Brevet FR2539591A1 — publié le 19840727

Procédé pour la surgélation en continu de produits alimentaires divisés en grains ou particules de petites dimensions tels que le riz et installation pour la mise en oeuvre du dit procédé. La préparation de produits alimentaires tels que le riz necessite des temps de cuisson très longs et devant être minutés. Ces différents facteurs rebutent souvent le consommateur -d'effectuer des plats à base de tels produits. Afin de réduire les temps et les soins nécessaires à la préparation d'un tel produit, on surgèle ces produits et on obtient donc par simple réchauffement rapide un produit consommable immédiatement. Mais la surgélation de produits alimentaires divisés de petite taille pose des problèmes principalement au niveau de leur séparation afin que les grains ou particules les constituant gardent leur individualité. Le brevet français NO 2.324.243 de Monsieur GAYTE décrit un mode de préparation de riz surgelé. Ce procédé utilise un riz pré-cuit ayant déjà donc fait l'objet d'un traitement. Le riz pré-cuit est ensuite hydraté par cuisson pendant 10 mn et de manière très précise puisque l'absorption d'eau ne doit pas dépasser une limite bien définie. Le riz est ensuite refroidi et égoutté plus placé dans une chambre de surgélation pendant 13 à 18 h. Ce procédé n'est donc pas continu et nécessite pour la préparation du produit des temps très longs, ce qui grève la rentabilité d'un tel procédé qui de ce fait n'est pas valable au niveau industriel. De plus la structure du riz est altérée par une décongélation effectuée pour la séparation des grains puis par une deuxième surgélation et de plus le produit est souvent exposé à la pollution au cours de ces différents transferts d'un lieu de traitement à un autre. Afin d'éviter ces temps de préparation trop long qui diminuent la rentabilité de ce procédé,le brevet américain NO 4.042.717 de Monsieur GAYTE donne un exemple de procédé de préparation en continu d'un tel produit alimentaire. Selon ce procédé,après cuisson à l'eau chaude,égouttage et surgélation le riz traverse une zone dans laquelle il se réchauffe par diffusion de la chaleur contenue dans le noyau des grains vers la périphérie des dits grains puis il est versé dans une trémie. Le réchauffement des grains est susceptible d'entraîner une décongélation partielle et une séparation des grains en rendant plus mous ceux-ci. Mais lors du déversement dans la trémie le réchauffement se poursuit et donc les grains ont tendance à se recoller et à former une masse pâteuse. La séparation par broyage qui est effectuée ultérieurement a donc tendance à laminer les grains de riz devenus trop mous.et/ou à les casser. Ce procédé de préparation ne résoud donc en rien la séparation des grains de riz qui sont toujours exposés à la pollution dans la zone de réchauffement et qui sont broyés au cours de leur séparation sans pour autant retrouver obligatoirement leur individualité initiale. Afin d'obvier à ces inconvénients,la présente invention propose un pro -cédé de préparation en continu et l'installation pour la mise en oeuvre du dit procédé, qui permet à un produit alimentaire d'être divisé sans que les grains ne soient cassés ou écrasés et sans qu'ils soient exposés à l'altération de leurs structures due à une décongélation suivie d'une seconde surgélation et évitant les risques de pollution par un passage à l'air libre et des manipulations trop fréquentes. A cet effet,le procédé selon l'invention pour la surgélation en continu de produits alimentaires divisés en grains ou particules de petites dimensions tels que le riz,consiste à hydrater indifféremment à chaud ou à froid le produit,à le refroidir s'il a subit une hydratation à chaud,puis à l'égoutter et se caractérise essentiellement en ce que le produit alimentaire est soumis à un séchage simultanément à un épandage et qu'il subit immédiatement après une surgélation,une division,une fluidisation et une agitation effectuées à la températion de surgélation. L'installation pour la mise en oeuvre du ce procédé comporte une sta tion d'hydratation,une cuve de refroidissement, une station d'égoutta ge,une tunnel de surgélation,un moyen de division