| Transformation des aliments La transformation des aliments est une application naturelle de la thermographie. Les viandes précuites sont un aliment de plus en plus apprécié des clients surchargés. Les céréales, pâtisseries et snacks nécessitent tous des protocoles de cuisson précis. Dans ces applications alimentaires et de nombreuses autres, de grands volumes de produits alimentaires doivent être cuits avec précision. Les limites conflictuelles de la sécurité, de la qualité et de l'économie Les ingénieurs des procédés de fabrication sont constamment confrontés aux limites conflictuelles imposées par la sécurité, la qualité des produits et l'économie. Les contraintes de sécurité exigent que tous les composants d'un produit alimentaire soient maintenus au-dessus d'un seuil de température pendant une durée spécifique afin de tuer les bactéries potentiellement dangereuses. Cependant, si la température est trop élevée ou si la durée est excessive, le produit est desséché et trop cuit -- une qualité de produit inacceptable. L'économie de production exige que la ligne de production avance rapidement pour atteindre les objectifs de volume et que le four fonctionne à une température minimum pour réduire les dépenses énergétiques. Les contraintes économiques journalières de la production sont atténuées par la réalisation qu'une simple violation de la sécurité peut avoir des conséquences économiques et morales désastreuses pour toute l'entreprise. De même, une brève baisse de la qualité du produit peut annuler des années d'accomplissement dans un marché concurrentiel. Facteurs affectant la température des produits La thermographie fournit la capacité d'effectuer des mesures permettant d'obtenir des produits de haute qualité en remplissant les objectifs de sécurité et d'économie. La thermographie fournit la capacité de surveiller constamment la température des produits eux-mêmes. Les fours et contrôles d'entraînement sophistiqués sont précieux, mais c'est la température des produits qui est la plus importante. La température des produits peut varier de façon importante en raison des facteurs suivants : - température du four ;
- vitesse de la courroie ;
- volume du produit ;
- composition du produit ;
- conditions de démarrage ; et
- séparation ou positionnement du produit.
Distribution des températures des produits Alors qu'ils sortent du four, les produits ont une plage ou distribution de températures sur toute leur surface et tout leur volume. Cette distribution des températures est influencée par les nombreux facteurs énoncés ci-dessus. Ceux qui mesurent la température (au singulier) d'un produit à l'aide d'un thermomètre unique pourraient être surpris de constater les variations de température, évidentes sur un thermogramme. Un thermogramme est l'équivalent d'une batterie de milliers de sondes de température placées à la surface du produit, les données résultantes étant organisées sous forme d'image. Une distribution des températures, par opposition à une mesure de température unique d'un produit, est soutenue par des observations communes telles que les bords brûlés et le centre semi-liquide de gâteaux. Les contraintes de sécurité, de qualité et d'économie s'appliquant à toutes les parties d'un produit, il est important de mesurer la température de toutes les parties du produit. Une fois que la distribution des températures est mesurée, le processus peut être géré et optimisé. Si la distribution des températures est trop étendue, il est possible qu'une légère réduction de la vitesse de la courroie permette à toutes les parties du produit d'atteindre la température souhaitée. Inversement, si la distribution est étroite, la vitesse de la courroie peut être accrue tout en préservant la sécurité et la qualité du produit. La Figure 1 montre une série de thermogrammes de biscuits aux copeaux de chocolat une fois sortis d'un four domestique. L'image supérieure gauche de la Figure 1 montre les biscuits sur un plateau. La barre de couleurs à droite indique les températures (degrés Fahrenheit) correspondant aux couleurs de l'image. L'image supérieure droite montre l'image du produit extraite du plateau se trouvant en arrière-plan. L'image inférieure gauche montre une représentation 3D des températures des biscuits uniquement. Le thermogramme inférieur droit montre les distributions de températures des biscuits seuls, sans l'arrière-plan. (Analyse et traitement fournis par Cardiowave, Inc.) Les Figures 2 et 3 montrent des thermogrammes de tranches de bacon à deux moments différents après que les tranches ont été sorties d'un four à micro-ondes. Les variations de température sont évidentes, tout comme l'effet du refroidissement entre la Figure 2 et la Figure 3.  Atouts de la thermographie dans les applications de transformation des aliments La thermographie, dans sa forme de base, fournit des mesures précises des températures de surface. Cette capacité est parfaitement adaptée à la mesure de produits tels que les chips ou le bacon, en raison de leur minceur. Les images étalonnées d'une caméra infrarouge radiométrique conviennent parfaitement, sans traitement complémentaire. Sur les produits plus épais, les températures de surface peuvent être utilisées comme entrées d'un modèle mathématique décrivant les propriétés thermiques du produit. Avec un tel modèle, les propriétés thermiques volumétriques et analyses statistiques peuvent être étendues à de nombreux autres produits. Avec une puissance de post-traitement suffisante, ces mesures peuvent être réalisées en temps réel. | |