Procédé et appareil de déshydratation de produits alimentaires La présente invention concerne de façon générale des procédés et appareils de déshydratation ou de dessiccation de divers produits alimentaires humides comprenant des matières telles que les fruits, les baies, les légumes, les noix, les céréales, la volaille, la viande, le poisson, des mélanges combinés humides de ces derniers, et des produits fabriqués avec de la pâte humide.
La présente invention concerne plus particuliè rement un nouveau procédé de déshydratation appli cable à un très grand nombre de matières alimen taires humides, et qui élimine un grand nombre des inconvénients des procédés de déshydratation mis en oeuvre jusqu'à présent.
Le procédé est caractérisé par une rapide trans mission de chaleur aux objets en cours de déshydra tation par une durée de traitement d'ensemble relati vement courte, en maintenant dans le produit final l'identité générale de la forme et de la dimension des objets ou particules en cours de traitement.
Le procédé de l'invention est caractérisé en ce qu'on chauffe une huile, une graisse ou une cire à une température entre 116 et 3160 C sous un vide partiel de 560 à 740 mm Hg, en ce qu'on met en contact la matière à déshydrater avec la matière déshydratante chaude de façon que celle-ci enveloppe la première et qu'il se produise une rapide transmis sion de chaleur de la matière déshydratante à la matière à déshydrater, provoquant un vif dégagement de vapeur d'eau et l'abaissement concomitant de la température à une valeur comprise entre 54 et 1100 C, en ce qu'on évacue la vapeur d'eau en main tenant un vide partiel pendant la chute de la tempé rature, en ce qu'on sépare la matière déshydratée de la matière déshydratante, et ensuite on relève la pression.
La fig. 1 est une vue de côté, en partie en coupe, montrant un appareil pour la mise en oeuvre du pré sent procédé.
La fig. 2 est une vue de côté, en partie en coupe, montrant une autre forme d'appareil.
La fig. 3 est une coupe détaillée montrant une autre forme d'un moyen servant à retenir la matière en cours de déshydratation au-dessous de la surface de l'huile.
Dans la mise en oeuvre du présent procédé, une matière alimentaire humide sous forme de particules d'une dimension appropriée et à un faible niveau de température est soumise à un traitement sous un vide partiel pour effectuer un cycle de déshydratation, le traitement comprenant la dispersion des particules dans une matière ou mousse à phases mixtes consis tant en une phase vapeur et en de l'huile chaude. Pour commencer le cycle, on peut introduire la matière dans une certaine quantité d'huile chaude sous un vide partiel appliqué. Bien que la tempéra ture de l'huile au moment du contact initial peut être de 116 à 3160 C, la gamme comprise entre 163 et 227 C est préférée.
Dans un cas typique, la matière est congelée et est à un niveau de température infé rieur à 00 C. En raison de la grande différence de température entre la matière et l'huile chaude, il se produit un rapide échange de chaleur de façon que la couche superficielle externe du produit soit instan tanément chauffée au point de vaporisation des jus aqueux présents. La phase initiale du cycle de déshy dratation se poursuit immédiatement à une grande vitesse avec une violence presque explosive.
Une vapeur se dégageant rapidement forme un mélange de vapeur et d'huile ou ce qu'on peut appeler une mousse d'un volume fortement accru (par exemple plus de trois fois supérieur au volume normal de l'huile et du produit) avec une agitation ou un bouillonnement violent. La température de l'huile tombe immédiatement et rapidement, et la vapeur dégagée crée un grand débit de vapeur vers le moyen de mise sous vide utilisé. La surface de la matière et les couches externes à travers lesquelles la déshydra tation se poursuit sont protégées par la vapeur se dégageant rapidement contre un brûlage par le contact direct avec l'huile chaude.
Pendant cette phase initiale, la matière est soumise à certaines con ditions qui permettent d'obtenir de nouvelles proprié tés dans le produit final, ainsi qu'on le verra ci-après.
Après la première phase initiale d'évaporation rapide, le débit de la vapeur diminue, la mousse s'affaisse et le niveau de la masse d'huile est ramené sensiblement à son niveau initial. Ensuite (en suppo sant que l'on désire une faible teneur en humidité), on poursuit la déshydratation à une température infé rieure pour terminer le cycle.
La majeure partie (par exemple de 75 à 95 %) de l'humidité existant dans la matière est éliminée en la courte période de temps (par exemple de 30 secondes à 4 minutes, suivant, dans une large mesure, la dimension des particules, la teneur en humidité, et la température initiale des particules, le rapport du poids des particules au poids de l'huile, et la température de l'huile) de la première phase d'évaporation rapide, et l'humidité restante excepté l'humidité résiduelle) est éliminée au niveau de température inférieur. D'une façon générale, la durée d'ensemble du traitement dans l'huile chaude,
sous un vide partiel appliqué, est relativement courte, et dans des cas typiques, peut être de l'ordre de 7 à 40 minutes.
Lorsque la teneur en humidité de la matière a été ramenée à une valeur voulue, on peut suivre l'un quelconque d'un certain nombre de processus, suivant la nature du produit final voulu. Un processus consiste à casser le vide après séparation de l'huile libre du produit par égouttement, après quoi on peut éliminer une certaine quantité d'huile supplémentaire par centrifugation. Toutefois, pour la plupart des matières applicables, la titulaire préfère effectuer une séparation générale entre l'huile libre et la matière déshydratée, puis soumettre la matière à la centrifu gation, le tout sous un vide partiel, après quoi le vide est cassé.
Ce processus donne certaines nou velles propriétés avantageuses dans le produit final.
On peut expliquer que le produit a tendance à flotter à la fin de la phase finale et pendant que le vide est maintenu, mais s'enfonce dans l'huile si le vide est cassé avant d'évacuer l'huile. Ainsi, la sépa ration avant de casser le vide peut être effectuée en évacuant l'huile de dessous la matière flottante, la matière se déposant finalement sur une grille à tra vers laquelle l'huile peut être évacuée.
La matière alimentaire comestible humide à déshydrater est d'abord soumise à des opérations pré- paratoires, dont la nature dépend de la matière en cours de traitement, et du caractère voulu du produit final. D'une façon générale, la préparation ou le trai tement préalable comprend un nettoyage, et lorsque les objets sont de grande dimension, un découpage, un découpage en tranches ou une réduction d'une autre façon des objets en des morceaux ou particules de dimension appropriée en vue du traitement. Ensuite, la matière est refroidie pour obtenir une matière en vrac congelée s'écoulant librement. Une telle matière peut être emmagasinée à des niveaux de température de l'ordre de - 400 C à - 60 C, jus qu'à ce qu'elle soit introduite dans le présent procédé.
On peut utiliser des techniques de congélation classi ques telles qu'une technique connue sous le nom congélation rapide individuelle .
D'une façon générale, il est avantageux que les particules présentent une dimension et un poids rela tivement uniforme. Suivant les observations de la titu laire, des particules pesant moins de 10 g conviennent au présent procédé, et fournissent un bon rapport de surface de contact au poids.
La présente invention est applicable à diverses catégories de matières alimentaires comprenant les fruits et les baies, les légumes, les condiments, les viandes, la volaille, les poissons, les grains de céréa les, les fruits séchés, et les produits composés, qui peuvent être tous préparés pour former des particu les congelées convenant au traitement. On peut trai ter par le présent procédé un grand nombre de fruits comprenant les pêches, les abricots, les ananas, les cerises, les bananes, les raisins, les dattes, les fraises, les cerises noires, etc. Comme légumes qui sont appli cables, on peut citer les pois, les carottes, les pom mes de terre, les céleris, les choux, les choux de Bruxelles, les oignons, le poivre, les patates douces, les céréales, etc.
Comme viandes qui sont applica bles, on :peut citer le boeuf, le :porc, l'agneau, les viandes traitées telles que le jambon, le boeuf salé, le porc cuit, etc. Quant aux volailles, on peut men tionner le poulet, le dindon, le faisan, le canard, etc. Quant aux aliments de la mer, on peut mentionner les crevettes, à la fois fraîches et cuites, le thon et les crustacés qui sont vendus couramment :sur le marché tels que les huîtres, les palourdes, les ho mards, les crabes, etc. Comme condiments, on peut mentionner les champignons, les châtaignes d'eau, et diverses épices et herbes.
