Brevet FR2431261A1 — publié le 19800215

La présente invention se rapporte au blanchiment et a la cuisson de denrées alimentaires, notamment de légumes destinés à servir de garniture pour potages déshydratés classiques et instant Les légumes déshydratés jouent un rôle important dans les formules de potage du point de vue du goût et de l'aspect. Ils sont généralement séchés a l'air chaud s'ils doivent entrer dans la composition de potages déshydratés classiques. Quand une qualité supérieure est désirée, les légumes sont sechés par lyophilisation Cette technique respecte au mieux leurs forme; texture et couleur. Elle préserve également leurs armes et leur capacité de réhydrata tion. Classiquement les légumes destinés a être ensuite déshydrati a l'air chaud ou par lyophilisation sont blanchis a l'eau ou a la vapeur a pression atmosphérique, ou en autoclave sous pression supérieure a la pression atmosphérique. Une cuisson peut etre en visagée par prolongement du temps de blanchiment. Pendant la cuisson, et a un degré moindre pendant le blanchiment, un lessivage important intervient qui diminue sensiblement la teneur en matière. sèches du légume, celui-ci perdant une partie de la plupart de ses substances solubles, notamment les sucres. Par ailleurs la déshydratation est habituellement accompagnée d'une altération sensible de la couleur. Nous avons trouvé que les pertes en matières sèches des légumes déshydratés peuvent être réduites au minimum, la quasitotalite des matières solubles étant conservées. Nous améliorons ainsi sensiblement l'aspect et les qualités nutritionnelles et aro: tiques des légumes secs tout en augmentant le rendement. La durée de vie du produit sec est également augmentée. La durée nécessaire a la lyophilisation est nettement diminuée. Ces améliorations ont été obtenues en effectuant les traitements thermiques par application de micro-ondes. L'application de micro-ondes au blanchiment ou à la cuisson d'aliments dont la teneur en eau est importante, en particulier les légumes, soulève des difficultés. L'échauffement rapide à coeur conduit a la libération de l'eau de constitution des aliments sous forme gazeuse. Ces derniers se déshydratent et présentent rapidement des traces de brûlures. Nous avons trouvé que l'application de micro-ondes sous pression permet de réaliser le blanchiment et la cuisson en palliant les inconvénients de la technique. Nous profitons de ces avantages au niveau du séchage. La mise en oeuvre d'une contre-pression a déjà été proposée pour éviter l'eclatement des emballages dans le cas du traitement de stérilisation des produits conditionnés en sachets plastique hermétiquement clos. Cependant, le problème n'a pas été jusqu'ici résolu de façon totalement satisfaisante, si bien que l'application de micro-ondes a été limitée aux traitements haute température brève durée pour la stérilisation sans qu'un blanchiment ou une cuisson n'intervienne. L'invention concerne un procédé de préparation d'aliments, notamment de légumes blanchis ou cuits déshydratés destinés à servir de garniture pour préparations culinaires à cuire ou instantanées, caractérisés en ce que le blanchiment ou la cuisson ont lieu à l'étouffée dans l'eau de constitution de l'aliment dans une enceinte sous pression d'air de 0,5 à 3 barsabsoluidans laquelle les aliments sont soumis à un rayonnement de courte longueur d'onde ou micro-ondes. Le procédé selon l'invention peut s'appliquer à toute sorte d'aliment d'origine végétale ou animale. Il s'avère particulièrement intéressant pour les légumes, aussi bien à feuilles, tiges ou fleurs, par exemple poireaux, persil, choux verts, choux fleurs, choux de bruxelles, qu'a racines ou tubercules, tels que carottes, céleris etc... Les légumes sont parés, lavés, puis selon les besoins, découpés en dés d'arete comprise entre 4 etlO mm. Les dés sont placés dans des plateaux en matière plastique transparente aux micro-ondes, par exemple en makrolon.Ces plateaux portent une charge de 2 à 4 kg, les légumes étant disposés en