Techniques de congélation des aliments
Deux principaux types de techniques de refroidissement existent pour les industriels du secteur agro-alimentaire : le froid mécanique, ainsi que le froid cryogénique. Air Liquide vous éclaire sur ces deux méthodes.
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Le saviez-vous ? La congélation et la surgélation des aliments sont deux termes qui ont une signification bien différente.
En effet, la congélation fait principalement référence au passage de l’eau de son état liquide à son état solide (cristallisation) de manière lente, alors que la surgélation fait plus particulièrement référence à une méthode de congélation rapide, qui permet d’obtenir une qualité supérieure du produit à la décongélation.
Le phénomène de surgélation est dû à une meilleure conservation de la structure et de la composition cellulaire de l’aliment. Le traitement par basse température et à contact direct permet d’obtenir un refroidissement à coeur rapide, l’eau libre présente à l’intérieur des cellules et entre les cellules forme de plus petits cristaux que lors d’un refroidissement lent, ce qui permet d’obtenir une meilleure technique de conservation des aliments.
En revanche, le froid mécanique classique mène à un refroidissement et donc une congélation beaucoup plus longue, créant ainsi de gros cristaux, principalement placés en dehors des cellules, pouvant être à l’origine d’une perte de texture ou encore d’exsudats lors de la décongélation.
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Fonctionnement du froid mécanique et cryogénique
Les professionnels qui souhaitent investir dans une cellule de froid hésitent souvent entre ces deux technologies.
Le froid mécanique fonctionne grâce à des fluides réfrigérants - soumis à de fortes réglementations -, qui permettent de refroidir l’air qui sera chargé de refroidir les aliments.
Pour le froid cryogénique, l’utilisation d'azote (N2 ou nitrogène) liquide ou de dioxyde de carbone liquide (CO2), permet d’utiliser des gaz déjà chargés en froid. Contrairement aux techniques de congélation mécaniques, l’agent est en contact direct avec l’aliment, et permet un surgélation à cœur en basses températures. L’azote par pulvérisation de liquide (-196°C) puis par utilisation de convection, Le CO2 par contact de neige carbonique (-78°C) puis également par convection.
Les équipements cryogéniques vs mécaniques
Les équipements cryogéniques sont plus compacts. En effet, le changement d’état (liquide pour azote et solide pour CO2) et les températures inférieures leurs permet de surgeler jusqu’à 10 fois plus rapidement que les équipements mécaniques. Ainsi, l’investissement dans un équipement cryogénique sera plus faible, et l’installation de ce matériel plus rapide.
Les processus sont également plus flexibles sur un équipement cryogénique. En effet, les changements sont simples et rapides. Ajuster les paramètres opérationnels ne prend que quelques minutes.
Sur un équipement de cryogénie, l’entretien et la maintenance sont moins coûteux.
Les surgélateurs cryogéniques contiennent moins de surfaces et ont des parties amovibles, qui facilitent le nettoyage et l’entretien par rapport aux congélateurs mécaniques. Il contient également une plus petite quantité de produits lors des arrêts/temps morts.
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Avantages de l’utilisation du froid cryogénique
Utiliser le froid cryogénique permet de conserver la qualité de l’aliment. Le froid cryogénique s’applique à tous types d’aliments, notamment aux glaces, pâtes, poissons, viandes, fruits, et légumes.
La surgélation rapide de cette technique est essentielle pour limiter l’activité bactérienne, et garder les propriétés organoleptiques du produit alimentaire (goûts, arômes, couleur, texture, etc).
Cette technique rend le produit fini meilleur : en congelant plus rapidement, le produit contenant plus d’eau, la déshydratation est réduite de manière significative.
Enfin, l’utilisation du froid cryogénique assure une meilleure productivité. En effet, les produits surgèlent plus rapidement lorsqu’ils sont en froid cryogénique. En plus, la cryogénie est aussi utilisée pour d’autres applications telles que le croûtage ou raidissage avant tranchage, le glazurage, la réalisation de multicouches, le cryo-broyage ou encore l’enrobage.
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