Brevet FR2846198A1 — publié le 20040430

Système de pasteurisation de produits alimentaires contenus dans des barquettes operculées par un film plastique pelable. L'invention concerne le domaine de la conception et de la réalisation des installations de pasteurisation des produits alimentaires. La pasteurisation est un procédé amplement utilisé dans l'industrie agroalimentaire qui consiste à chauffer le produit en question à une température comprise entre environ 700 C et une température inférieure à la température d'ébullition du produit, généralement comprise entre environ 900 C et 98 C pendant une durée suffisante pour détruire les micro-organismes contenus dans ce 10 produit et notamment les microorganismes pathogènes. Selon cette technique, le produit est ensuite refroidi rapidement. Pour des raisons pratiques, un tel procédé de pasteurisation, qui permet de conserver les produits alimentaires, est le plus souvent mis en oeuvre après que ceux-ci aient été conditionnés dans un emballage fermé hermétiquement. Parmi ce 15 type d'emballage on connaît les barquettes en matières plastiques, sur lesquelles est thermo-soudé un opercule constitué par un film pelable. On entend par le terme "pelable", la faculté du film d'être désolidarisé de la barquette par l'utilisateur en tirant dessus, par exemple à l'aide d'une languette non soudée. Il existe dans l'état de la technique plusieurs systèmes industriels de 20 pasteurisation des produits alimentaires. On connaît ainsi des systèmes de pasteurisation statiques mettant en oeuvre une enceinte de pasteurisation à l'intérieur de laquelle règne généralement une pression supérieure à la pression atmosphérique. Dans de tels pasteurisateurs statiques, on utilise un fluide chaud pour provoquer la montée en température du 25 produit à la température désirée. Ce fluide peut être notamment de la vapeur d'eau ou de l'eau chaude qui peut être aspergée sur le produit ou dans lequel le produit à pasteuriser peut être immergé. Le principal inconvénient de ce type de systèmes de pasteurisation statiques réside dans le fait qu'ils ne fonctionnent pas à la pression atmosphérique. 30 De plus, ils ne permettent pas de traiter un flux de produits à pasteuriser en continu. En effet, avec ce type de matériel, les produits à pasteuriser doivent être traités par lots, lesdits lots étant enfermés dans l'enceinte de pasteurisation pour y subir le traitement souhaité puis sortis de celle-ci après traitement. On connaît également dans l'état de la technique des tunnels de 5 pasteurisation fonctionnant essentiellement à la pression atmosphérique dans lesquels les produits à pasteuriser défilent sur un tapis roulant pour y subir un traitement thermique par injection de vapeur d'eau ou immersion dans un bain d'eau chaude. Ce type d'appareils présente l'avantage de pouvoir traiter les flux de 10 produits en continu. Toutefois, il présente aussi l'inconvénient de ne pouvoir être utilisé pour certains produits conditionnés dans des emballages préalablement fermés mais qui peuvent s'ouvrir sous l'effet de la chaleur. De tels emballages peuvent être constitués notamment par des barquettes operculées par un film plastique telles 15 que décrites ci-dessus. En pratique, lors de la mise en oeuvre de tels systèmes de pasteurisation avec ce type d'emballage, l'augmentation de la température du produit entraîne une augmentation de la pression du présent à l'intérieur de l'emballage, augmentation de pression qui induit une force sur la face intérieure du film pelable supérieure à la force de cohésion de ce film avec la barquette, ce 20 qui peut entraîner l'ouverture de la barquette et donc son rebut. L'objet de la présente invention est de présenter un système de pasteurisation pouvant fonctionner à la pression atmosphérique et pouvant être utilisé pour pasteuriser des produits contenus dans des barquettes fermées par un film plastique pelable sans autoriser l'ouverture de telles barquettes sous l'effet de 25 la montée en température du produit contenu dans celles-ci. Egalement un autre objectif de l'invention est de proposer un tel système, qui puisse être intégré à une chaîne de pasteurisation en continu de produits à pasteuriser conditionnés en barquettes plastiques fermées par film pelable. Ces différents objectifs sont atteints grâce à un système de pasteurisation 30 de produits alimentaires contenus dans des barquettes operculées par un film plastique pelable, ledit système comprenant des moyens de pasteurisation prévus dans au moins une enceinte de pasteurisation, lesdits moyens de pasteurisation étant mis en oeuvre à la pression atmosphérique, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens mécaniques de contre-pression