Brevet FR2906975A1 — publié le 20080418

La présente invention a pour objet un procédé de traitement, notamment de blanchiment et/ou de cuisson de produits alimentaires, ainsi qu'une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé. L'industrie de la conservation des produits alimentaires est une activité qui nécessite le traitement de ces produits avant leur commercialisation. En général, la préparation des produits alimentaires requiert la mise en oeuvre d'étapes de traitement thermique par chauffage qui doivent répondre à certains critères techniques, tout en respectant l'intégrité des propriétés des produits alimentaires, c'est-à-dire notamment leur couleur, leur saveur, leur qualité nutritive et organoleptique, leur texture et l'intégralité de leur forme. Pour neutraliser les enzymes contenues dans les produits alimentaires et, notamment, dans les légumes, afin d'obtenir une bonne qualité de conservation de ceux-ci, on réalise une étape de chauffage communément appelée blanchiment préalablement à leur préparation. Une autre méthode traditionnelle de conservation des produits alimentaires est la cuisson. La cuisson des aliments hors récipients consiste à plonger ces légumes dans un bain d'eau chauffée, comme pour le blanchiment, et à les y maintenir par immersion pendant un certain temps. On connaît également des procédés dans lesquels le bain d'eau chauffée est remplacé par une douche d'eau chaude. Toutefois, souvent le blanchiment et la cuisson des aliments selon les méthodes connues confèrent à ceux-ci un aspect hétérogène en couleur et en texture, et diminuent la qualité du produit. En outre, le séjour prolongé des légumes dans l'eau de cuisson réduit leur poids, ce qui conduit à une perte non négligeable des produits alimentaires. Une telle perte en produits alimentaires accroît considérablement le prix de revient de fabrication de ces surgelés et donc leur prix de vente. Pour remédier à ces inconvénients, on connaît un procédé de 2906975 2 blanchiment et de cuisson utilisant uniquement de la vapeur pulsée à travers une couche de légumes reposant sur un tapis. Cela étant, ce principe présente quelques inconvénients, notamment un blanchiment ou une cuisson non maîtrisé, selon l'emplacement des légumes et selon l'épaisseur de la couche 5 de légumes. En particulier, un des problèmes rencontrés avec ce procédé est le fait que les légumes placés en vrac sur un tapis sont blanchis au-dessus de la couche, mais pas sur l'ensemble de la couche. Par ailleurs, les procédés de blanchiment et de cuisson actuels sous pression utilisent comme fluide caloporteur de l'eau surchauffée, en bain 10 ou en douche, qui provoque un lessivage important des produits et entraînent une dissolution importante de composés de type vitamines, sels minéraux, etc. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients des procédés de traitement thermique, notamment de blanchiment et de cuisson des légumes, actuellement connus en fournissant 15 un procédé et une installation qui permettent de blanchir ou de cuire les légumes tout en conservant leur intégrité de couleur, de saveur et des qualités nutritives et organoleptiques. Un autre but de la présente invention est d'avoir un blanchiment ou une cuisson homogène sur l'ensemble de la couche de 20 légumes. Un autre but de la présente invention est de réaliser le blanchiment ou la cuisson de produits alimentaires en gardant une optimisation parfaite de transfert thermique. Un autre but de la présente invention est de proposer une 25 installation de conception hygiénique et de nettoyage facile. D'autres buts et avantages de la présente 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. L'invention concerne un procédé de traitement, notamment de 30 blanchiment et/ou de cuisson, de produits alimentaires placés en vrac en couche sur un convoyeur à l'intérieur d'une enceinte de traitement, pendant 2906975 3 lequel procédé lesdits produits alimentaires sont transportés en continu et au moins chauffés, pendant un temps donné et une pression donnée. Selon l'invention, on chauffe lesdits produits alimentaires placés en vrac en couche avec une hauteur allant jusqu'à 250 mm et dont la 5 densité est comprise entre 700 et 800 kg/m3, pendant un temps compris entre 30 s et 15 min, par contact direct avec un fluide caloporteur constitué d'un mélange de vapeur d'eau et d'eau liquide chaude, le mélange étant forcé au travers de ladite couche desdits produits alimentaires, afin d'engendrer un traitement homogène desdits produits dans la couche. 