Brevet FR2692112A1 — publié le 19931217

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de décongélation de produits alimentaires, notamment des blocs de viande. La décongélation de produits alimentaires à l'échelle industrielle, nécessite des délais importants compte tenu du volume des produits à décongeler. Pour accélérer cette décongélation, la présente invention propose un nouveau procédé de décongélation ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. La présente invention a pour objet un procédé de décongélation de produits alimentaires, notamment de blocs de viande, caractérisé par le fait que l'on place les produits alimentaires congelés dans une cuve hermétique fermée, montée rotative autour d'un axe sensiblement horizontal, que l'on entraîne cette cuve en rotation, et que l'on réalise un échange thermique entre les produits et un fluide d'échange thermique amené dans et/ou à la périphérie de la cuve. Le fait de réaliser simultanément la décongélation et le malaxage des produits permet de limiter la perte de poids de ces produits lors de leur décongélation, car le malaxage provoque la réabsorption des exsudats par les produits. Selon un mode de mise en oeuvre particulier de l'invention, notamment pour la décongélation de blocs de viande, on introduit dans la cuve un sel ou une saumure, de manière à commencer le saumurage des produits en même temps que leur décongélation. Par ailleurs, le sel présent dans la cuve abaisse la température de décongélation des produits alimentaires et améliore l'efficacité de la décongélation. Enfin, le fait d'introduire du sel dès les premiers réchauffements des produits, permet d'inhiber le développement de bactéries. Pour améliorer encore les échanges entre les produits alimentaires et le fluide d'échange thermique, le procédé prévoit, selon un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, de mettre sous vide l'intérieur de la cuve par intermittence ou en continu. Cette mise sous vide présente l'avantage de favoriser la pénétration des exsudats et du sel dans les produits en cours de décongélation. Dans un premier mode de mise en oeuvre de l'invention, on utilise comme fluide d'échange thermique de la vapeur d'eau que l'on injecte, de façon intermittente ou continue à l'intérieur de la cuve. 2- En outre, dans le cas o l'on met la cuve sous vide, on peut y injecter de la vapeur froide, laquelle conserve sa chaleur latente qui est libérée dans les produits par condensation. Avantageusement, on peut alterner les injections de vapeur et les mises sous vide de la cuve. La présente invention a également pour objet un procédé de cuisson de produits alimentaires congelés, caractérisé par le fait qu'après mise en oeuvre du procédé de décongélation décrit cidessus, on maintient la cuve en rotation et on continue l'injection de vapeur et éventuellement les mises sous vide de la cuve et l'introduction de sel ou de saumure, jusqu'à une cuisson au moins partielle desdits produits alimentaires. Ce procédé permet d'éviter des manutentions au cours desquelles les produits alimentaires sont extraits de la cuve de décongélation et sont introduits soit dans une cuve de cuisson, soit dans tout autre dispositif prévu pour leur cuisson. Dans un second mode de mise en oeuvre de l'invention, le fluide d'échange thermique est un fluide chaud que l'on fait circuler sur les faces externes des parois de la cuve, et/ou d'un organe de malaxage éventuellement situé dans la cuve. Dans une première variante, on fait circuler le fluide chaud dans une double paroi de la cuve. A cet effet, on peut chauffer le fluide extérieurement à la cuve et le faire circuler dans des canalisations logées dans la double paroi de la cuve. On peut également placer des résistances électriques chauffantes dans cette double paroi, pour chauffer le fluide circulant Dans ce cas, les résistances transmettent également une quantité de chaleur directement à la paroi de la cuve. Dans une seconde variante, on place aux alentours de la cuve, un ventilateur qui évacue l'air refroidi au contact de la cuve et le remplace par de l'air à température ambiante qui constitue alors un fluide chaud au sens de l'invention. L'échange thermique se produit alors entre les produits alimentaires et l'air ambiant, ce qui présente l'avantage dans certains cas, de provoquer une décongélation lente des produits, laquelle évite de trop grands différentiels de température entre le coeur des produits et leur surface. La présente invention a enfin pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre des procédés décrits ci-dessus, caractérisé par le fait qu'il 3comporte une cuve montée rotative autour d'un axe sensiblement horizontal, munie d'une porte étanche à l'air pour le passage des produits alimentaires, un dispositif d'entraînement en rotation de la cuve, et un moyen pour envoyer au voisinage des produits alimentaires un fluide qui réalise des échanges thermiques avec les produits. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la cuve est montée sur un axe de rotation inclinable qui s'adapte de préférence à la charge de celle-ci. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, la cuve comporte une canalisation externe pourvue d'un raccord tournant, permettant l'introduction de sel ou de saumure dans la cuve. Dans un autre mode de réalisation, le dispositif comporte un générateur de vapeur qui est relié à l'intérieur de la cuve par une canalisation du même type que celle précédemment décrite. Dans un troisième mode de réalisation de l'invention, le dispositif comporte également une pompe à vide reliée à l'intérieur de la cuve par une canalisation pourvue d'un raccord tournant. Dans une variante, le dispositif comporte une seule et même canalisation mettant alternativement l'intérieur de la cuve en relation avec une source de saumure ou de sel, un générateur de vapeur ou une pompe à vide. Cette mise en communication alternée est de préférence réalisée à l'aide d'électrovannes. