Brevet FR2908968A1 — publié le 20080530

-1- Autocuiseur à micro-ondes et procédé de cuisson d'aliments ou de stérilisation à la vapeur utilisant des micro-ondes. La présente invention concerne un autocuiseur à micro-ondes. Elle vise également un procédé de cuisson d'aliments à la vapeur utilisant des micro-5 ondes ainsi qu'un appareil et un procédé de stérilisation à la vapeur On connaît le système des autocuiseurs qui permet de réduire le temps de cuisson des aliments en créant une surpression de l'ordre de 1,6 bars et donc une température de vaporisation de l'eau supérieure à 100 C (environ 115 C). Ce phénomène permet une cuisson des aliments 3 à 5 fois plus rapide, par 10 rapport aux procédés de cuisson traditionnels, donc une meilleure préservation des vitamines et sels minéraux contenus dans les aliments. Le problème rencontré par ces autocuiseurs est le chauffage de l'eau pour atteindre l'ébullition, la chaleur apportée par l'extérieur devant d'abord chauffer le contenant (en aluminium ou en inox). C'est ensuite le contenant qui chauffe l'eau, 15 l'eau étant chauffée par les parois dudit contenant et c'est un phénomène de convection qui entraîne le chauffage de la masse. Ce phénomène de convection est d'ailleurs ralenti par le fait du confinement et de la montée en pression dans l'autocuiseur. Ce type de chauffe implique de surcroît la nécessité d'un moyen de chauffe (plaque chauffante). 20 Les autocuiseurs prennent tout leur intérêt lorsque la phase de chauffe est atteinte et lorsque débute la phase de cuisson sous pression. On connaît bien également les fours de cuisson très rapide utilisant les micro-ondes. Ces appareils ne permettent pas la cuisson d'aliments à la vapeur. Pour pallier cette insuffisance, on a proposé dans le document DE- 25 44111422, une marmite étanche comportant un fond et un couvercle exécutés en verre perméable aux micro-ondes, destinée à être introduite dans un four à micro-ondes pour permettre la cuisson sous pression de vapeur d'aliments logés dans ladite marmite avec une quantité d'eau adéquate. 2908968 -2- Dans le document EP 0.112.295, est décrit un récipient à fermeture étanche exécuté dans un matériau perméable aux micro-ondes, tel que polypropylène. Ce récipient est destiné à être introduit dans un four à micro-ondes pour réaliser la cuisson sous pression de vapeur d'aliments logés dans ledit récipient avec une quantité d'eau convenable. Les récipients décrits dans les deux documents susmentionnés sont donc des accessoires destinés à permettre la cuisson d'aliments sous pression de vapeur, dans un four à micro-ondes. Ces accessoires de cuisson ont notamment pour inconvénients de ne pas permettre une cuisson sous pression du fait de la limitation des matériaux à employer pour être compatible (perméable) aux micro-ondes (plastique, verre..) ou de nécessiter une conception complexe pour allier résistance à la pression et pénétration des micro-ondes (verre ou mélange acier et verre). Ces récipients sont alors chers, difficiles d'emploi, fragiles et n'assurent pas une sécurité suffisante à la pression. Dans le document JP 9273755, est décrit un autocuiseur à micro-ondes suivant lequel de l'eau est injectée à partir d'un réservoir dans un corps poreux perméable aux gaz, ayant la capacité d'absorber l'eau et de transmettre les micro-ondes. Le corps poreux qui absorbe l'eau est chauffé par un générateur de micro-ondes afin d'élever la température de l'eau contenue dans ledit corps poreux et de porter cette dernière à ébullition. La vapeur ainsi produite est conduite en partie basse d'un récipient séparée de la partie haute dudit récipient par une plaque perforée ou grille sur laquelle peuvent être placés les aliments à cuire. Ce dispositif a notamment pour inconvénients de requérir l'utilisation d'un corps intermédiaire poreux pour produire la vapeur et nécessite la chauffe préalable de ce corps avant d'atteindre la vaporisation. Cette solution complique la conception, augmente l'encombrement et le temps de chauffe. L'invention a notamment pour objet de remédier aux inconvénients ou insuffisances des appareils proposés pour obtenir une cuisson des aliments sous pression de vapeur, tels que ceux décrits dans les documents susmentionnés. 