Brevet FR3149961A1 — publié le 20241220

Titre : Procédé et dispositif de refroidissement cryogénique de produits dans un tunnel Un dispositif de refroidissement de produits, notamment alimentaires, de type tunnel, comprenant : une enceinte isolée munie d'une entrée et d'une sortie ; des moyens de convoyage des produits entre l'entrée et la sortie ; des moyens d'amenée d'un liquide cryogénique à l'intérieur de l'enceinte pour permettre la mise en contact des produits avec ce liquide, moyens d'amenée comprenant une ou plusieurs rampes de projection du liquide sur les produits ; et des moyens de ventilation, aptes à souffler du gaz froid sur les produits défilant, se caractérisant en ce que lesdits moyens d'amenée de liquide cryogénique comprennent des moyens de pulvérisation du liquide cryogénique vers le dessous des produits. Procédé et dispositif de refroidissement cryogénique de produits dans un tunnel La présente invention concerne le domaine des procédés de refroidissement de produits alimentaires dans des appareils du type tunnels, mettant en œuvre des injections directes d'un fluide cryogénique tel l'azote liquide. De façon traditionnelle, de tels tunnels comprennent : une enceinte isolée munie d'une entrée et d'une sortie ; des moyens de convoyage des produits à congeler ou refroidir, entre l'entrée et la sortie ; des moyens d'amenée d'un liquide cryogénique à l'intérieur de l'enceinte pour permettre la mise en contact des produits avec ce liquide (le plus couramment, ces moyens d'amenée comprennent couramment des rampes de projection du liquide sur les produits, rampes de projection situées le plus souvent dans la zone du tunnel proche de la sortie) ; et des moyens de ventilation, aptes à souffler du gaz froid sur les produits défilant, ces moyens de ventilation sont en général situés dans la zone du tunnel proche de l'entrée (dans ces tunnels traditionnels, on utilise souvent le principe de l'échangeur contre-courant et ainsi on positionne la pulvérisation dans la zone de sortie du tunnel tandis que la ventilation est souvent positionnée dans la zone plutôt proche de l'entrée). dans de tels tunnels connus, la pression de liquide qui alimente les rampes de pulvérisation se situe dans une gamme allant traditionnellement de 0,5 à 3 bars. Le plus couramment, la majorité des tunnels cryogéniques et tunnels en froid mécanique réalise les transferts thermiques sur le dessus des produits, ils focalisent les transferts sur une seule partie du produit, le dessus. Les équipements cryogéniques cumulent donc sur le dessus du produit l’intervention de deux types de transfert : la pulvérisation et la convection. La présente invention s’attache à proposer une solution d’amélioration des transferts thermiques dans de tels tunnels cryogéniques, tout particulièrement des transferts des frigories par le dessous du produit. On s’intéresse tout particulièrement dans le cadre de la présente invention aux produits dits « de la pâte » que sont notamment les pizzas, quiches, flammekueches, tartes, et autres croque-monsieur. Ces produits ont en commun une base de pâte en partie basse qui nécessite plus d'énergie (frigories) que la partie haute pour atteindre la température de surgélation/congélation souhaitée. Depuis des décennies, cette industrie agroalimentaire utilise le froid mécanique pour congeler ces produits à base de pâte, mais ces dernières années, une nouvelle technologie est apparue sur le marché : les tunnels cryogéniques pour la surgélation des pizzas, quiches et flammekueche. Ces équipements offrent de nombreux avantages par rapport aux méthodes traditionnelles de surgélation, et transforment en profondeur l'industrie en réduisant la consommation d'énergie électrique, l'investissement et la surface au sol. Cette solution technique cryogénique permet de surgeler les produits plus rapidement que les congélateurs traditionnels. Les tunnels cryogéniques utilisent des gaz super-réfrigérants (azote liquide et CO 2 liquide) pour faire baisser la température des produits à une vitesse beaucoup plus rapide. Les aliments peuvent être surgelés en moins de temps, ce qui est un atout considérable pour les entreprises qui doivent gérer un grand volume de surgelés. De plus, les tunnels cryogéniques permettent de surgeler de manière plus uniforme et plus efficace. La rapidité de la surgélation permet de minimiser les dommages causés par les cristaux de glace, ce qui signifie que les produits surgelés ont une texture plus proche de celles qui sont fraîches, avec une meilleure conservation de leur goût et de leur texture. Cela peut améliorer considérablement la qualité des surgelés, ce qui peut attirer de nouveaux clients et fidéliser les clients actuels. Enfin, les tunnels