Question d'origine :
Bonjour,
Je me pose quelques questions actuellement sur l'historique de la sorbetière manuelle, notamment dans les Antilles.
Mais avant cela je voudrais savoir à partir de quand l'homme a t-il su fabriquer de la glace, et accessoirement dans les régions tropicales? est ce que cette fabrication est liée à un apport d'énergie, électricité ou autre moteur thermique?
Réponse du Guichet
bml_sci
- Département : Sciences et Techniques
Le 07/07/2010 à 12h41
Je vous invite tout d’abord à consulter cette réponse du guichet du savoir à la question : Comment nos ancêtres faisaient des glaces avant l'invention du congélateur ?
L’homme n’a pas attendu de savoir fabriquer la glace pour en déguster... Mais le développement des techniques de refroidissement, a permis d’étendre sa consommation : "Entre le XVIIème et le XVIIIème siècle, de nombreux producteurs de sorbets italiens, parmi lesquels les plus célèbres venant de Claut, dans la province de Pordenone, s’établirent définitivement à l’étranger. Certains d’entre eux se taillèrent de petits empires : Les sorbetières des premiers temps, dans lesquelles on déposait la glace pilée et le gros sel, sont ensuite devenues des machines à plusieurs cylindres, qui ont continué à fonctionner sans interruptions, en toute saison, gelant le liquide pour produire toutes sortes de glaces."Source Comment faire les glaces chez soi avec ou sans sorbetière, L. et M. Landra p.6-7.
Ces avancées techniques découlent de prospections variées. Ainsi le médecin John Gorrie a développé ses recherches sur le froid afin de rafraîchir les chambres des malades et de lutter ainsi contre les maladies tropicales.
« En 1685, le physicien François Philippe de la Hire, fut le premier à produire artificiellement de la glace en enveloppant du sel d'ammoniaque humide une toile pleine d'eau fraîche. Dès le début du XVIII ème siècle, avaient été fabriquées les premières glacières en bois calorifuge dans lesquelles on plaçait des blocs de glace. En 1851, l'américain John Gorrie met au point la première « machine à fabriquer de la glace ». De son côté, s’appuyant sur les découvertes des physiciens anglais Leslie (1811) et Faraday (1823) relatives à la liquéfaction des gaz, l'ingénieur Fernand Carré construit en 1860 le premier appareil réfrigérant par vaporisation d'ammoniaque, qui va permettre la production industrielle de glace. Dès lors on abandonne à Paris la glace du bois de Boulogne que l'on « récoltait » chaque hiver pour la stocker… rue de la Glacière. Au même Carré, on doit le compartiment frigorifique du Paraguay, grâce auquel eut lieu le premier transport de viande congelée entre le Nouveau Monde et l’Ancien (1875). »
Depuis quand ?, Pierre Germa, Larousse, 2002, p. 194
On peut résumer ces découvertes à deux grandes classes distinctes de systèmes frigorifiques: ceux qui consomment, pour fonctionner, de l’énergie mécanique ou son équivalent,
Parmi eux, deux familles se détachent :
Le fluide actif du cycle frigorifique, le frigorigène, se vaporise dans un évaporateur en produisant le froid utile. La vapeur produite est aspirée et comprimée par un compresseur mécanique. Elle est refoulée dans un condenseur où elle se liquéfie. Le liquide formé retourne vers l’évaporateur en traversant un régleur (ou détendeur). Ce système est, de très loin, le plus répandu.
Une première description du cycle a été donnée en 1805 par l’américain Oliver Evans (1755-1819). Mais c’est à l’américain Jacob Perkins (1766-1849), qui travaillait en Angleterre que nous devons le premier brevet. et un premier modèle fonctionnant à l’éther éthylique. (1835). Les premières machines à compression qui eurent un succès industriel sont le fait d’un écossais émigré en Australie, James Harrison (1816-1893) (brevets en 1855-56-57). Les machines étaient fabriquées en Angleterre, elles pouvaient produire de la glace ou refroidir des saumures, liquides frigoporteurs. Le frigorigène était toujours l’éther éthylique.
De nouveaux frigorigènes firent ensuite, successivement, leur apparition :
- l’éther diméthylique
- le dioxyde de carbone CO2
- l’ammoniac NH3,
- le dioxyde de soufre SO2
- le chlorure de méthyle (chlorométhane) CH3Cl,
- les hydrocarbures fluorés ;
Au fil du temps les composants des systèmes à compression ont, eux aussi, fortement évolués. Ainsi les compresseurs à pistons lourds, lents et encombrants de la fin du 19ème siècle ont fait place 100 ans après à des machines rapides et légères
Ici le fluide actif ne change pas d’état au cours du cycle frigorifique mais reste gazeux. Comprimé, le gaz s’échauffe, on le refroidit alors, sous pression, jusqu’à la température ambiante puis on le détend ce qui entraîne un abaissement de sa température.
