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La chaîne du froid dans l’agroalimentaireArticle de référence | Réf : F3240 v1
Auteur(s) : Michèle MARIN, Frédéric RENÉ
Date de publication : 10 mars 2000
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Réfrigération et surgélation cryogéniques en agroalimentaireCet article fait partie de l’offre
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Le procédé de lyophilisation repose en pratique sur deux opérations chronologiques : la congélation et la déshydratation. La congélation est considérée comme une étape préalable à l’opération de déshydratation, et, bien que capitale pour l’obtention du résultat final, elle ne sera pas détaillée dans cet article. La déshydratation recouvre deux principes physiques : la sublimation de la glace (cristaux formés par congélation) et la désorption finale de la quantité d’eau résiduelle, non congelée. Cette dernière fraction d’eau peut représenter de 10 à 30 % de l’eau initialement présente dans le produit.
1.1 Diagramme de changement de phase de l’eau pure
La sublimation d’un corps est caractérisée par le passage direct de l’état solide à l’état vapeur, moyennant un apport de chaleur approprié (changement d’état endothermique). La variation d’enthalpie de sublimation (ΔHs) peut être déduite, d’après la première loi de la thermodynamique, de la somme des variations d’enthalpies de fusion (ΔHf) et de vaporisation (ΔHv). L’ordre de grandeur de ΔHs pour l’eau pure est de 2 809 kJ · kg−1 au point triple.
S’appuyant sur le diagramme des phases de l’eau pure (figure 1), la zone de sublimation correspond à la zone des faibles pressions de vapeur et des faibles températures, en deçà du point triple (610 Pa ; 0,01 C).
La pression de vapeur saturante
à l’équilibre de sublimation peut être estimée, en première approximation, par extension de la loi de Clausius-Clapeyron :
La pression de vapeur saturante de l’eau à l’état solide est cependant suffisamment élevée pour que l’on envisage, en pratique, la déshydratation par sublimation. À partir de l’étape de congélation (cristallisation...
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AGROALIMENTAIRE
(1) - SIMATOS (D.), BLOND (G.), DAUVOIS (Ph.) - La lyophilisation : principe et applications - . 467 p., 1974, Collection de ANRT, Paris.
(2) - Le LOCH-BONAZZI (C.) - Amélioration de la lyophilisation sous vide et analyse de la qualité des produits - . 149 p., 1992, Thèse de Doctorat, Institut National Agronomique Paris-Grignon, France.
(3) - VAROQUAUX (P.) - Recents developments in the processing of fruits and vegelables in France - (Progrès récents dans les procédés appliqués à la transformation des fruits et légumes en France). The European Food and Drink Review, The quaterly review of food and drink technology, 1993, 33-37.
(4) - GIBERT (H.) - Procédé perfectionné de lyophilisation d'un produit préalablement congelé - . Brevets ANVAR BF no 76 39864 du 31 déc. 1976 et US Patent 4 175 334 du 27 nov. 1979.
(5) - LIAPIS (A.I.) - Freeze-Drying - (Lyophilisation). 1987. Dans « Handbook of Industrial Drying ». Mujumdar A.S. Eds, Marcel Dekker, New...
1 Constructeurs (liste non exhaustive)
FTS Systems Inc. (USA) : http://www.ftssystems.com
S.G.D. Division Serail (France)
Usifroid (France) : http://www.usifroid.com
Virtis Company (USA) : http:// www.virtis.com
Zedrys SARL (France)
HAUT DE PAGE2 Transformateurs européens de produits alimentaires
Européenne de Lyophilisation S.A. (Belgique)
Lyophal (France) : http://www.lyofal.com
Nestlé (France)
SPAB (France) : www.spab.fr
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