Un guide de la transformation et de l'emballage des aliments surgelés

La congélation est une méthode préférée pour la conservation des aliments dans le monde entier depuis des siècles. Cependant, ce n'est que Clarence Birdseye de Gloucester, Massachusetts que nous avons obtenu les moyens d'optimisation et le processus. Connu comme le « père des aliments surgelés », Clarence Birdseye a travaillé comme missionnaire, trappeur, naturaliste et commerçant de fourrures au Labrador. C'est là qu'il s'est rendu compte que les poissons pêchés sur la glace gèleraient instantanément dans les températures extrêmement froides du Grand Nord. À sa grande joie, il a également remarqué que le poisson et le gibier congelés de cette manière avaient meilleur goût et duraient plus longtemps que ceux congelés à des températures plus élevées.

C'est au début des années 1920 qu'il met au point la première machine capable de congeler des aliments, soit en vrac, soit en petits emballages. Son invention a permis de congeler des aliments dans un processus connu sous le nom de congélation rapide. Les aliments surgelés prêts à la vente au détail pour la consommation domestique ont été introduits pour la première fois au début des années 1930 par la General Foods Corporation dans 10 magasins d'alimentation test à Springfield, Massachusetts.

Depuis lors, il y a eu une croissance rapide des ventes d'aliments surgelés en raison de la satisfaction des consommateurs, de la disponibilité toute l'année et de la commodité générale que les produits alimentaires surgelés apportent au consommateur moyen. Au cours des années et des décennies qui ont suivi, de nouveaux produits et technologies d'aliments surgelés ont été et sont toujours introduits sur le marché. Aujourd'hui, le marché mondial des aliments surgelés est estimé à environ $232,42 milliards et devrait atteindre $376,95 milliards d'ici 2025, avec un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 4,3%.

De la viande congelée aux produits de boulangerie congelés, les consommateurs disposant de réfrigérateurs et de congélateurs domestiques dans le monde entier ont reconnu les aliments congelés comme un meilleur choix parmi de nombreux autres produits emballés sur les étagères des magasins. Fait important, le qualité des surgelés dépend en grande partie de la qualité des aliments crus et du processus de fabrication. La qualité peut également être compromise si les températures du produit ne sont pas correctement maintenues tout au long de la chaîne du froid. Cela comprend le stockage, le transport, la distribution et l'affichage dans les magasins de détail, aux côtés de la transformation et conditionnement de produits surgelés. À cette fin, nous avons élaboré ce guide d'introduction sur certaines pratiques exemplaires en matière d'aliments surgelés.

Les processus de congélation et de prétraitement dans l'industrie des aliments surgelés

En gros, le processus de congélation comporte trois étapes; prétraitement, congélation et entreposage congelé. Selon les aliments à congeler, le prétraitement peut impliquer des processus tels que le blanchiment, les traitements thermiques, les traitements par trempage et la cryoprotection, entre autres. Il est important de se rappeler qu'un processus de congélation efficace ne pourra que conserver la qualité déjà existante de la nourriture et ne l'améliorera pas réellement. Par conséquent, ces processus de prétraitement sont là pour maintenir la qualité et la sécurité des aliments surgelés.

Par exemple, les légumes subissent généralement un processus de blanchiment à la vapeur ou à l'eau chaude afin de ralentir les changements chimiques et physiques qui peuvent se produire pendant le stockage. Les fruits, cependant, sont généralement trempés dans de l'acide ascorbique ou diverses solutions de sucre pour minimiser le brunissement. Les viandes et les produits à base de viande, le poisson et certains légumes subiront des traitements thermiques pour tuer les micro-organismes de surface et les aider à conserver leur fermeté initiale après décongélation. De nouveaux outils, technologies et méthodologies sont constamment introduits pour améliorer la qualité des produits et réduire les coûts.

Jil processus de congélation peut être réalisé de plusieurs manières. Une méthode couramment utilisée dans l'industrie des aliments surgelés est une variante de l'ancien procédé développé pour la première fois par Birdseye dans les années 1920. Il s'agit d'un processus de contact indirect avec un réfrigérant qui circule entre les courroies ou les étagères contenant les emballages d'aliments surgelés. C'est ce qu'on appelle la congélation par contact ou par convection.

