Brevet FR2795605A1 — publié le 20010105

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif pour le refroidissement sans perte de poids, de morceaux de viande, notamment en vue de leur tranchage et/ou de leur feuilletage. Elle concerne aussi bien le traitement d'une viande naturelle que celui d'une viande saumurée en vue d'obtenir un produit final (par exemple une viande reconstituée ou une viande feuilletée) frais ou bien congelé. L'invention convient particulièrement bien à la préparation de viandes restructurées présentant une structure feuilletée composée de feuilles de viandes ultrafines d'épaisseur comprise entre 2/10 et 5110 mm. On sait que les études conduites par les Demandeurs, qui ont donné lieu au dépôt du brevet FR No 86 02793 déposé le 28 février 1986 et de la demande de brevet FR No 98 09596 déposée le 24 juillet 1998, ont permis de mettre en évidence les problèmes relatifs au tranchage de pains composés de morceaux de viande, en feuilles ultrafines et d'apporter des solutions à ces problèmes. Il s'avère en effet que le tranchage de pains de viande en feuilles ultrafines est une opération difficile à réaliser, notamment en raison des différences de consistance des pains de viande, d'un endroit à l'autre de son volume, ces différences de consistance étant dues notamment à des hétérogénéités thermiques dans la masse et à la présence d'éléments liquides entre les morceaux. Or, on constate qu'au cours des opérations d'épluchage et de tranchage de la viande effectuées dans le cadre de la réalisation des morceaux, il se produit un suintement de la viande. De ce fait lors de la phase de réfrigération subséquente, il se forme, à la périphérie des morceaux, une croûte de glace qui, par la suite, constituera un écran thermique s'opposant à l'homogénéisation thermique de la viande. Par ailleurs, cette présence de liquide conduit à une modification de l'aspect extérieur des morceaux dont la surface prend une teinte bleuâtre. En outre, la présence de poches liquides entre les morceaux présente au moment du tranchage les inconvénients précédemment évoqués. C'est la raison pour laquelle on a tout d'abord proposé (cf la demande de brevet FR No 93 16013 déposée le 29 décembre 1993) un procédé comprenant successivement : - une phase de séchage au cours de laquelle les morceaux de viande sont soumis individuellement à un courant d'air froid à une température comprise entre -10'C et -30'C, - une phase de refroidissement intense, au cours de laquelle on fait passer les morceaux préalablement séchés dans une atmosphère portée à une température de l'ordre de -25'C à -45'C engendrée, soit par injection de neige carbonique ou par un système frigorifique de type mécanique, - une phase de stabilisation thermique au cours de laquelle le froid qui se trouve initialement concentré à la périphérie des morceaux se répartit dans la masse jusqu'à ce que la température de l'ensemble s'établisse entre -0,5-C et 1,50C, - une phase de transfert des morceaux au poste de formage, ce transfert s'effectuant dans des conditions appropriées de manière à éviter tout phénomène de condensation et d'oxydation de la viande. On constate, à l'usage, que cette solution ne résout pas totalement les problèmes précédemment évoqués et en crée de nouveaux. Ainsi, outre le fait qu'elle conduit à une perte de poids de la viande, la phase de séchage engendre néanmoins la formation d'une croûte superficielle de viande et donc une hétérogénéité de consistance des morceaux. On observe en outre une dénaturation accompagnée d'une oxydation de la viande au niveau de cette croûte et des tissus avoisinants. Bien que différente de la croûte de glace précédemment évoquée, cette croûte de viande desséchée et oxydée, de même que les tissus dénaturés avoisinants, altèrent la qualité des tranches ultrafines obtenues au poste de tranchage. Par ailleurs, ce procédé ne permet pas de traiter convenablement les viandes grasses et les viandes saumurées. L'invention a donc plus particulièrement pour but de supprimer tous ces inconvénients grâce à un procédé permettant d'obtenir des tranches ultrafines de haute qualité aussi bien