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L'objet de ce travail est d'effectur une étude théorique et expérimentale du procédé de froid mixte comportant un prétraitement par immersion dans l'azote liquide avant la congélation mécanique classique (par air pulsé). Grâce à ce prétraitement de congélation cryogénique partielle (croûtage), la surface du produit est durcie, de sorte que l'on évite le collage et les déformation des produits fragiles durant la congélation proprement dite (congélation mécanique). Afin de modéliser l'ébullition au contact de produits alimentaires, la première partie de ce travail est consacrée à l'étude de l'influence de la rugosité sur l'ébullition libre de l'azote liquide à la pression atmosphérique (notamment en caléfaction). Un pilote expérimental de froid mixte nous a ensuite permis de comparer le[...]

L'objet de ce travail est d'effectur une étude théorique et expérimentale du procédé de froid mixte comportant un prétraitement par immersion dans l'azote liquide avant la congélation mécanique classique (par air pulsé). Grâce à ce prétraitement de congélation cryogénique partielle (croûtage), la surface du produit est durcie, de sorte que l'on évite le collage et les déformation des produits fragiles durant la congélation proprement dite (congélation mécanique). Afin de modéliser l'ébullition au contact de produits alimentaires, la première partie de ce travail est consacrée à l'étude de l'influence de la rugosité sur l'ébullition libre de l'azote liquide à la pression atmosphérique (notamment en caléfaction). Un pilote expérimental de froid mixte nous a ensuite permis de comparer le procédé de froid mixte avec la congélation mécanique classique (par air pulsé) en termes de résistance mécanique du produit, perte en eau et temps de congélation. On a étudié
l'influence sur les trois paramètres précédents, d'un éventuel transfert intermédiaire du produit à l'ambiance entre l'appareil de croûtage et le congélateur mécanique. Un modèle numérique a été mis au point pour calculer les transferts couplés de chaleur et de matière au cours de la congélation mixte de produits alimentaires. Les conditions aux limites de type convectif prennent en compte successivement la courbe d'ébullition libre pour l'étape d'immersion, puis deux coefficients d'échange successifs pour l'étape intermédiaire à l'ambiance et l'étape de congélation mécanique. On montre sur un exemple comment utiliser ce modèle comme outil d'aide à la mise en oeuvre du froid mixte à l'échelle industrielle.