Brevet FR3128774A1 — publié le 20230505

Dispositif four à pizza et autres produits de « fast-food », alimenté par le réseau électrique domestique, destiné à cuire une pizza fraiche ou congelée dans un temps réduit de l’ordre de deux à trois minutes, et faisant appel à un procédé de cuisson en trois phases, caractérisé par : - une triple source de cuisson : micro-ondes, infrarouge (i) et résistances électriques (g) qui agissent selon les phases du programme de façon consécutive ou simultanée, - un asservissement (e) dédié apte à gérer les trois phases de cuisson, - d’un équipement spécifiques du four pour la cuisson micro-ondes, qui dispose en plus des équipements plus conventionnels connus pour les fours résistances électriques et infrarouges, de : un magnétron (c), au moins un conduit (b) des micro-ondes produites, une pâle agitatrice rotative (e) motorisée (f),d’au moins une trappe d’aération (j) pilotée par l’asservissement de façon à la fermer et rendre étanche l’enceinte du four (a) durant la phase de cuisson par micro-onde, et d’une porte étanche (k). Figure pour l’abrégé [Fig. 2] dispositif de four électrique à pizza selon un procédé de cuisson en trois temps L’invention est relative à un four à pizza et autres produits de « fast-food », alimenté par le réseau électrique domestique, destiné à cuire une pizza fraiche ou congelée dans un temps réduit de l’ordre de deux à trois minutes, et fait appel à un procédé de cuisson en trois phases : en dessous de la sole d’abord, puis ensuite par ondes courtes infrarouges placées sous la voute de l’enceinte additionnée à une cuisson par micro-onde, et enfin par infrarouge exclusivement. Ce four se destine principalement à être utilisé dans le secteur de la restauration rapide, pour lequel il convient que la cuisson des aliments soit quasi-instantané, l’affluence de clientèle sur des temps réduits (heures de repas) obligeant à cuire sans produire d’attente dans le public. Par ailleurs, les commerces de « fast-food » sont souvent placés dans des locaux fournis exclusivement par une alimentation en électricité domestique. Aussi convient-il que les dispositifs de cuisson se satisfassent de cette contrainte d’alimentation en énergie, ce qui contraint la qualité de cuisson. Etat de la technique : L’état des connaissances des fours électriques destinés à la cuisson rapide des aliments peut se distinguer selon trois familles technologiques distinctes : Une première famille technologique est relative à des dispositifs pouvant utiliser deux ou plusieurs types de combustible ou d'énergie (classification IPC F24C -1/16 ; F24C 7/06). Dans cette famille technologique, plusieurs dispositifs sont à relater : - un premier brevet d’invention FR3071043 dont nous sommes l’auteur, relatif à un dispositif de four à pizza électrique alimenté par le réseau domestique. Ce four est destiné à cuire indifféremment des pizzas fraiches ou congelées, et se caractérise par un procédé de cuisson en deux phases successives : en un premier temps par l’intermédiaire d’une sole chauffée et dotée d’une pierre réfractaire qui cuit le dessous de la pizza, puis dans un second temps des lampes infrarouges à ondes courtes placées sur la voute du four finissent la cuisson des ingrédients contenus sur la pâte à pizza, les deux cuissons intervenant automatiquement l’une après l’autre pour être compatible à la puissance desservie par le réseau électrique domestique. Si ce dispositif satisfait à la cuisson de pizzas courantes peu chargées en ingrédients, un inconvénient se révèle sur la cuisson de pizzas épaisses où d’autres préparations (de types : hot dog, croque-monsieur…), en ce que l’humidité résiduelles contenues dans les aliments est insuffisamment évacuée, ce qui ne permet pas de garantir la cuisson à cœur des aliments, si bien qu’il se peut que des zones froides subsistent tandis que la pâte cuite peut parfois être détrempée. Ces inconvénients sont majeurs pour le rendu des saveurs du produit fini. - Un autre brevet US5695668A est relatif à un dispositif de four doté d’un élément de chauffe réfractaire sous la sole et d’autres éléments de chauffe à ondes courtes placées dans l’enceinte du four. Le four permet de sélectionner à tour de rôle chaque dispositif chauffant et aussi d’obtenir un raccordement électrique au 110V. Comme pour le brevet précédent, la cuisson alterne les éléments de chauffage, et la puissance reste limitée à l’objet recherché. Mais le rendu organoleptique de la pizza est encore plus altéré, et reste très en deçà du rendu d’une pizza fraiche cuite conventionnellement. -Le brevet FR2889029A1 ou EP 2361511 , dont le présent demandeur est propriétaire, concerne un dispositif de réchauffage et de cuisson d'une pâte alimentaire