Conception des équipements, principes de fonctionnement et applications pratiques

La fusion des graisses solides et congelées est une étape clé dans de nombreux procédés de production alimentaire. Des ingrédients tels que le beurre, la margarine, le beurre de cacao et les graisses végétales sont souvent fournis sous forme cristallisée ou congelée pour une meilleure conservation, mais doivent être liquéfiés avant toute transformation ultérieure. Des fondeurs de graisses spécialisés sont conçus pour réaliser cette étape efficacement, tout en minimisant la dégradation du produit et les pertes d'énergie.

Selon l'échelle de production et les exigences du procédé, les fondeurs de graisses varient, allant des unités compactes à lots aux systèmes industriels pour la fusion de gros blocs de graisse standardisés.

Fondeurs de graisses à petite échelle et unités de loisir

Pour la production à petite échelle, les installations pilotes et les fabricants artisanaux, la fusion des graisses est généralement réalisée dans des cuves compactes d'un volume utile d'environ 50 à 100 litres. Ces appareils sont généralement conçus comme des cuves basculantes à double enveloppe chauffante, permettant une fonte progressive et contrôlée directement dans la cuve, sans risque de brûlure ni de surchauffe du produit.

Ces fondoirs sont parfaitement adaptés à la fabrication de:

  • beurre
  • margarine
  • huile de coco
  • beurre de cacao
  • huile de palme
  • mélanges de matières grasses
  • graisse de porc
  • graisse d'oie et de canard
  • crème
  • blocs de jus congelés
  • paraffine
  • cire

Leur conception simple et leur système de décharge basculant les rendent polyvalents pour les petites séries, les essais de production ou une utilisation autonome.

Les fondoirs à matières grasses peuvent également servir à la production de beurre clarifié (ghee).

La production de ghee est une application spécifique de la fonte des matières grasses, nécessitant un chauffage contrôlé et le maintien d'une température précise. Le beurre est fondu lentement afin d'assurer l'évaporation de l'eau et la séparation des matières solides du lait, sans surchauffer la phase grasse. Les fondoirs à ghee spécialisés permettent ce procédé en assurant:

  • un apport thermique uniforme
  • une régulation stable de la température
  • une évacuation simple de la graisse clarifiée

Ces systèmes sont généralement utilisés dans les productions de petite et moyenne échelle, où la répétabilité et la constance de la qualité du produit sont essentielles.

Fondoirs industriels pour blocs de graisse

En milieu industriel, les graisses sont souvent fournies sous forme de blocs congelés ou solides de tailles et de poids variables, généralement autour de 20 kg par unité. La fusion efficace de ces blocs nécessite un équipement conçu pour optimiser le transfert de chaleur tout en évitant la surchauffe localisée.

Un fondoir professionnel pour blocs de graisse industriels se compose généralement d'une cuve à double enveloppe équipée d'une grille de fusion. Cette grille est constituée de tubes de forme spécifique dans lesquels circule en continu un fluide caloporteur.

Principe de fonctionnement:

  • La fusion commence à la surface de contact de la grille de fusion lorsque les blocs de graisse y sont placés;
  • La matière ramollie se détache progressivement du bloc;
  • La graisse fondue s'écoule dans une cuve de travail à double enveloppe.

Ce principe de fusion par le haut assure un renouvellement continu du produit au contact de la surface chauffée et réduit le risque de surchauffe.

Traitement thermomécanique combiné

De nombreux systèmes industriels de fusion des graisses associent la fusion thermique à une agitation mécanique. Différents agitateurs sont utilisés sous la grille de fusion pour répartir le produit partiellement ou totalement fondu et intensifier le transfert de chaleur. Dans certaines conceptions, l'agitateur facilite également l'évacuation du produit, ce qui évite l'utilisation d'équipements supplémentaires tels qu'une pompe séparée.

Cette méthode de traitement combinée permet:

  • une fusion uniforme des produits denses ou cristallisés;
  • d'éviter la formation de zones stagnantes;
  • une évacuation contrôlée de la graisse fondue.

Ces systèmes sont particulièrement efficaces pour le traitement des graisses très visqueuses et des matières grasses en morceaux de formes et de tailles variées.

Flexibilité du chauffage et du procédé

Les fondoirs de graisse peuvent être configurés pour différentes sources de chaleur en fonction de l'infrastructure de l'unité de production. Selon le fluide caloporteur utilisé, les systèmes peuvent fonctionner avec:

  • de l’eau chaude ou de la vapeur alimentant la grille de fusion et les enveloppes du réservoir;
  • un chauffage électrique intégré au fond et/ou à l’enveloppe de l’unité.

La flexibilité dans le choix de la source de chaleur et du type de fluide caloporteur permet d’adapter les fours de fusion aux besoins de production, qu’il s’agisse de petites productions ou de grandes lignes de production industrielle.

Considérations relatives à l'hygiène et à la maintenance des équipements

Comme les graisses se solidifient au contact de surfaces froides, la conception hygiénique est un critère fondamental lors du choix d'un équipement. Les fondoirs à graisse sont fabriqués avec des surfaces intérieures lisses et des grilles de fusion polies. Selon la configuration, le nettoyage peut être effectué manuellement ou intégré à un système de nettoyage en place (NEP) automatique.

Les grilles de fusion facilement amovibles simplifient la maintenance et réduisent les temps d'arrêt entre les lots.

Applications typiques

Les fondoirs à graisse sont utilisés dans de nombreux procédés, notamment:

  • la fonte du beurre et de la margarine pour les industries de la boulangerie et de la confiserie;
  • la transformation du beurre de cacao pour la production de chocolat et de fourrages;
  • les mélanges de beurre pour les crèmes glacées et les produits laitiers;
  • les jus, concentrés et boissons surgelés;
  • les cires et les graisses spéciales pour des applications non alimentaires.

Sur de nombreuses lignes industrielles, les fondoirs à graisse servent également de tampon, de système d'alimentation et de cuve de stockage.

Une fonte optimale des graisses est essentielle au maintien de la qualité et de la durée de conservation des produits.