une couche de 2 à 3 cm. Les valeurs ci-dessus de dimension des dés, charge par plateau et épaisseur de la couche de légumes se sont avérées permettre une absorption homogène de l'énergie micro-ondes dans la bande de fréquence 2450 + 50 MHz lors des traitements thermiques des légumes. I1 conviendrait de prévoir des charges de 6 à 10 kg de légume en dés disposés en une couche de 7 à 10 cm Si les micro-ondes étaient émises dans la bande de fréquences 915 t 25 MHz. Si on traite par exemple des choux de bruxelles, ceux-ci sont parés, lavés et laissés entiers. Une charge de 1,5 à 2 kg par plateau permet une répartition homogène de l'énergie micro-ondes dans la bande de fréquences 2450 t 50 MHz. Le blanchiment ou la cuisson s'effectuent dans tout appareil convenable comportant une enceinte hermétique munie d'une amenée d'aS d'un dispositif régulateur de pression et équipée d'applicateurs micro-ondes reliés par des guides d'ondes à un (des) générateur (s) hyperfréquences. La configuration de l'enceinte et des applicateurs est étudiée pour que les pertes d'énergie soient réduites au minimum, l'enceinte jouant le role de cavité multimode et que la répartition de l'énergie micro-ondes soit homogène sur les plateaux. La puissance micro-ondes appliquée n'est pas déterminante. Elle peut varier, une augmentation de celle-ci permettant d'augmenter le débit horaire, I1 est souhaitable de concevoir une enceinte dont les dimensions soient suffisantes pour qu'elle puisse jouer le rôle de cavité multimode dans les bandes de fréquences 2450 + 50 MHZ et 915 + 25 MHz. Selon un premier mode de mise en oeuvre discontinu, par charges, une charge est introduite dans l'enceinte, l'air admis pour régler la pression, les micro-ondes sont appliquées, l'autoclave est remis à la pression atmosphérique, la charge enlevée et une nouvelle charge introduite. I1 est préférable d'opérer en continu dans un appareil représenté de façon schématique et à titre d'exemple surIe dessin annexé dans lequel la figure 1 est une coupe en élévation d'un autoclave de blanchiment et de cuisson en continu par micro ondes selon I.I. de la figure 2 la figure 2 est une coupe transversale selon II.II de l'appareil représenté à la figure 1 la figure 3 est une coupe horizontale selon III.III de l'appareil représenté à la figure 1. Sur le dessin, 1 représente un générateur d'hyperfréquences relié à un guide d'onde 2 de section intérieure rectangulaire. Le guide d'onde 2 est relié à l'applicateur 3. Des fenêtres d'étanchéité 21, en matériau transparent aux micro-ondes sont prévues pour permettre le passage du guide d'onde dans l'enceinte. L'énergie est rayonnée vers les plateaux 4 cheminant à travers l'enceinte 5 sur une bande transporteuse 6. Les plateaux 4 sont introduits dans le sas d'entrée 7 par la porte 8, la porte 9 étant fermée. La porte 8 est vérrouillée. Le sas 7 est mis sous pression (l'arrivée d'air est numérotée 10). La porte 9 s'ouvre, un plateau est mis sur la bande transporteuse 6 et la porte 9 se referme. Le sas d'entrée est alors purgé en 11 pour permettre l'entrée d'un nouveau plateau. La vitesse de la bande transporteuse 6 est réglée pour que le produit à traiter soit maintenu dans l'autoclave pendant la durée du blanchiment ou de la cuisson. En fin d'opération, les plateaux quittent l'enceinte par le sas de sortie 12. Sont utilisés à cette fin : un système de portes 13 et 14, une amenée d'air 15 et une purge 16 qui permettent d'effectuer les opérations inverses de cela décrites à propos du sas d'entrée 7. Lorsque la pression d'air est réglée à une valeur comprise entre 0,5 et 3 bars absolus,les traitements thermiques s'effectuent dans de bonnes conditions en 4 a 10 minutes selon le légume traité et l'effet recherché. La température dans la couche de légumes atteint 95 a 105 C pour un blanchiment et 120 à 130 C pour une cuisson. Selon un mode d'exécution, on utilise des couvercles adaptéE plateaux (non représentés sur le dessin), en même matière que ceuxci et par conséquent transparents aux micro-ondes. La