Effet de la température et de l’humidité sur la croissance des microorganismes

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Dans l’industrie agroalimentaire, il n’est pas rare que le produit final ou que des produits de la chaîne alimentaire entre(nt) en contact direct ou indirect avec l’air comprimé. Il est donc essentiel pour les transformateurs alimentaires de réduire le risque de prolifération des microorganismes dans leurs installations d’air comprimé, afin de garantir la sécurité des aliments mis sur le marché.

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Comment la température et l’humidité influencent-elles la croissance des microorganismes et des champignons ?

Les champignons et les bactéries mésophiles connaissent une croissance optimale à des températures comprises entre 25 et 40 °C. Les microorganismes thermophiles (attirés par la chaleur) connaissent quant à eux une croissance optimale à des températures supérieures à 45 °C et pouvant aller jusqu’à 100 °C. Bien que les températures élevées des éléments de compression non lubrifiés (> 180 °C) soient suffisantes pour détruire de nombreux microorganismes, l’air n’est pas exposé suffisamment longtemps à ces températures élevées pour être considéré comme « stérilisé ».

De même, lorsque la température descend sous les 18 °C, la croissance des microorganismes diminue et devient presque nulle à mesure que la température se rapproche du point de congélation de l’eau. Des études ont montré que la croissance des microorganismes tels que les champignons et les bactéries cessait totalement lorsque la température atteignait -18 °C.

Les différents types de champignons ou de bactéries ont également besoin de quantités d’eau différentes (sous forme de vapeur d’eau) pour se reproduire et croître. La majorité d’entre eux nécessitent une humidité relative (HR) d’au moins 60 %, mais certains peuvent survivre et se multiplier dès que le taux d’humidité dépasse 20 %. Par conséquent, la diminution de la température et de l’humidité (relative) crée un environnement moins favorable à la croissance des microorganismes.

Par exemple, si l’air comprimé se situe à un point de rosée sous pression (ou PDP, de l’anglais « Pressure Dew Point ») de -30 °C et que la température extérieure en hiver est de -18 °C, l’humidité relative peut atteindre 32 % dans les conduites. Ce scénario représente en principe une zone de danger potentiel en ce qui concerne l’humidité relative, mais la température se situe toutefois bien en dessous du point de congélation de l’eau, ce qui rend impossible toute croissance des microorganismes.

Dans certains cas, toute augmentation de la température et du taux d’humidité peut relancer la reproduction des microorganismes. Au fur et à mesure que la température diminue, l’humidité relative diminue aussi et maintient l’air sous les conditions atmosphériques viables et favorables pour la croissance des microorganismes.

Le point de rosée sous pression signifie également que le contenu en eau est maintenu à des conditions pressurisées. Si l’air entre en contact avec le produit après expansion, ce qui est possible dans la plupart des cas, le point de rosée, ou l’humidité relative, sera significativement plus faible.

-30 °C de PDP à 7 barg/102 psig = -48 °C d’ADP

-30 °C de PDP à 30 barg/435 psig = -60°C d’ADP

Les sécheurs à tambour rotatif : une solution à haut rendement énergétique pour combattre la croissance des microorganismes

La solution offrant le meilleur rendement énergétique pour combattre la croissance des microorganismes est un sécheur à tambour rotatif à récupération de chaleur de compression dont le point de rosée varie en fonction de différentes conditions de fonctionnement. Dans le cas des compresseurs refroidis à l’eau, le PDP est lié à la température de l’eau de refroidissement, dans le cas des compresseurs refroidis à l’air en revanche celui-ci est lié à la température de l’air ambiant. Pour un sécheur à tambour rotatif à récupération de chaleur de compression, le PDP se situe à environ 50 K de moins que l’agent réfrigérant, l’humidité relative devient quant à elle plus ou moins stable et atteint une valeur de 3 % (voire à moins d’1 %).

Dans la plupart des conditions, une humidité relative de 3 % est trop faible pour créer une atmosphère favorable à la croissance des microorganismes Les sécheurs à récupération de chaleur de compression ont un rendement énergétique très élevé et garantissent le niveau requis d’air extrêmement sec de qualité optimale. De fait, la consommation d’énergie de ces sécheurs représente moins d’1 % de la puissance du compresseur.

Pour obtenir des informations supplémentaires sur les sécheurs à récupération de chaleur de compression proposés par Atlas Copco, n’hésitez pas à consulter notre site web ou à remplir notre formulaire de demande d’information.

Catégorie

Agroalimentaire Efficacité énergétique Traitement de l'air

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