Modélisation numérique de l'augmentation de température des produits alimentaires congelés palettisés dans la chaîne de distribution

International audienceFrozen food can undergo temperature rise essentially during handling processes which are the weakest links of the cold chain : delivery, loading or unloading operations and temporary storage where pallets are generally handled in an ambience above 0°C. In this study, the temperature rise in a pallet is investigated numerically and experimentally. A three-dimensional finite-volume heat transfer model is developed using Phoenics Computational Fluid Dynamics (CFD ) software. Food temperature within the pallet is predicted as a function of time of exposure, ambient conditions, product initial temperature, palletization and thermal characteristics of products and packaging. The experiments are carried out with packaged frozen fish pallets placed on a closed or open dock. The temperatures are recorded, at different levels in pallets over 25 to 85 min periods. The model shows good agreement with experimental results.Les produits alimentaires congelés peuvent subir des augmentations de température, particulièrement pendant les opérations de manutention qui constituent les maillons faibles de la chaîne du froid : livraison, chargement et déchargement ou entreposage provisoire. Pendant ces opérations, les palettes sont souvent déplacées dans une ambiance avec une température au-dessus de 0°C. Dans cette étude, l'augmentation de la température à l'intérieur d'une palette est étudiée de façon numérique et expérimentale. Un modèle de transfert de chaleur à 3 dimensions à volume fini a été développé à l'aide d'un logiciel Phoenics Computational Dynamics (CFD). La température des produits alimentaires à l'intérieur de la palette est prévue en fonction de la durée d'exposition, des conditions ambiantes, de la température initiale du produit, de la palettisation et des caractéristiques thermiques du produit et de l'emballage. On a effectué des expériences sur des palettes de poisson congelé sur des quais ouverts ou fermés. On a enregistré des températures à divers niveaux à l'intérieur des palettes pendant des périodes de 25 à 85 minutes. Le modèle montre une bonne concordance entre les prévisions et les résultats obtenus de façon expérimentale

La qualité en logistique : traçabilité, maîtrise du froid

[Departement_IRSTEA]GEAPA [TR1_IRSTEA]42 - ALITECH / TRANSFRINational audienceThis paper deals with the impact of logistics in the control of the cold chain. Quality in logistics, transport and temperature control in an example of logistic chain are discussed. Legislation and standardization are also examined.Ce document traite de l'importance de la logistique dans la maîtrise de la chaîne du froid. Il aborde successivement : la qualité en logistique, le transport, le contrôle des températures et le suivi d'un circuit logistique. Il présente les évolutions réglementaires et normatives dans les différents domaines et les procédures mises en place pour assurer une meilleure maîtrise

Le rôle de la chaîne du froid, enjeux et défis actuels

National audienceUn recueil de contributions sur l'organisation sociale des pratiques alimentaires, ses liens avec l'environnement et le territoire, son encadrement juridique et son évolution. Les auteurs montrent en quoi l'alimentation s'avère être l'un des grands enjeux du XXIe siècle

2.12. Le rôle de la chaîne du froid : enjeux et défis actuels

Le froid, enjeu capital La production alimentaire mondiale (5 500 millions de tonnes) se compose d’un tiers environ de produits périssables (1 800 millions de tonnes) qui pourraient être conservés sous régime de froid ; or, seuls 22 % le sont. L’importance d’une chaîne du froid efficace joue clairement un rôle déterminant dans la réduction des pertes. L’homme a observé, peut-être déjà 100 000 ans avant J.-C., que le froid permettait de conserver les aliments plus longtemps. La glace n..

Modélisation du réchauffement de produits alimentaires surgelés conditionnés en palette et placés dans une ambiance à température positive

The frozen food will endure the rise of their temperature essentially during their transfer, for example on a loading platform, where the ambient temperature is warmer than the products one. The aim of this study is to model heat transfer within the frozen food, packaged into pallet and placed in a positive temperature ambience. The numerical resolution of the energy equation is performed on a three-dimensional configuration by the finite-volume method with the Phoenics computer program. The model can predict the evolution of temperature versus time. It takes into account the nature of packaging and the external conditions : temperature and velocity of the air surrounding. The validation of the model is performed by a comparison with experimental results. The experiences are carried out in a cold store on closed or opened platforms. The temperatures are recorded, by thermocouples placed at different levels into the pallet, at intervals of time from 30 to 90 minutes.Des problèmes de réchauffement de denrées alimentaires surgelées se posent essentiellement lors des étapes de transfert, où la température ambiante est plus élévée que la température de conservation. L'étude porte sur la modélisation des échanges thermiques au sein de paquets de denrées surgelées, conditionnées en palette, et placés dans une ambiance à température positive. Le modèle permet de prédire l'évolution de la température en fonction du temps au sein des produits. Il prend en considération la nature de l'emballage ainsi que les conditions extérieures : température et vitesse d'air ambiant. La validation du modèle a été effectuée par des comparaisons avec des résultats expérimentaux. Les essais ont été réalisés en entrepôt sur des quais ouverts et fermés. Les températures ont été enregistrées par des thermocouples placés à différents niveaux de la palette sur des durées variant entre 30 et 90 minutes

