Brevet FR2132408A1 — publié le 19721117

La présente invention concerne un procédé et un appareil destinés à prédire la température superficielle de produits alimentaires stockés en milieu réfrigéré et pouvant y être soumis à des transferts de chaleur par convection, con-5 duction et rayonnement. Il est très difficile de mesurer ou de prédire la température superficielle des produits alimentaires lorsqu'elle dépend de combinaisons diverses de ces facteurs, notamment s'il s'agit de viandes soumises à des courants d'air de convection ainsi qu'au rayonnement des lampes 10 servant à les éclairer et environnées de produits alimentaires plus ou moins conductibles. Il faut aussi noter que la texture et la couleur de la viande rouge ne sont pas constantes, mais varient de part et d'autre d'un aspect moyen en fonction du temps et du milieu dans lequel elle se trouve. La viande en-15 fermée avec de l'air dans une enveloppe est soumise à un "effet de serre" qui dépend de l'éclairage, de l'intensité et de la longueur d'onde de la lumière, des caractéristiques de l'enveloppe et de la quantité d'air qu'elle contient. Pour déterminer l'efficacité d'un meuble réfrigéré de 20 présentation de produits alimentaires ou présentoir, il est nécessaire de normaliser le plus grand nombre possible de ces facteurs variables. Comme ce sont les aliments à conserver dont les paramètres de retenue et de transfert thermique sont les plus nombreux, il est intéressant de disposer dans le meuble 25 une imitation normalisée du produit alimentaire en question, dont les paramètres de transfert et de retenue thermique correspondent sensiblement à ceux de l'aliment à simuler. La forme de réalisation préférée selon l'invention est constituée d'une imitation de côte de boeuf ou c'e bifteck réa-30 lisée en enserrant une couche de polystyrène expansé entre deux plaques d'aluminium dont l'aspect extérieur est sensiblement celui de la viande rouge, et en fixant un thermocouple à la surface intérieure d'une de ces plaques métalliques. L'imitation a la même forme et la même épaisseur que le mor-35 ceau de viande qu'elle simule et peut être enveloppée de la même façon,et donc,soumise au même "effet de serre". On trouve dans la technique antérieure bien des exemples d'imitations de viande et d'autres aliments destinées à 72 11760 2 2132408 la présentation publicitaire ,et il est également cour tint d'uti liser des thermocouples pour mesurer les températures superficielles drun métal. Selon l'invention, on utilise une imitation de produit 5 alimentaire ayant des caractéristiques thermiques normalisées pour mesurer les paramètres de fonctionnement d'un présentoir réfrigéré. ■* La présente invention concerne donc en général un procédé normalisé et un instrument permettant d'évaluer les caracté-10 ristiques de fonctionnement d'un meuble réfrigérant à casiers et de prédire la température superficielle de produits' alimentaires dans un environnement prédéterminéJ cet instrument étant en particulier constitué d'une imitation normalisée d*un produit alimentaire réagissant à peu près de la même façon que 15 l'aliment qu'elle représente aux conditions thermiques environnantes de convection, de rayonnement et de conduction, de façon à permettre de prédire la température superficielle de cet aliment dans le milieu considéré et à régler l'appareil qui détermine ces conditions. 20 L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels : la figure 1 est une coupe verticale de la forme de réalisation préférée de l'imitation de produit alimentaire selon 25 l'invention ; la figure 2 est une vue en perspective d'une forme de réalisation particulière selon la présente invention, imitant un morceau de côte de boeuf ; la figure 3 est une coupe verticale de l'imitation en-30 veloppée ou emballée de la même manière que l'aliment qu'elle simule ; la figure 4 est un diagramme de la température en fonction du temps,.permettant de comparer la température superficielle réelle d'un morceau de viande à celle de l'imitation 35 des figures 1 à 3 dans un milieu identique ; la figure 5 représente à titre d'exemple un empilement d'emballages dans une armoire frigorifique ; et 72 11760 3 2132408 la figure 6 est -un diagramme de la température en fonction du temps, obtenu à partir des imitations disposées comme représenté sur la figure 5. Les figures 1 et 2 représentent deux plaques d'alumi-5 nium 2 et 4 de 1,25 mm d'épaisseur séparées par une couche de matière isolante 6, en l'occurrence une couche de polystyrène expansé de 2,5/fcm d'épaisseur. Un thermocouple 8 est fixé par un ruban auto-adhésif 10 en aluminium à la face inférieure de la plaque 2. Les plaques 2 et 4 sont toutes deux collées à la 10 couche 6 de façon à former un bloc de forme et d'épaisseur correspondant sensiblement