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Utilisation d'un thermomètre en agriculture ou en agroalimentaire

  • Notion de température
  • Pourquoi mesurer la température ?
  • Recommandations.

Notion de température :

Définition de la température :

Pour définir de façon satisfaisante la température, il faut s'intéresser de très près à la structure de la matière. Les atomes et les molécules qui composent la matière (gaz, liquide ou solide) ne sont pas immobiles, mais au contraire animés d'un mouvement incessant. On appelle ce mouvement " l'agitation thermique ".

Dans un gaz, l'agitation thermique est grande, les molécules se déplacent rapidement, en tous sens, d'une manière tout à fait désordonnée. Les molécules sont très éloignées les unes des autres, et il n'y a pas de liaison entre elles.
Dans un liquide, l'agitation des molécules est moins grande ; on commence à voir apparaître des liaisons entre les molécules. Pour se représenter le comportement des molécules, on peut imaginer des billes en train de glisser les unes sur les autres dans un sac.

Dans un solide, les molécules sont reliées les unes aux autres ; elles ne peuvent alors plus vraiment changer de position au cours du temps. On peut se représenter les molécules dans un solide comme des oranges bien empilées dans un cageot. Chaque molécule à une position moyenne fixe, et elle ne peut que vibrer autour de cette position moyenne.

Revenons à la température. Les physiciens ont pu donner une définition satisfaisante de cette grandeur : la température d'un corps, c'est l'énergie cinétique moyenne des molécules ou des atomes qui le composent. Plus la température est élevée, plus les molécules ou les atomes s'agitent vite.

Les unités de mesures de la température :

Le Kelvin
Il est défini à partir du point triple de l'eau : un kelvin est égal à 1/273,16 fois la température du point triple de l'eau  (température et pression auxquels, l'état liquide, solide et gazeux coexistent).
Le zéro absolu, correspondrait à la limite à une absence totale d'agitation microscopique et à une température de -273,15 °C, mais on ne peut jamais l'atteindre.
Cette unité permet de définir une échelle absolue des températures.
Le Celsius
C'est le kelvin auquel on retire 273,15 K.
Son unité est le °C. Elle est une simple translation de l'échelle absolue.
Le point triple de l'eau y a donc pour valeur 0,01°C.
Les échelles centigrades
L'échelle de mesure est telle que 0 et 100 sont fixés.
Elle est appelée centigrade car les deux points de référence sont distants de 100°. Entre les deux, c'est la dilatation du mercure qui définit l'échelle
L'échelle Fahrenheit
Son symbole est °F. Elle attribue une plage de 180°F entre la température de solidification de l'eau et sa température d'ébullition.
Elle est déduite de l'échelle Celsius par une fonction affine. Elle fixe le point de solidification de l'eau à 32 °F et le point d'ébullition à 212 °F.

Pourquoi mesurer la température ?

L’agroalimentaire
Le règlement européen n°852/2004  impose, de manière générale, à tous les maillons de la chaîne alimentaire des respecter les exigences en matière de contrôle de la température et de maintenir la chaîne du froid.

Le transport des marchandises
Les professionnels sont obligés de respecter, lors du transport, la température requise en tout point des denrées (et pas seulement au cœur).
En règle générale, une température de l’air ambiant inférieur à la température requise pour l’aliment concerné laisse supposer une maîtrise de la température en tout point des denrées dans l’enceinte considérée.
Des thermomètres doivent donc être utilisés pour mesurer la température de l’air.

Remarque :

Des aliments dont les températures réglementaires de conservation sont différentes peuvent être transportés en même temps, sous réserve que la température limite respective de l’aliment le plus sensible soit maintenue et respectée.

L’agriculture

Il est essentiel en agriculture de connaître la température des sols. Pour la plupart des plantes, la température idéale du sol est de 21°C.
La prise de mesure doit se faire pendant les heures ensoleillées. La température des sols est aussi importante pour l’ajout d’engrais, semis…

Recommandations :

Utilisation d’un thermomètre :

La fréquence des mesures dépend de la nature des produits, du processus de production et du risque microbiologique auquel le produit est exposé.
Cependant, il est conseillé de mesurer la température de une à deux fois par jour.

