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" Procédé et installation pour la déshydratation de substances alimentaires ou toutes masses contenant de l'humidité ".
L'invention concerne un nouveau procédé et une installation pour la déshydratation et ainsi la préservation, sous vide d'air, de substances alimentaires ou toutes masses contenant de l'humidité ou pour l'évaporation de solutions dans le but d'en extraire ou concentrer les substances solides.
L'invention se caractérise par le fait qu'on maintient, dans la cornue ou chambre de déshydratation, un vide d'air pré- déterminé par la condensation continue de l'humidité , retirée de la substance alimentaire ou du liquide à concentrer, sous vide d'air, ce en chauffant la masse à traiter. L'humidité se condense sur les parois de la cornue ou chambre de déshydratation pour être alors dirigée dans une chambre collectrice disposée préférablement à l'extérieur de la cornue ou chambre de déshy- dratation proprement dite.
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Une autre caractéristique de l'objet de l'invention est que le condensat de la chambre collectrice est évacué sans réduire substantiellement la dépression régnant à l'inté- rieur de la cornue ou chambre de déshydratation, ce par des moyens capables de créer un vide d'air à l'intérieur de la chambre collectrice, après l'enlèvement du condensat, et avant la reconstitution de son raccordement à la cornue, en sorte que la dépression dans la cornue ne s'en trouve pas réduite.
L'invention vise,en outre, d'exclure tout usage de pompes à vide à opération continue, ainsi que de réduire les fraie d'installation et d'entretien.
Selon l'invention, la dépression est réalisée par gravité, tandis qu'on prévoit l'application d'éléments chauffants perfectionnés amovibles, le poids ou la pression étant répartie uniformément sur les différents étages du châssis portant les ma@@ -res à traiter.
,Selon l'invention, la cornue de déshydratation est conçue en sorte de pouvoir être refroidie après l'évacuation de l'air, la génération des vapeurs ayant lieu dès qu'on applique une élévation de température aux plaques supportant les matières à traiter, augmentant ainsi la dépression dans la cornue.
Enfin, l'invention vise à réaliser un nouveau tube de déshydratation capable de permettre le traitement de portions de viande sous la forme de masses .cylindriques ou autres.
Les caractéristiques susdites ainsi que d'autres enco- re ressortiront clairement de la description ci-après d'un exem- ple de réalisation d'une installation appliquant le nouveau procédé, selon l'invention, exécution schématisée aux figures du dessin annexé : la figure 1 est un schéma général de l'installation: la figure 2 est une couperadiale transversale agrandie de la cornue montrant l'ensemble d'éléments chauffants y intro- duits ;
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la figure 3 est une vue en perspective partielle d'un coin dudit ensemble ; la figure est une coupe suivant la ligne 4- de la figure 2 ; la figure 5 est une vue de détail schématisant les éléments de raccord entre l'entrée et la sortie des éléments chauffants et les pipes d'admission et d'évacuation de la vapeur ;
la figure 6 est une variante d'exécution de la figure 2; la figure 7 est une coupe suivant la ligne 7-7 de la figure 6 ; la figure 8 schématise un détail de la connexion élec- trique du circuit d'éclairage.
Selon ces figures'l'installation se compose d'un réservoir d'eau 1, disposé, en l'occurrence, a une hauteur d'approximativement diamètres, au-dessus de la cornue de déshy- dratation 13. Un récipient 2. est relié, par un conduit 1 à vanne 4, au réservoir d'eau 1. Une pipe d'air à vanne 6 et vacuomètre Z est également reliée au réservoir 1. Le récipient 2 est relié à un autre récipient 8 par un conduit de trop-plein . Une pompe mécanique 10 pompe l'eau du réservoir 8 par les conduits 11-12 et une vanne 35 à la partie supérieure du réservoir 1.
La cornue 13 comprend une chambre à vide d'air 14 dans laquelle est introduite la matière alimentaire ou autre à traiter. La chambre 14 est contrôlée par un vacuomètre 17 et elle est entourée d'une chemise d'eau 18 laquelle est alimentée,en continu, d'eau froide, par un moyen approprié (non représenté); les tuyaux 19 et 20 assurent respectivement l'entrée et la sortie de l'eau de réfrigération.
Un conduit 15 relie la partie supérieure du réservoir 1 à l'intérieur de la chambre 14, via une vanne 16.