au produit alimentaire qu'il imite, en l'occurrence un morceau de cSte de boeuf de 2,5 cm environ d'épaisseur. Dans la forme de réalisation particulière représentée, les surfaces externes des plaques 2 et 4 ont la textu-15 re et la couleur de la viande rouge qu'elles représentent, le revêtement correspondant ayant à peu près 0,038 mm d1 épaisseur Le thermocouple 8 est relié à un appareil de mesure 20 gradué en degrés de température par des conducteurs isolés 16 et 18, tous ces éléments étant classiques et donc représen— 20 tés schématiquement. La figure 3 représente l'imitation des figures 1 et 2 emballée dans les mêmes conditions que le morceau de viande simulé et exposé dans un présentoir réfrigéré, c'est-à-dire placé dans un plateau moulé 22 en polystyrène expansé et enve-25 loppé d'une pellicule 24 en chlorure de polyvinyle de 0,2 mm environ d'épaisseur. La figure 4 représente un diagramme de la température en fonction du temps qui fait ressortir que les températures superficielles de la viande rouge et celles recueillies grâce 30 à la technique selon l'invention sont presque exactement les mêmes, c'est-à-dire qu'elles diffèrent de moins de 1eC, ce qui peut donc être considéré comme inférieur aux erreurs expérimentales normales. La figure 5 représente à titre d'exemple le chargement 35 d'un casier de présentoir réfrigéré dans lequel sont empilées les unes au-dessus des autres des imitations de viandes emballées comme celle représentée sur la figure 3, les températures relevées sur les emballages 30, 32, 34 et 36 étant représen 72 11760 4 2132408 tees sur le diagramme de la figure 6 en 40, 42, 44 et 46. Dans cet exemple, on maintenait la température du casier du présentoir à 11 2C environ, la température ambiante extérieure étant de 27eC environ à l'ampoule sèche pour une humi-5 dité relative de 60 fo. L'examen du diagramme de la figure 6 permet de voir que les imitations 30 et 32 représentées respectivement sur le diagramme par les références 40 et 42 gardaient la température de 11 2C. La température enregistrée de l'imitation 34 indiquée sur le diagramme par la référence 44 10 était de 122C, c'est-à-dire encore dans les limites acceptables pour la conservation de la viande, mais la température de l'imitation 36, représentée sur le diagramme par la référence 46, était de 202C, c'est-à-dire nettement en dehors des limites acceptables. 15 La règle empirique généralement utilisée pour la con servation des aliments consiste à les installer au moins 5 cm au-dessous de la ligne allant de l'entrée à la sortie d'air du casier du présentoir ; cette règle n'est pas mauvaise, mais d'autres facteurs, variables d'un local de stockage à l'autre, 20 agissent sur 1a. température superficielle réelle de la viande stockée dans un casier de présentoir. Par exemple, si la température du plafond du local passe de 162C à 442C, la température de la viande stockée dans un présentoir ouvert réfrigéré peut augmenter de 2 à 32C. D'autres facteurs, des courants 25 d'air par exemple, peuvent même augmenter cette différence. Un second effet lié à l'environnement extérieur aux casiers du présentoir est la chaleur de rayonnement des lampes d'éclairage qui varie selon leur taille et leurs caractéristiques. Par exemple, l'utilisation d'un projecteur classique à incandes-30 cence de 75 watts monté sur trois pointes à 2,10 mètres environ du plancher peut faire monter la température de 2 à 35C par rapport à celle qu'on enregistre si l'on utilise des lampes fluorescentes ou à vapeur de mercure ayant la même valeur d'éclairement. Si, dans les mêmes conditions, on utilise des 35 lampes de 150 watts, l'élévation de la température peut atteindre 55C. Un emballage défectueux de la viande dans le casier du présentoir ou la mauvaise répartition des morceaux due à leur manipulation par les clients peut se traduire par une 72 11760 5 2132408 élévation de sa température superficielle de 1 à 2^0 ou davantage j>ar rapport à celle qui est prévue. La température peut aussi varier par rapport à celle qui est prévue du fait de "l'effet de serre" qui se produit 5 par suite de l'emballage de la viande dans une enveloppe, cet effet résultant de l'énergie de rayonnement de la viande ainsi emprisonnée. La longueur d'onde des rayons lumineux atteignant la viande à travers son enveloppe à partir d'une source extérieure et leur angle d'incidence sur l'enveloppe diffèrent 10 considérablement de ceux des rayons réfléchis par la viande. L'énergie ainsi transmise à la viande à travers l'enveloppe se trouve réfléchie et emprisonnée comme dans les serres utilisées pour la croissance des plantes. Dans le cas d'un emballage lâche, cet "effet de serre" peut se traduire par une aug-15 raentation de 1,5 à 2,5aC de la température superficielle de la viande. Du fait de