Brevet FR2486772A1 — publié le 19820122

La présente invention concerne la panification. Le mot est ici pris au sens large de la fabrication de tous produits à base de pâte de farine. C'est à dire qu'il vise aussi bien la fabrication des pains de toute nature que celle de produits dits de viennoiserie, dont les croissants sont un exemple. Les techniques actuellement en usage dépendent dtimpératifs très contraignants - processus de fabrication complexe, incluant une suite quasi immuable d'opérations, et avec des temps pour chaque opération et des délais entre opérations définis avec précision; sont à respecter notamment la phase de repos après fabrication de la patte, la phase de maturation des produits, et enfin cuisson des prodnltsdans des conditions bien établies; - fragilité des psdhks avant l'opération ultime de cuisson; - vieillissement rapide du produit final - pain ou viennoiserie -, qui implique la fabrication de petites quantités dispersée sur les lieux de consommation, et le plus souvent avec un important travail nocturne; - en conséquence, difficulté d'adapter l'offre à la demande. On a bien entendu proposé la fabrication industrielle de produits similaires, embailés sous plastique, et obtenus par des techniques différentes, où l'on cherche en particulier à éviter le vieillissement trop rapide. Quels que soient leurs mérites, ces produits demeurent difficilement comparables à la production classique de boulangerie et de viennoiserie, sur le plan des qualités organo leptiques. Par ailleurs, on a recherché plus de sou plesse, dans les processus de fabrication eux-mêmes, en utilisant les techniques du froid. Des progrès, limités, ont pu être faits en stockant les pâtons en chambre froide, ce qui réduit le travail nocturne du boulanger (voir notamment le brevet français publié sous le numéro 2 024 693). Pour aller plus avant, de multiples tentatives ont été faites avec la surgélation; mais aucune n'a pu donner à l'heure actuelle des résultats véritablement satisfaisants. La présente invention vient améliorer sensiblement la situation. Les produits de panification ou de viennoiserie sont préalablement préparés, formés, soumis à maturation, marqués selon les procédés classiques, à l'aide de matériels connus, utilisés industriellement ou arti sanalement. L'invention se situe à partir du stade ot, dans la fabrication traditionnelle, les produits seraient disposes mécaniquement ou manuellement sur la table de chargement d'un four-tunnel. Selon l'invention, à ce stade, les produits sont surgelés par passage dans une première enceinte froide, à température inférieure à - 300C, pendant un premier temps prédéterminé ; ils sont ensuite stockés à une température inférieure à - 180C pendant un second temps, suffisant pour qu'ils atteignent l'6quilibre thermique avec une température a coeur inférieure à - 180C, ce stockage se poursuivant en chambre froide ainsi qu'en moyens de transport frigorifiques jusque sur les lieux d'utilisation ; enfin, sur ces lieux d'utilisation, les produits sont stockés, puis prélevés suivant les besoins sans décongélation préalable, pour être alors chauffes dans la masse jusqu't une température a coeur de l'ordre de 850C à 900C, tandis que la température ambiante est progressivement portée à une valeur comprise entre + 2500C et 3500C, ce qui donne des produits de consommation d'aspect et de qualité comparables à ceux des fabrications traditionnelles. Très avantageusement, entre la surgélation des produits et leur stockage en chambre froide, on procède à un laquage des produits par projection sur leur surface d'eau pulvérisée qui se transforme instantanément en glace, laquelle protège les produits surgelés pendant leur stockage ultérieur, tout en constituant un apport d'eau qui corrige la déshydratation périphérique des produits durant leur surgélation. L'invention concerne aussi les produits surgelés laqués ainsi obtenus. De préférence, pendant l'étape de surgéla tion, on soumet temporairement les produits à une tem pérature très basse, pouvant aller jusqu'à - 900C environ. A cet effet, l'étape de surgélation peut commencer par une injection de fluide cryogénique. Avantageusement, le premier temps prédéterminé, consacré à la surgélation, est défini pour obtenir un croûtage au point d'équilibre à - 60 C environ, c'està-dire que les frigories absorbées par les