CH424446A - Appareil pour conserver des matières animales et végétales périssables - Google Patents

Description

  Appareil pour conserver des     matières        animales    et végétales périssables    La présente invention a pour objet un appareil  pour conserver des matières animales et végétales  périssables, alimentaires ou non alimentaires.  



  Les matières animales et végétales mises en  réserve commencent immédiatement à s'altérer, en  raison de     différentes    transformations qui se produi  sent dans ces matières et qui se combinent mutuelle  ment. En général, ces transformations sont provo  quées par les actions suivantes : physiologiques,  notamment celles provoquées par des enzymes nor  malement présentes dans les matières végétales et ani  males ;     microbiologiques,    dues principalement à des       micro-organismes    tels que bactéries, levures et moi  sissures, qui contaminent normalement toutes les  matières végétales et animales ; biochimiques, princi  palement causées par l'oxydation et qui peuvent avoir  pour résultat final le rancissement et le brunissement  non enzymatique ;

   et physiques, notamment déshydra  tation et plasmolyse.  



  Les dégradations ou altérations physiologique et       microbiologique,    qui sont les causes principales d'ava  rie des matières animales et végétales mises de côté,  dépendent toutes deux de l'activité respiratoire. Pen  dant cette activité respiratoire, de l'oxygène prove  nant de l'atmosphère ambiante est     assimilé,    et du gaz  carbonique et de l'eau sont formés comme produits  de dégradation. La dégradation majeure ou initiale  peut résulter de l'activité physiologique ou     microbio-          logique,    suivant la nature de la matière première,  l'importance et le type de la contamination, la matu  rité des matières et la température d'entreposage.

    D'une manière générale, les matières végétales se  dégradent physiologiquement avant toute transforma  tion     microbiologique    appréciable, tandis que l'opposé  est vrai pour les matières animales.    La dégradation physiologique des matières végé  tales mises de côté, que l'on appelle également catabo  lisme, libère de l'énergie en consommant de l'oxygène  et en libérant de l'anhydride carbonique et de l'eau.  La dégradation     microbiologique,    qui est la cause prin  cipale de dégradation ou d'altération des matières  animales mises de côté, notamment de la viande     frai-          che,    est principalement provoquée par des micro  organismes.

   Ceux-ci consomment également de l'oxy  gène et produisent de l'anhydride carbonique et de  l'eau, comme les matières végétales. Par conséquent,  le processus de dégradation ou d'altération peut être  exprimé, tant pour les matières animales que pour les  matières végétales, par l'équation approximative sui  vante de la transformation respiratoire       n02    +     (CH20),        nC02    +     nH20       Dans cette équation, qui représente les réactions  chimiques qui interviennent,     (CH20),t    représente une  molécule d'hydrate de carbone qui est détruite au  cours du processus de dégradation ou d'altération  expliqué ci-dessus, et n est un nombre entier qui  dépend de la grandeur de la molécule,

   celle-ci dépen  dant évidemment du nombre d'unités     CH20    répétées  dans la molécule. La     limite    inférieure pratique de n  est bien entendu de 6, et dans ce cas la molécule  d'hydrate de carbone est celle d'un sucre simple. Dans  le cas des molécules plus complexes, n peut être très  grand et atteindre un million ou davantage. Cepen  dant, dans tous les cas, une molécule d'oxygène est  consommée pour chaque unité     CH20    de l'hydrate de  carbone, avec production d'une molécule d'anhydride  carbonique et d'une molécule d'eau.

   Les hydrates de  carbone sont présents comme tels dans les matières       végétales_et    dans les micro-organismes mentionnés, ou           ils    peuvent résulter de la transformation d'autres subs  tances, telles que     protéines    et graisses. De toutes  façons, les transformations accompagnant l'altération  au     cours    de l'entreposage des matières     animales    et  végétales en présence d'oxygène, notamment de l'oxy  gène de l'air normal, sont exprimées par l'équation  chimique ci-dessus.

