Brevet FR2507161A1 — publié le 19821210

L'invention a pour objet un procédé de stockage de produits périssables en atmosphère contrôlée neutre et dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé comportant notamment un compensateur de volume variable. Le stockage, en vrac, a aujourd'hui pris un développement déterminant par rapport au stockage en sacs, qui necessite un important travail et aussi des problèmes qu'il pose au niveau de la qualité, de la quantité et de la durée de conservation. Le stockage en sacs reste néanmoins, pour certains pays du tiers monde, le seul mode de conservation des denrées stockées. La conservation de la qualité et de la quantité, sur des durées moyennes (quelques mois), a été améliorée par l'utilisation du stockage en vrac, que ce soit dans les silos rudimentaires à fond plat sans aucun aménagement interne, ou plus sûrement encore, dans des structures plus modernes, type silos-tours en béton armé ou métal, ainsi que dans des structures métalliques rectangulaires spécialement agencées pour une conservation des denrées dans des conditions optimales. La conservation en vrac, en qualité, quantité et durée, n'est cependant pas sans poser des difficultés et les techniques employées, si elles apparaissent parfois satisfaisantes du point de vue du résultat, peuvent néanmoins présenter des inconvénients secondaires qui rendent leur utilisation discutable. Les différents traitements possibles sont 1 - TRAITEMENT CHIMIQUE Traitement chimique, fumigants, insecticides de contact sont pendant longtemps, apparus comme les seules techniques utilisables en conservation. L'action en est rapide et efficace et présente, à la longue, les inconvenients majeurs de voir apparaître des souches résistantes, de laisser des résidus toxiques dans les grains, d'être d'une utilisation dangereuses, bromure de méthyle par exemple, de dégager des odeurs désagréables et d'engager des fonds importants, ceci fait que cette technique se trouve plus adaptée aux stockages de faible quantité. 2 - CONSERVATEURS Dans un domaine très spécifique, le traitement par conservateurs, tel que l'acide propionique, est d'une efficacité remarquable, mais son étendue d'action se limite au grain récolté à forte humidité et destiné à l'alimentation animale, le traitement rendant les grains impropres à la consommation humaine. 3 - VENTILATION ET TRAITEMENT THERMIQUE D'une utilisation très répandue, cette technique offre une marge de manoeuvre assez étroite et reste adaptée aux petites structures de stockage. Ainsi, en ventilation, il ne sera pas envisageable de stocker du blé à humidité élévé (16po et plus) sans craindre de voir se développer des zones d ' échauffement dans la masse stockée, ce qui nécessite la réalisation de mouvements fréquentes de rotations de grains entre cellules afin de limiter l'extension du phénomène. De plus, ce système est très dépendant de l'utilisation d'insecticides, ce qui confère à cette technique des dépenses de fonctionnement qui ne se traduisent pas forcément par des bénéfices ultérieurs. Parallèlement à ce procédé, si le traitement thermique apparaît beaucoup plus sécurisant, assurant à la fois un meilleur contrôle et une désinfection presque totale de la masse de grains, il présente néanmoins l'inconvénient majeur d'être un fort consommateur d'énergie, ce qui élève fortement le cout du fonctionnement et le rend inapplicable aux grandes structures de stockage. Choisir le procédé de préservation des grains stockés, devra donc prendre en compte les contraintes précitées; l'objectif des stockeurs sera de trouver un système qui réduise au maximum l'importance de ces contraintes. Ces contraintes et inconvénients sont les suivants - Durée du stockage, - Quantité stockée, - Distinction des denrées stockées, - Cout de l'énergie, - Facilité d'approvisionnement en divers produits de conservation, - Besoin de main d'oeuvre qualifiée, - Préservation de la qualité du grain. Le procédé de conservation des produits agricoles sous atmosphère contrôlée a été mis au point à partir d'une idée simple les produits agricoles stockés sont attaqués par de nombreux organismes qui possèdent en commun une caractéristique essentielle : ils sont aérobies, c'est-à-dire qu'ils ont besoin d'oxygène pour vivre (il existe des organismes anaérobies, telles que certaines bactéries, mais ils ne peuvent se développer qu'à très forte humidité). En supprimant l'oxygène dont ils ont besoin, la destruction de ces nuisibles est assurée et le grain est préservé. Cette idée a été mise en pratique depuis longtemps les égyptiens conservaient les céréales dans des jarres scellées à la cire; de nombreux silos artisanaux sont hermétiquement clos pour éviter la pénétration d'insectes, mais aussi de l'air. De nos jours, certains produits agricoles à haute valeur ajoutée, les fruits (pommes, poires) ,les semences de pommes de terre, sont conservés sous atmosphère contrôlée, avec contrôle simultané de la température. Des tentatives ont également été effectuées sur d'autres produits, avec contrôle partiel de la composition de l'atmosphère, mais de manière empirique sans que la méthode