Brevet FR3034674A1 — publié le 20161014

PROCEDE DE DEBACTERISATION EN CONTINU A L'OZONE AVEC UN TUBE VIBRE La présente invention concerne un procédé de débactérisation en continu à l'ozone de produits se présentant sous forme de solides divisés. Les produits divisés sont notamment, bien que non exclusivement, des produits alimentaires tels qu'épices, herbes, aromates, légumes déshydratés, fruits secs, produits laitiers en poudre ou encore les plantes aromatiques ou médicinales. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE De par ses propriétés décontaminantes et stérilisantes, l'ozone est aujourd'hui couramment 15 utilisé dans le domaine de la débactérisation de produits alimentaires. Les dispositifs actuels de débactérisation à base d'ozone présentent usuellement une enceinte dans laquelle on vient agencer le produit à traiter avant 20 d'y introduire de l'ozone. On laisse alors reposer le produit jusqu'à plusieurs heures dans cette atmosphère ozonisée avant de retirer le produit. Toutefois, il s'avère que la simple immersion des grains dans une atmosphère ozonisée ne permet pas 25 toujours d'obtenir une débactérisation suffisamment importante. Pour améliorer la débactérisation, il a ainsi été mis au point des dispositifs dans lequel le produit est mis en contact avec l'ozone à différentes reprises. 30 On donnait ainsi le dispositif appelé « Oxygreen » (marque déposée) décrit dans le livre « Ozone in Food Processing » écrit par Colm O'Donnell, Brijesh K. Tiwari, P. J. Cullen et Rip G. Ride et publié par John Wiley & Sons. Le dispositif « Oxygreen » permet le 3034674 2 traitement de grains destinés à être utilisés pour la fabrication de farines. Les grains sont placés dans une enceinte comportant une zone de traitement à l'ozone en partie basse et une vis sans fin assurant une remontée 5 du produit à traiter de ladite partie basse à la partie haute de l'enceinte : le produit s'écoule ainsi naturellement de la partie haute à la partie basse pour atteindre la zone de traitement à l'ozone avant d'être remonté par la vis sans fin jusqu'en partie haute où il 10 s'écoule de nouveau en direction de la partie basse: Le produit est ainsi soumis de façon discontinue mais répétitive à l'action de l'ozone lors de son passage dans la partie basse de l'enceinte. Bien qu'un tel procédé permette d'assurer une 15 meilleure débactérisation du produit, il s'avère toutefois relativement délicat à mettre en oeuvre avec notamment un risque d'oxydation du produit par l'ozone. OBJET DE L'INVENTION La présente invention a pour objut de concevoir un 20 procédé de débactérisation d'un produit sous forme de solides divisés qui permette de mieux maîtriser l'action de l'ozone utilisé pour la débactérisation sur le produit. DEFINITION GENERALE DE L'INVENTION 25 Le problème précité est résolu conformément à l'invention grâce à un procédé de débactérisation en continu d'un produit sous forme de solides divisés comportant les étapes de : introduire le produit dans une enceinte 30 fermée dans laquelle règne une atmosphère ozonisée sous pression, convoyer le progiuit dans l'enceinte selon un mouvement continu entre une entrée de l'enceinte et une sortie de l'enceinte de sorte que le produit se trouve 3034674 3 continuellement dans l'atmosphère ozonisée lors de son convoyage dans l'enceinte, le produit étant convoyé dans l'enceinte par des moyens de vibration faisant vibrer l'enceinte, 5 expulser le produit hors de l'enceinte par la sortie de l'enceinte après un unique passage du produit à travers l'enceinte. Ainsi, contrairement aux systèmes antérieurs rappelés plus haut, qui fonctionnent selon une 10 débactérisation à l'ozone de façon discontinue éventuellement répétitive, le procédé selon l'invention met en oeuvre une débactérisation à l'ozone de façon continue : en même temps que le produit est déplacé dans l'enceinte, le produit se trouve continuellement en contact avec l'ozone. L'enceinte dans sa totalité forme donc la zone de traitement à l'ozone. Le produit se retrouve donc convoyé en même temps qu'il est soumis à l'action de l'ozone de telle