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See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/315833499 Congélation des Aliments Book · January 2003 CITATIONS 0 READS 3,246 1 author: Some of the authors of this publication are also working on these related projects: Improving cold store equipment in Europe (ICE-E) View project Nightwind View project Kostadin Fikiin Technical University of Sofia 110 PUBLICATIONS 491 CITATIONS SEE PROFILE All content following this page was uploaded by Kostadin Fikiin on 09 April 2017. The user has requested enhancement of the downloaded file. 3 PME N° 10 TITRES DEJA PARUS LA SANTÉ DE L’INTESTIN - Finn Holm FoodGroup Denmark - Danemark - (Novembre 2001) • ALIMENTS GÉNÉTIQUEMENT MODIFIÉS - Finn Holm FoodGroup Denmark - Danemark - (Juin 2002) • LES MYCOTOXINES - Jean-François Quillien Institut National de la Recherche Agronomique - France - (Octobre 2002) • CAPTEURS - Finn Holm FoodGroup Denmark - Danemark - (Janvier 2003) • NOUVEAUX INGRÉDIENTS FONCTIONNELS SANTÉ CARDIOVASCULAIRE Finn Holm FoodGroup Denmark - Danemark - (Août 2003) • NOUVEAUX INGRÉDIENTS FONCTIONNELS CANCER ET DÉGRADATIONS OXYDATIVES Finn Holm FoodGroup Denmark - Danemark - (Octobre 2003) • NOUVEAUX PROCÉDÉS DE GÉNIE ALIMENTAIRE D. Behsnilian, M. Regier, M. Stahl BFE - Centre fédéral de recherches pour l’alimentation - Allemagne (Novembre 2003) • EMBALLAGES - Mona Popa et Nastasia Belc USAMVB & Institute of Food Bioresources - Roumanie (Novembre 2003) • DETECTION RAPIDE D’UNE CONTAMINATION MICROBIENNE József Farkas Hungarian Scientific Society for the Food Industry - Hongrie (Novembre 2003) N° ISBN : 2-7380-1144-6 Décembre 2003 Project n° QLK1-CT - 2000 - 00040 Kostadin Fikiin Technical University of Sofia Bulgarie Congélation des aliments Institut National de la Recherche Agronomique 147, rue de l’Université 75338 PARIS cedex 07 - France Coordonnateur : Jean François Quillien quillien@rennes.inra.fr www.flair-flow.com National Network Leader Flair Flow Europe 4 (FFE 4) est un projet qui a été initié par la Commission européenne elle-même pour diffuser les résultats de la recherche dans le domaine des industries agro-alimentaires. Ce projet s’inscrit dans le champ d’action du 5ème programme cadre de la recherche et du développement technologique. Il regroupe 24 pays participants. Les deux objectifs de FFE 4 1 - diffuser les résultats de la recherche européenne dans le secteur de l’agroalimentaire aux utilisateurs de la recherche que sont les entreprises Agro-alimentaires, les organisations de consommateurs et les professionnels de la santé. 2 - organiser le dialogue avec ces différents groupes d’utilisateurs et les chercheurs sur des thèmes qui concernent la recherche agro-alimentaire. L’information fournie dans le présent rapport de synthèse Flair- Flow est basée sur les techniques de pointe actuelles et sur les réussites obtenues au sein des projets de recherche financés par l’UE. Bien que toutes les recommandations aient été suivies lors de la préparation de cette publication, les services et employés de la Commission Européenne, le coordinateur Flair-Flow, le comité de direction et les auteurs ne peuvent être tenus pour responsables de son utilisation ou de sa mauvaise utilisation. Toutes les opinions exprimées ici sont celles des auteurs ou du consortium du projet de l’UE et ne reflètent pas nécessairement la position officielle de la Commission Européenne. Pour une utilisation partielle ou complète d’une information de cette publication, les auteurs originaux devront être remerciés. CONGELATION DES ALIMENTS Kostadin Fikiin Technical University of Sofia Bulgarie agf@tu-sofia.bg PME n° 10 Ce document est diffusé dans le cadre du projet européen FLAIR FLOW EUROPE 4. Il fait partie d’une production semestrielle d’informations à l’adresse des consommateurs, des professionnels de la santé et des PME dans le domaine de l’agroalimentaire. Sommaire I– Réfrigération des aliments, nutrition et bien-être des citoyens européens II– Techniques de pointe et techniques de congélation conventionnelles III– Plusieurs méthodes émergentes de congélation des aliments III.1- Surgélation individuelle des aliments par hydrofluidisation et par suspensions de glace pompables III.2- Congélation haute pression III.3- Congélation par résonance magnétique IV– Modélisation et optimisation des processus de congélation d’aliments IV.1- Propriétés thermophysiques et transfert de chaleur irrégulier IV.2- Dynamique des fluides numérique (CFD) IV.3- Qualité des aliments congelés V– Nouvelles initiatives et perspectives VI– Remerciements VII– Acronymes VIII– Projets de recherche sur la congélation des aliments, financés par l’UE, terminés et en cours IX– Références Illustration de la couverture : Equipement Frigoscandia– FMC FoodTech 3 page 4 8 15 15 21 26 28 28 34 37 44 48 49 50 56 étant donné que des pays candidats deviendront des membres de l’UE à part entière. La réfrigération ne connaît pas d’alternative compétitive qui pourrait conserver les ressources nutritionnelles de l’humanité. La production alimentaire mondiale représente presque 5 milliards de tonnes chaque année, dont