2908968 -3- Cet objectif est atteint au moyen d'un autocuiseur à micro-ondes comprenant un récipient d'un type essentiellement comparable à un autoclave classique de cuisson rapide des aliments. Un tel appareil comprend un récipient ou cuve de métal généralement munie d'anses ou oreilles de portage et un 5 couvercle de métal muni d'un mécanisme permettant la fermeture étanche de ce récipient et d'une soupape ou autre organe de sûreté permettant de limiter la pression à l'intérieur dudit récipient. Selon une première disposition caractéristique, le récipient est muni, en partie basse, d'une ouverture équipée d'un hublot étanche à l'eau e perméable 10 aux micro-ondes et cette ouverture communique avec un générateur de micro-ondes, par exemple constitué par un magnétron, via un guide d'ondes et ledit hublot perméable aux micro-ondes. Selon le procédé de cuisson à la vapeur de l'invention, les aliments à cuire sont introduits, avec une certaine quantité d'eau, dans un récipient fermé de 15 manière étanche, et cette eau est portée à ébullition et vaporisée sous pression au moyen d'un champ de micro-ondes produit par un générateur de micro-ondes, par exemple constitué par un magnétron, et acheminé dans ledit récipient via un guide d'ondes et un hublot étanche à l'eau et perméable aux micro-ondes monté dans une ouverture d'entrée des micro-ondes, ménagée en partie basse dudit 20 récipient. Le dispositif et le procédé de l'invention permettent d'optimiser la phase de montée en température en chauffant directement l'eau dans sa masse. Ils permettent donc d'obtenir les avantages suivants : gain de 20 % à 50 % du temps de cuisson, 25 - minimiser les pertes (chauffe par l'intérieur) préservation encore plus grande des vitamines et sels minéraux (dépendant de la durée de cuisson), - autocuiseur ne nécessitant plus de moyen de chauffe additionnel, mais uniquement une prise de courant. 2908968 -4- Les buts, caractéristiques et avantages ci-dessus, et d'autres encore, ressortiront mieux de la description qui suit et des dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est une vue en coupe axiale d'un mode d'exécution de 5 l'autocuiseur à micro-ondes selon l'invention, donné à titre d'exemple seulement. La figure 2 est une vue de détail, à plus grande échelle, du montage du hublot étanche à l'eau et permettant le passage des micro-ondes, en partie basse de la paroi latérale de la cuve du récipient. On se réfère auxdits dessins pour décrire un exemple avantageux, bien 10 que nullement limitatif, de mise en oeuvre du procédé de cuisson aux micro-ondes et de réalisation de l'autocuiseur à micro-ondes selon l'invention. Suivant ce procédé, les aliments A à cuire, ou les objets à stériliser, sont introduits, avec une certaine quantité d'eau E, dans un récipient 1 fermé de manière étanche, et cette eau est portée à ébullition et vaporisée scus pression 15 au moyen d'un champ de micro-ondes produit par un générateur de micro-ondes 2, par exemple constitué par un magnétron, et acheminé dans la partie basse dudit récipient 1, via un guide d'oncles 3 et un hublot 4 étanche à l'eau et perméable aux micro-ondes monté dans une ouverture 5 ménagée en partie basse du récipient 1, de préférence dans la partie basse de la paroi latérale 1 a 20 de ce dernier. Par exemple, pour un récipient d'une capacité de 8 