Brevet FR3029123A1 — publié le 20160603

La présente invention concerne le domaine des procédés et installations de lavage de produits alimentaires, et notamment de végétaux tels les salades, mais aussi le persil, les pommes, etc, lavages visant notamment à obtenir une désinfection des produits ainsi traités. On sait que la littérature concernant de tels traitements de produits alimentaires est extrêmement abondante, et qu'aujourd'hui, le chlore sous ses différentes formes (forme gazeuse, hypochlorites de sodium ou de calcium (eaux de javel)), est le principal agent de désinfection autorisé en Europe. Dans ces procédés connus de lavage à l'eau chlorée (ou bromée), les produits passent dans un ou plusieurs bains de lavage successifs, bains où, pour améliorer l'efficacité du lavage, on utilise couramment une agitation de l'eau du bain, typiquement réalisée par l'injection d'air comprimé dans la solution. Cette agitation a notamment pour rôle de décrocher les impuretés et autres charges organiques des produits à traiter, mais également de renouveler les molécules de désinfectant à la surface de ces produits pour augmenter ainsi le transfert désinfectant/produit et améliorer l'efficacité du lavage. Les produits, par exemple les salades, progressent à l'intérieur du ou des bains généralement par l'utilisation de roues d'entrainement. Les hypochlorites sont d'utilisation simple mais exigent en revanche une régulation des doses très délicate. On sait en effet que cette régulation s'effectue en particulier en fonction de la qualité et du pH de l'eau, leur utilisation augmentant le pH de l'eau dans laquelle ils sont ajoutés, alors que de façon bien connue, l'efficacité des hypochlorites pour la désinfection est beaucoup plus importante à pH neutre ou très légèrement acide. Ceci rend en pratique nécessaire, dans ce domaine technique, de réguler le pH de l'eau typiquement entre 6,5 et 7. On rappellera que ce phénomène s'explique très simplement par le 30 calcul des espèces présentes en fonction du pH: pour exemple dans une eau donnée à une température de 10°C, température usuellement utilisée dans le lavage de végétaux, le pourcentage de la forme HCLO est de 98% à pH 6.0, de 83% à pH 7 et uniquement de 33% à pH 8.0. Ces valeurs justifient pleinement le pH cible de lavage situé entre 6,5 et 7 permettant d'avoir entre 80 et 95% d'espèces actives. Néanmoins on constate en pratique que, le plus souvent, les industriels de ce secteur : - soit ne contrôlent que ponctuellement le pH et la teneur en chlore de leurs eaux, ce qui conduit à observer sur une même ligne de lavage des teneurs en chlore pouvant varier dans une large gamme autour de la teneur souhaitée, ce qui peut entraîner des non-conformités en terme de qualité microbiologique des produits finaux ; - soit ajoutent dans leurs eaux de lavage un acide, couramment de l'acide acétique, pour contrôler ce pH. Cet ajout d'acide présente néanmoins les inconvénients suivants : - l'augmentation de la charge carbonée (pollution) de l'eau de lavage pour son traitement avant rejet dans le milieu naturel. - le risque de relargage de chlore gazeux, avec les conséquences en résultant en termes de sécurité pour le personnel. La présente invention vise à apporter une solution technique aux problèmes ci-dessus exposés, en permettant notamment : - d'éviter les inconvénients liés à la présence des acides de l'art antérieur ; - de maintenir d'excellentes performances de désinfection voire d'améliorer ces performances par rapport aux cas où cette industrie ne procède pas à l'ajout d'acides. Comme on le verra plus en détails dans ce qui suit, les travaux menés à bien par la Demanderesse ont permis de démontrer qu'il était possible d'atteindre de tels objectifs par la mise en oeuvre concomitante ou successive à l'ajout du désinfectant chloré (ou bromé), de CO2 gazeux, ceci en pouvant se passer de l'intervention d'un acide dans le procédé. Ces travaux ont en effet permis de démontrer que le CO2 améliore l'efficacité du désinfectant, dans un véritable couplage entre le CO2 et le désinfectant, ceci malgré l'absence de l'acide. On peut résumer les avantages de ce couplage de la façon suivante : - on accroit le pouvoir désinfectant de l'hypochlorite. - de ce fait, on optimise le coût global du traitement par le fait que l'on observe une diminution de la quantité de désinfectant requise, on élimine les coûts annexes de gestion des risques liés à la sécurité de la manipulation d'acides et ici également du risque de libération de chlore gazeux, pour finir des risques de corrosion. - on améliore la sécurisation de l'ensemble de l'installation : par l'absence d'addition d'acides forts tels que H2SO4 ou HCI par exemple, qui en cas