produits leur donneraient, après rééquilibrage thermique, une température d'ensemble de - 600C environ. En pratique, avant stockage, les produits surgelés sont enveloppés de manière étanche sous film plastique soudé. L'invention propose aussi une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé. L'installation selon l'invention, cornporte un dispositif de transfert, suivi d'une enceinte de surgélation à une température inférieure à - 300C, elle-même suivie d'une chambre froide permettant un stockage à une température inférieure à - 18 C. En pratique, l'enceinte de surgélation comprend des tapis porte-produits mobiles par pas entre un sas d'entrée et un sas de sortie. De préférence, dans le sas d'entrée de l'enceinte de surgélation, il est prévu une injection de fluide cryogénique. Très avantageusement, il est prévu, entre l'enceinte de surgélation des produits et la chambre froide de stockage -de ceux-ci, un dispositif de pulvérisation d'eau sur la surface des produits. Il est souhaitable de prévoir aussi, avant la chambre froide de stockage des produits, un dispositif d'emballage de ceux-ci sous film plastique soudé étanche. Dans un mode de réalisation particulier, la chambre froide de stockage comprend différentes lignes aptes à recevoir chacune des casiers contenant des produits surgelés de meme type. De préférence, la chambre froide de stockage comprend un accès permettant avec étanchéité le chargement-direct des casiers de produits surgelés en camions frigorifiques. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est un schéma général d'une installa tion de surgélation pour la mise en oeuvre de ll invention ; - la figure 2 illustre schématiquement l'entrée de la chambre de surgélation 200 de la figure 1 - les figures 3A et 3B illustrent schématiquement la sortie de la chambre de surgélation 200 des figures 1 et 2 - les figures 4A et 4B illustrent schématiquement le transfert des produits entre la chambre de sur gélation 200 et la zone de stockage en chambre froide 400, avec en 300 une chambre de pulvéri sation d'eau sur les produits surgelés ; et - les figures 5A et 5B illustrent schématiquement la zone de stockage en chambre froide, avec la chambre froide proprement dite, précédée d'un dispositif d'emballage des produits surgelés. Le procédé selon l'invention comporte une phase initiale de surgélation industrielle, une phase intermédiaire de transport à bord de moyens frigo rifiques et une phase terminale de décongélationcuisson sur les lieux d'utilisation (distribution locale ou usager lui-méme). Illustrée sur les dessins, la phase initiale s'effectue dans des locaux industriels fermés, avec centrale de la température et du degré hygrométrique. Pour fixer les idées, -cette phase initiale est décrite ci-après dans le cas de la panification, les techniques de viennoiserie étant un peu différentes et plus variées. La préparation de la pâte à pain (101, figure 1) peut s'effectuer de manière classique par mélange de farines, de levures, et d'eau. A titre d'exemple, on pourra utiliser le mélange ci-après, les proportions étant données en poids - farine 61,7 % - eau 37 % - levure 1,3 % La farine sera par exemple le "type 55s connu dans la boulangerie française. La composition de la pâte sera très avantageusement ajustée en fonction du type de produit fabriqué, de la température des locaux de fabrication, et de leur degré hygrométrique. Après panification (lot, figure 1), la pSte est débitée en patons d'un poids correspondant à ia fabrication concernée, au niveau des dispositifs 102 (fragmentation) et 103 (goulotte de formation par roulottage). Les pâtons effectuent ensuite un séjour dans une chambre dite "de repos" (104), d'un temps pouvant varier en fonction des fabrications. A la sortie de la chambre "de repos (104), les pâtons sont préformés mécaniquement (105) et dirigés vers une table de travail (106). Les pâtons sont repris sur la table de travail (106). Ils'sont ensuite définitivement formés et disposés sur une table de chargement (107) qui les fera pénétrer dans la chambre de fermentation automatique ou maturation (108). Cette chambre est constituée d'un certain nombre de tunnels de fermentation, superposés, indépendants, avec retuar des couches a l'extérieur entre les étages constitués par les tunnels indépendants. L'avancement des couches est effectué selon un pas égal