Les plus grands fruits comme les pêches peu vent être pelés, dénoyautés, et découpés en tranches ou en cubes dont l'épaisseur ne dépasse pas 0,5 mm environ. Les plus petits fruits tels que les cerises, les cerises noires et les raisins peuvent être nettoyés et congelés sans diminuer leur dimension.
Les légumes frais peuvent être nettoyés et pré parés en utilisant des processus classiques tels que ceux qui sont utilisés dans les industries de congéla tion et de mise en boîte des aliments. On peut blan chir les légumes avant de les congeler pour réduire au minimum l'activité des enzymes. On peut appli- quer une perforation multiple ou un scarifiage avant ou après la congélation à des matières telles que les pois, les cosses de pois chinois, etc. Dans ce cas de nouveau, lorsque les objets ont une dimension impor tante, ils sont réduits en des particules (par exemple des tranches ou des cubes) d'une dimension conve nant pour le traitement.
Les viandes comme le boeuf, le porc et l'agneau peuvent être préparées en les découpant et en les parant à une dimension appropriée, puis en les cui sant, les égouttant et les congelant.
On peut préparer la volaille (par exemple les poulets et les dindons, etc.) en la nettoyant et en la cuisant, en enlevant la chair des os et de la peau, et en la découpant en des morceaux de dimension appropriée, après quoi on congèle la chair. On peut utiliser des traitements destinés à rendre la chair plus tendre, par exemple une congélation lente et/ou une décongélation intermédiaire et une recongélation.
Les poissons, crustacés et mollusques comesti bles tels que les crevettes, la morue et autres chairs de poisson peuvent être préparés en les nettoyant, les cuisant, et en les écaillant puis en les congelant. Dans certains cas, on peut omettre la cuisson.
On peut préparer des condiments tels que les champignons frais, les châtaignes d'eau, etc., en les nettoyant, en les découpant, et en les congelant. Lors que la matière initiale de cette catégorie est sous forme sèche, telle que des champignons séchés, on peut la nettoyer et la réhydrater partiellement avant de la congeler.
Comme indiqué ci-dessus, certaines matières de départ peuvent avoir été traitées par d'autres pro cédés. Par exemple, des matières comme les cerises peuvent avoir été soumises à des traitements pour donner un produit du type marasquin. Le porc peut avoir été conservé sous forme de jambon et le boeuf sous forme de boeuf salé. Les matières comme les céréales, les pois pour poussins (pois garbanzo) ou des champignons japonais peuvent avoir été séchés à l'air ou au soleil de façon qu'elles nécessitent une réhydratation avant la congélation. Des fruits séchés comme les dattes, les pêches ou les pommes peu vent avoir été partiellement déshydratés par séchage à l'air ou au soleil.
Des légumes comme les concom bres peuvent avoir été conservés par marinage.
Bien que la titulaire préfère utiliser le procédé de congélation rapide individuel pour obtenir une matière congelée en vrac s'écoulant librement, dans certains cas il est avantageux de congeler sous forme de tranches pour autant que ces tranches se désagrègent rapidement en des particules congelées individuellement lorsque la tranche est plongée dans l'huile chaude.
En supposant que la matière alimentaire ait été préparée et refroidie à une température inférieure à 0o C, et de préférence entre -40 et -61, <B>C,</B> qui assure dans la plupart des cas une congélation, on la met en contact avec l'huile chaude dans l'étage 11, de préférence en déposant une charge mesurée de la matière congelée dans une quantité d'huile chaude prédéterminée, tout en soumettant l'huile à un vide partiel.
La quantité de matière congelée (en poids) intro duite dans une quantité donnée d'huile chaude dépend principalement de la température initiale de l'huile, et ainsi de la différence de température entre la matière congelée et l'huile. On peut utiliser de plus grandes quantités de matière congelée avec des tem pératures supérieures de l'huile. Ainsi, avec une tem pérature initiale de l'huile de 116 C, la proportion dans un cas typique peut être de 4 kg de matière congelée (par exemple à -151,C) pour 100 kg d'huile tandis qu'à des températures initiales de l'huile comprises entre 163 et 227 C, les proportions peuvent être comprises de façon correspondante en tre 7 et 30 kg de matière congelée pour 100 kg d'huile.
L'introduction de la matière congelée dans l'huile chaude, avec des proportions de l'ordre men tionné ci-dessus, sert à diminuer rapidement la tem pérature de l'huile à partir de sa valeur élevée ini tiale au niveau inférieur, de l'ordre @de 54 à 110o C. En outre, une vapeur se dégageant rapidement se mélange avec l'huile pour engendrer un milieu en phase vapeur et liquide mixte ou mousse ayant un volume bien supérieur à la masse initiale de l'huile. Ce milieu enveloppe la matière en cours de déshy dratation, et la matière est contrainte à se disperser dans l'ensemble de l'espace étendu qu'occupe le milieu.
La rapide diminution de la température de l'huile se produit en raison de l'évaporation rapide de l'humidité qui résulte de la rapide transmission de chaleur à partir du milieu en phase mixte à la matière alimentaire. Le degré de diminution de la tempéra ture de l'huile est déterminé par la quantité de cha leur sensible consommée pour évaporer l'humidité.
Comme précédemment mentionné, à la fin de la phase initiale, qui est caractérisée par la création d'un milieu ayant une phase vapeur et une phase d'huile mélangée, le milieu ou la mousse s'affaisse, et ensuite le cycle se poursuit à un niveau de tempé rature inférieur pour atteindre une faible teneur en humidité voulue. A la fin du cycle de déshydrata tion, les produits ainsi obtenus sont séparés à partir de l'huile libre. On l'effectue tout en poursuivant l'application du vide partiel, par exemple en sépa rant l'huile de la matière flottante, puis en déposant la matière sur une grille à travers laquelle l'huile peut s'égoutter. Ensuite, on casse le vide et on enlève le produit de la chambre de traitement.
Ce processus sert à fournir des produits finals présentant une quantité importante de la teneur en huile qui pro vient du procédé, comme par exemple une teneur en huile qui peut être comprise entre 50 et 60 % (sur une base de matières solides sèches).
Cette teneur en huile peut être sensiblement réduite par centrifuga tion, pendant que la matière est en cours de traite ment à une température supérieure au point de fusion de l'huile (par exemple entre 49 et 60,1 C), de façon que l'huile quitte facilement les pores du produit déshydraté. Avec ce processus, on peut obtenir des produits présentant des teneurs en huile qui peuvent être comprises dans un cas typique entre 40 et 50 (sur une base de matières solides sèches).
Il se produit certaines variations dans le procédé avec les variations de la teneur en humidité de la matière de départ, et avec des variations de la dimen sion des particules. D'une façon générale, pour des matières présentant une teneur inférieure en humi dité, la quantité proportionnée de la charge peut être augmentée pour obtenir la même diminution de tem pérature pendant la même période de temps.
De façon générale, la quantité de la charge (en poids) pour une quantité d'huile donnée et pour une tem pérature initiale donnée de l'huile doit être suscep tible de faire tomber immédiatement la température de l'huile en une courte période de temps (par exem ple de 30 secondes à 4 minutes) à une température de l'ordre de 54 à 110o C, période de temps pen dant laquelle la décongélation de la matière congelée se produit.
Un état congelé initial de la matière fournit un certain nombre de particularités avantageuses. En particulier, il fournit une rigidité physique aux parti cules séparées introduites dans l'huile chaude, même si la teneur en humidité est élevée. Celle-ci permet de manipuler et de charger plus facilement une masse importante dans une masse d'huile chaude sans casse ou écrasement. Il permet également à chaque parti cule congelée individuelle d'être en relation de trans mission de chaleur avec l'huile chaude environnante, avec une évaporation uniforme à partir de toutes ses surfaces exposées. Pendant la phase initiale d'évapo ration rapide, la décongélation se produit d'une façon concomitante avec l'évaporation.
