Brevet FR2920642A1 — publié le 20090313

-1- La présente invention a pour objet un nouveau procédé de préparation de produits alimentaires à durée de conservation contrôlée ainsi qu'un système de mise en oeuvre dudit procédé. Par durée de conservation contrôlée, on entend dans le présent texte que la durée de conservation des produits traités par le procédé selon l'invention est fonction de paramètres contrôlés tels que les valeurs cuisatrices des produits ainsi que les valeurs pasteurisatrices ou stérilisatrices définies normativement pour atteindre une durée de conservation minimale des produits traités dans des conditions de conservation définies (température ambiante, réfrigération, congélation, etc.). Dans le domaine des produits alimentaires, il existe une catégorie de produits dits intermédiaires, qui servent d'ingrédients pour la préparation de produits élaborés tels que notamment des produits laitiers frais (yoghourts par exemple), des glaces, des fromages, des pâtisseries industrielles cu encore des plats cuisinés. Ces produits intermédiaires sont généralement des préparations à base de fruits et/ou légumes, entiers ou en morceaux, qui doivent conserver un maximum des qualités organoleptiques des fruits et légumes frais, notamment en terme de couleur, de goût et de texture. En vue de leur utilisation, ces préparations de produits intermédiaires sont soumises à un traitement pour leur conservation longue durée, généralement à température ambiante. La technique traditionnellement utilisée pour ce traitement consiste en une cuisson en batch à une température comprise entre 95 et 100°C pendant 20 à 60 minutes. Cette technique présente les inconvénients de nécessiter une durée de chauffage longue, de ne pas - 2 - garantir une homogénéité du chauffage dans la cuve et de présenter des risques de gratinage des particules solides, c'est-à-dire de la brûlure en superficie de celle-ci au contact des parois de la cuve. De plus, à cause du soucis d'homogénéité du chauffage, la proportion de particules solides dans le produit traité est techniquement limitée à 55-60%.Enfin, on observe une altération des couleurs des produits et une certaine perte des qualités organoleptiques de ceux-ci. Le brevet EP 482322 propose un procédé de préparation d'un produit alimentaire à longue conservation consistant principalement en un légume et/ou un fruit et /ou un mélange de légumes et/ou de fruits dont la saveur, la couleur et la texture sont comparables à celles que peuvent présenter les mêmes légumes et/ou fruits frais apprêtés à la vapeur ou dans l'eau bouillant par exemple. Ce procédé comporte une première étape de traitement thermique durant 1 à 15 minutes à 80-95°C, suivie après refroidissement d'une étape de fermentation avec une bactérie lactique durant 10h à 3 jours jusqu'à pH 3,1-4,4, et enfin une étape de pasteurisation durant 2 à 30 minutes à 80-110°C. Si ce procédé permet d'obtenir des préparations de fruits et/ou légumes présentant les qualités organoleptiques souhaitées, on voit bien que sa durée est très longue et que sa mise en oeuvre ne peut que se faire selon un mode discontinu du fait de l'étape de fermentation. La présente invention a donc pour objet d'obvier aux inconvénients de l'art antérieur et de proposer un nouveau procédé de préparation de produits alimentaires à durée de conservation contrôlée dont le traitement est de durée courte et dégrade peu les qualités organoleptiques originelles des produits traités, les améliorant par rapport aux techniques traditionnelles, tout en leur - 3 conférant une capacité de conservation conforme aux exigences normatives et en particulier de conservation à température ambiante de plusieurs mois. A cet égard, le procédé selon l'invention est 5 remarquable en ce qu'il comporte successivement : - une étape de mise en condition du produit consistant à homogénéiser la température du produit à une température comprise entre 25 et 65°C ; - une étape de traitement thermique par chauffage 10 ohmique à 70-121°C suivie d'un chambrage pendant 0,5 à 5 minutes ; - une étape de refroidissement visant à ramener la température du produit à une température inférieure à 30°C. Les essais réalisés ont mis en évidence que les 15 qualités gustatives et visuelles des produits traités étaient d'un niveau