précuite disposant de rayons chauffants à ondes courtes à forte puissance disposés au-dessus de ladite sole à faible distance de celle-ci et au-dessus de sa surface. Cependant ce dispositif ne peut être utilisé qu’avec des produits précuits. Par ailleurs ce four n’est pas étudié pour des aliments de grande taille correspondant au diamètre d’une pizza, et convient plutôt pour les panini et crêpes pliées. Les pizzas de dimensions supérieures à 25 cm ne peuvent être cuites sur toutes la surface, ce qui engendre des désagréments dans la qualité de la cuisine. - Un autre brevet EP2453752A2 qui présente une invention se rapportant à un four de cuisson. Ce four se caractérise essentiellement par le fait que les moyens de chauffage consistent en des moyens émettant de l'énergie sous la forme d'un rayonnement infrarouge, disposés dans la partie supérieure de l'enceinte et orientés en direction de la sole, et en ce qu'il est dépourvu de tout autre moyen de chauffage de ladite sole. Lorsqu’il faut introduire des pizzas à la suite les unes des autres, la sole ne se chauffe pas suffisamment, ce qui amplifie les désagréments déjà indiqués sur les autres brevets cités. - le brevet WO2015063381 indique un procédé de décongélation, réchauffage et/ou cuisson d'un produit alimentaire, notamment d'une pâte alimentaire surgelée. Ce dispositif demande une puissance de 3500W pour obtenir une cuisson rapide de 2 minutes. Il présente l’inconvénient que la cuisson à cœur des grandes dimensions de pizzas surgelés n’est pas assurée en raison de la puissance mobilisée pourtant importante reste insuffisante à se faire. - Enfin, le brevet FR3030691 présente un procédé pour la décongélation - le réchauffage et/ou la cuisson d'un produit alimentaire. Il est doté de moyens de chauffage électrique par infrarouge, disposés au-dessus et au-dessous utilisant une puissance électrique de préférence ne dépassant pas 3,7 kW, avec une enceinte qui comporte à l'intérieur sur deux chacune de ses faces latérales opposées une feuille ou tôle métallique réfléchissante apte à réfléchir le rayonnement thermique. Ce dispositif présente les mêmes inconvénients que celui précédemment cité de puissance limite trop importante pour une alimentation domestique et de zones restant froides en décongélation. Pour résumer la technologie contenue dans cette première famille d’appareils de cuisson électrique destinée à des produits de restauration rapide, cette technologie est basée sur le principe, soit d’une seule source de chaleur, soit encore de deux sources de chaleur. Mais comme nous l’avons constaté précédemment, le résultat de ces dispositifs reste très insuffisant à l’usage de la restauration rapide, en raisons des rendus organoleptiques occasionnés par la faible puissance énergétique disponible du fait des limites de l’alimentation en réseau électrique domestique, et une mauvaise évacuation de l’humidité contenue dans les aliments, notamment pour ceux qui contiennent une part importante de végétaux. La deuxième famille des dispositifs de four sont ceux dits à micro-onde (classification IPC / H01P5/082). Sur le plan technologique, les fours à micro-ondes sont constitués d’un réceptacle étanche aux ondes par un dispositif de cage de faraday. Les micro-ondes sont produites par un magnétron qui permet l’interaction d’un champ électrique avec un champ magnétique. Les ondes ont une fréquence de 2 450 MHz. Le rayonnement produit par le magnétron est ensuite réparti dans la cavité du four où se situe l’aliment à chauffer grâce à un dispositif de guide d’onde (qui est un conduit métallique) et un agitateur à hélice métallique. Les micro-ondes sont des ondes radio de hautes fréquences qui font parties du spectre électromagnétique. Les micro-ondes sont utilisés pour les émissions télévision, les radars, les télécommunications, les procédés de transformations industriels et pour cuire des produits alimentaires. Les micro-ondes sont réfléchies (les matériaux métalliques réfléchissent complètement les micro-ondes), transmises ou absorbées par les matériaux. Les matériaux contenant de l’eau comme les produits alimentaires absorbent facilement l’énergie des micro-ondes. Les molécules d’eau sont mises en mouvement et le frottement qui en résulte se transforme en chaleur. Précisément pour les aliments, la chauffe des aliments varie selon plusieurs critères parmi lesquels, les concentrations en eau, mais aussi la porosité ou encore la taille, la nature et la densité des aliments…on peut observer des éclatements des aliments qui présentent des consistances variables (œufs, châtaignes, saucisses, …) avec des comportements différents entre le cœur de l’aliment et l’extérieur de celui-ci. Dans le domaine technologique, citons : - L’ensemble des fours à micro-ondes pour la cuisson des aliments tel que celui présenté dans le brevet FR2524616. Les dispositifs tels que ceux-ci, bien qu’ils présentent l’avantage de cuire à cœur, ont un inconvénient que la cuisson demande un temps trop long (supérieur à 10min) vis-à-vis des attentes d’un usage professionnel du fait des puissances réduites. - Un autre brevet FR3065610 présente un dispositif de guide d'onde pour la distribution thermique dans un four micro-onde ; également le brevet FR2682818 présente une invention concernant une jonction entre un guide d'ondes rectangulaire et un guide d'ondes circulaire, qui sont contraints en ce que les améliorations apportées pour l’amélioration de la répartition des ondes dans l’enceinte du four ne suffisent pas à la cuisson rapide de certains aliments contenant de la pâte. Ainsi, si cette technologie permet théoriquement d’évacuer des liquides contenus dans les aliments à chauffer, le temps de mise en œuvre de ces dispositifs reste une contrainte pour un usage de restauration rapide, tandis que le rendu reste aléatoire selon la nature des ingrédients et par la présence des liquides résiduels. Une troisième famille technologique d’appareils de cuisson rapide est constatée, qui est une combinaison des technologies micro-onde et de grills, à l’exemple des produits « DUAL CRIPS » de « ®WHIROOL » qui associent les ondes et le grill avec des accessoires de surélévation des préparations s’introduisant dans le four pour approcher les aliments du grill. Cependant les pates des pizzas n’ont pas de plaque chauffante en-dessous et leur texture reste molle. Par ailleurs, les temps de cuisson des pizzas dans ces appareils est supérieur à 5 min (souvent 10 à 15 min). En arrière-plan technologique nous pouvons également citer une dernière famille de brevets qui correspond à la classe IPC H05B relative à des dispositifs électriques de chauffage pour la gestion des chauffants électriques, sans que ces dispositifs ne répondent à l’objet qui est le nôtre. Ainsi, en l’état des connaissances, aucun dispositif connu de four destiné à la cuisson rapide d’aliment congelés en milieu professionnel, et alimenté par un réseau électrique domestique, ne permet de répondre pleinement aux exigences de rendu organoleptique de pizzas pareil à un produit frais ; tandis que les temps de cuisson nécessairement réduits pour satisfaire à un service rapide, restent une contrainte importante sur le résultat de cuisson. C’est aux fins de lever ces limites que la présente invention est destinée. Présentation de l’invention : L’invention est relative à un dispositif de four à pizza et autres produits de « fast-food », alimenté par le réseau électrique domestique, destiné à cuire une pizza fraiche ou congelée, ou tout autre préparation de type : croque-monsieur et assimilés, dans un temps réduit de l’ordre de deux à trois minutes, et faisant appel à un procédé de cuisson en trois phases, caractérisé par : - une triple source de cuisson : micro-ondes, infrarouge (i) et résistances électriques (g) qui agissent selon trois phases d’un programme de façon consécutive ou simultanée, - un asservissement (e) dédié apte à gérer les trois phases du programme de cuisson selon le principe suivant : = une première phase de chauffe de 30 secondes à une puissance de 1,5 kW sous la sole (h), par l’intermédiaire des résistances électriques (g) permettant de cuire la pâte (m) et lui donner un aspect croquant et gratiné en sous-couche, la sole (h) prodiguant à la pâte une chauffe continue de par son inertie thermique, = une deuxième phase destinée à la cuisson des garnitures (n) par la conjonction simultanée de deux types de cuisson par ondes infrarouges et micro-ondes durant une minute, selon le principe : * d’émissions d’ondes infrarouges, par des émetteurs infrarouges (i) placés au-dessus de l’aliment à une puissance de 2,2 kW, infrarouges(i) permettant la décongélation et le gratiné par principe de déshydratation, * additionnées à une cuisson simultanée par micro-ondes à une puissance de 1 kW, agissant au cœur des aliments grâce à l’eau qu’il contiennent, et qui démontre son efficacité sur les composants chargés en eau (végétaux notamment), = Une troisième phase de cuisson par ondes infrarouges (i) de 30 secondes à une puissance de 2,2 kW, avec aération de l’enceinte du four. Pendant cette phase, la « relaxation » de la chauffe micro-onde opère tandis que la chauffe des infrarouges en combinaison avec la mise en œuvre de la ventilation permet l’extraction de l’eau, ce qui produit l’aspect croustillant de la surface de la pizza, - d’un équipement spécifique du four pour la cuisson micro-ondes, qui dispose en plus des équipements plus conventionnels