La décongélation et l'évaporation commencent sur la couche externe et progressent vers l'intérieur. Ainsi, pendant la phase initiale d'évaporation, il reste un noyau congelé qui diminue rapidement pour conférer une certaine rigi dité et pour aider à maintenir la forme physique ini tiale. Probablement, l'évaporation ne se produit pas directement à partir de l'état congelé, mais seulement après qu'une certaine décongélation se soit produite.
Par conséquent, la vitesse de décongélation sert de facteur régulateur de la vitesse d'évaporation. Egale- ment, le noyau congelé qui diminue de plus en plus maintient une partie de la masse rigide et froide pendant que la décongélation et l'évaporation se pour suivent. La décongélation des particules est achevée pendant le temps de la phase initiale rapide d'évapo ration.
L'évaporation rapide initiale à partir de la cou che externe qui progresse vers l'intérieur implique un écoulement rapide de vapeur vers l'extérieur, qui a tendance à empêcher un affaissement d'ensemble ou un retrait excessif des particules à mesure que l'évaporation se poursuit.
Bien que la vapeur dégagée s'écoule rapidement à travers la couche externe des particules avec un gonflement des tissus, à mesure que l'évaporation de l'humidité progresse vers l'intérieur les tissus ne sont pas désagrégés, et restent dans la particule sans subir une réorientation importante dans l'espace.
La proportion dans laquelle les tissus peuvent être rom pus ou altérés dépend de la matière de départ. Les tissus mous spongieux que l'on trouve dans les légu mes succulents comme le céleri sont altérés dans une mesure importante, tandis que les tissus cellulaires d'une matière comme le boeuf ne sont pas altérés d'une façon importante.
Etant donné que l'évapora tion se produit dans la couche externe de chaque particule avant que l'évaporation se poursuive vers la région centrale, un certain raidissement des tissus externes a tendance à se produire avant que le noyau congelé ait disparu, et ce raidissement de la couche externe sert à maintenir la forme générale de la parti cule et à retenir le tissu interne dans l'espace défini par la couche externe. La couche externe reste per méable à la vapeur d'eau surchauffée qui se dégage et ne forme pas une croûte collée et sensiblement imper méable.
Une telle croûte superficielle, qui se présente couramment dans d'autres procédés de déshydrata tion et qui est appelée cémentation, est nuisible pour de nombreuses raisons, y compris le fait qu'elle forme une barrière calorifuge pour l'humidité et empêche la transmission de la chaleur et le dégagement de l'humidité, et modifie dans le produit final l'aspect physique et empêche la réhydratation.
La température de. congélation de divers produits alimentaires hydratés varie sensiblement suivant la nature des jus aqueux. D'une façon générale, la plu part des matières alimentaires hydratées qui sont applicables au présent procédé peuvent être congelées à des températures comprises entre -17 et -40 C. Le traitement des matières alimentaires avant la déshy dratation, tel que le séchage préalable ou l'addition de sucre, sert à augmenter la teneur en matières soli des, et à abaisser le point de congélation à des tem pératures qui dans certains cas peuvent être inférieu res à -170 C. On peut se référer en particulier aux dattes séchées au soleil et aux cerises glacées.
Il est courant en pratique dans l'industrie des aliments con gelés de congeler à une température de -280 C envi ron et d'emmagasiner ensuite à des températures bien inférieures au point de congélation, par exemple entre -40 et -60 C. On peut suivre le même processus de façon que la matière soit dans cette gamme de tem pérature lorsqu'on la sort de l'emmagasinage, et de façon que sa température n'augmente pas de façon importante avant de venir au contact de l'huile chaude.
Bien que la congélation présente certains avantages, des matières présentant de bas points de congélation peuvent être refroidies à des températures inférieures à 00 C sans qu'elles se congèlent. -Un tel refroidissement fournit une grande différence de tem pérature pour favoriser une rapide transmission de chaleur. La fermeté et la stabilité naturelles de ces matières a tendance à les protéger contre un endom magement. On peut utiliser une lente congélation ou une décongélation et une recongélation pour rendre plus tendres les matières telles que la viande, la volaille, et le poisson.
Aux cas où on a recours à des températures élevées de l'huile (par exemple entre 204 et 316 C), on peut refroidir la matière à des températures très basses (par exemple entre -40 et -53 C), à l'aide de neige carbonique ou autre réfrigérant immédiate ment avant de l'introduire dans l'huile. Dans ces con ditions, la vitesse initiale de transmission de chaleur est accélérée. On peut utiliser ce processus avantageu sement avec des matières ayant une très faible teneur en solides (par exemple le céleri) lorsqu'on désire éliminer l'humidité aussi rapidement que possible.
Bien que le point d'évaporation de l'humidité de la plupart des matières alimentaires humides soit bien inférieur à 54 C sous un vide partiel de l'orde de 55 à 72,5 cm de mercure, il est souhaitable de mettre en aeuvre le procédé de façon que la température de l'huile ne tombe pas au-dessous de ce chiffre. La température à laquelle l'huile tombe au cours de la première phase d'échange de chaleur rapide est déter minée en grande partie par la température initiale de l'huile, la température de la matière congelée, le rapport entre le poids de la matière et le poids de l'huile, le degré du vide partiel maintenu avant et après l'introduction de la chaleur et la teneur ini tiale en humidité et la dimension de la matière.
De préférence, l'équilibre thermique est tel que la chute rapide initiale de la température de l'huile ne descende pas au-dessous de 54 C et ensuite, (en supposant qu'on désire une teneur en humidité de l'ordre de 0,5 à 5% dans le produit final) de façon à maintenir une température qui est comprise entre 77 et 1101, C (température optimum de<B>910</B> C) pendant le reste du cycle.
Dans des cas exceptionnels, on peut maintenir des températures supérieures à la gamme mentionnée ci-dessus (par exemple allant jusqu'à 116 C) lors qu'un certain brunissement n'est pas nuisible, (par exemple pour la viande et le poisson). Suivant la valeur de la chute de température qui a tendance à se produire au cours de la phase initiale, on peut appliquer une certaine quantité de chaleur à l'huile pour assurer un niveau de température correct pen dant le reste du cycle. Ainsi, la chaleur peut être appliquée pendant la phase initiale par exemple en munissant le récipient ou réservoir contenant l'huile et la charge d'une chemise de vapeur d'eau, ce qui a pour résultat de diminuer la chute de température.
On peut poursuivre ce chauffage après la phase ini tiale pour porter la température à un niveau voulu. Un autre processus consiste .à appliquer la chaleur par une huile en circulation à travers un échangeur de chaleur externe. Le processus préféré consiste à retirer une certaine quantité de l'huile initiale à la fin ou près de la fin de la phase initiale et à réintro- duire une nouvelle huile chaude à une température telle que la température qui en résulte de la masse d'huile soit au niveau voulu pendant le reste du cycle. Les avantages du processus décrit en dernier lieu ressortiront ci-après.
La chute de température immédiate et rapide au cours de la phase initiale limite le temps pendant lequel les particules de matière sont associées à l'huile à une température comprise normalement dans la gamme de brûlage. Egalement, pendant le temps limité de cette association, l'huile est sous forme de mousse, et par conséquent n'a pas l'effet de brûlage d'une masse en phase liquide plus dense à la même température. Le reste du cycle, qui nécessite une plus longue durée de séjour et qui est réalisé alors que la matière est en contact direct avec l'huile à sa densité normale ou sensiblement normale, s'effectue à un niveau de température inférieur pour éviter le brûlage.
Dans des cas typiques, la température de sortie de l'huile peut être de 91 C environ.
On a effectué des essais qui confirment les avan tages et les nouveaux résultats obtenus en introdui sant la matière alimentaire humide dans l'huile bouillante à l'état refroidi ou congelé, et sous un vide partiel. Lorsque les conditions sont les mêmes, et que la matière de départ est introduite à la température ambiante, le produit subit un endommagement physi que notable tel qu'une décoloration, un brûlage, une désagrégation de la structure cellulaire, une variation du degré de désintégration ou de dissolution dans l'huile, et un affaissement du volume. L'importance de ces effets dépend en grande partie de la température de l'huile et de la nature de la matière de départ.
