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Les aliments réfrigérés et congelés

Stockage et transport des produits réfrigérés

Р. Д. Хип, Cambridge Refrigeration Technology

introduction

Les produits réfrigérés sont des produits refroidis à une température supérieure à leur point de congélation. Ils doivent donc être conservés à cette température pour éviter une perte de qualité. Presque toujours, ces produits perdent leur valeur pendant la congélation et, dans certains cas, le processus de congélation peut être complètement endommagé. Cependant, en termes de congélation, la gamme de produits réfrigérés pouvant être soumis à cette procédure est assez large. Dans ce chapitre, nous examinerons les fruits et légumes frais (tropicaux et poussant sous des latitudes moyennes), tous les types de viande, de poisson et de produits laitiers, ainsi que les plats préparés [6].

Il est clair que la réfrigération est une partie importante de la production, du stockage et de la fourniture de produits réfrigérés, mais il convient de noter qu’un grand nombre d’équipements de réfrigération différents sont nécessaires pour congeler les produits. Prenons, par exemple, le travail d’une entreprise pour la fourniture de produits semi-finis précuits et réfrigérés. Les matières premières en provenance de différents pays sont refroidies dans des réfrigérateurs et transportées aux quatre coins du monde à l'aide de systèmes de transport réfrigérés de haute technologie. Ensuite, ils se rendent dans les entrepôts frigorifiques du port, puis sont transportés par des wagons réfrigérés dans les entrepôts de vente en gros, d'où ils sont directement ou par l'intermédiaire d'intermédiaires envoyés au consommateur. Ce processus est reflété dans le diagramme de la fig. 4.1.

Comme on le voit, avant d’utiliser le produit, sa qualité est assurée dans des entrepôts réfrigérés. Certains produits initiaux peuvent être congelés plus profondément que les produits réfrigérés et nécessitent donc un équipement spécial pour la décongélation. Si nous considérons la procédure de refroidissement, les produits sont d'abord refroidis par air (ou, dans certains cas, par contact), puis stockés dans une chambre de réfrigération ou vendus au réfrigérateur avant d'être vendus.La chaîne du froid

Fig. 4.1. La chaîne du froid

 transportés, puis conservés dans des chambres froides ou des vitrines réfrigérées. Les déchets issus du traitement des matières premières de base peuvent également être congelés. La principale exigence dans le secteur de la réfrigération est la fiabilité des équipements de réfrigération et le respect du cycle technologique. Les produits de refroidissement font en effet toujours partie de la chaîne technologique de préparation de produits refroidis qui sont oubliés par le consommateur, mais c’est précisément cela qui garantit la qualité et la fraîcheur du produit.

Le processus de refroidissement des produits n'est pas nouveau. Pendant des millénaires, le refroidissement naturel par glace et par évaporation a été utilisé à ces fins, mais seul un refroidissement mécanique a été utilisé relativement récemment pour stocker les aliments à basse température. En fait, le stockage des pommes dans des installations de stockage à basse température aux États-Unis remonte à 1870 [15]. Le transport réfrigéré avec de la viande réfrigérée (non congelée) a relié les États-Unis et le Royaume-Uni autour de 1875, et le début du transport transocéanique de produits réfrigérés entre l'Australie, l'Asie et l'Europe remonte à 1895 [9]. L'Angleterre a importé à 1901 plus de tonnes de bœuf réfrigéré par an.

travaux de réfrigération:

Les principes de base du refroidissement par compression de vapeur d'eau ont été découverts au 19ème siècle, et ce principe de refroidissement a atteint nos jours presque inchangé. C'est très simple, car le système de réfrigération ne comporte que quatre éléments interconnectés (Fig. 4.2). Le réfrigérant à l'état de vapeur est comprimé à haute pression et donc à haute température. La vapeur surchauffée est refroidie et liquéfiée dans un condenseur, puis passe à travers un étranglement dans une zone de basse pression, où elle se condense en un liquide pouvant être utilisé pour éliminer la chaleur des chambres de stockage ou d'une zone refroidie, et cette chaleur dans l'évaporateur favorise l'évaporation.Le système principal de refroidissement en boucle avec compression de vapeur

Fig. 4.2. Le système principal de refroidissement en boucle avec compression de vapeur

fluide réfrigéré à basse pression. la vapeur d'eau refroidie est fournie au compresseur pour terminer le cycle.