Le point le plus bas de la chambre 14 est relié à un récipient 21 pour le condensat, par un conduit 22 à vanne 23, ; un conduit de vidange 24 à vanne 25,un niveau d'eau 26, un vacuo- mètre 27 et un conduit d'admission 28 à valve 29 sont encore prévus sur le réservoir 21, dans lequel débouche encore une pipe
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30 à vanne 11,¯provenant directement du réservoir 1, ou, comme représenté à la figure 1, du conduit 15 reliant le réservoir 1 à la chambre 14. Cette dernière est encore reliée au réservoir 21 par un conduit d'équilibrage 32 à vanne 33.
L'ensemble d'éléments chauffants est préférablement exécuté sous la forme d'une unité mobile en sorte de pouvoir être rempli à l'extérieur de la cornue et d'y être introduit après. Des supports 36 sont garnis de rails 37 sur lesquels roulent les roues 41 du wagonnet 38 de l'ensemble d'éléments chauffants, les roues 41 étant fixées sur des axes 40 reposant dans des coussinets 39.
Le châssis supportant les éléments chauffants se compose de quatre montants 2 en fer profilé et d'un cadre supéri.
Chaque montant 42 présente une denture 44 et une ou plusieurs fentes 45, ces dernières étant traversées par des tiges 46 capables de recevoir un pignon denté 48 avec manivelle 49. ce pignon denté engrenant avec la denture
Les montants 42 sont encore munis d'une rangée d'orifi- ces 47, dans lesquels peuvent être introduites des goupilles 50 capables de supporter les éléments chauffants dans leur position donnée par les pignons dentés 48 à manivelle 49.
Les éléments chauffants 51 se composent d'une plaque métallique mince supérieure et inférieure 58, de plaques latérales 59, de têtes antérieures et postérieures 52, et de plaques ondu- lées intérieures 60 dont les ondulations viennent en contact avec les plaques supérieure et inférieure et sont soudées à celles-ci (voir figure 6). Les têtes 52 de chaque plaque chauffante sont en communication avec les canaux des plaques ondulées 60 et présen- tent une tubulure 53 capable d'être raccordée à la tubulure correspondante de Isolément adjacent par un tuyau flexible 54.
Une tubulure de l'élément supérieur et une tubulure de l'élément inférieur (55) sont coniques et capables d'être reliées au raccor' conique de la pipe d'admission et d'évacuation de vapeur 52.
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Selon la variante d'exécution de la figure 6, la cornue présente une ou plusieurs plaques chauffantes fixes 51a et un tube de chauffage 61 lequel est entouré d'une chemise à vapeur 62, un couvercle amovible 63 (voir figure 7), un piston 64 et des ressorts 65 agissant sur le piston 64. La chemise 62 comporte des ailes 66 permettant de faire supporter le réservoir par des ailes intérieures correspondantes 67 du cylindre 14.
Des raccords similaires à celui schématisé à la figure 5 assurent la connexion de la chemise 62 aux éléments extérieurs.
La matière à déshydrater est placée dans la chambre 14 et, après avoir fermé le couvercle, l'air est évacué de la manière suivante : en fermant la vanne 4, et en ouvrant les vannes 35 et 6, de l'eau est pompée du réservoir 8 dans le réservoir 1 jusqu'à ce qu'il soit complètement rempli, aprèquoi l'on ferme les vannes 35, et 31. Les vannes 25, 31 et 33 étant fermées, on auvre la a vanne 16, puis la vanne 4 pour permettre/l'eau de descendre du réservoir 1 à travers les conduite 3. dans le récipient 2; l'air de la chambre 14 sera alors aspiré dans le réservoir 1, d'où résul- te une dépression dans la chambre 14.
Lorsque l'écoulement de 1' eau dans le récipient 2. cesse, les vannes 4 et 16 sont fermées, on ouvre les vannes 35 et 6 et la pompe 10 remplira le réservoir 1: on referme alors les vannes 6 et 35, tandis qu'on ouvre les vannes 16 et 4; il s'ensuit que le récipient 1 libérera de nouveau l'eau qui s'y trouve. Ce processus est répété jusqu'à ce que les vacuo- mètres 2 et 17 indiquent le vide d'air désiré dans la chambre 14.
