Brevet FR2731437A1 — publié le 19960913

La présente invention conceme un appareil de production d'un milieu pour basidiomycètes où les opérations allant de la stérilisation du milieu à l'addition des basidiomycètes sont automatisées. On connaît classiquement un appareil de production d'un milieu pour basidiomycètes par exemple par la demande de brevet japonais publiée avant examen n HEI 2-23863 selon laquelle le milieu pour basidiomycètes est stérilisé dans un système de chauffage de type à vis utilisant de la vapeur saturée et conditionné après refroidissement par addition d'eau, les opérations allant de la stérilisation du milieu pour basidiomycètes à son conditionnement étant effectuées automatiquement et aseptiquement. On connaît également un appareil de refroidissement tel que divulgué dans le modèle d'utilité japonais publié avant examen n HEI 5-90164, où on refroidit les matières chauffées en les plaçant sur un courant d'air en spirale pour provoquer leur dispersion dans un lieu fermé. Mais l'appareil décrit dans la demande de brevet japonais publiée avant examen N HEU 2-23863 nécessite encore des améliorations en ce sens que la partie du milieu pour basidiomycètes positionnée entre deux pas de vis adjaccnts est soumise à la vapeur sous une forme massive, ce qui aboutit à un défaut d'uniformité de la stérilisation thermique. En outre, il est probable qu'on chauffe parfois excessivement le milieu pour basidiomycètes qui doit être stérilisé totalement, afin d'éviter une mauvaise stérilisation due à un chauffage insuffisant. Lorsque le milieu pour basidiomycètes est chauffé excessivement, il se pose le problème suivant : I'hémicellulose se trouvant dans la sciure utilisée comme milieu pour basidiomycètes est décomposée thermiquement et se transforme en acide formique, qui interdit la croissance des basidiomycètes. Un autre problème réside dans le fait qu'un chauffage insuffisant permet la propagation de micro-organismes infectieux dans le milieu pour basidiomycètes. Le modèle d'utilité japonais publié avant examen HEI 5-90164 décrit un appareil conçu uniquement pour le refroidissement de matières, mais non un appareil de mélange de milieu pour basidiomycètes et similaire destiné à ajouter des basidiomycètes ou à mélanger la sciure avec des matières complémentaires telles que des nutriments. Un objet de l'invention est de proposer un appareil de production d'un milieu pour basidiomycètes à même de réaliser une stérilisation thermique uniforme du milieu en un très bref laps de temps et de le refroidir efficacement. L'objet cidessus est atteint par un appareil de production d'un milieu pour basidiomycètes selon l'invention, lequel comprend une unité d'apport quantitatif destinée à apporter en une fois une quantité prédéterminée d'un milieu pour basidiomycètes préparé par mélange de matières principales et de matières complémentaires, une unité de traitement thermique destinée à la stérilisation thermique du milieu pour basidiomycètes apporté, une unité de refroidissement destinée à refroidir le milieu pour basidiomycètes chauffé au moyen d'un courant d'air froid et une unité de mélange d'inoculum destinée à mélanger l'inoculum dans le milieu pour basidiomycètes refroidi. De préférence, L'appareil est conçu pour ajouter de l'eau stérilisée au milieu pour basidiomycètes pour en ajuster l'humidité. Le milieu pour basidiomycètes subissant un contact de type vapeur-àparticule en se déplaçant à l'état particulaire au sein de la vapeur saturée haute vitesse, L'appareil ainsi disposé permet d'effectuer une stérilisation thermique uniforme du milieu pour basidiomycètes en un très bref laps de temps et par conséquent d'éviter la formation d'acide formique, due à un chauffage excessif. En outre, le milieu pour basidiomycètes stérilisé thermiquement étant apporté sous la forme de particules dispersées au récipient de refroidissementexpansion conçu de façon à permettre l'insufflation directe d'air de refroidissement, il est possible d'effectuer un refroidissement efficace en tirant parti de la chaleur latente d'évaporation. L'invention va être décrite après de façon détaillée par référence à la figure unique annexée qui illustre schématiquement la disposition générale d'un appareil destiné à produire un milieu pour basidiomycètes selon l'invention. On se réfere à la figure 1. Un appareil de production d'un milieu pour basidiomycètes comprend une unité d'apport quantitatif A destinée à l'apport d'une quantité prédéterminée d'un milieu pour basidiomycètes préparé par mélange de matières principales et de matières complémentaires, une unité de traitement thermique B destinée à la stérilisation thermique du milieu pour basidiomycètes apporté, une unité de refroidissement C destinée à refroidir le milieu pour basidiomycètes chauffé par un courant d'air froid et une unité de mélange