La conservation par séchage

La déshydratation

Dès la plus haute antiquité, des grains, des fruits, des viandes, des poissons ont été séchés au soleil. Plus tard le séchage a été effectué dans des fours. Aujourd’hui, les denrées sont déshydratées par différentes techniques : séchoirs à air chaud, rampe infrarouge, cylindres chauffants, fluidification (passage de gaz chauds à travers une grille plaque). Le but de la déshydratation est d’éliminer suffisamment d’eau du produit pour empêcher le développement de micro-organismes et bloquer l’activité enzymatique.
Les techniques actuelles de déshydratation permettent de conserver les qualités nutritionnelles des denrées alimentaires. Néanmoins les nutriments fragiles à la chaleur comme certaines vitamines peuvent être partiellement détruits.

La lyophilisation

La lyophilisation autrefois appelée cryodessiccation, a été découverte par les physiciens français d’Arsonval et Bordas. Elle consiste en une congélation, une mise sous vide, puis une sublimation de la glace et une désorption de l’eau intracellulaire. Cette technique permet d’obtenir un produit sec en préservant sa forme, sa dimension, sa couleur ses caractères organoleptiques. Les nutriments, même les plus fragiles, sont bien conservés. La lyophilisation donne des produits de qualité se réhydratant correctement, mais reste d’un prix de revient élevé, et donc réservée à certaines applications comme le café soluble, certains potages instantanés et l’alimentation de personnes en conditions extrêmes (astronautes, alpinistes…).

Le salage fumage

Autre procédé de conservation traditionnel, le salage fumage permet en diminuant l’activité de l’eau du produit, de freiner ou bloquer les développements microbiens. Ces sont essentiellement utilisées en charcuterie et pour la conservation de certaines espèces de poissons (saumons, harangs …). Ces techniques sont aujourd’hui bien maîtrisées. Suivant le degré de salage et/ou de fumage, les produits se conservent à température ambiante (Jambon sec, harangs…), ou au froid positif (saumons fumés, jambons). Ces produits se conservent quelques semaines à plusieurs mois. Les protéines, les glucides et les lipides peuvent être modifiés par la maturation engedrée par ces techniques (M. BITON)

La conservation par chaleur

Cette méthode de conservation consiste à détruire par la chaleur des micro-organismes contenus dans les denrées alimentaires, et à conditionner ces dernières dans un emballage étanche pour éviter les recontaminations microbiennes ultérieures.

La pasteurisation

Elle porte les produits traités à des températures entre +70 et +100°C, afin de détruire les flores bactériennes thermosensibles. Les produits pasteurisés sont de bonnes qualités organoleptiques. Les macro-nutriments sont bien conservés ainsi que les vitamines.
Néanmoins, en raison de la présence d’une flore résiduelle, les produits pasteurisés doivent être conservés au froid positif (entre +3 et +6°C), ce qui limite leur développement et leur utilisation (respect de la chaîne du froid et durée de vie courte).

L’appertisation

Cette technique découverte par Nicolas APPERT vers 1810, porte les produits à plus haute température (+115 à +140°C) que la pasteurisation. Elle détruit toutes les flores bactériennes, permettant ainsi une conservation à température ambiante et une durée de vie longue. Les produits appertisés sont conditionnés en boîtes métalliques ou en bocaux de verre pour les conserves appertisées classiques, en barquettes et brique pour les produits les plus récents.

La conservation au froid

La conservation au froid, pratique très ancienne, s’est répandue au début du XXème siècle avec le développement des techniques de production du froid artificiel. On distingue la réfrigération et la congélation/surgélation.

Réfrigération

La réfrigération est un stockage des aliments, par catégories, dans un réfrigérateur ou une chambre froide, pendant quelques jours (la durée est très variable suivant les aliments). La température de réfrigération doit être comprise entre 0 et +8°C selon le type de produits. Elle concerne les produits frais et les semi conserves.

Congélation

La congélation des aliments nécessite un abaissement de la température, moins rapide que lors d’une surgélation, entre -10 et -20°C selon les produits. Elle présente les mêmes caractéristiques que la surgélation mais nécessite moins d’énergie pour y aboutir. Ces modes de conservation aujourd’hui très répandus dans les pays développés pour leurs commodité et la grande variété de produits (fruits, légumes, viandes, poissons, plats cuisinés, produits de la boulangerie et de la pâtisserie…), impliquent un strict respect de la chaîne du froid à -18°C de la fabrication au consommateur entraînant un coût d’entreposage non négligeable.