conçus pour exercer une pression mécanique sur lesdites barquettes afin d'empêcher leur désoperculage. On notera que l'on entend, dans la présente description, le terme "désoperculage" comme visant l'ouverture de la barquette par désolidarisation du film plastique pelable de celle-ci. On notera par ailleurs que l'on entend le terme "fenceinte' comme désignant une chambre non nécessairement fermée 10 hermétiquement et donc pouvant être mise en oeuvre à la pression atmosphérique. La présente invention consiste donc à prévoir des moyens permettant de s'opposer à la force exercée sur la face interne du film pelable résultant de l'augmentation de la pression du gaz au sein des barquettes sous l'effet de la montée en température provoquée par les moyens de pasteurisation. A cet effet, il 15 est prévu selon l'invention des moyens mécaniques de contre-pression sur les barquettes pour empêcher leur ouverture lors de l'étape de pasteurisation. La pression mécanique exercée par ces moyens mécaniques de contre-pression est bien sr supérieure à la force antagoniste produite par l'augmentation de la pression du gaz au sein des barquettes, augmentation de pression qui résulte, 20 comme expliqué, de la montée en température du produit lors de l'étape de pasteurisation. Les produits alimentaires pasteurisés sont généralement refroidis aussitôt après l'étape de pasteurisation, et stockés (généralement entre 00C et 30C). Préférentiellement, le système de pasteurisation selon la présente invention 25 comprend donc également au moins une enceinte de prérefroidissement prévue en aval de ladite enceinte de pasteurisation et pourvue de moyens de prérefroidissement. On entend dans la présente description le terme "prérefroidissement" comme un refroidissement à une température inférieure à la température de pasteurisation et supérieure à la température de stockage des 30 produits. Les barquettes provenant de l'enceinte de pasteurisation sont acheminées dans cette enceinte de pré-refroidissement après leur passage dans l'enceinte de pasteurisation décrite ci-dessus. Ces moyens de prérefroidissement permettent d'abaisser la température des produits alimentaires à une température inférieure à 5 la température de pasteurisation et supérieure à la température de stockage. Ainsi, le refroidissement est moins brutal, ce qui permet de limiter encore le désoperculage des barquettes. On notera que l'on pourra envisager de réaliser ces moyens de prérefroidissement de nombreuses façons. D'une façon avantageuse, ils pourront ainsi 10 inclure un ou plusieurs ventilateurs prévus dans l'enceinte de pré-refroidissement par exemple dans la partie supérieure de celle-ci. Avantageusement, ladite enceinte de pré-refroidissement est également pourvue de moyens mécaniques de contre-pression conçus pour exercer une pression mécanique sur lesdites barquettes afin de continuer d'empêcher leur 15 désoperculage. D'une façon avantageuse, on pourra prévoir l'acheminement des barquettes dans le système sur au moins un tapis roulant de convoyage. Dans un tel cas de figure, les moyens mécaniques de contre-pression seront préférentiellement constitués par au moins un second tapis roulant, prévu au20 dessus dudit premier tapis roulant et portant appui sur la partie supérieure des barquettes. Avantageusement, le ou les tapis roulant de convoyage et le ou les tapis roulant formant moyen de contre-pression seront avantageusement constitués par des tapis roulant à mailles. De tels tapis à mailles permettent une bonne diffusion 25 de l'énergie dispensée par le fluide de pasteurisation. On notera que les moyens de pasteurisation pourront être des moyens classiques par exemple par injection d'eau chaude ou de vapeur d'eau dans l'enceinte de pasteurisation. Selon une variante préférentielle de l'invention, on pourra prévoir des 30 moyens de réglage de la hauteur des moyens de contre-pression mécanique. Le système pourra ainsi être adapté à différents types de barquettes selon notamment la taille et/ou la forme de celles-ci. Selon une autre variante de l'invention, le système comprend des moyens de tempérage prévus dans une enceinte de tempérage en amont desdits moyens de 5 pasteurisation. On notera que dans le cadre de la présente description, le terme "tempérage" est entendu comme une opération de montée en température du produit, d'une température initiale à une température plus élevée mais inférieure à la température de pasteurisation. En effet, un autre inconvénient commun à tous les systèmes de pasteurisation connus réside dans le fait que les produits 10 alimentaires à pasteuriser arrivant à l'étape de pasteurisation avec une température relativement basse, généralement de l'ordre de 40 C, il est