Brevet FR2652732A1 — publié le 19910412

La présente invention concerne un dispositif de cuisson de produits alimentaires par bain dans un liquide chaud. Elle se rapporte plus précisément à un dispositif transmettant la chaleur d'un liquide de cuisson aux produits alimentaires, et comprenant: l) une enceinte de cuisson délimitée dans une cuve, destinée à contenir du liquide, et 2) un corps de chauffe, provoquant la montée en tempé- rature du liquide. Il est connu de frire des aliments dans un bain d'huile. Dans les modes connus de cuisson pour friture, au fur et à mesure de leur utilisation, les huiles de friture changent d'aspect (brunissement), fûment et moussent de plus en plus abondamment. Elles peuvent également corrnmmuniquer un goût désagréable aux aliments. En outre le chauffage intense et répété des matières grasses s'accompagne de modifications chimiques pouvant aboutir à la formation de composés toxi- ques. Il apparalt, après des études de toxicité des hui- les usées, que les huiles de friture ne sont normalement pas dangereuses pour le consommateur, mais que de mauvaises conditions d'utilisation peuvent être à l'origine de la for- mation de composés toxiques. Les différentes matières grasses utilisables pour la friture possèdent des teneurs en acides gras insaturés très différentes. De nombreux travaux, en particulier ceux de CASTANG J. "Etude sur les huiles de friture, Caractères ana- lytiques et projet de réglementation" dans "Ann. Fals. Exp. Chim. 1981 - 74.803. 701-718" montrent que le degré d'altération d'une matière grasse n'est que peu influencé par sa composition chimique. La teneur en acide linolénique ne peut plus être considérée aujourd'hui comme un facteur absolu déterminant l'aptitude d'une graisse à être utilisée en friture. Les principales huiles proposées par le corrnmmerce semblent donc toutes pouvoir convenir pour de bonnes pratiques culinai- res. Ce sont en fait de bonnes conditions d'utilisation des matières grasses pendant les opérations de friture qui permettent d'obtenir des denrées alimentaires dépourvues de tout caractère toxique. Il faut en particulier surveiller la température du bain d'huile. En effet, plus celle-ci est élevée, plus l'oxydation des acides gras est rapide et importante. Il est recormmrnandé de ne pas chauffer les huiles de friture à une température supérieure à 1800C. Par ailleurs, les appareils doivent être conçus de manière telle que la température des surfaces de chauffe ne soit pas trop élevée, ce qui accélérerait l'altération des graisses. Les opérations de friture n'ont normalement aucune incidence nutritionnelle néfaste sur les aliments. Cependant dans une huile altérée par de multiples chauffages à haute température, il apparalt de nombreux composés de dégradation dont certains possèdent des propriétés toxiques. C'est pourquoi la température de chauffage doit être inférieure à 180 C et de plus les graisses du bain doivent être renouvelées après vingt cycles de friture au plus. Les huiles de friture utilisées dans de telles conditions conservent une qualité satisfaisante. Dans les fritures connues, le chauffage de l'huile peut se faire suivant quatre manières: 1) Par chauffe directe de la cuve contenant l'huile sans contrôle de température de ladite cuve, mais seule- ment de l'huile qui y est contenue, au risque d'avoir une surchauffe au contact du métal pouvant atteindre 300 C et plus. 2) Par chauffage de tubes immrrrnergés dans l'huile à l'aide de brûleur torche, ce qui provoque les mêmes inconvé- nients que précédemment, Dans ces deux modes de cuisson, le manque de finesse du contrôle de température de surchauffe provoque les altérations de l'huile mentionnées plus haut. 3) Par des résistances immergées dans le bain de la fri- teuse. Cette manière de réaliser la cuisson présente le même principe de régulation que précédemment, avec le risque de surchauffe de l'huile au contact des résistances pouvant atteindre plus de 400 C pour une utilisation de l'huile à C. Ceci entralne les mêmes inconvénients que dans les modes de cuisson mentionnés plus haut. 4) Par un générateur électrique avec pompe de circula- tion disposée dans l'enceinte de cuisson. Cette manière de frire présente les mêmes inconvé- nients que précédemment dus au risque de surchauffe au contact de l'huile avec le générateur. Aucune de ces manières de frire connues ne permet de réguler la température avec un point de consigne maximum de 180 C au niveau de l'élément chauffant et une utilisation à plus ou moins 1 C de cette température de consigne, avec compensation du rendement par circulation forcée de l'hui- le. l'invention vise à remédier à ces inconvénients et à apporter divers avantages consistant essentiellement