Amélioration de la décongélation des aliments grâce aux ultrasons transmis par l'air

L'industrie alimentaire est constamment à la recherche d'innovations pour optimiser les processus, réduire les déchets et préserver la qualité. Décongeler efficacement les aliments surgelés tout en préservant leur intégrité est un défi de taille, surtout à grande échelle. Les méthodes de décongélation conventionnelles - telles que les bains d'eau, la circulation d'air ou le chauffage par micro-ondes - sont souvent lentes, consomment beaucoup d'énergie et peuvent entraîner des modifications indésirables de la texture, de la saveur et de la qualité nutritionnelle. Hielscher Ultrasonics propose une solution de pointe pour relever ces défis : le sonicateur à plaque étagée, qui utilise des ultrasons transmis par l'air pour les applications de décongélation. Cette technologie avancée offre de nombreux avantages à l'industrie alimentaire, alliant précision, rapidité et durabilité.

Fonctionnement du sonicateur à plaque étagée

Le sonicateur à plaque étagée Hielscher utilise des ondes ultrasoniques de haute intensité qui se propagent dans l'air, délivrant de l'énergie à la surface des aliments surgelés sans contact direct. Contrairement à l'ultrasonication par sonde ou par liquide, les ultrasons transmis par l'air utilisent des plaques vibrantes qui émettent des ondes sonores dans l'air ambiant, créant ainsi un environnement oscillatoire contrôlé.

La conception de la plaque étagée est conçue pour optimiser le transfert d'énergie en améliorant la distribution et l'intensité des ondes sur une plus grande surface. Il en résulte une décongélation et une décongélation uniformes, même pour les aliments de forme irrégulière.
Lorsque les ondes ultrasonores atteignent la surface gelée, elles génèrent un échauffement localisé et des vibrations mécaniques. Ces effets

• perturber la structure de la glace : Les vibrations rompent les liaisons hydrogène dans le réseau de la glace, facilitant ainsi les transitions de phase rapides entre le solide et le liquide.
• favoriser le transfert de chaleur en surface : L'énergie ultrasonique améliore la convection et la distribution de la chaleur, accélérant ainsi la décongélation par rapport aux méthodes passives.
• minimiser les gradients thermiques : Les ultrasons aériens garantissent une décongélation homogène sans surchauffer certaines régions, ce qui réduit la dégradation de la texture.

Décongélation par ultrasons : Avantages pour l'industrie alimentaire

L'intégration des ultrasons transmis dans l'air dans les processus de transformation des aliments offre des avantages indéniables :

1. Vitesse de décongélation améliorée
   Les méthodes de décongélation traditionnelles, telles que la circulation d'air ou l'immersion dans l'eau, peuvent prendre des heures, voire des jours, en particulier pour les grandes quantités. Le sonicateur à plaque étagée Hielscher raccourcit considérablement ce délai, décongelant les aliments en une fraction du temps en ciblant directement les structures de glace.
   Cette efficacité est particulièrement bénéfique pour les industries traitant des denrées périssables, car elle permet des délais d'exécution plus rapides et une réduction des stocks.
2. Préservation de la qualité des aliments
   La qualité des aliments décongelés est primordiale, car une décongélation prolongée ou un chauffage inégal peut entraîner une détérioration de la texture, une perte de gouttes et une prolifération microbienne. Les ultrasons aériens garantissent :
   • Dégivrage et décongélation uniformes, réduisant les points chauds susceptibles de provoquer une cuisson partielle ou des changements de texture.
   • Perte de gouttes minimale, préservant les jus et les nutriments essentiels à la saveur et à l'apparence.
   • Conservation de la texture et de l'intégrité, ce qui en fait un produit idéal pour les produits délicats tels que les fruits de mer ou les fruits.


Décongélation par ultrasons avec le sonificateur à plaque étagée Hielscher

3. Traitement sans contact et hygiénique
   La nature sans contact des ultrasons transmis par l'air élimine le risque de contamination croisée. Contrairement aux bains d'eau ou à d'autres méthodes de contact direct, aucun milieu supplémentaire n'entre en contact avec les aliments. Cette caractéristique est particulièrement avantageuse pour les produits exigeant des normes d'hygiène strictes, tels que les repas prêts à consommer ou les produits sensibles aux allergènes.
4. Efficacité énergétique et développement durable
   La décongélation conventionnelle nécessite souvent une grande quantité d'eau et d'énergie, ce qui augmente les coûts d'exploitation et l'impact sur l'environnement. Le système de Hielscher utilise une énergie ultrasonique ciblée, qui :
   • Réduit la consommation d'eau par rapport aux méthodes d'immersion.
   • Consomme moins d'énergie en se concentrant sur une décongélation précise et localisée.
   • Réduit l'empreinte carbone des opérations de décongélation, conformément aux objectifs de développement durable.
5. Évolutivité et polyvalence
   La conception modulaire du sonicateur à plaques étagées Hielscher lui permet de s'adapter à une large gamme de produits alimentaires et d'échelles de production. Des petites exploitations artisanales aux grandes installations industrielles, le système peut répondre à divers besoins, notamment :
   • Viandes surgelées (bœuf, volaille, porc).
   • Fruits de mer (filets de poisson, crevettes, coquilles Saint-Jacques).
   • Fruits et légumes.
   • Plats ou pâtes préparés.