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le dispositif comporte au moins un ventilateur aux alentours de la cuve, pour évacuer l'air refroidi au contact de la cuve et le remplacer par de l'air à température ambiante. Pour optimiser le fonctionnement du dispositif selon l'invention, on peut le munir d'une sonde de température située à l'intérieur de la cuve et d'un dispositif de régulation qui commande notamment le rythme des injections de vapeur, la température du fluide ou le débit du ventilateur. Dans le but de mieux faire comprendre l'invention on va en décrire maintenant un mode de mise en oeuvre et un mode de réalisation donnés à titre d'exemples et sans aucun caractère limitatif en référence au dessin schématique annexé dans lequel: la figure 1 représente schématiquement les variations de température d'un cycle de décongélation de blocs de viande selon un mode de mise en oeuvre particulier du procédé de décongélation selon l'invention, et la figure 2 représente une vue en élévation latérale d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention. -4- Sur la figure 1, on a schématiquement représenté les variations de pression à l'intérieur de la cuve en fonction du temps, pendant une mise en oeuvre du procédé selon l'invention alternant des injections de vapeur et des mises sous vide de la cuve. Le cycle représenté sur cette figure peut se décomposer comme suit: Dans une première phase 1, l'intérieur de la cuve est mis sous vide, la pression passe de la pression atmosphérique Po à une pression à vide Pv qui est proche de la pression nulle. La mise sous vide de l'intérieur de la cuve présente l'avantage de diminuer la perte de poids des produits alimentaires qui sont ainsi plus à même d'absorber une saumure apportée au cours de cette phase 1. Au cours d'une deuxième phase 2, on injecte de la vapeur à l'intérieur de la cuve jusqu'à obtenir une pression Pl à l'intérieur de la cuve, qui est inférieure à la pression atmosphérique; la vapeur froide pénètre alors dans les fibres des produits alimentaires. Durant une troisième phase 3, la vapeur se condense et se transforme en gouttelettes d'eau Elle libère sa chaleur latente et réchauffe les produits alimentaires, tandis que la pression diminue. Quand la pression à l'intérieur de la cuve a atteint une valeur P 25 on injecte à nouveau de la vapeur jusqu'à obtenir à nouveau la pression Pl à l'intérieur de la cuve et ainsi de suite, comme représenté en traits discontinus. Au cours d'une phase ultérieure 4, le vide à l'intérieur de la cuve ayant tendance à diminuer compte tenu des éventuelles fuites du couvercle et du dégazage de la viande en cours de décongélation, on procède à une remise sous vide de la cuve jusqu'à atteindre une pression Pv. Le cycle de décongélation reprend pendant une phase suivante 5, puis s'achève au cours d'une phase 6 à partir de laquelle peut continuer un malaxage sous vide des produits alimentaires, conformément à un procédé de malaxage connu. Dans une variante, on pourrait continuer les injections de vapeur dans le but de cuire les produits alimentaires décongelés. A titre d'exemple on peut citer les valeurs suivantes pour les différents paramètres: temps de décongélation d'une tonne de poitrine: trois à quatre heures. pression Pl 0,8 Po pression P 2 0,5 Po _ 5- pression Pv voisin de O La décongélation obtenue est régulière et homogène du fait de l'action de malaxage de la cuve. La qualité des aliments est en outre améliorée La diminution de leur perte de poids et la réincorporation des jus issus de la décongélation y contribuent grandement. A titre de comparaison, la perte de poids des aliments par élimination du jus de décongélation peut atteindre 7 % dans le procédé de décongélation classique, alors qu'elle est quasiment nulle dans le procédé selon l'invention. Du point de vue bactériologique, enfin, le nombre réduit de manipulations des produits congelés ainsi que l'introduction de sel dès les premières phases de décongélation permettent d'inhiber le développement des bactéries. La figure 2 représente un mode de réalisation d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus. Sur cette figure, une cuve 7 est montée sur un châssis 8 autour d'un axe de rotation sensiblement horizontal 9. Pour entraîner cette cuve en rotation, le châssis 8 comporte un moteur 10 solidaire en rotation d'un dispositif d'entraînement 11. La cuve comporte une zone de friction périphérique 12 qui coopère avec une roue de friction 13 du dispositif d'entraînement 11. La partie avant de la cuve, située à droite sur le dessin, présente une forme tronconique convergente à l'extrémité de laquelle est située une porte étanche 14 qui permet l'introduction des produits alimentaires dans la cuve 7. Dans la partie centrale de la porte étanche, pénètre une canalisation 15 reliant l'intérieur de la cuve 7 à une chaudière génératrice de vapeur 16 d'une part et à une pompe à vide 17 d'autre part. La canalisation 15 est pourvue d'un raccord tournant 15 a qui permet la rotation de la cuve 7 autour de son axe 9 sans détérioration de la canalisation. Des électrovannes 18 et 19 permettent d'ouvrir ou de fermer l'alimentation en vapeur ou l'aspiration de la pompe à vide Ces