Industrie alimentaire

Les huiles thermiques comme fluide caloporteur offrent diverses applications dans une multitude d’industries de transformation des aliments, parmi lesquelles se trouvent les friteuses industrielles en continu et les fours industriels. 

Ces friteuses sont utilisées aussi bien pour les chips, que les fruits secs, les pâtisseries industrielles, le poisson, les légumes, le maïs ou bien d’autres produits comme les nuggets, les croquettes, les empanadillas, etc. 

Pour une efficacité optimale, les systèmes de chauffage utilisés dans la transformation industrielle des aliments doivent fournir des températures constantes et uniformes afin de maximiser la qualité et les rendements.

En raison de l’augmentation du coût de l’énergie, les entreprises dédiées à la transformation des aliments cherchent la façon d’améliorer l’efficacité thermique pour protéger des marges déjà réduites dans un marché hautement compétitif.

Pirobloc jouit d’une grande expérience dans le développement de systèmes de chauffage par huile thermique pour friteuses industrielles en continu et fours industriels. Le chauffage par chaudière à huile thermique est le système le plus efficace du marché, puisqu’il garantit une meilleure optimisation de la chaleur générée, assure l’absence d’interruption dans le processus de production et entraîne une réduction de la consommation d’énergie par rapport aux alternatives existantes.

Dans presque toutes les applications, l’huile végétale requiert des températures avoisinant les 175ºC. Maintenir des températures contrôlées et stables est essentiel, car cela permet de maximiser les niveaux de production ainsi que d’améliorer le goût, la texture et l’apparence des produits cuisinés. De plus, une température stable permet de réduire l’utilisation d’huile, d’améliorer encore plus l’efficacité et de réduire la dégradation de l’huile tout en préservant un goût de grande qualité.

Il existe différentes alternatives au chauffage direct de l’huile végétale à cette température. On peut citer les résistances électriques de chauffage directement submergées dans l’huile végétale ou les brûleurs à gaz directement reliés à une chambre de combustion. Ces deux options entraînent une grande consommation d’énergie et, par conséquent, un coût élevé.

Il existe également des systèmes de chauffage indirect qui offrent plus de rendement et une moindre consommation d’énergie. Parmi ces systèmes, la meilleure option est la combinaison d’une chaudière à huile thermique et d’un échangeur de chaleur extérieur à huile thermique – huile végétale.

Le serpentin submergé est une autre option de chauffage indirect. Les échangeurs submergés représentent une option efficace du point de vue énergétique, bien que leur maintenance et leur nettoyage soient un inconvénient. Pour résoudre ce problème, il existe des systèmes qui permettent l’extraction du serpentin par élévation.

Les méthodes de chauffage indirect utilisent des fluides intermédiaires tels que la vapeur ou l’huile thermique afin de réaliser le transfert de chaleur vers les friteuses. 

Dans le cas de la vapeur, la chaleur latente est utilisée pour chauffer le processus ; l’efficacité du processus de transfert de chaleur est donc moindre par rapport à l’huile thermique. Ce système de chauffage par fluide thermique est simple et plus avantageux que la vapeur, comme c’est le cas avec les friteuses. Ces avantages sont, entre autres : une plus grande sécurité en raison d’une pression de travail plus faible, une réduction de la corrosion, une meilleure flexibilité de fonctionnement, un meilleur contrôle de la qualité du produit final, etc. C’est pour toutes raisons que l’huile thermique est préférée à la vapeur. 

Comme nous l’avons déjà mentionné, les systèmes de chauffage indirect par chaudières à huile thermique contribuent à réduire grandement la consommation d’énergie, en comparaison avec d’autres solutions, et ils garantissent le respect des normes de sécurité, de contrôle et d’hygiène.

En termes de coûts, la chaudière à huile thermique est également l’alternative la plus économique. Certains produits comme les chips requièrent une puissance thermique élevée pour leur transformation, car ils sont composés à 80 % d’eau. Pour obtenir une qualité de friture adaptée, il est nécessaire d’évaporer l’eau et donc d’apporter une importante quantité d’énergie. L’efficacité générale du chauffage à huile thermique est de l’ordre de 90 % puisque l’unique perte énergétique réside dans la cheminée des fumées de combustion. Grâce aux systèmes de récupération de la chaleur, cette énergie peut être récupérée via un économiseur qui sert à préchauffer l’air de combustion.