Une autre méthode couramment utilisée consiste à utiliser de l'air froid. Connue sous le nom de surgélation par soufflage d'air, il existe plusieurs méthodes qui entrent dans cette catégorie. Certains impliquent des courroies, des tunnels ou des lits fluidisés dans lesquels le produit alimentaire est exposé à un courant d'air glacial à -30 °F. Dans les congélateurs à bande, les aliments non emballés sont déposés sur une bande en maille à travers laquelle l'air froid souffle. Dans les congélateurs à lit fluidisé, le souffle d'air froid est suffisamment puissant pour suspendre partiellement les aliments. Cette méthode est particulièrement efficace pour obtenir Morceaux de produits surgelés individuellement (IQF). Ces techniques de congélation par flux d'air ne prennent que quelques minutes pour atteindre leur objectif. Des précautions particulières doivent être prises pour éviter la déshydratation et le transfert d'humidité des produits vers les parois et/ou les serpentins de refroidissement.

Une troisième méthode de congélation, communément appelée congélation cryogénique, a gagné en popularité ces dernières années. Ce type de technologie utilise une solution de gaz liquéfié super-refroidi, comme l'azote liquide ou le dioxyde de carbone, dans laquelle les aliments sont pulvérisés avec ces liquides à des températures de -320°F. Le produit est ensuite équilibré à -20°F et envoyé au stockage. En raccourcissant le temps de congélation de quelques minutes à quelques secondes, de nombreux produits conserveront une meilleure texture après décongélation. Cette méthode est généralement utilisée dans les opérations à petite échelle, en particulier aux premières étapes de la transformation du produit. Les congélateurs cryogéniques sont également utilisés pour la surgélation rapide en croûte de produits humides ou autrement sensibles qui peuvent ensuite être traités par des congélateurs à contact ou à circulation d'air.

Quelle est la température et la période de stockage recommandées ?

Tous les aliments surgelés ne présentent pas les mêmes vulnérabilités lors du stockage. Ces différences dépendent principalement de la rapidité avec laquelle ces aliments développent des saveurs ou des décolorations anormales. Il est également possible que différents lots du même type d'aliment aient des stabilités différentes, en fonction de divers facteurs tels que la qualité initiale du produit brut, les ingrédients, la méthode de transformation, les matériaux d'emballage, etc.

La durée de stockage peut être considérablement augmentée à mesure que la température de stockage devient plus froide. Pour la majorité des produits, une température de 0°F ou moins est requise si le produit doit être stocké pendant plus de six mois. Des températures de stockage supérieures à 0 °F accéléreront les pertes de qualité.

●     La tolérance de temps et de température (TTT)

Le temps et la température affectent la qualité globale des aliments surgelés (texture, couleur et saveur). La résistance des aliments à cette dégradation est connue sous le nom de Tolérance Temps-Température (TTT).

Les réglementations et les normes de l'entreprise sont utilisées pour garantir que les durées et les températures des produits alimentaires surgelés stockés respectent leurs tolérances. La conformité entraîne souvent des coûts importants, en particulier pour les produits largement distribués ou produits en gros volumes.

Néanmoins, il est impératif pour les fabricants d'aliments surgelés de maintenir les températures tout au long de la chaîne du froid afin d'éviter l'insatisfaction des consommateurs.

●     La durée de conservation pratique (PSL)

Plus connue sous le nom de durée de conservation, la durée de conservation pratique (PSL) représente la période de stockage d'acceptabilité par le consommateur. La règle générale est que plus la température de stockage est froide, plus la durée de conservation est longue. Par exemple, les viandes maigres crues et précuites peuvent être conservées à 5 °F pendant 4 à 20 mois, selon la qualité initiale du produit, la méthode de transformation et le matériau d'emballage utilisé. Cependant, si cette température est abaissée à -4 ° F pour ces mêmes produits, la durée de conservation moyenne augmentera entre 8 et 33 mois. À -22 °F, la durée de stockage pratique peut même atteindre 20 à 33 mois.