cryogéniques nouvelle génération peuvent être plus économiques à long terme que les congélateurs traditionnels. Les gaz super-réfrigérants utilisés dans les tunnels cryogéniques sont plus efficaces que les systèmes de refroidissement utilisés dans les congélateurs traditionnels, ce qui signifie que les coûts énergétiques sont réduits. De plus, la rapidité de la surgélation permet de gagner du temps, ce qui peut se traduire par une augmentation de la productivité et une réduction des coûts de main-d'œuvre. On propose alors selon la présente invention une solution capable de surgeler par dessus et par dessous en valorisant les transferts thermiques par pulvérisation par le dessous et les transferts convectif par le dessus. La surgélation en tunnel cryogénique dessus et dessous est une innovation qui transforme l'industrie agroalimentaire. Avec ses avantages en termes de rapidité, de qualité et d'efficacité économique, les tunnels cryogéniques de cette nouvelle génération pour la surgélation des produits, devient un choix judicieux pour les entreprises qui souhaitent se démarquer et offrir des surgelées de qualité supérieure à leurs clients. La présente invention concerne alors un dispositif de refroidissement de produits, notamment alimentaires, de type tunnel, comprenant : une enceinte isolée munie d'une entrée et d'une sortie ; des moyens de convoyage des produits entre l'entrée et la sortie ; des moyens d'amenée d'un liquide cryogénique à l'intérieur de l'enceinte pour permettre la mise en contact des produits avec ce liquide, moyens d'amenée comprenant une ou plusieurs rampes de projection du liquide sur les produits ; et des moyens de ventilation, aptes à souffler du gaz froid sur les produits défilant, se caractérisant en ce que lesdits moyens d'amenée de liquide cryogénique comprennent des moyens de pulvérisation du liquide cryogénique vers le dessous des produits. Selon un mode de réalisation de l’invention, on positionnera selon chaque configuration, dimensions du tunnel et produits à traiter, un nombre déterminé de buses de projection du liquide cryogénique au dessus du convoyeur et donc au dessus des produits défilants, et un nombre déterminé de buses de projection du liquide cryogénique au dessous du convoyeur et donc au dessous des produits défilants. Selon un des modes de mise en œuvre de l’invention, pour traiter des produits alimentaires présentant une différence de composition entre le haut et le bas, la répartition des buses de projection du cryogène sera adaptée en conséquence: par exemple pour des pizzas et des flammekueches une répartition des buses comprenant préférentiellemenbt un ¼ des buses mises en œuvre sur le dessus des produits et ¾ des buses mises en oeuvre en dessous des produits. Cette répartition permet de limiter les différences de température entre le dessus et le dessous du produit comme les expérimentations menées par la Demanderesse ont permis de le démontrer. Le temps de séjour du produit est réduit, ce qui permet soit d’augmenter la cadence soit de réduire la température de régulation du tunnel. Dispositif de refroidissement de produits, notamment alimentaires, de type tunnel, comprenant : une enceinte isolée munie d'une entrée et d'une sortie ; des moyens de convoyage des produits entre l'entrée et la sortie ; des moyens d'amenée d'un liquide cryogénique à l'intérieur de l'enceinte pour permettre la mise en contact des produits avec ce liquide, moyens d'amenée comprenant une ou plusieurs rampes de projection du liquide sur les produits ; et des moyens de ventilation, aptes à souffler du gaz froid sur les produits défilant, se caractérisant en ce que lesdits moyens d'amenée de liquide cryogénique comprennent des moyens de pulvérisation du liquide cryogénique vers le dessous des produits. Dispositif selon la revendication 1, se caractérisant en ce que lesdits moyens d'amenée de liquide cryogénique comprennent des moyens de pulvérisation du liquide cryogénique vers le dessus des produits et des moyens de pulvérisation du liquide cryogénique vers le dessous des produits. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, se caractérisant en ce que lesdits moyens d'amenée de liquide cryogénique comprennent des buses de pulvérisation du liquide cryogénique vers le dessus des produits et des buses de pulvérisation du liquide cryogénique vers le dessous des produits, où un quart des buses est mis en œuvre sur le dessus des produits et trois quart des buses est mis en oeuvre en dessous des produits. Dispositif selon l’un des revendications précédentes apte à accueillir des produits à traiter qui sont des produits dits « de la pâte » que sont notamment les pizzas, quiches, flammekueches, tartes, et autres croque-monsieur.