Immersion chilling and freezing of a porous medium
Réfrigération-congélation par immersion dans un liquide aqueux réfrigérant : étude des transports couplés de matière et de chaleur au sein d'un aliment modèle (lit de billes de verre)
Résumé
An experimental apparatus putting one face of a water-saturated glass bead bed in contact with a high-concentration (~23% NaCl) aqueous freezant (the other face being insulated thermically and from mass transfer) was constructed to study simultaneous heat and mass transfer at the product/solution interface and within the product more closely than it is possible in real foods. The selected flow allowed uniform heat treatment (constant heat transfer coefficient) over a large part of the product. The apparatus was used to monitor three elements within the product: temperature profiles, NaCl concentration profiles for the liquid phase and freezing and thawing fronts. First results showed that a surface layer of highly impregnated non-frozen product was present at the end of freezing. If the frozen product was left in contact with the refrigerating solution, progressive thawing occurred from the surface inwards ; thawed layer thickness seemed to be a linear function of the square root of time.
Un dispositif expérimental mettant en contact sur une face un lit de billes de verre saturé en eau avec un liquide réfrigérant fortement concentré (~23% en NaCl) a été élaboré, en vue d'étudier plus finement que sur aliments réels, les transferts simultanés de chaleur et de matière prenant place à l'interface liquide/produit et au sein du produit. L'écoulement choisi autorise un traitement thermique uniforme (coefficient d'échange thermique constant) sur une large partie du produit. Le dispositif permet au sein du produit de suivre les profils de température, de concentration en NaCl de la phase liquide et les fronts de congélation et décongélation. Les premiers résultats montrent qu'à l'issue de la congélation, il peut exister une couche superficielle de produit non congelée et fortement imprégnée. Lorsque le produit, une fois congelé, est laissé en contact avec le liquide réfrigérant, une décongélation progressive du produit s'opère à partir de la surface, et semble avancer comme la racine carré du temps.