D'autre part, les produits à base de viande grasse ont un PSL plus court que les viandes maigres, car une teneur élevée en matières grasses augmente la probabilité d'oxydation, de rancissement et de mauvais goût. En tant que telles, les viandes grasses ont une durée de conservation moyenne d'environ la moitié de celle des viandes maigres. On peut dire la même chose des aliments précuits avec de la sauce ou des produits à base de poisson. Étant donné que ces aliments sont plus sensibles que les viandes rouges, ils doivent être congelés rapidement et stockés à des températures plus froides pour atteindre des durées de conservation similaires.

Cela dit, les fruits et légumes surgelés sont les produits les plus sensibles sujets à la détérioration du stockage, en particulier lorsqu'il s'agit de températures de stockage congelées plus élevées. À une température de stockage d'environ 23 °F, ces types d'aliments ne peuvent être conservés que pendant un à cinq mois. Il est également important de noter que ces aliments peuvent également subir de légères décongélations au fil du temps, perdant des liquides et des nutriments. À mesure que les températures de stockage sont abaissées, les fruits et légumes surgelés deviennent plus stables. Néanmoins, il est déconseillé que les températures descendent en dessous de -13°F.

Considérations principales pour l'emballage des aliments surgelés

Les fabricants d'aliments surgelés doivent satisfaire plusieurs besoins d'emballage :

• Attrait client
• La sécurité alimentaire
• Inviolabilité
• Résistance aux fuites
• Imperméabilité
• Durabilité
• Facilitation de la congélation rapide
• Résistance aux températures de -40 °F
• Commodité
• Économie
• Respect de l'environnement

Technologie d'emballage et de scellage des aliments surgelés

Les systèmes de remplissage et de scellage verticaux (VFFS) sont les solutions les plus populaires car ils offrent une grande flexibilité, une grande efficacité de scellage, une fiabilité lorsqu'ils sont soumis à des forces externes et une conception hygiénique globale. Le film (matériau) utilisé dans le processus d'emballage est important car il protège le produit et son attrait visuel tout au long de la manipulation, du stockage, de la décongélation et, dans certains cas, de la cuisson.

De nombreux producteurs d'aliments surgelés utiliseront un film en polyéthylène (PE) car il offre un haut niveau de durabilité, de résistance à la perforation et de durée de conservation. Stratifiés en feuille d'aluminium se sont également avérés performants en termes de perméabilité à l'oxygène, de stabilité mécanique et thermique, de transmission de l'eau et de durabilité de l'étanchéité. Le système de production doit être compatible avec le film souhaité, car une trop grande friction pendant le processus d'emballage peut affecter la qualité du produit final.

La technologie de scellage utilisée doit être adaptée au matériau d'emballage choisi. Une étanchéité efficace garantira non seulement la qualité et la protection contre les forces et les gaz externes, mais améliorera également l'apparence des emballages. Pour les films plus épais, comme le polypropylène (PPE), le thermoscellage direct est idéal. Cependant, les systèmes de thermoscellage par impulsion ou VFFS sont également d'excellentes alternatives. Un entrant relativement nouveau est la technologie de fermeture à glissière, qui a gagné en popularité ces dernières années en raison de la commodité et de l'attrait visuel qu'elle offre aux consommateurs. Il peut être utilisé en combinaison avec une méthode de thermoscellage.

Sécurité alimentaire dans les emballages alimentaires surgelés

L'industrie des aliments surgelés a certaines des normes de sécurité alimentaire les plus élevées au pays. Cela est particulièrement vrai pour les questions d'assainissement et de procédures de nettoyage. Les fabricants doivent acquérir des équipements et des systèmes électriques conçus pour résister à toute poussière dans l'environnement et à un nettoyage humide agressif tant à l'intérieur qu'à l'extérieur.

