Brevet FR2873541A1 — publié le 20060203

L'invention concerne un procédé de préparation et de conservation de denrées et/ou de produits biologiques, ainsi qu'une installation conçue pour la mise en oeuvre du procédé. II est à noter que ce procédé de préparation et de conservation 5 de denrées présente l'avantage de pouvoir être appliqué à tous les produits contenant de l'eau libre, tels que les épinards hachés, les purées, les sauces, des produits en morceaux, etc. Traditionnellement, dans le domaine de la préparation et conservation de denrées, il est connu d'effectuer, dans un premier temps, une cuisson des produits alimentaires, qui sont ensuite broyés, afin de former une purée, pour être enfin congelés. Toutefois, un tel procédé aboutissant à la congélation des denrées et/ou produits biologiques présente certains inconvénients. Tout d'abord, ladite congélation, dite classique, est lente à mettre en oeuvre puisqu'elle nécessite très souvent plusieurs dizaines de minutes, et est donc peu efficace sur le plan du temps, énergétique, et qualité organoleptique. Cette surgélation s'effectue par contact ou échange convectif avec de l'air refroidi par évaporation de fluide frigorigène. Par ailleurs, selon les procédés actuellement utilisés, les produits, après une première surgélation en gros volume, sont stockés en chambre froide avant d'être remontés en température et broyés afin d'être mis en forme et surgelés de façon définitive. De tels procédés peuvent porter préjudice aux produits alimentaires, tant sur le plan de la structure que gustatif, et nécessitent un 25 temps de préparation long ainsi qu'une énergie importante. Le but de la présente invention est de proposer un procédé de préparation et de conservation de denrées et aux produits biologiques obtenus à partir d'au moins un produit alimentaire qui pallie les inconvénients précités, notamment au niveau du temps de congélation et de la préservation des qualités organoleptiques, telles que la texture, la couleur et l'arôme. Un autre but de l'invention est de proposer une installation 2873541 2 conçue pour la mise en oeuvre dudit procédé, qui permet d'aboutir à un bilan énergétique avantageux, notamment par un abaissement de l'énergie consommée et par une récupération d'énergie maîtrisée, par rapport aux installations connues. Ce type de procédé est rapide, voire instantané. D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, qui n'est donnée qu'à titre indicatif, et qui n'a pas pour but de la limiter. Selon la présente invention, le procédé de traitement de produits, tels que des denrées et/ou des produits biologiques, contenant de l'eau libre est caractérisé par le fait qu'on effectue au moins une étape de refroidissement dudit produit à traiter sous vide, au cours de laquelle l'évaporation de l'eau libre dudit produit conduit à une baisse de température dudit produit. L'invention concerne également une installation pour la préparation et la conservation de produits, tels que des denrées et/ou des produits biologiques, contenant de l'eau libre, conçue pour la mise en oeuvre du procédé mentionné plus haut, caractérisée par le fait qu'elle est constituée d'une enceinte comprenant au moins un poste équipé de moyens de refroidissement sous vide. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante accompagnée des dessins en annexe parmi lesquels: - la figure 1 illustre un organigramme d'un mode de réalisation du procédé selon l'invention, la figure 2 représente schématiquement une installation de 25 refroidissement au point de congélation selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 représente schématiquement une installation de refroidissement au point de congélation, selon un second mode de réalisation de l'invention pour les produits feuillus et/ou pâteux. L'invention concerne tout d'abord un procédé de traitement de produits, tels que des denrées et/ou des produits biologiques, contenant de l'eau libre. Selon l'invention, on effectue au moins une étape de refroidissement dudit produit à traiter sous vide, au cours de laquelle l'évaporation de l'eau libre dudit produit conduit à une baisse de température dudit produit. Par refroidissement, il faut comprendre un processus qui consiste à abaisser la température de la denrée alimentaire et/ou du produit biologique de manière à favoriser sa conservation, c'est-à-dire à une température qui peut être