Brevet FR2376409A1 — publié le 19780728

L'invention concerne un procédé permettant de déterminer la qualité d'un produit notamment d'un produit alimentaire, tel que blés durs, semoules, pâtes alimentaires, glutens, blés tendres, riz, etc... ; elle s'étend à un appareil permettant en particulier de mettre en oeuvre ce procédé. I1 n'existe pas à l'heure actuelle de procédé et d'appareillage qui permettent de rendre compte, de façon simple et significative, de la qualité culinaire de produits en vue notamment d'établir, dans chaque espèce, un classement des produits en fonction de leur qualité. Un objectif de l'invention est d'indiquer un procédé de mise en oeuvre simple, permettant d'apprécier cette qualité. Un autre objectif est de fournir un appareil pour la mise en oeuvre automatique de ce procédé dans des conditions rigoureuses de reproductibilité des tests. Un autre objectif est de permettre, de façon plus générale, de mesurer la visco-élasticité d'un produit guelquesoit la nature de celui-ci. Le procédé conforme à l'invention pour la détermination de la qualité d'un produit, notamment d'un produit alimentaire, consiste à mesurer la visco-élasticité du produit sur un échantillon dudit produit, en mesurant l'épaisseur initiale de cet échantillon, en exerçant une pression prédéterminée sur celui-ci, en mesurant au bout d'un laps de temps déterminé 11 épais- seur après écrasement dudit échantillon, en supprimant l'action de la pression, en mesurant l'épaisseur finale un temps déterminé après retrait de la pression et en comparant, d'une part, l'épaisseur après écrasement à l'épaisseur initiale, d'autre part, l'épaisseur finale à l'épaisseur après écrasement pour déterminer la visco-élasticité du produit. Le produit concerné peut être de nature diverse : produits alimentaires tels que blés durs, semoules, pâtes alimentaires, glutens, farines de blés tendres, riz, etc... ou tout autre produit dans des secteurs différents. Dans le cas de produits alimentaires, la qualité culinaire d'un produit dépend essentiellement de sa viscosité et de son élasticité, et la mesure de la visco-élasticité conformément au procédé ci-dessus indiqué permet une détermination de cette qualité et un classement des produits. L'échantillon de produit peut être formé par une pas tille réalisée au moyen de celui-ci, en particulier après mouture ; pour des produits granulaires il peut également être constitué par un grain du produit Dans le cas le plus répandu de produits culinaires appelés à Qtre cuits avant d'être consommés, les tests ci-dessus évoqués sont de préférence effectués après cuisson du produit par exemple, on fabrique d'abord un disque de produit, le cas échéant, après mouture de celui-ci ; ce disque est cuit dans de l'eau bouillante et une pastille en est prélevée ; l'épaisseur du disque avant cuisson peut être comparée avec l'épaisseur initiale après cuisson pour fournir un autre facteur dont dépend, dans ce cas, la qualité du produit, à savoir le gonflement du produit en cours de cuisson. Selon un mode de mise en oeuvre très simple, l'échan- tillon est disposé sur un support fixe à face d'appui plane et la pression exercée par l'entremise d'un plateau de pression, initialement non chargé et sur lequel est amené à agir un poids déterminé, les déplacements de ce plateau servant à mesurer les épaisseurs sus-évoquées. L'invention vise également un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé et, d'une façon plus générale, permettant de déterminer la visco-élasticité d'un produit. L'appareil conforme à l'invention comprend un support de produit à face d'nappai plane porté par un bati, un plateau de pression monté mobile dans le sens vertical par rapport au bati à l'aplomb du support de produit, un support de charge adapté pour recevoir un poids et monté mobile dans le sens vertical par rapport au bati, un système de liaison déformable reliant la support de charge et le plateau de pression et adapté pour pouvoir adopter au moins deux configurations, l'une dans laquelle il transmet au plateau de pression la force exercée par le poids sur le support de charge, une deuxième, dans laquelle il interrompt cette transmission et libère le plateau de pression, des moyens d'entrain ement agencés pour mouvoir ce système de