Brevet FR2271521A1 — publié le 19751212

La présente invention a trait à un nouveau procédé de surgi lation ainsi qu'à un dispositif pour sa mise en oeuvre. Elle s'applique notamment à tous les produits alimenXires tels que produits frais ou mets cuisinés. Par surgélation lton entend une congélation très rapide et à une température basse généralement inférieure à moins dix huit degrés Celsius. Il est connu depuis longtemps de conserver des produits par surgélation en les soumettant à l'action d'une basse température. Le plus souvent le produit à surgeler est amené dans une enceinte à l'intérieur de laquelle il est soumis à l'action d'un fluide cryogénique, soit sous forme liquide, soit sous forme gazeuse. Pratiquement le fluide utilisé est constitué soit par de lta zote,soit par du gaz carboniqueS soit par de lSir réfrigéré. L'on sait par ailleurs, que la qualité d'un produit surgelé dépend d'un certain nombre de facteurs qui sont essentiellement de deux ordres tenant l'un à la nature et aux caractéristiques du produit traité, et l'autre aux conditions du traitement subi par le produit. Parmi les caractéristiques importantes du produit figurent notamment sa teneur en eau, sa dimension,en particulier son épaisseur, la nature du produit et aussi sa fragilité. En particulier le traitement devra éviter que le produit soit altéré au niveau du goût, détruit mécaniquement, qu'il subisse une perte en eau au cours du traitement, et enfin il y aura lieu de faire en sorte que l'eau contenue à l'intérieur des aliments cristallise soit sous une forme tres fine. Aussi, jusqu'S ce jour a-t-on proposé divers procédés comme par exemple, dans le brevet français 2.014.543 de combiner l'ac- tion dtune réfrigération par contact et d'une vaporisation, dans un appareil hybride à rEfrigération cryogénique et mécanique, et dans le but d'éviter un choc thermique. Mais ce type de procédé présente l'inconvénient de requérir plusieurs moyens differents 7 et drobliger le produit à se déplacer. La plupart des procédés décrits jusqu'ici obligent à faire subir un déplacement aux produits, ce qui nécessite de travailler en continu et pratiquement de traiter un grand nombre de produits si l'on veut que le procédé soit économiquement valable. De plus les procédés connus nécessitent le passage par une phase de vaporisation dtun gaz, ou de soufflage. Par exemple dans le brevet français de 1.440.326 l'on forme un courant de déplacement d'articles et on combine des particules de neige carbonique avec ce lit, l'on interrompt de façon répétée ce lit, et l'on dissipe de manière répétée la couche de vapeur d'anhydride carbonique qui se forme. Or l'on a trouvé que de façon surprenante et inattendue, contrairement à l'enseignement de l'art antérieur l'on pouvait obtenir les meilleurs résultats, en maintenant une fine particule de neige carbonique au contact de la surface des produits à surgeler par dépôt d'une succession de couches de neige carbonique. Le temps total de contact de la neige carbonique avec les produits à surgeler dépend évidemment de la taille, de la nature, et de la température d'introduction de ceux-ci. Mais d'une façon générale l'on dépose au moins dix couches dans un intervalle de temps compris entre 10 et 60 mn, l'intervalle de temps entre le dépôt de deux couches successives étant très réduit, de l'ordre au plus de quelques secondes. Le dépôt de ces couches peut être effectué pendant des temps et des intervalles toujours égaux. Mais on peut aussi modifier la longueur des séquences et l'intervalle de temps séparant deux séquences consécutives en fonction de l'état d'avancement de la surgélation, par exemple. Le traitement selon le procédé peut être suivi d'un autre traitement, tel que d'homogénéisation en température, par exemple par ventilation. L'on peut aussi alterner des traitements par la neige carbonique et d'homogénéisation. Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre de plusieurs manières. L'on peut par exemple disposer les produits à surgeler devant un moyen de distribution par couches successives de la neige carbonique lequi moyen peut etre commandé par un dispositif de programmation. Les produits à surgeler peuvent être déplacés devant une source, ou plusieurs sources fixes de neige carbonique, ou bien ce sont les sources qui peuvent être mobiles et les produits qui sont fixés. Un avantage de procédé est sa souplesse d'utilisation, il permet notamment de traiter des quantités relativement faibles de produits en utilisant un minimum de moyens, sans être obligé de déplacer le produit, donc en utilisant seulement des moyens sta tiques. De façon avantageuse et pratique il peut être mis en oeuvre au moyen d'un dispositif qui fait partie de l'invention et caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une enceinte isolée thermiquement munie de supports fixes sur lesquels sont disposés les produits à surgeler, et de moyens de répartition homogène de neige carbonique sur lesdits produits à surgeler. Selon un mode de réalisation ces moyens sont constitués par au moins un gicleur associé à un même support, ledit gicleur étant monté à rotation et étant associé à des moyens pouri'animer d'un mouvement alternatif de va et vient de sorte à balayer la surface à surgeler. Selon une forme avantageuse de réalisation de la présente invention ces moyens sont constitués par au moins deux gicleurs montés fixes, associés à un même support, et axialement décalés par rapport au produit à surgeler, et dont l'alimentation en neige carbonique est commandée par un contacteur séquentiel de sorte à projeter alternativement de la neige carbonique sur l'objet à surgeler. De façon pratique les supports peuvent être ajourés ou pleins. Ces supports peuvent être montés de toute façon connue à l'intérieur de l'enceinte. Mais un mode' de réalisation particulièrement intéressant consiste à introduire dans enceinte un chariot muni de supports sur lesquels sont disposés les produits à