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Chapitre 15 - Mise en conserve

15.14 LIGNES DIRECTRICES - ÉTUDES SUR LA DISTRIBUTION DE LA TEMPÉRATURE LORS DU TRAITEMENT THERMIQUE PAR AUTOCLAVES STATIQUES À VAPEUR, À L'EXCEPTION DES AUTOCLAVES SANS CAISSES

15.14.1 Introduction

Les présentes lignes directrices ont été élaborées conjointement par Agriculture et agroalimentaire Canada, Pêches et Océans Canada et la Direction générale de la protection de la santé de Santé Canada. Elles fournissent des éléments importants à prendre en considération lors des études sur la distribution de la température⁽¹⁾ effectuées pour les produits devant subir un traitement thermique par autoclaves statiques à vapeur, à l'exception des autoclaves sans caisses.

Les ministères nommés utiliseront les éléments fournis dans les présentes pour évaluer les études sur la distribution de la température. Ces études, ainsi que l'évaluation des résultats de celles-ci, ne devraient être effectuées que par des personnes qualifiées et expérimentées en traitement thermique par autoclaves statiques à vapeur.

15.14.2 Mise en application

Des études sur la distribution de la température devraient être effectuées pour établir ou valider un programme de purge, pour localiser les zones froides ou à réchauffement lent en vue d'études sur la pénétration de la chaleur, pour vérifier de nouvelles installations et pour évaluer les changements dans une installation qui peuvent influer sur la distribution de la température dans la zone de produit. Parmi ces changements, on retrouve la diminution de la pression dans les conduites de vapeur, les modifications apportées aux distributeurs de vapeur, aux plans de chargement des produits, aux paniers et aux divisions, etc.

15.14.3 Inventaire du système de traitement thermique

Avant de choisir les autoclaves d'essai, il faut vérifier les points suivants.

15.14.3.1 Schéma d'installation

Un schéma détaillé illustrant tous les appareils utilisant de la vapeur et la disposition des conduites d'amenée de vapeur et indiquant le système de numérotation utilisé pour identifier chaque autoclave devrait être fait, tel que prescrit dans la présente section. (Il est recommandé d'identifier clairement sur le schéma toutes les conduites de vapeur qui vont de la conduite principale aux autoclaves de manière à pouvoir les différencier des conduites de vapeur qui alimentent les autres appareils.)

15.14.3.2 Alimentation en vapeur des autoclaves

15.14.3.2.1 Capacité des chaudières (lb/po² ou kPa)

Noter les réglages possibles et réels, ainsi que la quantité de vapeur produite et utilisable, c.-à-d. les livres ou les kilogrammes de vapeur produits par unité de temps.

15.14.3.2.2 Pression dans le tuyau collecteur de l'autoclave

Il est important de s'assurer que les autoclaves reçoivent un volume suffisant de vapeur à une pression adéquate. Cette vérification doit être faite lorsque le système d'alimentation en vapeur est soumis à une demande d'exploitation maximale.

15.14.3.2.3 Tuyaux collecteurs, collecteurs, conduites et soupapes

Noter le diamètre et la longueur des tuyaux ainsi que le type et la taille des soupapes de la conduite principale de vapeur, des chaudières, immédiatement avant le régulateur de pression/vapeur, jusqu'aux autoclaves.

15.14.3.2.4 Conduites de vapeur autres que celles des autoclaves

Noter le diamètre de toutes les conduites de vapeur se raccordant à la conduite principale et noter les autres appareils utilisant de la vapeur (par ex. blanchisseurs, boîtes sous vapeur, etc.).

15.14.3.3 Autoclaves

Un schéma détaillé de chaque autoclave, incluant le matériel d'exploitation connexe identifié ci-dessous, devrait être fait. Un seul schéma suffit lorsque plusieurs autoclaves ont la même configuration. Les numéros des autoclaves doivent être indiqués sur le schéma.

15.14.3.3.1 Boîtier d'autoclave

Noter le type d'autoclave et ses dimensions internes. Pour les autoclaves verticaux, noter la présence de guides de centrage et de déflecteurs.

