Brevet FR3024330A1 — publié le 20160205

PROCEDE AMELIORE DE TRAITEMENT DE GRAINES ALIMENTAIRES POUR L'ELIMINATION DES INSECTES, INSTALLATION ASSOCIEE Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine du traitement de graines alimentaires pour l'élimination des insectes. L'objectif est l'extermination des insectes (tels que les Charançons ou les bruches) dans une production de graines 10 sèches (tels que les légumineuses de bouche) sans utiliser de composés chimiques, et permettant ainsi à des productions de graines ayant obtenu le label « bio de conserver ce label après extermination des insectes 15 Etat de la technique Il est connu du document US 4 416 908 de faire subir à des graines de riz ou de maïs infestées par des insectes, une réduction de pression (46 mbar) et une exposition à des micro 20 ondes (entre 102 MHz et 104 MHz) avec une densité de puissance de l'ordre de 0.25 watt.cm3 durant une durée suffisante pour tuer insectes et larves présents dans les graines (10 min), sans que la température de celles-ci ne dépasse les 49°C. Cette méthode permet d'éliminer 95 % des larves et 25 insectes adultes tels que les charançons, les perceurs de céréales et les alucites de grain. Inconvénients des solutions de l'art antérieur 30 L'installation mettant en oeuvre ce procédé est décrite dans le document US 4 015 341. Elle présente une forme général cylindrique et est disposée verticalement de façon à définir une partie supérieure de stockage des graines à traiter, une partie inférieure de délivrance des graines traitées, et une 35 partie centrale formant une enceinte de réaction le long de -2 laquelle sont disposés plusieurs dispositif d'émission de micro-ondes transversalement à cette enceinte. Cette installation est refermée par des plaques supérieure et inférieure assurant son étanchéité pour que le vide soit crée de façon homogène dans l'ensemble des parties supérieure de stockage, enceinte de réaction et partie inférieure de refoulement. Une roue de délivrance des grains traités est interposée entre la partie centrale de traitement et la partie inférieure 10 de délivrance des grains traités. Sa vitesse de rotation est fixée en fonction d'un temps de séjour optimal prédéfini pour que les graines transitant le long des dispositifs d'émission de micro-ondes puissent être débarrassées des insectes et des larves qu'elles comportent, une fois qu'elles atteignentla 15 partie inférieure de délivrance des graines traitées. Une fois que l'ensemble des graines initialement disposé dans la partie supérieure de stockage, a atteint suite à son traitement, la partie inférieure de délivrance, l'enceinte est ramenée à la pression atmosphérique avant que les plaques 20 d'étanchéité ne soient ouvertes. Une fois le contenu de l'enceinte vidé, d'autres graines sont introduites dans la partie supérieure, les plaques d'étanchéité étant refermées, le vide est recrée à l'intérieur de l'enceinte. 25 Si cette installation et le procédé associé donnent une relative satisfaction en matière de destruction des insectes et de leurs larves, leur capacité de traitement des graines est limitée à la taille réduite de la partie supérieure de stockage, ce qui impacte sur leur vitesse de traitement qui 30 s'en retrouve d'autant moins importante. Solutions apportée par l'invention Afin de remédier à cet inconvénient, la présente 35 invention propose une installation pour le traitement de graines alimentaires pour l'élimination des insectes, comprenant : - une partie d'admission des graines à traiter, - une partie de délivrance des graines traitées et - une enceinte de réaction interposée entre les parties d'admission et de délivrance, un générateur d'émission d'ondes radiofréquence dans l'enceinte de réaction, et - des moyens de mise sous vide de l'enceinte de réaction, caractérisée en ce qu'elle comprend deux systèmes d'acheminement étanches interposés respectivement entre la partie d'admission et l'enceinte de réaction, et entre l'enceinte de réaction et la partie de délivrance, les moyens de mise sous vide assurant la mise sous vide de l'enceinte sans celle des parties d'admission ou de délivrance de l'installation qui peuvent être respectivement reliées à un dispositif d'approvisionnement continu en graines à traiter et un dispositif de prélèvement continu de graines traitées. Selon d'autres caractéristiques intéressantes de l'invention : - le système d'acheminement étanche comprend un rotor à encoche étanche, - le système d'acheminement étanche comprend un sas 25 étanche, elle comprend une vis sans fin d'une longueur prédéterminée permettant une étanchéité de l'enceinte de réaction, - elle comprend une antenne d'émission d'ondes 30 radiofréquence disposée au coeur de ladite enceinte, ladite enceinte étant métallique, - elle comprend une antenne d'émission d'ondes radiofréquence disposée au coeur de ladite enceinte, ladite enceinte étant métallique, -4- - elle s'étend suivant un axe longitudinal, en ce que