Brevet FR2656502A1 — publié le 19910705

- La présente invention concerne un procédé de déshydrata- tion totale ou partielle de morceaux de produits et/ou produits entiers de végétaux du type légumes, fruits, fleurs, le dispositif de déshydratation approprié et le produit ainsi déshydraté. L'intérêt de déshydrater des produits végétaux réside es- sentiellement dans la conservation prolongée de ceux-ci. En effet, il est particulièrement intéressant de stocker des produits végétaux pour qu'ils soient toujours à la disposition de la ménagère quelque soit la saison, et de préférence des produits végétaux qui ne s'altèrent pas avec le temps Ainsi, le consommateur peut consommer ces produits après une déshydratation réalisée il y a plus ou moins longtemps Un type de consommateurs très intéressés par ces produits est représenté par les navigateurs soli- taires voyageant sur les mers et océans, qui désirent, malgré leur isolement, continuer à avoir une hygiène ali- mentaire égale ou équivalente à celle qu'ils ont lors- qu'ils se trouvent à terre D'autres catégories de la po- pulation sont également intéressées par ces produits dés- hydratés: tout simplement la ménagère qui, par souci de 2- rapidité et de confort matériel, achète ce type de pro- duits. Différentes techniques de déshydratation existent. - La première technique, qui est la plus connue, est le pro- cédé traditionnel qui remonte à la plus Haute Antiquité. Il consiste tout simplement en une exposition au soleil de produits végétaux cuits Par exemple, les pruneaux sont aujourd'hui encore déshydratés par ce procédé dans les pays méditerranéens Ce procédé présente le grand avantage de conserver par exemple aux pruneaux leurs qualités gus- tatives de façon remarquable Cependant, ce procédé pré- sente l'inconvénient majeur de la nécessité d'une grande surface disponible pour la mise en oeuvre de ce procédé. Un second procédé de déshydratation, plus moderne, consis- te en la lyophylisation Il s'agit d'une sublimation à basse température réalisée sous vide qu'on fait subir à certains produits (le plus connu étant le café) On procè- de dans un premier temps à une surgélation, puis on "sublime" l'eau en créant une dépression de 10-3 à 1 mm de Hg Lors de la surgélation, l'eau contenue dans les pro- duits se transforme de liquide en glace et, par consé- quent, fait éclater les cellules du produit, ce qui permet de ce fait aux grosses molécules, et notamment celles pro- duisant ou étant des parfums, de s'évaporer conjointement avec l'eau La seule situation o le départ de ce type-de molécules est moins important correspond à la surgélation faite par trempage dans l'azote liquide car le mode de cristallisation du produit est alors différent Ce procédé très utilisé présente l'inconvénient de faire perdre aux produits une grande partie de leurs qualités organolepti- ques. -3- Un troisième procédé de déshydratation de produits végé- taux très connu également est le séchage par air chaud On fait circuler de l'air chaud sur les produits à déshydra- ter à une température de l'ordre de 70 'C pendant des di- zaines d'heures, ce qui revient en fait à une véritable cuisson des produits, c'est-à-dire à un éclatement des cellules et, par conséquent, une perte de leurs qualités gustatives. Il est évident que pour certaines utilisations en alimen- tation, dont par exemple les préparations à réhydratation rapide, telles que les potages, entremets et plats prêts à l'emploi, les produits déshydratés par les deux derniers procédés ci-dessus décrits sont très utilisés et présen- tent un succès certain, même si les produits ont perdu de leurs qualités gustatives. La présente invention a pour but de remédier à ces diffé- rents inconvénients et de créer un nouveau procédé de dés- Z hydratation utilisant un nouveau dispositif pour fabriquer des produits végétaux conservant leurs qualités organolep- tiques et gustatives par rapport aux produits déshydratés selon les trois procédés de déshydratation ci-dessus dé- crits. Pour atteindre ce but, l'inventeur a eu l'agréable surpri- se de retenir le procédé décrit dans le FR 2 425 812 qui concerne un procédé pour le traitement thermique en conti- nu de produits alimentaires qu'il a modifié et d'utiliser le dispositif décrit dans le FR 2 489 101 qui concerne no- tamment un dispositif de réfrigération d'un produit agri- cole, qu'il a également modifié. L'invention concerne un procédé de déshydratation totale 4 - ou partielle de morceaux crus et/ou cuits et/ou de pro- duits entiers de végétaux du type légumes, fruits ou grains, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes sui- vantes: 5. introduction des produits parés dans une enceinte herm'é- tique, dont les parois peuvent être chauffées, qui sont placés sur