Ainsi, un compresseur, un condenseur, un starter et un évaporateur sont les éléments principaux d’un groupe frigorifique de type à compression. La chaleur retirée pendant le processus d'évaporation, ainsi que la chaleur retirée de la zone de refroidissement, plus l'équivalent thermique de l'énergie dépensée pour comprimer le réfrigérant, doivent être compensés dans le condenseur. Cela signifie que tout équipement de réfrigération doit compenser une certaine partie de la chaleur, qui est d'autant plus grande que la quantité de chaleur extraite du produit ou de l'espace réfrigéré est importante. L'énergie consommée par les équipements de réfrigération du type à compression dépend principalement de la conception de l'équipement, mais elle dépend généralement de la différence de température entre le condenseur et l'évaporateur. Plus cette différence est grande, plus le compresseur a besoin d'énergie pour s'acquitter de sa tâche. Plus cette différence de température est importante, plus la capacité de refroidissement de l'unité de réfrigération est faible.

Une analyse théorique des cycles de réfrigération et une description complète des détails sont disponibles dans les nombreux manuels de réfrigération [1,7,11] et vont au-delà de la portée de ce livre. Néanmoins, nous donnerons un aperçu général des principes des systèmes de réfrigération, qui peuvent être utiles à tous ceux qui utilisent des équipements de réfrigération.

Sécurité et qualité des produits

Le concept de sécurité alimentaire est directement lié aux activités des agents pathogènes et des toxines. Bien entendu, les aliments ne doivent pas nuire au consommateur, ni lui causer des maladies ni l’empoisonner. La qualité d'un produit alimentaire est sa valeur nutritionnelle et son goût, la nature de la texture et l'apparence d'un produit alimentaire sûr. Idéalement, la question de la sécurité alimentaire est une question de droit, où la qualité du produit est une catégorie déterminée par le marché.

Pour les aliments réfrigérés, les problèmes de sécurité et de qualité peuvent ou non se recouper. Pour les fruits et les légumes frais, la présence de micro-organismes et de la saleté peut rendre les aliments non seulement insipides, mais aussi entraîner des risques pour la santé. Pour de nombreux types de produits finis (y compris les produits carnés semi-finis), l'augmentation du nombre de microorganismes pathogènes produisant des toxines dépend en grande partie de la température et de la durée. Cela endommage le produit, ce qui peut sembler satisfaisant en apparence et en goût. Pour certains produits laitiers, le développement de micro-organismes pathogènes peut affecter à la fois le goût et le type de produit. Dans tous les cas, la qualité et la sécurité du produit alimentaire sont basées sur le stockage du produit à la température la plus basse possible, afin d'exclure la possibilité de croissance de micro-organismes pouvant potentiellement détériorer le produit. Ce principe s’applique à l’ensemble de la chaîne de processus de préparation d’aliments réfrigérés (voir fig. 4.1).

Fluides frigorigènes et l'environnement

Avant le début des 1990. La question du choix d’un fluide frigorigène pour les unités de réfrigération ne tenait guère compte du consommateur. Malheureusement, comme il s'est avéré à l'heure actuelle, les composés chimiques utilisés comme réfrigérants dans les unités de réfrigération, lorsqu'ils étaient rejetés dans l'atmosphère, pouvaient avoir des effets indésirables et imprévisibles.

La réduction de la couche d'ozone et le réchauffement de la planète sont deux problèmes environnementaux différents auxquels l'humanité est confrontée aujourd'hui. La couche d'ozone, qui protège la surface de notre planète contre des doses excessives de rayons ultraviolets, peut être endommagée par des composés stables du chlore et du brome. Ces composés - CFC (chlorofluorocarbone - chlorofluoro-carbone) et HCFC (hydrochlorofluorocarbone - hydrogène-chlorofluorocarbone) - sont contenus dans les frigorigènes. Ces derniers contribuent donc à la destruction de l'ozone dans la stratosphère et au réchauffement climatique.

Le réchauffement climatique est un phénomène naturel causé principalement par la réflexion de la lumière solaire par le dioxyde de carbone et la vapeur d'eau contenus dans l'atmosphère. Les craintes d'un changement climatique global excessif sont principalement associées à une importante libération de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Cela s'explique par les importantes émissions de fumée dans l'atmosphère, qui se produisent principalement lorsque les centrales électriques fonctionnent à l'aide de combustibles solides et pour un certain nombre d'autres raisons. Il y a plus de gaz nocifs pour l'environnement, mais heureusement, leur concentration est beaucoup moins importante. Ce sont principalement des gaz HFC (hydrogène-fluor-carbone), provoquant un "effet de serre".