      Cette équation est en réalité simplifiée, car  l'hydrate de carbone est habituellement transformé en  plusieurs stades successifs et passe de l'état de sucre  à l'état d'acide et finalement à l'état d'anhydride car  bonique et d'eau comme     indiqué.     



  Un appareil est fondé sur la découverte que la  progression de cette équation peut être retardée     afin     de ralentir le processus de vieillissement des matières  végétales et animales mises de côté, premièrement en  modifiant l'atmosphère à laquelle les matières sont  exposées et, deuxièmement, en reconstituant conti  nuellement cette atmosphère pendant la période de  conservation.

   Il est pratiquement impossible     d'arrêter     la progression de l'équation de la réaction des matiè  res conservées, et un arrêt n'est pas désiré, car il  impliquerait un arrêt de la respiration des matières,  respiration qui est nécessaire au maintien de leurs  caractéristiques de     fraicheur.    Cependant, la durée de  conservation peut être fortement accrue avec maintien  de l'apparence     fraiche    des matières en ralentissant la  vitesse de réaction.    Pour ralentir la progression de l'équation ci-des  sus, l'atmosphère d'entreposage doit contenir moins  d'oxygène et plus d'anhydride carbonique.

   Comme de  l'oxygène est     consommé        dans    la réaction ci-dessus, on  maintient la concentration de l'oxygène     inférieure    à  celle de l'air ordinaire. Comme de l'anhydride carbo  nique est formé, la proportion de     l'anhydride    carbo  nique dans l'atmosphère de conservation est supé  rieure à celle de l'air normal.     Ainsi,    les conditions  d'entreposage ont pour effet que l'hydrate de carbone  est, d'une part,   affamé<B> </B> d'oxygène, ce qui     diminue     sa vitesse d'altération, et d'autre part est   noyé    d'anhydride carbonique, ce qui ralentit la réaction  encore plus.

   Ainsi, la concentration en oxygène et la  concentration en anhydride carbonique sont     utilisées     toutes deux pour ralentir la réaction et prolonger la  durée de conservation.    Ainsi     qu'il    ressort de cette explication, les concen  trations en oxygène et en     anhydride    carbonique ne  sont pas     importantes    à condition qu'il y ait suffisam  ment d'oxygène présent pour permettre la respiration,  mais à une vitesse ralentie. Lorsqu'une durée maxi  mum de conservation est désirée, la quantité     d7oxy-          gène    est choisie juste suffisante pour maintenir la res  piration des matières conservées.

   Si l'on désire ne  prolonger que de     très    peu la durée de conservation,  la proportion d'oxygène peut n'être que de très peu       inférieure    à celle rencontrée dans l'air normal.  Comme     il    est bien connu, l'air normal ou ambiant  contient     habituellement    environ 21 % d'oxygène et         environ    0,03 % d'anhydride carbonique, en volume, le  reste de l'air consistant en azote et en faibles propor  tions d'autres gaz inertes.  



  L'invention concerne donc un appareil pour  conserver les matières animales et végétales périssa  bles qui permet de les soumettre à une nouvelle atmo  sphère contrôlée et circulante qui est continuellement  reconstituée.    La figure unique du dessin annexé représente,  schématiquement et à titre d'exemple, une     forme     d'exécution de l'appareil objet de l'invention.  



  L'appareil représenté comprend une armoire fri  gorifique 10 refroidie par un serpentin 11 d'évapora  tion d'un     fluide    réfrigérant, autour duquel de l'air est  mis en circulation au moyen d'un ventilateur 12  entraîné par un moteur     électrique    13. Le ventilateur  12 fait circuler l'air autour de l'évaporateur pour       réfrigérer    cet air et fait également circuler l'air réfri  géré dans tout l'intérieur de l'espace d'emmagasinage  compris dans l'armoire 10.  



  Pour les matières dont la conservation ne néces  site pas une réfrigération, l'appareil est semblable,  sauf que la partie réfrigérante est absente.  



