Brevet FR2588067A1 — publié le 19870403

"PK)ROCEDE ET TUNNEL DE REFROIDISSE2MENT SUPERFICIL DE PRODUITS ALIMETAIRES" L'invention concerne le refroidissement superficiel de produits alimentaires, du genre o l'on soumet, dans une zone confinée isolée thermiquement de l'ambiance, lesdits produits à l'action cryogénique procurée par la détente de gaz carbonique sous pression et à l'état liquide au travers de buses. Ce refroidissement superficiel, ou croûtage, permet de traiter ultérieurement tous les produits alimentaires, y ccmpris les plus fragiles (brocolis, champignons...). Le cas échéant, après ce "croûtage", on procède à une surgélation en profondeur. Selon la technique rappelée ci-dessus, la détente du gaz carbonique est accampagnée en général d'une ventilation intense, en sorte que l'effet cryogénique des particules solides de neige carbonique ne permet pas d'être directement produit sur la surface des produits à refroidir. La présente invention a pour objet un procédé de ce type qui permet d'obtenir de remarquables performances en ce qui concerne le transfert thermique de la neige carbonique vers la surface du produit; en outre, le procédé de refroidissement et le matériel sont particulièrement simples et fiables, sans risque d'avarie par bouchage de conduits par des particules solides de gaz carbonique; de plus, on bénéficie d'une très grande précision grâce à une détermination correcte de température dans le tunnel de refroidissement. Ces résultats sont obtenus selon l'invention par la combinaison des mesures suivantes: a) les buses de pulvérisation sont orientées perpendiculairement à la surface moyenne offerte par les produits en cours de refroidissement; b) on utilise des buses du type à pulvérisation sous pression ayant une section d'éjection comprise entre 0,2 mm2 et 1,13 mm2 sous une pression comprise entre 6 et 30 bars, produisant un jet composite de particules solides fines, de tailles comprises entre 20 microns et 300 microns, dans un courant gazeux exclusivement caoposé de gaz carbonique résultant de ladite détente, le débit et la pression de gaz carbonique étant réglés pour produire un débit de particules solides fines inférieur à 0,5 kg/h par cm2 de surface de produit, la durée de traitement étant ccmprise entre 0,5 minute et 5 minutes (mn). L'ensemble de ces mesures permet d'obtenir les résultats annoncés et notamment la finesse des particules véhiculées avec le minimum de ventilation, c'est-à-dire sans moyen de brassage adjoint, permet le dépôt d'une nappe fine de particules microniques sur les produits à refroidir, ce qui assure ipso-facto le meilleur effet de transfert thermique, sans dispersion anarchique des particules en dehors desdites surfaces. En outre, par un réglage ingénieux du débit et de la presson du gaz carbonique, on assure le refroidissement superficiel dans des cnditions de durée braves, avec un débit de particules solides minimal. L'invention concerne également un tunnel de refroidissement superficiel, du genre ccmprenant un corps d'isolation allongé avec une entrée et une sortie aux deux extrémités longitudinales, un transporteur plat, une pluralité de buses réparties dans ledit corps allongé, raccordées par conduite et vannes à un réservoir de gaz carbonique sous pression, et ce tunnel est caractérisé en ce que lesdites buses, sont toutes orientées vers le transporteur plat et ont des sections d'éjection comprises entre 0,2 et 1,13 mm2. L'invention est maintenant décrite en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure unique représente une vue en perspective avec arrachement partiel d'un tunnel de réfrigération selon l'invention. En se référant aux dessins, un tunnel corporte un caisson d'isolation allongé 1 de forme parallépipédique rectangle avec une entree 2 et une sortie 3 pour les produits à refroidir. Par exemple, la longueur de ce corps allongé est de 3 m, sa largeur est de 0,8 m et sa hauteur de 1,1 m. Les entrée 2 et sortie 3 ont une largeur utile de 0,3 m et une hauteur de 0,20 m. Le corps allongé 1 se poursuit au-delà de la section d'entrée 2 de façon à former une ebase-support 5 pour l'extrémité d'un convoyeur plat 6 formsé de deux brins de nappe 7 et 8 renvoyés aux extrémités d'entrée 2 et de sortie 3 par des cylindres 9 et 10. Dans l'exemple représenté aux dessins, on voit donc que le transporteur fait saillie quelque peu au- delà de l'extrémité d'entrée 2 pour permettre le dépôt de produits à refroidir, soit manuel, soit autcmatique, alors que l'extréité de sortie du transporteur au niveau de la section de sortie 3 permet un dégagement par chute libre le cas échéant repris par un autre transporteur des produits refroidis superficiellement. La paroi supérieure ou voûte 12 du caisson allongé 1 sert de support par des moyens non représentés à une pluralité de ranpes transversales telles que représentées en 13, 14, 15, 16, 17 et 18, -.... ne--e -e S--d'une pluralité de buses de pulvérisation telles que représentées en 21, 22, 23 et 24. Pour des raisons d'écoulement de fluide, ces rampes transversales sont réunies et alimentées par un conduit d'alimentation 31, 32 respectivement. Ces deux conduits 31, 32 sont réunis à un conduit unique d'alimentation 35 raccordé par un conduit 36 (équipé d'un filtre 52) à une source non représentée de gaz carbonique sous une pression comprise entre 6 et 30 bars à la température correspondant à l'état d'équilibre liquide vapeur du CO2 à la pression considérée, par l'intermédiaire: - soit d'un conduit 41 à électrovanne 42 apte à fournir un débit nominal de gaz carbonique liquide; - soit par un conduit 43 à électrovanne 44 en série avec