Communication scientifique
Séance du 13 février 2001

Analyse de facteurs influençant la température dans les réfrigérateurs des ménages

MOTS-CLÉS : réfrigération. sécurité produit consommation.
Analysis of effecting factors on domestic refrigerator temperature in use
KEY-WORDS : consumer product safety.. refrigeration

E. Derens, O. Laguerre. B. Palagos

Résumé

L’objectif de l’étude présentée était de connaître le niveau des températures de conservation et d’identifier les facteurs influençant le niveau des températures de l’air dans les réfrigérateurs des ménages en France. L’enquête réalisée auprès des ménages s’est insérée dans « l’enquête individuelle nationale sur la consommation alimentaire (INCA) en 1998- 1999 » réalisée par le CREDOC, département prospective de la consommation. L’originalité a été de réaliser un enregistrement des températures à trois niveaux du compartiment réfrigérateur sur 1 semaine. Les auteurs présentent la distribution de la température globale, les caractéristiques techniques des réfrigérateurs soumis à l’enquête et les résultats des analyses statistiques descriptive et multi-dimensionnelle. On constate que 26 % des réfrigé- rateurs en utilisation ont une température globale moyenne supérieure à 8° C. La température moyenne des 119 réfrigérateurs étudiés est de 6,6° C (minimum 1° C et maximum 11° C). L’étude met en évidence que le niveau de température des réfrigérateurs est le résultat de nombreuses interactions entre les différents paramètres liés à la pratique des consommateurs et à la conception des réfrigérateurs et non d’un seul des paramètres en particulier.

Summary

A survey was carried out in France in 1999 in order to know the air temperature in domestic refrigerators and the factors which may effect this temperature. Temperatures were recorded at three levels (top, middle and bottom of the refrigerator compartment). A questionnaire was filled to acquire the following information : characteristic of family (number of family members, age, profession, income…), characteristic of refrigerator (trade, type, age, temperature setting, refrigerating type…) and the use condition (room temperature, near by heat source, built in, door opening frequency …). The average temperature of the 119 surveyed refrigerators was 6.6° C. Descriptive analysis and multi dimensional analysis of factors effecting refrigerator temperature were carried out. The classification tree and the segmentation confirm the influence of the use condition (frequency of door opening, temperature setting, near by heat source and built in). There is no direct effect of one factor but the combination of all of them.

INTRODUCTION

Dans le secteur alimentaire, la France dispose d’une des réglementations nationales les plus strictes au monde. Elle fixe les températures maximales à maintenir selon les types de denrées et selon les maillons de la chaîne (transport, entreposage, remise au consommateur). Pourtant, malgré une élévation générale du niveau technique et du niveau d’hygiène, on constate que deux maillons restent encore fragiles : ceux de la distribution et de la consommation. Si le maillon de la distribution a été, tout en restant encore fragile, nettement amélioré grâce à une meilleure conception, une maintenance efficace, une surveillance rigoureuse et une formation adéquate du personnel, le maillon consommation, en revanche, reste une source de préoccupation. Il laisse en effet toute liberté de comportement à l’utilisateur avec un risque de ne pas assurer la continuité de la sécurité alimentaire.

Pourtant les consommateurs pourraient se baser, pour la conservation des aliments après achat, sur les valeurs fixées dans l’arrêté du 9 mai 1995 ( J.O. du 16 mai 1995) réglementant « l’hygiène des aliments remis directement au consommateur ». Cet arrêté indique les températures de conservation des produits réfrigérés jusqu’à leur remise au consommateur et précise cinq niveaux de température de conservation.

On peut citer quelques exemples comme 0 à +2° C pour les poissons et les crustacés, un maximum de +4° C pour les aliments très périssables pour lesquels l’absence de maîtrise de la température pendant une courte durée présente un risque microbien pour le consommateur (abats, volailles, préparations froides non stables à base de viande, lait cru, fromages découpés ou râpés préemballés…) et un maximum de +8° C pour les aliments périssables tels que les produits stables à base de viande tranchée, les produits laitiers frais autres que le lait pasteurisé, les desserts lactés, les beurres et matières grasses, ….