vapeur généra par le produit se condense sur les couvercles. Ce procédé présente deux avantages il permet d'éviter la déshydratation de la couche superficielle de légumes, la pression d'air dans l'appareil étant en effet insuffisante pour réduire significativement le flux- de vapeur venant du produit les gouttes d'eau très chaude (température supérieure a 1000C permise par la pression) qui tombent des cou vercles sur le produit participent activement à son blanchiment ou à sa cuisson. Selon un second mode d'exécution qui est préféré, on utilise des plaques de verre thermo-résistant (non représentées au dessin) disposees sur les plateaux ou, mieux, à l'intérieur de l'enceinte formant un faux-plafond au-dessua de la bande transporteuse 6. Dans les deux cas, les plaques de verre sont au contact des plateaux. Elles peuvent etre éventuellement remplacées par tout dispositif assurant le même effet. On comprendra que les couvercles ou plaques permettent la condensation- de la plus grande partie de la vapeur s'échappant des légumes et le retour de leur propre-eau vers les légumes. On évite ainsi une trop forte diffusion de vapeur dans l'enceinte et que l'energie micro-ondes serve à chauffer la vapeur dans toute l'enceinte avec comme conséquences le risque de détérioration des fenêtres d'étanchéité au niveau du guide d'ondes par l'action conjointe de la chaleur et de la pression, ainsi que la perte d'energie et les perturbations du champ. Les légumes sont blanchis ou cuits " l'étouffée", c'est à dire dans leur propre eau sans l'intervention d'eau ou de vapeur extérieure. Après blanchiment, les légumes sont rapidement transférés dans un sécheur à air chaud et déshydratés. Ils peuvent subir un traitement analogue après cuisson, mais il est préférable de les surgeler afin de les lyophiliser et les utiliser comme garniture pour potages instantanés. Etant donné qu'il faut purger le sas de sortie 12 pour en extraire un plateau, il est grandement avantageux d'en accélérer la décompression en y adjoignant un condenseur sous vide. Le condenseur permet de doubler la quantité d'eau extraite des légumes pendant la décompression du sas de sortie. Le coût de la déshydratation est ainsi diminu8. Le condenseur permet également de refroidir très rapidement les légumes blanchis ou cuits. I1 s'en suit une amélioration sensible de la couleur du produit, en particulier lorsqu'il s'agit de feuilles. L'invention peut aussi être utilisée avec profit pour blanchir ou cuire des légumes prédeshydratés. Dans ce cas, un sécheur à lit fluidisé lui est associé. Sécheur, enceinte de chauffage par application de micro-ondes et condenseur sous vide constitutent un ensemble capable de blanchir ou cuire des légumes dont la teneur en matières sèches est, par exemple, portée de 10 % à 32 %. Les avantages d'un tel procédé sont évidents pour qui veut obtenir des légumes déshydratés. Les exemples non limitatifs suivants illustrent la manière dont le procédé de l'invention peut être mis en oeuvre. EXEMPLE 1 Des lots de carottes et de poireaux furent parés manuellement, lavés dans un laveur AUBER constitué d'un bac à insufflation d'air, découpés en dés de 4,7 mm (carottes) ou en morceaux de 10 mm de côté (poireaux) à l'aide d'une machine URSHELL,-- puis subdivisés chacun en 3 lots destinés 9 être cuits ou blanchis respectivement a) par micro-ondes sous pression d'air b) à la vapeur sous pression atmosphérique, et c) à l'eau bouillante sous pression atmosphérique. Les conditions opératoires étaient les suivantes a) Traitements thermiques par application de micro-ondes Puissance micro-ondes 10 kW a 2450 MH . Pression d'air absolue dans l'enceinte 2 bars w Présence dans l'enceinte de plaques de verre thermo résistant disposés au dessus du convoyeur en une sorte de faux-plafond venant au contact des plateaux. . Débits horaires 3 75 kg dans le cas d'un blanchiment de carottes ) 62 kg dans le cas drune cuisson . Débits horaires ) 50 kg dans le cas d'un blanchiment de poireaux. 