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Thermophysical properties and thermal behavior of leafy vegetables packaged in clamshells

Bergeron-Quirion, S., Villeneuve, S., LeBlanc, D.I., et Delaquis, P.J. (2012). « Thermophysical properties and thermal behavior of leafy vegetables packaged in clamshells. », Journal of Food Engineering, 113(1), p. 27-32. doi : 10.1016/j.jfoodeng.2012.05.032  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Mis à part la chaleur de respiration, nous en savons peu sur les propriétés thermophysiques de la laitue fraîchement coupée. Les corrélations empiriques fondées sur la composition alimentaire demeurent la seule façon d’estimer les propriétés thermophysiques de la laitue fraîchement coupée. Les objectifs de la présente étude étaient de i) déterminer les propriétés thermophysiques de plusieurs variétés de petite laitue à couper et de légumes-feuilles du genre Brassica et ii) vérifier les propriétés thermophysiques mesurées en les utilisant dans un modèle de transfert de chaleur et en comparant les températures de produit prédites avec les températures de produit mesurées au cours d’une interruption simulée de la chaîne du froid. Nous avons ainsi mesuré la densité, l’épaisseur des feuilles, la conductivité thermique, la chaleur massique et l’activité de l’eau chez neuf variétés de petite laitue à couper et de légumes-feuilles du genre Brassica. Nous avons simulé l’interruption de la chaîne du froid à l’aide d’un incubateur à basse température, en réglant la température à 10 °C pendant un certain temps avant de l’abaisser à 2 °C. Les résultats indiquent que la densité (1 078 à 1 112 kg m-3), l’épaisseur des feuilles (0,18 à 0,54 mm), la conductivité thermique (0,55 à 0,70 W [m °C]-1) et la chaleur massique (3,1 à 4,3 kJ [kg °C]-1) variaient significativement (P < 0,05) d’une variété à l’autre. Toutefois, nous n’avons observé aucune différence significative de l’activité de l’eau (0,959 ± 0,006). L’utilisation des propriétés thermophysiques comme données d’entrée dans le modèle de transfert de chaleur nous a permis de constater que les températures mesurées et calculées présentaient une bonne corrélation (R2 = 0,98), avec une erreur quadratique moyenne de 0,57 °C, dans toute la plage de valeurs du taux de respiration, qui allait de 10 à 40 mg CO2 (kg h)-1. La valeur des propriétés thermophysiques nous a permis de prédire correctement la température des petits légumes-feuilles durant les interruptions simulées de la chaîne du froid. Une analyse de sensibilité réalisée à l’aide du modèle de transfert de chaleur indique que la conductivité thermique, la chaleur massique et la densité avaient des effets relativement plus importants sur le comportement thermique des petits légumes-feuilles que la chaleur de respiration.

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