Afin de connaître les conditions de conservation après l’acte d’achat, il est important d’avoir une notion de la température maintenue par les réfrigérateurs en fonctionnement chez les consommateurs.

C’est pourquoi le Cemagref (Unité de recherche génie des procédés frigorifiques) a conduit une étude dont l’objectif était d’une part de connaître le niveau des températures de conservation, et d’autre part, d’identifier les facteurs influençant le niveau des températures de l’air dans les réfrigérateurs des ménages en France.

L’enquête réalisée auprès des ménages s’est insérée dans « l’enquête individuelle nationale sur la consommation alimentaire (INCA) en 1998-1999 » réalisée par le CREDOC, département prospective de la consommation. Elle s’est déroulée d’avril à juin 1999.

MÉTHODOLOGIE

Dans chaque ménage soumis à l’enquête, un enregistreur de température a été déposé pendant une semaine dans le réfrigérateur (un par ménage) et un questionnaire technique a été rempli par l’enquêteur avec le représentant du ménage. Les sondes ont été placées en haut, au milieu et en bas du compartiment réfrigérateur ou, en haut et en bas, selon le nombre de sondes disponibles et selon un protocole établi par le Cemagref.

Cent quarante-trois ménages ont été étudiés au total (questionnaire + enregistrement de températures) ; mais pour différentes raisons techniques, seuls 119 enregistrements ont pu être exploités.

Dans le questionnaire, le Cemagref et le CREDOC avaient demandé les informations suivantes :

• les caractéristiques des ménages (critères déterminés par le CREDOC) : nombre de personnes du foyer, âge, profession, région, lieu d’habitation (nombre d’habitants), revenus, • les caractéristiques du réfrigérateur : marque, type, âge, hauteur du compartiment réfrigérateur, niveau de réglage du thermostat, mode de réfrigération, présence d’un thermomètre, type et fréquence des dégivrages, • l’utilisation du réfrigérateur : placé près d’une source chaude, aération ou non de la partie arrière, température dans la pièce, fréquence moyenne d’ouvertures de porte.

Une des particularités de cette étude était d’enregistrer la température en continu au sein des réfrigérateurs ménagers et non pas de prendre une mesure ponctuelle à un moment donné.

En revanche, la nature du contenu du réfrigérateur, son type d’arrangement et le taux de remplissage n’ont pas pu être pris en compte dans cette enquête.

ANALYSE DESCRIPTIVE

Etudions d’abord les données qualitatives obtenues avant d’analyser leur impact sur les températures enregistrées.

Les réfrigérateurs sont pour la plupart récents : 51 % ont moins de 4 ans et 35 % ont entre 5 et 10 ans (Fig. 1). En comparant ces valeurs aux statistiques INSEE 1996, on

FIG. 1 — Age des réfrigérateurs en France.

constate que, dans notre échantillon, le nombre de réfrigérateurs de moins de 4 ans est nettement plus important. Ceci peut s’expliquer par un renouvellement important des réfrigérateurs ces 4 dernières années avec une diminution importante, en parallèle, du nombre de réfrigérateurs âgés de plus de 17 ans.

Les différents types de réfrigérateurs cités dans le questionnaire sont présentés dans le Tableau 1 ; seuls 4 types de réfrigérateurs ont été répertoriés dans cette enquête (Fig. 2). En effet, aucun ménage étudié ne possède de réfrigérateurs « 3 portes ou 2 portes, 3 zones » ou « côte à côte ». Ces réfrigérateurs dits américains, sont pourtant achetés de manière importante dans d’autres pays comme aux États-Unis et en Allemagne, mais apparemment peu en France.

Concernant le mode de réfrigération (froid statique ou froid ventilé), 54 % des ménages possèdent un réfrigérateur à froid statique, 10 % un réfrigérateur à froid ventilé et 36 % n’ont aucune idée de refroidissement de leur réfrigérateur.

Pour le type de dégivrage , on ne peut pas se fier à toutes les réponses reçues. Elles sont entachées d’une erreur à propos du dégivrage manuel car les modes de dégivrage du réfrigérateur et du congélateur ont parfois été confondus. Nous pouvons quand même constater que le système de dégivrage semi-automatique est surtout présent dans les réfrigérateurs de type armoire (81 %) et que le dégivrage automatique est principalement présent dans les réfrigérateurs de type double porte et combinés.

