Brevet FR2341277A1 — publié le 19770916

La présente invention concerne un procédé pour le réchauffage de produits alimentaires en morceaux ou en portions, en mouvement, lesdits produits alimentaires étant soumis à l'action de microondes au cours de leur progression. L'invention concerne également un four à circulation pour la mise en oeuvre de ce procédé, four muni d'un convoyeur le traversant,convoyeur vers lequel est dirigée l'ouverture active d'au moins un générateur à micro-ondes. Lors du réchauffage de denrées alimentaires, en pièces ou en portions, au moyen de micro-ondes, on constate toujours des surchauffes locales, limitées dans l'espace. Par exemple, il peut apparaître des zones limitées dans ltespace à des endroits précis et à la surface des aliments, où lors du chauffage d'aliments surgelés, une surcuisson peut avoir lieu avant que le processus de chauffage n'ait pris fin. Lors du chauffage d'aliments emballés hermétiquement dans une matière synthétique, par exemple dans le but de les stériliser après emballage, de telles surchauffes locales entraînent des boursouflures de l'emballage et/ou des dommages aux soudures ou aux assemblages, ce qui rend l'ensemble de l'emballage inutilisable. Dans le but de minimiser l'effet de telles surchauffes, qui sont une conséquence d'un manque d'uniformité de la constante diélectrique sur l'ensemble de la portion, on a proposé de ne soumettre les aliments à des micro-ondes que par intermittence. Ainsi, la quantité de chaleur dégagée aux endroits de la surchauffe peut s'écouler dans les aliments par simple conduction, pendant l'intervalle de temps séparant deux actions de micro-ondes, de telle sorte qu'il n'apparaisse aucun dégagement de chaleur lours de conséquences, limité dans l'espace. Outre la dépense qu'occasionne la mise en oeuvre de cette proposition, il n'est pas possible d'amortir l'effet des surchauffes locales pendant l'action des micro-ondes et donc impossible de chauffer les aliments de manière homogène et uniforme. La présente invention est donc relative à un procédé, s'inspirant du type précédent, mais qui évite largement les inconvénients précités et qui permette l'utilisation de micro-ondes à plus hautes densités d'énergie, donc d'obtenir un réchauffement accéléré. Le procédé proposé est caractérisé, selon la présente invention, par le fait que les aliments sont plongés dans une charge fluide dans le domaine où ils sont soumis à l'action des micro-ondes. Avantageusement, les aliments sont plongés dans de l'eau, qui est maintenue à une température comprise entre 8O0C et 900C dans le cas où le chauffage est réalisé en vue de la stérilisation des aliments. Dans le cas où le chauffage a pour but d'amener à une température ambiante des produits surgelés, la température de l'eau peut être maintenue entre 5 et 100C, c'est-à-dire qu'on peut employer de l'eau courante. Le trait remarquable du procédé réside dans le fait que la perte de rendement due à la charge n'atteint que 20% dkPS le cas de l'eau et qu'outre ce fait, il ne s'agit pas d'une véritable perte car la charge prend en charge l'échange de chaleur entre les zones potentiellement prédestinées à une surchauffe et les autres zones des aliments à échauffer, par convection. Pour la mise en oeuvre du procédé, il est proposé un four à circulation du type décrit dans l'introduction, qui est selon l'invention en ce que le convoyeur de l'installation traverse dans le domaine du générateur de micro-ondes un réservoir contenant la charge fluide. L'ouverture du générateur de micro-ondes peut être recouverte d'une plaque diélectrique, dont la constante diélectrique est com- prise entre celle de l'air et celle du milieu de charge va des aliments à réchauffer. Pour éviter la flottaison d'aliments dven- tuellement moins denses que le fluide, le convoyeur peut entre cons titué par deux plages se faisant face et entraînées dans le même sens, de deux bandes transporteuses qui sont aptes à recevoir les aliments entre leurs surfaces, à les faire progresser et à les maintenir plongés dans le milieu de charge. Le réservoir contenant la charge fluide peut entre un canal qui entoure par le côté les deux plages des deux bandes transpor- teuses. Dans ce canal, le fond est utilement constitue d'im diélectrique. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple, et en référence au dessin annexé dans lequel la figure 1 est une coupe longitudinale d'un four a circula- tion, très schématique et raccourcie; et la figure 2 est une vSe de dessus schématique du four à circulation selon la figure 1, les bandes transporteuses supérieure et inférieure étant enlevées, leur entraînement étant toutefois figuré. Sur le four à circulation 10 représenté aux fulgures 1 et 2, on reconnatt un canal longitudinal 11, limité par deux parois latérales 12 et 13 et par un fond 14, constitué d'un diélectrique, par exemple de polypropylène, de polytétrafluoréthylène ou d'une céramique. Le canal 11 est rempli d'une charge fluide, d'eau dans ce cas, ladite eau étant amenée au canal 11 par l'intermédiaire d'un manchon 15' et évacuée par un manchon de vidange 16. La surface de l'eau est référencée 15. La plage supérieure 18 d'une bande transporteuse inférieure sans fin 19 s'étend le long du fond 14 du canal. Cette plage 18 est guidée dans le canal ll par des rouleaux 20 et 21. La plage supérieure 18 quitte le rouleau 21 en remontant au-dessus de la surface de l'eau 15 et est alors guidée par deux autres rouleaux 22 et 23. Après avoir quitté le rouleau 23 la bande transporteuse passe sur un rouleau tendeur 24, sur trois rouleaux d'entrainement 25, 26, 27 montés à la suite l'un de l'autre et entraînés par un moteur M, sur un autre rouleau tendeur 28 et enfin sur un rouleau de renvoi 29 grâce auquel la bande passe à nouveau sous la surface liquide et rejoint le rouleau 20. Une glissière 30 est dirigée vers la face supérieure de la plage 18, glissière par laquelle des aliments à réchauffer, en l'occurrence des mets cuisinés en portions hermétiquement emballées, sont dirigés vers la plage 18. La plage inférieure 32 d'une bande transporteuse supérieure 33 est située en face de la plage supérieure 18. Cette plage inférieure 32 est guidée par plusieurs rouleaux, ici au nombre de quatre, référencés 34, 35, 36 et 37. Ces rouleaux sont réglables en hauteur, afin qu'il soit possible d'adapter la distance séparant les plages 18 et 33 à l'épaisseur des portions 31. Après le rouleau 37, la bande 33 est guidée sur un rouleau de renvoi 38 dont l'entrainement est assuré par une channe 39 par ailleurs en liaison avec le rouleau d'entraînement 26. Au rouleau de renvoi 38 succèdent un tendeur 40, deux autres rouleaux 41 et 42, ainsi qu'un rouleau de renvoi 43 d'où la bande supérieure 33 rejoint le rouleau 34. Le canal 11 est surmonté, à peu près en son milieu, d'une boite de t81e 45 fermée en bas au moyen d'une plaque 44, en diélectrique, par exemple en polypropylène. Cette botte est reliée par une ouverture 66 à l'intérieur d'un conducteur creux 47, lui-meme relié par l'une de ses extrémités à un générateur de micro-ondes 48 non représenté, qui peut etre un magnétron. A son autre extrémité, il est muni d'un coulisseau 49 qui sert à adapter l'ouverture. Le conducteur creux 47 est pourvu d'un élément de mesure 50 ("VSWR"). Le conducteur creux 47, sa boite suspendue 45 et le magnétron 48 sont réglables et fixables en hauteur dans la direction des flèches 51 grâce à des moyens qui ne sont pas représentés. Avant et après la boite 45 et en dessous du fond du canal 14, deux boites identiques 52 et 53 sont disponibles, qui sont chacune raccordées à l'espace intérieur d'un conducteur creux 56, 57, par l'intermédiaire d'une ouverture 54 et 55. Ces conducteurs 56 et 57 sont comparables au conducteur 47. Ces conducteurs sont reliés à des magnétrons 58 et 59 et sont pourvus de coulisseaux 60 et 61 aux fins d'adaptation et d'organes de mesures 62 et 63.Les chambres 52 et 53 sont couvertes par le fond du canal 14. 15ans ce cas comme dans le précédent, (dans le cas de la chambre 45), il existe donc entre l'espace creux de la chambre et le milieu de charge, respectivement les portions 31 dans le canal 11, un diélectrique, par exemple du polypropylène, de telle sorte que les écarts de constante diélectrique aux endroits de transmission puissent-8tre maintenus faibles. (constante diélectrique : air = 1; polypropylène= 2 à 3; aliments = 4 à 8). Cela permet une bonne adaptation UHF, les réflexions pouvant être restreintes. Dans le cas où le four à circulation 10 est utilisé pour stériliser, des éléments chauffants sont prévus pour maintenir la température de l'eau dans le canal 11. Dans le présent exemple, ces éléments chauffants sont constitués de tubes infrarouges 64, qui peuvent être mis en et hors service au moyen par exemple d'un thermostat non représenté. Des tubes chauffants blindés peuvent aussi être plongés dans le milieu de charge, agencés avantagil%ement devant la chambre 52 dans la direction de la circulation (flèche 65). I1 