connus pour les fours résistances électriques et infrarouges : = d’un magnétron (c) placé hors de l’enceinte du four, = d’un conduit(b) des micro-ondes produites par le magnétron (c) aux fins de renvoyer les ondes produites dans l’enceinte du four (a), = d’une pâle agitatrice rotative (e), motorisée (f) extérieurement à l’enceinte du four, la pâle étant placée en dessous et en proximité de la sortie du conduit (b) des micro-ondes de façon à distribuer la présence des micro-ondes dans l’enceinte du four et assurer une cuisson à tout endroit du produit à cuire, = d’au moins une trappe d’aération (j) pilotée par l’asservissement de façon à la fermer et rendre étanche l’enceinte du four (a) durant la phase de cuisson par micro-onde, ainsi qu’assurer son ouverture sur les phases un et trois du programme de cuisson, permettant l’évacuation des vapeurs d’eau. = d’une porte étanche (k) pour contenir les micro-ondes dans l’enceinte du four, - et d’une enceinte de four (a) dont le volume est compris entre 6 et 10 décimètres cube. Plus particulièrement à la sortie du conduit (b), celle-ci peut être munie d’un ou plusieurs déflecteurs (d) de façon à orienter la sortie des micro-ondes produites en direction de la pâle agitatrice (e). Vue de l’extérieur du four Vue en coupe du four et de ses équipements Glossaire n : a) enceinte du four b) conduit de distribution des micro-ondes produites c) magnétron d) déflecteur du conduit e) pâle d’agitation f) moteur de la pâle d’agitation g) résistances électriques h) sole i) résistances infrarouges j) trappe d’aération pilotée pour assurer une étanchéité en phase de cuisson par micro-ondes, k) porte du four étanche, l) asservissement m) pâte de la pizza n) garniture de la pizza Dispositif de four à pizza et autres produits de « fast-food », alimenté par le réseau électrique domestique, destiné à cuire une pizza fraiche ou congelée dans un temps réduit de l’ordre de deux à trois minutes, et faisant appel à un procédé de cuisson en trois phases, caractérisé par : - une triple source de cuisson : micro-ondes, infrarouge (i) et résistances électriques (g) qui agissent selon trois phases d’un programme de façon consécutive ou simultanée, - un asservissement (e) dédié apte à gérer les trois phases du programme de cuisson selon le principe suivant : = une première phase de chauffe de 30 secondes à une puissance de 1,5 kW sous la sole (h), par l’intermédiaire des résistances électriques (g) permettant de cuire la pâte (m) et lui donner un aspect gratiné en sous-couche, la sole (h) prodiguant à la pâte une chauffe continue de par son inertie thermique, = une deuxième phase destinée à la cuisson des garnitures (n) par la conjonction simultanée de deux types de cuisson par ondes infrarouges et micro-ondes durant une minute, selon le principe : * d’émissions d’ondes infrarouges, par des émetteurs infrarouges (i) placés au-dessus de l’aliment à une puissance de 2,2 kW, infrarouges(i) permettant la décongélation et le gratiné par principe de déshydratation, * additionnées à une cuisson simultanée par micro-ondes à une puissance de 1 kW, agissant au cœur des aliments grâce à l’eau qu’il contiennent, = Une troisième phase de cuisson par ondes infrarouges (i) de 30 secondes à une puissance de 2,2 kW, avec aération de l’enceinte du four assurant l’extraction de l’eau, - d’un équipement spécifique du four pour la cuisson micro-ondes, qui dispose en plus des équipements plus conventionnels connus pour les fours résistances électriques et infrarouges, de : = un magnétron (c) placé hors de l’enceinte du four, = d’au moins un conduit (b) des micro-ondes produites par le magnétron (c) aux fins de renvoyer les ondes produites dans l’enceinte du four (a), = d’une pâle agitatrice rotative (e), motorisée (f) extérieurement à l’enceinte du four, la pâle étant placée en dessous et en proximité de la sortie du conduit (b) des micro-ondes de façon à distribuer la présence des micro-ondes dans l’enceinte du four et assurer une cuisson à tout endroit du produit à cuire, = d’au moins une trappe d’aération (j) pilotée par l’asservissement de façon à la fermer et rendre étanche l’enceinte du four (a) durant la phase de cuisson par micro-onde, ainsi qu’assurer son ouverture sur les phases un et trois du programme de cuisson. = d’une porte étanche (k) pour contenir les micro-ondes dans l’enceinte du four, - et d’une enceinte de four (a) dont le volume est compris entre 6 et 10 décimètres cube. Dispositif de four à trois phases de cuisson, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sortie du conduit (b) peut être munie d’un ou plusieurs déflecteurs (d) de façon à orienter la sortie des micro-ondes produites en direction de la pâle agitatrice (e).