Brevet FR2040390A1 — publié le 19710122

La présente invention concerne un équipement de cuisson et plus particulièrement un appareil à frire à coeur ainsi qu'un procédé de friture. L'oxydation des graisses et des huiles a constitué depuis longtemps un problème, en particulier lorsqu'elles sont chauffées comme 5 elles le sont dans un appareil à frire à coeur. Le taux d'oxydation dépend de la quantité d'oxygène présent, de la présence de lumière, de chaleur, d'éléments contaminants métalliquesf etc. ainsi que de la quantité d'antioxydant présente. Même aux températures de solidification, les graisses s'oxydent, mais aux températures utilisées 10 pour la friture, c'est-à-dire des températures comprises entre 149 et 260°G,la durée de conservation de certaines graisses peut n'être que de quelques minutes en présence de certains éléments contaminants. Normalement, lorsque les graisses s'oxydent, il se produit un 15 certain nombre de changements chimiques et physiques. Certains de ces changements sont les suivants : (a) accroissement de la teneur en acides gras libres, (b) accroissement de l'indice de peroxyde, (cj accroissement de la viscosité, (d) modification de couleur (d'habitude un assombrissement, bien que la couleur puisse devenir 20 plus claire si l'oxydation est rigoureuse), (e) diminution de l'indice d'iode, et (f) formation d'un grand nombre de produits de décomposition variés tels que des aldéhydes et des cétones. Parmi ces changements, la présence de produits de décomposition est celle qui affecte le plus la réduction de la durée de conservation de la 25 graisse. Certains produits de décomposition facilitent l'oxyda et peuvent servir de catalyseurs augmentant le taux d'oxydation de la graisse. En conséquence, il est important d'éviter la formation de produits de décomposition autant que cela est possible et de les éliminer après qu'ils ont été formés. 30 La présence de produits de décomposition constitue particuliè rement un problème dans le cas de la cuisson d'aliments ne contenant que peu ou pas du tout d'humidité, tels que les crevettes, les pets de nonne ou le poulet, à la différence des tranches minces de pommes de terre qui dégagent une quantité importante d'humidité 35 lorsqu'elles sont frites. La présente invention est particulièrement utile pour des produits de ce type. Bien qu'on ait proposé auparavant de faire circuler d'une manière continue l'huile provenant d'une cuve de friture dans un petit réservoir et d'introduire une certaine quantité d'humidité dans 70 15579 2 2040390 ce réservoir afin d'éliminer les produits de décomposition, la construction de cet équipement est relativement compliquée, il est coûteux à fabriquer, et il ne fait rien pour empêcher ou réduire l'oxyaation de la graisse à la surface de la cuve de cuisson. 5 Suivant la présente invention, de l'humidité est introduite directement dans la graisse de cuisson à l'intérieur de la cuve et la vapeur résultante peut s'échapper dans un espace limité ménagé au-dessus de la cuve. Dans ce but, la cuve elle-même est pourvue d'une hotte permettant de collecter la vapeur d'eau qui s'échappe 10 et la vapeur qui se trouve sous la hotte, au-dessus de la graisse, réduit d'une manière effective l'oxydation de la surface de la graisse et en même temps entraine tous les produits de décomposition indésirables qui s'y trouvent déjà. En tenant compte des déficiences de la technique antérieure, 15 la présente invention a pour but de présenter les caractéristiques et les avantages suivants : (a) réduire la teneur en acides gras libres, et abaisser l'indice de peroxyde de la graisse de cuisson qui contient des quantités importantes d'un produit de décomposition, (b) ne nécessiter qu'un équipement très simple en plus de 20 celui qui est nécessaire dans un appareil à frire à coeur qui n'est pas réalisé suivant l'invention, (c) réaliser une atmosphère protectrice exempte d'oxygène au-dessus de la graisse de la cuve de-cuisson, (d) donner la possibilitt de fonctionner en sécurité pendant des périodes de durées prolongées, et (e) donner la possi-25 bilité d'introduire des quantités extrêmement variées d'humidité sans que l'eau ne soit collectée dans les conduits ni dans qui l'echangeur de chaleur, ce/ pourrait constituer un risque d'explosion. D'autres avantages et caractéristiques de la présente inven-30 tion ressortiront au cours de la description détaillée qui va suivre faite en regard du dessin annexé qui donne à titre explicatif mais nullement limitatif une forme de réalisation conforme à l'invention. Sur ce dessin, 35 la figure 1 est une coupe verticale d'un appareil à frire selon l'invention, et la figure 2 est une coupe verticale suivant la ligne 2-2 de la figure 1. En bref, la présente invention concerne un appareil