à partir de viandes maigres que de viandes grasses et/ou saumurées, et ce, en vue de réaliser des produits finaux frais ou congelés. En vue de parvenir à ce résultat, le procédé selon l'invention comprend, préalablement à la phase de conformation sous pression des pains, une phase de refroidissement en les trois étapes successives suivantes : - une première étape de refroidissement par ir#ection de neige carbonique sur une première face des morceaux, par exemple la face supérieure, à une température Ti pouvant aller de -25'C à -45'C, - une seconde étape de refroidissement d'une seconde face des morceaux opposée à la première face, par circulation tangentielle sur cette deuxième face d'un courant de gaz incluant lanhydride carbonique résultant de la susdite ir#ection, - une étape d'homogénéisation de la température des morceaux, au cours de laquelle les morceaux sont balayés par le susdit courant de 'gaz de manière à ce que la température moyenne des morceaux TM corresponde à une température de tranchage prédéterminée TD avec un écart AT entre la température à c#ur TC et la température de surface de l'ordre de -1,5'C à -30C. Avantageusement pour une viande grasse, à la sortie de l'étape d'homogénéisation la température à c#ur TC pourra être de -I'C, la température de surface TS étant alors égale à -3,5'C, la température moyenne TM à l'intérieur des pains étant alors de -2,5'C. Grâce à ces dispositions, lors de la première étape de refroidissement, les morceaux subissent un refroidissement progressif, à partir de la première face, avec un fort gradient thermique entre les deux faces. Au cours de ce refroidissement, la neige carbonique ne provoque pas le dessèchement des morceaux. Par contre, les excédents de liquide suintés par les morceaux sont entraînés vers la seconde face. Lors de la seconde étape de refroidissement, la deuxième face des morceaux est balayée par un courant gazeux tangentiel, incluant le gaz carbonique engendré lors de l'in ection et dont la température est donc légèrement j supérieure à la température de la neige carbonique. Il se produit donc simultanément un réchauffement de la face supérieure des morceaux et un refroidissement de la face inférieure des morceaux avec une réduction de l'écart entre les températures des deux faces. Parallèlement les excédents liquides accumulés dans la partie inférieure des blocs sont évacués par le courant gazeux. Lors de l'étape d'homogénéisation, les morceaux sont balayés par le flux gazeux ascendant qui s'est sensiblement réchauffé et qui tend à ramener la température moyenne TM des morceaux à la valeur prédéterminée TD. Au cours de cette phase d'homogénéisation, la partie centrale des morceaux cède ses calories à la partie périphérique jusqu'à ce qu'elle atteigne la température souhaitée. Bien que les paramètres conditionnant les échanges thermiques au niveau des faces supérieure et inférieure des morceaux soient différents, on parvient à obtenir un écart de température acceptable entre ces deux faces. Bien entendu, l'invention concerne également un dispositif pour la mise en #uvre du procédé précédemment décrit, ce dispositif comprenant un tunnel 7 à l'intérieur duquel circule la bande transporteuse 6 d'un convoyeur destiné à assurer le transport des morceaux de viande 5 sur toute la longueur du tunnel 7. Selon l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce que - la susdite bande 6 est ajourée de manière à être traversée par le flux de gaz de refroidissement tout en supportant les morceaux 5, - le volume intérieur du tunnel 7 est divisé en trois compartiments successifs CI, C2, C3 par deux demi-cloisons souples CL,, CL2 qui s'étendent transversalement sur une zone de section droite du tunnel 7 située au- dessus de la bande 6, - le premier compartiment CI (relativement au sens de défilement de la bande) comprend, dans sa partie supérieure, des moyens d'injection IN de neige carbonique orientés vers le bas, en direction de la bande 6, de préférence obliquement par rapport audit axe, - le troisième compartiment C3 comprend, par exemple dans sa partie supérieure, des moyens d'extraction du gaz réfrigérant