Brevet FR2532821A1 — publié le 19840316

L'invention a tout d'abord pour objet un procédé de refroidissement de la viande dans un hachoir-mélangeur par injection des neige carbonique a la surface de la viande. Par mesure de simplification, on a utilisé, dans la présente description et les revendications qui lui font suite, le terme "viande" pour désigner indiffé-emment la viande proprement dite et tous autres produits carnés ou de charcuterie. Dans le but d'abaisser la consommation en anhydride carbonique et d'augmenter le rendement énergétique, ce procédé est, selon l'inventions caractérisé par le fait que l'on eS- fectue en une seule fois l'injection de la quantité de neige carbonique nécessaire au refroidissement de la masse de viande contenue dans le hachoir-mélangeur. Ainsi, la dose de neige carbonique nécessaire au refroidissement d'une charge de viande déterminée dans le hachoir-mélangeur est administrée sans interruption jusqu'à obtention de la température désirée pour la viande.On évite de cette façon les mises en froid répétées qui doivent être infligées au matériel dans les procédés connus où on injecte la neige carbonique de manière intermittante, de sorte qu'on obtient une diminution de la quantité de neige carbonique d injecter ainsi que du temps de refroidissement, d'où accroissement du rendement et élimination du risque de pollution des locaux de travail par fuite de gaz carbonique résultant de la sublimation de la neige. Ces effets bénéfiques sont renforcés lorque l'on prend soin d'effectuer la totalité de l'injection de neige carbonique sur la viande tandis que celle-ci est en cours de brassage dans le hachoir-mélangeur. Cette disposition assure une exellente répartition de la neige carbonique dans la mas se de viande. On obtient par la un contact intime et homogène de la neige carbonique et de toute la masse de viande en mou ment, la quantité de neige carbonique nécessaire s'en trouvant réduite. De plus, on écarte ainsi le risque de congélation de la viande en surface et d'apparition de blocs de viande gelés se collant aux parois du mélangeur, phénomènes qui perturEraient la processus de refroidissement. L'invention a également pour objet, en vue de la mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus, une installation de refroidissement à anhydride carbonique liquide pour hachoir-mélangeur à viande constitué essentiellement d'une cuve de réception de la viande et d'une paire de rotors de brassage formés par des arbres rotatifs portant des bras mélangeurs, cette installation étant du genre qui comprend des injecteurs émettant, par détente de l'anhydride carbonique liquide qu'ils reçoivent, de la neige carbonique vers la surface de la masse de viande contenue dans ladite cuve, et un dispositif de régulation de la température de la viande commandant les-inJecteurs en fonction des indications d'une sonde thermométrique mesurant la température de la viande. Une telle instaRation est, selon l'invention, caractérisée par le fait que, pour une masse masse de viande à refroidir, l'injection de neige carbonique commence avec la mise en marche des rotors de brassage et qu'elle se termine sous la commande du dispositif de régulation lorsque la température de la viande dans la cuve atteint un seuil de refroidissement prédéterminé, fixé de préférence à -20C ou à une valeur voisine. L'injection a donc lieu en une seule fois, la quantité de neige carbonique injectée étant déterminé automatiquement par le dispositif de régulation en liaison avec la sonde thermométrique. Le dispositif de régulation peut comporter un second seuil, constituant un seuil de réchauffement supérieur au précédent, à l'atteinte duquel il commande la reprise de l'injection de neige carbonique pour une phase de refroidissement complémentaire. Cette disposition permet de réinfecter une nouvelle dose de neige carbonique (avec nouveau brassage concomitant) si, pour une raison accidentelle quelconque3 la viande n'a pas pu autre hachée et évacuée immédiatement après son refroidissement et a eu le temps de se réchauffer par exemple de 1"C environ au-dessus du seuil de refroidissement choisi. Pour obtenir une mesure pleinement significative de la température de la viande en cours de refroidissement, il convient de placer la sonde thermométrique en un endroit de la paroi de la cuve où existe pendant le brassage un important flux de-viande, savoir de préférence sur l'un des flancs de la cuvé parallèles aux arbres des rotors de brassage et au-dessous du niveau de ces arbres. Afin d'optimiser la conversion de l'anhydride carbonique liquide en neige carbonique et dtaméliorer également par là le rendement général de l'installation, les injecteurs sont avantageusement constitués par des buses placées à l'intérieur de jupes tubulaires coassiaLlelssf dé limitent autour