Brevet FR2513856A1 — publié le 19830408

" PROCEDE DE PREPARATION ET DE FORMAGE DE VIANDE HACREE SURGELEE Invention de André LERMUZEAUX. Au nos de la Société dite : L'AIR LIQUIDE SOCIETE ANONYME POUR L'ETUDE ET L'EXPLOITATION DES PROCEDES GORGES CLAUSE. La présente invention concerne la préparation de viande hachée surgelée. Dans un animal de boucherie, les arrières sont essentiellement formés de viande à rôtir, et utilisés ainsi, tandis que les avants correspondent en majorité aux viandes à bouillir ou à cuisiner, dont la demande est faible. Une valorisation de ces morceaux de l'animal est la transformation en viande hachée, qui doit être surgelée immédiatement pour des impératifs sanitaires. La technique habituelle de préparation de la viande hachée surgelée est mise en oeuvre en plusieurs stades. On procède au désossage, puis à la préparation des morceaux à hacher consistant en l'élimination des graisses et des aponévroses. Cette préparation représente, d'une part un travail manuel spécialisé important et d'autre part, entraine des pertesen produit consommable. Dans un stade suivant, on effectue le hachage de la viande en plusieurs temps, avec analyse aux rayons X pour ajuster la teneur en graisse, puis on mélange en malaseur-mélangeur. Le hachage est soit réalisé par vis et filière, type hachoir ménager, soit par coupage par couteaux rotatifs. La technique de hachage, type hachoir à vis qui force la viande à travers une grille, provoque un certain écrasement de la viande au oours de l'extrusion, oe qui entraine une altération de sa structure primitive et la formation d'un exsudat notable.Et dans le cas des deux techniques, les malaxages ultérieurs de la viande hachée mélangée en frais avec les compléments en vue de l'ajustage de la teneur en matière grasse, ont pour conséquence une déformation de la structure de la viande, et de ce fait endommagent la texture de cette viande hachée. Dans un troisième stade,le formage de la viande hachée en steaks est également travaillé en viande fraiche au voisinage de -)OC. On procède ensuite à la congélation sous forme de steaks dans des tunnels de réfrigération à l'azote liquide, d'une longueur d'environ vingt mètres, ou sur une bande en spirale de 120 à 150 mètres en froid mécanique. La congélation après formage impose la forme de steaks pour des raisons de rapidité et de sécurité de congélation. Cette congélation en blocs est relativement lente et constitue un procédé illogique sur le plan thermique. De plus, les matériels utilisés dans ce type de congélation sont d'un nettogage long et peu aisé. Or la demande de viande hachée surgelée est croissante tant dans le secteur de la salaisonerie que dans celui de la consommation ména gère et dans le domaine alimentaire industriel, I1 a été recherché et trouvé un procédé mettant en oeuvre des techniques très différentes de celles de l'industrie classique de la viande et permettant la commercialisation sous forme de produit divisé ou reconstitué, de viande surgelée dont la teneur en matière grasse est ajustée. Le nouveau procédé présente de nombreux avantages du point de vue de la conservation de la texture de la viande et sur le plan bactériologique. Il permet aussi une réduction importante de 1 'encom- brement du matériel et de ce fait facilite le nettoyage de celui-ci, Dans le procédé envisagé, la forme du produit surgelé compacté n'est pas imposée,compte-tenu de l'avantage de texture, on peut obtenir d'autres formes que le steak, par exemple des rôtis reconstitués. Selon le procédé de préparation et de formage de viande hachée en plusieurs stades, on procède au coupage de la viande en produit divisé, puis immédiatement à la oongélation rapide du produit sous forme divisée par contact avec un fluide cryogénique, et à la réagglomération par compression des dites particules congelées. La viande est de préférence coupée par des couteaux rotatifs en morceaux de 5 à 10 mm de dimension principale. Les morceaux obtenus sont soumis à une congélation rapide par contact avec un fluide cryogénique tel l'azote ou l'anhydride carbonique. Quand on emploie le C02 comme fluide cryogénique les particules de viande sont surgelées par malaxage avec de la neige carbonique. Un procédé analogue à celui décrit dans le brevet français 2.388.509 au nom de la demanderesse conduit à d'excellents résultats. Selon ce procédé on forme in situ un lit de neige carbonique divisé par brassage, puis on met en présence avec le dit lit de particules de neige le produit alimentaire sous forme de produit divisé au contact de la neige, jusqu'à formation de granulés du produit alimentaire. Par ce moyen de congélation on obtient quasi-instantanément des particules de viande congelées individualisées, à une température de - 20 à -40 C. L'avantage du coupage de la viande est la conservation de la texture. La congélation immédiate de la viande constitue un avantage sur le plan bactériologique, et cette congélation rapide dans de régulières et excellentes conditions de refroidissement est un garant de qualité pour le consommateur. Ces particules de viande congelées individualisées peuvent éventuellement être séparées par des procédés de triage faisant appel à leurs différences de propriétés physiques. Ces procédés peuvent être mis en oeuvre indépendamment, associés, ou en série. Ces procé- dés de séparation sont choisis parmi les procédés de séparation densimétrique et de triage optique par couleur. La séparation densimétrique est d'autant plus précise que la granulométrie du produit à