On introduit alors, dans les éléments chauffants, de la vapeur ou de l'eau chaude, tandis qu'on remplit la chemise 11 d'eau froide afin de réfrigérer la paroi de la chambre 14. L'humi- dité dégagée pendant la période de chauffage se condense sur la paroi froide de la chambre chauffante et est évacuée vers le réci- pient du condensat 21, à l'aide du tube 22, la vanne 23 étant
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ouverte pendant la période de chauffage et de dépression et la condensation des vapeurs prévenant toute chute substantielle de la dépression.
Si la pression dans la chambre 14 dépasse un minimum prédéterminé, lorsque le réservoir 1 est rempli d'eau, on ouvre les vannes 16 et 4 jusqu'à ce que la dépression prédéterminée est réétablie, après quoi la vanne 16 est refermée, le réservoir étant alors à nouveau rempli comme précédemment.
On peut vider le réservoir du condensat 21 sans arrêter l'opération de déshydratation dans la chambre 14. En effet lorsque le niveau d'eau 26 indique la nécessité de cette vidange, on ferme les vannes 23 et 13 et on ouvre les vannes 29 et 25; le condensat s'écoulera alors par le tuyau d'évacuation 24. Lorsque le réser- voir 21 est vide, les vannes 25 et 29 sont refermées, tandis qu'on ouvre les vannes 31 et 4 jusqu'à ce que le vacuomètre 27 indique la même valeur que le vacuomètre 17; les vannes 31 et 4 sont alors refermées.
On ouvre alors les vannes 23 et 33 et le condensat sera dirigé de la chambre 14 au réservoir 21. Par la pipe 32 la pressin' de la chambre 14 et celle du réservoir 21 sont équilibrées.
On peut, au lieu d'utiliser l'eau du réservoir 1 pour créer la dépression dans le réservoir 21, appliquer un autre moyen approprié tel que par exemple une petite pompe aspirante mécanique, vu la capacité réduite du réservoir 21 par rapport à celle de la cornue.
Des substances alimentaires de toute sorte peuvent être traitées à des dépressions différentes. Dans le cas du traitement de certaines sortes de poissons, un vide d'air de l'ordre de 72 à 75 cm. ne détériore pas l'aliment, mais lors du traitement d'oeufs par exemple sous forme liquide, ils seront relativement vite en état d'ébullition et produiront une mousse pour déborder alors des réceptacles lorsque le vide d'air dépasse 66 cm. à 71 C.
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La dépression sera donc rigoureusement prédéterminée par rapport aux substances à traiter, la dépression étant gardée dûmen' constante pendant la durée de l'opération.
Le type d'élément chauffant susdécrit exclut l'emploi des tôles d'acier extra dures que l'on devrait obligatoirement employer autrement pour empêcher les déformations et la détériora- tion des éléments sous les effets du chauffage et de la dépression Les tôles planes supérieures et inférieures permettent d'augmen- ter la production, les plaques devant être disposées obligatoire- ment à une interdistance permettant la disposition manuelle des substances à déshydrater.
La chaleur ne pouvant être transmise ou radiée sur une grande distance dans la chambre sous dépression, on disposera la substance à traiter, pour en effectuer la déshydratation rapide, dans de minces couches d'approximativement 1 cm., chauffées par leur contact direct avec les plaques.
Dans ce but on peut utiliser des plaques ou plateaux 68 en une matière plastique incassable, résistant à la chaleur, ne présentant qu'un encombrement très réduit et n'adhérant pas aux substances à traiter pendant l'opération de déshydratation; ces plaques peuvent être placées entre plusieurs couches de produits à traiter.
Ce procédé de déshydratation est donc particulièrement expéditif vu la très grande quantité de produits que l'on pourra traiter simultanément. Ainsi par exemple on a constaté que la meilleure distance entre les éléments chauffants était d'approxima tivement 7,5 cm., cette distance permettant le placement manuel des matières à traiter.
On comprendra directement qu'on réalisera une économie considérable en ce qui concerne l'espace et le temps en considérait que grâce aux plaques intercalaires très minces et incassables, on pourra empiler quatre ou cinq couches de matière; la production
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sera ainsi portée à 400 à 500% de celle, résultant d'un traitement individuel d'une seule couche d'approximativement 1 cm.
La couche supérieure se trouvant à proximité de l'élémen@ chauffant susjacent sera influencée de la même façon que les produits disposés sur la plaque supérieure de ce même élément.
Cette disposition est surtout avantageuse pour la déshydratation du poisson et de la viande, matières- alimentaires qui sont généralement coupées en tranches relativement minces, forme qu' elles garderont par la légère pression résultant de leurs poids et celui des plaques en matière plastique.
