Brevet FR2810507A1 — publié le 20011228

Procédé de traitement de tubercules ou racines et plus généralement de légumes et de fruits destinés à être coupés, notamment avant cuisson La présente invention concerne un procède de traitement de tubercules ou racines et plus généralement de légumes et de fruits tels que pommes de terre, betteraves, navets, carottes, salsifis etc., destinés à être coupés, notamment avant cuisson. I1 s'applique tout particulièrement au traitement de tubercules de pommes de terre destinés à produire des frites. Le procédé comporte traditionnellement une succession d'étapes automatisées, au cours desquelles les tubercules ou racines de légumes sont lavés, pelés, triés par taille, coupés, blanchis, éventuellement plongés dans l'huile de friture, séchés, surgelés et conditionnés dans leur emballage. Les étapes de coupe permettent le tranchage des légumes en morceaux, en rondelles ou, notamment lorsqu'il s'agit de frites, en bâtonnets. La description qui suit s'attachera plus particulièrement au traitement des tubercules de pommes de terre destinés à faire des frites, qui est une application préférée du procédé de la présente invention. Afin de faciliter la coupe des tubercules, autrement dit pour diminuer leur résistance à la coupe, les tubercules sont, de manière traditionnelle, soumis à un traitement thermique qui augmente leur souplesse. De manière connue, on les dirige vers une cuve cylindrique horizontale pourvue d'une vis sans et contenant de l'eau chauffée à une température de 40 à 60 C, où on les laisse séjourner de 20 à 40 minutes. Ce procédé de préparation à la coupe par traitement thermique nécessite un volume d'eau important 25 à 30 m3 d'eau pour une ligne automatisée fournissant 15 tonnes/heure de produits finis), volume d' qu'il convient en outre de renouveler, de chauffer de maintenir à bonne température. Ce procédé connu présente en outre un certain nombre d'inconvénients, en particulier - il génère à la surface du tubercule un anneau de cuisson dû à la gélatinisation de l'amidon, la difference de couleur étant détectée comme un défaut à éliminer, ce qui occasionne une perte de matière ; - des pertes se produisent en outre par la dissolution de matière dans l'eau ; - de mauvaises odeurs peuvent se développer ; - le traitement n'est pas homogène puisqu'il opere par diffusion vers l'intérieur des tubercules : une température à c#ur souhaitée sera atteinte plus rapidement dans les petits tubercules que dans les moyens et les gros. Un traitement préalable en vue de diminuer la résistance des tubercules à la coupe est néanmoins nécessaire pour faciliter l'action de l'outil de coupe et la torsion des bâtonnets, et pour éviter une mauvaise coupe de ces derniers et la détérioration des couteaux. Un traitement préalable inadéquat entraîne outre une coupe non franche et un effet de shattering ou d'écrasement qui se traduit, sur la tranche du batonnet, par des fentes susceptibles de le fragiliser. Une coupe non franche se traduit par une détérioration importante des cellules végétales du produit et, en conséquence, par une plus grande perte de matière pour les cellules détériorées. Si le bâtonnet casse en dessous d'une longueur minimale retenue, il devra être éliminé ou dirigé vers un circuit de traitement de sous-produits. D'autre part, les fentes apparues lors une coupe non franche prendront, lors de la cuisson, coloration brune nuisant à l'aspect du produit et augmenteront l'absorption d'huile. Le problème posé est donc de pouvoir soumettre les tubercules à un traitement de préparation à la coupe, qui soit efficace, autrement dit évite l'effet de shattering , tout en minimisant voire supprimant les inconvénients précités du préchauffage traditionnel. Diverses recherches ont porté sur l'amélioration de la coupe au niveau des couteaux, ainsi que sur la mise en ceuvre du traitement thermique sur les tubercules, éventuellement associé à un préchauffage des lames. Ces recherches n'ont pas donné de résultats réellement satisfaisants pour le but fixé. On s'est alors tourné vers une solution de traitement électrique. L'application de champs électriques pulsés est connue dans divers domaines de traitement de produits alimentaires issus de l'agriculture, en particulier pour l'extraction du sucre de betterave ou pour la stérilisation de produits alimentaires. On connaît par le brevet US 3 997 678 un procédé de traitement de tubercules de pommes de terre destinés à être transformés en frites, le procédé comprenant, entre les étapes de coupe et d'immersion dans l'huile de friture, une étape de blanchiment au cours de laquelle les bâtonnets