15.14.3.3.2 Caisses ou paniers d'autoclave

Noter le nombre maximal de caisses utilisé lors de chaque traitement ainsi que leur type et leurs dimensions.

15.14.3.3.3 Alimentation en vapeur du régulateur de pression/vapeur à l'autoclave

Noter le diamètre des tuyaux, le type et la taille des soupapes, les régulateurs ou détendeurs de pression/vapeur utilisés ainsi que les raccords de tuyauterie, y compris les conduites de dérivation et les distributeurs de vapeur (forme, diamètre, longueur et emplacement des tuyaux, nombre d'orifices dans les tuyaux et diamètre et emplacement de ces orifices).

15.14.3.3.4 Régulation de la vapeur

Noter le type de régulateur (c.-à-d. pression de l'air, température de l'air) et l'emplacement de la sonde.

15.14.3.3.5 Système pneumatique des commandes (le cas échéant)

Noter la taille des compresseurs d'air, la capacité des déshydrateurs d'air ainsi que les types de filtres et leur emplacement. Inclure la pression qui doit être maintenue dans les conduites pour que les commandes fonctionnent et la manière dont cette pression est contrôlée.

15.14.3.3.6 Autres tuyaux et équipements requis

Noter les renseignements suivants.

1. Purgeurs : emplacement, longueur et diamètre des tuyaux, type et taille des soupapes.
2. Collecteurs de purge ou tuyaux de collecteurs : emplacement, longueur et diamètre des tuyaux, tuyaux de raccord et type et taille des soupapes, le cas échéant.
3. Orifices de purges, silencieux : emplacement, nombre, taille et fabrication.
4. Drains : emplacement et grosseur. Noter aussi l'emplacement où ils s'égouttent et s'ils communiquent avec l'atmosphère.
5. Alimentation en eau (le cas échéant) : emplacement et diamètre des tuyaux, type et taille des soupapes.
6. Alimentation en air (le cas échéant) : emplacement et diamètre des tuyaux, type et taille des soupapes et pression d'air disponible.
7. Dispositif indicateur de température (thermomètre à mercure ou l'équivalent) : emplacement du point de lecture dans l'autoclave et date/année du dernier étalonnage.
8. Régulateur de température : emplacement du point de lecture dans l'autoclave.
9. Manomètre : emplacement du point de lecture dans l'autoclave et date/année du dernier étalonnage.
10. Tuyauterie ou équipement supplémentaire tel que systèmes d'enlèvement du condensat, etc.

15.14.3.3.7 Dispositif d'enregistrement

Noter le type de dispositif d'enregistrement (enregistreur ou enregistreur-régulateur). Pour de plus amples renseignements, consulter la section 7.6.2.2 du Code canadien de pratiques recommandées en matière d'hygiène pour les produits alimentaires peu acides, acidifiés ou non, en récipients hermétiques.

15.14.3.4 Matériel de chargement

Noter les renseignements suivants.

1. Format des récipients, plan de chargement et nombre maximal de récipients par rang ou par panier (chargement pêle-mêle).
2. Nombre maximal de paniers dans chaque autoclave.
3. Grosseur des trous et espacement de la plaque du fond des paniers.
4. Déterminer le pourcentage d'ouverture de la plaque du fond des paniers et des panneaux de séparation lorsque ces derniers sont utilisés avec les caisses ou les paniers. Lorsque les panneaux de séparation se trouvent au-dessus de la plaque du fond des paniers, ils devraient être placés de manière à reproduire les pires conditions.

Remarque : Il est important de bien documenter les renseignements obtenus lors de l'examen du système afin de pouvoir faire une évaluation adéquate avant de choisir les autoclaves d'essai. Les documents de la vérification devraient être conservés dans le dossier de la compagnie et mis à jour au besoin.

15.14.3.5 Choix des autoclaves d'essai

Tous les renseignements requis à la section 3 ci-dessus doivent être pris en considération lors du choix des autoclaves d'essai. Les autoclaves choisis doivent reproduire les pires conditions qui peuvent influer sur l'application du procédé de purge. Dans certains cas (c.-à-d. lorsque la configuration de la tuyauterie et du matériel n'est pas la même pour tous les autoclaves) plusieurs autoclaves d'un système devront être soumis à une étude sur la distribution de la température pour déterminer lequel reproduit les pires conditions.