d'ajouts trop importants, même accidentels, génèrent dés un pH Comme indiqué plus haut : - selon un des modes de mise en oeuvre de l'invention, la solution de lavage est obtenue par l'ajout concomitant de l'agent chloré ou bromé et du 5 CO2 gazeux. - selon un autre des modes de mise en oeuvre de l'invention, la solution de lavage est obtenue par l'ajout en premier lieu de l'agent chloré ou bromé suivi ensuite de l'ajout du CO2 gazeux. Dans ce cas, l'addition de l'agent chloré ou bromé va augmenter le pH de la solution, pH que l'on ajustera alors avec 10 l'injection du CO2. - selon un autre des modes de mise en oeuvre de l'invention, la solution de lavage est obtenue par l'ajout en premier lieu du CO2 gazeux suivi ensuite de l'ajout de l'agent chloré ou bromé. - selon un autre des modes de mise en oeuvre de l'invention, la solution 15 de lavage est obtenue par l'ajout en continu de l'agent chloré ou bromé et du CO2 gazeux et l'on procède à une régulation du pH de la solution par une mesure de ce pH et une rétroaction sur le débit d'arrivée du CO2 gazeux, et également, le cas échéant, sur le débit d'arrivée de l'agent chloré ou bromé. 20 L'invention concerne également une installation de traitement de produits alimentaires, notamment de végétaux, du type réalisant une mise en contact du produit avec une solution de lavage qui comporte un agent de désinfection chloré ou bromé, comportant : - un ou plusieurs bacs de lavage successifs destiné(s) à contenir la 25 solution ; - des moyens d'injection, dans le ou les bacs, d'un agent désinfectant chloré ou bromé ; se caractérisant en ce qu'elle comprend également des moyens d'injection, dans au moins l'un des dits bacs, de CO2 gazeux. 30 Comme il apparaitra clairement à l'homme du métier, pour des raisons de simplicité de langage on parle dans ce qui précède et ce qui suit de « moyens d'injection dans un bac », qu'il s'agisse d'une injection d'agent chloré ou bromé ou bien d'une injection de CO2, ce que l'on doit comprendre de la façon suivante : - l'agent chloré ou bromé : cet agent est liquide, il peut être injecté dans le bac lui-même (en n'importe quelle position et notamment au sein de la solution de lavage proprement dite) ou dans une boucle de recirculation de la solution de lavage du bac vers le bac considéré. - le CO2: ici encore le CO2, gazeux, peut être injecté en n'importe quelle position du bac et notamment au sein même de la solution en partie basse du bac mais on préférera, pour des questions de meilleur rendement, injecter ce CO2 dans la boucle de recirculation du bac. Et précisément de même, pour des raisons de simplicité de langage on parle dans ce qui précède et ce qui suit de « solution de lavage » pour désigner la phase liquide, présente dans le bac considéré, i.e avant injection de l'agent chloré (ou bromé) et/ou du CO2, après cette ou ces injections, ou encore la phase liquide en contact avec les produits aux différentes phases de séjour de ces produits dans le bac. La figure 1 (unique) annexée illustre un des modes de mise en oeuvre de l'invention, on reconnaît sur cette figure les éléments suivants : - un bac 1 de lavage, avec en sa partie basse la solution de lavage, utilisant ici un agent chloré (en grisé sur la figure). - une boucle de recirculation 2 de l'eau du bac permet de réaliser un brassage, une eau homogène en tout point et un effet mécanique pour le lavage (s'ajoutant à l'effet mécanique de l'injection d'air comprimé dans la solution, injection d'air traditionnellement mise en oeuvre dans cette industrie). - la boucle comprend une pompe 3 et un injecteur 4 dans lequel le CO2 est introduit. Cet injecteur peut être préférentiellement un mélangeur statique équipé d'un piquage latéral permettant l'introduction du CO2. Cet équipement présente certains avantages comme sa facilité de nettoyage, sa perte de charge limitée, sa robustesse. Mais d'autres injecteurs peuvent être utilisés comme des éléments de diffusion poreux, des venturis, etc... Suivant les paramètres de la boucle (vitesse / débit / pression) un simple piquage pour introduire le CO2 dans la boucle peut également être suffisant. - l'agent chloré est injecté dans le bain directement, soit à l'aide d'un débit fixe sans régulation de ce débit, soit à l'aide d'un débit régulé (injection non représentée sur la figure). Le chlore est consommé dans le temps par la matière organique, il y a donc un ajout régulier. - le CO2 gazeux est ici injecté (en provenance de la source 7) dans la boucle de recirculation, au niveau du mélangeur 4, l'injection du CO2 est ici 10 contrôlée par une régulation 6 de type TOR. Le choix d'une vanne proportionnelle, certes plus onéreuse, aurait pu également être fait. - de l'eau neuve est