Article de référence | Réf : F2000 v1

Transferts dans les aliments solides - Modèles physiques et mathématiques

Auteur(s) : Roman PECZALSKI, Michel LAURENT

Relu et validé le 10 déc. 2017

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Auteur(s)

  • Roman PECZALSKI : Ingénieur de l’Université technique de Varsovie - Maître de conférences à l’Université Claude-Bernard Lyon 1 - Centre de thermique de Lyon (CETHIL) UMR 5008 CNRS - (Laboratoire interétablissements INSA Lyon/UCB Lyon 1)

  • Michel LAURENT : Professeur à l’Université Claude-Bernard Lyon 1 - Centre de thermique de Lyon (CETHIL) UMR 5008 CNRS - (Laboratoire interétablissements INSA Lyon/UCB Lyon 1)

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INTRODUCTION

Cet article est consacré aux transferts internes de matière et de chaleur dans les aliments solides. Ces transferts sont responsables de la répartition des concentrations d’espèces et de température dans le produit et donc par ce biais des transformations biochimiques et physiques au sein du produit. Ils sont présentés dans le contexte des procédés de transformation et de conservation des aliments solides où ils jouent un rôle primordial. Le constituant de base des aliments étant l’eau, on s’intéresse essentiellement aux transferts d’eau en phase liquide et en phase vapeur et des substances solubles dans l’eau.

On présente tout d’abord les mécanismes physiques de transfert d’espèces et de chaleur au sein de l’aliment solide assimilé à un milieu poreux. Par la suite, on expose les lois fondamentales de transfert en se fondant sur le concept du milieu continu équivalent. Dans cette approche macroscopique, la complexité des phénomènes de transport à l’échelle du pore est réduite à des termes de diffusion et de perméation. Puis, on présente les équations de transfert obtenues par couplage des équations de bilan (de conservation) de matière et de chaleur avec les expressions des flux. Les équations de transfert associées aux conditions d’échange à la surface de l’aliment constituent le modèle des transferts internes dont la résolution permet d’accéder aux évolutions des champs de concentration, température et pression au sein de l’aliment au cours d’un procédé.

Les notions théoriques développées dans cet article sont à la base de la maîtrise des procédés unitaires de l’industrie alimentaire, tels que la congélation, le séchage, l’extraction, etc. Ces applications sont présentées dans l’article suivant Transferts dans les aliments solides- Outils simplifiés de calcul.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-f2000


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BIMBENET (J.-J.), LONCIN (M.) -   Bases du génie des procédés alimentaires.  -  304 p., 1995, Masson, Paris.

  • (2) - BIRD (R.-B.), STEWART (W.-E.), LIGHTFOOT (E.-N.) -   Transport phenomena (phénomènes de transport).  -  780 p., 1960, John Wiley & Sons, New York.

  • (3) - DULLIEN (F.A.L.) -   Porous media : fluid transport and pore structure (milieux poreux : transfert de fluide et structure des pores).  -  1979, Acacemic Press, New York.

  • (4) - GEANKOLIS (C.J.) -   Transport processes and unit operations (processus de transport et opérations unitaires).  -  1983, Allyn and Bacon, Boston.

  • (5) - GEKAS (V.) -   Transport phenomena of foods and biological materials (phénomènes de transfert dans les aliments et matériaux biologiques).  -  1992, CRC, Press Boca Râton.

  • (6) - GUILBERT (S.) -   Effets...

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