comprise entre 20 C et une température pouvant aller jusqu'à au moins - 18 C au coeur du produit. Un tel procédé abaissant la température à au moins -18 C est généralement appelé congélation, ou surgélation si celui-ci met en oeuvre un abaissement très rapide, de l'ordre de cinq minutes, de la température à coeur. Ce procédé peut être appliqué à tous les produits contenant de l'eau libre, tels que les épinards hachés, les purées, les sauces, les produits feuillus et biologiques, etc. Par eau libre, on entend l'eau non liée aux molécules ou particules hydrophiles dans les tissus organiques, et, donc, d'élimination facile. L'eau libre se congèle normalement à 0 C. Un avantage du procédé, selon la présente invention, est de ne pas détériorer la structure des parois végétales des produits utilisés. Telles qu'illustrées aux figures 1, 2 et 3, les denrées à mettre en forme et à surgeler sont, dans une première étape de traitement, repérées 1 à la figure 1, cuisinées ou à l'état naturel, s'agissant de produits biologiques, puis broyées, avant d'être placées dans une enceinte 10 ou 11, telle qu'illustrée aux figures 2 et 3 où l'on applique un vide poussé. Avec une pression à l'intérieur de l'enceinte 10 ou 11 réduite, la température d'évaporation de l'eau baisse. Au fur et à mesure que l'eau des denrées se vaporise dans l'enceinte 10 ou 11, elle prend de l'énergie, dans un procédé appelé endothermique, et les denrées se refroidissent. Il est aussi tout à fait envisageable de prévoir l'utilisation de 2873541 4 denrées obtenues à partir de produits feuillus. Dans ce cas, l'étape 1, telle qu'illustrée à la figure 1, n'est pas réalisée, et les denrées 12 sont placées directement dans une enceinte 11 sous vide, comme montré à la figure 3. Selon un mode particulier de la présente invention, on mène ladite étape de refroidissement pendant un temps et sous un vide donné afin d'aboutir à un refroidissement rapide, à une pré-surgélation desdits produits, voire à une surgélation totale. Comme montré à la figure 1, notamment pour les produits chauds, dont la recette, dans une première étape 1, est effectuée par exemple à une température supérieure à 70 C, il peut être nécessaire de réaliser l'étape de pré-refroidissement, repérée 2 à la figure 1, à un vide intermédiaire. Cette étape permet donc de refroidir la denrée avant de l'envoyer dans un vide plus poussé dans une étape de pré-surgélation 3 et/ou de surgélation suivante. Par ailleurs, cette étape 2 de pré-refroidissement présente aussi l'avantage de retirer l'air inclus dans les denrées lors de l'étape de traitement 1, et ainsi de récupérer les arômes dans une étape, repérée 7 à la figure 1, qui peuvent être recyclés dans la suite du procédé, de même pour la récupération d'énergie. Selon une variante de la présente invention, on effectue au moins une première étape 3 de refroidissement sous vide aboutissant à une présurgélation dudit produit, suivie d'une deuxième étape 6 de surgélation. L'étape 6 de surgélation peut être effectuée sous vide ou non. Selon un mode particulier de la présente invention, les denrées 25 sont obtenues à partir d'une purée d'au moins un produit alimentaire, et/ou produit feuillu, et/ou produit biologique à eau libre. II est à remarquer que l'on a obtenu de bons résultats, selon un mode avantageux de réalisation, dans lequel l'étape de refroidissement 3 est réalisée entre 1 et 6 millibars, et plus précisément entre 3 et 5 millibars, et l'étape de refroidissement 2 est réalisée entre 6 et 100 millibars, et plus précisément à 30 millibars. 2873541 5 L'application d'un vide entre 3 et 5 millibars permet d'évaporer l'eau libre entre 2 C et -10 C. L'évaporation de 10 à 15 % de l'eau libre du produit permet d'arriver à une denrée au point de congélation. L'application d'un vide à 30 millibars permet d'évaporer l'eau à 5 25 C. Après les étapes de refroidissement 2 et 3, telles qu'illustrées à la figure 1, on réalise une étape de refroidissement 6 qui conduit à l'obtention d'un produit à au moins 18 C, avant de conditionner les denrées dans une étape, repérée 8, prête à être commercialisée ou de les stocker en vrac dans une étape repérée 9. Selon un mode particulier de la présente invention, avant l'étape de surgélation 6 sous vide ou non, on peut effectuer des adjonctions de morceaux surgelés et/ou d'ingrédients ou denrées. L'ajout de morceaux surgelés ou ingrédients