Les défis de la décongélation des aliments surgelés

La décongélation des aliments surgelés, en particulier de la viande, pose plusieurs problèmes qui peuvent compromettre considérablement la qualité. La fonte des cristaux de glace pendant la décongélation perturbe souvent l'intégrité structurelle de la viande, ce qui entraîne une dégradation des protéines, une oxydation des graisses, une décoloration et une réduction de la capacité de rétention d'eau.
Perte de protéines : La dégradation des protéines se produit lorsque la fonte de la glace expose les protéines aux processus enzymatiques et oxydatifs, ce qui affaiblit la texture et la valeur nutritionnelle.
Oxydation des graisses : Simultanément, l'oxydation des graisses s'accélère, en particulier lorsque l'oxygène accède à des zones précédemment gelées, ce qui entraîne un rancissement et des saveurs indésirables.
Détérioration de la couleur : En outre, l'oxydation de la myoglobine, le pigment responsable de la couleur rouge de la viande, peut entraîner une détérioration de la vue.
Réduction de la capacité de rétention d'eau (WHC) : Enfin, les dommages cellulaires causés par les cristaux de glace réduisent la capacité de la viande à retenir l'eau, ce qui entraîne une perte de jutosité et de qualité globale.

Le Hielscher Stepped Plate Sonicator génère de puissantes ondes ultrasonores transmises par l'air et aide ainsi à surmonter ces problèmes pendant la décongélation. Le Hielscher Stepped Plate Sonicator améliore le transfert de chaleur et de masse à la surface des aliments, ce qui favorise une décongélation plus uniforme et mieux contrôlée. Cette technique réduit considérablement le temps de décongélation, ce qui limite l'exposition à l'oxygène et au stress oxydatif, protégeant ainsi les protéines et les lipides de la dégradation. Le processus rapide préserve également la capacité naturelle de rétention d'eau de la viande en minimisant les dommages structurels, ce qui donne un produit plus juteux et plus appétissant.

En outre, la nature sans contact des ultrasons transmis par l'air garantit un fonctionnement hygiénique tout en évitant les dommages mécaniques aux aliments. Une décongélation plus rapide et plus uniforme contribue également à maintenir la sécurité microbienne en réduisant le temps passé dans des plages de température propices à la croissance bactérienne. Grâce à ces avantages, les ultrasons transmis par l'air représentent une solution prometteuse pour améliorer la qualité, la sécurité et l'efficacité de la décongélation de la viande dans les environnements industriels et commerciaux.

Hielscher Air-Borne Ultrasound : Applications et impact sur l'industrie

L'utilisation du sonicateur à plaques étagées Hielscher est particulièrement transformatrice pour les secteurs tels que

• Transformation de la viande : Une décongélation plus rapide minimise les risques microbiens tout en préservant la structure des protéines.
• Production de fruits de mer : Les produits délicats comme les crevettes et les poissons conservent leur qualité supérieure.
• Industrie de la boulangerie : Les pâtes et les garnitures de pâtisserie peuvent être décongelées rapidement sans perte de texture.
• Services alimentaires : Les restaurants et les services de restauration bénéficient de temps de préparation réduits.

Outre le dégel, la même technologie peut être adaptée au déglaçage et au séchage des surfaces, ce qui élargit encore son utilité. Plus d'informations ici !

Conception, fabrication et conseil – Qualité Made in Germany

Les ultrasons Hielscher sont réputés pour leur qualité et leurs normes de conception les plus élevées. La robustesse et la facilité d'utilisation permettent une intégration aisée de nos ultrasons dans les installations industrielles. Les conditions difficiles et les environnements exigeants sont facilement gérés par les ultrasons Hielscher.

Hielscher Ultrasonics est une entreprise certifiée ISO et met l'accent sur les ultrasons de haute performance, dotés d'une technologie de pointe et d'une grande facilité d'utilisation. Bien entendu, les ultrasons Hielscher sont conformes à la norme CE et répondent aux exigences des normes UL, CSA et RoHs.