Grâce au protocole de Montréal [2], les fabricants du monde entier ont cessé de produire des composés appauvrissant la couche d'ozone à base de composés de CFC de 1990 et les ont remplacés par des composés de HCFC moins écologiques. Ces derniers sont probablement aussi les principaux réfrigérants de 2010-2020, car dans la plupart des cas, aucun composé plus approprié n’a été trouvé. En Europe, l'utilisation d'équipements utilisant du chlorofluorocarbone sera arrêtée et la fourniture d'équipements neufs à base de carbone hydrogène-chloro-fluor sera interdite (toutefois, lors de la préparation de cet ouvrage, ces restrictions ne sont pas encore entrées en vigueur). Ces substances frappent à la fois les producteurs et les consommateurs d’unités de réfrigération. Tout d'abord, tout changement technologique coûte de l'argent et peut entraîner une augmentation des coûts d'exploitation ainsi que des coûts de conversion. Deuxièmement, le remplacement futur des hydrocarbures chlorés salissants pour l'environnement par de l'ammoniac et du propane plus écologiques à l'échelle mondiale entraînera des coûts d'équipement plus élevés et des coûts de recyclage pour le personnel de service. En variante, des carbones hydrogène-fluor ont été développés qui ne nuisent pas à la couche d'ozone, mais comme certains environnementalistes l'ont découvert, ils peuvent contribuer à renforcer «l'effet de serre» et figurent donc sur la liste des substances interdites par le Protocole de Kyoto.

Toutes ces considérations doivent être prises en compte par l'acheteur potentiel d'équipement de réfrigération. L'ignorance de ces choses peut conduire au fait que le matériel acheté pour beaucoup d'argent devra être sérieusement modernisé bien avant que sa vie réelle n'expire. En outre, l'ignorance de tels faits peut entraîner des pertes financières, ainsi que des pertes de temps et d'équipement. La réduction de l'utilisation de composés à base de CFC et de HCFC comme mousses d'étanchéité dans les armoires et les voûtes réfrigérées est décrite en détail dans la littérature, mais n'a jusqu'à présent pas été largement utilisée.

Compte tenu du réchauffement climatique, de la réduction de la consommation d'énergie et de son efficacité, nous pouvons tirer la conclusion suivante. Les nouveaux fluides frigorigènes peuvent avoir un rendement inférieur et, par conséquent, nécessiter une consommation d'énergie accrue, mais il est probable que les restrictions environnementales futures puissent également affecter les réductions de consommation d'énergie. Dans un avenir proche, le consommateur potentiel d’équipements de réfrigération sera confronté à un dilemme difficile: faire face à des exigences plus strictes en matière de fuites de réfrigérant, à des exigences visant à garantir une utilisation efficace de l’équipement et à un personnel formé de manière appropriée. Pour plus d'informations à ce sujet, voir [14].

nourriture réfrigérée et congélation

Le principal avantage de conserver les aliments à l’état refroidi est d’augmenter leur durée de conservation en réduisant les risques d’endommagement du produit par les micro-organismes. Le refroidissement, et il convient de le souligner, ne peut pas améliorer la qualité du produit défectueux, ne peut pas arrêter le processus de détérioration - il ne fait que le ralentir (voir les chapitres 7, 9,10).

Pour le transport terrestre international de produits réfrigérés, l'Accord commercial sur le transport international de marchandises périssables et les équipements spéciaux utilisés pour ces envois (CEE-ONU) [15] énumèrent de nombreuses exigences. Les produits alimentaires sont correctement classés et, pour eux, l’Accord précise la température maximale de stockage:

  • abats - + 3 ° C;
  • huile - + 6 ° С;
  • jeu - + 4 ° С;
  • lait pour consommation directe - + 4 ° С;
  • lait pour traitement ultérieur - + 6 ° С;
  • yaourts, kéfir, crème, fromage frais - + 4 ° С;
  • poissons, mollusques, crustacés - 0 ° С (dans une chapelure de glace);
  • produits à base de viande non stabilisés - + 6 ° С;
  • viande (pas d'abats) - + 7 ° C;
  • oiseau, lapin - + 4 ° C

Cette liste ne comprend pas les plats cuisinés de légumes avec des sauces ou sans eux, ainsi que des fruits et légumes frais.

