Sûreté, Innovation et Maîtrise de l’Energie dans les Procédés et équipements FRIgorifiques. – SIMPFRI

En permettant la consommation de denrées alimentaires à hautes valeurs ajoutées –en particulier sur les plans nutritionnels et organoleptiques, l'utilisation du froid en agro alimentaire s'est largement répandue depuis plus d'une soixantaine d'années. Ainsi, on peut estimer qu'aujourd'hui en France, plus de 45% de notre bol alimentaire (soit 23 millions de tonnes) est concerné par la mise en œuvre de procédés frigorifiques aussi divers que ceux rencontrés dans les unités de production (tunnels de refroidissements, échangeurs à surface raclée, …), de stockage (chambres froides), de distribution (meubles de vente) ou encore de conservation domestique (réfrigérateur).
L'indispensable mise en œuvre de ces technologies frigorifiques s'accompagne toutefois d'une dépense énergétique notoire, tant au niveau industriel que domestique : 35 % de la consommation électrique du secteur IAA et jusqu'à 40% de la consommation électrique domestique hors chauffage et eau chaude sanitaire.
Ainsi, l'approche globale de ce problème doit passer nécessairement par :

(i) un maintien et même une amélioration de la sûreté des aliments, en particulier à travers la compréhension des phénomènes d'encrassement et d'aptitude à l'hygiène des équipements,
(ii) une re-conception de ces équipements et de leur conduite pour une optimisation de leur consommation énergétique sous contraintes de respect d'une qualité au niveau du produit traité.

Ce projet a pour ambition de proposer une approche multidisciplinaire de ces problèmes en associant les compétences de laboratoires spécialises dans le domaine de la microbiologie (AFSSA), de la mécanique des fluides et de l'aéraulique (Cemagref-Metfri, UMR Génial, LGPTA, QaPA, LET, FAST et GEPEA), de l'énergétique (Cemagref-Enerfri, LEMTA) et des industriels du de l'énergie (EDF), du froid agro alimentaire (MATAL), du froid commercial (Cesbron, Bonnet-Névé) et du froid domestique (Bosh Siemens Electroménager).

Il se structure en trois sous projets aux objectifs finalisés biens précis :

1- Identifier et comprendre les phénomènes d'encrassements et de nettoyage en vue de mieux maîtriser l'hygiène des équipements (mots clés : identification et quantification de la flore dominante dans les équipements, hygiène et nettoyabilité des surfaces fermées et ouvertes, adhésion de biofilms, et cinétiques de croissance),
2- Etudier les écoulements et transferts de chaleur et de matière dans différents équipements frigorifiques (échangeurs refroidisseurs de semi liquides alimentaires, grands volumes, meubles de vente et réfrigérateur domestiques) et étudier les interactions entres ces écoulements et la nettoyabilité des équipements d'une part, et la « performance » du procédé d'autre part,
3- Proposer des nouveaux concepts de conduite d'équipements frigorifiques basés sur le contrôle commande prédictif et l'optimisation sous contraintes de « performance produit » (aspect qualitatif) et de performances énergétiques. Ces concepts seront validés sur site industriel et en laboratoire. Un nouveau concept de réfrigérateur domestique à haute inertie thermique sera développé.

La valorisation des travaux effectués sera notamment réalisée par des publications scientifiques et techniques et par l'organisation de symposimus et journées techniques. Elle s'appuiera sur la réalisation de démonstrateurs et prototypes, la rédaction de guide de bonnes pratiques (nettoyage) et la mise au point d'outils logiciels (conduite optimisée)