à permettre la cuisson de "nems" et de tout autre produit né- cessitant une cuisson dans un liquide à 180 C, sans que le liquide ne dépasse en aucun point de l'enceinte de cuisson ou du corps de chauffe, la température maximum de 200 C. Elle a donc pour objet un dispositif de cuisson de produits alimentaires par bain dans un liquide chaud, trans- mettant la chaleur de cuisson auxdits produits alimentaires et circulant dans un circuit comprenant: 1) une enceinte de cuisson délimitée dans une cuve, des- tinée à contenir du liquide, tel que de l'huile, et 2) un corps de chauffe, provoquant la montée en tempéra- ture du liquide. Ce dispositif est caractérisé en ce que l'homogé- néité en température du liquide dans ladite enceinte de cuisson est assurée par l'arrivée du liquide à 1' intérieur de la cuve, par l'intermédiaire d'une pompe de circulation forcée, l'arrivée du liquide se faisant par le fond de la cuve à l'aide d'un diffuseur. Les parois de l'enceinte de cuisson ne sont pas chauffées pour éviter l'inertie de la montée en température. Afin qu'une vidange partielle de la partie basse de la cuve compensée par l'addition de liquide neuf soit ef- fectuée périodiquement dans le but d'éliminer les particules calcinées contenues dans le liquide et de favoriser la ré- partition du liquide chaud à l'arrivée dans le fond de la cuve, ladite cuve contient un panier apte à canaliser le li- quide en ébullition, avec un débordement du liquide redes- cendant refroidi, de chaque coté du panier, et déposant les déchêts au fond d'une zone froide. Un mouvement de liquide à l'intérieur de la cuve, assurant un échange thermique très rapide au niveau du li- quide de cuisson et des aliments, augmente le rendement et donc la production. Ceci évite en outre que le liquide de cuisson soit surchauffé. En vue d'obtenir un tel échange thermique, le dis- positif comprend des canalisations de circulation du liquide vers le corps de chauffe, lesdites canalisations débouchant dans la cuve sensiblement à mi-hauteur de la zone froide. Dans le but d'augmenter l'homogénéité en tempéra- ture, le liquide de chauffage circule en circuit fermé. Le filtrage permanent pendant le cycle de cuisson permet d'éviter la carbonisation des particules en suspen- sion, ce qui prolonge considérablement la durée du bain de liquide. Pour obtenir ce résultat, le liquide provenant de la zone froide est ramené à un collecteur raccordé à un fil- tre raccordé au corps de chauffe. Afin de filtrer différentes sortes de particules sans provoquer d'oxydation du liquide ou du filtre, ledit filtre comprend au moins deux étages équipés de tamis fabri- qués en un métal inoxydable et comprenant des mailles de différentes dimensions. En vue d'améliorer la qualité du filtrage, le der- nier étage dudit filtre comprend un tamis à micro-mailles. Dans le but de frire des produits nécessitant une cuisson dans de l'huile à 180 C maximum, le liquide de cuis- son est de l'huile, et, à la sortie du filtre, l'huile est reprise par la pompe et de nouveau entraînée vers le généra- teur o elle reprend des calories avant de revenir dans la cuve. Afin que la pompe supporte des températures allant jusqu'à 300 C et plus, la pompe comprend des moyens d'étanchéité comportant au moins une garniture métallique en stellite inoxydable avec grains en carbone et chargée d'antimoine, et au moins une bague en matériau connu sous la dénomination commerciale de "Kalrez". Pour garantir une utilisation intensive du dispo- sitif sans altération de ses composants et sans échauffement du moteur, la pompe est entraînée par un moteur tenu à dis- tance et relié à ladite pompe par une jonction à rupture de pont thermique. Dans le but de surveiller la température du bain, car l'oxydation des acides gras est d'autant plus rapide et importante que celle-ci est élevée, le corps de chauffe est un générateur à combustion équipé d'au moins deux brûleurs en fonte, chaque brûleur étant alimenté par au moins une vanne de gaz télécorrnmmandée, à au moins deux allures de fonc- tionnement. En vue d'obtenir une régulation à quatre étages et de limiter à 200 C la température du liquide de cuisson, le dispositif comprend au moins une sonde de température placée à l'intérieur du générateur et contrôlant deux premiers éta- ges de régulation, et il comprend au moins une autre sonde de température placée à l'intérieur de la cuve, et assurant la régulation de la température du bain, en agissant sur deux autres étages de la régulation. La température du liquide ne dépassant pas 200 C, l'évaporation est sensiblement diminuée. Afin de permettre d'arrêter l'appareil lorsque le filtre est encrassé, le dispositif comprend au moins un pressostat à différentiel