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His­to­rique
Géné­ra­li­tés
Ter­mi­no­lo­gie
La Sur­gé­la­tion ≠ Congé­la­tion
Cris­tal­li­sa­tion de l’eau
Action de la tem­pé­ra­ture sur les micro-orga­nismes
Règles pra­tiques pour opti­mi­ser la congé­la­tion
La cel­lule de sur­gé­la­tion rapide

 His­to­rique

L’utilisation du froid pour la conser­va­tion des ali­ments est connue depuis la plus haute Anti­qui­té.
L’enfouissement dans la neige et la glace pour «tenir jusqu’au prin­temps» est pra­ti­qué par les Nor­diques. Les Romains enve­lop­paient dans la glace les pois­sons du Rhin, les lan­goustes de Sar­daigne et les huîtres d’Armorique pour les ame­ner en bon état à Rome sur les «grandes tables». On sait aus­si que Louis XIV dis­po­sait de «gla­cière» (grands puits) dans l’enceinte du châ­teau de Ver­sailles. L’utilisation de la glace natu­relle recueillie en hiver et conser­vée assez long­temps dans des silos était cou­rante jusqu’au début du ving­tième siècle.

Le gaz ammo­niac (NH3) plus léger que l’air, connu dès le quin­zième siècle, fut iso­lé à l’état gazeux en 1774. Par­mi ses mul­tiples pro­prié­tés, il est célèbre pour celle de se liqué­fier à -33°C sous pres­sion atmo­sphé­rique. C’est donc un fluide fri­go­ri­gène, le pre­mier uti­li­sé pour la réfri­gé­ra­tion en 1860.

Par­mi les pion­niers du froid arti­fi­ciel, F. Car­ré créa pour l’exposition uni­ver­selle de Londres en 1857, une machine pro­dui­sant en semi-conti­nu des cubes de glace. En 1929, C. Bird­seye publia un bre­vet amé­ri­cain sur la congé­la­tion rapide.

Ensuite les réfri­gé­ra­teurs domes­tiques appa­raissent vers 1930 et les congé­la­teurs com­mer­ciaux et ména­gers ne se déve­loppent qu’à par­tir de 1960.

Source INBP

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 Géné­ra­li­tés

La sur­gé­la­tion est un pro­cé­dé qui per­met de sta­bi­li­ser les carac­té­ris­tiques de fraî­cheur des pro­duits.

Elle ne peut en aucun cas amé­lio­rer les qua­li­tés gus­ta­tives des pro­duits déjà ras­sis.

En France, l’enseigne de Bou­lan­ge­rie ou de Bou­lan­ger, exclue pour le pro­fes­sion­nel, toute pos­si­bi­li­té d’utiliser, à quelque stade que ce soit, les tech­niques de sur­gé­la­tion du pain. (Loi du 25 Mai 1998).

La Bou­lan­ge­rie-Vien­noi­se­rie et la Pâtis­se­rie sont de plus en plus confron­tées à des exi­gences contra­dic­toires.

Il leur faut à la fois pro­po­ser une gamme diver­si­fiée, avec des pro­duits dis­po­nibles tout au long de la jour­née et en même temps ratio­na­li­ser leur pro­duc­tion pour limi­ter les coûts.

Cer­taines tech­niques per­mettent de résoudre cette pro­blé­ma­tique. L’une d’entre elles est la sur­gé­la­tion. Elle est uti­li­sée en pâtis­se­rie depuis plu­sieurs décen­nies, et elle est bien adap­tée à ce pro­blème.

Cette tech­nique est par­fois cri­ti­quée, mais en fait tout dépend de l’utilisation que l’on en fait. L’objectif pri­mor­dial est de pré­ser­ver une image arti­sa­nale des pro­duits, et qui dit pro­duit arti­sa­nal dit pro­duit de qua­li­té.

Il est donc indis­pen­sable de se démar­quer d’une pro­duc­tion de type indus­triel qui se carac­té­rise géné­ra­le­ment par :

  • des matières pre­mières “pre­mier prix” et des sous dosages des matières pre­mières les plus nobles,
  • des temps de conser­va­tion longs en rai­son des néces­si­tés de la dis­tri­bu­tion,
  • une qua­li­té certes régu­lière, mais bana­li­sée : en effet, on ne peut pas modi­fier faci­le­ment une chaîne de fabri­ca­tion pour intro­duire des variantes,
  • la fini­tion des pro­duits par un per­son­nel non qua­li­fié.

