Brevet FR2397154A1 — publié le 19790209

Cette invention concerne d'une manière générale la cuisson par microondes des produits biset conditionnés et plus particulièrement, l'application des micro-ondes pour la cuisson des petits pains bis et conditionnés. Puisque l'on sait que l'énergie des micro-ondes peut chauffer de nom creuses substances alimentaires, le plus souvent sans fournir de chaleur élevée nécessaire à la. surface pour les dorer, le produit bis et conditionné et le traitement par micro-ondes semblent parfaitement adaptés l'un à 11 autre. Dans les méthodes courantes de fabrication, on cuit les petits pains bis et conditionnés dans un four à basse température pendant 20 miautes, les températures des différentes zones variant de 93 à 1430 C. A titre comparatif, la cuisson complète des petits pains de même taille ne dure que 11 minutes et se fait à des températures de 193 à 2100 C. Les temps de cuisson plus longs des petits pains bis et conditionnés associés aux temps de refroidissement puis de réchauffage ultérieur des fours font de la méthode courante une opération trés onéreuse et trés peu rentable. Au cours d'une année type, une boulangerie industrielle de grande taille produit environ 18 millions de livres de petits pains bis et conditionnés (#8.106 kg) Compte tenu de tous ces facteurs ainsi que de la posaibilité de prolonger la date limite de stockage en retardant l'apparition des moisissures par l'application des micro-ondes, le processus de cuisson par micro-ondes des pains bis et conditionnés est à la fois important sur le plan industriel et pour le consommateur. L'invention sera l'eux comprise è la lecture de la description détailla qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif en se référant à la seule figure annexée qui représente une comparaison entre le processus de cuisson tradi tonnelle des petits pains bis et conditionnés et le processus de cuisson par microondes selon la présente invention. On a utilisé les composition et méthode suivantes typespour la prépara- tion des petits pains bis et conditionnés: COMPOSITION Pourcentage en poids Ingrédients basé sur la farine Levain Farine de froment, fleur, enrichie 70,00 Levure 2,75 Aliment pour la levure 0,50 Eau 40,00 Pat Farine de froment, fleur, enrichie 30,00 Sel 1,75 Dextrose (sec) 12,00 Matières grasses 7,50 Mono et diglycérides hydratés 1,50 Propionate de calcium 0,32 Eau 15,00 PREPARATION Les ingrédients du levain sont M'axés durant 4 minutes environ dans un malaxeur standard afin d'obtenir un levain de température approximative de 24,5 C que l'on laisse fermenter 4 heures environ. Puis l'on mélange le levain aux ingrédients de la pâte et on malaxe le tout durant 10 minutes environ afin d'obtenir une pâte à une température de l'ordre de 26,5 C. On laisse reposer la pâte pendant 5 à 10 minutes aupplémentaires, puis on la divise en morceaux pesant 14 onces à la douzaine (4 400g). On façonne les morceaux en boules rondes que l'on laisse reposer environ Minutes et que l'on place dans des moules ou bien dans les cartons. EIEMPLE. On va se reférer maintenant à la figure. Le levain et la pâte ont été préparés selon la méthode précédente, 10, et la pate a été divisée et façonnée en pains, 12, destinés à la fois au processus traditionnel et à celui par micro-ondes. La partie de droite de l'organigrame représente la méthode tradition nielle. Les petits pains individuels sont placés dans un moule, 14, puis mis à lever, 15, pendant 60 minutes environ, cuits, 16, durant 20 minutes, puis refroidis, 17, pendant 30 à 40 minutes. Ils sont ensuite démoulés et placés dans des cartons, 18, fournis par une machine de distribution de cartons, 19, ensachés 20, et placés sur des grilles permettant leur transport, 21. L'astérisque (*) indique que les ioules métalliques sont chargés et déchargés et que ce processus se produit six fois par cycle au cours de la méthode traditionnelle, avant le retour du moule pour le recos- mencement du cycle illustré par la ligne 13. Le nouveau processus par micro-ondes selon l'invention est représenté sur la partie gauche de l'organigramme. Une installation de distribution de cartons est mise en route, 22, et les pains, 12, sont chargés dans un emballage type 3 x 4, 23. Les cartons chargés sont soumis à un levage par micro-ondes de 14 A 16 minutes, en général de l'ordre de 15 minutes. Les pains levés par micro-ondes sont