ces moyens pouvant être couplés à un circuit de recyclage des gaz. Un mode d'exécution de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est un schéma synoptique d'une chaîne de feuilletage réglée pour le traitement d'une viande naturelle plutôt maigre ; La figure 2 est une coupe verticale schématique du dispositif de refroidissement des morceaux utilisés dans la chaîne de la figure 1. Dans l'exemple représenté sur ces figures, la chaîne de feuilletage comprend tout d'abord un poste d'épluchage 1 et un poste de découpe 2 des pièces de viande 3 qui sont amenées par un premier convoyeur à ruban 4 de type classique. Les éplucheuses E et les tables de découpe TD sont ici disposées latéralement de part et d'autre du convoyeur 4. Une fois découpés, les morceaux 5 sont disposés sur un deuxième convoyeur dont la bande 6 est ajourée, par exemple en forme de résille à larges mailles. Ce deuxième convoyeur qui s'engage partiellement en dessous du premier convoyeur 4, circule dans un tunnel 7 divisé en trois compartiments CI, C2, C3 par deux demi-cloisons CL,, CL2 souples qui s'étendent transversalement sur une zone de section droite du tunnel située au-dessus de la bande 6. Le premier compartiment Ci est équipé de moyens d'injection de neige carbonique IN orientés obliquement, en direction de la bande. A la sortie du tunnel de réfrigération 7, les morceaux 5 sont ensuite déversés sur un convoyeur élévateur 14 qui les transféré dans une trémie d'alimentation d'un moule formeur de pains 16 muni d'un vérin hydraulique. Au cours de ce transfert l'homogénéisation thermique des morceaux se poursuitjusqu'à l'obtention d'une température idéale à la conformation tout en garantissant un état de surface exempt de suintement. Le convoyeur élévateur 14 est avantageusement du type à bande transporteuse circulant dans l'atmosphère gazeuse d'anhydride carbonique engendrée dans le tunnel. U comprend dans sa partie supérieure un extracteur de gaz EX. Un détecteur de particules métalliques 19 provoque l'arrêt de l'alimentation en viande en cas de présence d'un corps métallique dans un morceau 5 porté par le convoyeur 14. Le moule formeur de pains de viande 16, monté sur un bâti, est fermé à son extrémité opposée au poussoir qui termine le piston du vérin 18, par une trappe dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par un vérmi. La commande du vérin 18 est effectuée de telle manière que le pain formé entre le poussoir et la trappe aura une longueur prédéterminée. A cet effet après avoir comprimé une certaine quantité de viande à l'intérieur du moule 15, le vérin 18 recule d'une longueur égale à deux fois la longueur non remplie du moule, ce qui fait qu'aux allers/retours successifs du vérin effectués pour obtenir le remplissage complet du moule, des fractions décroissantes de quantités de viande contenue dans la trémie 15 seront poussées dans le moule. Ce mode de fonctionnement présente l'avantage d'obtenir un remplissage complet et homogène du moule 16 sans devoir laisser des quantités importantes de viande en amont du poste de formage lorsque l'installation est arrêtée. Après son formage, chaque pain P est poussé par le vérin 18 dans un logement d'un magasin à barillet 22 entraîné en rotation et qui présente successivement les pains à un poste de tranchage 23. Le temps de séjour des pains P dans le magasin 22 est déterminé pour que la température de la viande ait le temps de se stabiliser à une valeur comprise entre O'C et -2'C, étant entendu que la compression des morceaux 5 engendre une élévation de température compensée par la couche superficielle des morceaux dont la température demeurait plus basse. Le poste de tranchage 23 des pains P en feuilles ultrafines fait intervenir un élément presseur de rétention des pains P en vue de leur tranchage et une tête de coupe 24 contenue dans un carter de protection. La tête de coupe 24 pourra avantageusement comprendre deux disques tranchants montés sur un plateau circulaire entraîné par un moteur en rotation autour de son axe. Ces disques sont eux-mêmes entraimés en rotation autour de leurs axes respectifs par deux moteurs. En fonctionnement