manière qu'un seul passage du produit dans l'enceinte suffise pour que le produit se retrouve correctement traité. Ceci permet de mieux contrôler le traitement du produit et notamment de mieux gérer l'action de l'ozone sur le produit. On évite ainsi que l'ozone ne vienne oxyder le produit ce qui en détériorerait les aspects visuels, textuels, olfactifs et gustatifs. De façon avantageuse, le procédé selon l'invention permet de limiter le nombre de paramètres devant être réglés pour à la fois assurer la débactérisation du produit et éviter son oxydation par l'ozone ce qui rend ledit procédé plus simple à mettre en oeuvre. Par ailleurs, le procédé selon l'invention permet de réduire les temps de séjour du produit dans l'enceinte. Les inventeurs ont ainsi pu constater que le procédé selon l'invention permettait d'avoir un 3034674 4 temps de séjour du produit dans l'enceinte compris entre une dizaine de minutes et une heure avec en moyenne un temps de séjour du produit dans l'enceinte d'environ vingt minutes. 5 De façon particulière, on injecte de l'ozone pur ou dilué dans de l'air ou de l'eau sur une portion seulement de la longueur de l'enceinte. De façon particulière, on injecte de l'ozone pur ou dilué dans de l'air ou de l'eau dans l'enceinte 10 légèrement en aval de l'entrée de l'enceinte. De façon particulière, on extrait l'ozone résiduel en excès présent dans l'enceinte par une canalisation de sortie légèrement en amont de la sortie de l'enceinte. 15 De façon particulière, on injecte de l'eau dans l'enceinte sensiblement au niveau de l'entrée de l'enceinte. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière 20 de la description qui va suivre et des dessins annexés, concernant une mise en oeuvre particulière de l'invention. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence à la figure unique annexée 25 qui est une vue en coupe longitudinal schématique d'un dispositif de débactérisation permettant de mettre en oeuvre le procédé selon une mise en oeuvre particulière de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE D'UNE MISE EN OEUVRE PARTICULIERE 30 DE L'INVENTION En référence à l'unique figure, le dispositif de débactérisation permettant de mettre en oeuvre le procédé selon la mise en oeuvre particulière de l'invention, comporte une enceinte 1 délimitant un 3034674 5 espace intérieur formant une zone de traitement 2 d'un produit sous forme de solides divisés. L'enceinte 1 s'étend longitudinalement selon un axe X. L'enceinte 1 comporte à une première extrémité 5 une entrée 4 et à une deuxième extrémité une sortie 7. L'enceinte 1 est par exemple en acier inoxydable. L'enceinte 1 est ici conformé en un serpentin s'enroulant autour d'un arbre central 5 du dispositif tout en étant fixé audit arbre central 5, l'arbre 10 central 5 s'étendant également selon l'axe X. Le dispositif comporte en outre des moyens de vibration de l'enceinte 1 afin de provoquer le déplacement du produit de l'entrée 4 de l'enceinte 1 à la sortie 7 de l'enceinte 1. 15 De façon connue en soi, les moyens de vibration comporte un plateau 3 sur lequel est fixé l'arbre central 5 et des moteurs à balourds 6 agencés pour faire vibrer ledit plateau 5 et donc par-là l'arbre central 5 ensemble l'enceinte 8. 20 Le dispositif comporte des moyens d'injection d'ozone dans l'enceinte 1 qui sont ici raccordés à une source d'alimentation 18 en ozone sous pression. Par « ozone » on entend ici tout aussi bien de l'ozone généré à partir d'oxygène pur que de l'ozone généré à 25 partir d'air atmosphérique séché. Du fait que le traitement dans l'enceinte 1 s'effectue sous pression et non à la pression atmosphérique, le dispositif et en particulier l'enceinte 1 sont bien entendu conformés pour supporter la pression régnant à l'intérieur de 30 l'enceinte 1. En particulier, le dispositif comporte un sas hermétique de compression 19 agencé en amont de l'entrée 4 de l'enceinte 1 et commandé par des vannes. De même, le dispositif comporte un sas hermétique de 3034674 6 décompression 20 agencé en aval de la sortie 7 et commandé par des vannes. Les moyens d'injection