On ne peut pas utiliser des températures initiales élevées de l'huile comparables aux températures uti lisées dans le présent procédé, en nécessitant ainsi des niveaux de température inférieurs, et un cycle d'une durée prolongée. Lorsque la matière alimentaire humide est refroidie et congelée, et lorsqu'elle est introduite dans l'huile pendant que la charge et l'huile sont mises sous un vide partiel, le procédé est modi fié, et la qualité du produit final est grandement améliorée. Dans des conditions correctes, la décolora tion et le brûlage peuvent être complètement éliminés et ces résultats avantageux sont obtenus avec un cycle qui est pratique et relativement efficace.
Contraire ment à ce qu'on pourrait attendre, le refroidissement augmente en réalité la vitesse d'élimination de l'humi dité, les autres conditions restant les mêmes. Ainsi, au cours d'une série d'essais, on a réduit une charge de pêches non congelées fraîches à 50 % d'humidité en 10 minutes, mais lorsqu'elles ont été congelées et sou mises aux mêmes conditions de température initiale de l'huile et de vide partiel (par le présent procédé),
on a réduit la teneur en humidité à 50 0/0 environ en 5 minutes et à 29 % en 10 minutes. On ne peut pas expliquer convenablement ces résultats, mais on les attribue à une meilleure transmission de cha leur due à la plus grande différence entre les tem pératures de l'huile et de la matière,
à un meilleur réglage de l'évaporation à partir de la matière refroi die et congelée et au fait que les tissus superficiels ne se sont pas affaissés pour former une croûte calorifuge.
Au cours de l'évaporation classique, l'humidité est éliminée de la surface par évaporation, et par suite, il se produit une redistribution continuelle de la teneur en humidité avec une concentration continue des jus aqueux. Avec le présent procédé, et en suppo sant que la matière est congelée, il se produit une transformation sensiblement instantanée de la glace en phase vapeur (probablement avec une transition momentanée par la phase liquide), et par conséquent cette redistribution des jus ne se produit pas. Égale ment, dans le présent procédé, la structure cellulaire ou les tissus n'ont pas la possibilité d'être mouillés par les jus dans la phase liquide.
Dans l'huile chaude et en particulier pen dant la période initiale, les particules doivent être libres. Comme précédemment mentionné, l'élimina tion rapide de la vapeur d'eau est accompagnée par la création d'une mousse à phase mixte (c'est-à-dire un mélange de vapeur d'eau et d'huile) qui entoure les particules et par une agitation ou un bouillonne ment relativement violent de ce milieu qui maintient les particules en mouvement et les répartit dans la masse de la mousse et contribue de façon générale à une meilleure transmission de la chaleur.
En utilisant un équipement de condensation de vapeur et de mise sous vide de type connu (par exem ple un condenseur à pulvérisation d'eau et une pompe du type mécanique ou éjecteur) il est possible de maintenir des vides partiels de l'ordre de 55 à 72,5 cm de mercure. En supposant que le vide initial est de l'ordre de 65 à 70 cm de mercure immédiatement après que la charge de matière congelée soit intro duite dans l'huile chaude, le débit de la vapeur à par tir de la mousse ainsi obtenue peut être susceptible d'affecter sensiblement la capacité du moyen de mise sous vide. Dans ce cas, le vide partiel peut être momentanément réduit, par exemple à 62,5 cm de mercure.
Une telle diminution du vide diminue la charge du condenseur et sert également à empêcher un débit rapide de la vapeur susceptible d'entraîner des quantités importantes d'huile dans l'équipement de condensation. Vers la fin de la phase initiale et pendant la partie suivante du cycle, on peut appliquer et maintenir des vides plus poussés, par exemple de 67,5 à 72,5 cm. En pratique, au cours du fonctionne ment d'un équipement industriel, le vide appliqué peut être augmenté progressivement à mesure que la teneur en humidité de la matière diminue.
Comme précédemment mentionné, pendant la phase initiale du procédé (par exemple pendant les premières 30 secondes à 4 minutes) pendant laquelle il se produit une rapide évaporation, la matière est enveloppée par un milieu à phase mixte (c'est-à-dire de vapeur d'eau et d'huile) d'un volume de plus en plus grand, et la température de l'huile diminue rapi dement. Pendant cette phase, une grande partie de la teneur initiale en humidité est éliminée (par exemple de 50 à 95 0/0, avantageusement de 75 à 90 0/0).
Dans certains cas, on désire obtenir des produits ayant une teneur en humidité résiduelle de l'ordre de 15 à 30 %. Pour ces produits, et en supposant qu'ils soient suffi samment fermes, le cycle de déshydratation peut être terminé après avoir atteint la teneur en humidité vou lue, ce qui peut se produire peu après la phase ini tiale ou à la fin de cette dernière.
On peut appliquer un refroidissement d'évaporation à ces produits, comme décrit plus haut. On peut aussi appliquer une centrifugation comme décrit plus haut, ou de préfé rence sous vide comme décrit ci-après.
La période de temps nécessaire pour obtenir des produits alimentaires déshydratés ayant une faible teneur en humidité comprise entre 0,5 et 5 % environ dépend d'un certain nombre de facteurs comprenant la nature de la matière première, le traitement préa lable de la matière, la température initiale de l'huile dans l'étage 11, la quantité de la matière première proportionnellement à la quantité de l'huile (en poids),
et la température à laquelle la matière pre mière est refroidie, et la valeur du vide appliqué. Tou tefois, pour un grand nombre de matières alimen taires humides congelées et avec des températures et des vides de l'ordre précédemment mentionné, la durée de traitement pour obtenir des teneurs en humidité de d'ordre de 1 à 5 % est -comprise entre 7 et 40 minutes, la durée optimum étant comprise entre 10 et 25 minutes.
Au lieu de suivre le processus précédemment décrit pour éliminer l'huile libre, à la fin du cycle, la titulaire préfère évacuer l'huile libre à partir du pro duit et centrifuger ensuite le produit, le tout étant effectué tout en maintenant l'application d'un vide partiel.
Par ce processus, on peut obtenir des produits ayant des teneurs en huile de l'ordre de 20 à 40 % (sur une base de solides secs) en se référant à la teneur en huile obtenue par ce procédé.
On peut utiliser un grand nombre d'huiles et de corps gras. Par exemple, la titulaire peut avoir recours à diverses huiles et corps gras d'origine végétale ou animale. A titre d'exemple d'une huile végétale, on peut se référer aux huiles de maïs, de graine de coton, de son de riz, de soya, d'olive, d'arachide, de noix de coco, de sésame, de graine de tomate, etc. A titre d'exemple d'une huile animale, on peut citer l'huile de poisson, le suif de boeuf, le lard, l'huile de beurre.
De façon générale, il est souhaitable d'utiliser des hui les ou des corps gras qui ont été raffinés de façon qu'ils ne confèrent pas une odeur ou une saveur désagréable au produit. On a utilisé les huiles dites hydrogénées avec de bons résultats, telles que des corps gras hydrogénés. D'une façon générale, les hui les à point de fusion supérieur telles que les paillettes de graine de coton (point de fusion de 660 C envi ron) ont tendance à être retenues dans une moins grande mesure par le produit final.
En plus des huiles et des corps gras susmen tionnés, la titulaire peut avoir recours pour certains produits à des cires comestibles qui sont des liquides stables aux températures de l'ordre utilisé dans le présent procédé. Par exemple, on a utilisé de la cire d'abeille naturelle ou raffinée et obtenu de bons résul tats. On peut mélanger une telle cire en diverses quantités avec une huile ou un corps gras approprié, en modifiant ainsi certaines caractéristiques physiques de l'huile. En particulier, l'introduction de la cire élève le point de fusion de l'huile et augmente sa viscosité.
Elle fournit également un milieu qui est plus stable et par conséquent mieux adapté pour être réutilisé, qui peut être plus facilement filtré pour éliminer les matières solides, et qui a tendance à être absorbé dans une moins grande mesure par le pro duit. Une plus grande stabilité de l'huile mélangée a tendance à augmenter la durée de magasinage et à mieux protéger le produit contre l'humidité atmo sphérique. Un autre exemple est la cire de jujube, que l'on peut mélanger avec l'huile (par exemple une matière grasse hydrogénée) et qui modifie également l'huile en augmentant le point de fusion, en abaissant le point de fumage, et en rendant l'huile plus stable et mieux adaptée en vue d'une réutilisation répétée.