Lorsque la configuration de la tuyauterie et du matériel est la même, l'autoclave qui se trouve à l'extrémité de la conduite de vapeur reproduit généralement les pires conditions, mais cela n'est pas toujours le cas. Les connaissances et l'expérience du spécialiste qui supervise l'étude sont alors d'une très grande importance.

15.14.4 Matériel d'essai

15.14.4.1 Collecteur de données

Noter si le collecteur de données a suffisamment de canaux pour contrôler et noter adéquatement les températures lors de l'étude sur la distribution de la température.

15.14.4.2 Thermocouples

Noter si les thermocouples et les fils de connexion, ou les autres dispositifs de mesure de la température, sont du type, de la grosseur et de la longueur appropriés et s'ils sont en nombre suffisants pour bien noter les températures à l'intérieur de l'autoclave.

15.14.4.3 Dispositif indicateur de température

Noter quel type est utilisé (thermomètre à mercure ou autre). Voir section 15.3.3.6, point 8.

15.14.4.4 Dispositif indicateur de pression

Noter quel type est utilisé (au besoin). Voir section 15.3.3.6, point 9.

15.14.4.5 Dispositif d'insertion des connecteurs

Noter si le diamètre est suffisant pour recevoir le nombre de fils de connexion (si des thermocouples sont utilisés comme dispositifs de mesure de la température) et préciser son emplacement sur l'autoclave.

15.14.5. Normalisation du matériel d'essai

15.14.5.1 Thermomètre à mercure de l'autoclave (ou dispositif indicateur de température équivalent)

Le thermomètre à mercure doit être conforme à la section 7.6.2.1 du Code canadien de pratiques recommandées en matière d'hygiène pour les produits alimentaires peu acides, acidifiés ou non, en récipients hermétiques. Avant d'être utilisé pour un essai sur la distribution de la température, le thermomètre (ou l'équivalent) doit être étalonné et certifié par une autorité reconnue comme étant conforme à la précision exigée dans les spécifications applicables telles celles établies par le Conseil national de recherches du Canada (CNRC). L'étalonnage et la certification du thermomètre ne doivent pas être refaits s'ils ont été faits au cours des douze (12) derniers mois, à moins que la précision du thermomètre ne soit mise en doute.

15.14.5.2 Système de mesure de la température (p. ex. collecteur de données, thermocouples, rallonges ou autres dispositifs de mesure de la température (DMT), etc.)

1. Avant d'effectuer un essai sur la distribution de la température, le matériel d'essai doit être normalisé (voir section 4) au moyen de l'autoclave d'essai choisi. Tous les fils de connexion, les rallonges et les raccords doivent être assemblés comme ils seront utilisés dans des conditions réelles d'opérations.
2. Placer un ou plusieurs DMT près de la sonde du thermomètre à mercure de l'autoclave (ou l'équivalent) dont la précision a été certifiée. Il faut faire attention de ne pas empêcher l'écoulement de vapeur d'atteindre la sonde du thermomètre (ou l'équivalent).
3. Amener l'autoclave à la température qui sera utilisée lors des essais sur la distribution de la température et laisser le système fonctionner pendant dix (10) minutes une fois l'équilibre atteint.
4. Tous les DMT doivent être normalisés à la température d'exploitation désirée de l'autoclave. Cela permet d'identifier les écarts entre les DMT à utiliser et le thermomètre normalisé. Tout écart de plus de 0,3 C (0,5 F) signifie le rejet du DMT. L'écart entre tous les thermomètres ne devrait pas être supérieur à 0,6 C (1 F). Après insertion des facteurs de correction, tous les DMT devraient donner la même température.
5. Pour respecter les critères d'étalonnage ci-dessus, il faut essayer de minimiser les erreurs causées par des variables inhérentes aux composants du système de mesure de la température. Par exemple, il est recommandé d'utiliser du fil provenant de la même bobine pour fabriquer les fils de connexion et les rallonges des thermocouples.⁽²⁾

15.14.6 Emplacement des dispositifs de mesure de la température dans l'autoclave

Au moins douze (12) DMT (ou l'équivalent) doivent être utilisés. Cependant, le nombre de DMT dépend de plusieurs facteurs, par exemple, la taille de la chambre de l'autoclave, le format des récipients, leur nombre, leur disposition dans les paniers, etc. Les DMT doivent être placés aux endroits suivants à l'intérieur de l'autoclave.