ces variationsjde l'environnement auxquelles sont soumis les présentoirs normalisés et leur contenu, il est difficile de prédire exactement la température superficielle 20 de la viande en se basant seulement sur les moyens utilisés à l'intérieur du présentoir pour en conditionner le milieu. Il faut donc recourir à un procédé permettant de mesurer l'effet global de tous les facteurs individuels qui agissent sur ce milieu pour prédire la température des produits alimentaires 25 installés dans ce présentoir, afin de déterminer la température de l'air réfrigéré capable de maintenir celle de la surface des aliments à une valeur appropriée à leur conservation. L'appareil selon l'invention peut être utilisé de différentes manières, et notamment (1) pour comparer l'effica-30 cité respective de deux meubles réfrigérants différents fonctionnant tous deux dans un milieu de caractéristiques déterminées, et (2) pour régler le fonctionnement d'un présentoir réfrigéré normalisé dans un supermarché ou autre établissement commercial dans des conditions d'environnement diverses et 35 impossibles à déterminer autrement. Dans le premier cas, la présente invention sert à éva-luer et choisir le présentoir et dans le second cas elle sert à déterminer la température et le débit de l'air réfrigéré 72 11760 6 2132408 capables de maintenir les produits alimentaires à la température convenable dans les meubles de présentation de l'établissement considéré. Pour se servir de l'appareil selon l'invention, on en 5 dispose un certain nombre emballés dans les mêmes conditions que la marchandise qu'ils simulent dans un casier de présentoir réfrigéré, puis on enregistre leur température en différents points du casier, et l'on règle la température et le débit de l'air en circulation de façon que la température superficielle 10 des imitations corresponde à celle que l'on désire obtenir pour les véritables aliments lorsqu'ils sont soumis aux mêmes conditions d'environnement dans le casier. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté sans sortir 15 du cadre de l'invention ; il est possible notamment de simuler divers emballages de produits alimentaires et d'utiliser divers types de thermomètres. 72 11760 7 2132408 REVENDICATIONS 1 . Appareil destiné à prédire la température de produits alimentaires en milieu réfrigéré, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une couche de matière isolante intercalée entre 5 deux plaques métalliques, fixée à elles et maintenant leur écartement constant, d'un dispositif sensible à la température situé très près de la surface d'une de ces plaques du coté de 1# matière isolante, ce dispositif coopérant avec un instrument capable d'indiquer la température de ladite plaque de fa-10 çon à permettre de prédire la température d'un produit alimentaire installé dans les mêmes conditions que ledit appareil. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque métallique la plus proche dudit dispositif est en aluminium. 15 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la conductibilité thermique de la matière isolante est faible. 4. Appareil selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la surface extérieure de la plaque métallique la plus 20 proche dudit dispositif a sensiblement le même aspect que le produit alimentaire qu'il est destiné à simuler. 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que 1'écartement des deux plaques métalliques est sensiblement égal à l'épaisseur du produit alimentaire à simuler. 25 6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plaques métalliques et la matière isolante sont constituées de têles d'aluminium et respectivement de polystyrène expansé. 7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en 30 ce que les deux plaques métalliques, la matière isolante et ledit dispositif sont emba.llés dans une enveloppe ayant la même structure et la même épaisseur que celles dans lesquelles sont emballés les aliments à simuler. 8. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en 35 ce que 1'écartement des deux plaques métalliques est égal à l'éx^aisseur d'une tranche de viande à imiter, les surfaces extérieures desdites plaques ayant le même aspect que cette viande. 72 11760 2132408 9. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif est un thermocouple fixé à la surface intérieure d'une des plaques contre la matièrç/lsolante, et ledit instrument est un voltmètre capable de mesurer le signal 5 électrique engendré par le thermocouple dans la gamme de tempé ratures du milieu réfrigéré. 10. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que son contour et ses dimensions correspondent approximativement à ceux d'un bifteck, la surface extérieure desdites 10 plaques ayant le même aspect que celui du boeuf fraîchement découpé.