ensuite cuits, par micro-ondes, 25, dans le four à micro-ondes pendant 4 à 6 minutes, en général de l'ordre de 5 minutes. Les pains cuits par micro-ondes sont en général immédiatement enveloppés, 26, puis envoyés à travers un tunnel de rétrécissement 27, et placés sur une grille de transport, 21. Les avantages de ce dernier processus sont évidents: réduction du temps de traitement, réduction dee exigences de main-d'oeuvre, accroissement de la productivité, diminution de l'encombrement au sol, réduction de la surveillance de l'inventaire en cours de traitement, diminution des produits endommagée par suite d'une manipulation moindre que dans le cas des chargements et déchargements manuels, enfin démarrage et arrêt instantanés. En outre, la consommation énergétique est passée de l'ordre de 190 watt- heures par livre (4 450 g) pour le processus traditionnel à 60 watts heures environ pour le processus par micro-ondes. La main-d'ceuvre a été réduite de moitié grâce à la suppression des opérations manuelles de chargement et de déchargement, ce qui réduit le prix de revient global du produit et élimine le coût du moule de l'opé- ration. Son principal avantage est toutefois la prolongation de la date de stockage du produit pour une qualité supérieure ou équivalente è celle du produit traditionnel et à un moindre coût pour le consommateur. Le avantages tirés de la préparation de petits pains bis et conditionnés par micro-ondes avec des temps de cuisson tres rapides sont décrits ci-dessous sur la base de l'exemple précédent. Le traitement par micro-ondes ne dure que 20 minutes tandis que le traitement traditionnel est de l'ordre de 80 minutes. Il est en outre inutile de chauffer l'air entourant le produit à des températures élevées, car l'énergie des micro-ondes pénètre directement dans les pains et les cuit avec beaucoup d'efficacité.Un autre avantage important offert par cette méthode tient au fait que les pains sont direetesent cuits dans le récipient en carton dans lequel ils sont rendus, contrairement au cas des méthodes trazitionnelles qui > à cause des températures ambiantes élevées nécessaires, contraignent à une cuisson dans des moules métalliques et donc au transfert antérieur des pains dans leur emballage de distribution. La sélection de la fréquence micro-ondes adéquate a également été un autre facteur de réussite de cette série d'expériences. Les premières expériences ont été réalisées à la fréquencé la plus courante de 2450 MHz et bien que le produit obtenu fbt un bon produit, il se posait un problème d'uniformité. Ceci se manifestait par une cuisson insuffisante des deux pains centraux dans l'emballage type 3 x 4. Le passage à une fréquence micro-ondes plus basse de 915 EEX a permis de résoudre ce problème d'uniformité grace à la longueur drondes plus grande. On a découvert également que l'association de puissances micro-ondes 915 ME: et 2450 MHz dans le rapport approximatif 50/50 permettait également l'obtention de bons produits unifor- mes. Il est toutefois à noter qu'un abaissement de la fréquence de 915 ME: bien en-deça' de ce rapport créerait à nouveau des problèmes d'uniformité, même si la quantité totale de puissance micro-ondes est maintenue. On a déterminé que la quantité de puissance micro-ondes nécessaire pouvait être maintenus assez faible et fixée en moyenne à 650 vatts environ par ballage de 14 onces de 12 pains pendant le temps de cuisson recommandé de 5 minutes. Les niveaux de puissance compris entre 600 et 700 watts permettent d'obtenir une cuisson uniforme sans surreillance. Ces puissances représentent un intervalle de densité d'énergie de 45,5 à 79,6 wattsheures par livre et de 61,6 vattsheures dans le cas du temps de cuisson recommandé. Bien que des puissances d'entrée supérieures ou inférieures ainsi que des temps de cuisson plus longs ou plus courts soient possibles ce choix peut soulever des problèmes, en particulier celui de l'uniformité de la cuisson, qu'il vaut adieux éviter.Bien qu'il puisse être souhaitable de répartir également la paissance micro-ondes entre les fréquences 915 et 2450 ME:, il est à noter qu'une utilisation supérieure ou bien complète de la puissance à la fréquence 915 ME peut être une possibilité de maintien des coûts d'équipement d un niveau bas et peut permettre une protection plus facile contre les fuites de micro-ondes. On a réalisé un certain nombre d'essais