liaison et l'amener d'une configuration à l'autre, enfin, des moyens de mesure des déplacements effectués par le plateau de pression. Dans une première phase, le système de liaison entre le support de charge et le plateau de pression est disposé dans sa deuxième configuration où l'action du poids n1 est pas transmise, le plateau s'appliquant sans effort notable contre l'échan- tillon. L'épaisseur initiale de celui-ci est mesurée en repérant la position du plateau par rapport à celle du support de produit. Ensuite, le système de liaison est disposé dans sa première configuration et le poids exerce son action sur l'échantillon par l'çntremise de ce système ; au bout d'un laps de temps déterminé la nouvelle position du plateau est repérée et le système de liaison est remis dans sa deuxième configuration. Enfin après un laps de temps déterminé, la position du plateau est à nouveau repérée. Les positions ainsi repérées fournissent 1a visco-élasticité du produit. De préférence le système de liaison qui relie le support de charge et le plateau de pression est adapté pour pouvoir adopter une troisième configuration dans laquelle il exerce sur le plateau de pression une force dirigée vers le haut le soulevant à une hauteur déterminée au dessus du support de produit. Ce système est disposé dans cette troisième configuration, préslablement aux opérations décrites ci-dessus, pour faciliter la mi- se en place de l'échantillon sur le support de produit, et à la fin de ces opérations, pour faciliter le retrait de cet échantillon et le nettoyage du support de produit. Selon un mode de réalisation préféré, le système de liaisn comprend une membrure inférieure à laquelle est suspendu le plateau de pression et une membrure supérieure liée au support de charge ; ces deux membrures sont guidées pour pouvoir se déplacer verticalement sur des courses déterminées et sont agencées l'une par rapport a' l'autre, pour que la membrure supérieure vienne en appui avec la membrure inférieure lorsque ladite membrure supérieure parvient en partie basse de as course. Une des membrures est de préférence pourvue d'une butée appelée à coopérer avec l'autre membrure, en vue d'engendrer le soulèvement de la membrure inférieure lorsque la membrure supérieure parvient en partie haute de as course. Les moyens d'entraînement peuvent très simplement comprendre un moteur électrique, monté sur le bati et apte à en trainer une clame dans un lent mouvement de rotation autour d'un sxe horizontal ; cette cQme est agencée pour prendre appui sous le support de charge ou sous une partie de la membrure supérieure en vue de les soulever ou de les libérer au cours de sa rotation. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'in vention se dégageront de la description qui suit, en regard des dessins annexés, lesquels sont donnés à titre d'exemple non limi tatif ; sur ces dessins - la figure 1 est une vue schématique, en coupe verticale, d'un appareil conforme à l'invention, - les figures 2a, 2b, 2c, 2d, 2e illustrent le procédé de l'invention mis en oeuvre au moyen de cet appareil, - la figure 3 donne un exemple des résultats enregistrés sous forme de courbe par l'appareil. L'appareil représenté à titre d'exemple à la figure 1 permet en particulier de déterminer la qualité culinaire d'un produit tel que blés durs, dans le but notamment de distinguer les produits de cette espèce, proposés sur le marché, en les classant par qualité. A cet effet l'appareil permet de déterminer la visco-élasticité du produit dont dépend essentiellement la qualité de celui-ci. L'appareil comprend un bati 1 en forme générale de parallélépipède rectangle s'étendant vers le haut, qui porte à sa partie basse un support de produit 2 possédant une face supérieure plane et un socle qui permet de l'assujettir de façon amovible sur le bati. Ce bati 1 guide en translation verticale un système de liaison reliant un plateau de pression 3 situé à l'aplomb du support de produit 2 et parallèle à la face supérieure, et un support de charge 4 sur lequel peut être disposé un poids amovible 5. Ce système de liaison comprend - d'une part, une membrure inférieure composée d'une tige verticale 6 fixée au plateau 3 par son extrémité inférieure, d'une plaquette d'appui 7 fixée sur cette tige à un niveau