En règle générale, pour optimiser la sécurité et la qualité, les producteurs d'aliments surgelés doivent utiliser un système d'emballage conçu de manière hygiénique qui rend l'ensemble du processus de nettoyage aussi simple et transparent que possible. Les systèmes VFFS en acier inoxydable, par exemple, sont spécialement conçus pour avoir des surfaces inclinées afin d'éliminer l'accumulation de résidus alimentaires. Non seulement ces systèmes permettront un accès plus facile pour le nettoyage et l'entretien, mais ils préviendront également la contamination croisée.

Il est également recommandé de maximiser les vitesses de débit pour transporter rapidement les produits afin d'éviter toute décongélation indésirable.

Meilleures pratiques de manipulation des aliments congelés

Pour maximiser la production d'aliments surgelés, les fabricants ont besoin d'une intégration système. Tous les systèmes et composants du processus de fabrication d'aliments surgelés doivent communiquer efficacement. Généralement, les courtes périodes de fluctuations de température ne sont pas une préoccupation sérieuse, tant qu'elles ne se répètent pas. Il est important de garder à l'esprit que la perte de qualité des aliments surgelés est progressive, cumulative et irréversible. Avec des produits particulièrement sensibles, même une courte exposition à des températures relativement chaudes de 10 à 15°F peut entraîner une perte de qualité marquée.

De telles fluctuations de température doivent également être évitées car elles peuvent provoquer la migration de l'humidité du produit, ce qui entraînera une déshydratation et la formation de cristaux de glace. Généralement, la température ambiante n'est pas aussi importante que la température du produit. Un changement très bref de la température de l'air n'aura pas d'effet significatif sur la température des aliments.

L'équipement de réfrigération utilisé dans le transport d'aliments surgelés est conçu pour contrer toute fuite de chaleur dans le compartiment de chargement, qu'il s'agisse d'un camion, d'un conteneur ou d'un wagon. Cependant, il est important de noter que les capacités de réfrigération de ces systèmes ne pourront pas éliminer l'excès de chaleur de la charge. Les produits alimentaires congelés doivent être chargés à une température de 0 °F ou moins avant le chargement car il y a très peu ou pas de possibilité que la température des aliments soit abaissée pendant le transport. Le même principe s'applique aux équipements d'étalage de vente au détail, qui ne seront pas en mesure d'abaisser rapidement les températures des produits surgelés. C'est pourquoi il est essentiel que les aliments surgelés soient conservés à 0 °F ou moins tout au long du stockage, du transport et de la présentation.

Les équipements que de nombreux producteurs d'aliments surgelés ont tendance à négliger sont les systèmes de convoyeurs utilisés pour le transport des aliments surgelés dans leurs installations. Ces systèmes doivent respecter toutes les normes de sécurité et de qualité des autres équipements de congélation et d'emballage. De plus, ils doivent éliminer le risque de contamination croisée et minimiser la perte de produit pendant le transport.

Systèmes de convoyeurs pour aliments surgelés de Cablevey sont adaptés pour déplacer toutes sortes d'ingrédients de lots alimentaires et de produits finis de manière douce, sûre et hygiénique. Les matériaux utilisés dans la construction de ces systèmes comprennent l'alliage 304 inoxydable en option 316 inoxydable et des plastiques techniques de qualité alimentaire. Tout d'abord, ces types de convoyeurs aident à réduire l'incidence des taches noires sur le produit, ce qui est un gros problème de qualité lorsqu'il s'agit d'autres types de convoyeurs. Les options de nettoyage humide et sec disponibles permettent à chaque établissement d'optimiser ses protocoles de désinfection.

Les systèmes de convoyeurs à câbles et à tubes éliminent également les problèmes de déversement et de réchauffement des produits, ce qui est souvent un problème avec d'autres types de systèmes tels que les godets, les pneumatiques, les vis sans fin ou les systèmes de convoyeurs à bande. Les systèmes de convoyage d'aliments surgelés de Cablevey sont offerts dans une grande variété de des tailles différentes et offrir un gamme complète de différents composants. Cela signifie qu'ils peuvent être optimisés pour couvrir n'importe quelle configuration d'installation et mouvement de convoyeur d'aliments surgelés nécessaires pour raccourcir le temps pendant lequel les produits alimentaires surgelés seront en dehors de leur température optimale.