De préférence, l'huile présente un point de fusion supérieur à la température ambiante, par exemple entre 39 et 660 C. Les huiles ayant une saveur telles que l'huile de beurre et les corps gras naturels d7ori- gine animale (par exemple la graisse de poulet) peu vent être utilisées dans certains cas pour donner un goût voulu. On peut introduire dans l'huile des par fums spéciaux pour laisser une partie de ces parfums dans la matière soumise au traitement. A des tempé ratures s'élevant à 227o C et en appliquant un vide partiel, les huiles végétales et animales les plus mar quantes ne subissent pas de décomposition impor tante ou de changement dans leur structure molé culaire.
Certaines huiles sont suffisamment stables pour être utilisées dans l'industrie à des températures s'élevant jusqu'à 3160 C sous vide.
D'une façon générale, il est préférable d'utiliser le niveau de température le plus élevé qui est compa tible avec la stabilité de l'huile utilisée, avec le carac tère de la matière en cours de déshydratation et avec l'équipement utilisé. Comme précédemment men tionné, une température initiale élevée de l'huile four nit une grande différence de température entre l'huile et la matière humide refroidie à déshydrater, en réa lisant ainsi un échange de chaleur très rapide et très efficace.
Elle permet également de prévoir des rap ports de charge élevés, ou en d'autres termes, on peut introduire une quantité relativement grande de la matière refroidie dans une quantité donnée d'huile, en fournissant ainsi une bonne capacité de produc tion et un cycle de déshydratation relativement court. En plus de ce qui précède, l'application d'une grande différence de température semble donner au produit final des propriétés avantageuses. Il semble être pra tique et avantageux dans certains cas d'utiliser des températures de l'huile s'élevant jusqu'à 316 C, sous vide pour autant que l'huile soit suffisamment stable et que l'appareil soit susceptible de permettre un réglage approprié.
Une gamme préférée de la tem- pérature initiale de l'huile est comprise entre 163 et 2270 C, une température de 2040 C environ étant jugée optimum.
Bien que le procédé ne soit pas critique en ce qui concerne le type de l'huile utilisé, il est souhaita ble dans certains cas de choisir une huile ayant une relation naturelle avec le produit particulier en cours de traitement de façon que l'huile restant dans le produit déshydraté final puisse être considérée comme un additif naturel. Par exemple, au cours de la déshydratation du porc, on peut utiliser le sain doux avec ou sans hydrogénation. Egalement, la titu laire peut utiliser le suif de boeuf pour le boeuf et la graisse de poulet pour le poulet.
On peut utiliser une huile de poisson naturelle pour la déshydratation du poisson, l'huile de noix de coco pour des noix de coco fraîches, l'huile d'olive pour des olives traitées, l'huile de graine de tomate pour les tomates, et l'huile de maïs et une autre huile de céréale appro priée pour les céréales. Pour la déshydratation de la viande, la titulaire a trouvé qu'il est souhaitable d7uti- liser un corps gras choisi dans les régions des orga nes internes que l'on sait être plus durs qu'un corps gras provenant du voisinage de la peau.
Suivant la matière particulière en cours de traite ment, les constituants provenant de la matière peu vent pénétrer dans l'huile. Ainsi, à la fin du cycle, l'huile peut avoir accumulé des constituants tels que le sucre, une matière farineuse comme l'amidon, une matière colorante, des fibres de cellulose et la peau. Ces matières peuvent être éliminées de l'huile par des procédés connus, par exemple par sédimentation, centrifugation et filtration, ce qui donne ainsi une huile clarifiée prête à être réutilisée.
Pour des raisons économiques, la réutilisation de l'huile est généralement importante. L'aptitude à la réutilisation dépend de la stabilité de l'huile dans les conditions auxquelles elle est soumise et de la facilité avec laquelle l'huile peut être conditionnée en vue de sa réutilisation.
Les propriétés du produit final, en particulier la couleur et la saveur, peuvent être affectées par les matières solides divisées qui se sont accumulées dans l'huile. Pour éviter ou réduire au minimum les effets nuisibles de ces solides accumulés, la titulaire préfère substituer au cours du cycle de l'huile clarifiée chaude à une certaine partie de l'huile initiale contaminée. L'huile clarifiée chaude peut être à une température susceptible d'effectuer un échange de chaleur comme précédemment décrit, en augmentant ainsi la tempé rature de la masse de l'huile à un niveau voulu pour le reste du cycle. On peut faire varier la quantité de cette substitution suivant les conditions.
Lorsque la substitution s'approche de 100 %, le produit est moins affecté, pendant le reste du cycle, par des caractéristiques quelconques de l'huile initiale acquise au cours de la phase initiale. L'huile substituée à l'huile originelle peut être de l'huile fraîche qui a été chauffée ou dégazéifiée ou de l'huile utilisée au cours d'une opération précédente qui a été clarifiée, par exemple par décantation, centrifugation et fil- tration, et chauffée et dégazéifiée. Avec ou sans substitution d'huile à la fin ou près de la fin de la phase initiale du cycle,
la totalité ou une partie de la masse d'huile utilisée après .la partie initiale du cycle peut être éliminée avant que le cycle soit achevé, et une autre huile peut la remplacer. Dans ce cas de nouveau, la température de l'huile introduite doit être susceptible de fournir une température vou lue à la masse entière de l'huile.
Cette huile peut ne pas devoir présenter la stabilité thermique de la première huile utilisée. Elle peut être choisie pour conférer les propriétés voulues au produit final telles que la saveur, etc.
A la fin de l'opération de centrifugation sous vide décrite ci-dessus et avant de casser le vide, on peut appliquer diverses matières au produit et casser le vide ensuite. Ceci assure la pénétration de la matière appliquée dans les pores du produit. Les ingrédients d'imprégnation liquide qui peuvent être appliqués de cette façon comprennent des liquides contenant un parfum, des vitamines, etc. Ainsi, il est possible, avant de casser le vide à la fin de la cen trifugation, de plonger le produit dans la centrifu geuse dans un milieu de traitement liquide.
Au moment où l'on casse le vide, le liquide est refoulé dans les pores du produit, ce qui fournit ainsi une bonne pénétration. Ensuite, on peut soumettre le pro duit à un égouttage et une centrifugation pour élimi- ner le liquide d'imprégnation libre.
Comme ingré dient d'imprégnation liquide qui peut être appliqué de cette façon, on peut citer des huiles ou des corps gras, des liquides aqueux contenant des parfums, des liqueurs alcooliques, des sirops de sucre concentrés, des agents de conservation, des enzymes pour ren dre le produit plus tendre, des stabilisants, etc. Un exemple est l'imprégnation de la chair de poulet déshydratée avec de la graisse de poulet, une solu tion de gélatine ou les deux.
En plus des ingrédients d'imprégnation -mention nés, il est possible d'utiliser des solvants liquides appliqués par pulvérisation ou par immersion de la matière après la centrifugation sous vide et avant de casser le vide. Ensuite, le cassage du vide sert à con traindre le solvant liquide à pénétrer dans les pores du produit. On peut ainsi utiliser un solvant comme milieu pour introduire certains ingrédients dans le produit, tels que certaines vitamines et enzymes.
Ensuite, on peut éliminer l'excédent de solvant par centrifugation et/ou évaporation.
On peut aussi appliquer des matières en phase vapeur au produit final avant de casser le vide, par exemple des parfums aromatiques. Ainsi, si l'on intro duit une vapeur d'assaisonnement dans l'espace occupé par le panier de la centrifugeuse à la fin ou près de la fin de la centrifugation, mais avant la fin de la rotation du panier et avant ou pendant le cassage du vide, on peut contraindre certains parfums aromatiques ou volatils à pénétrer dans les pores.
Au lieu d'une vapeur, on peut appliquer de la même façon des gouttelettes atomisées ou pulvérisées d'un assaisonnement normalement liquide.
