Comme ils sont des organismes vivants, les fruits et légumes puisent dans leurs propres réserves toute l’énergie dont ils ont besoin pour se maintenir en vie, et même plusieurs heures après leur récolte. Ce phénomène, communément appelé respiration, influence grandement la conservation des fruits et légumes. Ainsi, le refroidissement rapide après une récolte permet de conserver sa qualité et d’augmenter sa durée de conservation.

Bien que la respiration soit grandement influencée par le type de fruits et légumes et leur degré de maturité, la température au moment de leur récolte et durant leur conservation demeure le facteur qui a le plus d’influence sur le taux de respiration. Généralement, on estime qu’une heure de retard dans le processus de refroidissement réduit la durée de conservation des fruits et légumes d’une journée.

Pour une grande majorité d’entreprises visitées, des chambres froides dites passives sont utilisées. Les denrées sont alors entreposées en grande quantité et le refroidissement se fait au fil du temps par conduction, de manière non uniforme et imprévisible. Le refroidissement en chambre froide passive se réalise habituellement au bout d’un temps estimé entre 20 et 100 heures selon la puissance fournie. La quantité de réfrigération requise peut être très importante et se calcule aisément en connaissant la température des fruits et des légumes à leur entrée et celle de réfrigération/congélation recherchée ainsi que le poids total des denrées à refroidir.

 

Peut-on augmenter la vitesse de refroidissement après la récolte?

Augmenter la vitesse de refroidissement et gagner ensuite en longévité de conservation est facilement réalisable. Une méthode simple consiste à concevoir et à aménager un système de refroidissement par air forcé. L’action convective de l’air circulant à grande vitesse à travers une masse déterminée de fruits et/ou de légumes permet un refroidissement plus uniforme et de couper le temps de refroidissement par un facteur souvent supérieur à 10. Le système employé est communément appelé « tunnel de refroidissement ».

Bien qu’il existe trois types de tunnels pouvant être utilisés (tunnels horizontaux, à colonnes verticales, et à flux vertical et horizontal), les tunnels horizontaux sont les plus courants et les plus faciles à aménager (Figure 1).

 

Figure 1 - Concept d'un tunnel de refroidissement adapté pour la fraise

                 

Dans ce type de tunnel, l’air transite horizontalement à travers des orifices ou entrées d’air latérales qui se doivent d’être bien alignés. Il faut également choisir les bons contenants (boîtes de carton, contenant de cueillette, paniers ou caissettes) et les disposer de manière optimale pour ne pas restreindre la circulation de l’air ou, à l’opposé, permettre à une quantité d’air de contourner les récipients, qui auront du mal à être adéquatement refroidis.

Les contenants doivent également être disposés de façon à ce qu’ils s’appuient les uns contre les autres pour éviter les fuites. Les contenants de vrac peu profonds, qui sont conçus pour être empilés avec un espacement d’air entre chacun, conviennent très bien et donnent de très bons résultats.

 
Le passage d’un lot de produits doit être assez court. Pour des fruits périssables comme la fraise, le séjour sous tunnel varie de 30 à 90 minutes tout au plus. Il n’est pas nécessaire de refroidir complètement la masse de produits à la température visée sinon on l’assèche trop. De façon générale, le tunnel sert à effectuer près de 90 % du travail de refroidissement. Par exemple, pour la fraise, si on vise une température d’entreposage de 4 °C, lorsque le produit provient du champ à 25 °C, la durée de ventilation sous tunnel devrait permettre d’atteindre une température moyenne de 7 °C. Un tunnel bien conçu uniformise la température dans les boîtes et pour éviter l’assèchement, la durée de fonctionnement du ventilateur est réglée par une minuterie.

Quel est le meilleur endroit pour aménager le tunnel de refroidissement?

Règle générale, il vaut mieux aménager une section de refroidissement par air forcé distincte du local réfrigéré dédié à l’entretien ou au maintien des fruits et légumes à température constante. En effet, l’introduction de produits chauds pourrait causer un choc thermique immédiat et une saturation de la vapeur d’eau dans la pièce, ce qui risque de faire de la condensation et d’altérer les fruits/légumes qui sont déjà refroidis.

Une autre solution à explorer est l’aménagement du tunnel de refroidissement à la sortie du champ. Par exemple, la boîte réfrigérée d’un camion permet d’abaisser rapidement la température. La réfrigération pourrait ensuite se poursuivre et/ou se terminer durant le transport ou en entrepôt.

Que peut-on refroidir par air forcé?

La grande majorité des fruits et légumes peuvent être refroidis de cette façon, principalement en ce qui concerne ceux qui sont grandement périssables (asperges, brocolis, etc.), très périssables (bleuets, fraises, etc.) et moyennement périssables (pommes, cantaloup, etc.). En fonction des aliments à refroidir et de leur taux de respiration, il faut rechercher des débits d’air qui permettront de refroidir et d’atteindre la température de conservation dans des temps relativement courts : à l’intérieur de 0,75 heure pour les denrées grandement périssables et très périssables et ne dépassant pas 6 heures pour celles moyennement périssables.

La Figure 2 présente graphiquement un essai réalisé le 4 juillet 2017, à la Ferme Denis Carrier de Saint-Anselme, pour la congélation de la camerise. Le tunnel de démonstration (Photo 1) construit avec un ventilateur hélicoïdal , et aménagé dans un entrepôt frigorifique, a permis d’atteindre 7/8 du travail de refroidissement (-17 °C) de la camerise en un peu plus de 2 heures. De façon à comparer la vitesse de refroidissement, des caissettes de fruits avaient été laissées à proximité. Les caissettes hors tunnel n’ont franchi le point de congélation qu’après 3 heures d’exposition au froid et atteint la température recherchée de -18 °C après plus de 24 heures de refroidissement.

 

Figure 2 - Évolution du refroidissement de caissettes de cameries ventilées et non ventilées lors d'un essai réalisé en juillet 2017 à la Ferme Denis Carrier de Saint-Anselme

 

Photo 1 - Système temporaire visant une congélation accélérée pour la camerise

 

 

L’abaissement de la température par convection (air) est une méthode souple, efficace et peu coûteuse pour refroidir ou congeler rapidement les récoltes périssables. Toutefois, la réalisation d’un tunnel de refroidissement exige une conception rigoureuse et quelques ajustements dès la mise en marche. N’hésitez donc pas à nous contacter pour vous aider à concevoir un système de refroidissement efficace! 

Jocelyn Marceau, ingénieur (Capitale-Nationale)
Yves Bédard, ingénieur (Chaudière-Appalaches)