du produit alimen taire,une colonne de fluidisation suivie d'un bac de fluidisation de grande longueur et des moyens de transport du produit entre les diffé rentes stations de traitement, la dite installation se caractérise essentiellement en ce que le moyen de transport du produit alimentaire dans le tunnel de surgélation est en une matière permettant l'adhéren ce du dit produit contre sa surface à basse température et qu'il com porte à son extrémité intérieure au dit tunnel au moins un moyen de séparation du produit alimentaire de sa surface afin que la séparation s'effectue en un lieu précis. Suivant une autre caractéristique au moins un moyen de division est monté sous le dispositif de séparation du produit alimentaire de la surface du moyen de transport dans le tunnel de surgélation. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention le moyen de division est constitué d'un rouleau cylindrique rotatif autour de son axe de révolution comportant sur sa surface des aiguilles alignées suivant au moins une ligne génératrice du dit rouleau. D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description et en se référant aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs d'un mode de réalisation de l'invention en lesquels - La figure 1 est une vue schématique de l'installation selon l'inven- tion, - La figure 2 est une vue d'une forme préférentielle de réalisation du moyen de division, La présente invention concerne un procédé de surgélation en continu de produits alimentaires divisés de petites dimensions et l'installation pour la mise en oeuvre du dit procédé. Le procédé selon l'invention consiste à hydrater indifféremment à chaud ou à froid un produit alimentaire, à le refroidir s'il a subit une hydratation à chaud,puis à l'égoutter et se caractérise essentiel lement en ce que le dit produit alimentaire est soumis à un séchage simultanément à un épandage et qu'il subit immédiatement après une surgélation,une division,une fluidisation et une agitation effectuées à la température de surgélation. Le produit alimentaire lors du traitement traverse toutes les phases de la préparation sans qu'il n'y ait d'arrêt et à une vitesse réglable pendant du type de produit alimentaire. L'hydratation du dit produit-alimentaire est effectuée à chaud ou à froid par passage à vitesse réglable selon le type d'hydratation dans de l'eau. Le mode d'hydratation dépend du type de produit alimentaire à traiter. Pour des produits nécessitant des temps d'absorption d'eau l-ongs,il va de soi que l'hydratation s'effectue de préférence à chaud. De tels produits selon le procédé sont ensuite refroidis par passage dans de l'eau froide. Après le refroidissement ou bien l'hydratation effectuée à froid, les produits sont égouttés et progressent simultanément dans une chambre de séchage à l'entrée de laquelle et dans laquelle ils sont soumis à un épandage. Le séchage s'effectue de préférence à environ 200 C et à un taux d'humidité sensiblement égal à 70 . Après être passés en continu dans la chambre de séchage, les produits alimentaires traversent un tunnel de surgélation. La température de surgélation est comprise entre -20c C et -300 C et est préférentiellement de -30 C. Dans l'enceinte du tunnel de surgélation et immédiatement après leur surgélation, les dits produits sont divisés sans cassure et sont fluidisés dans une colonne d'air aboutissant en un lit fluidisé de grande longueur. La température à laquelle s'effectue la division est la même que la température de surgélation. La température de l'air de fluidisation est également identique à la dite température de surgélation. Ces températures sont équivalentes afin que les produits ne subissent pas de décongélation ni de réchauffement susceptible d'altérer leurs structures entre les opérations de surgélation, de division et defluidisation. La fluidisation permet la congélation à coeur. La durée de maintien en lit fluidisé est réglée par la hauteur d'un trop plein réglable. ïJne agitation du produit simultanée à la fluidisation permet la conservation de l'individualité des grains ou particules constituant les dits produits et évite leur entassement susceptible de provoquer leur