Tout savoir sur les équipements nécessaires pour la cryogénie des aliments

Découvrez les équipements cryogéniques indispensables pour l’industrie alimentaire : cellules, tunnels, équipements à immersion, systèmes d’injection directe sur des équipements existants…pour refroidir et surgeler de manière optimale en toute sécurité.

Lecture : 4 min

Cryo Tunnel EZ 1

La cryogénie alimentaire offre une solution efficace et naturelle pour le refroidissement et la surgélation des aliments. Simples, fiables, d’utilisation et d’entretien aisés, les équipements de mise en œuvre de la cryogénie alimentaire sont utilisés dans tous les secteurs de l’industrie et adaptés pour tous les types de produits.

Avez-vous des questions sur les équipements à utiliser en cryogénie alimentaire ?

1. Quels équipements cryogéniques sont nécessaires dans l'industrie alimentaire ?

Les matériels de process cryogénique peuvent se séparer en quatre grandes catégories :

  1. Les équipements de process discontinu dit «par batch» nécessitent une période de chargement, une période d'application de la cryogénie et une période de déchargement. Ce sont les cellules cryogéniques.
  2. Les équipements de process continu permettent une production industrielle sans aucun arrêt entre les diverses phases de chargement, d'application du froid et de déchargement. On parle de tunnel linéaire. Pour optimiser la surface au sol nécessaire, ils se déclinent en tunnel multi-tapis ou tunnel spirale. Ils peuvent être équipés de nombreuses options (tapis à maille fine, tapis plein, …).
  3. Les matériels pour la surgélation IQF. Les équipements pour surgeler les petits produits individualisés sont déclinés en tunnel à immersion dans un bain d’azote liquide ,tunnel à bande pleine imprégnée d’azote liquide ou encore en tambour rotatif refroidi par l’injection du fluide cryogénique.
  4. Les équipements d’injection cryogénique sont adaptés pour refroidir et contrôler la température de mélangeurs, cutters ou encore des pétrins en boulangerie par exemple.

Tous ces équipements sont spécialement conçus pour une utilisation cryogénique. Leur design permet d’optimiser la consommation en fluide cryogénique et de travailler en toute sécurité, notamment vis à vis des risques liés aux basses températures.

2. Comment choisir la bonne solution cryogénique pour vos aliments ?

De nombreux critères sont à prendre en compte pour définir le matériel le plus adapté :

  • Caractéristiques du produit : forme, texture, géométrie, teneur en eau, teneur en matières grasses ...
  • Températures : initiales, finales, homogènes, hétérogènes ...
  • Mode de chargement et de déchargement
  • Système de production : méthode discontinue ou continue, les heures/jour, jour/année, la production (kg/heure) ...
  • Environnement de l'équipement, Implantation, distance du stockage cryogénique,
  • Critères financiers

Un projet cryogénique se déroule en général en 5 étapes :

  1. L’étude de faisabilité
  2. Le recueil du cahier des charges précis et définitif
  3. Le dimensionnement définitif et chiffré de l’équipement et de la consommation en fluide cryogénique
  4. La gestion complète de l’installation
  5. La réception et la mise en service en production.

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3. Pourquoi utiliser un procédé cryogénique pour le refroidissement ou la surgélation des aliments ?

La cryogénie alimentaire offre des solutions adaptées pour une large gamme d’applications industrielles. Elle peut intervenir à différents stades de la chaîne de production, dans les process de produits finis surgelés ou des produits élaborés réfrigérés.

  • Dans le cas des produits surgelés, elle termine souvent les étapes de préparation et transformation et précède l’étape d’emballage du produit, le stockage et le transport.
  • Dans le cas de produits élaborés réfrigérés, elle peut intervenir à différentes étapes du process de transformation du produit. Cette activité est en général complètement intégrée à la ligne de fabrication du process client.

Les besoins des industriels sont variés: refroidissement, surgélation, surgélation IQF, contrôle de température ou encore enrobage de sauce…conservation, notamment la qualité et le respect des propriétés organoleptiques des aliments.

Avez-vous des questions sur les équipements à utiliser en cryogénie alimentaire ?

4. Quel est le rôle des fluides comme l’azote liquide dans la cryogénie alimentaire ?

La puissance frigorifique et la très basse température des fluides cryogéniques comme l’azote liquide permettent de “saisir” très rapidement le produit. La surgélation cryogénique est en général 3 à 4 fois plus rapide que celle obtenue avec le froid mécanique classique.

Cette grande vitesse évite :

  • La formation de gros cristaux de glace qui ne respectent pas la texture des aliments,
  • La déshydratation de surface qui créée des pertes de poids,
  • L’effet de collage de produits entre eux, permettant d’obtenir des produits IQF (Individual Quick Frozen), produits rapidement surgelés sous forme de particules individualisées.

Lors de la décongélation, la fraîcheur et les qualités organoleptiques (aspect, texture, couleur, saveur) et nutritionnelles (vitamines) à l’état frais sont mieux restituées, même pour les aliments les plus fragiles. Les procédés cryogéniques assurent la conservation des aliments grâce à une congélation rapide et uniforme, répondant ainsi aux exigences de santé publique et des consommateurs.

5. Quels sont les principaux avantages techniques des équipements cryogéniques ?

Outre respecter la fraîcheur et les qualités organoleptiques et nutritionnelles des produits, les équipements cryogéniques présentent de nombreux avantages :

Flexibilité : un équipement cryogénique permet de s’adapter à tout changement :

  • De conditions opératoires en cours de fonctionnement : après chaque modification des points de consigne, les nouvelles valeurs sont atteintes au maximum en quelques minutes.
  • De produits : d’une production à l’autre dans un même appareil
  • D’application : refroidissement, surgélation, durcissement superficiel, contrôle de température

Économie : l’investissement est modéré, de l’ordre de 5 fois inférieur au froid mécanique équivalent et la maintenance est faible, 1 à 3% par an de la valeur de l’investissement.
Les coûts fixes sont réduits ce qui constitue un avantage déterminant dans le cas d’activités saisonnières, pour absorber les pointes de production ou démarrer de nouveaux marchés.

Les équipements sont conçus pour s’intégrer facilement sur les lignes de production. Leur faible encombrement s’adapte à de nombreuses configurations.

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6. Quels types d’aliments bénéficient le plus de cette technologie ?

Tous les types d'aliments peuvent être traités avec la cryogénie, notamment :

  • Produits surgelés comme les légumes qui peuvent être enrobés de sauces ou les fruits nécessitant une surgélation individualisée.
  • Plats préparés nécessitant une surgélation rapide.
  • Produits mous ou collants, où la surgélation permet les manipulations et évite les marquages,
  • Les produits traiteurs multicouches ou encore les desserts pour figer les décors…

Air Liquide propose une large gamme d'équipements cryogéniques. Pour faire le bon choix, n’hésitez pas à contacter notre équipe d’experts en cryogénie alimentaire.

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