litres, un volume d'eau de l'ordre de 0,75 litre à 1 litre est introduit en fond du récipient, les micro-ondes générées par le magnétron 2 sont transmises dans ledit récipient à la masse d'eau E. Cette masse d'eau s'échauffe alors et se vaporise rapiclement (par 25 exemple en 2 à 5 mm). On observe que la durée de cette phase est de 20 % à 50 % plus rapide qu'avec un autocuiseur traditionnel. Le couvercle du récipient fermé de façon étanche par le mécanisme habituel permet la montée en pression et la cuisson se produit alors de façon traditionnelle comme dans un autocuiseur classique, les organes de sûreté habituels (tige d'évacuation de vapeur, 30 soupape) permettant de limiter la pression dans l'autocuiseur. 2908968 -5- L'autocuiseur à micro-ondes selon l'invention comprend un récipient d'un type essentiellement comparable à un autoclave classique de cuisson rapide des aliments. Un tel appareil comporte principalement une cuve 1 et son couvercle de fermeture étanche 6. 5 La cuve 1 et le couvercle 6 peuvent être exécutés en acier incxydable, ou en aluminium poli, ou en aluminium émaillé extérieurement et comportant intérieurement, un revêtement anti-adhésif, ou tout autre matériau ou combinaisons de matériau étanche(s) aux micro-ondes. Ils peuvent, par exemple, comporter une paroi intérieure imperméable aux micro-ondes (acier inoxydable to par exemple) et une paroi extérieure isolante thermiquement (matière plastique par exemple). Un tel mode d'exécution offre une meilleure sécurité en supprimant les risques de brûlure. En partie haute, cette cuve 1 est munie, extérieurement, de deux poignées de portage (non représentées) diamétralement opposées. D'autre part, la partie haute de la cuve 1 et le couvercle 6 peuvent être équipés 15 de moyens de fermeture étanche habituels (non représentés). Outre le joint d'étanchéité amovible 6a logé dans une gorge périphérique du couvercle, ces moyens peuvent être constitués, d'une part, par des oreillons extérieurs fixés de manière diamétralement opposée en partie haute de la cuve 1 et, d'autre part, par un étrier pivotant de verrouillage disposé au-dessus du couvercle et par un 20 bouton de serrage 6b permettant de déplacer axialement ledit étrier en position de verrouillage ou en position d'ouverture. Par ailleurs, le couvercle 6 est muni d'un dispositif de sûreté 6c permettant de limiter la pression de l'autocuiseur, ce dispositif pouvant être constitué de façon connue en soi par une tige d'évacuation de vapeur coiffée par une 25 soupape tournante amovible. Selon une première disposition caractéristique de l'autocuiseur à micro-ondes de l'invention, la cuve ou récipient 1 est munie, en partie basse, de préférence en partie basse de sa paroi latérale 1a, d'une ouverture (5) obturée par un hublot 4 étanche à l'eau et perméable aux micro-ondes et cette ouverture 30 communique avec un générateur de micro-ondes 2, par exemple constitué par un magnétron, via un guide d'ondes et ledit hublot perméable aux micro-ondes. 2908968 -6-Outre le magnétron 2, l'ensemble générateur de micro-ondes comprend encore un transformateur, des composants annexes nécessaires au fonctionnement du magnétron (filtre de bruit, condensateur, carte électronique, diode, transformateur,...) et d'une commande de régulation 7. L'ensemble 5 générateur de micro-ondes et ses composants annexes peuvent être logés dans un carter 8 fixé latéralement, de manière démontable ou non, sur la cuve 1. Le générateur de micro-ondes ou magnétron 2 est d'un type émettant des micro-ondes à une fréquence de 2450 MHz ou de l'ordre de 2450 MHz. Le magnétron peut être alimenté par le courant électrique fourni par le io réseau. Le générateur de micro-ondes 2 est relié à la partie inférieure de la cuve, via un guide d'ondes 3 et un hublot 4 étanche à