le passage des graines le long de l'enceinte de réaction est axial et en ce que l'antenne est placée axialement dans le flux de passage des graines.L'invention concerne également un procédé de traitement de graines alimentaires pour l'élimination des insectes, de leurs larves et de leurs oeufs, comportant : - une étape d'introduction des graines à traiter dans une partie d'admission d'une installation de traitement, - une étape de traitement des graines par le vide et par des ondes radiofréquences dans une enceinte de réaction située en aval de la partie d'admission interposée entre les parties d'admission et de délivrance, - une étape de refoulement des graines traitées dans une 15 partie de délivrance de l'installation et caractérisée en ce d'acheminement des graines qu'elle comprend une étape entre la partie d'admission et l'enceinte de réaction à travers un premier système d'acheminement étanche, et une étape d'acheminement des 20 graines entre l'enceinte de réaction et la partie de délivrance à travers un deuxième système d'acheminement étanche, les moyens de mise sous vide assurant la mise sous vide de l'enceinte sans celle des parties d'admission ou de délivrance de l'installation qui peuvent être respectivement 25 reliées à un dispositif d'approvisionnement continu en graines à traiter et un dispositif de prélèvement continu de graines. Avantageusement, il comporte en outre des moyens pour la formation d'un plasma par interaction d'une phase gazeuse 30 contenue dans l'enceinte de réaction avec le rayonnement radiofréquence. Les moyens sont constitués par l'injection d'un gaz ionisable. Les moyens sont constitués par un contrôle de 35 l'hygrométrie de l'enceinte de réaction. -5 La fréquence du champ radiofréquence est comprise entre 20 MHz et 1 GHz, de préférence entre 20 MHz et 99 MHz et plus préférentiellement entre 20 MHz et 40 MHz. Description détaillée d'un exemple non limitatif de réalisation La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, concernant un exemple non limitatif 10 de l'invention, se référant aux dessins annexés où : de face illustrant réalisation d'une mettant en oeuvre le - la figure 1 représente une vue schématiquement un premier mode de installation d'extermination des insectes 15 procédé selon l'invention - la figure 2 représente une vue schématiquement un deuxième mode de installation d'extermination des insectes procédé selon l'invention 20 - la figure 3 représente une vue schématiquement un troisième mode de installation d'extermination des insectes procédé selon l'invention. de face illustrant réalisation d'une mettant en oeuvre le de face illustrant réalisation d'une mettant en oeuvre le 25 L'installation et le procédé selon l'invention ont pour objectif une destruction des insectes et larves présents à l'extérieur comme à l'intérieur des graines, satisfaisante (plus de 95 % de destruction) et ne changeant pas outre mesure les propriétés des graines alimentaires (taux d'humidité, 30 goût, couleur). Il a également pour avantage de respecter les contraintes de traitement non chimique des insectes, nécessaire pour une application dans le domaine des cultures biologiques. - Le procédé selon l'invention permet l'extermination des insectes, de leurs larves et de leurs oeufs, contenus dans des graines alimentaires, en utilisant le principe de la mise sous vide relativement poussé, combinée avec un rayonnement de type Radio Fréquence, afin d'élever la température des insectes (eau et graisse qu'ils contienntent) sans élever trop celle des graines. Ces deux actions auront pour effet d'éliminer l'eau sous forme liquide et de la transformer en phase gazeuse, permettant ainsi son extraction des différents organismes vivants, et notamment ceux liés aux différents stades de développement des insectes, et simultanément, d'élever la température des insectes vers 50 à 60 °C afin de détruire les molécules de type protéinique. L'action des ondes RF est dans ce cas plus ciblée sur les insectes et doit éviter de trop déshydrater les graines et grains afin de garder au maximum leur poids initial. Ce vide aura des valeurs comprises, par exemple, entre 10-3 et 10 mbars. L'action des ondes RF aura aussi pour but de créer un plasma, soit directement par l'intermédiaire de la vapeur d'eau émise par le contenu de la chambre (Graines et insectes) soit par l'intermédiaire d'un gaz plasmagène injecté dans la chambre à cet escient. Ce transfert dans l'enceinte soumise au vide et aux rayonnements RF et au plasma s'effectuera de manière continue dans la mesure du possible. L'enceinte pourra ainsi être maintenue sous vide pendant le temps de transfert et de traitement des légumineuses ou des 30 graines. Cela permettra de simplifier l'équipement et d'augmenter la rapidité du procédé. Installation L'installation pour le traitement de graines alimentaires pour l'élimination des insectes, selon l'invention comprend conformément aux figures 1 à 3 : - une partie d'admission