42 kg dans le cas d'une cuisson b) Traitements thermiques à la vapeur . Détente directe de vapeur à la pression atmosphérique dans un autoclave OLSA, contenance 120 litres, muni d'un couvercle non étanche. . Une charge de 7,5 kg de carottes ou de 5 kg de poireaux a été introduite dans l'autoclave . Temps nécessaires aux traitemolts thermiques des carottes 3 minutes dans le cas d'un blanchiment, 15 minutes dans le cas d'une cuisson . Temps nécessaires aux traitements thermiques des poireaux 4 minutes s'il s'agit d'un blanchiment, 8 minutes s'il s'agit d'une cuisson. c) Traitements thermiques à l'eau bouillante . Ils furent effectués dans une petite bassine à pression atmosphérique (chauffage vapeur double paroi). . Une charge de 7,5 kg de carottes a été plongée dans un poids égal d'eau bouillante. Une charge de 15 kg de poireaux a été plongée.dans 10 kg d'eau bouillante. . Temps nécessaires aux traitements thermiques des carottes 2 minutes dans le cas d'un blanchiment, 12 minutes dans le cas d'une cuisson. . Temps nécessaires aux traitements thermiques des poireaux 4 minutes s'il s'agit d'un blanchiment, 7 minutes s'il s'agit d'une cuisson. Les résultats obtenus ont été les suivants I CAROTTES 1. Bilans matières Les rendements en matières sèches à l'issue des traitements thermiques ont été calculés comme étant égaux aux rapports poids de matières sèches dans les 18gumes traités poids de matières sèches dans les légumes crus Des trois ) de blanchiment ou de cuisson : par micro ondes sous pression d'air, à la vapeur sous pression atmos phérique et à l'eau bouillante sous pression atmosphérique, c'est le premier qui a conduit aux bilans matières les plus avantageux. Par rapport à la vapeur, les micro-ondes ont permis un gair moyen en matières sèches d'environ . 5 % pour un blanchiment, .13 % pour une cuisson. Par rapport à l'eau bouillante, les micro-ondes ont permis un gain moyen en matières sèches d'environ .29 % pour un blanchiment, .40 % pour une cuisson. 2. Composition chimique des carottes traitées par micro-ondes A l'analyse des constituants chimiques des carottes blanchie ou cuites, il est apparu que les carottes traitées aux micrc ondes conservaient l'intégralité de leurs substances nobles, protides et glucides. 3. Examens organoleEtigues Plusieurs dégustations réalisées sur une durée de 6 mois ont fait apparaître que la couleur, la fraîcheur et la tendreté des carottes blanchies ou cuites par micro-ondes sont supérieures à celles des carottes blanchies ou cuites à la vapeur ou à l'eau bouillante. Les écarts de qualité vont croissants en fonction du temps, les carottes traitées par micro-ondes conservant bien leur qualité d'origine alors que celle des autres se dégrade sensiblement. II POIREAUX 1. Bilans matières Comme pour les carottes, nous avons constaté que les traite ments thermiques par micro-ondes conduisent aux bilans matières les plus avantageux. Par rapport à la vapeur, les micro-ondes ont permis un gain moyen en matières sèches d'environ . 18 % pour un blanchiment, . 17 % pour une cuisson. Par rapport à l'eau bouillante, les micro-ondes ont permis un gain moyen en matières sèches d'environ . 38 % pour un blanchiment, . 91 % pour une cuisson. 2. Comqosition chimigue des Eoireaux traites aux micro-ondes A l'analyse des constituants chimiques des poireaux blanchis ou cuits, il est apparu que les teneurs respectives en proté ines et glucides des poireaux traités aux micro-ondes, à la vapeur et à l'eau bouillante rendraient parfaitement compte des bilans matières exposés ci-dessus. 