10 La présente invention concerne également une installation de traitement, notamment de blanchiment et/ou de cuisson, de produits alimentaires placés en vrac en couche sur un convoyeur, conçue pour la mise en oeuvre du procédé tel que décrit dans la présente invention, ladite installation présentant une enceinte comprenant des moyens pour contrôler la 15 pression à l'intérieur de ladite enceinte, des moyens pour transporter lesdits produits alimentaires à l'intérieur de ladite enceinte en continu, et des moyens pour soumettre lesdits produits à une température élevée pendant un temps donné et une pression donnée. Selon la présente invention, ladite installation présente en 20 outre des moyens pour créer un fluide caloporteur constitué d'un mélange de vapeur d'eau et d'eau liquide chaude, et des moyens pour forcer ledit fluide au travers de ladite couche desdits produits alimentaires. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, qui développe ses avantages et certains de ses modes de 25 réalisation, accompagnée des dessins en annexe parmi lesquels : - la figure 1 illustre de manière partielle et schématique le procédé conforme à l'invention pour le traitement des produits alimentaires, - la figure 2 représente une vue schématique transversale conformément à la présente invention d'une installation selon un premier mode 30 de réalisation, - la figure 3 représente de façon schématique 2906975 4 longitudinalement une installation conformément à la présente invention et selon le premier mode de réalisation, - la figure 4 représente de façon schématique une installation conformément à la présente invention et selon un deuxième mode de 5 réalisation, - la figure 5 représente de façon schématique un convoyeur pour le transport des produits alimentaires à traiter. L'invention concerne tout d'abord un procédé de traitement, notamment de blanchiment et/ou de cuisson, de produits alimentaires 1 placés 10 en vrac en couche 2 sur un convoyeur 3 à l'intérieur d'une enceinte 4 de traitement, dans lequel lesdits produits alimentaires 1 sont transportés en continu et au moins chauffés, pendant un temps donné et une pression donnée. Tel que montré à la figure 1, on chauffe lesdits produits 15 alimentaires 1, placés en vrac en couche avec une hauteur allant jusqu'à 250 mm et dont la densité est comprise entre 700 et 800 kg/m3, pendant un temps compris entre 30 s et 15 min, par contact direct avec un fluide caloporteur, schématisé en 5, constitué d'un mélange de vapeur d'eau 16 et d'eau liquide chaude 15, le mélange étant forcé au-travers de ladite couche 2 desdits 20 produits alimentaires 1, afin d'engendrer un traitement homogène desdits produits 1 dans la couche 2. Un des avantages de la présente invention repose sur l'ajout dans la zone de blanchiment, par rapport à un blanchiment connu vapeur, d'un arrosage par eau surchauffée brumisée et pulsée dans des températures 25 supérieures à 100 C. Ceci permet donc d'avoir un blanchiment ou une cuisson homogène sur l'ensemble de la couche de légumes en réalisant une optimisation parfaite de transfert thermique. A titre d'exemple non limitatif, la quantité d'eau liquide employée est comprise entre 0 et 2 m 3 par tonne de produit alimentaire et, 30 plus particulièrement, entre 0 et 0,5 m3 par tonne de produit alimentaire. Selon la présente invention, comme montré à a figure 1, on 2906975 5 force, selon les flèches schématisées repérées 13, au travers de ladite couche 2 de produits alimentaires 1 ledit fluide 5 caloporteur en prévoyant un flux pulsé, schématisé selon les flèches repérées 14, pour créer une pression au-dessus de ladite couche 2 de produits alimentaires 1 et compenser les pertes 5 de charge engendrées par la couche 2. Telle que montrée, particulièrement à la figure 1, la pression créée au-dessus de ladite couche 2 de produits alimentaires 1 est effectuée à l'aide d'un ventilateur 12 notamment associé à un variateur de vitesse pour adapter les caractéristiques du ventilateur à la chargé créée par ladite couche. 