nettement supérieur à celles obtenues lors d'un traitement thermique traditionnel en batch de cuisson. On comprend bien que les parois dans la zone de chauffage ohmique restant froides, les phénomènes de 20 gratinage sont évités. En outre, les contrôles de stabilité microbiologique réalisés ont confirmé l'efficacité du traitement thermique par chauffage ohmique et sa stabilité dans le temps. Il va de soi que selon la nature du traitement 25 thermique visé (pasteurisation ou stérilisation) la température et la durée de l'étape de chauffage ohmique, et surtout la durée de l'étape de chambrage, seront ajustées en conséquence. En effet, l'étape de chambrage permet de maintenir le produit chauffé à une température élevée 30 prédéfinie suite à sa sortie du dispositif de chauffage ohmique, renforçant l'effet antiseptique du procédé et permettant, si nécessaire, d'atteindre plus facilement les valeurs stérilisatrices (Fo) ou pasteurisatrices (VP) requises par les normes alimentaires en fonction des - 4 - produits traités et de leur destination et des durées de conservation v__sées. On sait que la conductivité électrique des aliments et produits alimentaires est habituellement comprise entre 0,001 et 60 Siemens/minute. On a constaté avec surprise que le procédé selon l'invention permettait de traiter, sans changements de paramètres dans la conduite du procédé, des produits alimentaires présentant une conductivité électrique indifféremment comprise dans une plage de l0 valeurs Smin-Smax, le rapport Smax sur Smin étant égal à 40. Ce procédé permet donc avantageusement de préparer une gamme étendue de produits, allant de la préparation à base de morceaux de fruits ou de fruits entiers aux sauces avec morceaux de légume et de viande, en passant par des 15 préparations d'herbes aromatiques. En outre, il s'est également avéré que le procédé était applicable à des produits alimentaires contenant une proportion de particules solides supérieure à 65%. On mesure bien tout l'intérêt de cette caractéristique 20 permettant de fournir des préparations alimentaires de type fruits coupés ou entiers constituées d'une proportion majoritaire absolue de particules solides pouvant aller jusqu'à 95%. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, 25 les étapes suivant l'étape de mise en condition sont réalisées en mode continu. Le procédé selon l'invention permet donc de traiter des volumes importants de produits alimentaires, avec des temps de traitement très courts, inférieurs à l'heure, et de préférence de l'ordre d'une 30 vingtaine de minutes. La première étape de mise en condition aura une durée comprise entre 5 et 30 minutes et vise à assurer par brassage et chauffage une homogénéité optimale du produit, - 5 tant en terme de température que de composition, avant le traitement thermique. Selon une variante de l'invention, l'étape de mise en condition comporte une phase de désaération sous vide partiel. Cette phase optionnelle permet avantageusement d'améliorer l'homogénéité du produit et donc l'efficacité du chauffage par voie ohmique. L'étape de chauffage ohmique permet d'appliquer au produit à traiter une élévation de température assez forte (de l'ordre d'une cinquantaine de degrés Celsius) en un temps très court, de l'ordre de la seconde, au plus de quelques secondes. De préférence, l'étape de refroidissement vise à ramener la température des produits alimentaires traités à une température de 25°C. Cette étape de refroidissement est courte, inférieure à 5 minutes. Enfin, à l'issue de la ligne de traitement thermique, on pourra réaliser un conditionnement aseptique des produits traités, par exemple par mise sous poche aseptique fabriquée dans un matériau polymérique synthétique alimentaire. Les essais menés laissent présager une durée de conservation de 18 à 24 mois. Un autre objet de l'invention est un système de mise en œuvre du précédent procédé. Selon une caractéristique de l'invention, ce système comporte au moins une cuve de mélange chauffante à double enveloppe, reliée à une pompe à vide, destinée à la mise en condition des produits à traiter et une ligne de traitement thermique continu comportant une trémie d'alimentation, un ensemble de chauffage ohmique, constitué d'au moins une unité tubulaire de chauffage alimentée par au moins