l'eau et à la vapeur sous pression et perméable aux micro-ondes. Ce hublot 4 est monté à l'extérieur de la cuve 1, devant une ouverture 5 ménagée en partie basse de celle-ci et, de 15 préférence, en partie basse de la paroi latérale 1 a de ladite cuve. Les éléments constitutifs du hublot 4, c'est-à-dire l'élément séparateur 4a et les joints périphériques 4b sont réalisés dans des matériaux étanches à l'eau et à la vapeur sous pression (par exemple jusqu'à 2 bars). De manière avantageuse l'élément séparateur ou d'isolation 4a peut être 20 exécuté en quartz particulièrement adapté aux micro-ondes ou en pyrex (marque déposée) ou même en verre, tandis que les joints annulaires 4b disposés à la périphérie de l'élément séparateur 4.a et contre chaque face opposée de ce dernier peuvent être avantageusement exécutés en polymères fluorés connus sous le nom de "Téflon" (marque déposée). 25 De préférence, l'autocuiseur comprend également un panier 9 dont le fond est muni d'orifices 9a dimensionnés de telle sorte que les micro-ondes ne peuvent les traverser ; ces trous présentant, par exemple, un diamètre de l'ordre de 1,5 mm. 2908968 -7- Le panier 9 qui peut être logé de façon amovible, de manière connue en soi, dans la cuve 1, est maintenu en position, à l'intérieur de cette dernière, par des moyens de suspension, par exemple constitués par des ergots 10 ou saillies analogues, dont est munie la partie haute de la paroi interne la de la cuve. Ces 5 ergots peuvent être diamétralement opposés, ou espacés de 120 . Chaque moyen de suspension est, par exemple, constitué d'au moins deux ergots superposés 10, de sorte à permettre un accrochage du panier 9 à des niveaux différents par rapport à la masse d'eau contenue dans le fond de la cuve 1. Une partie périphérique de la paroi latérale du panier 9, par exemple 10 constituée par le rebord supérieur d'accrochage 9b de celui-ci, présente un diamètre à peine inférieur au diamètre intérieur de la cuve 1, de sorte : à autoriser les mouvements verticaux sans jeu excessif dudit panier 9, lors de sa mise en place dans la cuve 1 ou de son retrait hors de celle-ci; 15 tout en empêchant le passage des micro-ondes entre le panier et la paroi interne de la cuve, en direction de la partie haute de cette dernière. L'agencement et le procédé décrits ci-dessus permettent une cuisson des aliments uniquement à la vapeur. 20 Le procédé et l'autocuiseur à micro-ondes permettent également la décongélation d'aliments congelés et la cuisson directe d'aliments solides par micro-ondes. Il suffit, pour cela, de disposer les aliments dans un panier dont le fond au moins comporte des orifices ou ouvertures présentant des dimensions autorisant le passage des micro-ondes (par exemple des perforations présentant 25 un diamètre de 10 mm) et de ne pas disposer d'eau dans le fond de la cuve ; les micro-ondes vont alors directement et très efficacement chauffer les aliments. Pour une cuisson directe ou un réchauffage d'aliments liquides ou semiliquides (bouillons, soupes, potages, plats en sauce, ...) : il suffit de placer directement les préparations liquides à cuire ou à réchauffer dans le fond de la 30 cuve 1, sans panier. 2908968 -8L'autocuiseur à micro-ondes et le procédé de cuisson selon l'invention peuvent être transposés au domaine de la stérilisation d'objets divers tels que par exemple la stérilisation du matériel et de l'instrumentation médicaux. L'invention concerne donc également un procédé et un autoclave pour la 5 stérilisation de tels matériels et instrumentation. Il suffit seulement, en effet, dans un contexte extensif, de remplacer les mots "aliments à cuire", pas les termes "instruments ou matériels à stériliser". REVENDICATIONS 1. Procédé de cuisson d'aliments ou de stérilisation à la vapeur, utilisant des micro-ondes, caractérisé en ce que les aliments à cuire (A) ou les objets à stériliser sont introduits, avec une quantité d'eau (E) adéquate dans un récipient (1-6) fermé de manière étanche, et cette eau est portée à ébullition et vaporisée sous pression au moyen d'un champ de micro-ondes produit par un générateur de micro-ondes (2) par exemple par un magnétron, et acheminé dans ledit récipient (1-6) via un guide d'ondes (3) et un hublot (4) étanche à l'eau et perméable aux micro-ondes, monté dans une ouverture (5) ménagée en partie basse dudit récipient (1-6). 