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PERFECTIONNEMENTS AUX PROCEDES ET INSTALLATIONS POUR LE TRAITEMENT
DES PRODUITS ALIMENTAIRES.-
Le chauffage des produits alimentaires est courant et se fait généralement 'en vue de détruire certains germes qui sans ce traitement se développeraient rapidement et rendraient les produits impropres à la con- sommation.
Ce chauffage doit cependant être effectué dans certaines condi- tions bien déterminées pour détruire le maximum de germes sans nuire au pro- duit.
Les altérations du produit résultent principalement d'une sur- chauffe locale que l'on évite en remuant la masse à chauffer ou en traitant une masse très divisée. Dans le cas des produits fluides ou semi-fluides, tels ceux de l'industrie laitière, on utilise le chauffage notamment pour la pasteurisation.
Cette pasteurisation se fait le plus dourammet par chauffage de courte durée à une température comprise entre 60 et 90 C suivant la qualité du produit à traiter.
On a intérêt à éviter une température trop élevée car les modi- fications du goût sont d'autant plus importantes que la température est plus élevée et que le produit est maintenu plus longtemps à cette haute températu- re.
Les paramètres temps et température varient en sens inverse et si l'on désire un traitement très rapide il faudra élever la température.
Par contre si l'on désire réduire la température de traitement il faudra agir plus longtemps. Pour obtenir une bonne pasteurisation, en partant de laits fortement pollués on est obligé d'élever la température et le temps de traitement dans des proportions telles que les propriétés organolepti- ques du lait sont modifiées profondément. Le goût de "couti" si caractéris- tique des laits stérilisés se retouve dans les laits pasteurisés à haute température.
Depuis de nombreuses années on a préconisé l'introduction dans le lait, 9 au' cours de la stérilisation, d'air, d'air oxygèné ou d'oxygène.
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De cette façon, malgréle chauffage aux hautes températures de stérilisation, le goût n'est pas trop altéré.
Ces dernières années,cette idée a été appliquée à la pasteuri- sation. Dans les premières réalisations fonctionnant en discontinu et dans les réalisations ultérieures fonctionnant en continu, on procède à un chauf- fage plus ou moins rapide du lait à une température d'autant plus élevée que le produit à traiter est plus pollué dans des appareils de pasteurisation classique. Après pasteurisation, on élimine partiellement le goût de "cuit" en injectant dans le lait chaud de l'oxygène sous pression. Dans tous les procédés décrits jusqu'à présent on a cherché à supprimer les effets du chauf- fage après chauffage, c'est-à-dire que l'on s'est efforcé de réparer les destructions causées par le traitement de pasteurisation, mais jamais on a songé à les éviter.
Un point important pour éviter le goût de Il cuit est de supprimer toute surchauffé. Jusqu'à. présent ce point a été plus ou moins observé en faisant circuler le lait à grande vitesse, en nappe mince, sur des plaques chauffées ou dans des serpentins de faible section. De cette façon il n'y a pas. d'accumulation du lait et l'effet de la chaleur se fait sentir rapidement dans toute la masse. Il semble cependant que cela ne soit pas encore suffi- sant et que la division du lait devrait être poussée plus loin.
D'autre part, l'action de l'oxygène n'a pas été bien utilisée, le contact entre toutes les molécules du lait et l'oxygène n'est réalisé que très imparfaitement par barbottage après avoir "cuit" le lait dans une chau- fière de pasteurisation.
La présente invention est relative à un nouveau mode de chauffa- ge des produits alimentaires tels que le lait, sous une forme extrêmement di- visée, en présence d'oxygène, éventuellement sous pression. De cette façon l'oxygène agit immédiatement sur toutes les molécules du lait, par exemple et celui-ci étant divisé à l'extrême, l'influence de la chaleur est immédia- te; il n'y a aucun risque de surchauffe et la température de traitement peut être abaissée grâce à la présence de l'oxygène.
