Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
L'énergie micro-ondes est connue pour avoir un effet significatif sur de nombreux procédés en industrie agroalimentaire. Cette technique est rapide, de l'ordre de quelques secondes à quelques minutes, avec une reproductibilité élevée. Plusieurs procédés tels que le séchage, le tempérage, le blanchiment, la stérilisation, la cuisson et l'extraction ont été appliqués de manière efficace dans l'industrie agroalimentaire. Cet article présente une vue d'ensemble des connaissances actuelles sur l'utilisation des micro-ondes dans la transformation des aliments. Il fournit les bases théoriques nécessaires sur la technique micro-ondes, mais permet également d'avoir une vision complète d'un point de vue réglementation et sécurité avec les méthodes HACCP et HAZOP.
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Microwave energy is well known to have a significant effect on the rates of various processes in the food industry. Using microwaves, full reproducible food processing can now be completed in seconds or minutes with high reproducibility. Many processes in the food industry such as drying, tempering, bleaching, sterilization, and extraction have been carried out efficiently with microwaves. This article presents a complete picture of current knowledge on applications of microwaves in food processing. It provides the necessary theoretical background on microwave technology, and also a full view of regulations and safety with the HACCP and HAZOP concepts.
Auteur(s)
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Sandrine PERINO : Maître de conférences HDR à l'Université d'Avignon et des Pays de Vaucluse, GREEN Extraction Team, INRA, UMR 408, Avignon, France
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Farid CHEMAT : Professeur des Universités, à l'Université d'Avignon et des Pays de Vaucluse, GREEN Extraction Team, INRA, UMR 408, Avignon, France
INTRODUCTION
Après la parution en 1986 des premiers articles sur l'utilisation des micro- ondes en synthèse organique, cette technologie est promue à un bel avenir. Elle permet de répondre aux nouvelles attentes des industriels dictés par les réglementations environnementales (comme par exemple REACH) et s'inscrit comme une voie clé dans le concept de génie des procédés durables.
De nos jours, de plus en plus, les procédés micro-ondes s'implantent dans le domaine de l'agroalimentaire, fort demandeur d'extraits naturels de plantes pour donner du goût, de la couleur et de certaines qualités nutritionnelles en remplacement de procédés conventionnels. En effet, cette technique offre de nombreuses spécificités par rapport aux techniques classiques de chauffage. Une des plus importantes est l'effet du chauffage volumique permettant un chauffage plus efficace et sélectif, des montées en température de l'ordre de quelques secondes et un transfert d'énergie quasi-instantanée, ce qui lui confère une grande souplesse d'utilisation.
Dans cet article, afin de mieux appréhender ce procédé, un rappel sur les mécanismes d'action des micro-ondes sur la matière est d'abord présenté. Les différents procédés utilisant les micro-ondes en industrie agroalimentaire sont ensuite développés, le tout illustré d'exemples d'application. Une dernière partie est consacrée à la réglementation et la sécurité liées à l'utilisation des micro-ondes. Pour cela, les concepts d'analyse des dangers et la maîtrise des points critiques (HACCP), et l'analyse des risques et d'opérabilité (HAZOP) sont développés afin de garantir la sécurité alimentaire et la gestion des risques liés à la fabrication, aux personnes et à l'environnement.
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
KEYWORDS
security | Regulation | microwave
DOI (Digital Object Identifier)
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Blanchiment par micro-ondes
En anglais
3. Décongélation et tempérage par micro-ondes
De grosses quantités d'aliments sont préservées par congélation, après la récolte, pour une utilisation tout au long de l'année. La décongélation d'un aliment est atteinte lorsque la température du produit est supérieure à 0 oC et qu'il ne reste plus de traces de glace. C'est une opération unitaire très importante dans l'industrie alimentaire. Le tempérage est une opération similaire, achevée lorsque la température du produit est proche de – 5 ou – 2 oC de telle sorte que, par exemple, le poisson ou la viande peut être tranché pour un traitement ultérieur. Le tempérage peut être considéré comme la phase initiale dans une étape complète de décongélation.
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La méthode de décongélation la plus courante consiste à appliquer de la chaleur à la surface des aliments surgelés pour qu'elle se propage vers l'intérieur. Cependant, ce procédé est lent et les aliments sont susceptibles d'être endommagés par des changements chimiques, physiques ou par l'apparition de micro- organismes. Pour limiter ce développement microbien, les industries alimentaires s'intéressent à des systèmes de plus en plus rapides, et la décongélation et le tempérage par micro-ondes ont été développés pour répondre à cette attente. En effet, ces techniques assistées par micro-ondes requièrent des temps de décongélation assez courts, réduisent les problèmes microbiens et la détérioration chimique.
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Cependant, la surchauffe en des points localisés a limité l'utilisation des micro-ondes pour la décongélation des systèmes alimentaires. Il est donc nécessaire d'améliorer l'homogénéité de la température pour éviter l'emballement thermique. En effet, lorsque les ondes incidentes atteignent la surface d'un produit à décongeler, leurs pénétrations s'atténuent exponentiellement en fonction de la profondeur. La surface du produit s'échauffera davantage que le centre. Au fur et à mesure, la température des couches superficielles du produit s'élèvent ; leurs propriétés diélectriques augmentent et, par conséquent, elles s'échauffent de plus en plus, en même temps que la profondeur de pénétration des ondes diminue. De l'eau se forme sur la surface du produit, empêchant les ondes de pénétrer...
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Décongélation et tempérage par micro-ondes
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - KHRAISHEH (M.A.M.), COOPER (T.J.R.), MAGEE (T.R.A.) - Microwave and air drying. Fundamental considerations and assumptions for the simplified thermal calculations of volumetric power absorption. - Journal of Food Engineering, vol. 33, p. 207 (1997).
-
(2) - FUNEBO (T.), OHLSSON (T.) - Microwave assisted air dehydration of apple and mushroom. - Journal of Food Engineering, vol. 38, p. 353 (1998).
-
(3) - BEAUDRY (C.), RAGHAVAN (G.S.V.), RENNIE (T.J.) - Microwave finish drying of osmotically dehydrated cranberries. - Drying Technology, vol. 21(9), p. 1797 (2003).
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(4) - GUNASEKARAN (S.) - Pulsed microwave-vacuum drying of food materials. - Drying Technology, vol. 17(3), p. 395 (1999).
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(5) - LIN (T.M.), DURANCE (T.D.), SCAMAN (C.H.) - Characterization of vacuum microwave, air and freeze dried carrot slices. - Food Research International, vol. 31, p. 111 (1998).
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
SAIREM http://www.sairem.com
Milestone http://www.milestonesrl.com
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