Source INBP

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 Ter­mi­no­lo­gie

La congé­la­tion est un terme géné­ral dési­gnant le chan­ge­ment d’état de l’eau liquide en glace, et consiste en un abais­se­ment et en un main­tien de la tem­pé­ra­ture du pro­duit à une tem­pé­ra­ture néga­tive de façon à conge­ler l’eau.

On dis­tingue trois stades dans le pro­ces­sus de congé­la­tion : la pré-congé­la­tion, la congé­la­tion et le refroi­dis­se­ment.

  • Phase 1 : La pré-congé­la­tion est le pas­sage de la tem­pé­ra­ture ini­tiale du pro­duit à conge­ler à la tem­pé­ra­ture du début de cris­tal­li­sa­tion. Refroi­dis­se­ment de la tem­pé­ra­ture ini­tiale de l’eau jusqu’à une tem­pé­ra­ture légè­re­ment infé­rieure au point de fusion (0°C).
  • Phase 2 : La congé­la­tion est la période pen­dant laquelle la majo­ri­té de l’eau est trans­for­mée en glace. Période de cris­tal­li­sa­tion. La tem­pé­ra­ture reste pour ain­si dire constante du fait du chan­ge­ment d’état liquide-solide. (C’est la phase la plus déli­cate, qu’il faut fran­chir le plus rapi­de­ment pos­sible).
  • Phase 3 : Le refroi­dis­se­ment est l’abaissement de la tem­pé­ra­ture jusqu’à la tem­pé­ra­ture de sto­ckage (-18°C).

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 La Sur­gé­la­tion Congé­la­tion

Le terme «sur­gé­la­tion» garan­tit que le pro­duit est conge­lé «le plus rapi­de­ment pos­sible», c’est à dire que c’est une congé­la­tion effec­tuée de façon à fran­chir rapi­de­ment la zone de cris­tal­li­sa­tion qui se situe entre 0°C et – 5°C, et s’achève seule­ment quand la tem­pé­ra­ture moyenne du pro­duit atteint -18°C. (-18°C.Celsius cor­res­pond à 0°F Fah­ren­heit)
Cette valeur de -18°Celsius, qui très sou­vent sert de réfé­rence en matière de congé­la­tion, a été choi­sie pour sa cor­res­pon­dance avec le 0°Fahrenheit, et par le constat d’arrêt de mul­ti­pli­ca­tion des levures et des moi­sis­sures.

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 Cris­tal­li­sa­tion de l’eau

Le fran­chis­se­ment de la zone de cris­tal­li­sa­tion (entre 0°C et -5°C) néces­site beau­coup d’énergie, en rai­son du chan­ge­ment d’état de l’eau (eau liquide »>eau glace). Une congé­la­tion lente entraîne la for­ma­tion de cris­taux de glace de taille rela­ti­ve­ment impor­tante. Ceux-ci sont alors à l’origine de la déna­tu­ra­tion des pro­téines, et d’altérations irré­ver­sibles qui fra­gi­lisent le pro­duit. Le pro­duit après décon­gé­la­tion devien­dra ain­si un sub­strat favo­rable pour la mul­ti­pli­ca­tion bac­té­rienne et de plus la pré­sen­ta­tion finale sera for­te­ment alté­rée.

Une congé­la­tion lente n’assure ni le blo­cage micro­bien (dan­ger de déve­lop­pe­ment des microor­ga­nismes lors du main­tien à des tem­pé­ra­tures posi­tives), ni la sta­bi­li­té de la struc­ture de l’aliment.

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 Action de la tem­pé­ra­ture sur les micro-orga­nismes

Nota : La congé­la­tion ne tue pas les microor­ga­nismes. Ceux-ci sont seule­ment “endor­mis” et se “réveille­ront” lors de la décon­gé­la­tion.
On parle de microor­ga­nismes psy­chro­trophes lorsqu’ils sont capables de sur­vivre aux tem­pé­ra­tures de réfri­gé­ra­tion cou­ram­ment uti­li­sées (+ 5°C), leur tem­pé­ra­ture opti­male de crois­sance étant géné­ra­le­ment plus éle­vée (+10 à + 25°C).

Un micro-orga­nisme psy­chro­phile ou cryo­phile est un orga­nisme capable de sur­vivre à des tem­pé­ra­tures néga­tives. Ils vivent dans les mers polaires ou les abysses (90 % du volume des océans est en des­sous de +5 °C), les sols gelés ou dans les gla­ciers.

Dans la sur­gé­la­tion, le pro­duit est sou­mis bru­ta­le­ment à une tem­pé­ra­ture très basse afin que le centre du pro­duit atteigne très vite la tem­pé­ra­ture de – 18°C.

On constate alors la for­ma­tion d’une mul­ti­tude de cris­taux de petite taille qui pré­sentent moins d’inconvénients que les gros cris­taux.