Une caractéristique du présent procédé réside dans le fait qu'il réalise une évaporation en l'absence d'oxygène atmosphérique. Par conséquent, l'oxyda tion des constituants de la matière alimentaire est maintenue au minimum. Pour empêcher l'oxydation pendant l'emmagasinage, la titulaire peut introduire dans certains cas un ou plusieurs antioxydants dans l'huile de traitement de façon à empêcher qu'un fai ble degré quelconque d'oxydation ait tendance à se produire pendant l'évaporation.
En supposant qu'on utilise de tels antioxydants dans la dernière huile de traitement, on poursuit alors cette action inhibitrice en présence d'une certaine quantité d'huile résiduelle dans le produit final.
Après que l'huile libre ait été séparée de la matière, par exemple par centrifugation, le produit peut être soumis à un refroidissement évaporatif. Le refroidissement s'effectue en partie immédiatement après que le contact avec l'huile ait cessé. Il peut être intensifié par l'application d'un vide partiel plus poussé pendant une période courte. Par exemple, si le vide dans les stades précédents était de l'orde de 635 à 740 mm, on applique un vide plus poussé pendant une durée de 30 à 60 secondes pour réduire la température du produit à un niveau inférieur à 540 C, après quoi le vide est cassé et le produit est enlevé.
Au cas où l'huile a tendance à se solidifier pré maturément pendant la centrifugation, en raison du refroidissement évaporatif, on peut diminuer alors le vide appliqué pendant ce stade, par exemple de 70 à 60 cm de mercure.
Lorsqu'on désire obtenir un produit présentant une teneur en humidité supérieure, de l'huile libre peut être éliminée immédiatement après que le mélange vapeur-huile s'est apaisé, après quoi on cen trifuge sous vide et ensuite casse le vide.
Un autre processus de refroidissement, avant de casser le vide, consiste à introduire une quantité mesurée d'eau dans l'espace mis sous vide dans lequel le produit est disposé après en avoir éliminé l'huile libre. La quantité de cette eau peut être par exemple de 10 à 100 % du .poids du produit déshydraté final. Cette eau s'évapore immédiatement en vapeur d'eau surchauffée et la vapeur d'eau s'écoule vers l'équipe ment condensateur sans augmenter la teneur en humi dité du produit. La chaleur de vaporisation de l'eau est récupérée à partir des parois de l'équipement dans lequel le produit se trouve et à partir du produit proprement dit.
Par conséquent, elle sert à diminuer la température des parties métalliques de l'équipe ment qui se trouvent au voisinagé immédiat du pro duit (par exemple le panier de centrifugation et les parois adjacentes), et la température de sortie du produit. Une température de sortie inférieure assure d'une façon générale une plus grande rigidité du produit et un plus grand volume après avoir cassé le vide. On peut appliquer le refroidissement décrit ci-dessus à la fin ou presque à la fin de la centrifu gation et avec ou sans application d'un vide plus poussé comme précédemment décrit.
La fig. 1 représente un appareil simple qui peut être utilisé pour la mise en oeuvre du procédé. Il consiste en une chaudière ou réservoir 40 ayant une grande hauteur qui est muni d'un couvercle amovi ble 41 et d'un panier interne perforé 42. Le panier est représenté comme étant fixé à l'extrémité infé rieure d'une tige 43 qui tourillonne et coulisse à travers le couvercle. La lèvre supérieure du panier est représentée comme comportant un collier 44 qui peut être fait en une matière synthétique élastique. Une conduite 45 relie le réservoir à une pompe à vide. Les conduites 46 et 47 sont destinées à introduire et à évacuer les charges d'huile.
Ces conduites relient les réservoirs externes d'emmagasinage de l'huile et l'échangeur de chaleur. Egalement, l'équipement externe peut comprendre un moyen de clarification de l'huile, tel qu'une centrifugeuse, pour éliminer les solides contenus et un filtre clarificateur. Le réser voir peut être muni d'une chemise de vapeur d'eau (non représentée) en vue d'un chauffage direct.
A l'intérieur du réservoir 40, il est avantageux de prévoir un moyen pour faire descendre les parti cules au-dessous de la surface de l'huile pendant la seconde phase à température inférieure du cycle, étant donné qu'à ce moment les particules légères ont tendance à flotter sous forme d'une masse épaisse sur la surface de l'huile, en soulevant ainsi certaines particules au-dessus du niveau de l'huile. Ainsi, une grille 48 présentant un rebord perforé surélevé est suspendue de façon réglable dans le réservoir par un moyen approprié tel que les câbles 51 qui sont enroulés et déroulés en faisant tourner la manivelle 52 du treuil.
L'appareil représenté sur la fig. 1 fonctionne de la façon suivante. Le couvercle 41 est enlevé, et une charge de matière congelée est introduite dans le panier 42 de la centrifugeuse. Une quantité d'huile à sa température supérieure est introduite dans la partie inférieure du réservoir. Le panier de la centri fugeuse est alors introduit dans la partie supérieure du réservoir en même temps que la grille 48, et le couvercle est mis en place. L'intérieur du réservoir est mis sous un vide relativement poussé de l'ordre de 70 à 72,5 cm de mercure. A ce moment, l'huile occupe une faible partie de l'espace du réservoir, par exemple, le huitième inférieur.
Au bout d'une courte période de repos, pendant laquelle la matière congelée est dégazéifiée, le panier 42 est descendu au fond du réservoir, en introduisant ainsi la matière congelée dans l'huile et en libérant les particules en vue d'un mouvement libre. Il se produit immédiate ment un milieu présentant un mélange de phase vapeur et d'huile dont le niveau monte à plusieurs fois la hauteur initiale de la masse d'huile et ceci est accompagné par un écoulement rapide de la vapeur à travers la conduite 45 vers le moyen de mise sous vide. Lorsque l'huile subsiste au voisinage de l'extrémité de la première phase, les particules légères ont tendance à flotter sous forme d'une masse à la surface de l'huile.
La grille 48 est uti lisée à ce moment pour maintenir les particules immergées, et elle est disposée à un niveau auquel sa partie horizontale se trouve au-dessous du niveau de l'huile, tandis que le rebord 49 s'étend au-dessus du niveau de l'huile. Ceci sert à maintenir les parti cules immergées, en assurant un bon contact des particules individuelles avec l'huile. Le rebord 49 empêche les particules de monter autour des bords de la grille vers le côté supérieur. Comme précé demment décrit, une partie de la première huile peut être enlevée du réservoir à la fin de la première phase du cycle, et une autre huile chaude peut la remplacer.
A la fin du cycle de déshydratation, le produit est enlevé de l'huile en soulevant le panier de la centrifugeuse ou en évacuant l'huile par l'inter médiaire de la conduite 47. Après l'égouttage de l'huile libre, et tout en maintenant le vide, le panier 42 est mis en rotation de façon à éliminer une quantité supplémentaire d'huile à partir des surfaces et des pores du produit par la force centrifuge. Après ou près de la fin de cette centrifugation, on peut augmenter le vide pour obtenir un refroidissement évaporatif efficace, après quoi le vide est cassé et le couvercle 41 est enlevé pour retirer le produit.
L'appareil représenté sur la fig. 2 présente un agencement différent pour introduire et retirer la charge de matière. Cet appareil consiste en un réser voir 61 de grande hauteur proportionnellement à son diamètre (par exemple une hauteur dix fois supé rieure à son diamètre). Le couvercle 62 est muni d'un treuil 63 comme représenté sur la fig. 1, qui sert à soulever et abaisser la grille de barrage 64 qui correspond à la grille 48 de la fig. 1. Un réci pient de chargement 66 est disposé à l'intérieur du réservoir 61 et est relié à travers un côté du réservoir par le boîtier 67 d'une vis transporteuse qui contient la vis transporteuse 68.
Le récipient 66 est repré senté comme étant relié à un moyen de mise sous vide par une conduite 69.