trier est serrée, et éventuellement un calibrage par crible peut précéder la séparation pneumatique, l'en- semble de l'opération étant effectué en chambre froide, à - 200C par exemple. La séparation sur table pneumatique densimétrique a pour objet l'élimination d'une fraction légère ou formée de grains petits et de forme plate; cette fraction est enrichie en aponévroses et en grai-sse, tandis que la fraction lourde est maigre. Un triage par couleur par les méthodes classiques connues ne permet pas aisément une séparation car la viande congelée est d'autant plus claire que sa congélation est rapide et de ce fait les différences de couleur entre le gras et le maigre de la viande sont moins marquées. I1 a été trouvé un procédé de triage optique qui donne de rapides et excellents résultats. Selon ce procédé les particules de viande surgelée sont amenées en file unique dans une enceinte illuminée en lumière de longueur d'onde adaptée à leur séparation, et leur tra jeotoire étant déviée par un jet d'air comprimé suivant l'indication donnée par des cellules de détection photoélectrique. On a constaté qu'il est possible d'éliminer les aponévroses, et de séparer les particules contenant de la graisse animale des particules maigres, en fluorescence aux ultra-violets et aux rayons I. Ces nouveaux procédés de triage optique de la viande sous forme divisée à l'état congelé présentent de très nombreux avantages. La préparation manuelle des morceaux à hacher est simplifiée et peut être réalisée par une main d' oeuvre de moindre qualification. Certains morceaux peuvent être admis, alors que leur préparation manuelle serait prohibitive, tels les morceaux constitués par des couches alternées grasses et maigres. Le rendement de séparation peut être très élevé par mise en oeuvre de plusieurs séparations successives. D'autre part, il est possible d'obtenir des fractions maigres et grasses à teneur ajustée constante, dont le mélange pondéral simpli fie les analyses et les opérations d'appoint; le mélange etant réalisé à l'état congelé. Le mélange à l'état congelé permet l'obtention d'un gain de qualité avec conservation de la texture de la viande ; alors que cette texture est altérée et endommagée dans les malaxages successifs traditionnels qui sont effectués à l'état non congelé. il est possible par compression d'agglomérer les particules de viande congelée, sous des pressions comprises entre 50 et 1GO bars. Si la pression appliquée est trop élevée les particules de viande sont cassées et la structure est détruits et si la pression n'est pas assez forte il reste des vides entre les particules. Afin de pallier ces inconvénients éventuels, il a été trouvé avantageux de prévoir deux techniques employées séparément ou en association. Pour obtenir la plus grande compacité, la granulométrie doit être telle que des particules petites se placent dans les vides laissés par les grosses particules. En fait, les particules de viande congelée étant en principe assez homogènes en taille, on peut les soumettre à une opération de granulométrie contrôlée, selon laquelle une portion des particules congelées subit un cryobroyage sommaire, cette portion étant telle en quantité que les fines particules obtenues occupent les intervalles entre les grosses particules ; de sorte que le mélange à l'état congelé donne la compacité maximale et que la compression sous des pressions comprises entre 50 et 100 bars conduise à l'obtention d'un aggloméré massif. La mise en oeuvre des pressions d'agglomération élevées ne permet de réaliser facilement que des produits de petit volume. Selon la seconde technique, on introduit entre les particules de viande surgelée un liant plastique à température voisine de OOC. La pression répartit le liant- entre les particules congelées et la solidification se fait par équilibre de la température. Pour cela, on sous-refroidit les particules de viande surgelée par un fluide cryogénique. Un exemple concret dans le cas de viande hachée montre que vides représentent 35 à 40 49 de la viande en particules congelées. Selon le calcul pour 40 ffi - l'enthalpie finale à - 180C est de 11tcal/kg (70 ZG eau) - l'apport de liant à - 10,5 14 % d'eau congelée : 55 Ecaljkg - l'enthalpie de 60 -, de viande congelée doit être pour abais ser la température du liant, à - 180C H = 11 - (0,4 I 55) - 18,33 0,6 La viande congelée devrait être sous-refroidie à - 770C (enthalpie O à - 400C). Il a été constaté que ce niveau de sous-refroidissement est un peu difficile à obtenir. Aussi, il a été trouvé avantageux de réduire l'apport de liant à une quantité représentant 20 à 30 * du poids des particules congelées sous-refroidies, et de le combiner avec le contrôle de granulométrie. Le liant peut être constitué par de la viande hachée traditionnelle à température voisine de OOC, par des protéines ou autres adjuvants. Le procédé de l'invention présente un intérêt tout particulier pour le consommateur représenté par un gain de qualité au point de vue de la conservation de la texture de la viande pendant la congélation, les mélanges en vue de l'ajustage de la teneur en graisses et tout au cours des opérations de triage et de réagglomération. D'autre part, la congélation immédiate en particules constitue un avantage sur le plan bactériologique et de la facilité de congélation qui représente un aspect de logique thermique, tout en faisant appel à un matériel de taille réduite et de nettoyage simplifié. De plus, l'agglomération par compression de la viande à l'état congelé permet l'obtention