plus élevé et d'une butée 8 fixée sur ladite tige au voisinage de son extrémité supérieure, - d'autre part, une membrure supérieure composée d'un plateau d'appui 9 traversé par la tige 6 et situé à un niveau in termédiaire entre la plaquette d'appui 7 et la butée 8, et de montants 10, en l'exemple au nombre de trois, reliant rigidement le plateau d'appui 9 su support de charge 4. Notons que le membrure inférieure et le plateau de pression sont choisis de poids très faible, négligeable par rapport au poids amovible 5 ou au poids de la membrure supérieure. Le support de charge 4 peut être entraîné par une came 11 portée par un arbre de sortie horizontal d'un moteur électrique 12 assujetti au bati. L'alimentation de ce moteur est asservie à un programmateur 13 de type classique, par exemple, programmateur électromécanique, dont les caractéristiques sont indiquées plus loin. Par ailleurs, le tige mobile 6 est associée à un capteur de déplacement 14 adapté pour délivrer un signal éléctrique représentatif des déplacements verticaux de celle-ci ce capteur de type clsssique peut notamment eAtre un capteur à transformateur différentiel à travers lequel passe la tige 6, laquelle comporte une portion en métal ferro-magnétique apte à jouer le rôle de noyaux. Un étalonnage préalable permet à psrtir du signal délivré par ce capteur, de connaître la distance séparent à chaque instant la face supérieure du support 2 et la face inférieure du plateau 3. En l'exemple, le capteur 14 alimenté de façon habituelle par une source électrique est électriquement relié à sa sortie à un dispositif d'enregistrement 15 qi reçoit le signal issu de celui-ci ; ce dispositif est, de façon classique, équipé d'un dérouleur de papier d'enregistrement à vitesse constante, qui permet de tracer la courbe des variations de le distance sus-évoquée en fonction du temps. Le dérouleur du dispositif d'enregistrement 15 est asservi au programmateur 13 qui déclenche sa mise en route ou son arrêt. Le programmateur 13 est mis sous tension manuellement au début de chaque cycle au moyen d'un interrupteur 16. A l'instant to de mise sous tension da programmateur, l'appareil est dans le position initiale suivante (Fig. 2a): la came maintient le support 4 en position haute de sorte que le plateau 9 soulève, par l'entremise de l'ergot 8, le plateau de pression 3. Préalablement à la mise sous tension du programmateur, une pastille 17 du produit concerné est disposée sur le support 2. Par exemple, dans le cas de blés durs, après mouture du bilé, on fabrique d'abord un disque de pâte d'épaisseur connue avec la semoule obtenue ; ce disque est ensuite cuit à l'eau bouillante et une pastille est découpée avec un emporte-pièce. Cette pastille est disposée sur le support de pro duit 2 qui se trouve dans sa position initiale ; le programmateur 13 est adapté pour conditionner à partir de cette position initiale le cycle suivant - t0 : mise sous tension du programmateur, - t1 : mise en route du dérouleur du dispositif d'enregistrement 15 et mise en route du moteur 12 d'entrainement de la câme ; la cQme abaisse le support 4, le plateau inférieur vient à l'instant t' eu contact de la pastille 17 et la membrure inférieure est libérée de la membrure supérieure (Fig. 2b) l'épaisseur initiale Ei de la pastille est enregistrée. - t2 : arrêt du moteur 12, après l'instant t" où le plateau 9 est venu en appui contre la plaque 7 ; la pâme n'est plus en contact avec le support de charge 4 (Fig. 2c) le poids 5 exerce son action sur le produit ; la courbe de réduction de l'épaisseur est enregistrée. - t3 : remise en route du moteur 12 pour libérer à nouveau la tige verticale 6 et son plateau 3 à l'instant t"' (six. 2d). - t4 : arrêt du moteur 12 dans cette position pour laisser jouer l'élasticité du produit pendant un temps suffisent pour que le rebondissement ou recouvrance du produit se produise de façon complète. - t5 : remise en marche du moteur pour soulever à l'instant t"" le plateau de pression 3 et le remettre dans la position initiale. - t6 : suret du moteur 12, du dérouleur de papier d'enregistrement et du programmeur 13 dans sa position initiale, ce dernier étant mis hors tension. Au cours de ce cycle, le dispositif d'enregistrement trace une courbe dont l'allure est représentée