Surgélation

La surgélation consiste à abaisser très rapidement la température d’une denrée à une température très basse pour bloquer l’activité microbienne. Cet abaissement rapide à -40°C dans des cellules de refroidissement ou des surgélateurs permet de garder par la formation de très petits cristaux de glace, la structure cellulaire des produits. Les produits surgelés peuvent se conserver à -18°C pendant plusieurs mois (voire une année) sans modification notable des nutriments.
Toutefois, pour certaines denrées, la présence d’une activité enzymatique peut entraîner des rancissements de matières grasses au stockage.

Production du froid de conservation (Dispositif expérimental du CRAER)

L’installation du CRAER est un système hybride (SH) de production d’électricité (photovoltaïque -éolien diesel) de puissance 5,7kW. Il est adapté aux sites isolés et alimente différentes charges électriques. Les charges essentielles sont les suivantes : un système d’éclairage, un parc d’ordinateurs connectés à l’internet, une unité de froid constituée d’un congélateur et d’un réfrigérateur de faibles consommation, une unité de dessalement d’eau par osmose inverse, deux climatiseurs split et d’autres équipements annexes.
L’installation pilote du CRAER se compose des éléments suivants:
1- Aérogénérateurs (1,5 et 3 kW) : à production éolienne est assurée par deux aérogénérateurs (photo2) de type Bornay Inclin de puissance nominale respective 3kW et 1,5kW, avec une tension de sortie de 48V pour les deux.
Ces aérogénérateurs fonctionnent dans un réseau appelé système hybride. Donc les aérogénérateurs contribuent à la fois à la couverture de la charge et au stockage du surplus d’énergie dans les batteries.

Panneaux solaires photovoltaïques (1,2 kW) 

Le générateur photovoltaïque est constitué de 16 panneaux solaires (photo2) à inclinaisons changeables mis en série et en parallèle pour donner une tension nominale de 48V et un courant nominal de 17,6A.

Groupe électrogène secours (3,2 kW)

Le groupe électrogène secours du CRAER a peu fonctionné. Son fonctionnement est essentiellement lié à l’exploitation de l’unité de dessalement d’eau par osmose inverse.

Convertisseur (onduleur) 48Vcc/220Vac

La charge du CRAER fonctionne en courant alternatif 220 V, c’est pour quoi l’utilisation d’un onduleur qui convertit le courant continu en courant alternatif est indispensable. Celui utilisé au CRAER est de type onduleur/chargeur SW permettant de trouver un signal sinus pur. Ses caractéristiques sont les suivantes : 48V CC/220V CA ; puissance nominale 4,5 kW.
La photo suivante montre l’onduleur utilisé.
5- Congélateur et réfrigérateur (90 et 100 W) :
Permet de stocker les denrées alimentaires à des températures basses, entre 0 et 6 °C pour le réfrigérateur et entre 0 et -18°C pour le congélateur.
6- Système de stockage d’électricité de 24 batteries de 1440 Ah.
7- Système d’acquisition de données : 33 paramètres dont les données climatiques : vitesse du vent, rayonnement solaire global, température ambiante) ;

Tableau de contrôle

Un tableau de contrôle permet d’obtenir plusieurs scénarios de fonctionnement différents Pour la production d’électricité :
 Le sous-système photovoltaïque assure seul la production (aérogénérateurs et groupe électrogène déconnectés) ;
 Le sous-système éolien assure seul la production (panneaux photovoltaïques et groupe électrogène déconnectés) ;
 Le groupe électrogène assure seul la production (aérogénérateurs et panneaux photovoltaïques déconnectés) ;
 Les sous-systèmes éolien et photovoltaïque fonctionnent simultanément (groupe à l’arrêt) ;
 L’ensemble du système de production fonctionne;
 L’adjonction d’un convertisseur au système permet par ailleurs de faire des études sur différentes charges en 220V alternatif (plusieurs modes possibles de connections de charges).
 La configuration étudiée correspond au sous-système éolien qui assure seul la production (panneaux photovoltaïques déconnectés) ;