une zone de support, mise sous vide de l'enceinte à une pression partielle d'air comprise entre 1 et 20 millibars et, simultanément à cette étape, chauffage de la paroi de l'enceinte à une température supérieure de 1 à 100 C à la température désirée au niveau des produits, introduction de vapeur d'eau dans l'enceinte à une pres- sion comprise entre 150 millibars et 3 bars pendant une durée comprise entre 10 S et 30 mn suivant la profondeur sur laquelle le produit doit être chauffé, remise sous vide de l'enceinte à une pression comprise entre 7 et 25 millibars, mise en communication de l'enceinte contenant les pro- duits parés avec un dispositif de chauffage indépendant de celle-ci, chauffage de la zone de support et, par conséquent, des produits parés, pour leur séchage, pendant une période de temps de 1 à 10 heures suivant le pourcentage d'eau rési- duelle du produit voulu, - remise à la pression atmosphérique de l'enceinte. Ainsi, cette déshydratation permet d'obtenir des délais de conservation de plusieurs années pour les produits conte- nant moins de 5 % d'eau en fin d'opération et des délais de 1 à 3 mois pour les produits auxquels on retire 20 à 50 % de leur eau suivant leur nature. Ce procédé exclut toute congélation du produit En effet, grâce à ce procédé, les barrières cellulaires ne sont pas cassées, à l'inverse de la congélation ou du chauffage (supérieur à 800 C). De façon préférentielle, les zones de support des produits parés disposées dans l'enceinte sont des plateaux Elles peuvent aussi consister en des grilles par exemple. De façon avantageuse, le dispositif de chauffage, destiné au chauffage des plateaux chauffants de l'enceinte conte- nant les produits parés, contient de la zéolithe conformé- ment au réacteur à zéolithe décrit dans le brevet FR 2 489 101. Préférentiellement, le séchage est réalisé à basse tempé- rature, de l'ordre de O à 250 C. Selon l'invention, il est proposé en complément du procédé de déshydratation totale ou partielle un dispositif de déshydratation pour la mise en oeuvre de ce procédé. La présente invention présente l'avantage d'une mise en oeuvre aisée du procédé de déshydratation, peu coûteuse puisque le dispositif est associé à un dispositif à base de zéolithe, donc non consommateur d'énergie Cette mise 6 - en oeuvre ne nécessite pas un personnel nombreux puisque le procédé fonctionne en automatique et continu. Les autres caractéristiques et avantages de l'invention résulteront de la description qui suit en référence à la figure annexée qui est une vue très schématique d'une for- me d'exécution non limitative d'un dispositif selon l'in- vention, représentant les différents appareils ouverts. Selon l'invention, il est proposé un procédé de déshydra- tation et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce pro- cédé. L'invention s'applique à un produit végétal qui perd au moins une partie de l'eau qu'il contient initialement, sans aucun préjudice pour ses qualités substantielles. Le procédé est mis en oeuvre dans un dispositif de déshy- dratation comportant une enceinte 1 dans laquelle sont in- troduits les produits parés à déshydrater, un dispositif de chauffage 2 extérieur à l'enceinte 1 et de nombreux moyens techniques permettant de réaliser les différentes étapes du procédé de déshydratation. L'enceinte 1 est constituée d'un bâti 3 étanche, de moyens d'introduction et d'évacuation des produits parés à déshydrater, moyens étanches, de moyens de visualisation, contrôle, sécurité des produits parés contenus dans l'en- ceinte 1 Ils ne sont pas représentés sur la figure. L'intérieur de l'enceinte 1 comporte des plateaux 4 dis- posés les uns sur les autres horizontalement Ils sont creux et reliés les uns aux autres par une même canalisa- tion 5 de façon à être parcourus par le fluide calopor- teur, de préférence de l'eau, et donc à être chauffés, comme cela est décrit plus loin L'introduction d'eau dans les plateaux 4 est facilitée par une pompe de circulation 6 Les plateaux 4 sont destinés à porter les produits pa- rés pour la déshydratation. Le dispositif de chauffage 2 est constitué d'une cartouche 7 étanche dans laquelle est placé un adsorbant 8 représen- té schématiquement Ce dispositif de chauffage 2 est indé- pendant et extérieur à l'enceinte 1. L'adsorbant 8 peut être un corps de préférence solide dont le rôle est d'adsorber la vapeur d'eau des produits parés. L'adsorbant 8 peut être régénéré par extraction de la va- peur d'eau adsorbée par lui-même Il s'agit de préférence de zéolithes Un circuit de fluide 9 caloporteur, de pré- férence d'huile, est disposé dans la cartouche 7, destiné à la refroidir lors du fonctionnement. L'enceinte 1 est reliée au dispositif de chauffage 2 au moyen d'une tubulure 10 qui peut être