Le réservoir 61 est relié à un dispositif de con densation et de mise sous vide par une conduite 70. Les conduites 71 et 72 sont représentées pour l'introduction et l'évacuation de l'huile. L'extrémité inférieure du réservoir 61 communique avec une enveloppe amovible 73 par l'intermédiaire d'une soupape 74 qui peut être du type à papillon. L'enve loppe 73 entoure un panier centrifugeur perforé 75 qui est destiné à faire tourner le produit. La partie inférieure de l'enveloppe 73 est munie d'un raccord de conduite 76 pour évacuer l'huile dans un système d'emmagasinage et de récupération de l'huile. L'enve loppe 73 est également reliée par une conduite 77 à un dispositif de mise sous vide. L'ouverture de la conduite 78 permet à l'air atmosphérique ou autre gaz de pénétrer dans l'enveloppe 73 à la fin du cycle.
L'appareil de la fig. 2 peut fonctionner de la façon suivante. La charge de la matière refroidie à déshydrater est introduite dans le récipient 66. Le papillon 74 étant fermé, la quantité initiale de l'huile chaude est placée dans la partie inférieure du réser voir 61. La conduite 70 est reliée au dispositif de condensation et de mise sous vide comme précédem ment décrit. Avant de commencer le cycle, le produit congelé est soumis à un vide partiel, et est ainsi dégazéifié. D'une façon analogue, le vide partiel est appliqué au réservoir 61.
La vis transporteuse 68 est alors mise en fonctionnement pour amener la charge dans le réservoir 61. Attendu que la matière est amenée à un débit sensiblement régulier dans la partie supérieure du réservoir 61, elle tombe conti nuellement de haut en bas dans la partie inférieure du réservoir pour venir au contact de l'huile chaude. De préférence, l'introduction de la matière congelée se produit pendant une période de temps appréciable, par exemple de 7 à 30 secondes. Lors du premier contact de la matière congelée avec la masse d'huile chaude, il se produit immédiatement une transmis sion de chaleur rapide avec une rapide évaporation.
La vitesse de dégagement de la vapeur est si rapide qu'elle engendre avec l'huile un milieu en forme de mousse comprenant un mélange dilaté de vapeur et d'huile liquide qui monte dans le réservoir sous forme d'une colonne s'étendant au-dessus de la surface de la masse d'huile. Au moment ou peu après l'intro duction de la charge, sensiblement la totalité de l'huile est en phase mixte, ou en d'autres termes il ne reste sensiblement pas d'huile sous forme d'une masse liquide au-dessus de la soupape 74. Le réser voir doit avoir une hauteur suffisante pour que le milieu constitué par le mélange de vapeur et d'huile ne s'étende pas dans la conduite 70.
Dans un cas typique, la hauteur de cette colonne peut correspon dre à 6 à 10 fois la hauteur initiale de la masse d'huile. Pendant l'introduction continue de la charge de matière congelée, les particules congelées tombent à travers la colonne du mélange de vapeur et d'huile. Ceci sert à maintenir la colonne de mousse et le débit de vapeur à l'état réglé, sans engendrer une colonne d'une hauteur excessive ou un débit de vapeur qui ne peut pas être traité par le condenseur.
Le mélange de vapeur d'eau et d'huile est refroidi en venant au contact de la matière congelée d7admis- sion, et la vapeur passant dans le condenseur est amenée à un niveau de température inférieur. Ega- lement, l'introduction de la matière pendant une période de chargement prédéterminée fournit un plus faible rapport du produit à l'huile au début du cycle.
La particularité susmentionnée permet de prévoir des rapports économiques entre le poids de la charge et le poids de l'huile utilisée étant donné qu'elle maintient la génération de la colonne de mousse et le dégagement de la vapeur sous contrôle pendant la première partie du cycle, moment auquel le déga gement de l'humidité, la création de la mousse et l'écoulement de la vapeur ont tendance à être par ticulièrement violents. Comme précédemment décrit, la phase initiale est accompagnée par une chute rapide de la température de l'huile.
Lorsque la colonne du milieu constitué par le mélange de vapeur et d'huile descend, la grille 64 est abaissée comme pour l'appareil de la fi-. 1 de sorte que le reste du cycle est effectué alors que la totalité de la matière est maintenue plongée dans l'huile. A ce moment, une partie de l'huile peut être enlevée et on peut lui substituer de l'huile chaude clarifiée, comme pour l'appareil de la fig. 1. Lorsque le produit s'approche de la teneur en humidité vou lue, la soupape à papillon 74 est ouverte pour éva cuer l'huile et la matière déshydratée dans l'enveloppe 73 et le panier perforé 75.A ce moment, l'enveloppe 73 est sous le même vide partiel que celui appliqué au réservoir 61.
L'huile est maintenant évacuée de l'enveloppe 73 par l'intermédiaire de la conduite 76, y compris l'huile qui s'égoutte à partir du produit. Le panier 75 est maintenant mis en rotation de façon à éliminer l'huile libre restante. A la fin ou presque à la fin de cette centrifugation, le vide partiel appliqué à l'enveloppe 73 peut être augmenté.
Par exemple, lorsque le vide partiel est de l'ordre de 67,5 à 71,25 cm de mercure, on augmente le vide régnant dans l'enveloppe 73 à une valeur de l'ordre de 72,5 à 74,4 cm. Ceci sert à éliminer une quantité supplémentaire d'humidité à partir du produit et cette action est accompagnée par un refroidissement évaporatif du produit.
En supposant l'utilisation d'une huile normalement solide, le refroidissement évaporatif est utilisé de préférence pour réduire la température du produit à une valeur inférieure au point de fusion de l'huile, en contraignant ainsi l'huile restante à se congeler avant que le vide soit cassé. L'application d'un vide poussé à la fin du cycle a un autre effet avantageux en ce sens qu'il a tendance à dilater la structure cellulaire ou les tissus immé diatement avant que le refroidissement se soit effec tué au point de traiter ou de durcir les tissus et de congeler l'huile; en maintenant ainsi un volume opti mum.
La conduite 82 est prévue pour introduire l'eau de refroidissement à la fin du cycle, comme précédemment décrit.
A titre de variante au mode opératoire décrit ci-dessus, la soupape 74 peut être en position ouverte pendant le cycle, auquel cas l'enveloppe 73 fait, en fait, partie du réservoir de traitement. La soupape 74 peut être fermée à la fin du cycle et après que sensiblement la totalité de l'huile libre ait été élimi née. L'enveloppe isolée plus petite 73 facilite l'appli cation d'un vide plus poussé.
Après la fin du cycle comme décrit ci-dessus, la conduite 78; est ouverte pour admettre de l'air déshydraté ou autre gaz à la pression atmosphérique dans l'enveloppe 73, après quoi l'enveloppe est déta chée et le produit est enlevé. Au lieu d'admettre l'air atmosphérique, il est souhaitable d'utiliser un gaz froid qui a été déshydraté de façon qu'une quan tité appréciable d'humidité provenant du gaz ne soit pas réintroduite dans le produit.
Au lieu d'utiliser l'air, on peut avoir recours à des gaz anhydres inertes tels que l'azote qui servent à remplir les pores d'un gaz inerte, en excluant ainsi l'oxygène. Egalement, l'application de l'air stérile ou autre gaz est égale ment avantageuse, en particulier au cas où il est souhaitable d'éviter une contamination quelconque par introduction de micro-organismes contenus dans l'air (par exemple des bactéries ou des moisissures). On peut utiliser des gaz actifs (par exemple l'oxyde d'éthylène) pour détruire ou neutraliser ces micro organismes.
L'application d'un gaz de traitement pour casser le vide est particulièrement efficace du fait que le produit poreux présente à ce moment une quantité minimum de gaz absorbé ou occlus, et au cours du procédé de cassage du vide le gaz est con traint de pénétrer efficacement dans les pores ou les cellules du produit.
Sur la fig. 2, la grille 74 est verticalement mobile comme sur la fig. 1. Un autre agencement est repré senté sur la fig. 3. Dans ce cas, on prévoit une grille rotative 81 dans le réservoir 61, et qui est disposée à un niveau fixe au-dessus de la soupape 74. Dans la position représentée en pointillés, la grille permet le mouvement libre de la matière. Toutefois, lors qu'elle est tournée de 900 dans la position représen tée en trait plein, elle agit comme barrière perforée. Pendant la phase initiale du cycle, la grille 81 est disposée comme indiqué en pointillés.