à frire )8 1SB79 3 2040390 à coeur comportant^ une cuve munie d'un dispositif permettant d'introduire directement une petite quantité d'humidité dans la graisse se trouvant à l'intérieur de la cuve afin de constituer le véhicule permettant de distiller les produits de décomposition, indé-5 sirables de la graisse qui la rendent rance. De préférence, l'humidité est introduite sous la forme de vapeur par un collecteur disposé à l'extremitë d'entrée de la cuve. Lorsque la vapeur s'échappe, elle entraîne les produits de décomposition de la graisse et en même temps elle forme une couverture protectrice sans 10 oxygène au-dessus de la surface de celle-ci. Bien que 1'humidité puisse être ajoutée sous la forme d'eau "liquide, soir~addition sous la forme de vapeur est préférée du fait que la vapeur est d'habitude plus pure que l'eau et qu'elle n'absorbe pas autant de chaleur de la graisse. De plus, la possi-15 bilité qu'il reste de l'eau dans l'huile lorsque l'huile traverse l'echangeur de chaleur est réduite. Le processus de distillation commence de plus dès que la vapeur d'eau vient en contact avec l'huile. La vapeur d'eau utilisée doit être exempte de composés rési- 20 duels provenant de la chaudière. Elle ne doit pas contenir d'air .ou dissous/emprisonné et sa pression doit être suffisante pour pouvoir la refouler dans la chaudière. La température de la vapeur d'eau n'a pas d'importance aussi longtemps qu'elle est suffisamment sèche. De préférence la vapeur est admise à l'extrémité 25 d'entrée ou extrémité d'introduction des produits de la cuve et de préférence sur toute la largeur de celle-ci, en dessous de la surface de l'huile. Ce résultat peut être obtenu en admettant la vapeur d'eau dans la cuve de friture par l'intermédiaire d'une plaqué d'acier inoxydable frittée poreuse ou perforée. 30 Etant donné qu'il faut maintenir l'huile se trouvant dans la cuve à la température de friture appropriée (environ 177°C), l'huile est de préférence chauffée et est mise en circulation à travers la cuve pendant une période dont la durée peut être comprise entre quelques minutes et environ 2 heures avant d'atteindre 35 la température voulue pour la friture, c'est-à-dire avant d'introduire aucun produit. Les produits d'oxydation qui sont formés pendant cette période, au cours d'une friture classique, restent 70 15579 4 2040390 normalement dans l'huile. Au contraire, à l'aide de la présente invention, de la vapeur d'eau est injectée dès que la température de l'huile atteint la température d'ébullition de l'eau. De cette manière la vapeur d'eau fait évaporer la plupart des produits 5 d'oxydation qui sont formés pendant la période d'échaûffement. Lorsque la chaudière constituée par la cuve est arrêtée en arrêtant l'échangeûr de chaleur, la vapeur d'eau est introduite dans la chaudière jusqu'à ce que la température de l'huile tombe à une valeur proche de la température d'ébullition de l'eau. 10 Au cours de nombreuses opérations industrielles il faut sou vent arrêter une friture par suite d'incidents mécaniques, de variations de la demande du produit, de modifications de programmes ainsi que pour d'autres raisons. Suivant la présente invention^ la vapeur d'eau continue à s'écouler pendant toutes les interruptions 15 de la friture afin de faire évaporer les produits de décomposition volatiles qui sont formés. A mesure que la vapeur est introduite dans la chaudière, la teneur en acides gras libres de la graisse se réduit, ce qui est déterminé par des essais standard. De plus, l'indice de peroxyde 20 de la graisse est abaissé. Dans un premier cas, l'indice de peroxyde a été réduit de 3,4 à 1,8 après avoir introluit de l'humidité suivant un taux de 9 à 13,6 kg par heure dans une graisse de friture constituée par 181 kg d'une triglycéride composée de 75 % d'acide palmitique et d'acide estérique et de 25 % d'acide 25 oléique (Durkex 500). Il est préférable d'introduire l'humidité à mi-chemin entre la surface de dessus et la surface de dessous de la graisse qui se trouve dans la cuve. L'orifice d'entjée est de préférence situé en dessous de 30 i.'prifioe d'entrée/l'huile chaude pour que la vapeur d'eau puisse monter à travers le courant d'huile qui est introduit. Le courant d'huile sert également à transporter 1'humidité de l'extrémité d'introduction jusqu'à l'extrémité de sortie de la cuve. Il faut avoir soin de supprimer l'air de la vapeur d'eau qui 35 est introduite du fait que s'il y a de l'air, il produit une oxydation à laquelle la présente invention est destinée a s'opposer. D'autres impuretés doivent également être évitées du fait qu'elles peuvent avoir tendance à catalyser des réactions indésirables. 