contrôlant la différence de débit et de pression entre l'entrée et la sortie du filtre. Pour alerter l'utilisateur en cas de manque de liquide, le dispositif comprend une sonde électrique de contrôle du niveau de liquide. La cuve présente des pentes à proximité de l'arrivée du liquide pour créer une importante zone froide. En vue d'éviter l'altération des graisses, l'appareil est conçu de manière telle que la température des surfaces de chauffe ne soit pas trop élevée. Pour atteindre ce but, le diffuseur, placé dans le fond de la cuve en forme de tronc de pyramide ou de cone renversé, a lui-même la for- me générale d'un tronc de cône ou de pyramide divergeant vers le haut et dans la petite base duquel débouche une ca- nalisation d'arrivée de liquide chaud provenant de la pom- pe. L_'accès au filtre pour le nettoyage est assuré par au moins une plaque de fermeture en métal inoxydable mainte- nue sur un carter de filtre par des écrous papillons facile- ment accessibles. Lorsque le liquide est de l'huile, pour éviter l'oxydation, le corps et la roue de la pompe de circulation sont réalisés entièrement en matériaux inoxydables. En vue de faciliter le démontage et le remontage du dispositif, les élémnents contenus dans et/ou constituant l'enceinte de cuisson sont positionnés et fixés par simple emboîtement. La cuve est construite avec des angles arrondis pour faciliter le nettoyage. Divers détails et avantages de l'invention appa- raltront clairement à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre non limitatif, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: La Figure I est une vue en perspective d'un dispo- sitif de cuisson selon l'invention. La Figure 2 représente en coupe verticale vue de droite, au niveau de l'enceinte de cuisson, le dispositif selon l'invention tel que représenté à la Figure I. La Figure 3 représente vue en coupe un filtre à huile à trois étages utilisé dans le dispositif selon l'invention illustré à la Figure 1. La Figure 4 représente un schéma d'un générateur à gaz du dispositif selon l'invention illustré à la Figure I. Le dispositif de cuisson 1, pour tous produits né- cessitant une cuisson dans l'huile à 180 C, sans que l'huile ne dépasse en aucun point de l'enceinte de cuisson ou du gé- nérateur la température maximum de 200 C et tel qu' illustré à la Figure I, comprend un circuit d'huile circulant dans des canalisations 2 et passant à travers différents compo- sants 3, 4, 6, 7 et 8. Le circuit d'huile se compose, outre les canalisa- tions 2, d'un générateur à gaz 3, d'une pompe de circulation forcée 4 entraînée par un moteur 5, d'un diffuseur 6, d'une cuve 7 délimitant l'enceinte de cuisson et d'un filtre 8. Ce circuit d'huile est fermé. L'huile est montée en température dans le généra- teur à gaz 3. Les parois de la cuve 7 délimitant l'enceinte de cuisson ne sont pas chauffées pour éviter l'inertie de la montée en température. L'huile est amenée à l'intérieur de la cuve 7 par l' intermédiaire de la pompe de circulation 4 dont le corps et la roue sont entièrement constitués en matériaux inoxyda- bles. Un organe d'étanchéité spécial, comprenant une garni- ture métallique en stellite inoxydable avec grains en carbone et chargée d'antimoine, et une bague en matériau connu sous la dénomination commerciale "Kalrez", permet à cette pompe de supporter des températures allant jusqu'à 300 C et plus. Le moteur 5, tenu à distance et relié à la pompe 4 par une jonction à rupture du pont thermique garan- tit une utilisation intensive du dispositif I sans altéra- tion de ses composants et sans échauffement du moteur 5. L'arrivée de l'huile dans la cuve 7 se fait par le fond, à l'aide du diffuseur 6. L'huile reprise de la cuve 7 est ramenée par les canalisations 2 à un filtre 8. Le filtrage permanent pendant le cycle de cuisson permet d'éviter la carbonisation des particules en suspen- sion, ce qui prolonge considérablement la durée du bain d'huile. A la sortie du filtre 8, l'huile est aspirée par la pompe 4 et de nouveau ramenée au générateur 3 o elle re- prend des calories avant de revenir dans la cuve 7. La cir- culation de l'huile permet un échange thermique très rapide et évite qu'elle ne soit surchauffée. De plus, le mouvement de l'huile à l'intérieur de la cuve 7 assure un échange très rapide au niveau des ali- ments, ce qui augmente le rendement et donc la production. La température de l'huile ne dépassant jamais C, I'évaporation est sensiblement diminuée. Le niveau de l'huile est contrôlé par une sonde électrique et alerte l'utilisateur en cas de manque d'hui- le. Le fonctionnement du dispositif I est commandé et contrôlé par 1' intermédiaire du tableau de commande et de régulation 9. Le générateur 3 