Brevet FR2846197A1 — publié le 20040430

Système continu de pasteurisation de produits alimentaires. L'invention concerne le domaine de la conception et de la réalisation des installations et systèmes de pasteurisation des produits alimentaires. La pasteurisation est un procédé amplement utilisé dans l'industrie 5 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 90 C et 98 C pendant une durée suffisante pour détruire les microorganismes contenus dans ce produit et notamment les micro-organismes pathogènes. Selon cette technique, le 10 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. Il existe dans l'état de la technique plusieurs systèmes industriels de 15 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 20 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 permettent pas de traiter un flux de produits à 25 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 30 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 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 pelable. 10 En pratique, l'utilisation de tunnels de pasteurisation fonctionnant à la pression atmosphérique provoque l'augmentation de la pression de l'air ou du gaz présent dans les barquettes fermées contenant le produit, augmentation de volume qui induit une force sur le film pelable supérieure à la force de cohésion de ce film avec la barquette. On connaît également dans l'état de la technique des dispositifs de pasteurisation par micro-ondes grâce auxquels on augmente rapidement la température des produits à pasteuriser par l'application d'une énergie micro-ondes permettant d'agiter des molécules d'eau contenues dans ceuxci. Ces dispositifs de pasteurisation par micro-ondes fonctionnent à une pression de 3 à 5 bar 20 permettant de maintenir fermés les emballages contenant les produits. Ce type de dispositif présente l'inconvénient de ne pas permettre le traitement de flux continus de produits. Un autre inconvénient commun à tous les systèmes de pasteurisation connus réside dans le fait que les produits alimentaires à pasteuriser arrivant à 25 l'étape de pasteurisation avec une température relativement basse, généralement de l'ordre de 4 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. L'objectif de la présente invention est de proposer un système de 30 pasteurisation permettant le traitement de flux continus de produits à pasteuriser. Un autre objectif de la présente invention est de décrire un tel système permettant de pasteuriser des produits dans un temps plus court que les temps de pasteurisation impliqués par les systèmes de l'état de la technique. Egalement un autre objectif de la présente invention est de décrire un tel 5 système continu de pasteurisation présentant une surface d'encombrement, à capacité de traitement égale, sensiblement réduite par rapport aux systèmes de l'état de la technique. Ces différents objectifs sont atteints grâce à un système continu de pasteurisation de produits alimentaires, caractérisé en ce qu'il comprend des 10 moyens de tempérage dudit produit par application de micro ondes prévus dans au moins une zone de tempérage, des moyens de pasteurisation dudit produit sous pression supérieure à la pression atmosphérique prévus dans au moins une zone de pasteurisation, par exemple par injection de vapeur ou aspersion d'eau chaude, au moins une zone de transfert formant sas prévue entre ladite zone de tempérage et 15 ladite zone de pasteurisation, au moins une zone de sortie formant sas prévue en aval de ladite zone de pasteurisation, et en ce qu'il comprend des moyens d'acheminement des produits alimentaires d'une zone à l'autre. La présente invention consiste donc à associer une technologie mettant en oeuvre des micro-ondes avec une technologie de pasteurisation par injection 20 de vapeur et/ou aspersion d'eau chaude à une pression supérieure à la pression atmosphérique en prévoyant de part et d'autre, c'est-à-dire en amont et en aval de la zone de pasteurisation, des zones formant sas permettant d'éviter la rupture des charges et donc le traitement en flux continu de produit. On notera que dans le cadre de la présente invention, le terme 25 "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. Les moyens de tempérage selon l'invention mettent en oeuvre des micro-ondes qui permettent de préchauffer le produit avant de lui faire 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 ce qui concerne les moyens d'acheminement du produit ceux-ci incluent préférentiellement au moins un tapis roulant. Bien que l'on pourra 5 envisager l'utilisation d'un seul tapis roulant, on pourra également prévoir plusieurs tapis roulants installés les uns à la suite des autres. Selon une variante préférentielle de l'invention, ces tapis roulants