de frites, immergés dans un bain d'eau, sont chauffés jusqu'à stérilisation par application d'un champ électrique au moyen d'électrodes plongeant dans le bain. L'étape de blanchiment ou précuisson entre traditionnellement dans les procédés de traitement des tubercules en frites. Destinée à réduire la température ou le temps de friture, elle consiste en un préchauffage permettant d'extraire les sucres réducteurs et d'inactiver les enzymes. Elle se traduit une gélatinisation de l'amidon. A la différence du procédé divulgué par le brevet US 3 997 678 précité, dans lequel l'application d'un champ électrique intervient après la coupe, pour chauffer et stériliser le produit, l'invention s'est fixé pour but, comme on l'a dit, d'intervenir avant la coupe pour diminuer la résistance des tubercules à la coupe. La solution au problème posé est un procédé qui comprend, de manière connue, une étape de préparation des tubercules ou racines et plus généralement de légumes et de fruits en vue de diminuer leur résistance à la coupe et de diminuer ainsi la perte de matière dans les étapes ultérieures du processus de fabrication. Conformément à l'invention, ce procédé est caractérisé en ce que ladite étape consiste en l'application d'un haut champ électrique direct sur les légumes et fruits, dans des conditions telles que l'élévation de température qui en résulte pour les légumes et fruits est quasiment nulle et en tout cas suffisamment faible pour ne pas être assimilée à un préchauffage. De manière surprenante, l'application un haut champ électrique, utilisée de manière connue pour l'extraction de sucre de betterave et la précuisson de frites, peut se traduire sur les légumes et fruits, et notamment sur des tubercules de pommes de terre par un assouplissement favorable à une coupe franche lors de l'étape ultérieure consistant à transformer les tubercules en bâtonnets de frites. Le traitement se révèle homogène dans le volume, quelle que soit taille du tubercule, et en l'absence d'une élévation sensible de la température du tubercule, il ne se forme pas anneau de cuisson conduisant à des pertes de matière telles elles étaient occasionnées par le traitement thermique. Les essais ont montré que, pour obtenir coupe optimale, les tubercules étant plongés dans eau traversée par des électrodes, il était avantageux appliquer un champ électrique de 45 à 65 V/cm, durant temps compris entre 3 et 5 secondes. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, d'une mise en ceuvre donnée à titre d'exemple non limitatif procédé selon l'invention. Au dessin annexé, la figure unique represente schématiquement l'installation permettant la mise en oeuvre du procédé. On va décrire ci-dessous la mise en ceuvre procédé selon la présente invention pour des tubercules ou des racines notamment pour des tubercules de pommes de terre destinés à la fabrication de frites. Il doit être entendu que tout ce qui suit peut appliquer plus généralement aux légumes et fruits destinés à être coupés. Les tubercules ou racines sont immergés après pelage dans l'eau 1 d'une cuve 2 isolée électriquement, dans laquelle plongent deux électrodes 3, 4, en titane par exemple. On peut évidemment utiliser des systèmes de transport des tubercules en continu, tels que roues, vis, canalisations ou convoyeurs, adaptés à transporter les tubercules entre les électrodes. La conductivité de l'eau est ajustée pour être proche de celle, et de préférence inférieure à celle, des tubercules ou racines, afin de limiter l'échauffement de l' eau. La conductivité de l'eau est réglée par exemple de façon à être inférieure à environ 0,020 S/m. Le traitement est réalisé de préférence a basse fréquence, par exemple à 50 ou 60 Hz. A titre d'exemple, pour les tubercules de pommes de terre, un champ électrique compris entre 45 et 65 V/cm est appliqué aux électrodes 3, 4 durant des temps courts, de l'ordre de 3 à 5 secondes. Pour un champ électrique de 65 V/cm appliqué pendant 5 secondes, l'accroissement de température constaté pour le mélange eau-tubercules est de 5,6 C. Pour un champ électrique de 45 V/cm appliqué pendant 3 secondes, cet accroissement de température n'est plus que de 1,6 C, autrement dit il est toujours suffisamment faible pour n'engendrer ni perte de matière dans l' ni anneau de cuisson. La détermination précise de la tension appliquee et du temps d'application est fonction des variétés de pommes de terre, le traitement électrique ayant une incidence sur la couleur, la texture et le goût du produit fini. Des essais comparatifs réalisés sur diverses variétés (Bintje, Russet Burbank, Première) ont montré avec le traitement