ajoutée en continu dans le bain pour renouveler ce bain en fonction des pertes de liquides inhérentes aux sorties régulières des produits du bain. 15 On illustre dans ce qui suit les résultats obtenus grâce à l'invention, résultats obtenus dans les conditions opératoires suivantes : - les essais visaient à laver (nettoyer) du persil ; - le CO2 était injecté dans la boucle de recirculation d'eau 20 (conformément à ce qui est représenté dans la figure annexée) dont le débit d'eau était de l'ordre de 45 m3/h. En raison de la configuration de la ligne de recirculation et en particulier de son diamètre, cette injection est avantageuse car avec une vitesse moyenne de circulation supérieure à 1 m/s, cette vitesse, même un peu faible, permet 25 liée aux autres paramètres de configuration de maximiser le transfert du CO2 de la phase gaz à l'eau et ce faisant, d'assurer une présence forte du CO2 dans l'eau. - 1 à 3 kg/h de CO2 ont été injectés pour atteindre la valeur de solubilité du CO2 dans l'eau aux conditions opératoires (température, pression 30 atmosphérique) permettant le maintien d'un pH souhaité i.e entre 6,8 et 7. - l'injection de CO2 était ajustée par une mesure en ligne de pH. La quantité de chlore résiduel a été mesurée et ajustée en continue (valeur ajustée à 56 mg/1) grâce à un chloromètre monté en ligne. - grâce à l'ajout du CO2, il a été possible, pour une même dose de désinfectant chloré, d'accroitre très significativement la désinfection, à savoir de l'ordre d'un ordre de grandeur en échelle logarithmique. De plus, le rendement de transfert du CO2 est élevé car le maintien du pH aux alentours de 7 a permis à la fois de limiter la quantité de CO2 dissoute (au bénéfice de HCO3-) et à la fois de maximiser la forme acide hypochloreux lors de l'ajout de javel, forme bien connue pour son efficacité de désinfection. REVENDICATIONS1. Procédé de traitement de produits alimentaires, notamment de végétaux, comportant une mise en contact du produit avec une solution de lavage (1) qui comporte un agent de désinfection chloré ou bromé, se caractérisant en ce que : - la solution est dépourvue d'acide ; et - on a procédé à l'injection dans la solution de CO2 gazeux (4, 6, 7). 2. Procédé selon la revendication 1, se caractérisant en ce que la solution de lavage est obtenue par l'ajout concomitant de l'agent chloré ou bromé et du CO2 gazeux : - en une seule fois ; ou - en continu avec une régulation du pH de la solution par une mesure de ce pH et une rétroaction sur le débit d'arrivée du CO2 gazeux, et également, le cas échéant, sur le débit d'arrivée de l'agent chloré ou bromé. 3. Procédé selon la revendication 1, se caractérisant en ce que la solution de lavage est obtenue par l'ajout en premier lieu de l'agent chloré ou bromé suivi ensuite de l'ajout du CO2 gazeux : - en une seule fois ; ou - en continu avec une régulation du pH de la solution par une mesure de ce pH et une rétroaction sur le débit d'arrivée du CO2 gazeux, et également, le cas échéant, sur le débit d'arrivée de l'agent chloré ou bromé. 25 4. Procédé selon la revendication 1, se caractérisant en ce que la solution de lavage est obtenue par l'ajout en premier lieu du CO2 gazeux suivi ensuite de l'ajout de l'agent chloré ou bromé : - en une seule fois ; ou 30 - en continu avec une régulation du pH de la solution par une mesure de ce pH et une rétroaction sur le débit (6) d'arrivée du CO2 gazeux,et le cas échéant également sur le débit d'arrivée de l'agent chloré ou bromé. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, se caractérisant en ce que l'on procède à une recirculation de la solution, grâce à une boucle de recirculation (2) de la solution, contenue dans au moins un bac de lavage (1), et en ce que : - la boucle de recirculation comprend un mélangeur (4), par exemple un mélangeur statique, et le CO2 gazeux est injecté dans la boucle au niveau du mélangeur ; - l'injection du CO2 est contrôlée par une vanne (6) de type TOR ou de type vanne proportionnelle ; - on régule le pH de la solution par une mesure de ce pH et une rétroaction sur le débit (6) d'arrivée du CO2 gazeux, et le cas échéant également sur le débit d'arrivée de l'agent chloré ou bromé. 6. Installation de traitement de produits alimentaires, notamment de végétaux, du type réalisant une mise en contact du produit avec une solution de lavage qui comporte un agent de désinfection chloré ou bromé, comportant : - un ou plusieurs bacs (1) de lavage successif(s) destiné(s) à contenir la solution ; - des moyens d'injection, dans le ou les bacs, d'un agent désinfectant chloré ou bromé ; se caractérisant en ce qu'elle comprend également des moyens d'injection (4, 6, 7) dans au moins l'un des dits bacs de CO gazeux.