normal, les lames passent alternativement dans le pain P sans que celui-ci n'entre en contact avec les contre-plateaux. Cette coupe par disque tranchant rotatif, sans plan d'appui de référence, évite les contraintes de frottement qui auraient pour effet de détériorer la texture des feuilles. Sous l'effet d'un poussoir 25, l'extrémité du pain avance en glissant dans le presseur qui empêche que la viande ne puisse être partiellement arrachée par la lame. Les feuilles de viande réalisées au poste de tranchage 23 sont soumises à une pulvérisation d'un liant et d'ingrédients provenant de distributeurs respectifs 27,28. Elles sont ensuite introduites dans un compacteur sous vide 29 par exemple du type de celui qui se trouve décrit dans le brevet FR No 91 13610 faisant intervenir une extrudeuse à vis hélicoïdales agencée de manière à assurer un vide continu tout au long du processus de compactage et d'extrusion. Avantageusement les vis hélicoïdales utilisées dans ce compacteur 29 seront réchauffées par induction, au moyen d'un champs magnétique alternatif engendré à l'extérieur de la vis sans fin. Une telle disposition a notamment pour but de réduire les frottements entre les vis et les feuilles de viande et d'empêcher tout collage de ces feuilles sur le métal des vis. A la sortie du compacteur/extrudeur 29, le produit sous forme de boudin peut être tranché et conditionné de façon appropriée à la vente, en tant que produit frais ou sous la forme de produit congelé. Comme ceci est visible sur les figures 2 et 3, dans le premier compartiment les morceaux de viande sont balayés par la neige carbonique à une température allant de -25'C à -45'C, du haut vers le bas, de sorte que la température de la face supérieure des morceaux s'abaisse rapidement tandis que la face inférieure moins exposée au courant de neige carbonique demeure à une température proche de la température ambiante. Dans le second compartiment (figures 2 et 4) dont la température est de l'ordre de -15'C à -30'C, la face supérieure des morceaux n'est soumise qu'à des courants de convection. L'apport calorifique de la partie centrale des morceaux est alors supérieure à l'extraction calorifique effectuée par ces courants de convection. De ce fait la température des morceaux de la face supérieure remonte progressivement. Parallèlement, la face inférieure soumise à un flux de gaz tangentiel se refroidit progressivement mais à une vitesse plus lente que celle de la face supérieure dans le compartiment 1. L'écart de température entre la face supérieure et la face inférieure tend à diminuer. Dans la troisième chambre C3 (figures 2 et 5) (température de l'ordre de O'C à -25'C), les morceaux sont balayés par un courant gazeux affaibli par rapport à celui engendré dans la première chambre, qui s'écoule obliquement de bas en haut. Le refroidissement de la périphérie du bloc s'effectue d'une façon plus homogène et moins intense. De ce fait la température de la face supérieure tend à s'élever tandis que celle de la face inférieure continue à diminuer, l'écart se réduisant à quelques degrés. Cette phase d'homogénéisation se poursuit dans le convoyeur élévateur de manière à ce qu'à l'intérieur du magasin les blocs présentent une température moyenne de l'ordre de -2,5'C. Grâce à ces dispositions, on obtient des pains de viande présentant la température souhaitée avec une excellente homogénéité aussi bien thermique que mécanique. Le tranchage peut dont s'effectuer dans les meilleurs conditions. Dans l'exemple précédemment décrit les températures indiquées correspondent au traitement d'une viande ftaiiche naturelle maigre. Dans le cas de viandes grasses ou de viandes saumurées, l'invention propose d'apporter à ces températures les variations suivantes : - viandes grasses : les températures précédemment indiquées pourront être abaissées de -2'C à -40C, - viandes saumurées : les températures précédemment indiquées pourront être abaissées de -3'C à -7'C. Revendications 1. Procédé pour le refroidissement, sans perte de poids, de morceaux de viande en vue de leur tranchage, caractérisé en ce qu'il comprend une phase de refroidissement