nécessaire de faire agir les moyens de pasteurisation sur les produits pendant un temps relativement long et donc de disposer de systèmes présentant une grande taille. Les moyens de tempérage selon l'invention permettent de préchauffer le produit avant de lui faire 15 subir la pasteurisation. Ce préchauffage a pour avantage de pouvoir réduire la durée de l'étape de pasteurisation dans les moyens de pasteurisation, ce qui permet de réduire globalement la taille du système. En pratique, lesdits moyens de tempérage sont conçus pour permettre de pré-chauffer ledit produit à une température préférentiellement, mais non 20 exclusivement, comprise entre environ 50'C et environ 60 C. Enfin selon une autre variante de l'invention, le système selon l'invention peut aussi comprendre une enceinte de transfert prévue entre l'enceinte de tempérage et l'enceinte de pasteurisation. L'invention, ainsi que les différents avantages qu'elle présente, seront 25 mieux compris grâce à la description qui va suivre d'un mode non limitatif de réalisation de celle-ci donné en référence aux dessins dans lesquels: - la figure 1 représente une vue schématique en coupe d'un premier mode de réalisation d'un système de pasteurisation selon l'invention; - la figure 2 représente une vue schématique en coupe d'un second mode de réalisation d'un système de pasteurisation selon l'invention intégrant des moyens de tempérage et des moyens de pré-refroidissement des barquettes. En référence à la figure 1, le système comprend un tapis roulant 7 sur 5 lequel sont posées des barquettes 1 contenant un produit alimentaire operculé par un film plastique pelable la. Ce tapis roulant 7 constitué par un tapis à mailles, achemine les barquettes 1 vers une enceinte de pasteurisation 3 pourvue de moyens de pasteurisation 2 dans sa partie supérieure. Dans le présent mode de réalisation, ces moyens de 10 pasteurisation 2 incluent des buses d'injection de vapeur dans l'enceinte 3. Cette vapeur permet de faire monter la température à coeur du produit contenu dans les barquettes 1 jusqu'à une température comprise en pratique entre 70 et 980 C. L'enceinte 3 est essentiellement à la pression atmosphérique. Le sens de défilement des barquettes dans le système représenté à la figure 15 1 est symbolisé par la flèche A. Conformément à la présente invention, le système est pourvu de moyens mécaniques de contre-pression 4 incluant un tapis roulant 4a à mailles, prévu dans l'enceinte 3 au- dessus du tapis 7. Ce tapis roulant 4a a le même sens et la même vitesse de défilement que le tapis 7 comme indiqué par les flèches B figurant sur 20 la figure 1. Le tapis roulant 4a est séparé du tapis roulant 7 par un espace d, très légèrement supérieur à la hauteur des barquettes. L'utilisation de tapis à mailles pour réaliser des tapis roulant 4a et 7 permet une bonne diffusion du fluide de pasteurisation (vapeur d'eau). Ce tapis roulant 4a exerce sur les barquettes une force suffisante pour 25 contrer la force résultant de la montée en pression qui se produit au sein des barquettes sous l'effet de la montée en température du produit contenu dans celles-ci lors de la pasteurisation. Les moyens de contre- pression mécanique empêchent ainsi le désoperculage des barquettes lors de cette étape. A leur sortie de l'enceinte 3, les barquettes 1 contiennent un produit pasteurisé et sont toujours fermées. Elles peuvent ensuite être soumises à un processus de refroidissement pour être stockées. On notera que, selon ce mode de réalisation, les moyens de contrepression 5 mécanique 4 coopèrent avec des moyens 8 permettant de régler la hauteur du tapis roulant à mailles 4a. Ainsi, le système de pasteurisation selon la présente invention peut être adapté à différents types de barquettes de formes et/ou de tailles variées. Selon la figure 2, le deuxième mode de réalisation de l'invention 10 comprend successivement, dans le sens de défilement des barquettes (symbolisé par la flèche A): - une enceinte de tempérage 10; - une enceinte de transfert 12; - une enceinte de pasteurisation 3; - une enceinte de pré-refroidissement 5. Ces différentes enceintes forment entre elles un tunnel à l'intérieur duquel transitent les produits à pasteuriser. L'intérieur du tunnel est essentiellement à la pression atmosphérique. Les barquettes 1 fermées par un film pelable transitent dans ce tunnel 20 d'une enceinte à l'autre grâce à une succession de tapis roulant à mailles 7a, 7b, 7, 7c disposés les uns à la suite des autres respectivement dans les enceintes de tempérage 10, de transfert 12, de pasteurisation 3 et de pré-refroidissement 5. Ces tapis présentent évidemment le même sens et la même vitesse de convoyage (symbolisé par la flèche A). Conformément