  L'appareil comprend des moyens pour fixer la  composition de l'atmosphère présente à l'intérieur de  l'armoire 10. Ces moyens comprennent un réservoir  d'oxygène sous pression 14, un réservoir d'anhydride  carbonique sous pression 15 et un réservoir d'azote  sous pression 16. Les réservoirs 14, 15 et 16 sont  munis de conduits d'échappement 17, 18 et 19 res  pectivement, tous pourvus de vannes régulatrices de  débit 20, 21 et 22 respectivement.  



  Les conduits 17, 18 et 19 aboutissent dans un  conduit unique 23 qui pénètre dans l'armoire 10 et  aboutit dans le fond d'un réservoir d'eau 24. Ce  réservoir est muni à son sommet d'un conduit de sor  tie 25, de sorte que le mélange gazeux pénétrant dans  le réservoir 24 à partir du conduit 23 est humecté au  cours de son passage ascendant à travers l'eau du       réservoir    23, avant de sortir par le conduit 25.

   Le  réservoir à eau 24 se trouve dans l'armoire 10, et de  préférence près de l'évaporateur 11, afin que l'eau  soit     maintenue    approximativement à la température  régnant dans l'armoire     frigorifique.    Pour les matières  dont la conservation ne nécessite pas une forte humi  dité, la partie     humidificatrice    de l'appareil pourrait  évidemment être     supprimée.     



  Pendant la durée de conservation, les matières  entreposées peuvent être maintenues à la température  ordinaire, ou à une température inférieure ou supé  rieure à la température ordinaire et qui dépend de  nombreux facteurs, dont la durée d'entreposage, le  type et la source des matières conservées et la nature  de la matière elle-même. Un intervalle pratique mais  non limitatif des températures est d'environ -1,7 à  49  C. Le maintien de la température minimum de  conservation peut nécessiter dans certains cas un  chauffage, lorsque la température     environnante    est      trop basse. Pour la conservation des matières végéta  les et animales telles que les aliments frais, une tempé  rature de conservation d'environ - 1,7 à     12,8o    C est  préfère.  



  L'armoire 10 est munie d'une porte normale  d'accès 26, et des moyens sont prévus pour l'échappe  ment des gaz,     afin    que les gaz entrant par le conduit  23 reconstituent pratiquement continuellement l'atmo  sphère artificielle à l'intérieur de l'armoire 10. Ces  orifices d'échappement peuvent être constitués par les  fuites usuelles autour des joints d'étanchéité et à tra  vers les trous de vis et de boulons, et par les autres  sources normales de fuite. Dans la forme d'exécution  représentée, ces orifices sont illustrés schématique  ment par un passage 27, à travers lequel l'atmosphère  s'écoule vers l'extérieur, comme indiqué par les  flèches 28.  



  L'atmosphère d'entreposage est une atmosphère  dans laquelle la concentration de     l'anhydride    carboni  que, provenant du réservoir 15, est supérieure à celle  trouvée dans l'air ordinaire ou ambiant, et la concen  tration de l'oxygène, provenant du réservoir 14, est  inférieure à celle trouvée dans l'air ordinaire et  ambiant, comme expliqué plus haut. Un gaz inerte est  fourni en plus de l'oxygène et de l'anhydride carbo  nique pour compléter l'atmosphère d'entreposage.  Dans l'exemple illustré, ce gaz est de l'azote fourni  par le réservoir 16.  



  En fixant de cette manière la composition de  l'atmosphère d'entreposage, la progression de l'équa  tion ci-dessus vers la droite, qui est une indication de  la dégradation des produits, est retardée. Des expé  riences ont montré que des matières, tant animales  que végétales, peuvent être conservées pendant des  durées beaucoup plus longues     dans    les conditions de  cette invention, pour un degré égal de dégradation.  Les matières peuvent donc être conservées beaucoup  plus longtemps dans l'atmosphère artificielle du pro  cédé selon l'invention qu'elles ne peuvent l'être dans  l'atmosphère ordinaire dans les mêmes conditions de  température.  



  Dans une forme d'exécution préférée de l'appareil  décrit, la concentration de l'oxygène est maintenue       approximativement        entre    1     et        10        %        en        volume        de     l'atmosphère, la concentration de l'anhydride carboni  que est maintenue à une valeur d'environ 0,5 à 6 fois  la concentration en volume de l'oxygène et le reste de  l'atmosphère est un gaz, tel que l'azote, qui est inerte  vis-à-vis des matières     conservées    et qui n'a par consé  quent pas d'effet chimique mesurable sur ces matiè  res.