à la largeur de la table de chargement (107). Les couches à l'intérieur de chaque tunnel avancent selon le pas, de manière indépendante ou synchronisée, suivant la nature des fabrications et le temps de séjour en chambre de fermentation nécessaire pour chaque fabrication. La table de chargement 107 s'élève ou s'abaisse pour permettre le chargement des divers tunnels suivant la programmation définie. Le nombre de tunnels et leur longueur, réunis dans l'ensemble dénommé chambre de fermentation finale automatique, 108, est proportionnel aux capacités de production choisies. A l'autre extrémité de la chambre finale 108 de maturation, une table de déchargement 109 vient recueillir les pitons à l'extrémité du tunnel sélectionné en fonction du temps de présence des pâtons à l'intérieur de ce tunnel. La table de déchargement 109 s'élève ou s'abaisse et subit une translation lui permettant par avancement de la couche qui la constitue, de transférer les patons sur une table de coupe 110. Après retrait de la table de déchargement 109, un espace libre est laissé vacant en*re elle-même et la table de coupe (110). Cet espace libre permet à un ouvrier de procéder à la scarification manuelle, laquelle peut aussi être remplacée par une scarification automatique. La table de coupe se trouvant alors sous un plateau mobile de scarification, lequel plateau s'abaisse afin de mettre en contact avec les pâtons un dispositif de palpeurs guidant les couteaux de scarification. La table de. coupe 1l0, par glissement de la couche qui la constitue,va alors assurer le transfert des pâtons vers une table de chargement 210 du tunnel de surgélation selon l'invention, lequel est désigné par la référence numérique générale 200. Le tunnel de surgélation 200 (figures 2 et 3) est constitué par une enceinte parallélépipédisque dont la longueur est proportionnelle à son potentiel de production. Chaque tunnel peut recevoir un ou plusieurs tapis de surgélation, tels que 231 et 231 A (figure 2). Chaque tapis avance de manière séquentielle d'un pas égal en longueur au pas d'avancement de l'enceinte de maturation, lui-même défini par la largeur des tables de chargement. L'introduction des pâtons par la table de chargement sur le tapis de surgélation est précédée par ''ouverture d'une porte à guillotine, définie par des pièces fixes 224 et 224 A coopérant respectivement avec des volets mobiles 221 et 221 A. A l'extrémité du 1er pas, une seconde porte à guillotine (222, 225; 222A, 225A) qui se relève de même lors de l'opération de chargement des pâtons afin de permettre le glissement de la 1ère charge au. niveau du 2e pas, se ferme à la fin de l'opération. Ces deux portes à guillotines déterminent une zone fermée sans ventilation 220 formant une sorte de vestibule à l'entrée du tunnel 200. A l'intérieur de cette première zone définie, il peut être réalisée une pulvérisation de fluide cryogénique (223, 223 A), afin de former sur le pâton un croûtage périphérique rapide. Au niveau du 2e pas débute la zone dite de surgélation par froid classique 260, les pâtons progressent sur le ou les tapis suivant le pas défini, dans le sens 230. La longueur de cette zone de surgélation par froid classique, est proportionnelle au potentiel de surgélation requis peur le tunnel, et au nombre de tapis. Dans cette zone, les pitons subissent l'action d'un courant d'air froid à - 400, perpendiculaire à leur sens de progression à l'intérieur du tunnel. Le sens du courant d'air froid est inversé pour chaque progression d'un pas d'un tapis. L'air froid est obtenu par des ventilateurs (255 figure 2) aspirant ou refoulant sur des frigorifères 253 (figure 3 A) disposés latéralement sur l'un des cOtés du tunnel 200, dans sa partie 260. Sur l'autre face latérale du tunnel des gaines (258 figure 3 A) assurent le retour ou la venue de l'air venant ou allant par les frigorifères 253 et transitant par une gaine (250 figure 2) située sous le tapis inférieur. Dans leur progression à l'intérieur du tunnel de surgélation à l'avant dernier pas, les pâtons quitteront la zone dite de surgélation par froid classique, qui sera close par une paroi à guillotine 280 qui se relève lors de la progression d'un tapis. A l'extrémité du tunnel, l'ouverture d'une porte à guillotine 279 permettra l'évacuation des patons surgelés. il est donc aménagé à l'intérieur du tunnel, après la zone