Brevet FR2665612A1 — publié le 19920214

PROCEDE ET INSTALLATION DE PREPARATION DE VEGETAUX SURGELES L'invention concerne un procédé et une installation de préparation de végétaux et plus spécifiquement d'herbes aromatiques surgelées ou équivalent Elle concerne aussi les végétaux, notamment les herbes aromatiques surgelées ou équivalent obtenues par leur mise en oeuvre. On connaît déjà des procédés et installations de préparation de légumes surgelés, comportant classiquement, sur une ligne d'amont en aval, une étape ou un poste de lavage, parage, épluchage, coupe, traitement puis soit mise en boite puis surgélation (celle-ci étant en bloc) soit surgélation individuelle rapide en lit fluidisé puis conditionnement. On peut se référer, par exemple, aux documents BE-A-809 014 selon lequel on met en oeuvre de la neige carbonique; FR-A-2 512 533 selon lequel le refroidissement en vrac est réalisé dans un tambour rotatif subdivisé longitudinalement avec des perforations sur toute la paroi latérale cylindrique; FR-A-2 316 559 selon lequel les moyens de refroidissement sont doubles: par air pulsé et par liquide cryogénique; US-A-3 592 666 selon lequel, les légumes sont préalablement chauffés à 800 C, 1000 C et ensuite surgelés immédiatement après; FR-A-2 171 862 selon lequel les fruits et légumes considérés, à l'état brut de cueillette, sont soumis à l'action de l'anhydrite sulfureux; JP-A-63 294738 selon lequel les légumes sont coupés en contact avec de l'eau, lavés et immédiatement après surgelés. Selon le document FR-A-2 400 847, un procédé de production de tomates surgelées et pelées comprend la succession d'étapes suivantes: surgélation; nettoyage à brosses, à sec; pelage par abrasion; surgélation complémentaire Une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé comporte un dispositif de surgélation; une bande de transport; une machine à brosses travaillant à sec; une deuxième bande de transport; une machine à peler par abrasion; une bande de sélection; et un tunnel de surgélation complémentaire Ce procédé et cette machine, spécifiquement destinés à des tomates, prévoient donc, selon la caractéristique essentielle deux surgélations séparées par un nettoyage et un pelage. On connaît aussi la préparation d'herbes aromatiques ou équivalent surgelées (aneth, basilic, céleri, cerfeuil, coriandre, cresson, épinard, estragon, livèche, marjolaine, menthe, oseille, persil, romarin, sarriette, thym, sauge, origan, lavande, ciboulette, ail, échalote, oignon) selon des procédés et au moyen d'installations telles que celles précédemment mentionnées, ou équivalente. Cependant, dans le cas d'herbes aromatiques ou équivalent, les techniques antérieures posent certains problèmes ou ont certaines limites Ainsi, il est souvent difficile, voire impossible de séparer les feuilles des tiges du végétal à l'état frais La coupe du végétal crée une blessure; le végétal peut être écrasé ou ses cellules, alors ouvertes, se vider Ces cellules ouvertes sont oxydées ce qui affecte les qualités organoleptiques et notamment l'arôme Les opérations de parage, triage, épluchage, coupe requièrent une main d'oeuvre importante 3 2665612 avec les problèmes connus d'efficacité, de sécurité, bactériologiques, de prix de revient, etc L'invention a donc pour objet un procédé et une installation de préparation des végétaux (notamment de plantes aromatiques) surgelés surmontant les problèmes ou limites mentionnés précédemment. Une installation pour la préparation de végétaux surgelés tels que des herbes ou plantes aromatiques comprend, d'amont en aval et à partir d'une alimentation en végétaux frais en vrac; et d'une alimentation en emballages vides: a) un dispositif de lavage des végétaux frais en sortie de l'alimentation en végétaux et un dispositif d'essorage des végétaux lavés; b) un dispositif de surgélation; c) au moins un dispositif apte à appliquer aux végétaux se trouvant à l'état surgelé et donc fragilisés des contraintes mécaniques suffisantes pour permettre de les casser en plusieurs fractions et au moins un dispositif de triage en sortie du précédent pour séparer les fractions les unes des autres, celles-ci se trouvant à l'état surgelé; d) un dispositif de conditionnement d'au moins une des fractions se trouvant à l'état surgelé. 