Un autre avantage est la conservation de l’huile végétale. L’huile végétale est susceptible de se détériorer rapidement à cause des hautes températures. Plus la température de la pellicule de l’huile végétale est élevée, plus vite elle s’oxyde et se détériore. Avec le chauffage par résistances électriques ou les brûleurs directs, l’huile végétale atteint de très hautes températures, dépassant les 500ºC, et souffre donc d’une détérioration rapide. Avec un échangeur de chaleur à huile thermique/huile végétale, la température de la première est de l’ordre de 230ºC et reste stable et précise. Elle avoisine les 175ºC dans le cas de l’huile végétale. Cette valeur est entièrement adaptable en fonction du produit pour atteindre une précision de +/- 1ºC. En d’autres termes, la température de la pellicule de l’huile végétale sera la plus basse possible car le point chaud ne dépasse pas les 230ºC.

D’autre part, l’utilisation de l’échangeur externe facilite les opérations de maintenance et de nettoyage périodiques, car le faisceau des tubes est totalement externe et facile à nettoyer. Le fait que l’échange thermique se produise à l’extérieur de la friteuse offre un grand avantage puisque l’huile emporte des restes de produits sous forme de particules fines qui ont tendance à décanter et à se déposer au fond. 

La consistance et l’uniformité fournies par l’huile thermique dans le processus de chauffage offrent de nombreux avantages pour la qualité finale des produits. Ceci s’explique par le fait qu’un système de chauffage indirect permet d’ajuster avec plus de précision et de contrôle la température du four ou de la friteuse, tout en éliminant les fluctuations de température propres aux autres systèmes. Il en résulte une meilleure qualité du produit fini.

L’amélioration dans la qualité du produit se traduit entre autres par une meilleure texture des croûtes supérieures et inférieures, moins de perte d’humidité ou un meilleur poids final du produit.

Outre l’amélioration de la qualité du produit, une solution de chauffage par chaudière à huile thermique offre d’autres grands avantages tels qu’une meilleure efficacité sur le plan environnemental, une plus grande sécurité pour les travailleurs, une réduction du bruit et une maintenance plus facile qui augmente la vie utile de l’équipement.

La conception de cette solution à base d’huile thermique se compose de deux éléments principaux : une chaudière à huile thermique et des échangeurs de chaleur.

La chaudière à huile thermique chauffe le fluide au moyen de la combustion de gaz. Cette huile thermique circule grâce à une pompe centrifuge vers un échangeur de chaleur tubulaire d’huile thermique/huile végétale. Enfin, une pompe d’huile végétale, également centrifuge, est chargée d’envoyer l’huile végétale chaude à l’intérieur de la friteuse.

Le schéma suivant illustre le fonctionnement de ces friteuses avec un système de chauffage par chaudière à huile thermique et échangeur externe.

Lorsque l’on frit ou cuit au four avec un chauffage indirect, la vie utile des friteuses ou des fours est prolongée. C’est également le cas pour l’huile utilisée pour chauffer. 

Ainsi que nous l’avons expliqué, le système de chauffage indirect se compose d’une chaudière à huile thermique, d’un échangeur de chaleur et de la friteuse ou du four. Ce système utilise une méthode de chauffage à haute température et basse pression, où l’huile de transfert de chaleur est envoyée au dispositif de chauffage au moyen de la pompe de circulation. L’huile est ensuite transférée à la chaudière pour la chauffer. 

La chambre de combustion peut être conçue de manière verticale ou horizontale et divers types de combustibles peuvent être utilisés : diesel, gaz naturel ou autres gaz, en fonction des exigences et préférences du client. 

La vitesse et le débit de l’huile de transfert de chaleur peuvent être réglés avec précision afin d’améliorer l’efficacité de la chaleur nécessaire pour le processus de production tout en réduisant significativement la température des gaz d’échappement. Cela permet donc de maintenir un milieu de travail agréable. 

Pirobloc jouit d’une grande expérience dans la conception et l’installation de solutions à fluide thermique pour apporter de la chaleur de façon efficace et durable aux lignes de friture de produits alimentaires transformés.