est par exemple effectué dans une étape, repérée 4 à la figure 1, quand le produit est à son point de congélation, et donc avant sa mise en forme dans une étape, repérée 5 à la figure 1. Par ailleurs, on peut effectuer la mise en forme de denrées alimentaires après l'étape de refroidissement 3 et avant l'étape de surgélation 20 6 classique ou sous vide. Les produits végétaux prennent, à leur point de congélation, une viscosité suffisante pour être mis en forme ou extrudés et coupés en continu. Par ailleurs, au point de congélation, les denrées ont une 25 texture et une viscosité qui leur permettent de se maintenir en forme avant la surgélation 6 finale. La mise en forme lors de l'étape 5, peut être réalisée par formage et/ou extrusion, par des moyens de pression et/ou par moulage. Selon un mode particulier de la présente invention, pendant l'étape 3 de refroidissement, on pulvérise les produits à traiter permettant leur atomisation afin de faciliter l'évaporation de l'eau libre, et de diminuer le temps de traitement. Le pourcentage d'eau libre retirée aux denrées peut être facilité par la réduction des denrées en fines particules par atomisation. Plus les particules de denrées sont petites, plus l'évaporation d'eau est rapide et la congélation devient plus efficace. La présente invention concerne aussi une installation pour la préparation et la conservation de produits, tels que des denrées et/ou des produits biologiques contenant de l'eau libre, conçue pour la mise en oeuvre du procédé décrit plus haut, caractérisée par le fait qu'elle est constituée d'une enceinte 10, 11 comprenant au moins un poste 24, 26 équipé de moyens 27 de refroidissement sous vide. L'installation de la présente invention peut, en outre, présenter aussi des moyens pour pulvériser lesdits produits permettant leur atomisation. Dans un premier mode de réalisation, illustré à la figure 2, ladite installation comprend au moins: - un premier poste équipé de moyens de pré-surgélation sous vide, - un deuxième poste équipé de moyens de surgélation classique ou sous vide. Afin de mettre en oeuvre le procédé concerné par la présente invention, l'installation conçue à cette fin est telle qu'illustrée à la figure 2, et constituée d'un réacteur continu 28 présentant un système de dispersion par atomisation 13. Les temps de surgélation sont de l'ordre de quelques 25 secondes et dépendent de la taille des particules 14. Comme déjà mentionné précédemment, la réduction des denrées en fines particules par atomisation présente l'avantage de permettre une évaporation de l'eau plus rapide et donc une congélation plus efficace. En cas d'utilisation des produits avec peu d'eau libre, on peut ajouter de l'eau afin de faciliter le processus de congélation. Le réacteur 27 est alimenté par une pompe 15 qui assure 2873541 7 l'étanchéité en amont; l'étanchéité en aval est assurée par une pompe 16 qui récupère les denrées 17 à leur point de congélation en bas de cuve 18. Telle qu'illustrée à la figure 2, la pompe 15 alimente un pulvérisateur (non illustré). Ce système présente l'avantage de permettre la maîtrise des temps de chute et de la taille des gouttes 14, et ainsi les temps de congélation. Selon une autre variante de réalisation, l'installation équipée des moyens de refroidissement 2, 3, 6 sous vide pour la mise en oeuvre du procédé, se présente en outre sous la forme d'un tunnel équipé d'un tapis roulant 19 pour les produits 12. Tel qu'illustré à la figure 3, le procédé de préparation et de conservation de denrées peut être également appliqué sur les produits feuillus type épinards 12. L'enceinte 11 sous vide comprend un tapis 19 à vitesse réglable. Les denrées 12 peuvent être introduites par l'intermédiaire d'un sas gravitairement ou par une pompe qui répartit ledit produit sur le tapis 19. Dans ce cas, et en l'absence d'atomisation, l'efficacité de la congélation dépend de l'épaisseur des produits 12 et de la vitesse du tapis 19. On peut également ajouter de l'eau aux produits 12. De la même manière, la sortie de la denrée 12 est réalisée gravitairement par un sas 21 ou par une pompe ou par une vis (non illustrée) afin d'assurer l'étanchéité. Comme dans les cas de denrées décrites plus haut, dans ce cas on obtient aussi une denrée à son point de congélation qui peut alors être mise en forme dans une formeuse ou dans un moule, ou en extrusion. Selon une autre