Azote pour le conditionnement des aliments : quel surpresseur ?

La conservation des aliments repose de plus en plus sur l'atmosphère modifiée : l'azote est injecté dans l'emballage pour réduire la teneur en oxygène, ce qui freine le développement des micro-organismes et préserve la couleur et les arômes. Ce gaz peut être produit sur place à partir de l'air, par un générateur à membrane, puis comprimé pour être distribué aux machines de conditionnement. Le surpresseur gaz en moyenne et haute pression intervient lorsque la pression de production ou de stockage ne suffit pas à l'alimentation des lignes. Cet article décrit cette organisation.

De l'air au gaz de protection

Un générateur d'azote par membrane sélective produit un gaz enrichi à 80 à 95 % d'azote, à une pression de 6 à 10 bar, directement sur le site. C'est la solution la plus répandue dans l'agroalimentaire, car elle supprime le transport de cylindres et le risque associé. Lorsque la consommation est importante, ce gaz est stocké dans un ballon, puis un surpresseur l'élève à une pression supérieure, de 20 à 30 bar, pour alimenter directement les conditionneuses ou alimenter des cylindres de réserve.

Le surpresseur apporte une souplesse supplémentaire : il permet de stocker le gaz à basse pression dans un volume important et de le comprimer à la demande, ce qui limite les pertes par évaporation et sécurise l'alimentation en cas de variation de production.

Les exigences de qualité du gaz

Dans le secteur alimentaire, l'azote est en contact indirect avec le produit, au travers de l'emballage. Les exigences portent donc sur la pureté du gaz, l'absence d'huile, de condensats et de particules, et sur la maîtrise des composés aromatiques. Un surpresseur sans huile, ou avec filtration d'élimination d'huile en sortie, est généralement retenu. La filtration par charbon actif est fréquente lorsque l'on souhaite éviter tout transfert d'odeur.

• Filtre à particules en aspiration pour protéger la machine.
• Séparateur de condensats et point de purge en sortie.
• Filtre à charbon actif pour éliminer les composés organiques et les odeurs.
• Analyse périodique de la teneur en huile, en oxygène résiduel et en particules.
• Contrôle de la pression et de la stabilité du débit à chaque poste de conditionnement.

Dimensionner le débit et la réserve

La consommation d'azote se calcule à partir du volume de la tête d'espace de l'emballage et de la teneur en oxygène résiduelle visée. Pour un sachet de 100 mL conditionné à 1 % d'oxygène, la consommation est de l'ordre de 0,7 à 1 L par sachet, en tenant compte des pertes de purge. Une ligne de 5 000 sachets par minute consomme ainsi plusieurs mètres cubes par heure d'air enrichi.

Un ballon de stockage d'un volume de quelques mètres cubes, associé au surpresseur, permet d'absorber les à-coups de la ligne et de garantir une pression constante au poste. La surpresseur doit être dimensionné pour fournir le débit de pointe de la ligne, la réserve tampon ne couvrant que les écarts de courte durée.

Questions fréquentes : le conditionnement des aliments

Faut-il un générateur d'azote séparé du surpresseur ?

C'est l'architecture classique : le générateur produit un gaz à basse pression, le surpresseur l'élève. Une machine autonome qui produit et comprime en une seule étape existe aussi, mais elle est moins souple, car le débit devient lié au point de fonctionnement de la compression.

Le surpresseur doit-il être sans huile ?

C'est la configuration la plus sûre pour une application alimentaire. Une version à injection d'huile reste possible si une filtration de sortie adéquate est installée et si des analyses régulières confirment l'absence de trace dans l'air de conditionnement.

Comment gérer une coupure d'alimentation d'azote ?

Par un ballon de stockage dimensionné pour couvrir plusieurs minutes de production, ce qui permet de terminer le cycle d'emballage en cours. Une alarme de basse pression sur la ligne de distribution déclenche une alerte vers l'exploitation.

Maintenance de l'installation : l'installation d'azote

• Planifier le remplacement des filtres et la purge du séparateur de condensats.
• Contrôler la pression du ballon de stockage et la soupape de sécurité.
• Analyser l'azote de conditionnement et consigner les résultats par lot de production.
• Vérifier l'état des joints et des vannes de la ligne de distribution alimentaire.

Produit recommandé : Table de sélection de surpresseur gaz moyenne et haute pression

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