est un corps de chauffe alimenté en gaz par la canalisation 10. Le dispositif 1 forme un meuble monté sur des pieds 11 de manière à être isolé du sol et à ce que sa face supérieure soit à la hauteur souhaitable pour les manipula- tions lors de la cuisson. La Figure 2 représente en coupe verticale vue de droite au niveau de l'enceinte de cuisson, le dispositif I selon l'invention, représenté à la Figure I. L'huile arrive par le fond de la cuve délimitant l'enceinte de cuisson à l'aide d'un diffuseur 6. La disposition dans la cuve 7 d'un panier de cuis- son 12 connu en soi, contenant les aliments et facilement démontable par simple déboîtement, favorise la répartition de l'huile chaude à l'arrivée sous le panier 12 et provoque une ébullition 13 canalisée, avec débordement de l'huile qui redescend refroidie de chaque côté du panier 12 pour déposer les déchêts au fond d'une zone froide 14. La sortie de l'huile 15 se fait dans deux angles de la cuve 7, à mi- hauteur de la zone froide 14. L'huile est alors ramenée à une canalisation 2a raccordée au filtre 8. Les parois 16 de la cuve forment une isolation thermique car elles sont en acier inoxydable extérieurement doublées d'un matériau isolant thermiquement. La cuve est construite avec des angles arrondis 17 pour faciliter le nettoyage et/en pente vers l'arrivée pour créer une importante zone froide 14, ce qui permet une vi- dange partielle de la partie basse compensée par l'addition d'huile neuve, afin d'éliminer les particules calcinées contenues dans l'huile. Une canalisation 18 débouchant dans la partie in- férieure de la zone froide 14 permet de vidanger l'enceinte de cuisson. Une sonde placée à l'intérieur de la cuve assure la régulation de la température du bain, en agissant sur la régulation. Cette coupe représente en élévation, parce qu' il est situé à l'arrière de l'enceinte de cuisson, le tableau de commrnande et de régulation 9, qui permet de contrôler et de corrmmander le circuit selon l'invention. Le filtre à huile 8 est également représenté en élévation, car situé à l'arrière du plan de coupe, ainsi que la canalisation de vi- dange 19 du filtre 8 et la canalisation de retour 2b vers le générateur 3. Ce filtre 8 sera décrit plus en détails en référence à la Figure 3. La Figure 3 représente le filtre 8 vu en coupe longitudinale. L'huile est amenée au filtre 8 à trois étages équipés de tamis 21, 22, 23 de différentes dimensions. Les tamis à mailles sont fabriqués dans un matériau métallique inoxydable. Le dernier étage du filtre 8 est équipé d'un tamis 23 à micro-mailles. L'accès au filtre 8 pour le nettoyage est assuré par une plaque 24 de fermeture supérieure, en métal inoxyda- ble, maintenue sur un carter de filtre par six écrous papil- lons 25, facilement accessibles. Un pressostat différentiel 20, placé entre l'entrée et la sortie du filtre 8 permet de stopper l'appareil lorsque le filtre 8 est encrassé, car il détecte alors une différence de pression entre l'entrée et la sortie qui est supérieure à un seuil donné. Une canalisation 19 située en vis-à-vis de la sor- tie 2b permet de vidanger le filtre 8. Le schéma de la Figure 4 représente le générateur 3 du dispositif I décrit en référence à la Figure I. Le générateur 3 assure la régulation par un équi- pement de conception particulière. Il est équipé de deux brûleurs 26 en fonte de 17 KW chacun. Chaque brûleur 26 est alimenté par une vanne 27 de gaz télécommandée, à deux allures de fonctionnement; en ou- tre chaque vanne 27 est alimentée en gaz par la canalisation 10. Ce montage permet d'obtenir une régulation à qua- tre étages. Une sonde de température 28, placée à l'intérieur du générateur, contrôle les deux premiers étages de la régulation et permet de limiter à 2000C la température d'huile, les deux autres étages de la régulation sont contrôlés par une sonde de température non représentée logée dans la cuve. L'huile circule dans la canalisation 2 qui traver- se le générateur, les flèches représentent le sens de cir- culation de l'huile. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des structures bien particulières, elle ne s'en trouve nullement limitée, et on peut y apporter de nombreuses va- riantes, corrmme par exemple un ordre différent dans la dis- tribution des composants du circuit, une variation des élémrents internes des composants, la suppression de certains composants, ou l'ajout de nouveaux composants à ceux repré- sentés dans chaque dessin; il est encore possible d'utiliser le module technique, c'est-à-dire le dispositif de cuisson sans l'enceinte de cuisson, pour des friteuses existantes, ce qui permet la régulation de la température de l'huile dans ces friteuses. Pour ce faire, on peut reprendre l'enceinte de cuisson de grande capacité de friteuses industrielles de 40 à 100 litres environ, et placer cette enceinte de cuisson dans le dispositif à la place de l'enceinte de cuisson spé- cifique décrite précédermment sans sortir du cadre de l' invention. Les signes de référence insérés après les caracté- ristiques techniques mentionnées dans les revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces der- nières, et n'en limitent aucunement la portée. REVENDICATIONS 1. Dispositif de cuisson de produits alimentaires par bain dans un liquide chaud, transmettant la chaleur de cuisson auxdits produits alimentaires et comprenant: 1) une enceinte de cuisson délimitée dans une cuve (7), destinée à contenir du liquide, et 2) un corps de chauffe (3), provoquant la montée en température du liquide, caractérisé en ce que l'homogénéité en température du liqui- de dans ladite enceinte de cuisson est assurée par l'arrivée du liquide à l'intérieur de la cuve (7) par l'intermédiaire d'une pompe de circulation forcée (4), l'arrivée du liquide se faisant par le fond de la cuve à l'aide d'un diffuseur (6). 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la cuve (7) contient un panier (12) apte à canaliser le liquide en ébullition (13), avec un débordement du liquide redescendant refroidi de chaque côté du panier et déposant les déchets au fond d'une zone froide (14). 3. Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé en ce qu'il comprend des canalisations (2) de circula- tion du liquide vers le corps de chauffe (3), lesdites canalisations (2) débouchant dans la cuve (7) sensiblement à mi-hauteur de la zone froide (14). 4. Dispositif selon l'une des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que le liquide de chauffage cir- cule en circuit fermé. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, ca- ractérisé en ce que le liquide provenant de la zone froide (14) est ramené par une canalisation (2a) à un filtre (8) raccordé au corps de chauffe (3). 6. Dispositif selon la revendication 5, caracté- risé en ce que ledit filtre (8) comprend au moins deux éta- ges équipés de tamis (21, 22 ou 23) fabriqués en un métal inoxydable et comprenant des mailles de différentes dimen- s ions. 7. Dispositif selon la revendication 6, caracté- risé en ce que le dernier étage dudit filtre comprend un tamis (23) à micro-mailles. 8. Dispositif selon l'une des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que le liquide de cuisson est de l'huile. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que la pompe (4) com- i0 prend des moyens d'étanchéité comportant au moins une garniture métallique en stellite inoxydable avec grains en carbone et chargée d'antimoine et au moins une bague en ma- tériau connu sous la dénomination commerciale de "Kairez". 10. Dispositif selon l'une des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que la pompe (4) est entraInée par un moteur (5) tenu à distance et relié à ladite pompe (4) par une jonction à rupture de pont thermique. 11. Dispositif selon l'une des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que le corps de chauffe est un générateur (3) à combustion équipé d'au moins deux brû- leurs (26) de fonte. 12. Dispositif selon la revendication 11, carac- térisé en ce que chaque brûleur (26) est alimenté par au moins une vanne de gaz (27) télécommandée, à au moins deux allures de fonctionnement. 13. Dispositif selon la revendication Il, caracté- risé en ce qu' il comprend au moins une sonde de température (28) placée à l'intérieur du générateur (3) et contrôlant deux premiers étages de régulation. 14. Dispositif selon la revendication 13, caracté- risé en ce qu' il comprend une autre sonde de température placée à l' intérieur de la cuve (7), assurant la régulation de la température du bain, en agissant sur deux autres éta- ges de la régulation. 15. Dispositif selon la revendication 5, caracté- risé en ce qu'il comprend au moins un pressostat différentiel (20) placé entre l'entrée et la sortie du filtre (8). 16. Dispositif selon l'une des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une sonde élec- trique de contrôle du niveau de liquide dans la cuve (7). 17. Dispositif selon l'une des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que la cuve (7) présente des pentes à proximité de l'arrivée d'huile. i8. Dispositif selon l'une des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que le diffuseur (6), placé dans le fond de la cuve (7) en forme de tronc de pyramide ou de cône renversé, a lui-même la forme générale d'un tronc de cône ou de pyramide divergeant vers le haut et dans la peti- te base duquel débouche une canalisation (2) d'arrivée de liquide chaud provenant de la pompe (4).