à la figure 3 pour rendre cette courbe plus explicite, on a dessiné en traits discontinus les portions de celle-ci où le plateau de pression est soulevé et n'est pas en contact avec la pastille ; les diverses phases du cycle sont représentées par les lettres A, B, C, D, E, et correspondent respectivement aux positions représentées aux figures 2a, 2b, 2c, 2d, et 2e. A (Fig. 2a) : le plateau d pression n'est pas en contact avec la pastille et descend en fin de phase vers celleci. B (Fig. 2b) : le plateau de pression est venu au contact de la pastille à l'instant t' et poursuit se descente toutefois, l'action du poids n'est pas encore transmise à ce plateau. C (Fig. 2c) : à partir de l'instant t" le plateau de pression s'applique contre la pastille avec une force corres pondante au poids 5 ; en fin de phase, la câme est remise en rotation, mais ne soulève pas encore le support de charge. D (Fig. 2d) : le support de charge est soulevé à l'instant t"' et le plateau de pression est libéré et se'trouve en contact sans pression notable avec la pastille ; en fin de phase la câme est remise en rotation. E (Fig. 2e) : le plateau de pression est soulevé à l'instant t"" et n'est plus en contact avec la pastille. L'épaisseur initiale Ei, l'épaisseur après écrasement Ee et l'épaisseur finale Ee sont ainsi déterminées. Dans le cas des blés durs sus-évoqués, ltépaisseur initiale Ei donne par comparaison avec l'épaisseur du disque avant cuisson, un coefficient rendent compte des caractéristi ques de gonflement en cours de cuisson ; l'épaisseur après écrasement Ee donne par comparaison avec l'épaisseur initiale Ei un coefficient rendant compte de la viscosité du produit cuit (résistance à la déformation, ténacité, fermeté) ; l'épaisseur finale Ef donne par comparaison avec l'épaisseur après écraaement Be un coefficient rendent compte de l'élasticité du produit cuit. Dans cet exemple, la qualité culinaire du produit dépend de ces trois coefficients qui permettront de classeur les diverses natures de blés durs proposées par les producteurs. L'appareil conforme à l'invention assure une reproductibilité rigoureuse des tests qui pourront faire l'objet d'une normalisation, en particulier pour définir la durée des diverses phases du procédé. REVENDICATIONS 1/ - Procédé de déterminêtion de le qualité d'un produit, notamment d'un produit alimentaire, caractérisé en ce gu'il consiste à mesurer la visco-élasticité du produit sur un échantillon dudit produit, en mesurant l'épaisseur initiale de cet échantillon, en exerçant une pression prédéterminée sur celui-ci, en mesurant au bout d'un laps de temps déterminé ltépaisseur après écrasement dudit échantillon, en supprimant l'action de la pression, en mesurant l'épaisseur finale un temps déterminé après retrait de la pression et en comparant, dlune part, l'épaisseur après écrasement à l'épaisseur initiale, d'autre part, l'épaisseur finale à l'épaisseur après écrasement pour déterminer la viscoélasticité du produit. 2/ - Procédé selon la revendication 1 pour la détermination de la qualité culinaire d'un produit alimentaire eppelé à être cuit avant d'être consommé, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre sur un échantillon de produit préalablement cuit à l'eau bouillante, l'épaisseur initiale constituée par l'épaisseur après cuisson étant comparée avec l'épaisseur avant cuisson pour déterminer un facteur de qualité supplémentaire mesurant la faculté de gonflement du produit. 3/ - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'échantillon de produit est disposé sur un support fixe à face d'appui plane, le pression étant exercée per l'entremise d'un plateau de pression, initialement lon chargé et sur-lequel est amené à agir un poids déterminé, les déplacements dudit plateau servant à mesurer les épaisseurs sus-évo quées. 