   Le plus souvent, la concentration préférée de       l'anhydride        carbonique        est        d'environ    1 à     15        %        en     volume lorsque la concentration de l'oxygène est       d'environ    1 à     10        %        en        volume.        Par        exemple,

          une     atmosphère qui s'est montrée appropriée pour la     plu-          part        des        cas        contient    4     %        d'oxygène,        10        %        d'an-          hydride        carbonique        et        86        %        d'azote.        Il        existe        des     matières,

   comme certains fruits, qui peuvent se     conser-          ver        mieux        -dans        une        atmosphère        contenant    3     %    d'oxy-         gène,    2     %        d'anhydride        carbonique        et        95        %        de        gaz     inerte,

   tandis que d'autres fruits peuvent demander       une        atmosphère        d'entreposage        contenant    1     %        d'oxy-          gène,    5     %        d'anhydride        carbonique        et        94        %        de        gaz     inerte.

   Il est particulièrement important que l'atmo  sphère, quelle que soit sa composition réelle, soit éva  cuée de l'espace -d'entreposage pendant que l'atmo  sphère préservatrice est fournie, afin que l'atmo  sphère fournie reconstitue pratiquement continuelle  ment l'atmosphère présente dans cet espace et afin  que l'atmosphère ne soit pas statique.  



  La reconstitution ou régénération continue de  l'atmosphère présente dans l'espace d'entreposage est  nécessaire pour l'évacuation des produits de la respi  ration et d'autres produits du vieillissement. On a  constaté que si ces produits, qui résultent de la conser  vation dans l'atmosphère du présent procédé, ne sont  pas évacués, les matières entreposées se détériorent  fréquemment. En outre, en soumettant les     matières     entreposées aux conditions optimums, y compris la  reconstitution continue de l'atmosphère d'entrepo  sage, l'apparence et la qualité des matières entrepo  sées peuvent être maintenues dans la mesure voulue  pendant la période de conservation.

   Cette reconsti  tution continue peut être     réalisée,        comme    indiqué  dans le présent exemple, en évacuant l'atmosphère de  la chambre d'entreposage au fur et à mesure de  l'introduction de l'atmosphère fraîche.  



  La plupart des matières animales et végétales sont  entreposées dans une humidité relative de 85 à 100 0/0.  Dans le cas de certaines matières, notamment des  oignons, des graines et des noix, l'humidité peut être  inférieure, par exemple égale à l'humidité ambiante.  Ainsi, l'humidité relative peut descendre jusqu'à 25 0/0  ou moins, ou monter jusqu'à 100 0/0.  



  Dans les conditions de conservation expliquées  ici, la concentration de l'oxygène et de l'anhydride  carbonique dans l'armoire varie de temps en temps,  lorsque la porte 26 est ouverte et fermée pour intro  duire ou retirer les     aliments.    A chaque ouverture de  la porte, le pourcentage de l'oxygène     augmente,    puis  qu'un supplément d'oxygène est apporté par l'atmo  sphère ambiante, tandis que le pourcentage de l'anhy  dride carbonique diminue en raison de la     fuite    d'une  partie de l'atmosphère d'entreposage.

   Cependant, ces  changements à l'intérieur de l'armoire     frigorifique     n'ont apparemment pas d'effet mesurable sur la durée  possible de conservation des matières animales et  végétales dans l'armoire frigorifique, ainsi qu'il ressort  d'une comparaison avec une expérience au cours de  laquelle la porte est restée fermée pendant la durée  maximum de conservation.    Il s'est avéré que de nombreux aliments peuvent  être conservés dans l'appareil décrit fonctionnant  continuellement pendant quatre semaines et au-delà  sans altération sérieuse.

