Grâce à une combinaison adéquate de prétraitement, de contrôle des procédés, de conception des équipements et de stratégies de nettoyage, leur impact peut être considérablement réduit. La meilleure solution n’est pas un remède unique, mais plutôt un plan global qui comprend : Préparation adéquate des aliments Conditions de fonctionnement optimisées Conception avancée de l’évaporateur Nettoyage régulier et efficace surveillance continue En mettant en œuvre ces bonnes pratiques, les fabricants peuvent améliorer leur efficacité, réduire leurs coûts, prolonger la durée de vie de leurs équipements et garantir une qualité de produit constante. Que sont l’entartrage et l’encrassement ? Bien que souvent utilisés de manière interchangeable, l’entartrage et l’encrassement sont des phénomènes légèrement différents. Définitions Terme Description Mise à l’échelle Dépôt de sels inorganiques (par exemple, carbonate de calcium, silice) sur les surfaces d’échange thermique Encrassement Accumulation de matières organiques, de biofilms ou de matières en suspension sur les surfaces Types courants de dépôts Taper Source typique Exemple Échelle inorganique Minéraux dissous Carbonate de calcium, sulfate de calcium salissures organiques Produits alimentaires Sucres, protéines, pectine Encrassement biologique Microorganismes biofilms Encrassement particulaire matières en suspension Fibres, résidus de pâte à papier Dans les systèmes d’évaporation de tomates, l’encrassement organique (pectine, sucres) et l’encrassement particulaire sont particulièrement fréquents. Pourquoi l’entartrage et l’encrassement sont des problèmes sérieux Si elles ne sont pas correctement maîtrisées, l’entartrage et l’encrassement peuvent gravement affecter les performances de l’évaporateur. Principaux impacts Impact Explication Transfert de chaleur réduit Les dépôts agissent comme isolant Consommation d’énergie accrue Il faut davantage de vapeur pour obtenir le même rendement. Arrêts fréquents Nettoyage plus fréquent requis Problèmes de qualité des produits Surchauffe ou concentration inégale Dommages matériels Corrosion et surchauffe Même une fine couche d’encrassement peut réduire l’efficacité du transfert de chaleur de 10 à 30 %, augmentant considérablement les coûts d’exploitation. Principales causes d’entartrage et d’encrassement Comprendre les causes sous-jacentes est la première étape de la prévention. Teneur élevée en minéraux L’eau ou les matières premières à forte teneur en calcium, magnésium ou silice augmentent le risque d’entartrage. Température et concentration élevées Lorsque l’eau s’évapore : Les solutés deviennent plus concentrés Les limites de solubilité sont dépassées. Des cristaux commencent à se former. mauvaise distribution du débit Un débit irrégulier entraîne : Zones mortes Surchauffe locale Augmentation de la formation des dépôts Caractéristiques du produit Dans le système de transformation des tomates: La pectine s’épaissit sous l’effet de la chaleur. Les sucres caramélisent Les fibres s’accumulent sur les surfaces Tableau récapitulatif des causes Cause Effet Teneur élevée en minéraux Mise à l’échelle Haute viscosité Encrassement Mauvaise circulation Dépôts locaux température élevée Réactions accélérées Longue durée de séjour Accumulation supplémentaire Stratégies pour réduire la mise à l’échelle Optimisation du prétraitement des aliments L’un des moyens les plus efficaces de réduire l’entartrage consiste à traiter l’alimentation avant son entrée dans l’évaporateur. Méthodes de prétraitement courantes Méthode Fonction Ramollissement Élimine le calcium et le magnésium Filtration Élimine les matières en suspension osmose inverse Réduit les sels dissous ajustement du pH Contrôle les précipitations Par exemple, l’adoucissement de l’eau peut réduire considérablement l’entartrage par le carbonate de calcium. Contrôler la température de fonctionnement La mise à l’échelle dépend fortement de la température. Des températures plus élevées augmentent les taux de précipitations évaporateurs sous videdéjà aidé en abaissant les points d’ébullition Meilleures pratiques : Fonctionner à la température efficace la plus basse Évitez la surchauffe localisée Maintenir un niveau de concentration adéquat Une concentration excessive entraîne une cristallisation. Conseils: Surveiller en continu la teneur totale en solides Évitez de dépasser les limites de saturation critiques Utiliser une évaporation étagée (systèmes à effets multiples) Utiliser des produits chimiques anti-tartre Les additifs chimiques peuvent inhiber la formation de cristaux. Types d’antitartres Taper Fonction Inhibiteurs de seuil Empêcher la croissance des cristaux Dispersants Maintenir les particules en suspension Agents chélateurs Lier les ions métalliques Ces produits chimiques sont largement utilisés dans les évaporateurs industriels pour réduire les dépôts minéraux. Stratégies pour réduire l’encrassement Améliorer la vitesse et la turbulence du flux Turbulence plus élevée : Réduit l’épaisseur de la couche limite Empêche le dépôt de matériaux Solutions de conception : Utiliser des évaporateurs à film tombant Optimiser la capacité de la pompe Évitez les zones stagnantes Optimiser le profil de température du produit Dans la transformation des tomates : La chaleur excessive provoque la dénaturation des protéines et la dégradation des sucres. Meilleures pratiques : Utiliser un chauffage progressif Évitez les brusques montées de température. Réduire le temps de séjour Un temps de séjour plus long augmente le risque d’encrassement. Solutions : Augmenter le débit Utiliser des évaporateurs à effets multiples Optimiser la conception du système Utiliser un équipement de conception appropriée Certains modèles d’évaporateurs sont plus résistants à l’encrassement. Comparaison des types d’évaporateurs Taper Résistance à l’encrassement Film de chute Haut Film en hausse Modéré circulation forcée Très haut Circulation naturelle Faible Pour les produits à haute viscosité, comme la pâte de tomates, les évaporateurs à circulation forcée fonctionnent très bien. Stratégies de nettoyage (systèmes CIP) Même avec des mesures préventives, le nettoyage est inévitable. Nettoyage en place (NEP) Les systèmes NEP permettent un nettoyage automatique sans démontage des équipements. Processus CIP typique Étape Description Prérinçage Enlève les matériaux non adhérents lavage alcalin Élimine les dépôts organiques lavage à l’acide Enlève les écailles rinçage final Nettoie les résidus Produits chimiques de nettoyage Chimique But soude caustique (NaOH) Élimine la matière organique Acide nitrique (HNO₃) Dissout le tartre Acide citrique Détartrage léger tensioactifs Améliorer l’efficacité du nettoyage Fréquence de nettoyage Condition Fréquence recommandée Produits à fort encrassement Tous les jours Encrassement modéré Tous les 2 à 3 jours Faible encrassement Hebdomadaire Systèmes de surveillance et de contrôle Les évaporateurs modernes utilisent l’automatisation pour réduire les risques d’encrassement. Paramètres clés à surveiller Paramètre Importance Température Prévenir la surchauffe Pression Maintenir les conditions de vide débit Assurer une bonne circulation Concentration Évitez la sursaturation Technologies avancées Automatisation basée sur les automates programmables industriels (API) Détection d’encrassement en temps réel Systèmes de maintenance prédictive Optimisation basée sur l’IA Ces systèmes aident les opérateurs à prendre des