3. Examens organoleptiques Des dégustations réalisées sur une durée de 9 mois ont fait a] paraître que la sapidité des poireaux traités aux micro-ondes est tres supérieure à celle des poireaux traités à la vapeur ou a l'eau bouillante. EXEMPLE 2 Des lots de céleris-raves, poireaux et carottes ont été parés manuellement, lavés dans un laveur AUBER et découpés en dés d 4,7 mm par machine URSCHELL, puis subdivisés chacun en 3 lots destinés à être cuits respectivement a) par micro-ondes sous pression d'air b) à la vapeur sous pression atmosphérique c) à l'eau bouillante sous pression atmosphérique Les conditions de cuisson ont été identiques à celle décrites dans l'exemple 1. Après cuisson, les produits ont été rapidement transférés dar des plateaux de surgélation a ailettes aluminium servant également à la lyophilisation, chaque plateau étant chargé à poids d'eau égal. La surgélation a eu lieu dans un appareil BBC à circulation d'air froid, la température de -40 C étant atteinte a coeur 4 heures. Pour la lyophilisation, nous avons utilisé un appareil ROSSI CATELLI dont les performances étaient . Capacité d'évaporation horaire a -45 C : 2,5kg . Capacité de charge par cycle : 18 kg de lég'ge . Chauffage : 2 résistances éléctriques en s de 2000 W chacun L'appareil a reçu deux plateaux par cycle de lyophilisation, chaque plateau contenant des légumes ayant subi un type de cuisson différent. La température des plaques chauffantes est restée constante, 65 650C environ, la lyophilisation s'effectuant durant la nuit. Deux sondes Fer/constantan reliées à un enregistreur potentiomètrique MECI ont permis de déterminer les courbes de montée en température des produits, lesquelles nous ont permis d'en évaluer les temps de déshydratation. Les résultats obtenus ont été les suivants I POIREAUX La cuisson aux micro-ondes a légèrement accéléré la lyophili sation. Durée du cycle de Durée du cycle de Durée du cycle de lyopbilisation lyophilisation lyophilisation après cuisson aux après cuisson à la après cuisson a micro-ondes vapeur l'eau bouillante 16 h 30 17 h 20 h II CELERIS La cuisson aux micro-ondes a fortement accéléré la lyophilisation I Durée du cycle de Durée du cycle de Durée du cycle de lyophilisation lyophilisation lyophilisation après cuisson aux après cuisson & la après cuisson à micro-ondes vapeur l'eau bouillante 14 h 18 h 17 h Le lot de céleris cuits aux micro-ondes contenait 7,14 kg d'eau et celui cuit à l'eau bouillante seulement 6,98 kg d'eau; Cette situation nous amène à penser qu'il faut chercher une explication a l'accélération de la lyophili sation après cuisson aux micro-ondes au niveau de la structure même du légume cuit. III CAROTTES La cuisson aux micro-ondes a fortement accéléré la lyophi sation. Durée du cycle de Durée du cycle de Durée du cycle de lyophilisation I lyophilisation lyophilisation après cuisson aux après cuisson a la après cuisson a micro-ondes vapeur l'eau bouillante 12 h 30 16 h 15 h Un lot de carottes cuit aux micro-ondes a été refroidi sc vide jusqu'a atteindre une température de 20 C. Cette op! ration a entraîné un gain d'environ 2 heures sur le cycle lyophilisation. EXEMPLE 3 Des poireaux ont été parés manuellement, lavés dans un lc AUBER et coupés en morceaux de 10 mm de côté a l'aide d' machine URSHELL comme il est décrit à l'exemple 1. Les poireaux ont été subdivisés en deux lots destinés . l'un à être cuit par application de micro-ondes sous pression d'air, L'autre a être cuit par application de micro-ondes sous pression d'air puis immédiatement refroidi à l'aide d'un condenseur sous vide associé au sas de sortie. Les conditions opératoires de la cuisson par micro-ondes étaient identiques à celles décrites dans l'exemple 1. Les résultats obtenus ont été les suivants I COULEUR DES POIREAUX NON REFROIDIS SOUS VIDE Immédiatement après qu'ils aient quitté le sas de sortie, les poireaux non refroidis sous vide avaient une température comprise entre 90 et 95 C. En se refroidissant lentement dans l'air ambiant ils prenaient rapidement une couleur foncée dûe à la dégradation de leurs chorophyles. II COULEUR DES POIREAUX REFROIDIS SOUS VIDE Immédiatement après qu'ils aient quitté le sas de sortie, la température des poireaux refroidis sous vide ne dépassait pas 65 C. Leur couleur ne se dégradait pas pendant leur refroidissement dans l'air ambiant. Elle était très voisine de celle des poireaux crus. EXEMPLE 4 Des carottes ont été épluchées à la parmentière, parées manuellement, lavées puis coupées en cubes d'arête 4,7 mm avec la