   En fait, des baies, telles que  fraises, framboises, etc., ont été     conservées    pendant  quatre semaines entières à     1,11)    C dans une     atmo-          sphère        contenant        initialement    4     %        d'oxygène,        10        0/0              d'anhydride        carbonique        et        86        %        d'azote,

          avec        88          ouvertures    de la porte par journée de 24 h, sans alté  ration excessive de couleur, de     consistance    et de goût.  



  Parmi les matières animales et végétales qui peu  vent être conservées pendant de longues durées dans  les conditions du présent procédé, on peut citer des  matières non     alimentaires,    telles que fleurs coupées,  tabac, bulbes de     fleurs,    et des matières     alimentaires     telles que pommes, baies, pêches, poires, produits lai  tiers,     notamment    lait, beurre et fromage,     oignons,     céleris, carottes, tomates, oranges, viande et produits  carnés,     neufs,        pommes    de terre,     bananes,    raisins,  asperges, haricots, céréales, noix, pois, etc.  



  Comme mentionné, l'atmosphère à laquelle les  matières entreposées sont exposées contient moins  d'oxygène et plus     d'anhydride    carbonique que l'air  normal. Il n'est donc pas toujours nécessaire d'ajou  ter de l'oxygène par une opération     séparée,    en parti  culier lorsque la durée d'entreposage est relativement  courte. Dans ces cas, l'oxygène peut provenir de l'air  normal qui se trouve dans l'espace d'entreposage au  début de la période     d'entreposage,    et un peu d'oxy  gène peut même entrer par les ouvertures de fuite de  la chambre d'entreposage.

   Il est alors seulement  nécessaire d'admettre de l'anhydride carbonique et un  gaz     inerte,    par exemple de l'azote, en proportions  telles que la concentration de l'oxygène restant dans  la chambre soit     inférieure    à sa concentration normale  et que celle de l'anhydride carbonique soit supérieure  à sa concentration normale, afin de retarder la pro  gression de l'équation d'altération par vieillissement  citée plus haut.

Claims (1)

1. REVENDICATION Appareil pour conserver des matières animales et végétales périssables, sujettes aux altérations par transformation respiratoire au cours d'un entreposage à l'air contenant les concentrations normales d'oxy gène et d'anhydride carbonique, avec consommation d'oxygène et production d'anhydride carbonique con formément à l'équation approximative suivante de la transformation respiratoire nOz + (CH20)n nC02 + nH20 dans laquelle (CH20),,

   représente une molécule d'hydrate de carbone desdites matières, caractérisé en ce qu'il comprend une enceinte renfermant un espace d'entreposage pour lesdites matières, des moyens pour introduire continuellement dans ledit espace une atmosphère contenant de l'oxygène et de l'anhydride carbonique, ces moyens comprenant un dispositif de commande de l'alimentation d'oxygène et d'anhydride carbonique depuis des sources séparées, des moyens pour faire circuler ladite atmosphère dans ledit espace et une ouverture dans l'enceinte pour permettre une fuite continue de ladite atmosphère hors dudit espace afin d'assurer l'alimentation continue de cette atmo sphère dans l'espace d'emmagasinage.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour amener audit espace une quantité déterminée d'azote provenant d'une source individuelle sous pression. 2. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens hygrométriques desti nés à maintenir dans l'espace d'entreposage une humi dité relative comprise entre 25 et 100 0/0. 3. Appareil selon la sous-revendication 2, carac térisé en ce qu'il comprend un récipient d'eau agencé de façon que ladite atmosphère passe à travers lui avant d'entrer dans l'espace d'entreposage. 4.

   Appareil selon la revendication, caractérisé par des moyens thermiques destinés à maintenir dans l'espace d'entreposage une température comprise entre - 1,7 et 490 C. 5. Appareil selon la sous-revendication 4, carac térisé en ce qu'il comprend un dispositif de réfrigéra tion pour commander la température de l'espace d'entreposage. 6. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce que les moyens pour introduire ladite atmosphère dans l'espace d'entreposage comprennent des réci pients sous pression pour l'oxygène, l'anhydride car bonique et un gaz inerte, et un dispositif pour mélan ger ces gaz dans les proportions désirées.