des buses de petits espaces à température très basse (-800C) favorisant la formation de la neige carbonique.Les injecteurs peuvent par ailleurs être disposés sous la face interne d'un couvercle fermant le dessus de la cuve, de manière à les isoler de l'atmosphère environnante relativement chaude et humide. I1 convient par ailleurs de diriger les injecteurs vers la région comprise entre les arbres des rotors de brassage de telle sorte que la neige carbonique qu'ils émettent se dépose dans cette région, à proximité desdits arbres, mais sans toucher ceux-ci, et en dehors de la surface d'une bande située à égale distante desdits arbres. La neige carbonique tombe ainsi dans des régions où les mouvements de migration de la viande dans la cuve sont particulièrement prononcés, ce qui assure un mélange intime de la neige carbonique et de la viande3 sans risque de gel de la viande ni en surface ni au contact des arbres des rotors de brassage. La deserlption qui va suivre3 en regard des dessins annexés à titre d'exemple. non limitatif- , permetta de bien comprendre comment la présente invention peut Autre irise en pratique. La figure 1 représente-schématiquement, en élévation frontale avec arrachement, un hachoir-mélangeur équipé dune installation de refroidissement selon l'invention. La figure 2 représente une vue de dessus du hachoir-mélangeur de la figure 1, le couvercle de la cuve étant ouvert. On voit sur les'figuresun hachoir-mélangeur comportant une cuve 1 fermée par un couvercle 2 et recevant la viande, préalablement fragmentée dans une machine de pré-hachage disposée en amont, par un orifice d'entrée 3 pratiqué dans une tôle 4 reeouvrantla cuve 1 en dehors du couvercle 2. La cuve 1 a une forme sensiblement parallélépipédique. Au bas de sa paroi frontale la est placé, dans le prolongement d'une vis sans fin d'alimentation non représentée, un dispositif de sortie 5 à filière par où la viande est extrudée en un faisceau de filaments.La cuve 1 contient une paire de rotors de brassage de la viande, chacun d'eux étant constitué par un arbre 6 entratné en ration par un moteur électrique 7 et point des bras mélangeurs 8. Les arbres 6 s'étendent parallèlement aux parois latérales lb de la cuve 1, symétriquement par rapport au plan vertical de symétrie 10 de la cuve qui est parallèle auxdites parois lb ( le dispositif de sortie 5 et sa vis sans fin sont situés dans ce plan). Les rotors de brassage induisent dans la masse de viande contenue dans la cuve 1 un flux de circulation indiqué parades flèches sur la figure 2 (ou un flux de sens inverse suivant leur sens de rotation). Au-dessous du couvercle 2 en position de fermeture (celui-ci est mobile autour d'un axe d'articulation 9) sont montés des injecteurs 11 de neige carbonique, répartis en deux rampes 12 de quatre injecteurs. Chacun de ceux ci est constitué par une buse entourée d'une jupe cylindrique (seule visible sur les figures). Les buses reçoivent, via une conduite d'alimentation 13 calorifugée, une vanne d'arrt 14, deux électrovannes 15 et les rampes 12, de l'anhydride carbonique liquide, stocké à -200C en réservoir cryogénique, qui, à la sortie des buses, se transforme en neige carbonique par détente à l'intérieur des jupes précitées. L'orientation des injecteurs 11 est réglable ; elle est choisie de telle façon que les jets 16 de neige carbonique qu'ils émettent tombent entre les arbres 6, mais sans les toucher (ce qui les refroidirait excessive- ment et conduirait à la formation de blocs de viande gelée; ni arriver dans une bande centrale 17 où le flux de viande est relativement faible au cours du brassage de manière à concentrer l'injection de neige carbonique dans des zones proches des arbres 6 où la circulation de viande est intense. Les électrovannes 15 sont commandées par un dispositif de régulation 18 en fonction des indications de température données par une sonde thermométrique 19. Cette dernière est montée dans la région arrondie de raccordement entre 1'une des parois latérales lb et le fond lc de la cuve 1, en affleurement avec la surface interne de la cuve. Cette disposition assure une mesure précise de la température effective de la viande en raison du mouvement de la viande dans cette région de la cuve, car la sonde 19 est toujours intéressée par la viande en circulation dans la cuve, ----------------- - sa surface de contact étant en outre constamment tenue nette du fait de l'action ce balayage de la viande. Après chargement de la cuve 1 avec des morceaux de viande transférés de la machine de pré-hachage et introduits par l'orifice 3, leur température étant voisine de +4 C, l'ouverture des électrovannes est commandée par la mise en rotation des moteurs 7 actionnant les rotors de brassage. L'injection de neige carbonique par les injecteurs 11 commence alors, pour se poursuivre