réchauffement et donc un nouveau collage. Il va de soi que les vitesses de passage des produits alimentaires dans les différentes stations de traitement peuvent être réglées et adaptées aux différents types de produits susceptibles de subir une surgélation suivant le procédé selon la présente invention. L'installation pour la mise en oeuvre du dit procédé comporte une station d'hydratation 1 du produit alimentaire,un poste d'égouttage 2, un tunnel de surgélation 3, un moyen de division 4 du dit produit, une colonne d'air de fluidisation 5 suivie d'un lit de fluidisation de grande longueur et des moyens de transport du produit entre les différentes stations de traitement. La dite installation se caractérise essentiellement en ce que le moyen de transport 6 du produit alimentaire dans le tunnel de -surgélation 3 est en une matière permettant l'adhérence du dit produit contre sa surface à basse température et qu'il comporte à son extrémité intérieure au dit tunnel au moins un moyen de séparation 7 du produit alimentaire de sa surface afin que la séparation s'effectue en un lieu précis. La station d'hydratation 1 est -constituée par au moins une cuve 8 de grande longueur contenant de l'eau et est dotée d'un système de chauffage de l'eau de tout type connu par exemple par résistances électriques. Jne cuve 9 située après la ou les cuves 8 d'hydratation contient de l'eau froide pour le refroidissement du produit -alimentaire hydraté à chaud ou bien pour l'hydratation à froid du dit produit. Ces cuves 8 et 9 sont de longueur suffisante pour que le produit alimentaire puisse être hydraté de manière satisfaisante. Les vitesses de passage dans ces cuves sont donc réglées en fonction du produit à traiter et de la longueur des dites cuves. Le produit alimentaire est transporté à partir d'un poste d'alimentation à travers les différentes cuves de la station d'hydratation par un moyen de transport constitué selon une forme préférentielle de réalisation d'un carrousel 30 doté de portions descendantes et ascendantes au niveau des cuves 8 et 9. Des paniers 27 sont montés sur le dit carrousel et reçoivent le produit alimentaire. Il va de soi que les dits paniers sont formés de telle manière à laisser passer l'eau pour l'hydratation et/ou le refroidissement du produit qu'ils contiennent. Le dit produit est ensuite déposé par les paniers 27 sur un poste d'égouttage 2 situé à l'extrémité d'un tapis sans fin 10 perforé entraîné par tous moyens connus de l'homme de l'art et qui amène le dit produit vers le tunnel de surgélation 3. Le produit alimentaire est placé sur le moyen de transport 6 du tunnel de surgélation 3 en tombant du tapis sans fin 10 et est épandu sur le dit moyen de transport 6 sur une épaisseur de 5 mm environ par des moyens qui seront décrits plus avant. Le dit produit est donc au cours de son trajet surgelé et le moyen de transport 6 est porté simultanément à une température assez basse et est constitué en une matière permettant l'adhérence du produit alimentaire contre sa surface. A l'extrémité du moyen de transport 6 est situé un organe 7 permettant la séparation du produit alimentaire de la surface du dit moyen de transport. Ainsi la séparation s'effectue en un lieu précis sur le moyen de transport. Suivant une forme préférentielle de réalisation, le moyen de transport 6 est constitué par un tapis 11 sans fin en un matériau inoxydable souple tel qu'un alliage de nickel et de cuivre du type "Monel". La constitution de ce tapis permet donc l'adhérence du produit alimen taire sur sa surface. Le tapis 11 est tendu de toute manière connue par exemple entre deux rouleaux 12 et 13 d'entraînement. Sous le rouleau- 13 est placé l'organe de séparation 7. Celui-ci est de préférence constitué par un racleur 14 s'appuyant sur la surface du tapis 11 de manière à décoller le produit alimentaire du dit tapis et de position réglable. Ce décollement s'effectue de préférence au retour du tapis 11 en arrière du rouleau 13 intérieur au tunnel de surgélation. D'autre part le dit tunnel de surgélation 3 est doté d'un moyen de division.4 du produit alimentaire. Ce moyen est monté sous le dispositif de séparation du produit alimentaire