10 Ceci permet d'optimiser l'échange thermique sur toute la hauteur de la couche 2 desdits produits alimentaires 1 à traiter et de parfaire les consommations d'eau et de vapeur. Tel que montré à la figure 1, et comme déjà mentionné précédemment, le fluide 5 est constitué d'un mélange de vapeur d'eau 16 et 15 d'eau liquide 15 chaude, transformée sous forme de micro gouttelettes 17, dite eau chaude brumisée, qui arrivent dans la zone du ventilateur 12 afin de se mélanger et former ledit flux 14 pulsé. A titre d'exemple comparatif entre un procédé connu, mettant en oeuvre la vapeur seule, et le procédé de la présente invention, mettant en 20 oeuvre un fluide caloporteur constitué d'un mélange de vapeur d'eau et d'eau brumisée chaude, on notera une meilleure adaptation et homogénéisation du coefficient de transfert entre le haut et le bas de la couche de produit traité, à savoir notamment pour les mêmes autres paramètres : Coefficients de transfert Procédé connu : Invention : (W/m2/ C) Vapeur seule Vapeur + Eau brumisée Haut de couche 2460 718 Bas de couche 285 416 Autrement dit, on note, selon la présente invention, un coefficient plus faible en haut de couche, ce qui évite de surchauffer les 25 2906975 6 produits, et plus fort en bas de couche, ce qui évite de sous chauffer les produits. Selon un premier mode de réalisation, telle que montrée aux figures 2 et 3, la pression à l'intérieur de ladite enceinte 4 de traitement est au 5 moins égale à la pression atmosphérique. En effet, afin d'obtenir un blanchiment ou une cuisson homogène sur l'ensemble de la couche 2 des produits alimentaires 1 en réalisant une optimisation parfaite de transfert thermique, le procédé tel que décrit dans la présente invention est réalisé au moins à une pression égale à la 10 pression atmosphérique, ou avec une légère surpression de la zone de blanchiment, afin de permettre à l'eau 15 surchauffée brumisée de ne pas s'évaporer et de rester en micro gouttelettes 17 jusqu'au contact avec les produits alimentaires 1. L'avantage de réaliser le procédé tel que décrit dans la 15 présente invention, à une pression atmosphérique ou en légère surpression dans la zone de blanchiment, est de permettre à l'eau surchauffée brumisée, ne s'évaporant pas et restant en micro gouttelettes, de subsister jusqu'au contact avec les produits alimentaires 1. Ceci est très important car c'est grâce aux micro-gouttelettes que l'échange thermique entre la vapeur d'eau, l'eau et 20 les produits alimentaires 1 est accéléré et maîtrisé. Un autre avantage de la présence de micro gouttelettes 17 pendant le blanchiment est de permettre un arrosage régulier et homogène permettant d'optimiser le traitement thermique sur l'ensemble de la surface du blancheur. 25 Selon un deuxième mode de réalisation, tel que montré à la figure 4, le procédé de traitement desdits produits alimentaires est effectué dans un autoclave avec une pression à l'intérieur de ladite enceinte 4 de traitement supérieure à la pression atmosphérique. Dans ce cas, l'enceinte 4 telle que montrée à la figure 4 est 30 étanche, permettant d'atteindre une pression à l'intérieur supérieure à la pression atmosphérique et permettant un blanchiment ou une cuisson desdits 2906975 7 produits alimentaires 1 utilisant une température plus élevée. Cela étant, selon la présente invention, la pression produite au-dessus de ladite couche 2 est comprise entre 1.000 et 3.000 Pa, la vitesse engendrée en surface du produit pouvant aller jusqu'à 3 m/sec. 5 Par ailleurs, et telle que