Du point de vue cette fois de l’utilisation du réfrigérateur, on constate que 70 % des ménages règlent le thermostat de leur réfrigérateur à moins de 50 % du réglage maximal, c’est-à-dire sur les positions les moins froides (Fig. 3). L’échelle des

TABLEAU 1. — Les différents types de réfrigérateurs.

TYPE

NOM

DESCRIPTION

A

Table-top une porte, hauteur < 90 cm B

Armoire équipé d’une porte et composé d’un (ou une porte, hauteur > compartiment principal de conserva90 cm) tion des denrées fraîches, et éventuellement d’un compartiment d’entreposage des denrées surgelées C

Double-porte équipé de 2 portes et composé de 2 compartiments (compartiment d’entreposage des denrées fraîches en partie basse, compartiment des denrées surgelées en partie haute) D

Combinés équipé de 2 portes et composé d’un congélateur en partie basse surmonté d’un compartiment de conservation des denrées fraîches en partie haute E 3 portes ou 2 portes 3 zones composé d’un compartiment réfrigéré, d’un compartiment des denrées très périssables et d’un compartiment des denrées surgelées F

Côte à côte équipé de 2 portes et composé de 2 compartiments placés côte à côte, généralement un réfrigérateur et un congélateur FIG. 2 — Répartition des types de réfrigérateurs.

FIG. 3 — Réglage du thermostat des réfrigérateurs ménagers.

thermostats étant différente selon les marques et les modèles de réfrigérateur, nous avons représenté la position du thermostat au moment de l’enquête en pourcentage de l’échelle totale.

D’autre part, 30 % des réfrigérateurs sont placés près d’une source chaude et 14 % sont encastrés.

Quant au nombre d’ouvertures de porte, les données obtenues sont des estimations faites par le représentant du ménage. Quarante-trois pour cent des ménages pensent ouvrir la porte de leur réfrigérateur entre 10 et 20 fois par jour (Fig. 4).

On constate, dans cette étude, que l’on n’aboutit pas à des conclusions qui auraient pu paraître évidentes. Par exemple, le fait d’être peu nombreux au foyer (≤ 2 personnes) n’implique pas systématiquement un faible nombre d’ouvertures de porte. Le type de réfrigérateur acheté (A, B, C ou D) ne dépend pas du nombre de personnes au foyer.

ANALYSE DES TEMPÉRATURES

Pour chaque réfrigérateur, la température globale (TG) est définie comme la moyenne des températures haut, milieu et bas du réfrigérateur, chacune étant obtenue en faisant la moyenne des températures enregistrées sur la semaine. La température du milieu n’a pas toujours été relevée en raison du nombre limité d’appareils enregistreurs.

FIG. 4 — Répartition du nombre d’ouvertures de portes.

La moyenne de la température globale (TG) des réfrigérateurs est de 6,6° C avec un écart-type de 2,3° C (Tableau 2) ; elle oscille à 95 % dans un intervalle de confiance de (6,2 ; 7° C). La distribution de TG est proche d’une loi gaussienne. Cinquante pour cent des températures globales (TG) sont comprises entre 5,2° C et 8,2° C, un quart des valeurs étant supérieur à 8, 2° C et un quart inférieur à 5,2° C (Tableau 2 et Fig. 5).

Après cette visualisation de la répartition globale des températures, il nous a paru intéressant de raisonner par classes de température.

La Figure 6 présente la répartition des réfrigérateurs selon les classes de température réglementaires 0 à 2° C / 2 à 4° C / 4 à 8° C / plus de 8° C / définies dans l’arrêté du 9 mai 1995 réglementant l’hygiène des aliments remis directement au consommateur. Nous constatons que, dans les conditions d’utilisation, 26 % des réfrigérateurs ont une température supérieure à 8° C, donc supérieure aux températures réglementaires quel que soit le type de produit, et que seuls 11 % des réfrigérateurs présentent une température inférieure ou égale à 4° C.