sur l'influence des conditions ambiantes sur le produit. En général, la température de l'air dans le four à microondes ne dépassait pas 540 c D'une façon gdnerale, des températures ambiantes élevées de l'ordre de 43 à 540 C donnaient de meilleurs résultats que des températures inférieures. Le taux d'humidité relative fut dans la plupart des cas maintenu à un niveau asses élevé, de l'ordre de 70% En résuaé, on a obtenu de bons résultats en cuisant les petits pains bis et conditionnés dans le récipient en carton, dans lequel ils sont vendus, par l'application de micro-ondes cosse source de chaleur unique à une densité d'énergie de l'ordre de 61,6 wattsheures par livre pendant 5 minutes environ. On a découvert, il y a déjà quelque temps, que les micro-ondes pouvaient Outre utilisées peut la destruction des moisissures et bactéries. Bien que cela soit vrai il est difficile dXappliquer en pratique cette découverte car la destruction des microorganismes pendant le cycle de cuisson ne protège pas le produit fini contre la réinoculation pendant le refroidissement, avant l'emballage final. On a tenté de résoudre ce problème en essayant tout d'abord de cuire le produit dans l'emballage scellé ou partiellement scellé. Ce prodécé s'est révélé inadéquat car le condensat dégagé pendant la cuisson s'accumulait dans l'emballage, laissant la surface des pains souillée, le matériau d'emballage détrempé ainsi que des gouttes de condensat partout. On obtint un résultat réellement satisfaisant en cuisant tout d'abord les pains dans leur carton dans le système à micro-ondes, puis en les enveloppant rapidement avec un film et en faisant passer le produit à travers un tunnel de rétrécissement. Dans ce cas, la cuisson par micro-ondes détruit tous les organismes présents, tandis que l'association de l'emballage à chaud et la chaleur du tunnel de rétrécissement ont pour but d'empécher la recontamination par les spores de moisissures en suspension dans l'air. On a utilisé, pour la wenipulation de la fournée et du film thermorétractable une bote en carton à doubles parois avec un revêtement "Letgo" fabriquée par Lowe Paper et un film theriorétractable de polybutylène pour l'emballage, fabri- pué par Mobil Chemicals. Un essai de cuisson par micro-ondes et de stockage à grande échalle fut entrepris après la réussite des premières expériences ci-dessus décrites. L'essai compare la durée de stockage des petits pains bis et coMition- nés préparés par la méthode traditionnelle (série C) à celle des petits pains cuits par micro-ondes emballés soit chauds dans le film thermorétractable de polybutylène (série S) ou froids dans un sac de polyéthylène (série P). En outre, la moitié des échantillons de chaque série fut délibérement contaminée par des spores de moisis sures. Les échantillons témoins et ceux cuits par micro-ondes et emballée dans le sac de polyétbylène furent inoculés après 30 minutes de refroidissement; les échantillons cuits par micro-ondes et devant entre enveloppés dans le film thermorétractable furent inoculés encore chauds juste avant l'emballage.En outre, la moitié de tous les échantillons contenaient la quantité normale de propionate tandis que l'autre moitié n'en contenait que 25 %. Les petits pains avaient été préparés selon la composition traditionnelle, puis cuits 20 minutes dans le cas des témoins et 5 minutes dans le cas des échantillons par micro-ondes. Le tableau I regroupe les résultats en termes d'apparition des moisissures. Tableau 1 : Développement des moisissures au bout d'un mois : petits pains bis et conditionnés. N Code Cuisson Température Type Quantité de Spores de Nombre d'échantillons % code présentant d'emballage d'emballage propienate moisissures présentant une une poussés de inoculées poussée de moisissures moisisoures Cla Témoin froid sao polyé- Elevés Oui 11 84,6 thylène aveo lien torsadé C1b " " " " Non 2 20.0 C2a " " " Faible Oui 11 84,6 C2b " " " " Non 1 9,1 Pla micro- froid " Rlevés Oui 14 93,3 cndes P1b " " " " Non 2 12,5 P2a " " " Faible Oui 12 80,0 P2b " " " " Non 8 53,3 S1a " oheud film thermo- Rlevés Oui 1 6,7 S1b " " rétractable " Non 2 13,3 de polyéthy S2a " " lène Faible Oui 5 33,3 S2b " " " " Non 10 66,7 Réoultats par type d'emballage : Série code C - témoine - 25 échantillons : 53,2 % moisis Série code P - polyéthylène - 36 échantillons : 59,0% mioro-ondes moisis Série code S - filmthermo- - 18 