des graines à traiter 2, - une partie de délivrance des graines traitées 3 et - une enceinte de réaction 4 interposée entre les parties d'admission 2 et de délivrance 3, - un générateur 6 d'émission d'ondes radiofréquence dans l'enceinte de réaction à travers une antenne radiofréquence 8, et - des moyens de mise sous vide 7 de l'enceinte de réaction 4. L'installation comprend en outre deux systèmes d'acheminement étanches 10, 11 interposés respectivement entre la partie d'admission et l'enceinte de réaction, et entre l'enceinte de réaction et la partie de délivrance. La présence de ces systèmes d'acheminement étanches 10, 11 permet aux moyens de mise sous vide 7 d'assurer la mise sous vide de l'enceinte de réaction 4 sans celle des parties d'admission 2 ou de délivrance 3 de l'installation qui peuvent ainsi être respectivement reliées à un dispositif d'approvisionnement continu en graines à traiter et à un dispositif de prélèvement continu de graines traitées. La vitesse d'acheminement des graines par ces systèmes 25 d'acheminement pourra en outre être réglée de façon automatisée pour un traitement en continu des graines. Mode de réalisation des systèmes d'acheminement sous 1a forme de vis sans fin (figure 2) 30 Un dispositif possible serait constitué d'une enceinte à vide et soumise au rayonnement RF, alimentée en légumineuses à traiter par l'intermédiaire d'une vis sans fin 12. L'étanchéité au vide serait effectuée par le produit à traiter lui-même au sein de la vis sans fin. Une longueur suffisante 35 de vis permettant de 'chicaner' suffisamment le trajet de - 8 - l'air pour éviter qu'il n'arrive jusque dans l'enceinte. Le même type de système d'acheminement étanche sera utilisé pour l'extraction sous la forme d'une autre vis sans fin 12. La vitesse de rotation des deux vis sans fin 12 pourra être ajustée pour assurer un temps de séjour optimal des graines au sein de l'enceinte de réaction. Mode de réalisation des systèmes d'acheminement sous la forme de sas (figure 1) Conformément à la figure 1, les systèmes d'acheminement étanches peuvent selon un autre mode de réalisation, prendre la forme de sas, reliés par deux canalisations respectives, au système de pompage de l'enceinte de réaction. Les deux vannes 15 séparant l'enceinte de réaction 4 du sas d'admission 10 et du sas de délivrance 11 pourront être commandées pour assurer un temps de séjour optimal des graines au sein de l'enceinte de réaction. Mode de réalisation des systèmes d'acheminement sous la forme de rotors à encoches (figure 3) Conformément à la figure 1, les systèmes d'acheminement étanches peuvent selon un autre mode de réalisation, prendre la forme de rotors à encoches 14. Chaque rotor 14 pourra présenter en section transversale une forme circulaire et comporter des encoches réalisées à partir de sa surface et dont le volume interne définira un volume d'accueil de graines. Ce rotor est logé dans un compartiment de forme complémentaire et sa paroi dépourvue d'encoches 17 viendra frotter de façon étanche sur la paroi interne du logement lors de sa rotation. L'on peut prévoir un rotor à trois encoches disposées relativement les unes aux autres de sorte que lorsque l'une des encoches 18 est en communication avec la sortie de la partie d'admission des graines 2, une autre encoche 20 est en communication avec l'entrée de l'enceinte de réaction 4, et une encoche intermédiaire 19 est en communication avec le dispositif de pompage 7 de l'enceinte de réaction 7 par un conduit propre 22. On peut éventuellement prévoir une quatrième encoche 21 en face de l'encoche intermédiaire 19 dans la configuration ci-dessus. La vitesse de rotation des deux rotors 14 pourra être ajustée pour assurer un temps de séjour optimal des graines au sein de l'enceinte de réaction. Réalisation de l'antenne radiofréquence L'antenne d'émission d'ondes radiofréquence pourra être disposée au coeur de l'enceinte de réaction qui est alors métallique. Dans le mode de réalisation illustré, et particulièrement avantageux, le transfert des graines s'effectue de façon gravitaire et la partie d'admission, l'enceinte de réaction et la partie de délivrance s'étendent successivement le long d'un axe longitudinal. L'antenne est alors avantageusement placée axialement dans le flux de passage des graines. Génération d'un plasma L'installation selon l'invention peut combiner l'action douce de destruction des insectes permise par la combinaison « vide et ondes radiofréquence » avec l'action de stérilisation par plasma. A cet effet, l'installation peut comprendre des moyens pour la formation d'un plasma par interaction d'une phase gazeuse contenue dans l'enceinte de réaction avec le 30 rayonnement radiofréquence. Ces moyens peuvent être constitués par l'injection d'un gaz ionisable ou par un contrôle de l'hygrométrie de l'enceinte de réaction, le plasma étant alors généré par la 35 vapeur d'eau de l'enceinte. -10- Un exemple d'application, à partir d'une demande