Il existe deux méthodes de réfrigération complètement différentes pour les produits réfrigérés: le processus de refroidissement proprement dit, dans lequel les produits alimentaires sont refroidis (à partir de la température ambiante, par exemple, 30 ° C ou de la température de cuisson - supérieure à 70 ° C), ou stockés au réfrigérateur. Température étroitement contrôlée (de -1,5 ° С à + 15 ° С) en fonction du type de produit. Le système de refroidissement ou les chambres de réfrigération peuvent être très différents les uns des autres tant par leur conception que par leurs caractéristiques. Il convient de noter que, même si certains équipements de refroidissement peuvent être utilisés comme réfrigérateurs, les chambres de refroidissement elles-mêmes ne sont pas conçues pour refroidir les produits, mais uniquement pour maintenir la température requise. Les réfrigérateurs de transport constituent un cas particulier d’entreposage des aliments, étant donné que les équipements de réfrigération de ces réfrigérateurs ne sont généralement pas conçus pour un refroidissement rapide du produit.

 refroidissement

La vitesse à laquelle le produit sera refroidi dépend de nombreux facteurs. La taille et la forme des récipients peuvent être importantes pour l'intensité de l'échange de chaleur avec l'air de refroidissement (ou dans certains cas avec de l'eau). La température et la vitesse de l'air affectent également le processus de refroidissement. De nombreux facteurs: emballage, masse, densité, teneur en eau, capacité calorifique, conductivité thermique, teneur en chaleur latente, température initiale - tout cela ensemble et individuellement affecte le taux de refroidissement.

Dans le cas des produits non emballés, les facteurs contribuant au refroidissement rapide entraînent également une perte rapide d'humidité. Il peut donc sembler que la meilleure façon de procéder est un refroidissement lent. En fait, ce n'est pas le cas. L'augmentation du temps de refroidissement augmente le temps pendant lequel le produit perd de l'humidité. Un refroidissement plus rapide est possible dans le cas des emballages minces, du débit d’air de refroidissement à grande vitesse et avec la température de l’air la plus basse, mais tout cela entraîne une augmentation des coûts d’exploitation. Par conséquent, l’équipement est développé comme une sorte de compromis pour obtenir le système de traitement global le plus acceptable. Cela signifie que pour différentes opérations technologiques, il existe différents équipements et que, en fonction de l'opération planifiée, vous pouvez choisir l'équipement le plus approprié.

 équipement de réfrigération

les systèmes de refroidissement

Pour la plupart des types de produits alimentaires finis, on utilise des réfrigérateurs ou des tunnels à refroidissement par air. Pour certains légumes, on utilise une immersion dans l'eau (hydro-refroidissement), et pour des aliments frais recouverts de feuilles, un refroidissement sous vide peut être utilisé. Pour certains produits ayant des périodes de stockage relativement longues, le processus de refroidissement peut être effectué dans des chambres froides, mais le processus de refroidissement est souvent accéléré par des mesures spéciales de circulation de l'air. N'importe lequel de ces régimes doit être soigneusement pensé.

Frigorifique chambre à air refroidissement (circulation d'air)

Les réfrigérateurs à circulation d’air sont conçus pour refroidir le produit avec de l’air froid qui le souffle à grande vitesse. Pour les entreprises fournissant des produits semi-finis et réfrigérés et des produits similaires, il existe des répertoires spéciaux (tels que le DHSS anglais), dans lesquels il est recommandé d'utiliser un équipement capable de fournir des produits de refroidissement d'une épaisseur maximale de 50 mm avec 70 0С à une température inférieure à 3 ° C ou inférieure. plus que 90 min. Cela nécessite une vitesse de l'air d'environ 4 m / s et une température de l'air d'environ -4 ° C.

Il existe également de petites armoires réfrigérées capables de traiter des lots allant jusqu'à 30 kg pour le stockage de produits, ainsi que pour la formation et la recherche. Nous avons également mis au point de grands modèles d’une capacité allant jusqu’à un quart de tonne, conçus pour l’utilisation de chariots ou de plateaux. Un chariot typique pour un tel système a une capacité nominale de 45 kg et est généralement équipé de plateaux 20. En règle générale, l'évaporateur et le ventilateur se trouvent sur la paroi interne de la chambre. Le compresseur et le condenseur peuvent être situés au-dessus de la chambre (allumée ou éteinte), selon que le niveau de bruit correspondant du compresseur est acceptable ou non dans la pièce. Le contrôle de la température doit permettre de stocker le produit à 0-3 ° C ou peut utiliser un cycle de refroidissement basé sur le contrôle nécessaire de la température de l'air de refroidissement, sur le contrôle de la température des échantillons de produit ou sur l'utilisation d'une minuterie ordinaire. À la fin du cycle de refroidissement, le cycle de dégel élimine la glace et le givre de l'évaporateur. La puissance consommée par l’unité de refroidissement 45 kg est d’environ 7 kW.