Attention :
Les thermomètres indiquent seulement des températures de l’air à un instant donné par lecture directe. Aussi, des enregistreurs de température sont nécessaires pour révéler des faiblesses éventuelles dans la chaine du froid pour apporter des mesures correctives.
Ils sont, de ce fait, obligatoires dans le transport de certains produits :

  • Aliments surgelés destinés à l’alimentation humaine
  • Viandes hachées et préparation de viande (réfrigérés, congelés ou surgelés) dont le transport dure plus d’une heure.

Les enregistrements doivent être conservés par le responsable de transport pendant au moins un an.

Choix du thermomètre et des sondes :

Pour qu’une mesure de température soit effectuée de façon satisfaisante, la nature du milieu à mesurer  ainsi que son environnement doivent être parfaitement identifiés.
Quelques critères déterminants peuvent vous guider dans votre choix :

  • Le point maximum d’élévation de la température du milieu, ainsi que sa vitesse de variation.
  • La plage de température.
  • Les caractéristiques mécaniques de l’installation.
  • La durée de vie souhaitée.
  • La précision exigée.
  • La composition du milieu et les risques que celui-ci présente quant à l’agression possible du capteur (produits oxydants, produits corrosifs, milieu acide, etc.).
  • La dimension requise pour le capteur (longueur, diamètre), ainsi que le matériau utilisable pour ne pas perturber le milieu.
  • Le positionnement et la fixation du capteur.
  • Le type de raccordement et la distance entre le capteur et l’appareil de mesure.
  • Le temps de réponse.

Procédure d’étalonnage :
La périodicité de l’étalonnage est liée à leur type, à leur mode et à leur fréquence d’utilisation. L’opérateur pourra appliquer cette procédure générale par exemple tous les trois mois. L’intervalle d’étalonnage peut être augmenté à condition que la dérive entre deux étalonnages consécutifs soit inférieure à la prescription fixée.
Les températures d’étalonnage sont choisies de manière à permettre le relevé des valeurs réparties sur l’étendue de mesure comme suit :

  • La température maximale d’utilisation du thermomètre à étalonner.
  • La température minimale d’utilisation du thermomètre à étalonner
  • 0 °C.

Entre la température minimale et maximale d’utilisation, l’opérateur choisira d’autres points de mesure correspondant à ses besoins. Il est recommandé d’étalonner en trois points de mesures minimum.
Il existe deux méthodes pour étalonner un thermomètre :

1. Méthode de la comparaison avec un thermomètre étalon
Calibrateur de thermomètre à contact et à infra-rouge haute précision

1/ Régler le four d'étalonnage à la température voulue (par ex. 60°C ou 140°F), puis placer le thermomètre étalon dans le four.
Toute la zone sensible du thermomètre doit être introduite.

2/ Placer le thermomètre à étalonner dans le four.
Attendre au moins 30 secondes ou jusqu'à ce que la température soit stable.
Comparer les températures indiquées et prendre note des détails.

3/ Ajuster le thermomètre jusqu'à ce qu'il indique la température souhaitée (par ex. 60°C ou 140°F).

4/ Revérifier la température sur le thermomètre étalonné après l'avoir ajusté.
Recommencer l'étape 2. Inscrire les résultats dans le registre d'étalonnage.

2. Méthode de la glace fondante

1/ Plonger le thermomètre à étalonner dans le récipient contenant de la glace fondante à l'équilibre thermique.
Cet équilibre peut être obtenu rapidement (quelques secondes) en ajoutant dans le récipient environ un volume de glace pilée pour un demi-volume d'eau déminéralisée à température ambiante.
Après stabilisation, la température du mélange se maintiendra à 0 °C tant que le mélange comportera les deux phases liquide et solide.

2/ Placer le thermomètre à étalonner dans l'eau.
Attendre au moins 30 secondes ou jusqu'à ce que la température soit stable.
Eviter de toucher le fond du verre.

3/ Ajuster le thermomètre pour qu'il indique 0°C (32°F).

4/ Revérifier la température sur le thermomètre après l'avoir ajusté : recommencer l'étape 2.
Inscrire les résultats dans le registre d'étalonnage.

Impression Ecran

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