une vanne "pointeau" 45 réglée pour un débit faible d'au moins 30 % inférieur au débit nominal, cette conduite 43 étant équipée en amont de l'électrovanne 44 d'un pot deégazeur 46; - soit par une conduite 47 équipée d'amont en aval d'un réchauffeur 48, d'un détendeur 49, d'un clapet anti-retour 50 et d'une électrovanne 51; En fonctionnement, les produits sont, ccmme indiqué précédemment, placés sur le transporteur 6 se déplaçant selon la flèche F et, en régime permanent, une sonde de température non représentée réalise les opérations suivantes: - lorsque la tempeérature relevée dans le tunnel de réfrigération est supérieure à la température de consigne d'au moins un écart de température réglé entre 0,5 OC et 15 C, la régulation est faite de façon à ce que les électrovannes 42 et 45 soient ouvertes, alors que l'électrovanne 51 est fermre. Dans ce cas, le débit nominal, c'est-à-dire le débit maximal prévu est transféré vers les buses de pulvérisation 24 par les conduits 31, 32, 13, 14, 15, 16, 17 et 18 et le refroidissement est intense; - lorsque la température a chuté à une valeur telle que son -o écart avec la température de consigne est relativement faible (toujours ccmpris entre 0,5cC et 15 C), la vanne 42 se ferme: du gaz carbonique liquide à faible débit nettement plus faible se dirige vers les conduits 31 et 32 et parIient comme précédement aux buses 21 et 24. L'effet de refroidissement est notablement réduit et aéen5raleient la température maintenue à 1tIntérieur de 1 écart de enp6rature iiTose. Si cet écart de température avec la température de consigne devait se réduire à zéro ou bien si la teapérature à l'intérieur du tunnel de réfrigération devait être inférieure à ladite température de consigne, l'électrovanne 45 se ferme et l'électrovanne 42 reste fermée, alors que l'électrovanne 51 s'ouvre, ce qui produit un débit de gaz carbonique réchauffé et sous basse pression, donc à l'état gazeux assurant un balayage permanent, mème en l'absence de refroidissement, en sorte que toute formation de particules de neige carbonique solide susceptible de former obstruction est évitée. Les buses de pulvérisation 21, 24 n'ont pas été décrites en détail, car elles sont connues en soi. Elles présentent cependant, ccmme indiqué précédemment, la particularité double, d'une part d'être dirigées toutes vers les produits à refroidir, c'est-à-dire perpendiculairement à la nappe 7 du convoyeur 6, d'autre part d'avoir une section de sortie relativement étroite comprise entre 0,2 mm2 et 1,13 mm2, ce qui permet à la fois la formation de particules très fines de neige carbonique, dont les dimensions sont comprises entre 20 et 300 microns, et une directivité de ces particules vers les produits à refroidir, du fait de l'absence de tout moyen de brassage à l'intérieur du tunnel. REVEND I CATIONS 1. Procédé de refroidissement superficiel de produits alimentaires, du genre o l'on soumet, dans une zone confinée isolée thermiquement de l'ambiance, lesdits produits à l'action cryogénique procurée par détente de gaz carbonique sous pression et à l'état liquide au travers de buses, caractérisé en ce que les buses sont orientées perpendiculairement à la surface moyenne offerte par les produits en cours de refroidissement, en ce qu'on utilise des buses du type à pulvérisation sous pression ayant une section d'éjection comprise entre 0,2 mm2 et 1,13 mm2 sous une pression comprise entre 6 et 30 bars produisant un jet composite de particules solides fines, de tailles comprises entre 20 microns et 300 microns, dans un courant gazeux exclusivement composé de gaz carbonique résultant de ladite détente, le débit et la pression de gaz carbonique étant réglés pour produire un débit de particules solides fines inférieur à 0,5 kg/h par cm de surface de produit, la durée de traitement étant comprise entre 0,5 nmm et 5 mm. 2. Procédé de refroidissement superficiel selon la revendication 1, caractérisé en ce que le débit de gaz carbonique sous pression et à l'état liquide est asservi à la température relevée dans ladite zone confinée, l'asservissement réalisant un débit nominal de gaz carbonique liquide pour une temperature relevée supérieure à un écart faible, compris entre 0,5 C et 15 C, avec une température de consigne, une réduction de débit de gaz carbonique liquide d'au moins 30 % dudit débit nominal lorsque la température relevée est comprise à l'intérieur dudit écart par excès ou par défaut, un débit de gaz carbonique liquide nul pour toute température inférieure à la température de consigne d'une valeur au moins égale audit écart, avec, dans ce dernier cas, délivrance au travers des buses d'un courant gazeux de gaz carbonique. 3. Tunnel de refroidissement superficiel de produits alimentaires, du genre comprenant un caisson d'isolation allongé avec une entrée et une sortie aux deux extrémités longitudinales, un transporteur plat, une pluralité de buses réparties en voûte dans ledit corps allongé, raccordées par conduits et vannes à un réservoir de gaz carbonique sous pression, caractérisé en ce que lesdites buses, sont toutes orientées vers le transporteur plat et ont des sections d'éjection comprises entre 3 0,2 et 1,13 mm2. 0,2 et 1,13 mm. 4. Tunnel selon la revendication 3, caractérisé en ce que la conduite se subdivise en trois conduites en parallèle incorporant chacune une électrovanne, la première fournissant le débit nominal, la seconde étant associée à un moyen de réduction de débit d'au moins 30 %, la troisième étant associée successivement, d'aval en amont à une électrovanne, à un clapet anti-retour, à un détendeur manométrique et à un réchauffeur-vaporiseur.