de formes reconstituées variées. Et l'opération globale des différents stades de préparation et de formage de la viande hachée suivant l'invention est d'une plus grande rapidité que dans la technique classique. L'installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention peut comprendre une coupeuse de viande à couteaux rotatifs, un appareil de surgélation par malaxage avec de la neige de dioxyde de carbone, notamment du type vendu sous la marque "Cryodrop" et décrit dans le brevet d'invention 2.388.509. Cet appareil est un malaxeur calorifugé, horizontal équipé dans le sens longitudinal d'un rotor muni de bras non orientés terminés par des palettes, fermé par un couvercle dans lequel débouchent l'introduction du produit alimentaire à congeler, le tromblon d'alimentation en neige carbonique et la oheminée d'évacuation du dioxyde de carbone, et muni d'un orifice de sortie des particules du produit congelé ; les dites particules sont aussitôt conduites dans un appareil de séparation du gras et du maigre par fluorescence aux ultra-violets ou aux rayons I. Les particules maigres congelées sont véhiculées dans un dispositif de pressage par compression et démoulage ou de pressage d'agglomération à roues mouleuses. Selon une variante, après l'appareil de séparation par fluores cence, l'installation comprend un appareil de cryobroyage dans lequel une portion des particules surgelées est soumise à un broyags cryogénique, le fluide cryogénique étant par exemple le C02 liquide ; un mélangeur dans lequel les particules surgelées non broyées et les particules surgelées broyées sont mélangées à l'état congelé ; un sous-refroidisseur par un fluide cryogénique des particules congelées; un doseur-mélangeur des particules surgelées sous-refroidies et du liant plastique, puis le dispositif de pressage et démoulage. - REVENDICATIONS 1 - Procédé de préparation et de formage de viande hachée surgelée en plusieurs stades, caractérisé en ce qu'on procède au coupage de la viande en produit divisé, puis immédiatement à la congélation rapide du produit sous forme divisée par contact avec un fluide cryogénique, et à la réagglomération par compression des dites particules congelées. 2 - Procédé de préparation et de formage de viande hachée surgelée selon la revendication 1 caractérisé en ce que le fluide cryogénique est l'azote ou l'anhydride carbonique. 3 - Procédé de préparation et de formage de viande hachée surgelée selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la congélation rapide de la viande sous forme divisée est réalisée par mélange avec de la neige carbonique. 4 - Procédé de préparation et de formage de viande hachée surgelée selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on procède en outre à une séparation ou à une série de séparations successives des particules congelées individualisées par des procédés de triage faisant appel aux différences de propriétés physiques des dites particules, les dits procédés de séparation étant choisis parmi les procédés de séparation densimétrique et de triage optique par couleur, empl-oyés seuls ou en association. 5 - Procédé de préparation et de formage de viande hachée surgelée selon la revendication 4, caractérisé en ce que les particules surgelées sont amenées en file unique dans une enceinte illuminée en lumière de longueur d'onde adaptée à leur séparation et leur trajec- toire étant déviée par un jet d'air comprimé suivant l'indication donnée par des cellules de détection photoélectrique. 6 - Procédé de préparation et de formage de viande hachée surgelée selon la revendication 5, caractérisé en ce que le triage optique est mis en oeuvre par séparation en fluorescence aux rayons ultraviolets ou par triage optique aux rayons X. 7 - Procédé de préparation et de formage de viande hachée surgelée selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les particules surgelées sont soumises à une opération de granulométrie contrôlée, selon laquelle une portion des particules subit un cryobroyage sommaire, cette portion étant telle que les fines particules obtenues occupent les intervalles entre les grosses particules de sorte que le mélange à l'état congelé donne la compacité maximale et que la compression sous des pressions comprises entre 50 et 100 bars conduise à l'obtention d'un aggloméré massif. 8 - Procédé de préparation et de formage de viande hachée surgelée selon une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on introduit entre les particules de viande surgelée un liant plastique constitué par de la viande hachée traditionnelle à température voisine de OOC, des protéines ou autres adjuvants, les particules de viande surgelée étant sous-refroidies par un fluide cryogénique, l'apport de liant représentant 20 à 30 ffi en poids par rapport au poids des particules surgelées sous-refroidies. 9 - Installatipn pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend une coupeuse de viande munie de couteaux rotatifs, un appareil de surgélation par malaxage avec de la neige de dioxyde de carbone, un appareil de séparation du gras et du maigre par fluorescence aux ultra-violets ou aux rayons X, un dispositif de pressage puis de démoulage. 10- Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre, après l'appareil de séparation optique, un cryobroyeur ; un mélangeur des particules surgelées non broyées et des particules surgelées czyobroyées ; un sous-refroidisseur des particules surgelées mélangées ; un doseur-mélangeur des particules sous-refroidies et du liant plastique.