seront des tapis à mailles afin de permettre une bonne diffusion de l'énergie dispensée par les micro-ondes dans la zone de tempérage d'une part et par le fluide de 10 pasteurisation (vapeur ou eau chaude) dispensé dans la zone de pasteurisation. Au moins dans la partie de l'installation recevant des micro-ondes, ce tapis sera réalisé en matériau compatible avec les micro-ondes donc en matériau non métallique notamment. Selon une variante de réalisation, les zones de tempérage, de transfert de 15 pasteurisation et de. sortie du système formeront au moins un tunnel continu de pasteurisation. Selon une variante préférentielle, la zone de sortie prévue en aval de la zone de pasteurisation sera préférentiellement pourvue de moyens de prérefroidissement du produit pasteurisé. On pourra envisager de réaliser ces moyens 20 de pré- refroidissement sous différentes formes notamment de les réaliser sous forme de moyens de ventilation tels que des ventilateurs. Selon une variante de l'invention, lesdits moyens de tempérage sont conçus pour permettre de chauffer ledit produit à une température comprise entre environ 50'C et environ 60 C. Egalement selon une variante de l'invention, lesdits moyens de pasteurisation sous pression sont conçus pour amener ledit produit contenu dans lesdites barquettes à une température comprise entre 70TC et 980C. Egalement selon une variante de l'invention, lesdits moyens de prérefroidissement de la zone de sortie sont conçus pour amener ledit produit contenu 30 dans lesdites barquettes à une température comprise entre 30'C et 40'C. A la sortie du système selon l'invention, les produits pourront être refroidis à coeur à leur température de conservation par tout moyen adapté connu de l'état de la technique Préférentiellement, ladite zone de transfert est pourvue de clapets 5 d'entrée et de sortie et de moyens permettant de ne pas ouvrir simultanément ceux-ci. Préférentiellement, ladite zone de sortie est également pourvue de clapets d'entrée et de sortie et de moyens permettant de ne pas ouvrir ceux-ci en même temps. Egalement selon un aspect préférentiel de l'invention, la zone de pasteurisation pourra être pourvue d'au moins un dispositif à balancelles ou de tout autre moyen permettant de faire observer aux produits transitant dans cette zone de pasteurisation un temps de séjour optimisé par rapport à son volume. Enfin, on notera que préférentiellement ladite zone de tempérage par 15 application de micro-ondes est pourvue à son entrée et à sa sortie de pièges à ondes. L'invention, ainsi que les différents avantages qu'elle présente, seront mieux compris grâce à la description qui va suivre d'un mode non limitatif de réalisation de celle-ci donné en référence à la figure unique qui représente une vue 20 schématique en coupe d'un système continu de pasteurisation selon la présente invention. En référence à cette figure, l'installation représentée en coupe schématique comprend essentiellement quatre postes pour le traitement en continu d'un flux de produits conditionnés dans des barquettes 2 operculées par un film 25 plastique pelable, à savoir d'amont en aval: - une zone de tempérage 1 - une zone de transfert 7, - une zone de pasteurisation 5, - une zone de sortie 6. Ces différentes zones forment entre elles un tunnel à l'intérieur duquel transitent les produits à pasteuriser. Les produits 2 transitent dans ce tunnel d'une zone à l'autre grâce à des tapis roulants à mailles 8a, 8b et 8d, et un dispositif à balancelles 8c prévu dans la zone de pasteurisation. Conformément à la présente invention, la zone de tempérage 1 est pourvue de moyens de tempérage 3 comprenant un générateur de micro-ondes 3qui dispense de l'énergie microondes à l'intérieur de la zone de tempérage 1 et qui permet de chauffer le produit 2 à coeur à une température comprise entre 10 environ 50 et 600 C. La zone de tempérage 1 est pourvue de pièges à ondes 14, 15 prévus à son entrée et à sa sortie. Après avoir transité dans la zone de tempérage 1, les produits 2 sont acheminés dans une zone de transfert 7 formant sas grâce à des clapets d'entrée 10 15 et de sortie 11 séparant la zone de transfert 7 respectivement de la zone de tempérage 1 prévue en amont de la zone de transfert 7, et de la zone de pasteurisation 5 prévue en aval de la zone de transfert, ces clapets coopérant avec des moyens (non représentés) conçus pour empêcher leur ouverture simultanée. Ces clapets, qui se présentent sous la forme de portes de communication d'une 20 zone à l'autre, permettent de conférer à la zone de transfert 7 sa fonction de sas. Après avoir transité dans la zone de transfert sur le tapis roulant 8b, les produits entrent dans la zone de pasteurisation 5 à l'intérieur de laquelle