surgeler. Le dispositif selon l'invention peut comprendre en outre des moyens dthomogénéisation constitués par exemple par un ventilateur. Mais la présente invention sera mieux comprise à l'aide de l'exemple suivant On utilise un dispositif tel que schématisé à la figure 1. Ce dispositif comprend une armoire (1) dans laquelle est disposée une série de claies telles que (2) et (3). A chaque claie sont associés deux gicleurs (4) et (5), lesquels sont alimentés en anhydride carbonique liquide au moyen de rampes (6) et (7). L'alimentation en gaz carbonique des gicleurs est commandée par un contacteur à séquence (8) qui agit sur des électrovannes (-9) et (10). Le dispositif comprend en outre une sonde (11), un ventilateur (12) et un évent (13). On utilise une armoire telle qu'illustrée à la figure 1 dont les dimensions intérieures sont Hauteur : 110 cm, Largeur : 80 cm, Profondeur 60 cm. L'armoire est équipée de gicleurs tels qu'illustrés à la figure 2 qui comprennent un corps fileté (14), un orifice (15) maintenu sur le corps fileté du gicleur (14) au moyen d'un écrou (16). A l'intérieur de l'armoire l'on place 10 claies séparées par un intervalle de 10 cm. L'on dispose sur chaque claie deux cents quenelles d'environ 40 g chacune, la composition de ces quenelles correspond à la formule suivante - eau 45 %; - matières grasses : 31,6 %, - mati es non grasses : 23,4 %. Les quenelles sont introduites dans l'armoire à une température comprise entre 2,5 et 7,50C, la température de l'armoire étant de + 50C. Dans l'armoire (1) on introduit 64 kg d'anhydride carbonique liquide sous forme de neige carbonique par les gicleurs (4) et (5) en inversant la répartition toutes les minutes gracie au contacteur à séquence, (8), le temps d'interruption séparant deux séquences étant réduit à celui imposé par l'inertie mécanique du système. L'évolution de la température en fonction du temps est suivie grâce à trois sondes telles que (11), introduites à coeur dans trois quenelles disposées au centre des première, cinquième et neuvième claies en comptant à partir du haut. Les résultats obtenus sont reportés sur les trois courbes (17), (18), (19) de la figure 3, qui-représentent l'évolution des températures en fonction du temps pour un traitement total de 50 minutes, comprenant un temps d'injection en anhydride carbonique égal à 40 minutes, suivi d'un temps d'homogénéisation de 10 minutes, l'homogénéisation étant effectuée ici en laissant simplementreposer les quenelles dans l'armoire, sans ventilation. A titre comparatif avec le même dispositif et les mêmes injecteurs l'on traite des quenelles dans des conditions identiques, sauf que l'on fait fonctionner le ventilateur (12) aussi bien pendant la période d'injection que pendant la période d'homogénéisa tion, les courbes (20), (21) et (22), figure 4 représentent l'évo- lution de température en fonction du temps prise de la môme façon que précédemment respectivement sur les première, cinquième et neuvième claies. L'on observe que les courbes (17), (18) et (19) sont beaucoup plus serrées gue les courbes (20), (21) et (22) ce qui signifie que les températures sont plus homogènes. L'on remarque aussi que l'abaissement de la température à coeur est beaucoup plus rapide par le procédé selon l'invention, et que les températures finales sont plus basses, et de plus très largement suffisantes, alors que dans l'essai comparatif, la surgélation ne se produit pas pour la neuvième claie Ces essais et les résultats obenus mettent nettement ltévi- dence l'intérêt de la présente invention qui, de façon inattendue conduit à une amélioration des résultats obtenus en supprimant un moyen qui paraissait indispensable. REVEND ICAT I 0N$ 1. Procédé en discontinu de surgélation caractérisé par le fait que I'on maintienne une fine pellicule de neige carbonique au contact de la surfaces des produits à surgeler par dépôt d'une succession de couches de neige carbonique. 2. Procédé selon 1) caractérisé par le fait que l'on dépose au moins dix couches de neige carbonique dans un intervalle de temps compris entre IO et oO mn. 3. Procédé de surgélation caractérisé en ce que l'on traite les produits à surgeler au cours d'au moins une étape de mise en contact des produits avec la neige carbonique selon le procédé décrit dans l'une des revendications 1 ou 2, et que l'on fait subir aux produits à surgeler au moins un traitement d'homogénéisation distinct du traitement de mise en contact avec la neige carbonique. 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé en dj.scontinu selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé par leu fait qu'il comprend au moins une enceinte thermiquement isolée, munie de supports fixes sur lesquels sont disposés les produits à surgeler, et des moyens de répartition homogène de neige carbonique sur lesdits produits à surgeler. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les moyens de répartition homogène de neige carbonique sont constitués par au moins un gicleur associé à un même support, ledit gicleur étant monté à rotation et étant associé à des moyens pour l'animer d'un mouvement alternatif de va et vient. 6. Dispositif selon la revend cation 4, caractérisé par le fait que les moyens de répartition homogène de neige carbonique sont constitués par au moins deux gicleurs montés fixes, associés à un même support, axialement décalés par rapport au produit à surgeler et dont l'alimentation en neige carbonique est commandée par un contacteur séquentiel. 7. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé parle fait que les-suppots sont ajourés. 8. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 5, caracté ;risé par le fait que les supports sont pleins. S. Dispositif selon l'une quelconque des'revendlcations 4 à 8, caractérisé par le fait que les supports sont disposés sur un cha riot IO. Dispositif selon l'une des revendications 4 à a, caracté 'risé par le fait qu'il comprend des moyens d'homogénéisation.'