Refroidissement de poissons dans la glace en écailles

National audienceFor the expedition, fish is stacked in an insulating boxes covert by flake ice. In order to understand the heat exchange between a solid and flake ice, cooling kinetics were carried out experimentally using 2 plates (aluminium and PVC). In parallel, a cooling experiment with flake ice was carried out on a stack of fishes in an insulated box. The temperature changes at the centre of the plates (initial temperature 20°C) as well as at the centre and at the surface of some fishes (initial temperature 12°C) were measured. The first experiment (plates with known thermo-physical properties) makes it possible to study the mechanism of heat exchange between the ice and the surface of the product and to identify the heat transfer coefficient. The second one allows, on the one hand, knowing the kinetics of cooling of product according to its position in the box and, on the other hand, to validate a model which predicts these kinetics. A simple equation is also proposed to estimate the weight of flake ice to chill 1 kg of fishes.Pour son expédition, le poisson de la marée est empilé dans des caissettes isolantes sous une couche de glace en écailles. Afin d'appréhender les conditions du refroidissement, nous avons procédé à l'identification des conditions de l'échange de chaleur entre une plaque solide (aluminium et PVC) et la glace en écailles. Parallèlement, nous avons suivi les cinétiques de refroidissement du poisson en surface et à cœur. La première expérience conduite avec les plaques permet d'étudier le mécanisme d'échange de chaleur entre la glace et la surface du produit et d'identifier le coefficient d'échange thermique. La deuxième expérience, sur les poissons, permet d'une part, de connaître la cinétique de refroidissement du produit selon sa position dans la caisse et, d'autre part, de développer une modélisation. Le modèle permet de prédire l'évolution de la température de produits situés à différentes distances de la surface de l'empilement où la glace a été déposée. Une équation simple est également proposée pour estimer la masse de glace à utiliser pour refroidir 1 kg de poissons

Modélisation du refroidissement de poisson par la glace en écaille

International audienceA cooling experiment using flake ice was carried out on a stack of fish and a PVC plate in an expanded polystyrene box. The experiment on fish makes it possible to determine the cooling kinetics of the product according to its position and to validate the models which predict the product temperature changes with time. The first model is based on 2D Computational Fluid Dynamics and the second one is a 1D analytical model. To take into account the imperfect contact between the product and the flake ice due to the presence of air, an additional heat-resistant layer with an equivalent thickness between the fish and the flake ice was identified. This thickness depends on the size of the flakes and the air spaces between the flakes. Simple correlations to predict the cooling times of fish located at the bottom of the stack, where the cooling rate is the slowest, were proposed as a function of the stack thickness

Modélisation numérique du réchauffement de produits alimentaires surgelés conditionnés en palette et placés dans une ambiance à température positive

The frozen food can endure from the rise of their temperature essentially during their transfer on a loading or unloading platform for exemple, where the ambient temperature is warmer than the products one. The aim of this study is to model heat transfer within the frozen food, packaged into pallets and placed in a positive temperature ambience. The numerical resolution of the energy equation is performed on a three-dimensional configuration by the finite-volume method with the PHOENICS computer program. The model can predict the evolution of temperature versus time. It takes into account the nature of packaging and the external conditions : temperature and velocity of the ambient air. The validation of the model is performed by a comparison with experimental results. The experiences are carried out in a store on closed and opened platforms. The temperatures are recorded, by a thermocouple placed at different levels into the pallet, at intervals lasting from 30 to 90 minutes.Des problèmes de réchauffement de denrées alimentaires surgelées se posent essentiellement lors des étapes de transfert, sur un quai de chargement par exemple, où la température ambiante est plus élevée que la température de conservation. L'étude porte sur la modélisation des échanges thermiques au sein de paquets de denrées surgelées, conditionnés en palette, et placés dans une ambiance à température positive. La résolution numérique de l'équation de l'énergie est effectuée dans une configuration tridimensionnelle par la méthode des volumes finis sur le logiciel PHOENICS. Le modèle permet de prédire l'évolution de la température en fonction du temps au sein des produits. Il prend en considération la nature de l'emballage ainsi que les conditions extérieures : température et vitesse d'air ambiant. La validation du modèle a été effectuée par des comparaisons avec des résultats expérimentaux. Les essais ont été réalisés en entrepôt sur des quais ouverts et fermés. Les températures ont été enregistrées par des thermocouples placés à différents niveaux de la palette sur une durée d'environ une heure et demie

TEMPERATURE PREDICTION IN A REFRIGERATED DISPLAY CABINET: DETERMINISTIC AND STOCHASTIC APPROACHES

Abstract: The product temperature in the refrigerated display cabinets is very variable and it influences directly the safety and quality of the food products. This variability is due to the type of display cabinet (vertical, horizontal), the position of the product inside the equipment, the fluctuation of the ambient air temperature in the supermarkets (day/night, opening hours, seasons, air conditioning etc.) and the surrounding condition of the display cabinet (in front of another refrigerated display cabinet or in front of grocery products) etc. This study proposes a thermal model to predict the load temperature in an open vertical display cabinet in function of two random parameters: ambient temperature in the supermarket and radiation temperature of the surrounding walls. The knowledge of the probability density of these parameters, from field measurements or expert knowledge, allows predicting the variability of the product temperatures inside the display cabinet