Contexte général

En permettant la consommation de denrées alimentaires à hautes valeurs ajoutées – en particulier sur les plans nutritionnels et organoleptiques et sanitaires, l’utilisation du froid en agro alimentaire s’est largement répandue depuis plus d’une soixantaine d’années. Ainsi, on peut estimer qu’aujourd’hui en France, plus de 45% de notre bol alimentaire (soit 23 millions de tonnes) est concerné par la mise en œuvre de procédés frigorifiques aussi divers que ceux rencontrés dans les unités de production (tunnels de refroidissements, échangeurs à plaques, à surface raclée, hâloirs, …), de stockage (chambres froides), de distribution (meubles de vente) ou encore de conservation domestique (réfrigérateur).

En dehors des volumes traités et des chiffres associés à la valeur marchande des denrées alimentaires, les enjeux économiques et sociaux liés à la mise en œuvre de ces systèmes frigorifiques sont conséquents : 

• Sur le plan des équipements proprement dit, on dénombre plus de 4 000 sites industriels d’une puissance supérieure à 200 kW, 1 600 entrepôts de plus de 2 000 m³, 8 800 sites de grande distribution, 60 000 commerces de proximité et 36 millions de réfrigérateurs domestiques. L’hygiène et la performance énergétique de ces équipements est indispensable au maintien d’un bon niveau de sûreté alimentaire et d’une consommation énergétique en cohérence avec le changement global.

• Au niveau de la sûreté des aliments, l’Institut de veille sanitaire estime qu’en France, il y aurait environ 250 000 cas par an de toxi-infections d’origine alimentaire. L’impact sanitaire est essentiellement lié aux infections bactériennes et il est estimé que ces infections entraînent 191 à 652 décès par an. Un meilleur respect de la chaîne du froid et de l’hygiène des équipements frigorifiques permettrait de mieux maîtriser ce risque.

• Au niveau énergétique, l’ensemble des équipements frigorifiques utilisés consomment environ 35% de l'énergie totale consommée par secteur industriel agro alimentaire, soit une dizaine de Twh. Au niveau domestique, la consommation du réfrigérateur atteint 40% de la facture énergétique (hors chauffage et eau chaude sanitaire). Ainsi, la chaîne du froid alimentaire serait responsable d’environ 8% de la contribution radiative équivalente des gaz à effets de serre émis par notre pays (effets directs et indirects). L’amélioration des performances énergétiques devient incontournable dans l’actuel contexte socio-environnemental.

En s’appuyant sur une démarche se situant au carrefour du génie des procédés, de l'hygiène, de la microbiologie et de l’énergétique, l'objectif du présent projet est d'utiliser les connaissances sur couplage écoulements et transferts de chaleur et de matière dans les équipements frigorifiques comme étant un axe central nécessaire à la compréhension des phénomènes de contamination microbiennes dans les équipements frigorifiques d’une part, et d’autre part, à l’amélioration de la performance énergétique des équipements frigorifiques.

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