Après cet aperçu global, nous avons étudié, par une analyse de variance, l’influence de la position (bas, milieu, haut) et du type de réfrigérateur (A, B, C ou D) sur la température globale. Cette analyse montre qu’il n’y a pas globalement d’influence, ni de la position, ni du type de réfrigérateur.

En revanche, il y a une interaction entre ces deux facteurs. On constate que selon le type de réfrigérateur, la température la plus basse ne se situe pas au même endroit.

En effet, pour le type Armoire (B), contrairement aux types de réfrigérateurs C et D, la température du haut est inférieure à celle du bas ; la position de la « zone froide »

TABLEAU 2. — Température moyenne, min, max, quartile et médiane à différents niveaux des réfrigérateurs.

n moyenne Ecartmin max médiane QuarQuartype tile inf tile sup TG 120*

6,6 2,3 0,9 11,4 6,8 5,2 8,2 TH 117 6,7 2,5 -1,6 12,0 7,0 4,9 8,2 TM 72 6,4 2,4 -0,2 10,7 6,9 4,8 7,8 TB 119 6,5 2,7 -1,0 11,6 6,7 5,2 8,5 * une température enregistrée sans questionnaire FIG. 5 — Distribution de la température globale de l’air dans 119 réfrigérateurs et valeurs des médianes et quartiles.

FIG. 6 — Distribution des réfrigérateurs selon les 4 classes de température définies pour différents types de produits par la réglementation (arrêté du 9 mai 1995).

FIG. 7 — Interaction entre le type de réfrigérateur et la position (haut, milieu, bas) sur la température moyenne de l’air.

dépend donc, apparemment, du type de réfrigérateur. D’autre part, la plus importante hétérogénéité, 1,7° C entre les températures du bas et du haut est observée pour le type Combiné (D) (Fig. 7). Pour les réfrigérateurs Table Top (A), on observe une homogénéité de température, due en partie à son faible volume.

L’analyse bi-dimensionnelle n’a pas permis de dégager l’influence d’un paramètre particulier sur le niveau de température. Il semblait donc indispensable d’avoir une approche multi-dimensionnelle pour vérifier que la valeur de la température globale est bien dépendante d’une association de paramètres.

En premier lieu, nous avons réalisé une typologie des réfrigérateurs en prenant comme critères les paramètres d’utilisation et les caractéristiques techniques des réfrigérateurs. Cette classification, qui n’utilise pas la température comme critère de séparation, aboutit à 8 groupes de réfrigérateurs les plus différents possibles (un groupe étant constitué de réfrigérateurs les plus semblables pour les critères choisis).

On caractérise ensuite ces groupes par leur température moyenne en la calculant, et l’on constate que seuls les 2 groupes les plus opposés ont une température moyenne globale différente. Le groupe dont la température moyenne est la plus faible (5,6° C) est caractérisé par un taux important de thermostats en position maximale, par un taux nul pour le nombre d’ouvertures de portes supérieur à 20 par jour et ne contient aucun réfrigérateur encastré. A l’opposé, le groupe dont la température moyenne est la plus élevée (7,2° C) est caractérisé par un réglage du thermostat en position faible, un nombre d’ouvertures de porte élevé et une présence importante de réfrigéra-

FIG. 8. — Arbre de décision.

teurs encastrés (79 %). Cette analyse montre l’influence de l’interdépendance des facteurs.

L’autre méthode utilisée est la segmentation. Le résultat de cette méthode de classification descendante est un arbre (Fig. 8). Chaque segment représente une sous-population, qui est déterminée à partir d’une des variables explicatives choisies : nombre d’ouvertures de portes, réglage du thermostat, emplacement près d’une source chaude, encastrement.

Le premier découpage est effectué grâce à la variable nombre d’ouvertures de portes (COV) qui est, d’après la méthode et l’algorithme, la variable qui sépare au mieux l’échantillon en deux. L’analyse a été réalisée sur 112 réfrigérateurs pour lesquels toutes les valeurs étaient présentes.

Cet arbre de décision permet, bien que les effectifs soient parfois faibles, de dégager certaines tendances.