à la présente invention, l'enceinte de tempérage 10 est pourvue de moyens de tempérage 9 qui permettent de chauffer le produit contenu dans les barquettes 1 à coeur à une température comprise entre environ 50 et 60'C. Après avoir transité dans la zone de tempérage 10, les barquettes 1 sont acheminées dans l'enceinte de transfert 12. Elles entrent ensuite dans l'enceinte de pasteurisation 3 o le produit qu'elles contiennent subit une pasteurisation à une température comprise entre 700 C et 98 'C, grâce à des moyens de pasteurisation 2 constitués par des moyens d'injection de vapeur d'eau 2. Conformément à l'invention, l'enceinte de pasteurisation 3 est pourvue d'un tapis roulant 4a à mailles formant moyens mécaniques de contrepression mécanique 4 et exerçant une force sur la partie supérieure des barquettes 1 empêchant leur ouverture sous l'effet de la chaleur de pasteurisation. A leur sortie de l'enceinte de pasteurisation 3, les barquettes transitent 10 dans une zone de pré-refroidissement 5 qui est pourvue, dans sa partie supérieure, de moyens de ventilation 11 formant moyens de pré-refroidissement des produits contenus dans les barquettes 1 jusqu'à une température comprise entre 40 et 50C. Conformément à la présente invention, cette enceinte de refroidissement 5 est également pourvue de moyens mécaniques de contre-pression 6 exerçant une 15 contre-pression sur les barquettes 1. Ces moyens 6 sont constitués par un tapis roulant 6a à mailles disposé au dessus du tapis roulant 7c à la même distance "d" de celui-ci que la distance séparant les tapis 4a et 7. L'ensemble du système selon la figure 2 fonctionne à la pression atmosphérique. Les moyens de contre-pression mécanique 4 empêche le désoperculage des barquettes pendant l'étape de pasteurisation. Les moyens de contre-pression mécaniques 6 prévus dans la zone de prérefroidissement complètent l'action de leurs homologues 4 prévus dans l'enceinte de pasteurisation. Les tapis 4a et 6a sont pourvus de moyens de réglage respectifs 8, 8a permettant de régler leur hauteur, c'est-à-dire la distance "d" les séparant des tapis 7 et 7c. REVENDICATIONS 1. Système de pasteurisation de produits alimentaires contenus dans 5 des barquettes (1) operculées par un film plastique pelable (la), ledit système comprend des moyens de pasteurisation (2) prévus dans au moins une enceinte de pasteurisation (3), lesdits moyens de pasteurisation étant mis en oeuvre à la pression atmosphérique, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens mécaniques (4) de 10 contre-pression conçus pour exercer une pression mécanique sur lesdites barquettes afin d'empêcher leur désoperculage. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il inclut au moins une enceinte de pré-refroidissement (5) prévue en aval de ladite enceinte de pasteurisation (3) et pourvue de moyens de refroidissement 15 (1 1). 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite enceinte de pré-refroidissement (5) est également pourvue de moyens mécaniques (6) de contre-pression conçus pour exercer une pression mécanique sur lesdites barquettes (1) afin d'empêcher leur désoperculage. 20 4. Système selon l'une quelconque des revendications i à 3, caractérisé en ce qu'il inclut au moins un tapis roulant (7) de convoyage sur lequel sont placées lesdites barquettes operculées et en ce que lesdits moyens de contre-pression (4) sont constitués par au moins un second tapis roulant (4a) prévu au-dessus dudit tapis roulant de convoyage et 25 portant appui sur la partie supérieure desdites barquettes (1). 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit au moins un tapis roulant (7) est constitués par un tapis roulant à mailles. 6. Système selon l'une quelconque des revendications l à 5, caractérisé en ce qu'il inclut des moyens de réglage (8,8a) de la hauteur 30 desdits moyens de contre-pression. 7. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de tempérage (9) prévus dans au moins une enceinte de tempérage (10) en amont desdits moyens de pasteurisation (3). 8. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite enceinte de tempérage (10), ladite enceinte de pasteurisation (3) et ladite enceinte de pré-refroidissement (5) forment au moins un tunnel traversé par au moins un tapis roulant de convoyage (7, 7a, 7b, 7c). 9. Système de pasteurisation selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de refroidissement de ladite enceinte de refroidissement (5) incluent des moyens de ventilation (11). 1i0. Système de pasteurisation selon l'une quelconque des 15 revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend une zone de transfert (12) prévue entre ladite zone de tempérage et ladite enceinte de pasteurisation (3).