En principe, le lait est pulvérisé au moyen d'un jet d'oxygène sous pression, dans une chambre où, sous cette forme divisée et en présence de l'oxygène, il est chauffé très rapidement jusqu'à la température de pas- teurisation. Eventuellement cette chambre est maintenue sous pression d'oxy- gène.
Un dispositif approprié permet le passage du lait traité dans une deuxième chambre, maintenue éventuellement également sous pression d'o- xygène. Dans cette deuxième chambre le lait chaud et chargé d'oxygène est refroidi, par exemple par passage sur des serpentins dans lesquels circule de l'eau ou le lait cru avant son traitement dans la première chambre. Une troisième chambre, éventuellement sous pression d'oxygène reçoit le lait déjà partiellement refroidi et le réfrigère jusqu'à la température de con- servation qui est de l'ordre de 5 C. Le lait est ensuite envoyé dans des tanks pour y être stocké en attendant sa mise en bouteilles. Les chambres 2 et 3 sont maintenues à la même pression que la chambre 1 ou à des pressions inférieures. Eventuellement la pression diminue de la première chambre à la dernière.
Les chambres 2 et 3 pourraient éventuellement être remplacées par un ou des réfrigérants classiques, mais il est recommandé d'avoir une réfrigération importante, rapide et qui permette le refroidissement tout en gardant une aération aussi parfaite que possible du lait.
Dans les dessins annexés on a illustré un sodé de réalisation donné à titre purement explicatif mais non limitatif. La disposition, la forme et les dimensions des appareils décrits ne sont nullement limitées à celles figurées. L'invention consiste essentiellement, ainsi qu'il a été dit, à traiter un brouillard de lait dans 1'oxygème, éventuellement sous pression d'oxygène, par la chaleur, pendant un très court et à re- froidir ensuite énergiquement le lait traité.
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L'installation comprend essentiellement trois chambres 1, 2 et 3. Dans la première débouche l'extrémité d'un pulvérisateur atomiseur 4 d'un type classique. Le lait arrivant par 5 est pulvérisé en 6 par le jet d'oxy- gène sous pression arrivant par 7. Il est également possible d'avoir l'arri- vée du lait en 7 et celle d'oxygène en 5.
Ce brouillard, constitué par de très petites particules de lait, est chauffé rapidement, par exemple au contact du serpentin 8.
Eventuellement ce serpentin peut être remplacé par tout autre moyen de chauffage rapide. Un dôme, un cône, des chicanes, parcourus par un fluide quelconque chaud, peuvent recevoir la pluie de lait ou mieux, le brouillard dont toutes les particules toucherons les surfaces chaudes.
Bien d'autres dispositifs sont possibles pour assurer un contact intime de toutes et chacune des gouttelettes de lait en suspension dans l'o- xygène avec les surfaces chaudes. Dans la chambre 1 on maintiendra la surpres- sion désirée en réglant la soupape 9.
Un dispositif approprié, non figuré au dessin, permet de séparer la phase gazeuse du brouillard de lait qui remplit la chambre l,on évitera ain- si que du lait ne soit entraîné hors de l'appareil avec le courant gazeux sortant par la soupape 9.
Le brouillard de lait chauffé en présence d'oxygène comme il a été dit plus haut, quitte la chambre 1 et est amené dans la chambre 2 où il est répandu en pluie fine, sur le serpentin 11. Eventuellement le lait chaud est pulvérisé dans cette deuxième chambre au moyen d'un dispositif du même genre que celui utilisé pour la pulvérisation dans la chambre 1.
Une vanne 10, un robinet ou tout autre dispositif du même genre permet le réglage du débit d'une chambre à l'autre et permet ainsi de régler la pression régnant dans chacune des chambres.
La pression dans la chambre 2 est éventuellement plus basse que celle régnant dans la chambre 1; éventuellement elle est égale à la pression atmosphérique. La soupape 12 sert, soit au réglage de cette pression soit, de moyen de sécurité, empêchant une élévation anormale de la pression.
Dans le serpentin 11 circule un fluide froid, soit de l'eau, soit, de préférence, le lait qui doit être traité dans la chambre 1. De cette façon la chambre 2 permet d'abaisser la température du lait traité et de récupérer une partie des calories.