70 15579 5 2040390 La température de la vapeur d'eau n'est pas considérée comme ayant une importance critique, mais il est préférable d'utiliser de la vapeur d'eau sèche (c'est-à-dire à une température supérieure S 104°C> car la présence de l'eau pourrait produire une 5 hydrolyse de la graisse dans l'échangeûr de chaleur où la température de la graisse est beaucoup plus élevée que dans la cuve de cuisson. La quantité d'eau à utiliser n'est pas considérée comme étant d'importance critique, du fait que n'importe quelle quantité est 10 avantageuse. Des quantités plus importantes produisent bien entendu un effet plus important. De plus, il n'est pas souhaitable d'utiliser une quantité supérieure à environ 1 kg pour chaque kg de graisse par heure et c'est ainsi qu'au cours d'une opération de friture type en utilisant une chaudière contenant 726 kg de ae vapeur 15 graisse, il faudrait utiliser environ 726 kg/d'eau par heure de fonctionnement. On va décrire maintenant un exemple particulier de l'invention, en liaison avec les figures. Les figures 1 et 2 représentent une cuve ou chaudière de 20 friture 10 composée de parois latérales, de parois inférieures et de parois d'extrémité 10a, 10b, 10c surmontées par une hotte 11 munie d'une cheminée lia. Une trémie 12 est disposée à l'extrémité d'entrée de la hotte 11 afin de recevoir des produits alimentaires 14 qui doivent être frits. A volonté, des fenêtres 25 13 peuvent être formées dans la hotte 11. Les produits alimentaires introduits dans la cuve 10 tombent dans la graisse liquide 16 et initialement descendent en 18, en dessous d'un transporteur sans fin à chaîne 20 passant sur des pignons menés 22 et 24. Le transporteur à chaîne est pourvu de plusieurs pattes 26 30 s'étendant vers l'extérieur qui entraînent les produits de l'extrémité d'entrée de la chaudière jusqu'à son extrémité de sortie, c'est-à-dire de la gauche vers le droite en observant la figure 1. Les produits sont alors entraînés hors de l'appareil par un transporteur sans fin incliné 30 à chaîne qui passe à son extré-35 mité inférieure sur un pignon 32. Le transporteur 30, comme le transporteur 20, est pourvu de plusieurs pattes espacées 34. Pendant le fonctionnement, la graisse 16 est pompée dans la chaudière 10 par une canalisation d'entrée 40 qui communique avec un collecteur 42 constitué par un tuyau muni de plusieurs 70 15579 6 2040390 ouvertures 44 formées sur sa longueur. Ces ouvertures permettent de répartir la graisse qui arrive sur toute la largeur de la chaudière 10. La graisse s'écoule hors de l'appareil par un conduit de sortie 46 5 et va ci un échangeur de chaleur 48 dans lequel sa température est amenée au niveau voulu (en général de 177°C environ). Elle est ensuite renvoyée par une pompe 49 et un conduit 50 à la canalisation d'entrée 40. Dès que la température de la graisse atteint 100'C, pendant 10 le processus d1 éehauffernent, de la vapeur d'eau est injectée directement par une canalisation 60 dans la chaudière * Le taux d'introduction est régie à l'aide d'une vanne 62. De la canalisation 60 la vapeur pénètre dans un collecteur 64 présentant plusieurs ouvertures 66 permettant d'introduire la vapeur d'eau dans 15 la graisse 16, sur toute la largeur de la chaudière 10» Dès que la vapeur d'eau forme des bulles dans la graisse, elle monte à travers le courant d'huile venant d'être introduit, comme on le voit en particulier sur la figure 1. Pendant un arrêt, 1'échangeur de chaleur est arrêté le premier. 20 Tandis que l'huile continue S circuler, de la vapeur d'eau est injectée d'une manière continue jusqu'à ce que la température de l'huile atteigne une valeur d'environ 100°C et à ce moment la vanne 62 est fermée. On voit que les bulles de vapeur qui traversent la graisse 25 remplissent tout l'espace se trouvant entre la surface supérieure de la graisse 16 et la hotte 11 de façon à former une atmosphère protectrice sans oxygène au-dessus de sa surface. La présente invention présente un certain nombre d'avantages. On peut l'ajouter à un appareil à frire à coeur classique avec 30 peu de frais tout en obtenant ainsi la possibilité de réduire d'une manière efficace la quantité d'éléments contaminants se trouvant dans la graisse et de former une barrière vis-à-vis de l'oxygène pour prolonger la durée de la graisse et obtenir des produits frits de meilleure qualité. 35 II va de soi que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif mais nullement limitatif et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre.— - l 70 15579 7 2040390 REVENDICATIONS 1. Appareil à frire à coeur, caractérisé en ce qu'il comprend une cuve comportant des parois latérales et une paroi inférieure, un dispositif chauffant la graisse se trouvant à l'intérieur de la 5 cuve, un dispositif introduisant de 1'humidité dans la graisse afin de former un véhicule provoquant 1'évaporation des produits de décomposition indésirables de la graisse qui rendent celle-ci rance et de former une couverture protectrice â peu près exempte d'oxygène au-dessus de la surface de la graisse. 