de la surface du tapis inoxydable 11. Le produit alimentaire après son décollement du dit tapis 11 tombe sous forme de blocs et/ou de particules ou grains détachés dans le moyen de division 4. Le dit moyen de division est doté d'éléments permettant la division du produit alimentaire et d'éléments permettant la -projection du dit produit dans la colonne de fluidisation 5 constitués selon une forme préférentielle de réalisation par des aiguilles 16 radiales alignées suivant au moins une génératrice d'un rouleau 15 cylindrique rotatif autour de son axe de révolution. De préférence les aiguilles 16 sont disposées sur quatre génératrices régulièrement espacées. Les dites aiguilles sont de préférence décalées d'une ligne à une autre d'environ 5 mm. Le mouvement de rotation du rouleau 15 est obtenu par tous moyens connus. Le dit rouleau est monté par exemple entre les deux parois du tunnel de surgélation dans des palliers de guidage. L'axe de révolution du dit rouleau 15 est parallèle à l'axe de rotation des rouleaux 12 et 13 d'entrainement du tapis inoxydable 11. Les blocs et/ou particules du produit alimentaire tombent sur le rouleau 15, sont détachés-en grains individuels sans cassure de ceux-ci et sont projetés par la vitesse de rotation du dit rouleau vers le haut et du côté opposé de l'endroit où se produit la séparation du produit alimentaire de la surface du tapis oxydable 11 de manière à ce que les grains ou particules soient bien pris dans la colonne de fluidisation 5. A cet effet, une paroi 17 isole le rouleau 15 de la dite colonne d'air et dévie celle-ci du côté-où s'effectue la fluidisation. La colonne de fluidisation présente la forme d'une enceinte close latéralement évasée vers le bas laissant échapper l'air vers le haut. La dite colonne débouche vers le bas sur un bac de fluidisation 26 de forme allongée comprenant un caisson alimenté par plusieurs ventilateurs 18. La dite colonne d'air est également doté d'un moyen d'agitation 19 du du produit alimentaire agissant dans l'épaisseur du lit fluidisé à l'endroit de la chute des grains. Le bac de fluidisation est constitué par une grille 21 perforée sous lequel agissent les ventilateurs 18 qui permettent le maintien en suspension des grains ou particules d'un produit alimentaire et la formation d'un lit fluidisé d'épaisseur variable. Le -moyen d'agitation 19 des grains placé au dessus de la grille 21 est de préférence constitué par un racleur 22 animé d'un mouvement alternatif horizontal obtenu par tout moyens connus de l'homme de l'art qui agit dans l'épaisseur du lit fluidisé du produit alimentaire et qui évite le tassement des grains ou particules susceptible de provoquer leur collage. Le dit produit est évacué par un trop plein 23 à la sortie duquel il est ensaché. Le trop plein 23 est de préférence constitué par une ouverture 24 dotée d'une porte 25 coulissante dont la position en hauteur est réglée selon le temps de maintien de fluidisation désiré. Le produit alimentaire obtenu est donc-constitué par des grains ou par ticules séparés les uns des autres et surgelés sans que leur structure ait été altérée et sans avoir été cassés au cours de la division. Le procédé de surgélation selon l'invention est d'autant plus rapide que le produit après avoir été égoutté et avant d'être surgelé est séché dans une chambre de séchage 23. Le produit est amené dans cette chambre par le tapis sans fin 10 à une extrémité duquel s'effectue l'égouttage et est soumis à un courant d'air à une température d'environ 200C à un taux d'humidité sensible ment égal à 70 00. Ce séchage permet de diminuer le temps de passage dans le tunnel de surgélation, et d'éliminer les excédents d'eau à la sortie du poste d'égouttage. L'efficacité du séchage est accrue par un épandage du produit alimentaire dans la chambre de séchage. Cet épandage est effectué par des moyens constitués par au moins une règle 28 réglable en hauteur disposée sur le parcours du tapis sans fin 10 dans la chambre de séchage afin que la couche du dit produit soit au plus comprise entre 5 et 10 millimètres. Le procédé de surgélation an continu et l'installation pour la mise en oeuvre du dit procédé selon l'invention-permettent