Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Cet article présente les applications agroalimentaires de la cryogénie dans les procédés de refroidissement et de surgélation de produits. Il décrit en particulier les bases théoriques associées à la mise en œuvre de cette technologie, les éléments d'une installation type, la sécurité, les principaux matériels et leur utilisation. Enfin, un exemple de dimensionnement est explicité avec mise en pratique de la méthodologie présentée, cet exemple est également comparé à un dimensionnement plus complet réalisé à partir d'un logiciel développé par Air Liquide.
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This article presents the agrifood applications of cryogenics in cooling and freezing processes for products. It describes in particular the theoretical basis related to the implementation of this technology, the elements of a typical installation, safety, the main equipment and their use. To conclude, an example of dimensioning is explained together with the methodology involved and this example is also compared to a more complete dimensioning achieved via a software developed by Air Liquide.
Auteur(s)
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Jo ALGOET : Expert en applications cryogéniques - Chef de projets, direction marketing et développement, gaz industriels services, Air Liquide
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Jean-Pierre BERNARD : Expert en applications cryogéniques - Chef de projets, direction marketing et développement, gaz industriels services, Air Liquide
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Alain CLOAREC : Expert en applications cryogéniques - Chef de projets, direction marketing et développement, gaz industriels services, Air Liquide
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Philippe GOMEZ : Expert en applications cryogéniques - Chef de projets, direction marketing et développement, gaz industriels services, Air Liquide
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Pierre KOWALEWSKI : Expert en applications cryogéniques - Chef de projets, direction marketing et développement, gaz industriels services, Air Liquide
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Cemal OZTAS : Expert en applications cryogéniques - Chef de projets, direction marketing et développement, gaz industriels services, Air Liquide
INTRODUCTION
Les fluides cryogéniques comprennent les gaz dont la liquéfaction par compression ne peut pas se faire à la température ambiante. La cryogénie, du grec « kryos » qui signifie froid, glace, est la science des températures inférieures à 123 K (ou – 150 oC) et s'appliquent aux principaux gaz tels que l'azote, l'hélium, l'argon, l'oxygène et l'hydrogène.
D'autre part, bien qu'il n'existe que sous forme solide ou gazeuse à la pression atmosphérique, le dioxyde de carbone (CO2) est aussi considéré comme fluide cryogénique dans l'industrie.
En agroalimentaire, l'utilisation des gaz cryogéniques est une solution alternative, techniquement intéressante par rapport au froid mécanique dans les procédés de refroidissement et de surgélation de produits alimentaires. Les deux principaux fluides utilisés sont l'azote et le dioxyde de carbone. Cet article décrit donc les intérêts et les applications associés à leur utilisation.
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Étude de cas
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3. Applications et matériels associés
3.1 Contrôle de température
Lors du mélange ou du pétrissage de produits alimentaires, l'apport élevé d'énergie mécanique (moteurs) crée un réchauffement des produits. Afin de maîtriser la température, une solution d'apport de « froid » est donc nécessaire. Cet apport de frigories permet également de refroidir les produits afin d'obtenir une texture donnée.
L'azote liquide ou le dioxyde de carbone liquide peuvent être pulvérisés directement dans le produit par la mise en place de système d'injection en partie haute ou basse sur le malaxeur, hachoir ou pétrin (figure 5). Ainsi, la température du produit est maîtrisée extrêmement rapidement par contact direct fluide-produit.
Le système de régulation associé à l'injection de fluide joue un rôle prépondérant dans les consommations nécessaires à l'application et donc dans le rendement. Par exemple, pour le refroidissement de produits comme la viande hâchée, le critère d'arrêt classique se fait sur la température du produit, mais la texture recherchée correspond au début du palier de surgélation et donc la température reste constante. Il existe donc des systèmes plus complexes pour optimiser les consommations de fluides.
Les critères de sélection entre fluides et technologies dépendent des installations.
Bon à savoir : l'injection par le bas est plus efficace (meilleur ratio de consommation de gaz par unité de masse de produit traité) mais nécessite des modifications sur le malaxeur pour l'installation des équipements.
3.2 Broyage
Sur le même principe que pour les malaxeurs, les broyeurs mécaniques peuvent être équipés de systèmes d'injection de fluide cryogénique pour le contrôle de la température des produits à broyer telles que les épices ou la viande séparée mécaniquement (figure 6).
HAUT DE PAGE3.3 Refroidissement/surgélation
Une application majeure...
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Applications et matériels associés
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
AIR LIQUIDE, Fournisseur de gaz industriels http://www.airliquide.com (page consultée le 8 juin 2010) http://encyclopedia.airliquide.com/encyclopedia.asp : site consulté le 8 juin 2010.
HAUT DE PAGE
Directive européenne 2006/42/CE relative aux machines.
Articles du Code du travail français R. 4222 (avec alinéas) relatifs au renouvellement d'air et aux locaux à pollution spécifique.
Règlement européen no 1333/2008 qui abroge la directive européenne 89/107 sur les additifs alimentaires.
Règlement européen no 852/2004 relatif à la sécurité des aliments, la mise en place d'un système HACCP et procédures en particulier.
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Procédé et dispositif de surgélation, EP 0505222B1
Procédé...
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