10 2. Appareil à frire à coeur, caractérisé en ce qu'il comprend une cuve comportant des parois d'extrémités, des parois latérales et une paroi inférieure, contenant de la graisse de friture, un conduit relié à la cuve et à une source d'humidité introduisant dans la graisse de la cuve une quantité suffisante d'humidité pour 15 en provoquer 1'évaporation des contaminants. 3. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'une hotte est montée au-dessus de la cuve et l'espace qui se trouve entre elle et la surface de la graisse est maintenu à peu près exempt d'oxygène par la vapeur d'eau qui s'écoule S travers 20 la graisse et qui s'en échappe pour parvenir dans ledit espace. 4. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la cuve comporte une extrémité d'entrée et une extrémité de sortie, le conduit de circulation de l'huile assurant une communication entre l'extrémité d'entrée et l'extrémité de sortie de la 25 cuve afin de faire circuler en continu la graisse entre ces extrémités, 1'humidité étant introduite dans la cuve à son extrémité d'entrée de sorte qu'elle est entraînée avec l'huile en circulation, vers l'extrémité de sortie de la cuve. 5. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce 30 qu'un collecteur d'entrée est relié à 1'extrémité du conduit qui est la plus proche de 1'extrémité d'entrée de la cuve afin d'introduire la graisse dans celle-ci, le conduit qui est relié à la cuve afin d'y introduire de l'humidité étant disposé en dessous du collecteur, de sorte que l'humidité introduite dans la cuve monte 35 à travers le courant d'huile qui s'écoule dans le collecteur et pénètre dans la cuve. 6. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'un échangeur de chaleur est relié au conduit de circulation de l'huile afin de chauffer et de refroidir celle-ci. 70 15579 8 2040390 7. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'un collecteur allongé de répartition de l'huile, à découvert latéralement, est relié à l'extrémité du conduit de répartition et un collecteur allongé, disposé transversalement, servant à 5 injecter l'humidité est relié à l'extrémité de la canalisation introduisant l'humidité dans la cuve. 8. Appareil suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le collecteur d'introduction de l'humidité est disposé en dessous du collecteur monté à l'extrémité du conduit où circule 10 l'huile, de sorte que l'humidité monte à travers le courant d'.huile introduit dans la cuve. 9. Procédé de friture permettant d'éviter l'accumulation de contaminants indésirables dans une graisse de cuisson se trouvant dans une cuve, caractérisé en ce qu'il consiste â chauffer la 15 graisse se trouvant à l'intérieur de la cuve jusqu'à une température où la cuisson peut avoir lieu, à provoquer l'écoulement continu de l'humidité dans la graisse se trouvant dans la cuve afin de former un véhicule permettant d'évaporer les produits de décomposition indésirables de la graisse, l'humidité qui se 20 trouve à l'intérieur de la graisse étant libre de s'échapper dans la zone se trouvant au-dessus de celle-ci de façon à former une couverture protectrice exempte d'oxygène au-dessus de sa surface. ■ 10. Procédé suivajrfc la revendication 9, caractérisé en ce que la graisse se trouvant à l'intérieur de la cuve est chauffée 25 de la température ambiante à une température de cuisson d'au moins 150°C, 1'humidité étant introduite directement dans la cuve dès que la graisse a atteint une température d'environ 100°C, et avant qu'elle n'ait atteint sa température de cuisson. 11. Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que 30 la graisse se trouvant à l'intérieur de la cuve circule en continu de son extrémité d'entrée à son extrémité de sortie, l'humidité étant introduite dans l'extrémité d'entrée de la cuve afin d'être entraînée à travers celle-ci. 12. Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que 35 la graisse circulant â travers la cuve est introduite dans celle- ci en un point qui se trouve au-dessus du point où l'humidité est introduite, de sorte que l'humidité vaporisée s'écoule en montant à travers le courant de graisse introduit et élimine en continu les produits de décomposition. 15579 9 2040390 13. Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que l'humidité est introduite sous forme de vapeur d'eau. 14. Procédé suivant la revendication 13, caractérisé en ce que la vapeur d'eau est de la vapeur sèche. 15. Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que l'humidité est introduite sous la forme de vapeur d'eau, l'huile circulant en continu à travers la cuve.