4 2665612 Un procédé pour la préparation de végétaux surgelés tels que des herbes ou plantes aromatiques dans lequel on alimente des végétaux frais en vrac et des emballages vides, comprend les étapes successives consistant à: a) laver les végétaux frais; b) essorer les végétaux lavés; c) surgeler les végétaux lavés et essorés; d) maintenir les végétaux ainsi surgelés dans cet état; e) leur appliquer des contraintes mécaniques suffisantes pour permettre, du fait de leur fragilisation, d'être cassés en plusieurs fractions; f) les trier selon les différentes fractions réalisées; g) conditionner au moins une des fractions à l'état surgelé. Selon d'autres caractéristiques, l'installation comporte également un dispositif de pasteurisation des végétaux lavés et grossièrement fractionnés, coupés, essorés, par chauffage puis refroidissement des végétaux ainsi pasteurisés jusqu'à une température de l'ordre de la température ambiante Elle comporte également un dispositif de fractionnement grossier des végétaux lavés placé en aval du dispositif de lavage et en amont du dispositif de surgélation Les dispositifs de lavage, de fractionnement grossier, de surgélation, aptes à appliquer des contraintes mécaniques de trituration, de triage, de conditionnement, de pasteurisation sont agencés pour fonctionner en continu. Les dispositifs aptes à appliquer des contraintes mécaniques, de triage, de conditionnement sont situés dans une enceinte thermique se trouvant à une température proche de la température de surgélation, telle qu'une chambre refroidie L'installation comporte plusieurs paires d'au moins un dispositif apte à appliquer des contraintes mécaniques et d'au moins un dispositif de triage, placées en série d'amont en aval Un dispositif apte à appliquer des contraintes mécaniques est un batteur, un broyeur, un concasseur Un dispositif de triage fonctionne par tri granulométrique, densimétrique, pneumatique, calorimétrique, ou encore selon la forme même des fractions triées. Selon un autre aspect, l'invention concerne un procédé de traitement de végétaux tels que des herbes ou plantes aromatiques comprenant les étapes successives consistant à: a) surgéler les végétaux, b) maintenir les végétaux ainsi surgelés et dans cet état; c) leur appliquer des contraintes mécaniques suffisantes pour permettre, du fait de leur fragilisation, d'être cassés en plusieurs fractions. La mise ne oeuvre de l'invention offre de nombreux avantages: tout d'abord, elle permet de surmonter les problèmes ou limites précédemment mentionnés rencontrés dans l'état connu de la technique De plus, les végétaux ne sont pas abîmés, meurtris, écrasés, souillés Les pertes sont réduites au minimum Le prix de revient est amélioré. Dans le cas de végétaux comprenant des tiges et des feuilles, seules ces dernières -consommables sont conditionnées, les tiges étant rejetées Il est également possible de réaliser des mélanges de plusieurs végétaux homogènes et cela sans décongélation L'invention peut également être mise en oeuvre hors saison de récolte. Ainsi que cela résulte de ce qui précède, l'invention concerne la trituration mécanique sous froid de végétaux Les étapes du procédé peuvent être incluses ou non dans la ligne d'installation considérée en détail ici, en tant que mode possible de réalisation. L'invention sera bien comprise grâce à un exemple purement indicatif de réalisation, en référence à la figure unique annexée, qui est un blocdiagramme illustrant à la fois un procédé et une installation conforme à l'invention. L'invention se rapporte à la préparation de végétaux surgelés et, plus particulièrement des végétaux destinés à la consommation humaine tels que des herbes ou plantes aromatiques ou équivalent L'invention est typiquement applicable par exemple dans le cas o il faut surgeler seulement les feuilles de la plante considérée, tandis que ses tiges, non souhaitées, doivent être éliminées. Le procédé et l'installation illustrés par la figure sont agencés pour fonctionner en continu et fonctionnent effectivement comme tel Toutefois, on peut envisager également un agencement et un fonctionnement en discontinu, par lots. Dans la réalisation considérée la ligne de préparation en continu, dont les postes ou dispositifs ou organes constitutifs sont destinés à la mise en oeuvre des étapes constitutives du procédé, s'étend entre une entrée amont 1 qui est une alimentation en végétaux frais en vrac et une sortie aval 2 o les végétaux préparés et surgelés sont conditionnés prêts à être stockés ou expédiés ou consommés La ligne comprend également une alimentation 3 en emballages vides. Dans le texte les mots "amont" et "aval" se réfèrent au sens de progression des végétaux sur et le long de la ligne (flèche F) Ces mots sont respectivement équivalents