Applications de la cryogénie en alimentaire

Découvrez dans cet article, les applications de la cryogénie dans l’industrie agroalimentaire.

Comprendre la cryogénie

La cryogénie repose sur l’utilisation de fluides cryogéniques, principalement l'azote liquide et le dioxyde de carbone (CO₂), pour atteindre des températures extrêmement basses.

• L’azote liquide, par exemple, est stocké à une température de -196°C et se vaporise au contact des aliments, absorbant une grande quantité de chaleur et produisant ainsi un refroidissement rapide. Ce processus implique l'évaporation du fluide cryogénique, qui se transforme de l'état liquide à l'état gazeux, entraînant une extraction thermique très efficace.
• Le dioxyde de carbone, quant à lui, est souvent utilisé sous forme de neige carbonique, qui sublime directement de l'état solide à l'état gazeux à -78,5°C, fournissant également un refroidissement intensif sans transition liquide.

Cette technique permet de refroidir ou surgeler les aliments en quelques minutes, préservant ainsi leurs qualités organoleptiques et nutritionnelles.

Refroidir et contrôler la température des aliments

Au cours de leur transformation, les aliments sont sensibles aux développements microbiens. Un refroidissement rapide ou un maintien en température sont souvent nécessaires pour assurer la sécurité alimentaire des produits.
Le refroidissement consiste à diminuer rapidement la température d’un produit à une température de stockage ou de sécurité au point de vue de son activité bactérienne (entre 0°C et +4°C). Il se fait en général dans un équipement adapté (cellule, tunnel).
Le contrôle de température, quant à lui, apporte le fluide cryogénique au point d’utilisation et compense les élévations de température des produits lors de leur transformation : broyage, tranchage, pétrissage, hachage, formage,…
Exemples : viande hachée de bœuf, hachés de volaille, pâtes boulangères.
Ces applications sont mises en œuvre avec la cryogénie dans divers secteurs de l’industrie, assurant une production stable et contrôlée.

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Croûtage superficiel

Le croûtage est une descente rapide en température de la périphérie du produit, au niveau du point de congélation.
Il facilite le travail des industriels (tranchage net de lardons, saumon), évite une modification de forme (gâteaux), évite une perte en eau avant surgélation (crevettes décortiquées) ou encore favorise le maintien de la qualité (fraises, framboises…).
Les chiffres montrent que cette méthode est aussi particulièrement efficace pour les produits fragiles, nécessitant une manipulation délicate. Elle en conserve l'intégrité tout en facilitant les opérations de transformation.
Le croûtage, tout comme le raidissage offrent la possibilité de créer en permanence de nouvelles recettes.

Surgélation rapide des aliments fragiles

La surgélation cryogénique est l’action d’abaisser la température d’un produit au-dessous de -18°C le plus rapidement possible afin de garantir le maintien de sa qualité initiale.
Cette “congélation rapide” avec l’azote liquide ou le CO₂ offre une très grande vitesse de surgélation apportant une qualité supérieure aux produits améliorant ainsi leur attrait commercial et répondant aux exigences de consommation actuelle.
Les produits surgelés ont en effet été adoptés par les consommateurs de tous les pays depuis longtemps. Que ce soient des produits bruts, issus de l’agriculture ou de la pêche ou des produits transformés, tous font partie de notre consommation quotidienne. Selon le SIAL, le marché des surgelés représente près de 340 milliards de dollars en 2023 au niveau mondial, sa performance attendue est d’une croissance de plus de 5% par an dans les prochaines années.
L’azote ou le CO₂ liquides sont des puissants moyens de production de froid permettant de surgeler la plupart des produits alimentaires.

• Cas particulier de la surgélation de produits individuels
  Les petits produits surgelés comme les dés de fromage, la viande égrenée, les crevettes, les lardons sont traités individuellement dans des équipements cryogéniques appropriés afin de les maintenir spéciaux en produits individuels (IQF, Individual Quick Frozen) tels que viandes égrainées, crevettes, lardons…
  Cette technique permet de réduire les pertes et d'optimiser la qualité des produits surgelés individuels.

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Atouts de la cryogénie dans l'industrie alimentaire

La cryogénie est la solution clé pour la fabrication de nouveaux produits, l'optimisation de la production mais aussi pour réduire les coûts.
Le procédé offre en effet de nombreux avantages économiques :

• Les équipements fonctionnant avec les fluides cryogéniques offrent des temps de séjour courts, sont compacts et occupent de faibles surfaces au sol.
• S’adaptant à de larges plages de débits, ils offrent une souplesse en production permettant de lancer un nouveau produit, monter en puissance ou de s’adapter aux variations saisonnières.
• Les appareils cryogéniques sont d’une grande simplicité de conception et de mise en œuvre et par conséquent, la fiabilité des installations génère des coûts d‘investissements modérés.

La cryogénie alimentaire joue un rôle crucial dans l’industrie agroalimentaire. En employant des techniques de refroidissement cryogénique rapide, les industriels de la filière peuvent conserver la qualité des aliments, obtenir une réduction significative de leurs coûts de production tout en augmentant leur efficacité.