en les trois étapes successives suivantes : - une première étape de refroidissement par injection de neige carbonique sur une première face des morceaux, par exemple la face supérieure, à une température (Ti) pouvant aller de -25'C à -45'C, - une seconde étape de refroidissement d'une seconde face des morceaux opposée à la première face, par circulation tangentielle sur cette deuxième face d'un courant de gaz incluant l'anhydride carbonique résultant de la susdite injection, - une étape d'homogénéisation de la température des morceaux, au cours de laquelle les morceaux sont balayés par le susdit courant de gaz de manière à ce que la température moyenne des morceaux (TM) corresponde à une température de tranchage prédéterminée (TD) avec un écart (AT) entre la température à c#ur TC et la température de surface de l'ordre de -1,5'C à -30C. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lors de la seconde étape de refroidissement la température du gaz est comprise entre -15'C et -30'C. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lors de l'étape d'homogénéisation, la température du gaz est comprise entre O'C et -20'C. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une phase de conformation sous pression des morceaux sous la forme de pains, à la suite de la susdite étape d'homogénéisation de la température des morceaux. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que pour une viande grasse, à la sorte de l'étape d'homogénéisation la température à c#ur (TC) pourra être de -I'C, la température de surface (TS) étant alors égale à -3,5'C, la température moyenne (TM) à l'intérieur des pains étant alors de -2,5'C. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors de l'étape d'homogénéisation, les morceaux sont balayés par un flux gazeux ascendant qui tend à ramener la température moyenne (TM) des morceaux à une valeur prédéterminée (TD). 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les susdites températures sont rabaissées de -2'C à -4'C pour les viandes grasses et de -3'C à -7'C pour les viandes saumurées. 8. Dispositif pour la mise en #uvre du procédé précédemment décrit ce dispositif comprenant un tunnel (7) à l'intérieur duquel circule la bande transporteuse 6 d'un convoyeur destiné à assurer le transport des morceaux de viande (5) sur toute la longueur du tunnel (7), caractérisé en ce que : - la susdite bande (6) est ajourée de manière à être traversée par le flux de gaz de refroidissement tout en supportant les morceaux (5), - le volume intérieur du tunnel (7) est divisé en trois compartiments successifs (CI, CI C3) par deux demi-cloisons souples (CL,, CL2) qui s'étendent transversalement sur une zone de section droite du tunnel (7) située au-dessus de la bande (6), - le premier compartiment (CI) (relativement au sens de défilement de la bande) comprend, dans sa partie supérieure, des moyens d'injection (IN) de neige carbonique orientés vers le bas, en direction de la bande (6), de préférence obliquement par rapport audit axe, - le troisième compartiment (C3) comprend, par exemple dans sa partie supérieure, des moyens d'extraction du gaz réfrigérant ces moyens pouvant être couplés à un circuit de recyclage des gaz. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens d'extraction du gaz réfrigérant (EX) sont placés dans la partie supérieure du troisième compartiment(C3)- 10. Dispositif selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce qu'il comprend un convoyeur élévateur 14 placé en sortie du tunnel de réfrigération (7), ce convoyeur transférant les morceaux de viande (5) dans une trémie d'alimentation d'un moule formeur de pains (16). 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le convoyeur élévateur (14) circule dans l'atmosphère gazeuse d'anhydride carbonique engendrée dans le tunnel (7). 12. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que la température dans le premier compartiment (CI) est comprise entre -25'C et -45'C, la température à l'intérieur du second compartiment (C2) est comprise entre -15'C et -30'C et la température à l'intérieur du troisième compartiment (C3) est comprise entre OT et -200C.