employée ait été étayée par une recherche systématique des différents facteurs influant sur la conservation et en essayant d'y adapter des systèmes de stockage existants. Des études systématiques en laboratoire ont été faites, pendant six ans, sur la conservation en atmosphère neutre de nombreux produits (blé, mals, orge, millet, avoine, haricots, lentilles, tournesol, noisettes...) et ce, à différentes températures, différentes humidités et pendant une durée variant de un mois à cinq ans. De nombreux types de silos ont été utilisés depuis le micro-silo sophistiqué de quelques dizaines de litres, au silo grandeur réelle de 2C)00 m3, avec des systèmes de contrôles, d'analyses et de régulation. De l'ensemble de ces recherches, est né un procédé rigoureux qui possède les caractéristiques et les avantages suivants - La conservation des produits agricoles sous atmosphère inerte contrôlée consiste en la substitution de l'atmosphère intersticielle de la masse du produit par une atmosphère inerte, en l'occurence, de l'azote. Le silo employé doit être étanche aux gaz (métal, fibre de verre, béton imperméabilisé...). Le gaz est introduit dans le silo plein où il pousse progressivement à l'extérieur, l'air interstitiel jusqu'à ce que la concentration en oxygène atteigne le seuil souhaité (0,5 S en général). Le procédé élimine un des facteurs pouvant induire des pertes : l'humidité de l'air. En effet, le produit étant en contact avec sa seule atmosphère inerte, dont l'humidité est prédéterminée, l'humidité de l'air extérieur ne peut avoir d'influence. Seule l'humidité relative du produit et sa température influent sur la conservation. Le procédé exclut totalement la possibilité d'attaque par les insectes quel que soit leur stade de développement et détruit tout insecte ou larve présent après vingt jours d'exposition au maximum. La prolifération des champignons et des levures est fortement retardée (et même annihilée avec de l'azote pur), ce qui autorise une bonne conservation aux humidités critiques et empêche toute contamination par les mycotoxines. - Les réactions d'oxydation sont très fortement réduites puisqu'elles ne disposent que de très faibles quantités d'oxygène. - Le procédé permet une conservation de l'énergie et de la capacité germinative pendant une durée beaucoup plus longue que dans l'air. - L'humidité de l'atmosphère en contact avec le produit étant facilement réglable, le stockage n'implique plus une perte de poids par dessèchement, ce qui est fréquent avec la méthode traditionnelle et coûte cher aux stockeurs. - Le produit n'est, à aucun moment, en contact avec un produit toxique; il reste donc "naturel" sans qu'il y ait un quelconque danger pour la santé des consommateurs. Il existe déjà des centres de stockage de produits péris sa bles en atmosphère contrôlée neutre, notamment quelques installations pour les céréales et le cacao. Ces centres de stockage utilisent des silos conventionnels. L ' atmosphère contrôlée neutre est également utilisée pour la conservation des fruits et légumes, mais en basse température, dans des structures de stockage étanches isothermes. L ' utilisation de 1 ' atmosphère contrôlée neutre en cellules étanches donne des résultats variables plus ou moins satisfaisants et souvent hasardeux. Ceci vient du fait qu'il n'a pas été tenu compte de la pression variable de l'atmosphère contenue dans les cellules et qui, en s'échauffant,se dilatent et provoquent une fuite hors de la cellule ou en se refroidissant et appellent ainsi une entrée d'oxygène. Ces inconvénients entraînent une perte de contrôle de l ' at- mosphère, donc des préjudices graves pour les matières stockées (détériorations importantes). Le procédé selon l'invention utilise, en combinaison, des silos étanches pour stocker des matières périssables, une atmosphère contrôlée neutre et un poumon à volume variable qui fait office de compensateur des différences de pression de la ou les cellules de stockage, sans perte de gaz et modification de l'atmosphère. Le poumon à volume variable peut assurer une régulation volumétrique- d'une cellule ou d'un module d'au moins quatre cellules. Le procédé et le dispositif selon l'invention permettent, en toute sécurité et avec économie, de conserver des produits périssables dans des structures de stockage avec une atmosphère contrôlée neutre. Le dispositif selon l'invention est composé d'un silo étanche pour stocker des matières périssables, d'une atmosphère contrôlée neutre et d'un poumon à volume variable qui fait office de compensateur des différences de pression. Ledit poumon peut être composé d'un ballon souple lesté par une gueuse dans sa partie supérieure, proportionnellement aux pressions à absorber ou à restituer. Les dessins ci-joints donnés à titre d'exemple indicatif et non limitatif permettront aisément de comprendre l'invention, ils représentent un mode de réalisation préféré selon l'invention. La figure 1 est une vue extérieure, en perspective, d'un ensemble de silos. La figure 2 est une vue partielle de quatre silos et des poumons à volume variable, vus en plan vus de dessus. La figure 3 est une vue de côté de l'ensemble