de "avant" ou "après" utilisés pour les étapes du procédé. L'alimentation 1 peut comporter plusieurs ensembles distincts la, lb, lc permettant une plus grande flexibilité de fonctionnement Chacun de ses ensembles peut comporter un engin de manutention 4, un tapis transporteur 5, une roue d'alimentation 6, des ventilateurs 7 placés sous le tapis 5, ajouré en conséquence. En aval de l'alimentation 1, un tapis transporteur ou équivalent 8 amène les végétaux à l'entrée amont 9 d'un dispositif de lavage 10, lequel peut être en plusieurs sous-ensembles en série Ce dispositif de lavage 10 assure l'étape dans laquelle les végétaux frais sont lavés. En sortie aval 11 du dispositif de lavage 10 et donc en aval de ce dernier se trouve un tapis transporteur de reprise 12 qui entraîne les végétaux vers un dispositif 13 de fractionnement grossier des végétaux lavés Ce dispositif 13 vise à éviter que les végétaux ultérieurement traités se présentent sous la forme de blocs compacts agglomérés Ce dispositif 13 réalise donc le fractionnement de tels éventuels blocs volumineux en morceaux plus petits. En sortie du dispositif 13, donc en aval de ce dernier se trouve un dispositif d'essorage 14 des végétaux préalablement lavés et fractionnés ou non. Dans la réalisation considérée, le dispositif de fractionnement grossier 13 est placé juste en aval du dispositif de lavage 10 et juste en amont du dispositif d'essorage 14. Selon une autre variante, les végétaux sont essorés avant que d'être fractionnés, les dispositifs étant placés, d'amont en aval dans l'ordre suivant: 10, 14, 13. Le cas échéant, l'essorage ou le fractionnement est réalisé en plusieurs étapes, successives Ces étapes peuvent être imbriquées, pour l'essorage et le fractionnement, par exemple sous forme de plusieurs paires chacune d'une étape d'essorage (ou fractionnement) et d'une étape de fractionnement (ou d'essorage). Les dispositifs de fractionnement 13 et d'essorage 14 visent à réaliser, respectivement les étapes de fractionnement et d'essorage du procédé mis en oeuvre. Dans la réalisation considérée, il est également prévu un dispositif répartiteur 15 situé en aval des dispositifs de lavage et d'essorage 10, 14, notamment juste en aval du dispositif d'essorage 14. Ce dispositif répartiteur 15 est lui-même situé en amont d'un dispositif de surgélation 16. Ce dispositif de surgélation 16, tel qu'un tunnel de surgélation permet d'amener progressivement de l'entrée amont 17 à la sortie aval 18 les végétaux, à coeur, à la température de surgélation souhaitée, par exemple de l'ordre de -180 C à 400 C Préférentiellement cette étape de surgélation des végétaux lavés et essorés est de type rapide et individuelle (ou IQF), ce qui permet d'éviter la prise en masse des végétaux ainsi surgelés. Dans la réalisation considérée, il est également prévu un dispositif de pasteurisation 19 des végétaux placé entre les dispositifs de lavage et essorage 10, 14 et le dispositif de surgélation 16 Ce dispositif de pasteurisation 19 peut comprendre des moyens 20 assurant un chauffage des végétaux, situés vers l'amont, suivi, vers l'aval, d'un dispositif de refroidissement des végétaux 21 ainsi préalablement chauffés et pasteurisés jusqu'à une température de l'ordre de celle ambiante, à partir de laquelle les végétaux sont surgelés. Dans la réalisation considérée, les végétaux sont, en aval du dispositif de pasteurisation 19, protégés pour éviter toute souillure ou contamination. En aval du dispositif de surgélation 16 se trouvent d'une part au moins un dispositif 22 apte à appliquer aux végétaux se trouvant alors à l'état surgelé et donc fragilisés des contraintes mécaniques suffisantes pour permettre de les casser en plusieurs fractions et au moins un dispositif 23, en sortie du dispositif 22, pour séparer les fractions les unes des autres, celles-ci se trouvant à l'état surgelé. Dans la réalisation considérée, il est prévu plusieurs dispositifs 22 et plusieurs dispositifs 23, qui, pour chacun d'eux sont placés en série d'amont en aval Les dispositifs 22, 23 sont organisés en paires d'au moins un dispositif 22 et d'au moins un dispositif 23 et il est prévu plusieurs paires 22, 23 en série d'amont en aval. Cette disposition constructive vise à assurer un fractionnement et un tri optimaux. Le dispositif 22 est, dans la réalisation considérée, un batteur, un broyeur, un concasseur, un triturateur, une meule. Le dispositif 23, quant à lui, fonctionne par tri granulométrique, densimétrique, pneumatique, calorimétrique, ou encore