les
methodes qu: Viennent
d‘être décrites la décongélation est progressive, un gradient de
température
subsuste meme avec des techniques comme celle sous vide. Pour s'affranchir de la conduction il a été
fait appel aux propriétés électriques de la matière première. Les méthodes les plus employées sont celles fondées sur
l'application
de champs électriques qui mettent en mouvement les charges électriques simultanément dans toutes
les molécules du produit. Celles—ci absorbent l‘énergie correspondant à ce mouvement et s'échauffent On utilise
surtout les champs électriques à hyperfréquence (micro—onde), à un moindre degré ceux à haute fréquence On peut
aussi utiliser la résistance électrique de la chair.
622.1 - La décongélation par pertes diélectriques
Une matière dite diélectrique est capable d'emmagasiner de l'énergie électrostatique. Toute matière
organique, et donc le poisson, est diélectrique. On sait que les champs électromagnétiques de haute fréquence élèvent
la température des biosystèmes ; cet échauffement par induction électromagnétique est dit chauffage diélectrique.
Nous avons déjà vu un exemple des propriétés diélectriques de la peau et des couches sous—cutanées puisqu‘elles
évoluent avec la fraîcheur du poisson (Cf. Vol. l @ 32.4 et 53.1). La décongélation diélectrique demande un matériel
apportant beaucoup d'énergie au produit congelé sans que la surface s'échauffe trop. La pénétration de l'énergie
des ondes électromagnétiques se fait sans support matériel ; son absorption n'est fonction que des propriétés
diélectriques du produit638 (Vol. ill @ 247.3). L'échauffement résulte de la dégradation d‘une partie de l‘énergie
transportée par l'onde électromagnétique en agitation thermique. Cette perte partielle d'énergie est appelée «perte
diélectrique» ou «perte ohmique». L'énergie électrique est emmagasinée grâce aux déplacements des charges positives
et négatives s'opposant aux forces de liaisons atomiques et moléculaires des tissus. Un coefficient de perte diélectrique
exprime l'aptitude du diélectrique (ici le poisson) à transformer en chaleur l'énergie électromagnétique absorbée. En
principe la production de chaleur peut être importante et la décongélation rapide, mais il apparaît des inégalités de
températures dues à l'hétérogénéité de la chair et à celle du champ thermique. On distingue deux types de chauffage
par pertes diélectriques : celui utilisant les hyperfréquences (micro-ondes) et celui employant les hautes fréquences.
Dans ces méthodes un champ électromagnétique est appliqué à des électrodes chevauchant le produit sans qu’il y
ait contact.
6221.1 - La décongélation par hyperfréquences
Les fréquences testées sont 915 MHz et 2.450 MHz, cette dernière est la seule utilisée parmi celles
autorisées dans l'Europe de l'Ouest. Plus la fréquence est élevée, plus la longueur d‘onde est courte : pour 915 MHz,
7» = 32,8 cm et pour 2.450 MHz, ?» = 12,2 cm, d'où le nom de chauffage par micro—ondes. A cette longueur d'onde
l'apparition des noeuds et des ventres (amplitude maximale d'une période, Cf. Vol. lil fig. 121) est plus facile à
‘
Pour une même valeur de champ électrique, la puissance dissipée augmente et la durée de
‘
décongélation diminue avec la fréquence. Réciproquement pour une même puissance dissipée, la valeur du champ
.
électromagnéti que diminue quand la puissance augmente ; cette observationjustifie l'utilisation des hyperfréquences.
La puissance dissipée par unité de volume de la matière, pour une fréquence et une valeur de champs données, est
proportionnelle au facteur de perte défini ainsi :
constante diélectrique de la matière x angle de perte diélectrique.
Théoriquement on devrait donc choisir la fréquence pour laquelle ce facteur de perte est“=le plus grand.
La réalité est
beaucoup plus complexe‘BZ-m. Le facteur de perte varie avec la température mais aussi d'un constituant du produut
à l'autre. De ce fait les résultats sont meilleurs avec des filets ou des tranches de thon congelés qu'avec des blocs
de petits poissons qui sont plus hétérogènes.
A 2.450 MHz, la glace pure présente des pertes diélectriques environ 10.000_fois
inférieures, .à
que celles de l‘eau liquide à 25°C, ce qui semble rendre difficile la décongelatron
par micro—ondes.