Au cours du cycle de deux heures «chargement-refroidissement-dégel», il est pratique d’utiliser quatre charges par équipe, la dernière charge du produit refroidi restant au réfrigérateur toute la nuit. Parfois, des enregistreurs de processus sont utilisés pour contrôler le processus. Dans les systèmes de grande taille, les portes peuvent être situées de chaque côté de sorte que les chariots contenant le produit refroidi soient roulés à l'intérieur du stockage réfrigéré à la température 0-3 ° С. Il est possible de combiner des chambres frigorifiques avec des armoires réfrigérées, ce qui permet aux clients de ramasser des produits alimentaires réfrigérés, de les cuire, de les emballer et, par conséquent, d’emballer des portions emballées déjà préparées.

D'autres types de réfrigérateurs à circulation d'air ont été développés pour refroidir les oiseaux fraîchement fouettés. Ils utilisent un tunnel de neige carbonique à partir d'acide carbonique pour assurer le processus de refroidissement. Bien que dans de telles chambres et obtenir le résultat souhaité, il existe un risque de gel en surface, ce qui est inacceptable pour de nombreux aliments. L'un des réfrigérants les plus prometteurs pour les refroidisseurs est l'azote liquide, mais à -196 ° C et à la pression atmosphérique, un contrôle strict et le strict respect des mesures de sécurité sont nécessaires. Une alternative est «l’air synthétique liquéfié» (SLA) [15], qui élimine le risque d’asphyxie inhérent aux autres substances cryogéniques.

Tous ces systèmes dépendent de la capacité de comprimer et de liquéfier les gaz. On peut noter que l’intensité énergétique totale de ces systèmes (en tenant compte des coûts énergétiques liés à la liquéfaction du gaz) peut être beaucoup plus élevée que celle de systèmes de réfrigération similaires, et que les coûts d’exploitation peuvent également être beaucoup plus élevés, mais dans certains cas, réduire les coûts en capital ou accélérer le refroidissement de tels systèmes peut être tout à fait acceptable.

 Gidroohladiteli

L'utilisation d'eau glacée, vaporisée dans une chambre spéciale ou introduite dans une cuve d'immersion, permet un refroidissement très rapide sans risque de gel du produit, mais cette méthode n'est acceptable que pour les légumes et les fruits pouvant résister à l'immersion dans l'eau. Cette méthode est difficilement applicable à la rangée principale de produits refroidis (sauf pour les plats cuisinés emballés dans un emballage sous vide). L'eau de ces systèmes est régulièrement mise à jour et, afin d'éviter une contamination progressive de l'eau, des agents antifongiques ou d'autres additifs, éventuellement nécessaires pour certains types de produits, sont ajoutés. Bien entendu, il est possible de combiner le processus d’hydrocooling avec les mesures habituelles pour l’épuration du produit, telles que le nettoyage des racines ou des racines des plantes.

 Aspirateur de refroidissement plantes

Les unités de réfrigération sous vide sont un type d'équipement hautement spécialisé et extrêmement coûteux, bien adapté pour refroidir rapidement les installations emballées comportant un grand nombre de feuilles. Ces systèmes fonctionnent à basse pression - les verts sont placés dans une chambre fermée et l'évaporation de l'humidité du produit à basse température se produit. Le processus s'effectue par portions avec le temps de refroidissement d'une portion dans 15-30 min, et un équipement typique est capable de traiter plusieurs tonnes de produit à la fois, généralement placées sur des palettes ou des chariots.

 L'entreposage frigorifique

Pour un grand nombre de produits "vivants", en particulier les fruits et les légumes frais, le refroidissement peut consister à placer le produit emballé dans du carton ou des cartons (paniers) dans un entrepôt frigorifique et à garantir que l'air y circule à la bonne température. Ce processus extrêmement lent, qui nécessite plusieurs jours pour refroidir le produit à la température souhaitée, dépend de la circulation de l'air dans la pièce et des options de pose du produit. De nombreuses installations de stockage de fruits utilisent une combinaison de ventilation aspirante, de rouleaux de film et de planification de placement de produit (fig. 4.3). Des piles de boîtes en carton de même épaisseur, l'air est aspiré, et aux boîtes recouvertes de papier d'aluminium, il en va à d'autres. Si nécessaire, le bas de la palette est recouvert de l'air avec de la mousse de montage ou un autre matériau approprié.

Une réponse à «Stocker et transporter des aliments réfrigérés»

Intessant, dass Vogel und Kaninchen eine verschiedene Lagertemperatur dans Vergleich zum generellen Fleisch vorsehen. Das wusste ich nicht! Ich finde es wirklich interessant, mehr über die Lagerung und Transport von Kühlgütern zu erfahren. Man bekommt immer so viele Produkte auf dem Markt, aber man weiß nicht, wie solche Produkte dorthin kommen. Interessanten Beitrag, danke!

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