Le chauffage ohmique, également connu sous le nom de chauffage par résistance électrique ou chauffage Joule, fait passer un courant électrique alternatif à travers un produit alimentaire, générant de la chaleur en interne par la résistance électrique de l’aliment. La vitesse de chauffage dépend de la conductivité électrique, qui varie en fonction de la température, du contenu ionique et de la composition du produit. Le chauffage ohmique fournit un chauffage volumétrique uniforme et rapide sans les gradients de température typiques des échangeurs de chaleur conventionnels, ce qui le rend idéal pour les liquides visqueux, les aliments particulaires et les produits contenant de gros morceaux solides.
Les matériaux des électrodes pour le chauffage ohmique doivent être non corrosifs et de qualité alimentaire ; le titane, l’acier inoxydable et le titane platiné sont couramment utilisés. La conductivité électrique des aliments augmente avec la température et la force ionique, mais les phases grasses et huileuses ont une très faible conductivité, ce qui peut provoquer un chauffage inégal. Les fréquences de 50 à 60 Hz sont standard, mais des fréquences plus élevées (jusqu’à 20 kHz) peuvent réduire les réactions électrolytiques à la surface des électrodes. Les applications incluent la stérilisation des pulpes de fruits, le traitement des œufs liquides et le blanchiment des légumes.
Le chauffage par micro-ondes utilise un rayonnement électromagnétique à 915 MHz ou 2 450 MHz (la bande ISM) pour les applications industrielles. Le mécanisme de chauffage implique une polarisation diélectrique : les molécules d’eau et les composés polaires s’alignent avec le champ électrique oscillant, générant de la chaleur par friction moléculaire. La profondeur de pénétration dépend de la fréquence et diminue avec une teneur en humidité et une force ionique plus élevées. À 2 450 MHz, la profondeur de pénétration dans les aliments très humides est généralement de 1 à 3 cm, tandis qu’à 915 MHz, elle atteint 3 à 10 cm.
Un défi majeur dans le traitement par micro-ondes est la formation de points chauds et froids en raison d’une répartition non uniforme du champ. Des agitateurs de mode, des plateaux tournants et plusieurs ports d’alimentation sont utilisés pour améliorer l’uniformité. La combinaison du four à micro-ondes et du chauffage conventionnel (systèmes hybrides) peut résoudre les problèmes de surchauffe de la surface et de sous-cuisson du centre. Les applications incluent le tempérage de la viande et du poisson congelés, le séchage assisté par micro-ondes, la pasteurisation de plats préparés et le séchage sous vide par micro-ondes pour les fruits et légumes secs de haute qualité. De nouvelles méthodes de chauffage offrent des alternatives à la pasteurisation et à la stérilisation commerciale conventionnelles. Contrairement au traitement UHT, le chauffage ohmique peut traiter des aliments particulaires sans surchauffe de surface.