règne une pression supérieure à la pression atmosphérique à savoir, dans le cadre du présent mode de réalisation, comprise entre environ 3 et environ 5 bars. Cette zone de 25 pasteurisation 5 est pourvue de moyens de pasteurisation 4 par injection de vapeur d'eau dans la zone 5 et d'un dispositif à balancelles 8c permettant de rallonger le temps de séjour des produits dans la zone de pasteurisation 5. Les moyens de pasteurisation 4 permettent de monter la température à coeur des produits jusqu'à 980C. A leur sortie de la zone de pasteurisation 5, les produits passent dans la zone de sortie 6 o ils subissent un pré-refroidissement grâce à un ventilateur 9 dont est équipée cette zone. Les produits sont pré-refroidis et acheminés vers la sortie du système grâce à un tapis roulant 8d à mailles. Cette zone de sortie est également équipée 5 de clapets 12, 13 se présentant sous la forme de portes conçues pour ne pas s'ouvrir en même temps, permettant de conférer à cette zone de sortie 6 sa fonction de sas. Grâce à la présence de la zone de transfert 7 et de la zone de sortie 6, il est possible de conserver à l'intérieur de la zone de pasteurisation 5 une pression 10 supérieure à la pression atmosphérique, alors que le reste du système est à la pression atmosphérique. L'utilisation d'une zone de tempérage 1 permet quant à elle de préchauffer le produit à pasteuriser, ce qui permet de minimiser le temps de séjour de celui-ci dans la zone de pasteurisation et donc de réduire l'encombrement de 15 celle-ci. Par ailleurs, on notera que l'utilisation d'une pression supérieure à la pression atmosphérique dans la zone de pasteurisation permet d'éviter le désoperculage des barquettes qui sont fermées par un film pelable. REVENDICATIONS 1. Système continu de pasteurisation de produits alimentaires (2), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de tempérage (3) dudit produit par application de micro ondes prévus dans au moins une zone de tempérage, des 5 moyens de pasteurisation (4) dudit produit sous pression supérieure à la pression atmosphérique prévus dans au moins une zone de pasteurisation (5), au moins une zone de transfert (7) formant sas prévue entre ladite zone de tempérage et ladite zone de pasteurisation, au moins une zone de sortie (6) formant sas prévue en aval de ladite zone de pasteurisation, et en ce qu'il comprend des moyens d'acheminement (8a,8b, 8c,8d) des produits alimentaires d'une zone à l'autre, 2. Système selon la revendication l caractérisé en ce que lesdits moyens d'acheminement des barquettes operculées d'une zone à l'autre incluent au moins un tapis roulant (8a,8b,8d). 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit au moins un tapis roulant (8a,8b,8d) est un tapis à mailles. 4. Système selon l'une quelconque des revendications l à 3, caractérisé en ce que lesdites zones de tempérage (1), de transfert (7), de pasteurisation (5) et de sortie (6) forment au moins un tunnel. 5. Système selon l'une des revendications l à 4, caractérisé en ce que la zone de sortie (6) est pourvue de moyens de pré-refroidissement. 6. Système selon la revendication 5 caractérisé en ce que lesdits moyens de pré-refroidissement incluent des moyens de ventilation (9). 7. Système selon l'une quelconque des revendications i à 6, caractérisé en 25 ce que lesdits moyens de tempérage (3) sont conçus pour permettre de chauffer ledit produit à une température comprise entre environ 500C et environ 600 C. 8. Système selon l'une quelconque des revendications i à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de pasteurisation (4) sous pression sont conçus pour amener ledit produit contenu dans lesdites barquettes à une température comprise entre 30 70'C et 980C. 9 Système selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, lesdits moyens de pré-refroidissement (9) de la zone de sortie sont conçus pour amener ledit produit contenu dans lesdites barquettes à une température comprise entre 30'C et 40C. 10. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite zone de transfert (7) est pourvue de clapets d'entrée (10) et de sortie (11) et de moyens permettant de ne pas ouvrir simultanément ceux-ci. 11. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, 10 caractérisé en ce que ladite zone de sortie (6) est pourvue de clapets d'entrée (12) et de sortie (13) et de moyens permettant de ne pas ouvrir ceux-ci en même temps. 12 Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ladite zone de pasteurisation (5) est pourvue d'au 15 moins un dispositif à balancelles (8c). 13. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que ladite zone de tempérage (1) par application de micro-ondes est pourvue à son entrée et à sa sortie de pièges à ondes (14,15).