de silos représentés dans les figures 1 et 2. La figure 4 est une vue en plan de l'ensemble de silos représentés à la figure 1. La figure 5 est une vue, vue de côté longitudinale, de l'ensemble de silos représentés à la figure 1. La figure 1 montre un ensemble de silos 1 protégés par un toit de protection 2, de régulation thermique et de protection des eaux pluviales. A une extrémité, on peut voir les poumons 3 à volume variable qui font office de compensateur Dans la figure 2, on voit comment sont reliés les silos 1 avec les éléments de chargement 4 et de déchargement 5. Dans la trémie 14, sont disposés des diffuseurs de gaz 6. Ces diffuseurs de gaz 6 peuvent être spécifiquement adaptés aux produits périssables. Par exemple, les orifices 7 peuvent avoir une forme et des dimensions d'ouverture qui sont fonction de la granulométrie des grains de céréales, de manière à éviter que lesdits grains bouchent les trous 7 des diffuseurs. Les diffuseurs de gaz 6 sont reliés aux lignes d'alimentation de gaz 15. Dans les figures 4 et 5, les lignes 4 et 5 permettent de comprendre comment s'effectuent le chargement et le déchargement automatique des silos 1. Le déchargement s 'effectue à la réception et au pesage indiqués en 8. Un poste de chargement automatique 9 permet aux produits périssables 10 d'être acheminés par des chemins de roulement vers les silos 1 à remplir. Le chargement du camion 13 s'effectue par l'ouverture 11 qui se trouve sur le côté de chaque silos ; par cet orifice, on peut introduire un conduit 5 de déchargement du silo. Ce conduit 5 peut contenir un extracteur amovible à vis 12 qui est disposé dans le conduit 5, dans la pente de la trémie 14 jusque dans sa partie basse. L'étanchéité du silo est assurée par le fait que la matière constituant le silo est étanche. Dans le cas où la matière n'est pas étanche, mais légèrement poreuse comme le béton, elle est rendue étanche par un revêtement adéquat qui assure au béton et aux matériaux analogues, une étanchéité au gaz, tout en respectant les exigences sanitaires en matière de stockage de produits alimentaires. Ce revêtement permet d'utiliser des silos neufs sans restriction ou des silos anciens lorsque leur état est convenable. Les orifices de chargement, de déchargement et la porte d 'accès incluant un trou d ' homme comportent une obturation mécanique étanche. REVEND ICAT IONS 1. Procédé de stockage de produits périssables, caractérisé par le fait que l'on utilise, en combinaison, des silos étanches (1) en atmosphère contrôlée neutre et des moyens pour compenser les différences de pression de l'atmosphère dans lesdits silos (1) de stockage, sans perte de gaz, ni modification de l'atmosphère. 2. Procédé de stockage de produits périssables en atmosphère contrôlée neutre, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on utilise, en combinaison, des silos étanches et des moyens pour compenser les différences de pression desdits silos (1) sans perte de gaz, ni modification de l'atmosphère. 3. Procédé de stockage selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'on groupe des silos étanches (1) qui sont reliés à des lignes de chargement (4) en produits périssables (10), à des lignes d'alimentation (15) en gaz neutre et à des poumons à volume variable (3) faisant office de compensateur des différences de pression. 4. Procédé de stockage selon l'une quelconque des revendications 1,2 ou 3, caractérisé par le fait que le poumon à volume variable (3) utilise un ballon souple lesté par une gueuse dans sa partie supérieure proportionnellement aux pressions à absorber ou à restituer. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, selon l'une quelconque des revendications 1,2,3 ou 4, caractérisé par le fait qu'il est composé d'au moins un silo étanche (1) maintenu en atmosphère contrôlée neutre et d ' au moins un poumon à volume variable faisant office de poumon (3). 6. Dispositif selon la revendication 5, caragtérisé par le fait que les silos sont alimentés en gaz neutre par des conduits en gaz (15) et sont reliés aux poumons à volume variable (3), des diffuseurs (6) répartissent le gaz dans le silo (1). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé par le fait que le silo (1) comporte une ouverture (11) à obturation mécanique étanche disposée sur le côté et qui permet, par un conduit (5) de déchargement, d'introduire un extracteur amovible à vis (12), dans la pente de la trémie (14) jusque dans sa partie basse. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5,6 ou 7, caractérisé par le fait que, lorsque le silo (1) est constitué dans un matériau poreux analogue au béton, il est recouvert par un revêtement étanche au gaz. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5,6 7 ou 8, caractérisé par le fait que les silos (1) sont disposés en groupe sous un toit de régulation thermique et de protection des eaux pluviales (2) et qu'entre le sommet des silos (1) et ledit toit (2), sont disposés les lignes de déchargement en produits périssables (4) et en gaz (15) et les poumons à volume variable (3) et, sur les côtés, se trouvent les ouvertures (11) pour les extracteurs (12).