de manière ininterrompue jusqu'à ce que la sonde 19 détecte que la température de la viande sgest abaissée à la valeur de consigne définie par le seuil de refroidissement choisi (au voisinage de -2 C) et affiché dans le dispositif de régulation 18.Ce dernier commande alors la fermeture des électrovannes 15. A ce moment, la viande a reçu en une seule fois la quantité totale de neige carbonique nécessaire à son refroidissement, et ellè sort de la cuve 1 par le dispositif 5 sous forme/hvacElede jusqu'à épuisement, sans nouvelle injection de neige carbonique. Ce n'est que pour le cas d'un arrêt du processus (survenant exceptionnelement en cas de défaut de fonction nement) que le dispositif de régulation comporte un second seuil qui est un seuil de réchauffement supérieur dtenvron 1 C au seuil de refroidissement précité. En un tel cas, à l'atteinte de ce second seuil par la viande se réchauffant lentement, le dispositif de régulation 5 commande la réouverture des électrovannes 15 et l'injection de neige carbonique reprend jusqL'ànouvelle atteinte du seuil de refroidissement. Mime dans ce cas, il n'y a pas de risque de battement des électovannes 15. Le gaz carbonique appatssant dans la cuve 1 par sublimation de la neige carbonique est évacué par une cheminée d'extraction 20. REVENDICATIONS 1.- Procédé de refroidissement de la viand 4 u autre produit ca-né ou de charcuterie dans /un hachoir-melangeur par injection de neige carbonique à la surface de la viande, caractéri5é par le fait que l'on effectue en une seule fois l'injection de la quantité de neige carbonique nécessaire au refroidissement de la masse de viande contenue dans le hachoir-mélangeur. 2.- Procédé-selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on effectue la totalité de l'injection de neige carbonique sur la viande tandis coque celle-ci est en cours de brassage dans le hachoir-mélangeur. 3. Installation de refroidissement à anhydride carbonique liquide pour hachoir-mélangeur à viande constitué essentiellement d'une cuve de réception de la viande et. dsune paire de rotors de brassage formés par des arbres rotatifs portant des bras ndlangeurs, cette installation, qui permet de mettre en oeuvre le procédé selon la revendication 1 ou 2, comprenant des injecteurs qui émettent, par détente de l'anhydride carbonique liquide qu'ils reçoivent, de la neige carbonique vers la surface de la masse de viande contenue dans ladite cuve, et un dispositif de régulation de la température de la viande commandant les injecteurs en fonction des indications d'une sonde thermométrique mesurart la température de la viande, caractérisée par le fait que, pour une masse de viande à refroidir, l'injection de neige carbonique commence avec la mise en marche des rotors de brassage (6,8) et qu'elle se termine sous la commande du dispositif de régulation (18) lorsque la température de la viande dans la cuve (1) atteint un seuil de refroidissement prédéterminé. 4.- Installation selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le seuil de refroidissement est fixé à -2 C ou à une valeur voisine. 5. - Installation selon la revendication 3 ou 4, caractérisé' par le fait que le dispositif de régulation(18) comporte un second seuil, constituant un seuil de réchauffemet supérieur au précédent, à l'atteinte duquel il commande la reprise de l'injection de neige carbonique pour une phase de refroidissemet complémentaire. 6.- Installation selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le seuil de réchauffement est fixé à 1 C environ au-dessus du seuil de refroidissement. 7.- Installation selon l'une quelconque des revendications 3 à o, caractérisée par le fait que la sonde thermométrique(l9)est placée en un endroit de la paroi de la cuve (1)où existe pendant le brassage un important flux de viande. 8.- Installation selon la revendication 7, caracté- riséepar le fait que la sonde est placée sur l'un des flancs(lb),de la cuve(1)parallèles aux arbres 6)des rot-ors de brassage et au-dessous du niveau de ces arbres. 9.- InSallation selon l'une quelconque des revendication 3 à 8, caractérisée par le fait que l's injecteurs (11) sont constitués par des buses placées à l'intérieur de jupes tubulaires coaxiales. 10.- Installation:selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérlsf par le fait que les injecteurs sont disposés sous la face interne d'un couvercle(2)fermant le dessus de la cuve( . 11.- Installation selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisée par le fait que les injecteurs (ll)sont dirigés vers la région comprise entre les arbres (6)des rotors de brayage de telle sorte que la neige carbonique qu'ils émettent se dépose dans cette région, à proximité desdis arbres, mais sans toucher ceux-ci, et en dehors de la surface d'une bande (l7)située à égale distance desdits arbres.