constituée de plu- sieurs raccords, non représentée sur la figure Sur cette tubulure 10 est disposée une vanne 11, présentant un rôle d'arrêt et de réglage Lorsqu'elle joue le rôle de régla- ge, elle est associée à une mesure de pression totale 12 de l'enceinte 1 permettant ainsi d'entretenir dans l'en- ceinte une pression totale différente de celle dans la cartouche 7 Elle est de préférence à commande automati- que mais peut être aussi commandée manuellement. Le dispositif de chauffage 2 comprend un circuit d'huile 9 qui n'est pas relié directement au circuit de la canalisa- tion d'eau 5 Lors du fonctionnement du dispositif, l'hui- le du circuit 9 est chaude, ce qui permet de chauffer, par 8 l'intermédiaire d'un échangeur à paroi 13, l'eau de la canalisation 5 L'huile chaude va donc chauffer l'eau par simple échange thermique L'huile circule dans le circuit 9 grâce à une pompe de circulation 14 permettant d'assurer soit la circulation d'huile chaude provenant de la chau- dière 15, soit le refroidissement de l'huile chaude grâce au jeu de vannes 16. L'enceinte 1 est reliée à des moyens de dépression 17, des moyens d'extraction 18 et des moyens de stockage 19 par un système de canalisations et de vannes, et par l'intermé- diaire de la cartouche 7 Ces spécificités techniques sont décrites de façon précise dans le brevet FR 2 489 101. Le dispositif qui vient d'être décrit ci-dessus fonctionne de la manière suivante: On introduit les produits parés sur les plateaux 4 de l'enceinte 1 On ferme l'enceinte 1 de façon hermétique. On fait le vide de l'enceinte jusqu'à atteindre une pres- sion partielle d'air comprise, à l'intérieur de l'enceinte 1, entre 1 et 20 millibars tout en chauffant les parois de l'enceinte 1 à une température qui est fonction de celle qu'on veut avoir au niveau des produits parés On intro- duit de la vapeur d'eau dans l'enceinte 1 à une pression comprise entre 150 mbars et 3 bars pendant une durée com- prise entre 10 secondes et 30 minutes suivant la profon- deur sur laquelle le produit paré doit être chauffé On remet ensuite l'enceinte 1 sous vide entre 7 et 25 mbars. Puis, on met en communication l'enceinte 1 et le disposi- tif de chauffage 2 en ouvrant la vanne Il et les autres vannes 14, -16 L'adsorbant 8, ici de la zéolithe, contenu dans le dispositif de chauffage 2 joue son rôle de fixa- teur de la vapeur d'eau provenant du produit à déshydra- 9 - ter et, par conséquent, chauffe Un circuit d'huile 9 est disposé en partie à l'intérieur du dispositif de chauffage 2, et à l'extérieur L'huile froide va se réchauffer au contact de la zéolithe chaude qui va chauffer de l'eau par l'intermédiaire d'un échangeur à paroi 13 Cette eau cir- cule dans un circuit 20 et va chauffer les plateaux 4 suc- cessivement par le biais d'une pompe de circulation 6 Le circuit d'eau 20, comme le circuit d'huile 9, fonctionne de façon indépendante; la température de l'eau peut être réglée par injection d'eau froide provenant du circuit d'eau de l'usine non représenté ici. La mesure de la pression totale 12 de l'enceinte 1 per- mettant de connaître la pression totale de l'enceinte agit sur la vanne 11 Elle est ouverte lorsque la pression to- tale désirée de l'enceinte 1 n'est pas atteinte et, inver- sement, elle est fermée lorsque cette pression totale dé- sirée est dépassée. Une fois l'opération terminée, l'enceinte 1 est remise à la pression atmosphérique de façon à l'ouvrir et récupérer les produits parés déshydratés. Des exemples de déshydratation ont été réalisés à l'aide du procédé et du dispositif ci-dessus décrits. Exemple 1: Déshydratation de "Champignons de Paris" (mar- que déposée) On a paré des "Champignons de Paris" (Marque déposée) en tranches d'environ 3 mm d'épaisseur On les dispose ensui- te en couches de l'ordre de 3 cm d'épaisseur sur les pla- teaux 4 de l'enceinte 1, à une température de 15 'G On établit une pression totale de 7 à 8 mbar dans l'encein- - te, ce qui correspond à une pression partielle d'air de l'ordre de 1 mbar; la température des champignons est de l'ordre de 2 à 5 C On arrête l'extraction, créée par la pompe 17, par fermeture de la vanne correspondante L'ad- s sorption réalisée dans le système de chauffage 2 a fait monter la température de la zéolithe aux environs de 70 C. On a établi la circulation d'eau et d'huile par mises en route successives des pompes de circulation 6 et 14 Par introduction d'eau froide dans le circuit d'eau 20, on maintient la température des plateaux chauffants 4 à 60 'C. La pression totale de l'enceinte 1 est maintenue à 10 mbar automatiquement par réglage du point de consigne de la vanne 11 La mesure de température dans un morceau de champignon indique alors 800 Après 4 heures de fonction- nement dans ces conditions, on ramène