2. Autocuiseur ou autoclave à micro-ondes comportant un récipient comprenant une cuve (1) et un couvercle (6) muni d'un mécanisme permettant la fermeture étanche de ce récipient et d'une soupape (6c) permettant de limiter la pression à l'intérieur dudit récipient (1-6), caractérisé en ce que ladite cuve (1) est munie, en partie basse, d'une ouverture (5) équipée d'un hublot (4) étanche à l'eau et perméable aux micro-ondes et cette ouverture (5) communique avec un générateur de micro-ondes (2), par exemple constitué par un magnétron, via un guide d'ondes (3) et ledit hublot (4) perméable aux micro-ondes. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'introduction des micro-ondes en partie basse du récipient (1-6) s'effectue à travers une ouverture (5) ménagée en partie basse de la paroi latérale (1 a) dudit récipient (1-6). 4. Autocuiseur à micro-ondes selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cuve (1) et le couvercle (6) sont exécutés en un matériau imperméable aux micro-ondes, par exemple en acier inoxydable, ou en aluminium poli, ou en aluminium émaillé extérieurement et comportant intérieurement un revêtement anti-adhésif, ou en un matériau composite comprenant une paroi intérieure imperméable aux micro-ondes et une paroi extérieure isolante thermiquement. 2908968 -10- 5. Autocuiseur à micro-ondes suivant l'une des revendications 2 ou 4, caractérisé en ce que l'ouverture (5) permettant l'entrée des micro-ondes dans la cuve (1) est ménagée en partie basse de la paroi latérale (la) de ladite cuve. 5 6. Autocuiseur à micro-ondes selon l'une quelconque des revendications 2, 4 ou 5, caractérisé en ce que le générateur de micro-ondes ou magnétron (2) est d'un type émettant des micro-ondes à une fréquence de 2450 MHz ou de l'ordre de 2450 MHz. 7. Autocuiseur à micro-ondes suivant l'une quelconque des revendications 2 ou 10 4 à 6, caractérisé en ce que l'élément séparateur ou d'isolation (4a) du hublot (4) permettant le passage des micro-ondes dans la cuve (1), est réalisé en quartz, ou en pyrex (marque déposée) ou en verre. 8. Autocuiseur à micro-ondes selon l'une quelconque des revendications 2 ou 4 à 7, caractérisé en ce que les joints annulaires (4b) disposés à la périphérie 15 de l'élément séparateur (4a) du hublot (4) et contre chacune des deux faces opposées de ce dernier, sont exécutés en polymères fluorés, connus sous le nom de "Téflon" (marque déposée). 9. Autocuiseur à micro-ondes selon l'une quelconque des revendications 2 ou 4 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend également un panier (9) dont le fond est 20 muni d'orifices (9a) dimensionnés de telle sorte que les micro-ondes ne puissent les traverser ; ces orifices présentant, par exemple, un diamètre de l'ordre de 1,5 mm. 10. Autocuiseur à micro-ondes suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'une partie périphérique de la paroi latérale du panier (9), par exemple 25 constituée par le rebord supérieur d'accrochage (9b) de celui-ci, présente un diamètre à peine inférieur au diamètre intérieur de la cuve (1), de sorte à empêcher le passage des micro-ondes entre ledit panier (9) et la paroi interne de ladite cuve (1), en direction de la partie haute de cette dernière.