La première « machine à air », à cycle ouvert, est due à l’américain John Gorrie (1803-1855) pour refroidir de la saumure à –7°C (brevets 1850-51). S’inspirant du moteur à air chaud du pasteur Robert Stirling (1837) l’écossais Alexander Kirk (1830-1892) réalisa une machine à cycle fermé qui produisit régulièrement, pendant une dizaine d’année, à partir de 1864, une température de -13 °C. Dans cette technique, on peut citer les contributions de l’allemand Franz Windhausen (1829-1904), de l’américain Leicester Allen (1832-1912) et du français Paul Giffard (1837-1897).
Le développement de ces systèmes fut moindre que celui des machines à compression de vapeur car leur efficacité est plus réduite dans le domaine courant de la réfrigération, de la congélation et de la climatisation. Elles sont, par contre, à l’origine de la plupart des cycles cryogéniques pour la liquéfaction des gaz et la production des basses températures.
On distingue, parmi ces systèmes frigorifiques consommant de l’énergie thermique:
Bien que leur importance soit beaucoup plus réduite que celle des systèmes à compression, ce sont, actuellement, les seuls systèmes thermo-frigorifiques qui connaissent un certain développement. Ici la circulation du frigorigène n’est pas due à un compresseur mécanique mais à la circulation, par pompe, d’un liquide absorbant dont la teneur, en frigorigène absorbé, dépend de la température et de la pression. Le travail mécanique nécessaire est très réduit, le système, en contrepartie, consomme de la chaleur.
Le père de ces systèmes est le français Ferdinand Carré (1824-1900) qui breveta en 1859 la première machine à absorption continue utilisant le couple frigorigène : ammoniac – absorbant : eau. Ces machines furent presque immédiatement opérationnelles. Leur étude thermodynamique ne débuta qu’en 1913 avec l’allemand Edmund Altenkirch et se poursuivit durant la première moitié du 20ème siècle. (…)Les années 40 ont vu apparaître, aux Etats-Unis, la machine à absorption eau-bromure de lithium, où l’eau est le frigorigène ; cette adaptation du cycle de Carré est depuis largement utilisée en climatisation.
Ils apparurent plus tardivement, essentiellement dans la première moitié du 20ème siècle. Leur fonctionnement, basé sur les effets thermiques qui accompagnent la sorption ou la désorption physique d’un gaz sur un solide (systèmes à adsorption) ou bien la formation, ou la décomposition, de composés chimiques avec un gaz frigorigène (systèmes thermo-chimiques) est naturellement discontinu. Encore peu utilisés, ils font l’objet, actuellement, de nombreuses recherches.
Bien qu’il puisse être utilisé avec d’autres frigorigènes, c’est avec l’eau que le système frigorifique à éjection entra en scène en 1908. La paternité en revient au français Maurice Leblanc (1857-1923). L’abaissement de température de l’eau, qui se vaporise sous basse pression est obtenue en aspirant la vapeur formée au moyen d’un éjecteur, ou trompe, alimenté par un jet de vapeur vive provenant d’une chaudière. L’éjecteur est une tuyère d’abord convergente – l’accroissement de la vitesse du jet diminue la pression ce qui permet l’aspiration voulue – puis lentement divergente – l’augmentation progressive de la section offerte à la vapeur ralentit sa vitesse et la pression remonte. Ce système qui a des créneaux d’utilisation bien spécifique est peu répandu.
Source : Institut International du froid
"Au XVIIIème siècle, la glace débarque au Nouveau Monde grâce à Madame Barbara Jannsen, femme du gouverneur du Maryland, qui en 1744 fit servir des glaces à une réception qu’elle donnait. C’est justement en Amérique, en 1846, que fut mise au point la sorbetière à manivelle, une machine très simple permettant de turbiner la préparation pendant son refroidissement et éviter ainsi la formation des cristaux. La glace n’était plus granuleuse, mais devint onctueuse. C’est à cette époque que commence l’ère de la glace industrielle. La légende dit que le premier à s’y lancer fut un laitier de Baltimore qui transforma une quantité de lait invendu en glace, avec succès." Source : Les frissons de Fanny
Les Antilles françaises, particulièrement la Guadeloupe, depuis leur découverte jusqu'au 1er novembre 1825
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