est apparu qu'à l'aide de l'installation décrite, ce sont avant tout des denrées alimentaires hermétiquement emballées sous matière plastique ou emballées sous vide dans du papier double d'une matière synthétique, comme par- exemple des mets cuisinés, qui sont rapidement pasteurisables, d'une manière irréprochable, sans que la soudure ou la jointure de l'emballage n'ait à en souffrir et sans que les emballages ne subissent de boursoufflures. Ceci est moins la conséquence du fait que les emballages sont coincés entre les bandes 18 et 32 pendant qu'ils sont soumis à l'action des micro-ondes que du fait que pendant cette action, lesdits emballages sont entourés d'eau, qui, outre sa fonction fluide de charge, empêche grâce à sa conduction calorifique plus élevée que celle de l'air, l'apparition de zones d'échauffement local, même dans le cas où les conditions d'apparition de tels phénomènes Eont présentes (entre autres dans le cas d'une valeur localement élevée de la constante diélectrique). REVENDICATIONS 1.- Procédé pour le réchauffage de produits alimentaires en morceaux ou en portions, en mouvement, lesdits produits alimentaires étant soumis à l'action de micro-ondes au cours de leur progression, caractérisé en ce que les aliments sont plongés dans une charge fluide dans le domaine où ils sont soumis à l'action des micro-ondes. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les aliments sont plongés dans de l'eau. 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la température de l'eau est maintenue entre 800C et 900C. 4.- Procédé selon la revendication 2 pour la mise à température ambiante de produits alimentaires surgelés, caractérisé en ce que l'eau est maintenue à une température voisine de 5"C. 5.- Procédé selon la revendication 1 pour la pasteurisation de denrées alimentaires emballées hermétiquement, notamment de plats cuisinés inclus dans des emballages soudés en matière synthétique, caractérisé en ce que les emballages de matière synthétique sont plongés dans la charge avant d'être soumis à l'action des micro-ondes et en sont retirés après ladite action. 6.- Four à circulation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comportant un convoyeur sur la surface de transport duquel est dirigée une ouverture d'au moins un générateur de micro-ondes, caractérisé en ce que la surface de transport du convoyeur traverse un réservoir contenant la charge fluide dans le domaine de l'ouverture du générateur de micro-ondes. 7.- Four selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'ouverture du générateur de micro-ondes est recouverte d'une plaque en diélectrique dont-la constante diélectrique est comprise entre celle de l'air et celle du milieu de charge, respectivement des aliments à réchauffer. 8.- Four selon la revendication 6, caractérisé en ce que le convoyeur est constitué par deux plages se faisant face et entraînées dans le même sens, de deux bandes transporteuses qui sont aptes à recevoir les aliments entre leurs surfaces, à les faire progresser et à les maintenir plongés dans le fluide de charge. 9.- Four selon la revendication 8, caractérisé en ce que le réservoir contenant la charge fluide peut être un canal qui entoure par le côté les deux plages des deux bandes transporteuses. 10.- Four selon la revendication 7, caractérisé en ce que le fond du canal peut etre constitué par un diélectrique, par exemple, par du polypropylène. 11.- Four selon la revendication 10 comportant plusieurs ouvertures de générateur de micro-ondes, caractérisé en ce que ces ouvertures sont agencées le long du canal et alternativement d'un côté et de l'autre de celui-ci. 12.- Four selon la revendication 6 pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que des éléments chauffants sont prévus pour chauffer l'eau. 13.- Four selon la revendication 12, caractérisé en ce que les éléments chauffants sont des tubes ou des radiateurs infrarouges. 14.- Four selon la revendication 13, caractérisé en ce que les ouvertures des générateurs de micro-ondes sont situées alternativement au-dessus et en dessous du canal. 15.- Four selon les revendications 9 et 11, caractérisé en ce que la constante diélectrique du diélectrique constituant le fond du canal a une valeur comprise entre celle de la constante de l'air et celle du fluide de charge, respectivement des aliments à réchauffer. 16.- Four selon les revendications 7 ou 15, caractérisé en ce que le diélectrique est un polypropylène, un polytétrafluoréthylène ou un matériau céramique.