Qu’est-ce qu’un tunnel de congélation et pourquoi cette application cryogénique est si populaire ?
Dans nos récents blogs, nous avons parlé des applications cryogéniques en général et du congélateur cryogénique qui fait partie de ces applications. Ce blog va aller plus loin et passer en revue un congélateur cryogénique spécifique : le tunnel de congélation.
À quoi sert cette application, et quelles sont les caractéristiques des différents types de tunnel de congélation? Continuez à lire pour connaître toutes les réponses.
Le tunnel de congélation
Le tunnel de congélation est un système de congélation cryogénique répandu dans le secteur agroalimentaire. En bref, un tunnel de congélation est un long tunnel cryogénique utilisé pour refroidir très rapidement des produits alimentaires. Les produits entrent dans le tunnel à chaud ou à température ambiante à une extrémité et en ressortent congelés à l’autre extrémité.
Comment cela fonctionne-t-il ? La plupart des tunnels de congélation utilisent de l’azote liquide (à -196 °Celsius) ou du dioxyde de carbone (à -56,6 °Celsius).
Un tunnel de congélation standard comprend au moins les éléments suivants :
- un caisson isolé qui maintient les produits et les liquides cryogéniques à température;
- une bande transporteuse sur laquelle les produits sont acheminés à travers le tunnel;
- un système d’injection qui injecte le liquide cryogénique dans le système;
- des ventilateurs pour s’assurer que l’air froid atteint les produits;
- un système d’échappement pour évacuer les gaz en excès.
Source : Technologie de transformation des aliments
Les différents types de tunnels de congélation
Si les éléments essentiels de la plupart des tunnels de congélation sont les mêmes, la conception peut varier considérablement dans les détails. Pour montrer les différences entre les différents tunnels de congélation, nous allons expliquer brièvement quelques-unes de leurs caractéristiques:
Le dioxyde de carbone comparé à l’azote liquide
Les tunnels de congélation sont presque toujours refroidis au dioxyde de carbone ou à l’azote liquide. Le choix de l’un de ces deux réfrigérants est complexe et dépend dans une certaine mesure du produit à refroidir.
Des recherches approfondies ont été menées sur la différence entre le dioxyde de carbone et l’azote liquide, ce qui a permis de tirer plusieurs conclusions intéressantes. Par exemple, l’azote liquide n’entrave pas la croissance microbienne, contrairement au dioxyde de carbone. Cependant, l’inhibition de la croissance bactérienne causée par le dioxyde de carbone n’est permanente que lorsque le produit est conditionné dans une atmosphère de dioxyde de carbone après refroidissement.
La même recherche a révélé que la réfrigération au dioxyde de carbone a également un effet positif sur la conservation de la couleur de certains produits carnés. Cependant, il est également vrai que cet effet n’est permanent que lorsque le produit est conditionné dans une atmosphère de dioxyde de carbone. Si ce n’est pas le cas, la couleur évolue de la même manière que les produits réfrigérés à l’azote liquide.
Si le dioxyde de carbone présente des avantages intéressants, l’azote liquide pourrait en avoir encore plus. Cet aperçu de Matheson Gas en résume un grand nombre. La sécurité de l’azote liquide par rapport au dioxyde de carbone constitue un avantage important. En outre, le refroidissement par azote liquide est plus rapide, et les coûts de maintenance du système de congélation sont moins élevés dans la plupart des cas.
Diverses bandes transporteuses
Chaque tunnel de congélation est équipé d’au moins une bande transporteuse qui achemine les produits à travers le tunnel. Toutefois, la forme de ce ou ces bandes transporteuses varie considérablement. Nous distinguons les assemblages suivants:
- Un congélateur cryogénique avec un convoyeur. un congélateur cryogénique avec une bande transporteuse. Cette conception est principalement efficace pour refroidir un type de produit dont la surface doit être congelée le plus rapidement possible pour éviter la déshydratation.