variante de réalisation, l'installation pour la mise en oeuvre du procédé comprend en outre des moyens d'aspiration afin de créer un vide, des moyens de récupération d'énergie 22 et au moins un sas d'entrée 20 et de sortie 21 desdits produits. La réalisation du vide présente l'avantage de permettre de récupérer l'énergie. En effet, les étapes de compression permettent d'obtenir 2873541 8 de la vapeur à haute température. Celle-ci doit être refroidie avant la seconde étape de compression, on peut donc récupérer cette énergie en utilisant un échangeur 22, tel qu'illustré à la figure 2. En fonction des compresseurs utilisés pour effectuer le vide, on peut également récupérer la vapeur ou de l'eau chaude au final, tel qu'illustré à la figure 2 par le repère 23. Ces vapeurs ou eau chaude permettent en outre d'alimenter l'amont de la ligne. Grâce au procédé et à l'installation de la présente invention, on aboutit à une pré-surgélation de 0 à 5 C dans un laps de temps compris entre 0 et 2 minutes, et à une surgélation de 0 à -18 C en moins de 5 minutes. Naturellement, d'autres modes de mise en oeuvre, à la portée de l'homme de l'art, auraient pu être envisagés sans pour autant sortir du cadre de l'invention. 2873541 9 REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement de produits, tels que des denrées et/ou des produits biologiques, contenant de l'eau libre, caractérisé par le fait qu'on effectue au moins une étape de refroidissement (2, 3, 6) dudit produit à traiter sous vide, au cours de laquelle l'évaporation de l'eau libre dudit produit conduit à une baisse de température dudit produit. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on mène ladite étape de refroidissement (2, 3, 6) pendant un temps et sous un vide donnés afin d'aboutir à un refroidissement rapide, à une pré-surgélation dudit produit, voire à une surgélation (6) totale. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on effectue au moins une première étape (3) de refroidissement sous vide aboutissant à une présurgélation dudit produit, suivie d'une deuxième étape (6) de surgélation. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les denrées sont obtenues à partir d'une purée d'au moins un produit alimentaire, et/ou produit feuillu, et/ou produit biologique à eau libre 5. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que ladite étape de refroidissement (6) conduit à l'obtention d'un produit à au moins 18 C. 6. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait qu'après l'étape de refroidissement (3) et avant l'étape de surgélation (6), on effectue des adjonctions de morceaux surgelés et/ou d'ingrédients ou denrées. 7. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que l'on effectue une mise en forme des denrées après l'étape de refroidissement (3) et avant l'étape de surgélation (6). 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que pendant l'étape (3) de refroidissement, on pulvérise les produits à traiter permettant leur atomisation afin de faciliter l'évaporation de l'eau libre, et de diminuer le temps de traitement. 9. Installation pour la préparation et la conservation de produits, tels que des denrées et/ou des produits biologiques, contenant de 2873541 10 l'eau libre, conçue pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle est constituée d'une enceinte (10, 11) comprenant au moins un poste (24, 26) équipé de moyens (27) de refroidissement sous vide. 10. Installation selon la revendication 9, caractérisée par le fait que le poste (24, 26) équipé de moyens de refroidissement présente aussi des moyens pour pulvériser lesdits produits permettant leur atomisation. 11. Installation selon la revendication 9, caractérisée par le fait qu'elle comprend au moins: - un premier poste équipé de moyens de pré-surgélation sous vide, - un deuxième poste équipé de moyens de surgélation classique ou sous vide. 12. Installation selon la revendication 9, caractérisée par le fait que le poste équipé des moyens de refroidissement (2, 3, 6) sous vide se présente sous la forme d'un tunnel équipé d'un tapis roulant (19) pour les produits (12). 13. Installation selon les revendications 9, 10, 11 ou 12, caractérisée par le fait que ladite installation comprend en outre des moyens d'aspiration afin de créer un vide, des moyens de récupération d'énergie (22) et au moins un sas d'entrée (20) et de sortie (21) desdits produits. 10