un générateur électrique, un chambreur tubulaire, des moyens de refroidissement, une conditionneuse aseptique, une pompe - 6 et un réseau tubulaire afin d'assurer la progression des produits à traiter dans la ligne. Selon une variante préférée de l'invention, les moyens de refroidissement comportent un double échangeur 5 refroidisseur à surface raclée interne. On a réalisé une installation pilote dans laquelle la cuve de mélange a un volume de 500L, le mélange étant effectué par des agitateurs horizontaux. Le transfert entre la cuve de mélange dans laquelle 10 la mise en condition du produit est réalisée et la ligne de traitement continu pourra s'effectuer par tout moyen approprié comme par exemple des bacs en matière plastique répondant aux normes alimentaires. Dans la ligne de traitement thermique continu de 15 l'installation pilote réalisée, toute la tuyauterie présente un diamètre interne de 2 pouces ; la circulation des produits est assurée par une pompe à double piston alternatif d'une capacité de 200 à 1200kg/h ; l'ensemble de chauffage ohmique consiste en deux modules de chauffage 20 ohmique constituées chacun de deux tubes d'un diamètre de 2 pouces et de 75cm de long, alimentés par un générateur ; la ligne comporte 4m de tube de chambrage isolé ; l'échangeur refroidisseur à surface raclée a une surface d'échange de lm2 et est du type à vitesse variable. 25 Avec ces caractéristiques matérielles, les essais de traitement réalisés ont pu être menés à un débit de 300L/h. Bien entendu, l'Homme de l'art est à même de dimensionner le système de mise en œuvre en fonction de la capacité de traitement souhaitée sans pour autant sortir du cadre de la 30 présente invention. Enfin il va de soi que si le procédé de préparation d'un produit alimentaire à longue conservation selon l'invention est particulièrement applicable à des produits alimentaires dits intermédiaires à base de fruits et /ou - 7 - légumes, il ne s'agit que d'une illustration particulière en aucun cas limitative des domaines d'application de l'invention.5 REVENDICATIONS 1 - Procédé de préparation d'un produit alimentaire à durée de conservation contrôlée caractérisé en ce qu'il comporte successivement : -une étape de mise en condition du produit consistant 5 à homogénéiser la température du produit à une température comprise entre 25 et 65°C ; - une étape de traitement thermique par chauffage ohmique à 70-121°C suivie d'un chambrage pendant 0,5 à 5 minutes ; 10 - une étape de refroidissement visant à ramener la température du produit à une température inférieure à 30°C. 2 - Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que les étapes suivant l'étape de mise en 15 condition sont réalisées en mode continu. 3 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'étape de mise en condition comporte une phase de désaération sous vide 20 partiel. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte après l'étape de refroidissement une étape de conditionnement aseptique 25 du produit traité. - Système pour la préparation d'un produit alimentaire à longue conservation destiné à mettre en oeuvre le procédé selon l'un quelconque des revendications 30 précédentes caractérisé en ce qu'il comporte une cuve au moins de mélange chauffante à double enveloppe, reliée à une pompe à vide, destinée à la mise en condition des produits à traiter et une ligne de traitement thermique- 9 - continu comportant une trémie d'alimentation, un ensemble de chauffage ohmique, constitué d'au moins une unité tubulaire de chauffage alimentée par au moins un générateur électrique, un chambreur tubulaire, des moyens de refroidissement, une conditionneuse aseptique, une pompe et un réseau tubulaire afin d'assurer la progression des produits à traiter dans la ligne. 6 - Système selon la revendication précédente caractérisé en ce que les moyens de refroidissement comportent un échangeur refroidisseur à double surface raclée interne. 7 - Application du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 au traitement de produits ou préparations alimentaires contenant une proportion de particules solides supérieure à 65%. 8 - Application du procédé selon l'une quelconque des 20 revendications 1 à 4 au traitement de produits alimentaires dits intermédiaires à base de fruits et /ou de légumes.