de surgélation par froid classique, une zone 285 correspondant à un pas, et formant une sorte de sas dans lequel les pâtons ne subissent pas l'influence du courant d'air froid. Cette disposition est adoptée afin de diminuer les pertes de frigories, causes de pertes d'énergie et aussi de création de zone froides à l'intérieur de l'unité de production. Le tunnel et ses annexes devront en outre être soigneusement calorifugés. La structure de la table d'évacuation 290 (figure 3) du tunnel de surgélation est sensiblement différente de celle de la table de chargement- 210, 211 (figure 2). Les pâtons ont en effet perdu toute fragilité. Ils vont donc par gravitation transiter sur la table d'évacuation 290, constituée par un tapis métallique se déplaçant perpendiculairement (299) à l'axe de progression 230 des pâtons à l'intérieur du tunnel, autour des pivots 291 et 292, verticalement mobiles sur dispositif 293. Par translation latérale de la table d'évacuation 290 du tunnel de surgélation, laquelle se sera déplacée pour se mettre à la hauteur d'une goulotte de réception 301, les pâtons seront introduits à la suite les uns des autres dans la goulotte de réception 301 (figures 3A, 3B et 4A). ils traverseront ensuite par gravité une zone 300 demi-cylindrique où la goulotte est définie par des rayons métalliques 303 parallèles au sens de déplacement des pâtons. Ils subiront dans cette zone 300 la projection d'eau vaporisée par 4 buses 304 disposées à 900. Cette opération constitue le laquage, lequel est très utile pour permettre une décongélation aux micro-ondes, en évitant la formation d'une croûte périphérique avant que ne soit atteint le niveau de décongélation à coeur, et pendant toute la phase d'ex pansion. Cette opération de laquage permet en outre la protection du pâton lors de son stockage en chambre froide. La totalité du dispositif de laquage est inclus dans un carter 302. Après avoir traversé le carter de laquage 302, toujours par gravitation, les pâtons sont repris dans une goulotte 401 située dans l'axe de la première goulotte 301. Cette goulotte comporte un dispositif de comptage par cellule photo-électrique 310, de typé connu. Ce dispositif permet le stockage d'un nombre de pâtons pouvant varier en fonction des; fabrications et correspondant à l'unité d'emballage pour une fabrication déterminée. L'évacuation de ce dispositif de pré-stockage 403 intervient lorsque le nombre de pâtons introduits dans ce dispositif a atteint le seuil fixé. Le conditionnement est fait sous film plastique à partir d'une bobine de film 402 Le film est introduit dans le magasin 403 et soudé parallèlement à son sens de défilement par le dispositif 404. En pratique, lorsque le nombre de pâtons correspondant à la fabrication est réuni dans le magasin de stockage 403, l'ensemble des pâtons progresse dans le tube formé par le film. Ils rencontrent alors le dispositif 405 (figures 4A etSA) qui réalise la soudure perpendiculairement au sens de progression, ainsi que le sectionnement. Les pâtons sont alors conditionnés sous film plastique. Ils glissent par paquets sur la goulotte de transfert 406, vers la table d'accumulation 407. La totalité des opérations à partir du moment où les pâtons sont formés sur la table de chargement 107 (figure 1) de l'enceinte finale de maturation jusqu'à leur arrivée conditionnés sous film plastique sur la table d'accumulation 407 (figure 5A), sont asservies et contrôlées par le dispositif de commande central d'asservissement 111 (figure i). Les pâtons surgelés conditionnés sont repris sur la table d'accumulation 407, et disposés dans des caisses de regroupement qui reviennent par le convoyeur 408 au poste de chargement 409. Les caisses de regroupement transitent par le toboggan 410 d'arrive en chambre de stockage, et franchissent la trappe d'accès 411. Elles progressent par gravité sur le toboggan de préstockage 412. Ce tobooaan peut rassembler 8 caisses de regroupement, ce qui correspond à 40 mn de production. L'ouvrier affecté à remplir les caisses de regroupement aura donc à pénétrer deux fois par heure dans la chambre de stockage par la porte d'accès 416, afin d'introduire les caisses de regroupement dans les lignes de casiers correspondant à leur fabrication. Introduites dans les lignes de casiers 413 (figures 5A et 5B), les caisses de regroupement dérivent par gravité (sens 