Comme dans la chambre 1, le serpentin 11 peut être remplacé utilement par un dôme, des chicanes etc...
Eventuellement avant le pulvérisateur 4 le laitest centri- fugé et/ou homogénéisé.
Dans le bas de la chambre 2 le lait partiellement refroidi est recueilli et envoyé dans la chambre 3 par un dispositif approprié, par exem- ple un pulvérisateur atomiseur semblable à celui indiqué par 4. Dans cette chambre 3 où la pression est réglée, soit en réglant le débit du fluide en- tre les diverses chambres , soit par une soupape 13, règne une température de l'ordre de 5 C.
Pour amener le lait à cette température on le fait passer sous forme divisée soit sur un serpentin 14 parcouru lui-même par un fluide ré- frigérant, tel que de la saumure, soit sur tout autre surface de contact appropriée. Le lait est envoyé dans des tanks de stockage ou directement à l'installation de mise en bouteilles. Si nécessaire, le brouillard passe par un dispositif 15 approprié séparant la phase liquide, le lait pasteu- risé, de la phase gazeuse, l'oxygène de traitement.
REVENDICATIONS.
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IMPROVEMENTS TO PROCESSES AND INSTALLATIONS FOR TREATMENT
FOOD PRODUCTS.-
Heating of food products is common and is generally done with a view to destroying certain germs which without this treatment would grow rapidly and render the products unfit for consumption.
This heating must, however, be carried out under certain well-defined conditions in order to destroy the maximum number of germs without harming the product.
The deterioration of the product results mainly from local overheating which is avoided by stirring the mass to be heated or by treating a very divided mass. In the case of fluid or semi-fluid products, such as those from the dairy industry, heating is used in particular for pasteurization.
This pasteurization is done most dourammet by heating for a short time at a temperature between 60 and 90 C depending on the quality of the product to be treated.
It is advantageous to avoid an excessively high temperature because the modifications of the taste are all the more important as the temperature is higher and as the product is maintained for a longer time at this high temperature.
The time and temperature parameters vary in the opposite direction and if a very rapid treatment is desired, the temperature must be raised.
On the other hand, if one wishes to reduce the treatment temperature, it will be necessary to act longer. To obtain good pasteurization, starting from heavily polluted milks, it is necessary to raise the temperature and the processing time in proportions such that the organoleptic properties of the milk are profoundly modified. The "couti" taste so characteristic of sterilized milks is found in milks pasteurized at high temperature.
For many years it has been advocated the introduction into the milk, 9 during sterilization, of air, oxygenated air or oxygen.
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In this way, despite heating to the high sterilization temperatures, the taste is not too bad.
In recent years, this idea has been applied to pasteurization. In the first embodiments operating discontinuously and in subsequent embodiments operating continuously, the milk is heated more or less rapidly to a temperature that is all the higher as the product to be treated is more polluted in pasteurization devices. classic. After pasteurization, the taste of "cooked" is partially eliminated by injecting the hot milk with oxygen under pressure. In all the processes described so far, attempts have been made to suppress the effects of heating after heating, that is to say, efforts have been made to repair the destruction caused by the pasteurization treatment, but no one ever thought of avoiding them.
An important point to avoid the taste of it cooked is to remove any overheated. Until. present this point has been more or less observed by circulating the milk at high speed, in a thin sheet, on heated plates or in coils of small section. This way there is no. accumulation of milk and the effect of heat is felt quickly throughout the mass. However, it seems that this is not yet sufficient and that the division of the milk should be taken further.
On the other hand, the action of oxygen was not well used, the contact between all the molecules of the milk and the oxygen is achieved only very imperfectly by bubbling after having "cooked" the milk in a tank. pasteurization boiler.
The present invention relates to a new method of heating food products such as milk, in an extremely divided form, in the presence of oxygen, optionally under pressure. In this way the oxygen acts immediately on all the molecules of the milk, for example, and the latter being divided to the extreme, the influence of heat is immediate; there is no risk of overheating and the treatment temperature can be lowered by the presence of oxygen.
