaire - ISO 8402 - 1994
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