la préparation de produits alimentaires divisés en grains ou particules de petites dimensions en conservant l'individualité de ceux-ci sans que leurs structures soient altérées et sans qu'ils soient cassés ou écrasés et d'une manière très rapide. Il va de soi que la présente invention peut recevoir tous aménagements et toutes variantes dans le domaine des équivalents techniques sans pour autant sortir du cadre du présent brevet. REVENDICATIONS R1/ Procédé de surgélation en continu de produits alimentaires divisés de petite taille consistant à hydrater à froid ou à chaud un pro duit alimentaire, à le refroidir s'il a subit une hydratation à chaud puis à l'égoutter, caractérisé en ce que le dit produit ali mentaire est soumis à un séchage simultanément à un épandage et qu'il subit immédiatement après une surgélation, une division, une fluidisation et une agitation effectuées à la température de sur gélation. R2/ Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendica tion 1 comportant une station d'hydratation (1) du produit alimen taire, un poste d'égouttage (2), un tunnel de surgélation (3), un moyen de division (4) du dit produit, une colonne d'air de fluidi sation (5) et des moyens de transport du produit entre et dans les différentes stations de traitement caractérisée en ce que le moyen de transport (6) du produit alimentaire dans le tunnel de surgéla tion (3) est en une matière permettant l'adhérence du dit produit contre sa surface à basse température et qu'il comporte à son extrémité intérieure au dit tunnel au moins un moyen de séparation (7) du produit alimentaire de sa surface afin que la séparation s'effectue en un lieu précis. R3/ Installation selon la revendication 2 caractérisée en ce que le moyen de transport (6) constitué par un tapis sans fin (11) est en une matière inoxydable souple. R4/ Installation selon la revendication 2 caractérisée en ce que le moyen de séparation (7) est un racleur (14) s'appuyant sur la sur face du tapis (11) en arrière du rouleau d'entraînement (13) et de position réglable. R5/ Installation selon la revendication 2 caractérisée en ce que le moyen de division (4) est monté sous le dispositif de séparation du produit alimentaire de la surface du tapis (11) inoxydable. R6/ Installation selon les revendications 2 et 5 caractérisée en ce que le moyen de division (4) est doté d'éléments permettant la division du produit alimentaire. R7/ Installation selon les revendications 2 et 5 caractérisée en ce que le moyen de division (4) est doté d'éléments permettant la projection du produit alimentaire dans la colonne de fluidisation. R8/ Installation selon les revendications 2, 5, 6,et 7 caractérisée en ce que les éléments permettant la division du produit alimentaire et les éléments permettant la projection du dit produit sont cons titués par des aiguilles (16) radiales alignées suivant au moins une génératrice d'un rouleau (15) cylindrique rotatif autour de son axe de révolution. R9/ Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendica tion 1 caractérisée en ce qu'elle comporte une chambre de séchage (29) du produit alimentaire après le poste d'égouttage (2) et qu'elle comporte des moyens d'épandage agissant dans la dite cham bre de séchage. R10/ Installation selon la revendication 9 caractérisée en ce que les moyens d'épandage sont constitués par au moins une règle (28) ré glabre en hauteur disposée sur le parcours du produit alimentaire dans la chambre de séchage (29). R11/ Installation selon la revendication 2 caractérisée en ce que la colonne d'air de fluidisation (5) comporte dans son fond au moins un organe (19) pour l'agitation du produit alimentaire afin d'évi ter le tassement du dit produit dans le fond de la colonne. R12/ Installation selon la revendication 2 caractérisée en ce que la colonne d'air de fluidisation débouche sur un bac de fluidisation (26) de grande longueur fonctionnant en trop plein. R13/ Installation selon la revendication 2 caractérisée en ce que le trop plein (23) par lequel s'effectue l'évacuation du produit ali mentaire de la colonne d'air est à ouverture (24) réglable en hau teur selon le temps de maintien en fluidisation désirée.