La Sur­gé­la­tion est un pro­cé­dé, qui per­met de sau­ve­gar­der les carac­té­ris­tiques de fraî­cheur des pro­duits. Mais celle-ci ne peut que sta­bi­li­ser une situa­tion. Elle ne peut en aucun cas amé­lio­rer les qua­li­tés gus­ta­tives de pro­duits déjà ras­sis ou dégra­dés.

Nota : Le Ras­sis­se­ment aug­mente au fur et à mesure que la tem­pé­ra­ture du pro­duit s’abaisse, et se rap­proche de 0°C. Il est stop­pé à – 18°C). C’est pour­quoi, la congé­la­tion des pro­duits cuits (Vien­noi­se­ries) n’est pas la meilleure solu­tion.

La Sur­gé­la­tion appli­quée à la Pâtis­se­rie pré­sente plus d’avantages, car elle est plus ren­table et per­met une meilleure orga­ni­sa­tion du tra­vail.

En Vien­noi­se­rie, elle per­met en sur­ge­lant les pro­duits crus, de ratio­na­li­ser la pro­duc­tion. Dans ce cas il est pré­fé­rable d’utiliser une levure spé­ciale congé­la­tion, qui sera plus résis­tante.

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 Règles pra­tiques pour opti­mi­ser la congé­la­tion

  • Abais­ser très rapi­de­ment la tem­pé­ra­ture du pro­duit afin de fran­chir le plus vite pos­sible la zone cri­tique (0°C -5°C). Uti­li­ser de pré­fé­rence une cel­lule de congé­la­tion rapide.
  • Conge­ler un pro­duit frais. Si la congé­la­tion per­met de frei­ner consi­dé­ra­ble­ment les réac­tions bio­lo­giques, elle n’a pas pour effet de redon­ner à un pro­duit les qua­li­tés per­dues notam­ment par ras­sis­se­ment.
  • Sur­ge­ler le plus sou­vent pos­sible les pro­duits inter­mé­diaires et non pas le pro­duit fini, et dans le cas des pâtes, le pro­duit cru et non pas cuit.
  • Ne conge­ler que lorsque c’est néces­saire. Il est inutile de conge­ler des pro­duits qui se conservent très bien à l’air libre comme les coques de meringue ou même cer­tains bis­cuits.
  • Il faut noter que les pro­duits qui contiennent de la matière grasse se congèlent mieux que les autres. Entre autres rai­sons, ces pro­duits conservent mieux leur humi­di­té.
  • Evi­ter le des­sè­che­ment. Pour cela, il faut embal­ler, dès qu’ils ont dur­ci, les pro­duits dans des boites qui évitent le des­sè­che­ment et la prise d’odeur et de goût. En effet, plus la tem­pé­ra­ture est basse, plus l’air est sec.
  • Dater les lots de pro­duits afin de pra­ti­quer une bonne rota­tion des stocks. Les pre­miers pro­duits conge­lés doivent être les pre­miers sor­tis. C’est la règle FIFO (en anglais First In, First Out).
  • Limi­ter les ouver­tures de porte et tout ce qui entraîne une élé­va­tion de la tem­pé­ra­ture. Indé­pen­dam­ment des risques liés à une décon­gé­la­tion par­tielle, l’ouverture des portes fait ren­trer de l’air chaud dont l’humidité va se fixer sur l’évaporateur et dimi­nuer son ren­de­ment.
  • Bien veiller au dégi­vrage qui se fait nor­ma­le­ment par pro­gram­ma­tion et au net­toyage des enceintes.
  • Ne pas conser­ver dans un même com­par­ti­ment des pro­duits qui ont des odeurs fortes (par exemple l’orange) avec d’autres qui ont la capa­ci­té de les fixer (beurre, crèmes riches en matières grasses…).
  • Décon­ge­ler avec une tech­nique adap­tée : Lorsque l’on dis­pose de temps, la décon­gé­la­tion peut se faire len­te­ment au réfri­gé­ra­teur.

Pour une remon­tée en tem­pé­ra­ture rapide, on peut uti­li­ser le four micro-ondes, mais pour un pro­duit homo­gène il faut uti­li­ser de faibles puis­sances avec de brefs inter­valles, sinon il y aura des varia­tions de vitesse de décon­gé­la­tion entre les dif­fé­rentes par­ties.

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 La cel­lule de sur­gé­la­tion rapide

Sa puis­sance fri­go­ri­fique éle­vée, accom­pa­gnée d’une ven­ti­la­tion inten­sive, assure la sur­gé­la­tion des pro­duits, dans les durées les plus brèves.

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