d'inoculum D destinée à mélanger l'inoculum dans le milieu pour basidiomycètes refroidi. Le signe de référence E désigne une unité dc conditionnement destinée au milieu pour basidiomycètes produit. L'unité d'apport quantitatif A comporte un élément d'apport quantitatif de sciure 1 destiné à apporter de la sciure en tant que matière principale, telle quelle ou après ajustement de son humidité par une méthode classique, et un élément d'apport quantitatif de son de riz 2 destiné à l'addition de son de riz ou de nutriments'similaires en tant que matières complémentaires. L'unité de traitement thermique B comporte un tube de chauffage à la vapeur 4 constituant un passage de circulation, un cyclone 5 communiquant avec le tube de chauffage 4, une soufflerie de circulation de vapeur 7, une vanne rotative d'admission 3 destinée à introduire le milieu pour basidiomycètes dans le tube de chauffage à la vapeur 4 et une vanne rotative d'évacuation 6 disposée sur un orifice d'évacuation du cyclone 5. Le milieu pour basidiomycètes est chauffé dans le tube de chauffage à la vapeur 4 tout en se déplaçant à l'état dispersé au sein du courant d'air ou de la vapeur. Par conséquent, le milieu pour basidiomycètes n'adhère pas à la paroi interne du conduit de chauffage à la vapeur 4, et ne forme pas de masse par agglomération de particules. le milieu pour basidiomycètes étant chauffé sous la forme de particules dispersées au sein du courant de vapeur, toutes les surfaces des particules sont soumises à l'action de la chaleur, un traitement thermique uniforme et par conséquent une stérilisation thermique homogène du milieu pour basidiomycètes étant ainsi obtenus. De plus amples détails sur ce procédé de traitement thermique sont donnés dans les brevets US n 3661071 et 3754930. le signe de référence 8 désigne une unité de contrôle de la pression destinée à remplacer la vapeur consommée par le tube de chauffage à la vapeur 4. La vanne rotative d'admission 3 et la vanne rotative d'évacuation 6 peuvent être l'une et l'autre du type décrit par exemple dans le brevet US n. 4 180188, lequel comprend des éléments interconnectés à des pressions différentes et une gamiture logée dans une rainure disposée au sommet d'une pale (d'un rotor), la garniture pouvant être retirée du centre du rotor au moyen d'un élément actionneur s'étendant à travers la pale. L'unité de refroidissement C comprend un récipient de refroidissement-expansion 9 comportant une partie supérieure de forme cylindrique et une partie inférieure de forme conique. L'unité est conçue pour introduire un courant d'air froid stérilisé dans le récipient de refroidissementexpansion 9 au moyen d'une soufflerie d'air 10 destinée à aspirer de l'air, d'un échangeur de chaleur producteur d'un courant froid 11 par exposition de l'air à de l'eau de refroidissement et d'un filtre à air 12 destiné à stériliser le courant d'air froid. Elle induit additionnellement l'échappement de l'air se trouvant dans le récipient de refroidissement-expansion 9 et refroidit alors le milieu pour basidiomycètes soumis au traitement thermique. Grâce à une machine d'inoculation 13, l'unité de mélange d'inoculum D mélange l'inoculum introduit par une unité d'apport d'inoculum 16 dans le milieu pour basidiomycètes refroidi dans le récipient de refroidissementexpansion 9. La machine d'inoculation 13 comporte une partie hélicoïdale 13c montée sur une tige rotative 13a en vue du transfert du milieu pour basidiomycètes apporté en direction d'un orifice d'évacuation 13b, et une multitude d'aiglettes en forme de champignon 13d disposées en alternance sur la partie supérieure et sur la partie inférieure de la tige rotative 13a, le long de son axe, pour mélanger de façon homogène l'inoculum avec le milieu pour basidiomycètes. Si nécessaire, il peut être prévu additionnellement une unité d'addition d'eau F, comprenant une pompe d'alimentation en eau 14 et un filtre à eau 15, pour alimenter la machine d'inoculation 13 en eau stérilisée pour ajuster de la sorte l'humidité du milieu pour basidiomycètes. Une unité de remplissage-conditionnement E qui comprend une machine de remplissage-condit onnement 17 conditionne le milieu pour basidiomycètes stérilisé et dont l'humidité a été ajustée. De plus amples détails sur l'unité de remplissage-conditionnement sont donnés dans la demande de brevet japonais publiée avant examen n HEI-2-237863 et ne sont donc pas repris ici. Le fonctionnement de l'appareil destiné à produire un milieu pour basidiomycètes constitué comme ci-dessus va à présent être expliqué. Le milieu pour basidiomycètes, préparé par addition de nutriments tels que son de riz en tant que matière complémentaire à de la sciure, conservée telle quelle ou dont l'humidité a été ajustée, en tant que matière principale, est introduit quantitativement dans le tube de chauffage à la vapeur 