On peut encore appliquer un autre moyen pour faire agir une certaine pression sur les substances à traiter, en remplaçant la fixation rigide à des interdistances prédéterminées des élément- chauffants, par une connexion flexible en sorte que, lorsque l'espace entre deux éléments chauffants est remplie de la matière à traiter, l'élément supérieur de ces deux éléments peut être légèrement abaissé pour produire la pression envisagée. On favorise -ra ainsi la déshydratation, étant donné qu'on réalise un contact parfait ainsi qu'une masse homogène, tandis qu'on augmente automa- tiquement l'espace libre dans la chambre à dépression ou cornue.
Le procédé de l'invention ne nécessite pas l'application d'une énergie plus grande pour l'évacuation des vapeurs que celle nécessaire en utilisant des pompes mécaniques ou des éjecteurs de vapeur ; on applique simplement une ou plusieurs phases d'évacuation des vapeurs condensées, tandis que l'évaporation se poursuit sans interruption aussi longtemps que les éléments chauffants dans la chambre sous dépression ou cornue opèrent.
Ce dernier procédé pour évacuer l'humidité d'un produit par chauffage favorise l'accroissement de la dépression dans la chambre au moment apportun, si dans le premier procédé susdécrit, notamment l'application du réservoir élevé et la réfrigération des parois de la cornue, il s'avère très difficile d'obtenir un
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vide d'air très conséquent.
On ne peut commencer à cela, que lorsque l'air a été enlevé par ledit réservoir d'eau élevé, et qu'il a été partielle- ment remplacé par les vapeurs condensées résultant de l'humidité du produit, par l'application d'une élévation de température et la transmission de cette chaleur à la surface intérieure de la cornue ou chambre à dépression. Il est évident que la chambre à dépression est saturée de vapeur, et si la surface intérieure de la chambre est alors réfrigérée, et par la condensation de ces vapeurs, la dépression augmentera jusqu'à atteindre sa valeur de mercure désirée, pour garder cette valeur aussi longtemps que la surface intérieure de la chambre à dépression sera réfrigérée.
Le procédé utilisant le réservoir d'eau élevé susdécrit ne permet pas d'obtenir un vide d'air supérieur à 71 cm. de mercure, mais en appliquant une chaleur aux éléments chauffants pendant l'éva- cuation de l'air par le procédé à l'eau, les vapeurs chaudes résultant de l'humidité du produit traité remplacent l'air évacué ; en fermant alors la vanne du réservoir d'eau élevé, et en réfrigérant la surface intérieure de la cornue, le vacuomètre indiquera une dépression jusqu'à 75 cm.
Des lampes électriques 69 peuvent être montées à l'inté- rieur de la cornue, et chaque élément chauffant peut être équipé d'un thermomètre 70 visible par une ou plusieurs fenêtres 34 disposées à des endroits appropriés du couvercle ou d'autres éléments constitutifs de la cornue.
Les connexions du circuit extérieur au circuit intérieur du système d'éclairage traversant les parois de la cornue sont exécutées hermétiquement afin d'éviter des fuites d'air ou d'eau.
Pratiquement, on fera préférablement usage de dispositifs de connexion 71 du genre des bougies (voir figure 8).
Vu que les jambons et d'autres matières alimentaires sous la forme cylindrique et déshydratée sont de plus en plus demandés,
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le récipient de déshydratation cylindrique convient efficacement pour le traitement intégral de la masse des produits alimentaires en question, lesquels seront traités.. beaucoup plus rapidement qu'en appliquant la chaleur seulement sur deux surfaces comme c'est le cas avec les éléments chauffants planes.
Le piston sur lequel agissent de part et d'autre des ressorts comprimera le produit alimentaire lorsque ce dernier réduit de volume quand l'humidité en est évacuée (voir figures 6 et 7).
REVENDICATIONS.
1. Procédé pour la déshydratation de matières alimentaire et de toutes masses contenant de l'humidité, caractérisé en ce qu'i consiste à soumettre la masse à un effet de chaleur dans une cornue afin de provoquer la vaporisation de l'humidité, à établir un vide d'air initial dans ladite cornue pendant que la vapeur est générée par la chaleur, et à réfrigérer alors de façon continue les parois de la cornue pour y faire condenser la vapeur en con- tinuant le processus de chauffage dans le but de maintenir substan- tiellement la valeur du vide d'air initial.