Refroidissement de l’eau dans les processus alimentaires et post-récolte.
Par refroidissement de l’eau, nous entendons l’utilisation de l’eau de réseau réfrigérée pour contrer l’augmentation de la température dans les processus alimentaires. Cela permet de contrôler la fermentation, la prolifération des micro-organismes et de garantir la sécurité alimentaire dans la production de produits (boulangerie, préparations de viande, etc.).
Des traitements post-récolte sont également appliqués afin d’obtenir un produit alimentaire présentant les meilleures qualités organoleptiques. Des techniques telles que l’hydrocooling permettent de maintenir ces qualités pendant le stockage et le transport. Cette technique se distingue par sa capacité à ralentir le mûrissement du fruit en le pré-refroidissant rapidement et efficacement à l’aide d’eau. Outre la réduction de la charge thermique dans les chambres, cela permet également de réduire l’un des grands problèmes de la post-récolte : les rejets.
Refroidissement de l'eau du réseau dans les processus alimentaires.
Outre le refroidissement de l’eau pour la production de glace, le refroidissement de l’eau du robinet est utilisé pour contrôler les températures pendant le processus de production. Cela permet de contrôler la croissance des micro-organismes ou d’effectuer un choc thermique en la mélangeant avec de l’eau réfrigérée, en mettant l’accent sur les étapes suivantes des processus alimentaires :
- Dilution de concentrés dans la production de boissons (jus et boissons non alcoolisées) et dans la production de sauces et d’assaisonnements.
- Mélange des ingrédients secs et contrôle de la température dans la cuisson, pour le contrôle de la fermentation.
- Mélange d’ingrédients secs avec de l’eau pour maintenir une température adéquate et ajuster la consistance dans la production de crème glacée, de sorbets et de pâtisseries.
- Préparation de produits pharmaceutiques.
- Refroidissement des produits périssables tels que les soupes et les bouillons.
- Dans l’industrie de la charcuterie, pour éviter l’augmentation de la température pendant le processus de mélange des ingrédients.
- Traitement des fruits de mer pour le refroidissement, la décongélation, la cuisson ou la conservation.
Outre le contrôle de la température, il convient également de contrôler la qualité de l’eau. Certains paramètres doivent être contrôlés par analyse sensorielle (tels que l’odeur, le goût, la couleur et la turbidité) et d’autres paramètres physico-chimiques (tels que le pH, la conductivité, l’ammonium, les bactéries, le chlore résiduel libre et certains métaux).
Ces systèmes se distinguent par l’utilisation d’échangeurs de chaleur à plaques amovibles de qualité alimentaire qui, grâce à leur conception, facilitent le nettoyage et donc l’efficacité du transfert d’énergie et la qualité de l’eau.
L'importance du pré-refroidissement de l'eau après la récolte.
La température est le facteur le plus important de la détérioration des produits frais récoltés, car elle affecte directement leur taux de respiration et la libération de l’éthylène qui favorise leur maturation. L’abaissement de la température est l’une des techniques post-récolte les plus efficaces pour maintenir la qualité des fruits et légumes et prolonger leur période de commercialisation. Cette technique repose sur la nécessité de réduire rapidement la température jusqu’à la valeur minimale de sécurité. En outre, le pré-refroidissement de l’eau réduit la charge thermique dans les entrepôts frigorifiques et les systèmes de transport.
Le pré-refroidissement ou pré-refroidissement de l’eau est un service de plus en plus demandé par les consommateurs les plus exigeants. Cette technique facilite l’obtention d’un produit de qualité supérieure en permettant de récolter au moment optimal de la récolte et d’augmenter la durée de conservation des produits frais.
Il réduit ainsi la perte d’humidité, permet d’augmenter la teneur en sucre, la fermeté et la texture et limite l’augmentation de la teneur en fibres.
L’utilisation d’autres techniques de récolte, comme la récolte au stade vert mûr, permet d’obtenir des fruits dépourvus des caractéristiques organoleptiques actuellement recherchées par les consommateurs. Un autre aspect à souligner est l’opportunité commerciale pour les cultures de variétés précoces qui sont récoltées en été ou au début de l’automne, en permettant la réduction des températures environnementales élevées et de la chaleur provenant du champ.
Pré-refroidissement de l'eau ou techniques de pré-refroidissement.
Les techniques de pré-refroidissement permettant d’évacuer rapidement la chaleur du champ sont les suivantes :
- Par air, il s’agit du passage forcé de l’air à travers le produit à une vitesse comprise entre 1 et 5 m/s, ce qui augmente le processus de transfert de chaleur, mettant en évidence l’utilisation de tunnels de refroidissement.
- Par l’eau (ou hydrocooling), elle consiste à pulvériser ou à immerger les produits dans de l’eau froide, ce qui permet d’éliminer la chaleur du produit et d’en réduire la température. Cette technique se distingue par son efficacité et sa rapidité de refroidissement, grâce à l’augmentation du coefficient de transfert de chaleur avec la surface du produit. Il existe deux types de traitement, par douche ou par immersion du produit.
- Dans le cas de la glace, il s’agit de l’application directe de glace dans le récipient du produit.
- Le refroidissement sous vide consiste à refroidir par évaporation de l’humidité à l’intérieur du produit dans des conditions de vide ou de basse pression.
- Dans une chambre, il s’agit de l’évacuation lente de la chaleur, ce qui nécessite des chambres avec une puissance installée plus élevée et une grande capacité de circulation de l’air. Normalement avec une hauteur réduite et une charge plus faible.
Pré-refroidissement de l'eau par hydro-refroidissement.