4 au moyen de la vanne rotative d'admission 3. Le milieu pour basidiomycètes introduit est stérilisé instantanément (par exemple en 2 à 5 s) par la chaleur latente d'évaporation de la vapeur saturée, car la vapeur saturée à pression élevée (par exemple 1-8 x 105 Pa (1 à 8 kg/cm2)) se déplace à vitesse élevée (par exemple 15 à 35 m/s) à l'intérieur du tube de chauffage à la vapeur 4. L'extrémité terminale du tube de chauffage à la vapeur 4 est reliée au cyclone S où la vapeur saturée et le milieu pour basidiomycètes stérilisé thermiquement sont mutuellement séparés et le milieu pour basidiomycètes est transféré au récipient de refroidissement-expansion 9 via la vanne rotative d'évacuation 6. Par ailleurs, la circulation de la vapeur saturée est assurée par la soufflerie de circulation de vapeur 7. La vapeur saturée est maintenue à une pression prédéterminée par l'unité de contrôle de la pression 8 et le tube de chauffage à la vapeur 4 se voit ajouter la quantité complémentaire requise de vapeur. Un courant d'air froid stérilisé est insufflé dans le récipient de refroidissement-encpansion 9 par la soufflerie d'air 10, l'échangeur de chaleur producteur de courant froid 11 et le filtre à air 12. Le milieu pour basidiomycètes chauffé est instantanément refroidi par l'effet conjoint de sa propre chaleur latente d'évaporation et de la chaleur sensible du courant froid. Le milieu pour basidiomycètes refroidi à une température approximativement égale à la température ambiante dans le récipient de refroidissementexpansion 9 est ensuite introduit dans la machine d'inoculation 13 et mélangé avec l'inoculum fourni par l'unité d'apport d'inoculum 16. Lorsque l'inocuium se présente sous la forme d'un liquide, il est apporté quantitativement au moyen d'une pompe. Dans la machine d'inoculation 13, de l'eau stérilisée est apportée si nécessaire par la pompe d'apport d'eau 14 et le filtre à eau 15 en vue de l'ajustement de l'humidité du milieu pour basidiomycètes. Le milieu pour basidiomycètes stérilisé, dont l'humidité a été ajustée, est conditionné par la machine de remplissage-conditionnement 17. REVENDICATIONS 1. Appareil de production d'un milieu pour basidiomycètes, caractérisé en ce qu'il comprend: une unité d'apport quantitatif (A) destinée à apporter en une fois une quantité prédéterminée de milieu pour basidiomycètes préparé par mélange de matières principales (1) et de matières complémentaires (2); une unité de traitement thermique (B) destinée à stériliser thermiquement le milieu pour basidiomycètes apporté; une unité de refroidissement (C) destinée à refroidir le milieu pour basidiomycètes chauffé au moyen d'un courant d'air froid et une unité de mélange d'inoculum (D) destinée à mélanger l'inoculum au milieu pour basidiomycètes refroidi. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une unité d'addition d'eau (E;) destinée à apporter de l'eau stérilisée à ladite unité de mélange d'inoculum (I)) pour ajuster l'humidité du milieu pour basidiomycètes. 3. Appareil selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que ladite unité de traitement thermique (B) comprend: un tube de chauffage à la vapeur (4) formant un passage de circulation; un cyclone (5) communiquant avec ledit tube de chauffage à la vapeur (4) et conçu pour séparer la vapeur saturée du milieu pour basidiomycètes stérilisé thermiquement; une soufflerie de circulation de vapeur (7) destinée à faire circuler la vapeur saturée dans ledit tube de chauffage à la vapeur (4); une vanne rotative d'admission (3) destinée à introduire le milieu pour basidiomycètes dans ledit tube de chauffage à la vapeur (4) et une vanne rotative d'évacuation (6) disposée sur un orifice d'évacuation dudit cyclone (5) pour évacuer ledit milieu pour basidiomycètes stérilisé thermiquement. 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite unité de refroidissement comprend: une soufflerie d'air (10) destinée à aspirer de l'air; un échangeur de chaleur (11) destiné à produire un courant d'air froid en exposant ledit air à de l'eau de refroidissement; un filtre à air (12) destiné à stériliser ledit courant d'air froid et un récipient de refroidissement-expansion (9) destiné à refroidir le milieu pour basidiomycètes chauffé par ledit courant d'air froid stérilisé. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite unité de mélange d'inoculum (D) comprend une machine d'inoculation (13) comportant une partie hélicoïdale (13c) montée sur une tige rotative (13a) en vue du transfert du milieu pour basidiomycètes apporté en direction d'un orifice d'évacuation (13b) et une multitude d'ailettes en forme de champignon (13d) disposées en alternance sur la partie supérieure et la partie inférieure de ladite tige rotative (13a) le long de son axe, pour réaliser le mélange uniforme désiré de l'inoculum et du milieu pour basidiomycètes.