déjà mentionnée ci-dessus, l'eau liquide 15 chaude qui constitue en partie le fluide 5 traversant lesdits produits alimentaires 1 est constituée de micro gouttelettes 17 d'eau de diamètre de l'ordre de 50 à 200 micromètres. En outre, selon un mode particulier de la présente invention, 10 on a obtenu de bons résultats lorsque les produits alimentaires 1 sont traités avec de l'eau chaude générant les micro gouttelettes, à une température entre 95 et 120 C. Si l'on se reporte au premier mode de réalisation, tel que décrit ci-dessus, et tel que montré à la figure 2, la température utilisée pendant le 15 blanchiment sera autour de 100 C pour une pression à l'intérieur de l'enceinte 4 proche de la pression atmosphérique. Si l'on se reporte au deuxième mode de réalisation, tel que décrit dans la présente invention, la température utilisée pendant le blanchiment pourra atteindre 120 C pour une pression à l'intérieur de 20 l'enceinte 4 supérieure à la pression atmosphérique, de l'ordre de 1,2 bar. On a obtenu de bons résultats, pour une phase de blanchiment de légumes, en faisant séjourner les produits pendant un temps de traitement compris entre 30 secondes et 5 minutes, la couche présentant une hauteur de l'ordre de 50 à 150 mm. 25 Dans un autre exemple, on a pu cuire des brocolis, placés en couche de l'ordre de 150 à 200 mm, pendant un temps de traitement compris entre 3 minutes et 15 minutes. La présente invention concerne en outre une installation 6 de traitement, notamment de blanchiment et/ou de cuisson, de produits 30 alimentaires 1 placés en vrac en couche 2 sur un convoyeur 3, conçue pour la mise en oeuvre du procédé tel que décrit ci-dessus. 2906975 8 Telle que montrée aux figures 2 et 4, ladite installation 6 présente une enceinte 4 comprenant des moyens pour contrôler la pression à l'intérieur de ladite enceinte 4, des moyens 7 pour transporter lesdits produits alimentaires 1 à l'intérieur de ladite enceinte 4 en continu, des moyens pour 5 soumettre lesdits produits 1 à une température élevée pendant un temps donné et une pression donnée, des moyens 8 pour créer un fluide 5 caloporteur constitué d'un mélange de vapeur d'eau et de d'eau liquide chaude, et des moyens 12, 14 pour forcer ledit fluide 5 au travers de ladite couche 2 desdits produits alimentaires 1. 10 Un des avantages de l'installation, telle que décrite dans la présente invention, est le fait qu'elle est de conception hygiénique et de nettoyage facile. En effet, afin d'éviter tout risque d'oxydation, I 'installation est intégralement fabriquée en acier inoxydable. De plus, ladite installation est nettoyable complètement par 15 des canalisations internes qui permettent son nettoyage automatique. L'installation est accessible à tout niveau par des portes, des ouvertures, des trappes, afin de pouvoir introduire des cannes de pulvérisation manuelles pour le nettoyage total de l'installation. Selon la présente invention, les moyens pour forcer ledit fluide 20 5 au travers de ladite couche 2, desdits produits alimentaires 1 sont constitués par des moyens pour engendrer un flux 14 pulsé pour créer une pression au-dessus de ladite couche 2 de produits alimentaires 1 et compenser les pertes de charge engendrées par la couche 2. Selon un mode particulier de la présente invention, les moyens 25 pour transporter lesdits produits alimentaires 1 à l'intérieur de ladite enceinte 4 en continu sont constitués d'un convoyeur 3 mobile se présentant sous la forme d'un tapis perméable. En outre, selon la présente invention, et tel que montré à la figure 5, ledit convoyeur 3 mobile, sous la forme d'un tapis perméable, 30 présente deux parois guides 10 latérales et opposées, s'étendant longitudinalement et vers le haut tout le long du tapis, afin de maintenir lesdits 2906975 9 produits alimentaires 1 en vrac sur ledit tapis perméable. Le tapis perméable peut, à titre d'exemple, présenter des orifices tout au long de sa surface afin de permettre le passage du fluide 5. Selon un mode particulier de la présente