comportent en l'espèce des buses 21 (dont une partie seulement est visible ici) à 5 qui sont agencées en série. De préférence, les premières buses 21 sont agencées au niveau de la première extrémité de l'enceinte 1 légèrement en aval de l'entrée 4 et les dernières buses 21 sont agencées sensiblement au niveau de la première spire de 10 l'enceinte. De la sorte, il s'avère plus aisé de contrôler l'action de l'ozone sur le produit. Selon une mise en oeuvre particulière de l'invention, le dispositif comporte des moyens de pilotage (non représentés ici) des buses 21 qui sont 15 agencés de sorte que chaque buse 21 soit pilotable de manière individuelle. Ceci permettra encore davantage de mieux contrôler l'action de l'ozone sur le produit. Le dispositif comporte par ailleurs un circuit de purge pour l'extraction de l'ozone en excès dans 20 l'enceinte 1. Le circuit de purge comporte ici une canalisation de sortie 22 agencée au niveau de la deuxième extrémité de l'enceinte 1 et légèrement en amont de la sortie 7 de l'enceinte 1. Le circuit de purge comporte en outre un destructeur d'ozone résiduel 25 23 (tel qu'un brûleur ou un destructeur catalytique) raccordé à la canalisation de sortie 22 pour détruire l'ozone résiduel en excès extrait de l'enceinte 1: Ainsi décrit, l'agencement des buses 21 et de la canalisation de sortie 22 permet une 30 l'ozone circulation de dans l'enceinte 1 de même sens que la circulation du produit dans l'enceinte 1. De la sorte, il s'avère plus aisé de contrôler l'action de l'ozone sur le produit. 3034674 7 Les moyens d'injection et le circuit de purge sont ici agencés pour générer une atmosphère ozonisée dans l'enceinte 1 telle que la masse en ozone présente dans l'enceinte 1 soit comprise entre 2 et 18 grammes par 5 kilogramme de produit présent dans l'enceinte 1. De préférence, les moyens d'injection et le circuit de purge sont agencés pour générer une atmosphère ozonisée dans l'enceinte 1 telle que la masse en ozone présente dans l'enceinte 1 soit sensiblement de 10 grammes par 10 kilogramme de produit présent dans l'enceinte 1. En outre, les moyens d'injection et le circuit de purge sont ici conformés pour générer une atmosphère ozonisée dans l'enceinte 1 présentant une pression comprise entre 0.1 et 1 bar. De préférence, les moyens 15 d'injection et le circuit de purge sont agencés pour générer une atmosphère ozonisée dans l'enceinte 1 de 0.6 bar. Par ailleurs, le dispositif comporte des moyens d'humidification de l'atmosphère ozonisée et par là du 20 produit. Lesdits moyens comportent ici un injecteur d'eau 24 qui est agencé au niveau de la première extrémité 3 de l'enceinte 1 légèrement en aval de l'entrée 4 de l'enceinte 1. L'injecteur d'eau 24 est ici agencé pour se trouver à l'aplomb de certaines des 25 buses 21 d'injection d'ozone. Ceci permet de relativement bien humidifier le produit au moment de son entrée dans l'atmosphère ozonisée. En complément ou en remplacement, selon le caractère hygroscopique du produit, le dispositif peut 30 comprendre des moyens de pré-humidification de manière homogène du produit qui sont agencés en amont de l'entrée 4 du dispositif. De la sorte, pour traiter le produit, on introduit le produit à débactériser dans l'enceinte 1 par 3034674 8 l'entrée 4. Le produit se trouve alors humidifié par l'injecteur d'eau 24 et en contact avec l'ozone présent à l'intérieur de l'enceinte 1. Le produit est ainsi convoyé dans l'enceinte 1 à l'aide des moyens de 5 vibration de l'enceinte 1 avant d'être expulsé par la sortie 7. On constate que tout au long de son unique passage dans l'enceinte 1, le produit convoyé est continuellement en mouvement et soumis à l'atmosphère 10 ozonisée ce qui en favorise le traitement. L'invention permet par ailleurs avantageusement de restreindre le nombre de paramètres permettant de gérer le traitement du produit. Les paramètres sur lesquels il est possible de jouer pour optimiser le traitement 15 sont ainsi : le temps de séjour du produit dans l'enceinte 1 (en agissant sur l'intensité des vibrations émises par les moyens de vibration de l'enceinte 1), le taux d'humidité (en agissant sur les 20 moyens d'humidification), et le pourcentage en masse d'ozone par masse de produit (en agissant sur les moyens d'injection de l'ozone et le circuit de purge). L'association pour la première fois du principe de 25 convoyage continu du produit à une exposition simultanée continue à l'ozone procure de multiples avantages et notamment un meilleur contrôle du traitement du produit ainsi qu'une plus grande rapidité de traitement. 