Brevet FR2254286A1 — publié le 19750711

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de décongélation rapide de produits alimentaires. On sait que la décongélation des produits alimentaires consiste à faire passer ces produits d'une température de -300C, température a laquelle ils sont conservés, à la température ambiante afin, soit de les consommer, soit de leur faire subir d'eventuels traitements supplémentaires. Cette élévation de température s'effectue généralement de manière naturelle en plaçant les produits dans une atmosphère ventilez à 200C et présente l'inconvénient de demander un temps très long. En effet, le réchauffement se fait d 'abord en surface au contact du courant d'air et il est nécessaire que la chaleur pénètre en volume dans les produits surgelés afin que la température s 'élève dans tout le produit.En général, comme les produits alimentaires sont mauvais conducteurs de la chaleur, la conduction thermique est mauvaise ce qui explique la longue durée nécessaire au réchauffement. J Un moyen de réduire ce temps-de décongélation consiste à soumettre les produits à un rayonnement haute fréquence (par exemple 27.MHz) ou hyperfréquence (par exemple 2450 MHz), ce qui permet d'obtenir une forte concentration de puissance sur le produit lui-même. Cette puissance, absorbée en volume, est dissipée sous forme de chialeur et réchauffe le produit. Le temps de traitement est alors de quelques minutes. Néanmoins, l'utilisation isolée de ces appareillages d'irradiation reste insuffisante.En effet, la décongélation obtenue est très hétérogène dans la masse du produit traité et cet inconvenient limite l'emploi du procédé à des températures finales inférieures à OCC. Si on dépasse ces températures, on expose le produit à des surchauffes importantes en surface, puisque l'apport de chaleur se fait principalement au voisinage de la surface; si les ondes réchauffent le produit en pénétrant à 1 1intérieur de son volume, les ondes sont atténuées au fur et à mesure qu'elles pénètrent dans le produit à réchauffer, ceci établit un gradient de températures à l'intérieur du produit, les températures décroissant en fonction de la distance mesurée à partir de la surface du produit. Le procédé de l'invention est caractérisé en ce qu'on soumet en même temps lesdits produits à un rayonnement haute fréquence et à un courant d'air froid. On conjugue ainsi l'action des hyperfréquences ou des hautes fréquences' a l'action d'un appareil de ventilation d'air froid: ceci permet au cours de l'exposition des produits au rayonnement de limiter la température de surface tout en réchauffant l'intérieur progressivement. En effet, l'action de ce courant d'air froid se fait d'autant plus sentir sur la surface du matériau qui est en contact direct avec le courant d'air, surface qui a tendance a s'échauffer plus rapidement que l'intérieur du volume sous l'action du rayonnement haute fréquence ou hyperfréquence. L'adjonction de ce système de refroidissement n'influe pas sensiblement sur le temps de traitement des produits. L'air froid est produit à une température de +5 à + 100C et on choisitla vitesse de l'air au niveau des produits en fonction de la puissance dissipée par le rayonnement et du rapport entre la surface d'échange et le volume du produit à traiter. Selon l'invention, en conjugaison avec un courant d'air froid circulant au voisinage des produits à traiter, on soumet ce même produit à un rayonnement haute fréquence dont la fréquence est de l'ordre soit de plusieurs dizaines de MHz, soit un rayonnement hyperfréquence dont la fréquence est de l'ordre de plusieurs milliers de MHz. Selon l'invention, on termine ladite décongélation en soumettant le produit à un courant d'air chaud après le traitement précédent. Ceci permet d'amener plus rapidement encore le produit à la temperature ambiante, après sa décon- gélation préalable. L'utilisation conjuguée d'un vent froid et des dispositifs à haute'fréquence ou hyperfréquence selon l'invention ont montré qu'on pouvait traiter des produits surgelés pour élever leurs températures jusqu'à des températures finales nettement supérieures à O"C. Dans l'art antérieur, llemploi de rayonnement haute fréquence ou hyperfréquence seul ne permettait pas sans inconvénient majeur de dépasser des températures supérieures à cette même limite de OOC. L'invention comporte également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens pour produire un rayonnement haute fréquence ou hyperfréquence intense, - des moyens pour appliquer un rayonnement haute fréquence ou hyperfréquence intense, - des moyens pour faire circuler un courant d'air froid au voisinage des produits surgelés, - des moyens pour faire circuler un courant d'air chaud au voisinage des produits préalablement réchauffés. Les moyens pour produire un rayonnement haute fréquence intense sont des oscillateurs à tubes, des magnétrons ou des klystrons. Les moyens pour appliquer un rayonnement haute fréquence intense sont des condensateurs à armature pleine ou à treillis, des électrodes à barreau, des cavités ou des guides d'ondes. Les moyens pour faire circuler uncourant d'air froid au voisinage de produits surgelés sont des appareils frigorifiques, des conditionneurs, des pOmpes à chaleur ou des mélangeurs d'air ambiant et de gaz liquide-pour le froid. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront mieux après la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre explicatif et nullement limitatif en référence à la figure annexée sur laquelle on a représenté un schéma du dispositif selon l'invention. Sur cette figure, on a représenté en 2 le produit surgelé que l'on désire réchauffer à la température ambiante. On a représenté en 4, un tapis roulant sur lequel les produits à décongeler tels que 2 sont posés Ce tapis roulant peut être fait en une matière isolante et mauvaise conductrice de la chaleur. I1 peut .avantageusement être ajouré pour laisser passer l'air. Le rayonnement hyperfréquence est produit par un magnétron par exemple (non représenté sur la fanure); les ondes produites sont acheminées par un guide d'ondes tel que 6 débouchant dans la cavité de traitement par une ouverture tèlle que 8 pratiquéedans celle-ci; le guide d'ondes est dirigé de façon à envoyer des ondes, schématisées par des traits interrompus tels que 10, vers le produit 2 decongeler. Dans cet exemple de réalisation, on a une source de rayonnement hyperfréquence dirigée vers le produit à dé congeler. On a représenté des tuyères telles que 12 envoyant sur le produit 2 un courant d'air froid. Suivant la taille du produit, sa capacité calorifique, et la température finale que l'on veut atteindre, on réglera la puissance du rayonnement hyperfréquence et la vitesse du tapis roulant 4 de façon convenable. Après passage à travers la zone de réchauffement précédemment décrite, c 'est-à-dire le réchauffement par rayonnement hyperfréquence et action conjuguée d'air froid limitant l'échauffement en surface, le produit 2 passe devant des tuyères soufflant de l'air- chaud tel que 14. En bout de course, c'est-à-dire à la fin du tapis roulant, le produit 2 est à la température désirée dans tout son volume. Bien entendu, il va de soi que l'invention ne se limite pas à 1 'exemple de réalisation spécialement décrit et représenté; elle en embrasse -au contraire toutes les variantes, notamment en ce qui concerne les dispositions géométriques des sources 'de rayonnement haute fréquence ou hyperfréquence et des tuyères d'arrivée d'air autour du produit dont on veut élever la température. REVENDICATIONS 1 Procédé de décongélation rapide de produits alimentaires surgelés caractérisé en ce qu'on soumet en même temps lesdits produits à un rayonnement haute fréquence et à un courant d'air froid. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise un rayonnement haute fréquence dont la fréquence est de l'ordre de plusieurs dizaines de MHz. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise un rayonnement dont la fréquence est de -l'ordre de plusieurs milliers de MHz. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'après une première étape de décon gélation rapide, on-termine ladite décongélation en soumettant le produit à un courant d'air chaud. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il -comprend: - des moyens pour produire un rayonnement haute fréquence intense ou hyperfréquence intense, - des moyens pour appliquer un rayonnement haute fréquence intense ou hyperfréquence intense, - des moyens pour faire circuler un courant d'air froid au voisinage des produits surgelés, - des moyens pour faire circu-ler un courant d'air chaud au voisinage des produits préalablement réchauffés. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens pour produire un rayonnement haute fréquence ou hyperfréquence intense sont choisis parmi le groupe comprenant les oscillateurs a tubes, les magnétrons et les klystrons. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens pour appliquer un rayonnement haute fréquence intense sont choisis parmi le groupe comprenant les condensateurs à armature pleine et les condensateurs la arma taure à treillis, les électrodes à barreaux, les cavités et les guides d'ondes. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 å 7, caractérisé en ce que les moyens pour faire circuler un courant d'air froid au voisinage des produits surgelés sont choisis parmi le groupe comprenant les appareils frigorifiques, les conditionneurs, les pompes à chaleur, les mélangeurs d'air ambiant et de gaz liquide.