électrovannes peuvent être commandées par un dispositif de commande électrique non représenté. Sur sa partie avant tronconique, la cuve comporte également un trou 20 d'observation. -6- Sur cette figure on a également représenté un ventilateur 21 qui permet d'augmenter les échanges thermiques entre le milieu ambiant et la paroi de la cuve 7 en renouvelant l'air refroidi au voisinage de la cuve 7. A l'arrière de la cuve, une sonde 22 est montée sur un raccord tournant et permet de mesurer en continu la température à l'intérieur de la cuve. Un dispositif électronique de régulation tel qu'un microprocesseur non représenté peut avantageusement être utilisé pour commander l'ouverture des vannes 18 et 19 en fonction de la température mesurée par la sonde 22. Sur la porte étanche 14 on a disposé des soupapes de sécurité 23 destinées à laisser échapper du gaz si l'intérieur de la cuve est soumis à une pression trop élevée. Ces soupapes 23 sont particulièrement utiles dans le cas o l'on met en oeuvre le procédé selon l'invention sans mettre la cuve sous vide avant de procéder aux injections de vapeur. Il est bien entendu que le mode de mise en oeuvre et le mode de réalisation qui viennent d'être décrits ne présentent aucun caractère limitatif et qu'ils pourront recevoir toutes modifications désirables sans sortir pour cela du cadre de l'invention. En particulier, bien que le mode de mise en oeuvre décrit inclut une mise en oeuvre sous vide préalable de la cuve avant de commencer les injections de vapeur, le procédé selon l'invention prévoit également de pouvoir procéder à des injections de vapeur à pression atmosphérique, c'est-à-dire sans mise sous vide de la cuve. En outre, la canalisation unique 15 peut être avantageusement remplacée par deux canalisations, l'une située à l'avant de la cuve, l'autre située à l'arrière. Enfin, on peut prévoir pour faciliter le réchauffement des produits en cours de décongélation, une cuve munie d'une double paroi dans laquelle sont placées des résistances électriques chauffantes ou un fluide chaud en circulation De même, une pale pour le malaxage peut être intérieurement munie d'éléments chauffants. -7- REVENDICATIONS 1 Procédé de décongélation de produits alimentaires, notamment de blocs de viande, caractérisé par le fait que l'on place les produits alimentaires congelés dans une cuve ( 7) hermétique fermée, montée rotative autour d'un axe ( 9) sensiblement horizontal, que l'on entraîne cette cuve ( 7) en rotation, et que l'on réalise un échange thermique entre les produits et un fluide d'échange thermique amené dans et/ou à la périphérie de la cuve. 2 Procédé de décongélation selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, les produits à décongeler étant des blocs de viande, on introduit dans la cuve ( 7) un sel ou une saumure, de manière à commencer le saumurage des produits en même temps que leur décongélation. 3 Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on met sous vide l'intérieur de la cuve ( 7) par intermittence ou en continu. 4 Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on injecte de la vapeur d'eau à l'intérieur de la cuve ( 7) de façon intermittente ou continue. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on fait circuler un fluide chaud sur les faces externes des parois de la cuve ( 7), et/ou d'un organe de malaxage éventuellement situé dans la cuve. 6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'on place, aux alentours de la cuve, un ventilateur ( 21) qui évacue l'air refroidi au contact de la cuve ( 7), et le remplace par de l'air à température ambiante. 7 Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé par le fait que l'on fait circuler un fluide chaud dans une double paroi de la cuve ( 7). 8 Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'on place des résistances électriques chauffantes dans la double paroi de la cuve ( 7) pour chauffer le fluide circulant. 9 Procédé de cuisson de produits alimentaires congelés, caractérisé par le fait qu'après mise en oeuvre du procédé de décongélation selon la revendication 4, on maintient la cuve ( 7) en rotation et on continue l'injection de vapeur et éventuellement les mises sous vide de la cuve ( 7) et l'introduction de sel ou de saumure, jusqu'à une cuisson au moins partielle desdits produits alimentaires. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il -8- comporte une cuve montée rotative autour d'un axe ( 9) sensiblement horizontal, munie d'une porte ( 14) étanche à l'air pour le passage des produits alimentaires, un dispositif d'entraînement ( 11-13) en rotation de la cuve ( 7), et un moyen ( 15-19,21) pour envoyer au voisinage des produits alimentaires un fluide qui réalise des échanges thermiques avec les produits. 11 Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que la cuve ( 7) comporte une canalisation ( 15) externe pourvue d'un raccord ( 15 a) tournant permettant notamment l'introduction de sel ou de saumure dans la cuve ( 7). 12 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 et 11, caractérisé par le fait qu'il comporte un générateur de vapeur ( 16) qui est relié à l'intérieur de la cuve ( 7) par une canalisation ( 15) externe. 13 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé par le fait qu'il comporte également une pompe à vide ( 17) reliée à l'intérieur de la cuve ( 7) par une canalisation externe ( 15). 14 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un ventilateur ( 21) aux alentours de la cuve ( 7), pour évacuer l'air refroidi au contact de la cuve ( 7) et le remplacer par de l'air à température ambiante.