414) à l'extrémité opposée des lignes de casiers où se situe un système de blocage. Les camions de livraisons pourront être équipés d'un système de casiers analogue, ce qui permet le chargement par la partie arrière, et la livraison par une porte latérale. Le chargement du camion pourra être réalisé par le chauffeur. Le camion sera adossé et appuyé pour l'é- tanchéité sur les boudins 421 de l'accès 420 dont la porte 419 est alors ouverte. Un complément de convoyeurs à rouleaux pourra prolonger le toboggan 422, afin de permettre l'arrivée des caisses de regroupement, directement dans le camion. Les caisses de regroupement seront donc extraites des lignes de casiers 413 et disposées sur le convoyeur 422 pour être chargées sur le camion frigorifique. La capacité de stockage de l'ensemble des lignes de casiers correspond à 20 heures de production. Sur les lieux d'utilisation, les produits surgelés sont également stockés en chambre froide à - 180C au moins. Ils sont décongelés et cuits suivant les besoins. Bien que ces opérations puissent s'opérer de différentes manierest on effectue de préférence la décongélation-cuisson par chauffage micro-ondes et infrarouge combiné. Le chauffage micro-ondes est effectué pour atteindre une température à coeur comprise entre 85 et 900C. Cette température sera atteinte en appliquant au produit une série de séquences "micro-ondes" séparées par des phases de repos. Généralement, il sera appliqué 6 séquences micro-ondes, suivies de 6 phases de repos. Le temps des séquences micro-ondes sera proportionnel à la masse de produits introduite dans la zone de travail de l'appareil de décongélation-cuisson. Le rapport des durées des séquences micro-ondes et des temps de repos sera sensiblement de l à 2 (20 secondes micro-ondes environ, pour à peu près 40 secondes de temps de repos, par exemple). Pendant que seront appliquées les quatre premières séquences micro-ondes, et les phases de repos correspondantes, le pain assurera son développement. Pour permettre un bon déroulement de la phase de développement, le produit, introduit à température ambiante sans décongélation dans l'appareil se verra, à l'issue de la troisième phase de repos, dans une ambiance ou la température est de 150 à 18QOC. A l'issue de la sixième phase de repos, la température ambiante sera comprise entre 250 et 3500C suivant le produit considéré. L'élévation de la température ambiante est avantageusement obtenue par un apport de rayonnement infrarouge modulé, qui pourra intervenir pendant les séquences micro-ondes et/ou pendant les phases de repos. De préférence, on associera aux infrarouges de grande longueur d'onde des faisceaux directifs d'infrarouges de faible longueur d'onde assurant directement ou de préférence par réflexion la coloration de la croute située à la partie inférieure des produits, cette association intervenant lors des cinquième et sixième séquences micro-ondes. Pour la première fois, on a pu ainsi, avec une surgélation intermédiaire, obtenir des produits d'aspect et de qualité comparables à ceux des fabrications artisanales traditionnelles. Très avantageusement, pour la décongElation- cuisson, on utilise un four du type décrit dans la demande de brevet français No 80 il 024 déposée le 16 Mai 1980 au nom de la Société Française d'Application des Micro-ondes. Le processus selon la présente invention offre de très nombreux avantages, dont - transport d'un produit peu fragile, quoique non cuit; - surgélation industrielle centralisée; - cuisson rapide, sur les lieux d'utilisation, donc aisément adaptable à la demande, et sans travail nocturne; - grandes qualités organoleptiques du produit final. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit, et s'étend à toute variante conforme à son esprit. REVENDICATIONS 1) Procédé de fabrication de produits à base de pâte de farine, du type dans lequel on prépare des produits intermédiaires conformés qui, après une ou plusieurs phases de repos, sont soumis à maturation, caractérisé par le fait qu' après la maturation, les pâtons sont surgelés par passage dans une première enceinte froide, à température inférieure à - 300C, pendant un premier temps prédéterminé, qu'ils sont ensuite stockés à une température inférieure à - 180C pendant un second temps suffisant pour qu'ils atteignent l'équilibre thermique avec une température à coeur inférieure à - 180C, ce stockage se poursuivant en chambre froide ainsi quten moyens de transport frigorifiques jusque sur les lieux d'utilisation, et par le fait que, sur ces lieux d'utilisation, les patons sont stockés, puis prélevés suivant les vesoins sans décon gélation préalable, pour être alors d'abord chauffés jusqu'à une température à coeur de 85 à 900C, dans une enceinte dont la température ambiante est progressivement portée à une valeur comprise entre + 2500C et 3500C, ce qui donne des produits de consommation d'aspect et de qualité comparables à ceux des fabrications traditionnelles. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'entre la surgélation des produits et leur stockage en chambre froide, on procède -à un laquage des produits par projection sur leur surface d'eau pulvérisée, qui se transforme instantanément en glace, laquelle protbge les produits surgelés pendant leur stockage ultérieur, tout en constituant un apport d'eau qui corrige la déshydratation périphérique des produits durent leur surgélation. 3) Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que, pendant l'étape de surgélation, on soumet temporairement les produits à une température très basse, pouvant aller jusqu'à - 900C environ. 4) Procédé selon l'une des revendications 1 a 3, caractérisépar le fait que l'étape de surgélation commence par une injection de fluide cryogénique. 5) Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le premier temps prédéterminé, consacré à la surgélation, est défini pour obtenir un croûtage au point d'équilibre à - 60C environ, c'est d-dire que les frigories absorbées par les produits leur donneraient, après rééquilibrage thermique, une température d'ensemble de - 60C environ. 6) Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'avant stockage, les produits surgelés sont enveloppés de manière étanche sous film plastique soudé. 7) Procédé selon l'une des revendications l à 6, caractérisé par le fait que la phase de décongélation-cuisson comprend des séquences de chauffage micro-ondes alternant avec des phases de repos. 8) Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la durée d'une séquence microondes est environ la moitié de celle d'une phase de repos. 9) Procédé selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé par le fait que l'élévation progressive de la température ambiante en décongélationcuisson est effectuée par des moyens de chauffage infrarouges. 10) Procédé selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le chauffage infrarouge fait intervenir des rayonnements de grande longueur d'onde peut directifs, ainsi que des rayonnements de courte longueur d'onde, plus directifs, ces derniers étant orientés directement ou par réflexion vers la partie inférieure des produits. ll) Produits surgelés laques selon la revendication 2. 12) Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications l à 10, du type comportant des moyens de fabrication d'une pâte qui sera ensuite conformée et soumise a maturation avant d'arriver à un dispositif de transfert, caractérisée par le fait que ce dispositif de transfert est suivi d'une enceinte de surgélation à une température infé- rieure à - 300C, elle-même suivie d'une chambre froide permettant un stockage a une température inférieure à - 180C. 13) Installation selon la revendication 12-, caractérisée par le fait que l'enceinte de surgélation comprend des tapis porte-produits mobiles par pas entre un sas d'entrée et un sas de sortie. 14) Installation selon la revendication 13, caractérisée par le fait que dans le sas d'entre de l'enceinte de surgélation, il est prévu une injection de fluide cryogénique. 15) Installation selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisée par le fait qu'il est prévu, entre l'enceinte de surgélation des produits et la chambre froide de stockage de ceux-ci, un dispositif de pulvérisation d'eau sur la surface des produits. 16) Installation selon l'une des revendications 12 à 15, caractérisée par le fait qu'il est prévu, avant la chambre froide de stockage des produits, un dispositif d'emballage de ceux-ci sous film plastique soudé étanche. 17) Installation selon la revendication 16, caractérisée par le fait que la chambre froide de stockage comprend un accès permettant avec étanchéité le chargement direct des caisses de produits surgelés en camions frigorifiques.