1. Près de la sonde du thermomètre à mercure (ou l'équivalent).
2. Près de la sonde du régulateur de température. Si cette sonde est près de la sonde du thermomètre, il n'est pas nécessaire de placer un DMT à cet endroit.
3. La conception de l'autoclave et du système d'alimentation et de distribution de vapeur de même que le plan de chargement dans les paniers ou les caisses peuvent aider à déterminer l'emplacement des DMT dans la zone de produit. Cependant, l'emplacement des zones froides n'est pas toujours logique et plus spécialement lorsqu'on établit un programme de purge qui exige qu'il n'y ait aucune poche de vapeur ou d'air. Les connaissances et l'expérience du spécialiste qui supervise l'étude sont alors d'une très grande importance. Il est généralement recommandé de placer les DMT de la manière suivante.

   a.

   Pour les autoclaves verticaux(3) Les températures devraient être mesurées au milieu de chaque panier, dans le haut, au centre et dans le bas. Lorsque des thermocouples supplémentaires sont disponibles, on peut en placer le long des bords supérieur et inférieur des paniers et même, si d'autres thermocouples sont disponibles, sur la périphérie des paniers.

   b.

   Pour les autoclaves horizontaux3 Dans ce type d'autoclave, le produit est généralement placé sur des chariots. Dans un autoclave horizontal, les thermocouples devraient être placés au milieu du panier, dans le haut, au centre et dans le bas de chaque chariot. Lorsque des thermocouples supplémentaires sont disponibles, on peut en placer au centre des quatre côtés extérieurs du chariot. Remarque : Un schéma de l'emplacement de tous les DMT à l'intérieur de l'autoclave, en trois dimensions, devrait faire partie des renseignements notés pour les essais sur la distribution de la température.

4. Pour déterminer la température initiale (TI), il faut placer des DMT dans un nombre suffisant de récipients remplis de produit d'essai. En général, deux est considéré comme un nombre acceptable. On peut aussi utiliser un thermomètre manuel qui aura été préalablement étalonné pour déterminer cette température. Idéalement, tous les récipients dans l'autoclave devraient être équilibrés à une TI qui a déjà été identifiée.

15.14.7 Préparation des caisses ou des paniers d'essai avec récipients

1. Choisir le format de récipient qui donnera les pires conditions de fonctionnement parmi les récipients généralement traités dans les autoclaves. En général, il s'agit des plus petits.
2. Utiliser le produit qui a le taux d'absorption de chaleur le plus élevé (chauffage par convection) parmi les produits généralement traités dans les autoclaves. On peut utiliser de l'eau dans les boîtes de conserve à la place du produit.
3. Placer les récipients dans les caisses ou les paniers de manière à reproduire les pires conditions que l'on peut retrouver lors du traitement commercial. Si des séparateurs ou des panneaux de séparation sont utilisés entre les rangs de récipients, les panneaux ayant la plus petite surface de vide doivent être utilisés pour l'essai.

15.14.8 Essai sur la distribution de la température

15.14.8.1 Mise en place

1. Revoir les renseignements de l'examen.

2. Température initiale (TI).

La température initiale est généralement déterminée à partir du récipient ayant la plus basse température. Lorsqu'on détermine la TI d'essai, la gamme des températures initiales que l'on rencontre lors d'un traitement commercial normal devrait être prise en considération et la TI la plus froide devrait être choisie.

15.14.8.2 Éléments critiques

Les éléments suivants sont critiques et doivent être contrôlés et notés lors de l'essai.