échantillons : 30,0 % rétractable/ moisis mioro-ondes Bien que ces résultats révèlent une diminution notable de poussée des moisissures grEce & i l'association de la cuisson par micro-ondes et de l'emballage sous fi thermorétractable, en particulier dans le cas d'utilisAtion d'une quantité traditionnelle de propionate, il est important de noter que les premières apparitions de moisissures ont été décelées sur les témoins au bout de 12 jours, à la fois sur un grand nombre d'échantillons contenant une quantité élevée et une quantité faible de propionate.Ce n'est toutefois qu'au bout de 18 jours de stockage des échantillons micro-ondes/film thermorétractable que la première poussée de moisissure a été constatée sur un échantillon contenant une faible quantité de propionate et au bout de 27 Jours pour le premier échantillon contenant une quantité élevée de propionate. in résumé, la durée de stockage des petits pains bis et conditionnés a été prolongée d'au moins une semaine dans le cas de la technique d'emballage du produit encore chaud dans un film thermorétractahle par passage à travers un tunnel de rétrécissement. On peut en outre conserver le niveau normal de propionate dans le produit. L'association de ce processus rapide de cuisson par micro-ondes à une technique identique de levage des petits pains bis et conditionnés offre de grands avantages. Ceci permet l'obtention d'un système continu et automatisé, du façonnage aux étapes finales d'emballage. Le levage par micro-ondes réalisé au cours des essais a donné de bons résultats à la fréquence de 915 ME: avec des niveaux de puissance de l'ordre de 85 à 150 watts par carton de 14 onces durant 7 à 12 minutes et de préférence 100 watts par carton de 14 onces durant 10 minutes environ. Ces valeurs correspondent à un intervalle de deneités d'énergie de il à 34 mattsbeures par livre et pour les valeurs reconandées une densité de 19,0 'att-heures par livre. Le processus ci-dessus décrit se traduit par un système industriel présentant de nombreux avantages par rapport aux systèmes actuels. Le système à micro-ondes est beaucoup plus rentable du point de vue wain-d'oeuvre et temps. L'ap- pareillage à micro-ondes nécessaire à l'industrialisation du nouveau processus consisterait probablement soit en un transporteur en ligne droite simple à deux zones soit en deux transporteurs en ligne droite en tandem destinés à la corande des différentes exigences de puissance et conditions ambiantes utilisées au cours du levage et de la cuisson. Bien que certaines boulangeries diffèrent par les détails, les opérations fondamentales restent les mimes et la plupart des systèmes actuels utilisent une main-d'ceuvre imp9rtante, dont la plus grande partie est utilisée pour le transfert des moules métalliques d'une opération à l'autre. Le niveau élevé d'automatisation possible avec le système à micro-ondes supprime une grande partie de ce travail, en particulier en raison de la possibilité de levage et de cuisson du produit dans le carton de distribution. Certains coûts sont difficiles à évaluer, par exemple, les colts des moules, qui comprennent non seulement les prix de revient des moules même ainsi que des ioules de rechange, mais également le coat du lavage, de la manipulation, du polissage etc... De s8ne, d'autres facteurs ne sont pas inédiatement décelables, par exemple, le fait que la chaleur instantanée des micro-ondes supprime le chauffa- ge et le refroidissement de longue durée associés aux fours traditionnels. Ce processus présente également l'avantage de permettre une correction rapide des erreurs de production avec un inventaire au cours du traitement relativement trés petit. Il ne faut pas oublier non plus les avantages industriels et commer- ciaux de ce procédé qui profitent en dernier ressort au consommateur. Il est bien évident que la description qui précède n'a été donnée qu'd titre d'exemple non limitatif et que d'autres variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. RDICATIONS 1. Méthode de cuisson des petits pains bis et conditionnés et autres produits similaires comprenant les étapes de préparation de la pâte et le façonnage des petits pains individuels, et caractérisée par les étapes suivantes : introduction de ces petits pains dans des cartons, levage des pains par l'énergie des micro-ondes durant un temps effectif et cuisson des pains levés par une quantité effective d'énergie de micro-ondes durant un temps effeotif. 2. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'énergie des micro-ondes utilisée au cours des étapes de levage et de cuisson a une fréquence de 915 Ez. 3. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'énergie des micro-ondes utilisée au cours des étapes de levage et de cuisson a une fréquence de 2450 MEP. 4. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'énergie des micro-ondes utilisée au cours des étapes de levage et de cuisson est une association des fréquences de micro-ondes 915 ME: et 2450 SHb. 5. Méthode selon la revendication 4, caractérisée en ce que lténergie des micro-ondes utilisée au cours des étapes de levage et de cuisson est une association de puissances de micro-ondes à 915 et 2450 MHz dans le rapport approximatif 50/50. 6. Méthode selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'énergie des micro-ondes est composée en majorité de puissance à 915 MHi. 7. Méthode de diminution du temps de traitement des petits pains bis et conditionnes et de prolongement de la date limite de stockage des dits petits pains, caractérisée par le fait qutaprès la préparation de la pâte et façonnage des petits pains individuels à partir de cette pâte, on procède à l'introduction des petits pains dans le carton de distribution, à la cuisson et au levage des petits pains dans le carton par unequantité effective d'énergie de micro-ondes durant un temps effectif et à l'emballage rapide des petits pains encore chauds dans le carton à 1 aide d'un film thermorétractable dans un tunnel de rétrécissement. 8. Méthode de traitement des petits pains bis et conditionnés comprenant les étapes de préparation de la pâte et de façonnage des petits pains individuels, caractérisée par le fait qu'elle comprend ensuite les étapes d'introduction des petits pains dans des cartons de distkibution, de levage des pains durant 7 à 12 minutes par application de micro-ondes à une fréquence effective et à une densité d'énergie effective et de cuisson des petits pains durant 4 à 6 minutespar l'énergie de micro-ondes à une densité d'énergie effective. 94 Méthode selon la revendication 8, comprenant en outre l'étape d'emballage des petits pains cuits encore chauds à l'aide d'un film thermorétractable, avec passage des petits pains enveloppés dans leurs cartons à travers un tunnel de rétrécissement. 10. Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'énergie de levage par micro-ondes a une fréquence de 915 ME: et une densité d'énergie de l'ordre de 11 a' 34 wattsheures par livre. 11. Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'énergie de cuisson par micro-ondes a une fréquence de 915 MHz. 12. Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'énergie des micro-ondes est une association des fréquences 915 et 2450 MHz. 13. Méthode de prolongation de la date limite de stockage des petits pains bis et conditionnés, caractérisée par le fait qu'elle comprend les étapes suivantes: lise en carton des petits pains façonnés à partir d'une pute, levage des pains par de l'énergie de micro-ondes, cuisson des pains par de l'énergie de micro-ondes, emballage des petits pains encore chauds à l'aide d'un film thermorétractable, et passage des pains à travers un tunnel de rétrécissement. 14. Méthode selon la revendication 13, caractérisée en ce que le temps de levage est de l'perdre de 7 à 12 minutes avec application de micro-ondes à 915 ME: à une densité d'énergie de l'ordre de 11 à 34 'rattieures par livre. 15. Méthode selon la revendication 14, caractérisée en ce que l'énergie de cuisson par micro-ondes est appliquée durant 4 à 6 minutes à des densités d'énergie comprises entre 47,6 et 76,2 vattsheures par livre. 16. Méthode selon la revendication 14, caractérisée en ce que la dite énergie des micro-ondes a une fréquence de 915 MHs. 17. Méthode selon la revendication 13, caractérisée en ce que l'énergie des micro-ondes est une association des fréquences 915 et 2450 ME:. 18. Méthode de cuisson des petits pains bis et conditionnés et autres produits similaires, comprenant les étapes de préparation de la pâte et de façonnage des petits pains individuels, et caractérisée par les étapes suivantes: introduotion des pains façonnés dans les cartons, levage des petits pains durant un temps effectif et cuisson des pains levés par de l'énergie de micro-ondes durant un temps effectif.