Transformation laitière : Échangeur de chaleur

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Introduction

Les pratiques recommandées pour les échangeurs de chaleur autonomes qui ne font pas partie du système de pasteurisation et qui sont utilisés pour chauffer ou refroidir des produits laitiers sont énoncées ci-dessous.

L'industrie laitière utilise couramment les échangeurs de chaleur pour préchauffer ou refroidir le lait et la saumure en vue de la fabrication du fromage. Ces appareils permettent de transférer la chaleur d'un liquide chaud vers un liquide froid. Les échangeurs de chaleur peuvent provoquer la contamination du produit final s'ils ne sont pas correctement contrôlés.

  • Surveiller régulièrement l'échangeur de chaleur dans le cadre d'un programme d'entretien du matériel afin de limiter les risques de contamination

Types d'échangeurs de chaleur

La plupart des échangeurs de chaleur appartiennent à l'un des types suivants.

Échangeur à spirales : Il s'agit de préchauffeurs de type tubulaire qui sont complètement enfermés dans la boîte des tubes ou à l'intérieur de la section vapeur de lait. Comme il est impossible d'inspecter l'intérieur de ce type d'échangeur, un programme de nettoyage est essentiel.

Échangeur à surface froide : Dans ce type d'appareil, le lait est réparti sur les serpentins refroidisseurs au moyen d'un tuyau ou d'une gouttière de distribution. Le lait passe du serpentin situé le plus bas à un bac collecteur. Le produit étant exposé à l'air dans ce système, il peut être contaminé par des matières en suspension dans l'air.

Échangeur tubulaire : Ce type d'appareil est constitué de deux tubes concentriques. Le produit circule à l'intérieur du tube de petit diamètre; il entre par le point situé au bas et ressort de l'échangeur par le haut. Le fluide caloporteur ou frigorigène entre au haut par le tube le plus large, circule dans l'espace entre les deux tubes, puis ressort au bas. Le système est conçu de manière à garder les deux substances séparées.

  • Vérifier et consigner la pression quotidiennement afin de s'assurer qu'elle est plus élevée du côté du produit que de celui du fluide, d'au moins 14 kPa (2 lb/po²).
  • Lorsqu'un programme efficace de nettoyage est en place, il est acceptable de nettoyer l'appareil sans le démonter tous les jours.

Échangeur à plaques : Ce type d'appareil est constitué d'un certain nombre de plaques en acier inoxydable, scellées aux extrémités par des joints et maintenues fermement ensemble par une presse. Le lait et le fluide caloporteur ou frigorigène circulent en alternance entre les plaques. Le système est conçu de manière à garder les deux substances séparées.

  • Vérifier et consigner la pression afin de s'assurer qu'elle est plus élevée du côté du produit que de celui du fluide, d'au moins 14 kPa (2 lb/po²).
  • Établir un programme régulier de surveillance de l'état des plaques (piqûres de corrosion dans les plaques, état des joints d'étanchéité, fissures, etc.) qui tient compte des spécifications de conception, des conditions d'opération, du nombre d'heures de fonctionnement, de l'usure, de l'historique des plaques et des joints d'étanchéité.
    • Si des piqûres de corrosion ont été constatées dans les plaques d'une section quelconque, vérifier toutes les plaques de la même section.
    • Si, lors de l'inspection, on constate que les plaques sont sales, inspecter et nettoyer manuellement l'échangeur tous les jours jusqu'à ce qu'un programme de nettoyage efficace ait été mis en place.
  • Vérifier l'intégrité de toutes les surfaces d'échange thermique en contact avec des produits alimentaires au moins tous les ans (par exemple, par pénétration de colorant, contrôle à la teinture, aptitude à maintenir une pression, etc.).
    • En cas de problèmes d'intégrité de l'échangeur de chaleur (problèmes avec les plaques ou les joints), procéder à des inspections plus fréquentes pour s'assurer que les problèmes ont été réglés.
  • Tenir des registres pour indiquer que les essais ont été effectués.
    • Consigner également la cause de toutes les défectuosités (par exemple, âge du matériel, compression, fatigue du métal, etc.).

Contrôles supplémentaires pour les produits pasteurisés

Dans le cas où le produit passant par l'échangeur de chaleur est un produit fini pasteurisé, un mécanisme de contrôle automatisé est un moyen efficace de maintenir la relation de pression appropriée dans la section de refroidissement pendant les conditions d'écoulement direct, d'écoulement dévié et d'arrêt, afin que la pression du fluide frigorigène ne dépasse jamais celle du produit pasteurisé.

  • Lorsqu'un tel mécanisme de contrôle automatisé est en place, s'assurer que l'alimentation du fluide frigorigène est interrompue ou déviée et que le côté fluide frigorigène est mis à l'air libre dans les cas suivants :
    • durant l'écoulement direct, quand la différence de pression entre le côté pasteurisé et le côté fluide frigorigène des plaques est inférieure à 2 lb/po²;
    • durant les conditions d'écoulement dévié et d'arrêt.
  • Si un casse-vide est utilisé, veiller à ce que la mise à l'air libre du côté fluide frigorigène se fasse à un niveau inférieur à celui du casse-vide du produit.
  • Dans les systèmes qui ne comportent pas de mécanisme automatisé et où le produit passant par l'échangeur de chaleur est un produit fini pasteurisé, établir des mesures de contrôle écrites afin d'assurer le maintien du rapport de pression approprié :
    • Surveiller et enregistrer les pressions au moins deux fois par jour pendant la production, de même qu'au début et à la fin de chaque production.
    • Vérifier le fluide frigorigène pour s'assurer de l'absence de toute contamination microbiologique (par exemple, psychrotrophes, coliformes) à une fréquence d'au moins une fois par semaine.
    • Analyser le pH du fluide frigorigène à une fréquence d'au moins une fois par semaine.
    • Inspecter visuellement le fluide frigorigène au moins une fois par semaine.
    • Vérifier les piqûres de corrosion et démonter les plaques au moins une fois aux six mois.
    • Assurer le remplacement régulier des plaques.
  • Exemples de situations où un mécanisme de contrôle automatique ou un programme écrit n'est pas nécessaire :
    • Le produit soumis au refroidissement est un produit cru qui sera pasteurisé ultérieurement.
    • Le fluide frigorigène est de l'eau potable non recirculée.
    • Des échangeurs tubulaires sont utilisés.
  • Utiliser, dans le fluide frigorigène, des composés de traitement de l'eau qui sont salubres et qui conviennent au traitement des produits laitiers.
    • Cela est particulièrement important dans les cas où il n'y a pas de mécanisme de contrôle automatisé.