Congelation alimentaire par froid mixte : procede avec pretraitement par immersion dans l'azote liquide

Cryomechanical food freezing : process with a quenching pretreatment in liquid nitrogen

• Auteur / Autrice : Hélène Macchi
• Direction : Henri Gibert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Ecole nationale du génie rural, des eaux et des forêts (Paris ; Nancy ; 1968-2006)

Résumé

L'objet de ce travail est d'effetuer une etude theorique et experimentale du procede de froid mixte comportant un pretraitement par immersion dans l'azote liquide avant la congelation mecanique classique (par air pulse). Grace a ce pretraitement de congelation cryogenique partielle (croutage), la surface du produit est durcie, de sorte que l'on evite le collage et les deformations des produits fragiles durant la congelation proprement dite (congelation mecanique). Afin de modeliser l'ebullition au contact de produits alimentaires, la premiere partie est consacree a l'etude de l'influence de la rugosite sur l'ebullition libre de l'azote liquide a la pression atmospherique (notamment en calefaction). Un pilote experimental de froid mixte nous a ensuite permis de comparer la procede de froid mixte avec la congelation mecanique classique (par air pulse) en termes de resistance mecanique du produit, perte en eau et temps de congelation. On a etudie l'influence sur les trois parametres precedents, d'un eventuel tranfert intermediaire du produit a l'ambiance entre l'appareil de croutage et le congelateur mecanique. Un modele numerique a ete mis au point pour calculer les tranferts couples de chaleur et de matiere au cours de la congelation mixte de produits alimentaires. Les conditions aux limites de type convectif prennent en compte successivement la courbe d'ebullition libre pour l'etape d'immersion, puis deux coefficients d'echange successifs pour l'etape intermetdiaire a l'ambiance et l'etape de congelation mecanique. On montre sur un exemple comment utiliser ce modele comme outil d'aide a la mise en oeuvre du froid mixte a l'echelle industrielle. Enfin, on evoque le cout d'un tel procede; quelques resultats economiques sont discutes.