In principle, the milk is sprayed by means of a jet of pressurized oxygen, in a chamber where, in this divided form and in the presence of oxygen, it is heated very quickly to the pasteurization temperature. . This chamber is optionally maintained under oxygen pressure.
A suitable device allows the treated milk to pass into a second chamber, optionally also maintained under oxygen pressure. In this second chamber, the hot milk laden with oxygen is cooled, for example by passing over coils in which water or raw milk circulates before its treatment in the first chamber. A third chamber, possibly under oxygen pressure, receives the already partially cooled milk and refrigerates it to the storage temperature which is around 5 C. The milk is then sent to tanks for storage. while waiting for its bottling. Chambers 2 and 3 are maintained at the same pressure as chamber 1 or at lower pressures. Eventually the pressure decreases from the first chamber to the last.
Chambers 2 and 3 could possibly be replaced by one or more conventional refrigerants, but it is recommended to have significant refrigeration, rapid and which allows cooling while keeping as perfect aeration as possible of the milk.
In the accompanying drawings, a sodium hydroxide product has been illustrated, given purely for explanation but not as limitation. The arrangement, shape and dimensions of the devices described are in no way limited to those shown. The invention consists essentially, as has been said, in treating a mist of milk in oxygen, optionally under oxygen pressure, by heat, for a very short time and then vigorously cooling the treated milk. .
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The installation essentially comprises three chambers 1, 2 and 3. The first opens into the end of an atomizer sprayer 4 of a conventional type. The milk arriving through 5 is sprayed at 6 by the pressurized oxygen jet arriving through 7. It is also possible to have the milk inlet at 7 and that of oxygen at 5.
This mist, made up of very small particles of milk, is heated quickly, for example in contact with coil 8.
Optionally, this coil can be replaced by any other rapid heating means. A dome, a cone, baffles, traversed by any hot fluid, can receive the rain of milk or better, the fog, all of the particles of which will touch the hot surfaces.
Many other devices are possible to ensure intimate contact of each and every one of the milk droplets suspended in oxygen with the hot surfaces. In chamber 1, the desired overpressure will be maintained by adjusting valve 9.
A suitable device, not shown in the drawing, makes it possible to separate the gaseous phase from the milk mist which fills the chamber 1, this will prevent milk from being entrained out of the apparatus with the gas stream exiting through valve 9 .
The mist of milk heated in the presence of oxygen as it was said above, leaves the chamber 1 and is brought into the chamber 2 where it is spread in fine rain, on the coil 11. Optionally, the hot milk is sprayed into this. second chamber by means of a device of the same type as that used for spraying in chamber 1.
A valve 10, a tap or any other device of the same type allows the flow rate to be adjusted from one chamber to the other and thus allows the pressure prevailing in each of the chambers to be adjusted.
The pressure in chamber 2 is possibly lower than that prevailing in chamber 1; possibly it is equal to atmospheric pressure. The valve 12 serves either for adjusting this pressure or as a safety means, preventing an abnormal rise in pressure.
In the coil 11 circulates a cold fluid, either water or, preferably, the milk which must be treated in the chamber 1. In this way the chamber 2 makes it possible to lower the temperature of the treated milk and to recover a part of calories.
As in room 1, coil 11 can be usefully replaced by a dome, baffles etc ...
Optionally before the sprayer 4 the milk is centrifuged and / or homogenized.
At the bottom of chamber 2 the partially cooled milk is collected and sent to chamber 3 by an appropriate device, for example an atomiser sprayer similar to that indicated by 4. In this chamber 3 where the pressure is regulated, either by regulating the flow of fluid between the various chambers, either by a valve 13, a temperature of the order of 5 C.
In order to bring the milk to this temperature, it is passed in divided form either over a coil 14 which is itself traversed by a cooling fluid, such as brine, or over any other suitable contact surface. The milk is sent to storage tanks or directly to the bottling plant. If necessary, the mist passes through a suitable device which separates the liquid phase, the pasteurized milk, from the gas phase, the process oxygen.
CLAIMS.
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