électrique une qualité de coupe au moins égale à celle obtenue après le traitement thermique traditionnel : sur la base d'un bâtonnet témoin traité thermiquement, auquel une note sensorielle (appréciation tactile de la rugosité d'une arête du bâtonnet) de 2,5 a été attribuée, les essais sous champ électrique ont donné une note sensorielle voisine de 3,5 pour toutes les variétés testées. I1 a en outre été noté que la qualité de coupe augmentait quand le champ électrique augmentait. Ces appréciations qualitatives ont été complétées par des mesures quantitatives de la texture, effectuées à l'aide d'un texturomètre, appareil permettant de quantifier la résistance du tubercule au tranchage : les résultats ont montré que les énergies nécessaires au tranchage des tubercules traités électriquement étaient semblables à celles nécessaires pour les tubercules traités thermiquement. I1 a en outre été noté que l'énergie au tranchage diminuait avec l'augmentation du champ électrique. Ceci prouve bien l'efficacité du champ électrique appliqué dans les conditions de l'invention. Outre la garantie d'une coupe franche, le traitement électrique selon l'invention présente divers avantages, en particulier - la consommation d'un volume d'eau réduit et renouvelé à un rythme inférieur, puisqu'il n'y a plus maintien à une température donnée et que la matière, non soumise à cuisson, n'a plus tendance à se dissoudre dans 1 eau ; - un temps de traitement très court (3 à 5 secondes comparées aux 20 à 40 minutes nécessaires pour le traitement thermique); - un traitement homogène dans le volume quelle que soit la taille du tubercule ; - une économie d'énergie substantielle, l'énergie consommée lors du traitement thermique étant d'environ 40 Wh/kg, celle consommée lors du traitement électrique étant d'environ 6 Wh/kg ; - le traitement électrique préalable à la coupe accroît l'inactivation enzymatique réalisée lors du blanchiment. Le traitement électrique permet en outre de réduire le temps de blanchiment précédant la friture, et par là même la perte de matière (sucres et amidon) en dissolution dans l' du fait de la précuisson réalisée lors de l'étape de blanchiment. Bien entendu, invention n'est pas limitée à la mise en #uvre décrite du procédé selon l'invention, et l'on peut apporter ' celle-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, alors l'exemple décrit ci-dessus concerne le traitement des tubercules de pommes de terre pour la fabrication de frites, il sera facile à un Homme du métier de déterminer expérimentalement les conditions opératoires optimales pour le traitement d'un autre tubercule ou d'une autre racine, ou plus généralement d'un autre légume ou fruit, et de choisir en particulier un temps de traitement associé à un champ électrique d'intensité donnée. On se limitera avantageusement à un champ électrique compris entre 30 et V/cm environ et à un temps de traitement compris entre 1 et 10 secondes environ. La présente invention n'est pas limitée à l'utilisation d'un milieu aqueux et est exploitable avec tout liquide ou fluide, conducteur de l'électricité permettant la création un champ électrique adapté à la mise en #uvre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement de tubercules ou racines et plus généralement de légumes et de fruits destinés à être coupés, notamment avant cuisson, comprenant une étape de préparation desdits légumes et fruits en vue de diminuer leur résistance à la coupe, caractérisé ce que ladite étape consiste en l'application d'un haut champ électrique direct sur les légumes et fruits, dans des conditions telles que l'élévation de température qui en résulte pour les légumes et fruits est quasiment nulle et en tout cas suffisamment faible pour ne pas etre assimilée à un préchauffage. 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le champ électrique est appliqué au moyen d'électrodes de titane plongeant dans l'eau d'une cuve où se trouvent les légumes et fruits. 3. Procédé conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on applique un champ électrique de 45 à 65 V/cm, durant un temps compris entre 3 et 5 secondes. 4. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que pour l'application du champ électrique, les légumes et fruits sont plongés dans une eau de conductivité inférieure ou égale à leur propre conductivité. 5. Procédé conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que la conductivité de l'eau est inférieure à 0,020 S/m. 6. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est appliqué au traitement de pommes de terre en vue de les mettre en forme de bâtonnets pour la fabrication de frites.