30 On est ainsi parvenu à réaliser un procédé de débactérisation d'un produit par ozone qui ouvre la voie au traitement de produits particulièrement délicats, tels que les épices (poivre, curry, curcuma, etc.,.), herbes, aromates, les légumes déshydratés, les 3034674 9 plantes aromatiques ou médicinales, les fruits secs, les produits laitiers en poudre_ L'invention n'est pas limitée à la mise en oeuvre décrite mais englobe au contraire toute variante 5 entrant dans le cadre de l'invention. Les buses pourront être agencées différemment de ce qui a été décrit. Par exemple, les buses pourront être agencées de sorte à être présentes sur toute la longueur de l'enceinte. Les buses pourront également 10 être présentes uniquement au niveau de la sortie de l'enceinte et le circuit de purge agencé au niveau de l'entrée de l'enceinte de sorte que l'ozone circulera à contre-courant du produit dans l'enceinte. De même, les moyens d'humidification du Produit 15 pourront être différents de ce qui a été décrit. Par exemple, lesdits moyens pourront être agencés en amont de l'entrée de l'enceinte par exemple avant le sas de compression. En complément ou en remplacement, les moyens d'humidification 20 de brumisation agencé longueur de l'enceinte pourront comporter un circuit sur toute ou partie de la pour mieux contrôler le taux d'humidité de l'atmosphère ozonisée régnant dans l'enceinte et donc le taux d'humidité du produit. Les moyens d'humidification du produit pourront 25 projeter de l'eau ozonisée en place de l'eau décrite pour participer, en coopération avec les moyens d'injection d'ozone, à la création d'une atmosphère ozonisée dans l'enceinte. En outre, bien qu'ici les moyens d'humidification du produit soient distincts des 30 moyens d'injection de l'ozone, ils pourront être confondus, les moyens d'injection projetant alors directement de l'eau ozonisée dans l'enceinte pour y créer une atmosphère ozonisée. 3034674 Le dispositif pourra également comprendre des moyens de séchage agencés par exemple au niveau de la sortie de l'enceinte pour mieux contrôler le taux d'humidité de l'atmosphère ozonisée régnant dans l'enceinte et donc le taux d'humidité du produit. 11 REVENDICATIONS1. Procédé de débactérisation en continu d'un produit sous forme de solides divisés comportant les étapes de : - introduire le produit dans une enceinte (1) fermée dans laquelle règne une atmosphère ozonisée sous pression, - convoyer le produit dans l'enceinte selon un mouvement continu entre une entrée (4) de l'enceinte et une sortie (7) de l'enceinte de sorte que le produit se trouve continuellement dans l'atmosphère ozonisée lors de son convoyage dans l'enceinte, le produit étant convoyé dans l'enceinte par des moyens de vibration (3, 6) faisant vibrer l'enceinte, - expulser le produit hors de l'enceinte par la sortie de l'enceinte après un unique passage du produit à travers l'enceinte. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on injecte de l'ozone pur ou dilué dans de l'air ou de l'eau sur une portion seulement de la longueur de l'enceinte (1). 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on injecte de l'ozone pur ou dilué dans de l'air ou de l'eau dans l'enceinte (1) légèrement en aval de l'entrée de l'enceinte. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on extrait l'ozone résiduel en excès présent dans l'enceinte (1) par une canalisation de sortie (22) légèrement en amont de la sortie (4) de l'enceinte. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on injecte de l'eau dans 12 3034674 l'enceinte (1) sensiblement au niveau de l'entrée (4) de l'enceinte.