L’hydrocooling consiste à appliquer de l’eau froide à une température comprise entre 1 et 5 ºC, afin de refroidir rapidement le produit grâce à la grande capacité d’échange thermique de l’eau. Ce système réduit la déshydratation typique générée par le refroidissement de l’air dans les chambres frigorifiques et permet d’obtenir un produit d’une plus grande fermeté et d’une meilleure texture, réduisant ainsi les pertes après la récolte.
La technique d’hydro-refroidissement peut être appliquée au moyen de différents équipements et méthodes d’application tels que : douche froide, bassin d’eau, immersion, trempette, machine à laver, etc.
Actuellement, l’application est mise en évidence dans :
- Les fruits (pêches, cerises, poires, nectarines, etc.).
- Des légumes (pommes de terre, betteraves, carottes, poivrons, etc.).
- D’autres fruits (par exemple, fraises, baies rouges, myrtilles) en raison de leur facilité d’application,pescado.
- Viande.
- Les plats préparés et les sauces.
Avantages de l'hydrocooling
La grande capacité de transfert de chaleur de l’eau augmente l’efficacité énergétique du système pour abaisser les températures élevées de réception des fruits provenant du champ (de 30 à 2 ºC) afin de réduire la respiration des fruits et d’augmenter le temps de stockage sans détérioration. Cela permet de récolter les fruits à leur point optimal et d’obtenir les meilleures propriétés organoleptiques. Le temps de refroidissement du produit dépend de sa taille, de sa peau et du débit de l’eau refroidie. Les avantages de l’hydrocooling sont les suivants:
- Système évolutif, modulaire et mobile à la récolte.
- Amélioration de l’efficacité énergétique du refroidissement des produits.
- Réduction du temps de refroidissement du produit.
- Réduire le dimensionnement des équipements de réfrigération des chambres froides et la consommation d’électricité.
- Maintien de l’intégrité du fruit (texture, couleur, etc.) et diminution de la perte de poids.
- Retarder l’apparition du brunissement à l’intérieur du produit.
- Augmentation de la durée de conservation du produit.
- Possibilité d’appliquer des produits de désinfection et de conservation.
- Refroidissement d’une grande quantité de produits dans la même journée, car le refroidissement en ligne est possible.
Autres avantages
Son application, outre les avantages obtenus grâce au pré-refroidissement rapide et à la réduction de la respiration du produit, permet le nettoyage et la désinfection après l’arrivée du champ, ce qui permet d’éliminer les produits phytosanitaires, les parasites et les micro-organismes pathogènes tels que les insectes, les bactéries ou les champignons (Penicillium sp.., Botrytis sp., Rhyzopus sp., Alternaria sp., Monilina sp., etc.), les solides solubles en suspension et les solides plus gros (poussière, branches, feuilles, etc.) qui affecteraient négativement sa vente et sa consommation, assurant ainsi la sécurité alimentaire du produit. C’est pourquoi ils nécessitent un système de traitement de l’eau, au moyen de désinfectants chimiques appliqués à l’eau réfrigérée, tels que l’hypochlorite de sodium ou l’ozone, ou d’autres systèmes non chimiques de contrôle des agents pathogènes (tels que la lumière UV-C, les ultrasons, etc.) et de mise en suspension des solides solubles (tels que la filtration mécanique).
Types d'hydrocooling
Il existe deux types principaux d’hydrocooling :
- L’hydrocooling statique consiste en l’adaptation d’une cabine avec douches ou d’un réservoir d’eau froide où le produit est introduit de manière discontinue au moyen de machines externes au système, telles que des chariots élévateurs à fourche.
- L’hydrocooling dynamique consiste en un mouvement continu du produit à l’intérieur du système lui-même, dans des tunnels d’hydrorefroidissement, via des rouleaux transporteurs ou d’autres systèmes mobiles.
| Statique | Dynamique |
| Productions jusqu’à 2 500 kg/h | Tous les types de productions |
| Coût d’investissement initial moins élevé | Réduction des coûts de main-d’œuvre |
| Nécessite moins de puissance d’équipement | Meilleure adaptabilité aux principes de sécurité alimentaire |
| Contrôle du temps passé à l’intérieur de l’équipement | Réglage de la vitesse de déplacement et de la longueur de l’équipement |
Solutions INTARCON
INTARCON, grâce à son expérience dans le secteur de la réfrigération, propose différentes solutions pour le contrôle de la température :
- Groupes hydrauliques pour le refroidissement de l’eau potable du réseau en circuit fermé, avec un système de recirculation continue pour réduire la consommation totale d’eau et garantir une température d’alimentation constante entre +15 et +1 °C.
Un schéma de principe du refroidissement par eau de réseau est présenté ci-dessous.
- Installations de refroidissement à liquide, remarquables pour leur charge réduite de réfrigérant et leur sécurité en cas d’éventuelles fuites dans le circuit de réfrigérant. Elles se distinguent par leur facilité d’adaptation à un système multiservice grâce à la variation du débit du fluide caloporteur et à des circuits de refroidissement indépendants.
- Installations de réfrigération à détente directe, conception tropicalisée pour des températures ambiantes élevées et des compresseurs très fiables.
Conclusions
L’application de l’eau réfrigérée excelle dans sa capacité à contrôler rapidement et efficacement les températures des processus, qu’il s’agisse de :
- Dans l’abaissement de la température des produits pendant le pré-refroidissement afin de réduire les déchets pendant le stockage et le transport,
- Dans le contrôle de la température tout au long du processus de production au moyen d’eau réfrigérée d’un produit spécifique qui le nécessite, afin d’obtenir un produit présentant les meilleures qualités.