1. Point de réglage de la température du régulateur.
2. Température initiale (TI).
3. Pression du tuyau collecteur de vapeur de l'autoclave.
4. Heure à l'admission de la vapeur ou heure «0».
5. Heure à laquelle le drain est fermé, s'il est ouvert pendant une partie de la purge.
6. Heure à laquelle le purgeur est fermé et température de l'autoclave à ce moment-là, telle que déterminée par le dispositif de mesure de la température (DMT) de référence.
7. Heure à laquelle le dispositif de mesure de la température de référence atteint la température de traitement.
8. Heure à laquelle le régulateur (le cas échéant) avance au cycle de «cuisson» ou heure à laquelle la cuisson commence.
9. Lectures du dispositif de mesure de température de référence effectuées à intervalles assez rapprochés, y compris au moment où le dispositif atteint la température de traitement.

15.14.8.3 Éléments importants

De plus, les éléments suivants sont importants et il est fortement recommandé de les contrôler et de les noter lors de l'essai.

1. Heure à laquelle le dispositif d'enregistrement de la température atteint le point de réglage de la température de traitement.
2. Lectures du manomètre de l'autoclave (optionnel) à intervalles assez rapprochés.

15.14.8.4 Essai

1. Le collecteur de données doit noter la température à chaque DMT juste avant «l'admission de la vapeur» et à des intervalles assez rapprochés, ne dépassant pas une minute, tout au long de l'essai. L'enregistrement du collecteur de données doit faire partie des dossiers d'essai.
2. Les éléments critiques (8.2) doivent être notés, tel que prescrit, à des intervalles assez rapprochés pour pouvoir décrire et vérifier les paramètres de fonctionnement de l'autoclave au cours de l'essai. Ces notes doivent faire partie des dossiers d'essai et doivent comprendre les tableaux d'enregistrement (ou chartes) de température.
3. L'essai doit durer au moins dix (10) minutes après que les systèmes de contrôle de l'autoclave se sont stabilisés et qu'un profil précis de température a été établi pour tous les DMT.

15.14.8.5 Paramètres requis pour l'établissement d'un programme de purge

1. Le programme de purge établi en se basant sur les données recueillies au cours des essais sur la distribution de la température des autoclaves statiques à vapeur, à l'exception des autoclaves sans caisses, devrait préciser au moins les paramètres critiques suivants.

   a.	Durée de la purge (de l'admission de la vapeur à la fermeture du purgeur).
   b.	Température de purge (lorsque la soupape du purgeur est fermée).
   c.	Le cas échéant, température initiale (TI) minimale.
   d.	Utilisation de toute ouverture dans l'autoclave (autre que la soupape du purgeur) lors de la période de purge pour augmenter la capacité de purge.
   e.	Heure à laquelle le drain est fermé, s'il est ouvert pendant une partie de la purge, et température à ce moment là.

2. Pour établir un bon programme de purge, il faut se baser sur au moins trois (3) traitements répétables effectués dans les pires conditions. «Répétable» signifie que les trois (3) traitements, effectués dans les mêmes conditions d'essai, doivent indiquer qu'une distribution adéquate de la température a été obtenue.

Pour de plus amples renseignements sur les purgeurs et les système de purge, voir les sections 7.6.3.1.7 et 7.6.3.1.8 du Code canadien de pratiques recommandées en matière d'hygiène pour les produits alimentaires peu acides, acidifiés ou non, en récipients hermétiques.

1. Adapté du Température Distribution Protocol for Processing in Steam Still Retorts, de l'Institute for Thermal Processing Specialists, 9437 Silver King Court, Suite A, Fairfax, Virginia, U.S.A. 22301, (703) 591-1108

2. Pour de plus amples renseignements, consulter le Standard Guide for Use in the Establishment of Thermal Processes for Foods Packaged in Flexible Containers, ASTM F 1168-88, 1988.

3. Procedures for carrying out a heat penetration test and analysis of the resulting data. Préparé par Irving Pflug, Université du Minnesota, 1975. Publié par le Department of Food Science and Nutrition, Université du Minnesota, 100 Union Street, Minneapolis, MN 55455.