environ 2 milliards nécessitent une réfrigération, mais dont seulement 400 millions sont effectivement réfrigérés. En termes d’argent, l’investissment mondial dans l’équipement de réfrigération est de 170 milliards USD chaque année, alors que tous les produits alimentaires réfrigérés coûtent 1 200 milliards USD (ce qui est 3,5 fois supérieur au budget militaire des Etats-Unis). Quelques 700 à 1 000 millions de réfrigérateurs domestiques et 300 000 000 m3 d’entrepôts frigorifiques sont disponibles dans le monde. La production mondiale annuelle de divers aliments congelés est d’environ 50 millions de tonnes (plus de 20 millions de tonnes de glaces et 30 millions de tonnes de poisson), avec une croissance remarquable de 10 % chaque année. Le refroidissement est un élément indispensable pour presque toutes les techniques post-récolte ou post-abattage pour manipuler les denrées alimentaires d’origine végétale ou animale, alors que la congélation a été établie et reconnue comme étant la méthode commerciale prépondérante pour la conservation à long terme des attributs de qualité des denrées périssables. L’expansion prévue des frontières de l’UE et des marchés alimentaires donne naissance à de nouveaux défis pour le secteur de l’alimentation congelée. Tout d’abord, l’émergence récente de plusieurs technologies de congélation innovantes (ex : hydrofluidisation ; application de suspensions de glace ; congélation haute pression ; nouveaux modes de déshydratation-congélation et congélation par résonance magnétique) attirent l’attention des chercheurs et des industriels. D’autre part, les techniques de congélation conventionnelles et nouvelles pourraient être largement optimisées et affinées grâce à l’implication d’outils de modélisation et expérimentaux avancés, afin d’enrichir la connaissance théorique du phénomène sous-jacent (ex : processus de transfert de chaleur, de circulation des fluides et biochimiques). La Commission européenne a donc financé un certain nombre de projets de recherche sur la congélation dont les produits qui en sont issus et l’application industrielle entraînent des pertes post- récolte réduites, une durée de conservation plus longue, une meilleure 5 I- Réfrigération des aliments, nutrition et bien-être des citoyens européens Il est bien connu que la chaleur et le froid sont de même nature physique. Malgré cela, ils ont joué des rôles différents dans le développement de la civilisation humaine. Prométhée, héros de la mythologie qui offrit le feu divin de l’Olympe aux hommes, est glorifié dans des poèmes et des compositions musicales immortelles. Cependant, les hommes n’ont pas encore offert aux pionniers qui ont créé la réfrigération artificielle, et qui la leur ont offerte, des travaux artistiques comme marque de leur gratitude. Depuis des millénaires, le froid a été le plus souvent associé à l’hiver, aux maladies et à la misère des peuples plutôt qu’à sa capacité de préserver les matières biologiques (Figure 1). Plus récemment, dans le monde industrialisé, la réfrigération des aliments est devenu un instrument puissant pour améliorer la qualité de vie. Figure 1. L’effet de conservation des basses températures est connue depuis des millénaires [Réf. 1]. Alors que l’industrie agroalimentaire de l’Union européenne ne représente que 8 % des emplois dans le secteur de l’industrie et 2 % des emplois totaux, le secteur alimentaire de l’UE représente actuellement 480 milliards d’euros, plus qu’aux Etats-Unis ou qu’au Japon. Les industries de l’agriculture et de l’alimentation emploient 7,2 millions de personnes et ce nombre augmentera au cours des prochaines années, 4 Glace Des mesures essentielles doivent donc être prises afin d’améliorer la compétence professionnelle du potentiel humain et d’encourager un plus fort engagement du public quant aux recherches sur la congélation des aliments. Il est vital de faire en sorte que les autorités de l’Etat et les décideurs soient mieux informés des activités professionnelles actuelles des scientifiques et des industriels de la réfrigération dans le monde. Cette synthèse Flair-Flow traite donc, de façon accessible au public, un certain nombre d’études innovantes sur la surgélation individuelle (IQF) afin d’informer les PME/PMI européennes des bénéfices potentiels d’une application commerciale plus large de tels modes de surgélation individuelle. 7 qualité des aliments congelés, des investissements et des coûts de fonctionnement plus faibles, des économies d’énergie plus élevées et un meilleur respect de l’environnement. Les défis actuels pour l’industrie de l’alimentation congelée européenne pourraient être résumés comme suit : • L’UE se trouve toujours derrière les Etats-Unis en ce qui concerne la consommation d’aliments congelés par habitant (Figure 2). • Les innovations utiles ne sont toujours pas mises en place dans la pratique industrielle courante. • La production de denrées congelées et la recherche scientifique sur le sujet ne sont toujours pas suffisamment attrayantes pour les experts hautement qualifiés et les jeunes spécialistes par rapport uploads/Science et Technologie/ sme-syn10frencha-pdf.pdf