selon la forme même des fractions triées. Les différents dispositifs 22, 23 ou paires de dispositifs 22, 23 sont reliés par des tapis transporteurs 24, tapis, vis, chaines. Dans la réalisation considérée, il est prévu d'amont en aval et à partir de la sortie aval 18 du dispositif de surgélation 16: un dispositif de battage 22 a, d'un type généralement semblable à celui mis en oeuvre dans les moissonneuses-batteuses; un répartiteur à grilles 23 a; deux paires de broyeurs 22 b; deux cyclones de séparation penumatique 23 b; un crible final 23 c. En sortie du dernier dispositif de triage, le plus en aval, en l'occurrence le crible 23 c, se trouvent au moins deux convoyeurs à savoir au moins un convoyeur 25 pour au moins une fraction consommable et au moins un convoyeur 26 pour les déchets séparés de la fraction consommable et qui ne sont pas vendus au consommateur de cette fraction consommable. Le cas échéant, il peut être prévu plusieurs convoyeurs 25 et/ou 26 correspondant à plusieurs granulométries ou qualités. Le convoyeur 26 déverse, en sortie aval 27, les déchets vers une évacuation 28 qui peut récupérer également les déchets provenant des autres dispositifs de triage placés en amont 23 a, 23 b. En sortie aval 29 d'un convoyeur 25, ou de chacun des convoyeurs 25, d'une ou des fraction(s) consommable(s) se trouve au moins un ou plusieurs dispositifs de conditionnement 30. Le dispositif de conditionnement 30, comme les dispositifs 22, 23, travaillent sur des végétaux à l'état surgelé A cet effet, le procédé comporte une étape consistant à maintenir les végétaux dans cet état pendant qu'on leur applique des contraintes mécaniques, qu'on les il trie et qu'on les conditionne Et l'installation comporte un dispositif ou des moyens correspondants. Dans la réalisation considérée, les dispositifs aptes à appliquer des contraintes mécaniques 22, de triage 23, de conditionnement 30 sont situés dans une enceinte thermique 31 se trouvant à une température proche de la température de surgélation, telle qu'une chambre refroidie. En conséquence, les dispositifs 22, 23, 30 doivent être d'un type convenable pour fonctionner aux températures considérées. Le dispositif de conditionnement 30 comporte l'alimentation 3 en emballages tels que des petites boites ou étuis en carton alors vides et ouverts; des moyens de dosage 32 des végétaux surgelés de manière qu'une quantité connue prédéterminée de vegétaux, à l'état surgelé, soit transférée dans les boîtes ou étuis; des moyens de fermeture, marquage, étiquetage 33 des boites ou étuis Le dispositif 30 peut comporter, également des moyens d'emballage mettant en oeuvre des caisses 35 elles-mêmes regroupées pour former une charge palettisée 36. Il va de soi que les moyens décrits peuvent être remplacés par des moyens équivalents Tel est en particulier le cas des tapis convoyeurs qui peuvent être remplacés par des vis sans fin, ou équivalent. En sortie 2, les végétaux se présentent sous forme conditionnée et sont emballés, à l'état surgelé, seule la fraction intéressante (en l'occurrence celle consommable) ayant été conditionnée et emballée. R E V E N D I C A T I O N S 1 Installation pour la préparation de végétaux surgelés tels que des herbes ou plantes aromatiques comprenant, d'amont en aval et à partir d'une alimentation ( 1) en végétaux frais en vrac; et d'une alimentation ( 3) en emballages vides: a) un dispositif de lavage ( 10) des végétaux frais en sortie de l'alimentation en végétaux et un dispositif d'essorage ( 14) des végétaux lavés; b) un dispositif de surgélation ( 16); c) au moins un dispositif ( 22) apte à appliquer aux végétaux se trouvant à l'état surgelé et donc fragilisés des contraintes mécaniques suffisantes pour permettre de les casser en plusieurs fractions et au moins un dispositif de triage ( 23) en sortie du précédent ( 22) pour séparer les fractions les unes des autres, celles- ci se trouvant à l'état surgelé; d) un dispositif de conditionnement ( 30) d'au moins une des fractions se trouvant à l'état surgelé. 2 Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte, également un dispositif de pasteurisation ( 19) des végétaux lavés, coupés, essorés placé entre les dispositifs de lavage et essorage ( 10, 14) et le dispositif de surgélation ( 16). 3 Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte également un dispositif de pasteurisation ( 19) des végétaux lavés, coupés, essorés, par chauffage ( 20) suivi d'un dispositif de refroidissement ( 21) des végétaux ainsi pasteurisés jusqu'à une température de l'ordre de la température ambiante. 