la température des plateaux à 400 C Environ 5 h 30 après la mise en fonctionne- ment, la température mesurée dans un morceau de champignon se rapproche de 25 à 30 C, ce qui indique un taux de dés- hydratation acceptable. Après la déshydratation on enlève les champignons du dis- positif de déshydratation et on les emballe dans des sacs en matière plastique multicouche, métallisée en aluminium; les sacs sont stockés à température ambiante. Au bout de trois mois, on réalise un premier test de dé- gustation: on met les champignons dans une omelette; l'omelette cuit de façon traditionnelle Les champignons retrouvent une consistance et un goût identiques à ceux des champignons frais. Il est à noter que les morceaux de champignons ainsi dés- hydratés perdent environ 20 % de leur volume initial mais présentent une résistance mécanique" (meilleure consis- 11 - tance) bien supérieure à un même produit lyophilisé. On peut établir un bilan économique: par kg d'eau retirée, la quantité de chaleur à forunir à la zéolithe pour la désorption de l'eau et le chauffage des échangeurs est de 1600 millithermies, soit environ 2 KW. Exemple 2: Déshydratation de cubes de pommes. Après avoir paré les pommes du type "Golden", on coupe les pommes en cubes d'environ 1 cm de c 8 té. Le mode de réalisation est identique à celui de l'exemple 1. Les produits à la fin de la déshydratation mesurent envi- ron 8 mm de c 8 té et n'ont pas changé de couleur d'une façon appréciable. A l'issue du même temps de stockage ( 3 mois) et la même méthode de conservation, la dégustation des cubes de pom- mes donne une saveur très agréable, aussi agréable qu'avec des pommes fraîches. 12 - R e v e N d i c a t i o N s 1 Procédé de déshydratation totale ou partielle de morceaux crus et/ou cuits et/ou de produits entiers de vé- s gétaux du type légumes, fruits ou grains, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: introduction des produits parés dans une enceinte hermé- tique ( 1), dont les parois peuvent être chauffées, qui sont placés sur une zone de support, mise sous vide de l'enceinte ( 1) à une pression partiel- le d'air comprise entre 1 et 20 millibars et, simultané- ment à cette étape, chauffage de la paroi de l'enceinte ( 1) à une températu- re supérieure de 1 à 10 'C à la température désirée au ni- veau des produits, introduction de vapeur d'eau dans l'enceinte ( 1) à une pression comprise entre 150 millibars et 3 bars pendant une durée comprise entre 10 S et 30 mn suivant la profon- deur sur laquelle le produit doit être chauffé, remise sous vide de l'enceinte ( 1) à une pression com- prise entre 7 et 25 millibars, mise en communication de l'enceinte ( 1) contenant les produits parés avec un dispositif de chauffage ( 2) indé- pendant de celle-ci, chauffage de la zone de support et, par conséquent, des produits parés, pour leur séchage, pendant une durée -de 1 à 10 heures suivant le pourcentage d'eau résiduelle du 13 - produit voulu, remise à la pression atmosphérique de l'enceinte ( 1). arrêt du fonctionnement du dispositif de chauffage ( 2) indépendant de l'enceinte ( 1) o est réalisée la déshydra- tation, sortie des produits parés déshydratés. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les zones de support des produits parés disposées dans l'enceinte ( 1) sont des plateaux ( 4). 3 Procédé de déshydratation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce-que le dispositif de chauffage ( 2), destiné au chauffage des plateaux ( 4) chauffants de l'en- ceinte ( 1) contenant les produits parés, contient de la zéolithe. 4 Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le séchage est réalisé à une tempé- rature comprise entre O et 250 C. Dispositif de déshydratation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, com- portant une enceinte ( 1) destinée à recevoir les produits * pa rés à déshydrater, à laquelle sont éventuellement asso- ciés des moyens pour faire le vide dans cette enceinte ( 1), caractérisé en ce que l'enceinte ( 1) du dispositif de 14 - déshydratation comporte en outre des zones de support sur lesquelles sont disposés les produits parés qui sont chauffés directement par une canalisation ( 20) dans la- quelle circule un fluide caloporteur provenant d'un dispo- s sitif de chauffage ( 2) indépendant de l'enceinte ( 1). 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les zones de support sont des plateaux ( 4). 7 Dispositif selon les revendications 5 et 6, caractéri- sé en ce que ledit dispositif de chauffage ( 2) indépendant de l'enceinte ( 1) contient de la zéolithe. 8 Produit déshydraté à partir du procédé de déshydrata- tion selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et à l'aide du dispositif de: déshydratation selon l'une des re- vendications 5 à 7.