Une variable importante est le nombre d’ouvertures de porte : dès que l’on ouvre plus de 20 fois (COV3), la température peut augmenter, mais un réglage de thermostat adéquat peut la stabiliser (CTA 2, 3, 4 ou 5). En revanche, un réglage en position la plus faible (position 1, CTA1) ne fera qu’augmenter la température (ici 8,1° C).

Pour un nombre d’ouvertures de porte faible ou moyen, la température peut décroître avec un réglage en position les plus froides (position 4 ou 5), sauf s’il s’agit de réfrigérateurs près d’une source chaude (SCH1). En revanche avec un réglage de thermostat dans les positions faibles (1, 2 ou 3), la température reste près de la moyenne, sauf s’il y a encastrement (7,5° C).

CONCLUSIONS

Rappelons que tous les résultats énoncés par la suite concernent un échantillon de 119 réfrigérateurs ménagers.

Sur le comportement des utilisateurs, on constate une méconnaissance du mode de réfrigération de leur réfrigérateur (36 % n’en ont aucune idée). D’autre part, les trois quarts environ des ménages règlent le thermostat de leur réfrigérateur dans les positions qui correspondent aux positions les moins froides, peut-être par souci d’économie d’énergie ou simplement pour un confort personnel pour certains aliments (boisson pas trop froide par exemple) en oubliant de se poser la question des risques hygiéniques éventuels.

Vingt-six pour cent des réfrigérateurs présentent une température globale supé- rieure à 8° C. Cette température est pourtant la température maximale tolérée pour les aliments dans l’arrêté réglementant l’hygiène des aliments remis directement au consommateur. De même, seuls 11 % des réfrigérateurs présentent une température inférieure ou égale à +4° C, qui est la température maximale tolérée pour de nombreux aliments tels que les produits transformés non stables à base de viande, comme les plats préparés réfrigérés.

Globalement, il n’y a pas de différence entre les températures moyennes hautes et basses mais il en existe une lorsque l’on raisonne par type de réfrigérateur. En effet, l’emplacement de la zone froide varie selon le type de réfrigérateur, et le type de réfrigérateur double porte présente l’hétérogénéité la plus importante entre les températures moyennes, hautes et basses, du compartiment réfrigérateur.

Cette étude a montré qu’on ne peut pas établir de liens directs entre un des paramètres observés et le niveau de température moyen du réfrigérateur. Par exemple, le réglage du thermostat seul ne suffit pas à déterminer la température moyenne du réfrigérateur.

Le niveau des températures dans le réfrigérateur dépend de la combinaison des réglages des différents facteurs. Un exemple : un nombre d’ouvertures de porte important associé avec un réglage thermostat en position la moins froide provoque une température moyenne supérieure à 8° C.

Il semble souhaitable que le consommateur connaisse, dans son compartiment réfrigérateur, les positions « froides » et « moins froides » afin d’y placer les aliments adéquats. Il peut pour les connaître, se référer d’une part à la notice du fabricant et, d’autre part, mesurer la température de son réfrigérateur au moyen d’un thermomètre. Des campagnes d’information et des brochures explicatives seraient utiles pour aider le consommateur à bien utiliser son réfrigérateur ; certaines sont en cours.

REMERCIEMENTS

Le Cemagref a bénéficié de la compétence du CREDOC dans le domaine des enquêtes auprès des consommateurs dans le cadre de l’étude INCA 1998-1999 et l’en remercie.

La Direction Générale de la Concurrence, de la Consommation et de la Répression des Fraudes (DGCCRF) et la Direction Générale de l’Alimentation (DGAL) ont soutenu financièrement cette étude.

Les fabricants (Testo, Sopac Thermocontrôle, Groupe Befic, Jules Richard Instruments, Groeneveld) ont fourni gracieusement les enregistreurs de température utilisés.

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* CEMAGREF, Unité de Recherche, Génie des procédés frigorifiques — Groupement d’Antony, Parc de Tourvoie, BP 44 — 92163 Antony cedex. Tirés-à-part : Mme Evelyne DERENS, à l’adresse ci-dessus. Article reçu le 2 janvier 2001, accepté le 15 janvier 2001.

Bull. Acad. Natle Méd., 2001, 185, no 2, 311-322, séance du 13 février 2001