réelle et pour un marché existant, est l'extermination des charançons dans des légumineuses de type lentille ou pois. Cette invention peut éventuellement, et après adaptation si nécessaire notamment en termes de durée de séjour des graines au sein de l'enceinte, de fréquence RF utilisée, et du vide appliqué dans l'enceinte de réaction, être utilisée pour la destruction d'autre types d'organismes dans d'autres types de produits. Les radiofréquences comprises entre 20 MHz et 40 MHz se sont révélées particulièrement avantageuses pour le traitement des charançons des lentilles issues de l'agriculture biologique. Des fréquences de 20 à 99 MHz présentent l'avantage pour de nombreuses graines alimentaires, de traiter convenablement les insectes (destruction de plus de 95 % des individus adultes et larvaires) tout en conservant l'hydratation originelle des graines alimentaires. Des fréquences de 20 MHz à 1 GHz traitent également convenablement les insectes sans trop modifier les propriétés des graines alimentaires. REVENDICATIONS1. Installation pour le traitement de graines 5 alimentaires pour l'élimination des insectes, comprenant : - une partie d'admission des graines à traiter, - une partie de délivrance des graines traitées et - une enceinte de réaction interposée entre les parties d'admission et de délivrance, 10 - un générateur d'émission d' ondes radiofréquence dans l'enceinte de réaction, et - des moyens de mise sous vide de l'enceinte de réaction, caractérisée en ce qu'elle comprend deux systèmes d'acheminement étanches interposés respectivement entre la 15 partie d'admission et l'enceinte de réaction, et entre l'enceinte de réaction et la partie de délivrance, les moyens de mise sous vide assurant la mise sous vide de l'enceinte sans celle des parties d'admission ou de délivrance de l'installation qui peuvent être respectivement reliées à un 20 dispositif d'approvisionnement continu en graines à traiter et un dispositif de prélèvement continu de graines traitées. 2. Installation pour le traitement de graines alimentaires selon la revendication 1, caractérisée en ce que 25 le système d'acheminement étanche comprend un rotor à encoche étanche. 3. Installation pour le traitement de graines alimentaires selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce 30 que le système d'acheminement étanche comprend un sas étanche. 4. Installation pour le traitement de graines alimentaires selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une vis sans fin d'une-12- longueur prédéterminée permettant une étanchéité de l'enceinte de réaction. 5. Installation selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une antenne d'émission d'ondes radiofréquence disposée au coeur de ladite enceinte, ladite enceinte étant métallique. 6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en 10 ce qu'elle s'étend suivant un axe longitudinal, en ce que le passage des graines le long de l'enceinte de réaction est axial et en ce que l'antenne est placée axialement dans le flux de passage des graines. 15 7. Procédé de traitement de graines alimentaires pour l'élimination des insectes, de leurs larves et de leurs oeufs, comportant : - une étape d'introduction des graines à traiter dans une partie d'admission d'une installation de traitement, 20 - une étape de traitement des graines par le vide et par des ondes radiofréquences dans une enceinte de réaction située en aval de la partie d'admission interposée entre les parties d'admission et de délivrance, - une étape de refoulement des graines traitées dans une 25 partie de délivrance de l'installation et caractérisée en ce qu'elle comprend une étape d'acheminement des graines entre la partie d'admission et l'enceinte de réaction à travers un premier système d'acheminement étanche, et une étape d'acheminement des 30 graines entre l'enceinte de réaction et la partie de délivrance à travers un deuxième système d'acheminement étanche, les moyens de mise sous vide assurant la mise sous vide de l'enceinte sans celle des parties d'admission ou de délivrance de l'installation qui peuvent être respectivement-13- reliées à un dispositif d'approvisionnement continu en graines à traiter et un dispositif de prélèvement continu de graines. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce 5 qu'il comporte en outre des moyens pour la formation d'un plasma par interaction d'une phase gazeuse contenue dans l'enceinte de réaction avec le rayonnement radiofréquence. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce 10 que les moyens sont constitués par l'injection d'un gaz ionisable. 10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que les moyens sont constitués par un contrôle de 15 l'hygrométrie de l'enceinte de réaction. 11. Procédé selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que la fréquence du champ radiofréquence est comprise entre 20 MHz et 1 GHz, de préférence entre 20 MHz et 20 99 MHz et plus préférentiellement entre 20 MHz et 40 MHz.