4/ - Appareil permettant de déterminer la visco-élas- ticité d'un produit en particulier pour la mise en oeuvre du procédé conforme à la revendication 3, ledit appareil étant ca ractérisé en ce qu'il comprend un support de produit à face d'appui plane porté par un bati, un plateau de pression monté mobile dans le sens vertical par rapport au bati à l'aplomb du support de produit, un support de charge adapté pour recevoir un poids et monté mobile dans le sens vertical par rapport au bati, un système de liaison déformable reliant le support de charge et le plateau de pression et adapté pour pouvoir adopter au moins deux configurations, l'une dans laquélle il transmet au plateau de pression la force exercée par le poids sur le support de charge, une deuxième dans laquelle il interrompt cette transmission et libère le plateau de pression, des moyens d'entrainement agencés pour mouvoir ce système de liaison et l'amener d'une configuration à l'autre, enfin, des moyens de mesure des déplacements effectués par le plateau de pression. 5/ - Appareil selon la revendication 4,caractérisé en ce que le système de liaison reliant le support de charge et le plateau de pression est adapté pour pouvoir adopter une troisième configuration dans laquelle il exerce sur le plateau de pression une force dirigée vers le haut, le soulevant à une hauteur déterminée au-dessus du support de produit. 6/ - Appareil selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le système de liaison comprend une membrure inférieure à laquelle est suspendu le plateau de pression, et une membrure supérieure liée au support de charge, ces deux membrure s étant guidées pour pouvoir se déplacer verticalement sur des courses déterminées et agencées l'une par rapport à 11 autre, pour que la membrure supérieure vienne en appui avec la membrure inférieure lorsque ladite membrure supérieure parvient en partie basse de sa course. 7/ - Appareil selon les revendications 5 et 6 prises ensemble, caractérisé en ce qu'unie des membrures est pourvue d'une butée appelée à coopérer avec l'autre membrure en vue de soulever la membrure inférieure lorsque la membrure supérieure parvient en partie haute de sa course. 8/ - Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que la membrure inférieure est composée d'une tige verticale fixée au plateau de pression par son extrémité inférieure, d'une plaquSed'appui fixée sur cette tige à un niveau plus élevé, et d' une butée fixée sur ladite tige au voisinage de son extrémité supérieure, la membrure supérieure étant composée d'un plateau d'appui traversé par la tige sus-évoquée et situé à un niveau intermédiaire entre la plaqud'appui et la butée solidaires de cette tige, et de montants reliant rigidement ledit plateau d'appui au support de charge. 9/ - Appareil selon l'une des revendications 4, 5, 6, 7 ou 8, caractérisé en ce que les moyens d'entrain- ement comprennent un moteur electrique monté sur le bati et apte à entrainer une câme dans un lent mouvement de rotation autour d'un axe horizontal, ladite câme étant agencée pour prendre appui sous le support de charge ou sous une partie de la membrure inférieure en vue de les soulever ou de les libérer au cours de sa rotation. 10/ - Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de mesure sus-évoqués comprennent un capteur de déplacement, associé à la tige verticale sus-évoquée pour délivrer un signal électrique fonction des déplacements verticaux de celle-ci. 11/ - Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que le capteur de déplacement esteléctriquement relié à un dispositif d'enregistrement équipé d'un dérouleur de papier d'enregistrement à vitesse constante en vue de tracer la courbe des variations d'épaisseur du produit en fonction du temps. 12/ - Appareil selon les revendications qt 10 et Il prises ensemble, caractérisé en ce qu'il comprend un progrem- mateur auquel sont asservis le moteur électrique d'entraînement de la câme et le dérouleur du dispositif d'enregistrement susévoqués, ce programmaeurétant adapté pour conditionner le cycle suivant à partir de l'instant to de sa mise sous tension? mise en route du dérouleur de papier d'enregistrement et mise en route du moteur d'entrainement de la câme pour libérer la tige verticale et son plateau de pression; t2 : arrêt de ce moteur d'entraînement dans la position où le poids exerce son action sur le produit t3 : remise en route de ce moteur pour libérer la tige verticale et son plateau de pression ; t4 : arrêt de ce moteur pour laisser jouer l'élasticité du produit; t5 remise en marche dudit moteur pour soulever le plateau de pression et le remettre dans sa position initiale; t6 : arrêt du moteur, du dérouleur de papier d'enregistrement et du program meur.