machine URSHELL. Elles contenaient 10 % environ de matières sèches. Les morceaux de carottes ont été transférés dans un sécheur par fluidisation ESCHER WYSS, alimenté en air chauffé à 950C. La température de l'air au dessus du lit fluidisé était égale à 330C. La température des carottes n'a jamais dépassé 400C. A la sortie du fluidiseur, les cubes de carottes avaient perdu 65 % de leur poids en eau, ce qui portait leur contenu en matières sèches à 28,5 %. Immédiatement après avoir été préséchées, les carottes coupées ont été blanchies par ipplication de micro-ondes et refroidies sous vide dans le sas de sortie. Pendant ces opérations, les carottes préséchées ont perdu 10 % de leur poids en eau. Leur contenu en matières sèches a été porté à 32 %. Les cubes de carottes préséchées et blanchis n'étaient pas racornis, étaient souples, humides sous le doigt, n'adhéraient pas les une aux autres et ne présentaient pas de parties dures ou surchauffées. Une association de technologies telle que décrite dans l'exemple 3 peut s'appliquer avec profit à la production de légumes prédéshydratés et précuits destinés à être lyophilisés pour servir de garniture dans des potages instantanés. EXEMPLE 5 Des choux de bruxelles ont été parés et lavés puis blanchis à l'aide du cuiseur dans les conditions de fonctionnement suivantes a) - puissance micro-ondes 10 kw - pression d'air de 1 bar (pression atmosphérique) Les choux ont été correctement blanchis en 6 minutes, avec une charge de 1,5 kg par plateau, muni d'un couvercle en makrolon b) - puissance micro-ondes 10 kw. - pression d'air de 2 bars absolus. Les choux ont été correctement blanchis en 4 minutes 15 secondes avec une marge dc 1,7 Kg par plateau, les plateaux étant munis de leurs couvercles. Le traitement thermique sous pression a permis d'augmenter le débit du cuiseur micro-ondes. RFVENDICATIONS 1. Procédé de préparation d'aliments, blanchis ou cuits deshydratés destinés à servir de garniture pour préparations culinaires c. cuire ou instanées, caractérisé en ce que l'on blanchit ou cuit l'aliment éventuellement partiellement deshydraté, à ltétouf-fée dans l'eau de constitution de l'aliment, dans une enceinte sous pression d'air de 0,5 à 3 bars absolus dans laquelle ltaliment est soumis à un rayonnement de courte longueur d'onde ou micro-ondes et qu'on le sèche sous vide. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 1' enceinte est prévue pour se comporter comme cavité multimode dans. les bandes de fréquences 2450 + 50 PEIz et 915 + 25 MHz. 3. Procédé selon la revendicatioa 1, caractérisé en ce que le temps de séjour du produit dans l'enceinte est compris entre 4. et 10 minutes. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les aliments destinés à être blanchis ou cuits sont des légumes. S. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les légumes sont chargés sur des plateaux en matière. plastique perméable aux micro-ondes en coucne de 2 à 3 cm pour une fréquence de 2450 MHz ou en couche de 7 à 10 cm pour une fréqncncc dc 915 MISS. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'en- ceinte comporte un faux-plafond constitué de dalles de verre au contact desquelles viennent les plateaux chargés. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le blanchiment ou la cuisson s'effectuent en continu dans un au toclave muni d'un sas d'entrée et d'un sas de sortie pour les plateaux. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un condenseur sous vide est associé au sas de sortie pour re froidir les produits et abaissér leur contenu en eau. 9. Procédé selon la revedication 8, caractérisé en ce que les légumes sont prédéshydratés par des moyens conventionnels tels que sécheur à air chaud ou sécheur par fluidisation avant le blanchiment ou la cuisson. 10. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que après refroidissement les légumes sont séchés par lyophilisation. 11. Aliments déshydratés blanchis ou cuits par la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications de 1 à 10.