- Un congélateur cryogénique avec plusieurs bandes transporteuses. Avec plusieurs bandes transporteuses dans un seul congélateur, il est possible de refroidir simultanément différents types de produits. Des facteurs tels que la température et la vitesse de la bande transporteuse peuvent souvent être configurés individuellement pour chaque bande transporteuse.
- Un congélateur cryogénique avec plusieurs bandes transporteuses en quinconce, idéal pour la surgélation IQF (Individually Quick Frozen ou surgelé individuellement). Ces congélateurs garantissent que les produits individuels restent en mouvement constant lorsqu’ils sont déplacés le long des bandes en quinconce. Cela permet d’exposer toutes les faces des produits au réfrigérant et, entre autres, d’éviter qu’ils ne congèlent collés entre eux.
Un congélateur cryogénique avec des bandes transporteuses fabriquées à partir d’un matériau particulier. Pour les produits délicats, des bandes en acier inoxydable lisse sont disponibles, ce qui garantit que les produits ne sont pas endommagés, par exemple, par une empreinte sur une bande transporteuse classique.
Le flux du liquide cryogénique
Enfin, le flux d’écoulement du liquide cryogénique est également un élément essentiel de la conception d’un tunnel de congélation. Le flux peut être configuré de plusieurs façons:
- Dans un tunnel de congélation linéaire, le flux d’air froid suit la direction du produit. Le liquide cryogénique est injecté à l’entrée du tunnel et les gaz sont évacués à la sortie du tunnel.
- Dans un congélateur à contre-courant, le liquide cryogénique est injecté à l’extrémité du tunnel, et les gaz se déplacent à contre-courant du produit. Les gaz d’échappement sont évacués à l’entrée du congélateur. L’avantage d’un congélateur à contre-courant est que les produits sont exposés aux gaz froids pendant une période plus longue.
Les avantages d’un tunnel de congélation
Les congélateurs tunnels sont populaires pour une raison bien précise. Pour de nombreux producteurs de denrées alimentaires, l’application est un élément essentiel du processus de production, notamment pour les raisons suivantes :
- les tunnels de congélation cryogéniques sont souvent plus petits que les systèmes de congélation conventionnels. En raison des températures extrêmement basses de ces congélateurs, une longueur de bandes transporteuses moins importante est nécessaire pour congeler le produit.
- Avec un tunnel de congélation cryogénique, les produits sont refroidis très rapidement et efficacement. Le refroidissement rapide permet de ne pas entraver le processus de production, ce qui facilite la production supplémentaire et, en fin de compte, une croissance des ventes. Le refroidissement rapide signifie que le processus de production n’est pas entravé, ce qui facilite la production supplémentaire et, en fin de compte, les ventes supplémentaires.
- En refroidissant les aliments à l’aide d’un tunnel de congélation cryogénique, la qualité des aliments est préservée de manière optimale. Le processus de congélation rapide garantit que la structure cellulaire reste intacte et que les nutriments et vitamines se conservent relativement bien. Toutefois, cela ne s’applique pas à tous les aliments, et certains produits tirent profit d’un processus de congélation plus lent. Pour ces produits, la congélation à débit contrôlé est souvent utilisée.
Une infrastructure cryogénique pour les tunnels de congélation
Chaque tunnel de congélation est différent, et l’infrastructure cryogénique à laquelle il est raccordé a également ses propres exigences.
Demaco possède de nombreuses années d’expérience dans le raccordement et l’installation de tous types de tunnels de congélation. Notre équipe d’experts veillera à ce que le congélateur soit raccordé à un dewar de stockage du fluide cryogénique requis et à ce qu’il fonctionne de manière optimale.
L’infrastructure cryogénique pour les tunnels de congélation comprend généralement des lignes de transfert isolées sous vide, les raccords appropriés et tous les produits nécessaires à l’amélioration de la qualité. Cela permet de garantir que le fluide cryogénique utilisé arrive dans le tunnel de congélation avec une qualité optimale.
Les lignes de transfert isolées sous vide permettent de transférer en toute sécurité l’azote liquide d’un réservoir de stockage vers un tunnel de congélation.
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