4 Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte également un dispositif ( 13) de fractionnement grossier des végétaux lavés placé en aval du dispositif de lavage ( 10) et en amont du dispositif de surgélation ( 16). Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les dispositifs de lavage ( 10), de fractionnement grossier ( 13), de surgélation ( 16), aptes à appliquer des contraintes mécaniques ( 22), de triage ( 23), de conditionnement ( 30), de pasteurisation ( 19) sont agencés pour fonctionner en continu. 6 Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les dispositifs aptes à appliquer des contraintes mécaniques de trituration ( 22), de triage ( 23), de conditionnement ( 30) sont situés dans une enceinte thermique ( 31) se trouvant à une température proche de la température de surgélation, telle qu'une chambre refroidie. 7 Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de surgélation ( 16) de l'enceinte thermique ( 31) se trouve à une température de l'ordre de -18 C à -400 C. 8 Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte, en outre, un dispositif répartiteur ( 15) situé en aval du dispositif de lavage ( 10) et du dispositif d'essorage ( 14) et en amont du dispositif de surgélation ( 16). 9 Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de fractionnement grossier ( 13) est placé en aval du dispositif de lavage ( 10) et en amont du dispositif d'essorage ( 14). 10 Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs dispositifs ( 22) aptes à appliquer des contraintes mécaniques, placés en série d'amont en aval. 11 Installation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'elle comporte plusieurs dispositifs ( 23) de triage, placés en série d'amont en aval. 12 Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs paires d'au moins un dispositif ( 22) apte à appliquer des contraintes mécaniques et d'au moins un dispositif ( 23) de triage, placées en série d'amont en aval. 13 Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un dispositif ( 22) apte à appliquer des contraintes mécaniques est un batteur, un broyeur, un concasseur, un triturateur, une meule. 14 Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un dispositif ( 23) de triage fonctionne par tri granulométrique, densimétrique, pneumatique, calorimétrique, ou selon la forme même des fractions triées. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de triage ( 23) comprend, en aval, au moins une sortie ( 25) pour une fraction à conditionner et au moins une sortie ( 26) pour des déchets non conditionnés. 16 Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de surgélation ( 16) est du type "surgélation rapide individuelle". 17 Procédé pour la préparation de végétaux surgelés tels que des herbes ou plantes aromatiques dans lequel, on alimente des végétaux frais en vrac et des emballages vides, comprenant les étapes successives consistant à: a) laver les végétaux frais; b) essorer les végétaux lavés; c) surgeler les végétaux lavés et essorés; d) maintenir les végétaux ainsi surgelés et dans cet état; e) leur appliquer des contraintes mécaniques suffisantes pour permettre, du fait de leur fragilisation, d'être cassés en plusieurs fractions; f) les trier selon les différentes fractions réalisées; g) conditionner au moins une des fractions à l'état surgelé. 18 Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'on réalise une surgélation rapide individuelle de l'ordre de -18 C à -40 C. 19 Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'on applique des contraintes mécaniques par battage, broyage, concassage ou équivalent. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'on réalise un tri granulométrique, densimétrique, pneumatique, calorimétrique, ou selon la forme même des fractions triées. 21 Procédé selon la revendication 17, en ce qu'on travaille en continu. 22 Procédé selon la revendication 17, en ce qu'on travaille en discontinu, par lots. 23 Procédé selon la revendication 17, en ce qu'on réalise l'application des mécaniques et le tri en plusieurs étapes d'étapes. caractérisé caractérisé caractérisé contraintes ou paires 24 Procédé de traitement de végétaux tels que des herbes ou plantes aromatiques, comprenant les étapes successives consistant à: a) surgeler les végétaux; b) maintenir les végétaux ainsi surgelés et dans cet état; c) leur appliquer des contraintes mécaniques suffisantes pour permettre, du fait de leur fragilisation, d'être cassés en plusieurs fractions.