Choix des échangeurs de chaleur pour la viande et les coproduits
Malgré l’intérêt croissant pour divers produits protéiques d’origine végétale et la prise de conscience des conséquences environnementales de nombreux systèmes d’élevage intensif, la consommation mondiale de viande continue d’augmenter, la consommation mondiale de viande continue d’augmentertout comme la possession d’animaux de compagnie. Les marchés des coproduits issus de la transformation de la viande et des ingrédients pour l’alimentation des animaux de compagnie étant tous deux appelés à se développer, il est essentiel de maintenir la qualité de la viande et des coproduits de la viande grâce à un contrôle minutieux de la température et de la manipulation, afin d’en maximiser la valeur et de minimiser les déchets.
Défis techniques liés à la viande et aux coproduits
Les opérations de transformation de la viande et de la volaille ont toujours produit une série de coproduits et de matériaux résiduels, dont beaucoup ont été traditionnellement transformés en produits de base tels que la viande, le sang et la farine d’os, destinés à être utilisés dans l’alimentation animale ou les engrais. Cependant, les nouvelles technologies et l’augmentation de la population entraînent une demande croissante de coproduits et d’écumes, notamment de parures de volaille, d’os, de sang et de plasma sanguin, de graisses et d’huiles, de gélatine, de viande désossée mécaniquement (MDM) et d’autres composants protéiques comestibles.
Pour maximiser l’utilité et la valeur de ces matériaux, il est important que l’équipement de transformation produise des produits de haute qualité à faible coût, avec peu de déchets et une consommation d’énergie minimale. Cela vaut également pour les produits primaires tels que le lisier de viande et les dérivés de viande désossés mécaniquement. Les échangeurs de chaleur sont fréquemment utilisés à diverses fins : chauffage, refroidissement, pasteurisation, stérilisation et même évaporation. La viande et les matériaux dérivés de la viande ont un fort potentiel d’encrassement (ce qui limite le transfert de chaleur), mais nécessitent également une manipulation délicate pour préserver leur qualité.
Leur nature très visqueuse signifie également qu’un phénomène peut se produire lorsque deux zones distinctes de température apparaissent dans le produit. Par exemple, si le refroidissement est effectué à l’aide d’un échangeur de chaleur à double tube (le produit se trouvant dans le tube intérieur et le fluide de service à l’extérieur), si le produit ne se mélange pas complètement lors de son passage, un « cylindre » de produit plus chaud peut se déplacer au centre du tube tandis que le produit le plus proche de l’extérieur du tube devient de plus en plus froid. Lorsque le produit doit être maintenu à une basse température (par exemple inférieure à 4 °C) et qu’un agent de refroidissement à basse température est utilisé, le produit à la paroi du tube peut geler, tandis que le produit au centre n’est pas suffisamment refroidi. Le même phénomène peut également se produire en sens inverse lors du réchauffement d’un produit réfrigéré.
Échangeurs de chaleur à surface raclée
Pour y remédier, un échangeur de chaleur à espace annulaire (tel que la série HRS AS 3), dans lequel le fluide de service passe au centre et autour du produit en même temps, peut être envisagé à la place d’un échangeur de chaleur à double tube (tel que la série HRS DTA). Cependant, la série AS ne convient pas aux produits contenant des particules ou des morceaux. Cela signifie que les échangeurs de chaleur à surface raclée sont souvent l’option la plus appropriée pour la manipulation des produits carnés.
Il est important de choisir un échangeur de chaleur qui combine une manipulation douce du produit avec un mélange minutieux (pour éviter le phénomène décrit ci-dessus). C’est pourquoi HRS Heat Exchangers a développé la série RHD d’échangeurs de chaleur rotatifs à surface raclée avec une configuration de racleur interne adaptée et une boîte de vitesses robuste pour supporter le couple plus élevé requis pour maintenir ces produits en mouvement, en particulier à très basse température.
Les racleurs à grande vitesse des séries RHD et R contribuent à augmenter le transfert de chaleur, ce qui permet d’obtenir un échangeur de chaleur avec une surface plus petite, des pressions de travail plus faibles, un encombrement plus petit et des coûts d’investissement plus faibles par rapport à d’autres conceptions. La barre de raclage et la vis hélicoïdale à l’intérieur du tube de la série R peuvent également être configurées (en fonction du type d’installation) pour fonctionner en sens inverse, vidant ainsi efficacement les tubes de l’échangeur de chaleur du produit sans l’endommager ni modifier ses caractéristiques, ce qui contribue à minimiser les pertes de produit lors du nettoyage en place (NEP), des changements de produit, etc.
Dans d’autres situations, et pour d’autres produits carnés, un échangeur de chaleur à surface raclée à mouvement alternatif, tel que la série HRS Unicus, peut être plus approprié. La série Unicus est idéale pour une large gamme de produits carnés difficiles et de flux de déchets carnés. Elle est disponible avec une large gamme de types de racleurs, ce qui offre encore plus de choix pour les applications allant du refroidissement à la stérilisation et tout ce qu’il y a entre les deux.
La série HRS Unicus est particulièrement utile pour la manipulation de produits alimentaires visqueux dont la texture et la consistance sont des attributs importants. Par exemple, certains mélanges de viande peuvent se cisailler ou se briser lorsqu’ils sont soumis à une pression et à une vitesse trop élevées, ce qui les rend inutilisables. L’Unicus permet d’effectuer un transfert de chaleur efficace à basse pression, ce qui permet de résoudre ces problèmes. Parmi les utilisations pratiques de la série Unicus, citons le refroidissement des viscères de poulet et des ingrédients des aliments pour animaux de compagnie, le refroidissement du MDM et le chauffage ou le refroidissement du sang.