En fait
il‘réste toujours de l'eau liquide congelable dans le poisson jusqu'à —40°C F… % a "ZOO ? en consequence les
diélectriques sont beaucoup plus élevées pour les poissons congelés que pour la glace. Par exemple, le
287
methodes qu: Viennent
d‘être décrites la décongélation est progressive, un gradient de
température
subsuste meme avec des techniques comme celle sous vide. Pour s'affranchir de la conduction il a été
fait appel aux propriétés électriques de la matière première. Les méthodes les plus employées sont celles fondées sur
l'application
de champs électriques qui mettent en mouvement les charges électriques simultanément dans toutes
les molécules du produit. Celles—ci absorbent l‘énergie correspondant à ce mouvement et s'échauffent On utilise
surtout les champs électriques à hyperfréquence (micro—onde), à un moindre degré ceux à haute fréquence On peut
aussi utiliser la résistance électrique de la chair.
622.1 - La décongélation par pertes diélectriques
Une matière dite diélectrique est capable d'emmagasiner de l'énergie électrostatique. Toute matière
organique, et donc le poisson, est diélectrique. On sait que les champs électromagnétiques de haute fréquence élèvent
la température des biosystèmes ; cet échauffement par induction électromagnétique est dit chauffage diélectrique.
Nous avons déjà vu un exemple des propriétés diélectriques de la peau et des couches sous—cutanées puisqu‘elles
évoluent avec la fraîcheur du poisson (Cf. Vol. l @ 32.4 et 53.1). La décongélation diélectrique demande un matériel
apportant beaucoup d'énergie au produit congelé sans que la surface s'échauffe trop. La pénétration de l'énergie
des ondes électromagnétiques se fait sans support matériel ; son absorption n'est fonction que des propriétés
diélectriques du produit638 (Vol. ill @ 247.3). L'échauffement résulte de la dégradation d‘une partie de l‘énergie
transportée par l'onde électromagnétique en agitation thermique. Cette perte partielle d'énergie est appelée «perte
diélectrique» ou «perte ohmique». L'énergie électrique est emmagasinée grâce aux déplacements des charges positives
et négatives s'opposant aux forces de liaisons atomiques et moléculaires des tissus. Un coefficient de perte diélectrique
exprime l'aptitude du diélectrique (ici le poisson) à transformer en chaleur l'énergie électromagnétique absorbée. En
principe la production de chaleur peut être importante et la décongélation rapide, mais il apparaît des inégalités de
températures dues à l'hétérogénéité de la chair et à celle du champ thermique. On distingue deux types de chauffage
par pertes diélectriques : celui utilisant les hyperfréquences (micro-ondes) et celui employant les hautes fréquences.
Dans ces méthodes un champ électromagnétique est appliqué à des électrodes chevauchant le produit sans qu’il y
ait contact.
6221.1 - La décongélation par hyperfréquences
Les fréquences testées sont 915 MHz et 2.450 MHz, cette dernière est la seule utilisée parmi celles
autorisées dans l'Europe de l'Ouest. Plus la fréquence est élevée, plus la longueur d‘onde est courte : pour 915 MHz,
7» = 32,8 cm et pour 2.450 MHz, ?» = 12,2 cm, d'où le nom de chauffage par micro—ondes. A cette longueur d'onde
l'apparition des noeuds et des ventres (amplitude maximale d'une période, Cf. Vol. lil fig. 121) est plus facile à
‘
Pour une même valeur de champ électrique, la puissance dissipée augmente et la durée de
‘
décongélation diminue avec la fréquence. Réciproquement pour une même puissance dissipée, la valeur du champ
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électromagnéti que diminue quand la puissance augmente ; cette observationjustifie l'utilisation des hyperfréquences.
La puissance dissipée par unité de volume de la matière, pour une fréquence et une valeur de champs données, est
proportionnelle au facteur de perte défini ainsi :
constante diélectrique de la matière x angle de perte diélectrique.
Théoriquement on devrait donc choisir la fréquence pour laquelle ce facteur de perte est“=le plus grand.
La réalité est
beaucoup plus complexe‘BZ-m. Le facteur de perte varie avec la température mais aussi d'un constituant du produut
à l'autre. De ce fait les résultats sont meilleurs avec des filets ou des tranches de thon congelés qu'avec des blocs
de petits poissons qui sont plus hétérogènes.
A 2.450 MHz, la glace pure présente des pertes diélectriques environ 10.000_fois
inférieures, .à
que celles de l‘eau liquide à 25°C, ce qui semble rendre difficile la décongelatron
par micro—ondes.
En fait
il‘réste toujours de l'eau liquide congelable dans le poisson jusqu'à —40°C F… % a "ZOO ? en consequence les
diélectriques sont beaucoup plus élevées pour les poissons congelés que pour la glace. Par exemple, le
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