invention, l'installation 5 6, telle que montrée à la figure 5, peut présenter en outre au moins un rideau d'eau en cascade 11 s'étendant transversalement, et vers le haut, sur toute la longueur dudit tapis perméable. Un des avantages de la présence d'un tel rideau d'eau en cascade 11, tel que montré à la figure 5, est de permettre d'encadrer et 10 d'orienter le fluide 5 caloporteur constitué d'un mélange vapeur d'eau et d'eau liquide chaude, tel que décrit précédemment. Un autre avantage de l'utilisation d'un tel rideau d'eau en cascade 11 est de permettre de refroidir les produits alimentaires 1 lors de leur sortie de la zone de blanchiment et/ou de cuisson. 15 Le débit théorique nécessaire pour assurer l'encadrement et l'orientation du fluide 5 caloporteur et le refroidissement des produits alimentaires 1 est de 3 m3/h. Ce débit peut passer, si nécessaire, à 6 m3/h en fonction de la pression existante au niveau de l'enceinte 4. Ce rideau d'eau en cascade 11 permet en général de faire baisser la température des produits 20 alimentaires à environ 70 C. Selon un autre mode particulier de la présente invention, ladite installation 6 peut présenter également un rideau d'air 11. Selon la présente invention, les moyens 8 pour engendrer ledit flux pulsé 14 sont constitués d'un au moins ventilateur 12 placé à l'intérieur de 25 ladite enceinte 4, et placé au-dessus desdits produits alimentaires 1 à traiter. En effet, il peut y avoir un ou plusieurs ventilateurs pour chaque zone de traitement, à savoir, une zone de préchauffage, une zone de blanchiment et/ou cuisson et une zone de préfroidissement. L'utilisation d'un tel ventilateur 12 permet d'avoir une pression 30 variable de 1000 à 3000 Pa et une vitesse sous tapis à vide de 1 à 3 m/sec. De plus, la forme en courbe dudit ventilateur 12 permet de modifier la vitesse 2906975 10 d'air sans pour autant faire varier la pression. Ceci présente l'avantage d'assurer le transfert thermique sur toute la couche de produits et en tous points et cela quelle que soit la hauteur de produits alimentaires 1 sur le tapis. Par ailleurs, selon la présente invention, ladite installation 6 5 comprend au moins un sas d'entrée et un sas de sortie, non représentés, desdits produits 1 à traiter et réalisés selon des techniques connues, afin d'isoler l'intérieur de l'enceinte de l'ambiance extérieure De telles installations permettront avantageusement de mettre en oeuvre des opérations de blanchiment et/ou de cuisson et refroidissement 10 des produits alimentaires et notamment de légumes. A ce sujet, grâce aux caractéristiques de la présente invention, et notamment au fluide caloporteur pulsé, constitué du mélange vapeur d'eau et eau chaude brumisée, on arrive avec satisfaction à traiter, avec homogénéité, des produits en couche de hauteur importante, notamment 15 jusque 200 mm, et ce du haut en bas de ladite couche. Cela convient particulièrement au blanchiment de petits pois, type extra fin, à forte masse volumique apparente, comprise notamment entre 600 et 800 kg/m3. Naturellement, d'autres modes de mise en oeuvre, à la portée 20 de l'homme de l'art, auraient pu être envisagés sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement thermique de blanchiment et/ou de cuisson de produits alimentaires (1) placés en vrac en couche (2) sur un convoyeur (3) à l'intérieur d'une enceinte (4) de traitement, dans lequel procédé lesdits produits alimentaires (1) sont transportés en continu et au moins chauffés, pendant un temps donné et à une pression donnée, caractérisé en ce qu'on chauffe lesdits produits alimentaires (1), placés en vrac en couche (2) avec une hauteur allant jusqu'à 250 mm et dont la densité est comprise entre 700 et 800 kg/m3 pendant un temps compris entre 30 s et 15 min, par contact direct avec un fluide (5) caloporteur, constitué d'un mélange de vapeur d'eau (16) et d'eau liquide (15, 17) chaude, le mélange étant forcé au-travers de ladite couche (2) desdits produits alimentaires (1), afin d'engendrer un traitement homogène desdits produits (1) dans la couche (2). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on force au-travers de ladite couche de produits alimentaires (1) ledit fluide (5) caloporteur en prévoyant un flux pulsé (14) pour créer une pression au-dessus de ladite couche (2) de produits alimentaires (1) et compenser les pertes de charge engendrées par la couche (2). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression à l'intérieur de ladite enceinte (4) de traitement est au moins égale à la pression atmosphérique. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression à l'intérieur de ladite enceinte (4) de traitement est supérieure à la 25 pression atmosphérique. 5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite pression produite au-dessus de ladite couche (2) est comprise entre 1.000 et 3.000 Pa. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 30 ladite eau liquide (15) chaude, qui constitue en partie le fluide (5) traversant lesdits produits alimentaires (1), est constituée de micro gouttelettes (17) d'eau 2906975 12 de diamètre de l'ordre de 50 à 200 micromètres. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits produits alimentaires (1) sont traités avec de l'eau chaude à une température entre 95 et 120 C. 5 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits produits alimentaires (1) sont traités en couche dont la hauteur est comprise entre 50 et 150 mm pendant des temps de séjour compris entre 30 secondes à 5 minutes 9. Installation (6) de traitement, notamment de blanchiment 10 et/ou de cuisson, de produits alimentaires (1) placés en vrac en couche (2) sur un convoyeur (3), conçue pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, ladite installation présentant une enceinte (4) comprenant des moyens pour contrôler la pression à l'intérieur de ladite enceinte (4), des moyens (7) pour transporter lesdits produits alimentaires (1) à l'intérieur de 15 ladite enceinte (4) en continu, et des moyens pour soumettre lesdits produits (1) à une température élevée, pendant un temps donné et une pression donnée, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens (8) pour créer un fluide (5) caloporteur constitué d'un mélange de vapeur d'eau et d'eau liquide chaude, et des moyens pour forcer ledit fluide (5), au-travers de ladite 20 couche (2) desdits produits alimentaires (1). 10. Installation (6) selon la revendication 9, caractérisée en ce que les moyens pour forcer ledit fluide (5) au travers de ladite couche (2) desdits produits alimentaires (1) sont constitués par des moyens pour engendrer un flux pulsé (14) pour créer une pression au-dessus de ladite couche (2) de produits alimentaires (1) et compenser les pertes de charge engendrées par la couche (2). 11. Installation (6) selon la revendication 9, caractérisée en ce que les moyens pour transporter lesdits produits alimentaires (1) à l'intérieur de ladite enceinte (5) en continu sont constitués d'un convoyeur (3) mobile se présentant sous la forme d'un tapis perméable. 12. Installation (6) selon la revendication 11, caractérisée en 2906975 13 ce que ledit convoyeur (3) mobile, sous la forme d'un tapis perméable, présente deux parois guides (10) latérales et opposées, s'étendant longitudinalement et vers le haut tout le long du tapis, afin de maintenir lesdits produits alimentaires (1) en vrac sur ledit tapis perméable. 5 13. Installation (6) selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle présente en outre au moins un rideau d'eau et/ou air, en cascade (11) s'étendant transversalement, et vers le haut, sur toute la longueur dudit tapis perméable. 14. Installation (6) selon la revendication 10, caractérisée en 10 ce que les moyens (8) pour engendrer ledit flux pulsé (14), sont constitués d'un au moins ventilateur (12) placé à l'intérieur de ladite enceinte (4) et placé au-dessus desdits produits alimentaires (1) à traiter. 15. Installation (6) selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un sas d'entrée et un sas de sortie desdits produits 15 (1) à traiter.