A la fin de cette phase initiale, la mousse s'affaisse et la matière déshydratée est flottante, une certaine quantité d'huile est retirée par l'intermédiaire de la conduite 72 de sorte que le niveau d'huile et la matière flottante sont abaissés au-dessous de la grille 81. On fait tourner maintenant la grille 81 dans la position représentée en trait plein, après quoi l'huile chaude est introduite dans le réservoir pour porter le niveau de l'huile au-dessus de la grille. Le cycle se poursuit alors, les particules de matière étant maintenues au-dessous de la surface de l'huile par la grille.
La phase initiale du procédé est affectée par la valeur du vide partiel maintenu, en se référant en particulier à la vitesse à laquelle la vapeur se dégage et au volume du milieu à phases multiples. A titre d'exemple, avec un équipement comparable à celui de la fig. 2 présentant un réservoir d'un diamètre de 120 cm et une hauteur de 12 mètres environ, la charge d'huile initiale peut fournir un niveau de liquide à 1,2 mètre de l'extrémité inférieure du réser voir.
En prenant du céleri frais présentant une teneur en matières solides de 10 /o environ, découpé en des morceaux d'une épaisseur de 9,5 mm environ et congelé à -17 C, on peut introduire 136 kg de charge dans 1360 kg environ d'huile à 2040 C pendant une période de 7 secondes environ. Dans ces conditions, en maintenant un vide partiel initial de 60 cm de mercure, il se produit un mélange de vapeur et d'huile immédiatement après l'introduction de la charge qui a un volume correspondant à trois fois celui du liquide. Toutefois, avec un vide partiel de 62,5 cm de mercure, le milieu présente un volume quatre fois supérieur environ au volume de la charge d'huile.
De façon analogue, avec des vides partiels de 65, 67,5 et 70 cm de mercure, les volumes cor respondants sont 5 fois, de 6 à 7 fois, et de 8 à 9 fois supérieurs au volume initial, respectivement. Pour 72,5 cm, le volume du milieu est de l'ordre de 10 fois supérieur au volume initial ou plus. Il est évident d'après ces chiffres qu'un vide partiel maintenu pendant la phase initiale d'évaporation, au cours de laquelle la majeure partie de l'humidité est éliminée, peut être réglé pour obtenir les condi tions voulues et suivant l'équipement particulier uti lisé de façon que l'évaporation rapide voulue se pro duise, mais le milieu à phase mixte ne présente pas un volume susceptible de provoquer un transfert important de la mousse dans l'équipement de con densation et de mise sous vide.
Suivant les observa tions de la titulaire, d'une façon générale, un vide partiel initial de l'ordre de 62,5 à 70 cm de mercure peut être utilisé au moment de l'introduction de la charge dans l'huile et peut être diminué ensuite à 55 à 62,5 cm, mais en le ramenant à 70 cm environ ou plus après les quelques premières minutes de fonctionnement.
En général, à la fois la température initiale de l'huile et la valeur du vide appliqué sont des facteurs qui affectent la vitesse d'évaporation initiale. Ainsi, on peut obtenir des vitesses d'évaporation supérieures à celles précédemment mentionnées en maintenant des vides relativement poussés (par exemple supé rieurs à 72,5 cm) à des températures élevées. Ainsi, à titre d'exemple, la titulaire atteint des vitesses qui éliminent la majeure partie de l'humidité en des périodes de temps de l'ordre de 15 à 120 secondes.
On peut utiliser divers processus d'empaquetages pour l'emmagasinage et la vente. D'une façon géné rale, on peut utiliser des processus d'empaquetage classiques tels que ceux utilisés pour les produits alimentaires séchés classiques, comprenant une enve loppe constituée par des sacs en carton, en matière plastique et en clinquant, des boîtes métalliques, des récipients en verre, etc. Dans certains cas, lorsque l'exposition à l'atmosphère assure une détérioration défavorable, l'empaquetage peut être effectué dans des récipients hermétiquement fermés tels que des boîtes d'étain hermétiquement fermées ou des bocaux en verre. On peut avoir recours à un empaquetage avec un gaz de traitement pour empêcher l'oxyda tion.
Ainsi, le vide peut être cassé à la fin du cycle de déshydratation avec de l'azote anhydre stérile, et ensuite les produits peuvent être empaquetés dans le même gaz. Lorsque la stérilisation dans l'empa quetage est importante, on peut utiliser une mise en boîte ou un empaquetage aseptique dans lequel le produit est introduit à l'état stérilisé dans des boîtes stérilisées et les boîtes sont fermées dans des con ditions de stérilisation.
Lorsque les produits présentent une forte teneur en humidité (par exemple de 10 à 30 % sur une base de solides exempts d'huile), ils peuvent être emma- gasinés à l'état congelé ou à l'état réfrigéré, avec ou sans empaquetage. 3i on le désire, on peut utiliser des agents de conservation tels que des inhibiteurs de moisissure pour traiter ces produits.
Comme précédemment mentionné, la déshydrata tion de la plupart des matières alimentaires humides par les procédés classiques plus courants assure une diminution considérable du volume. Avec le présent procédé tel qu'il est appliqué pour le traitement des matières humides, le produit final présente un volume et une forme analogues à ceux de la matière de départ, et qui ne diffèrent pas dans une grande mesure de cette dernière.
La titulaire l'attribue en partie à l'action de gonflement de la vapeur d'eau au cours de la phase initiale d'évaporation rapide, qui laisse la structure d'ensemble de la particule d'une façon générale dans le même état. Egalement, on l'attribue à la solidification d'une couche poreuse externe bien avant la fin du cycle, ainsi qu'on le verra ci-après plus en détail. On l'attribue en outre à la centrifugation sous vide et au refroidissement par évaporation, de sorte que lorsque le vide est cassé, le produit n'est pas affecté par une pression appliquée de l'extérieur.
En d'autres termes, au moment où le vide est cassé, les pores sont ouverts et les particules sont relativement fermes et rigides. Par conséquent, l'air ou autre gaz peut s'écouler dans les pores sans provoquer l'affaissement des par ticules. Lorsque le produit final est soumis à un vide plus poussé, et que le produit est ainsi refroidi et que l'huile est solidifiée avant que le vide soit cassé, ceci contribue également à la production d'un produit qui est comparable quant à son volume et à sa forme à la matière de départ.
Dans certains cas, un traitement préparatoire spé cial de la matière de départ peut augmenter le volume du produit final. Ainsi, immédiatement avant la con gélation, on peut réchauffer la matière à une tempé rature -de d'ordre de 38 à 600 C, ;puis on peut pla cer des plateaux contenant les particules chaudes sur des rayons qui sont refroidis par un réfrigérant fluide qui circule à travers eux. L'atmosphère entourant les plateaux est mise sous un vide partiel de l'ordre de 72,5 cm de mercure. Ainsi, les particules humides sont dilatées immédiatement avant la congélation, puis sont congelées à l'état dilaté.
Ces particules con gelées et dilatées peuvent être emmagasinées et sou mises au procédé de l'invention de la même façon que celle précédemment décrite. On a constaté que cette dilatation augmente le volume du produit final déshydraté de façon importante au moment de la congélation. L'intérieur des particules de ces produits finals a tendance à présenter de plus grandes poches d'air ou vides qui ont tendance à favoriser une réhy dratation plus rapide au contact de l'eau.
Des pro duits tels que des pois frais traités de cette façon présentent des noyaux internes qui sont pressés contre les surfaces internes de la peau, en laissant un vide d'air relativement grand entre les deux noyaux.
Des cerises noires déshydratées obtenues de cette façon présentent des caractéristiques sensiblement analo- gues. D'une façon générale, à la fois les pois verts déshydratés et les cerises noires traitées de cette façon présentent un aspect extérieur gonflé et ont tendance à être plus agréables à l'oeil que les produits obtenus sans cette dilatation préliminaire sous vide.
Certaines matières semblent convenir à ce traitement, telles que celles présentant une peau externe ou surface ana logue à une peau et une quantité importante d'air emprisonné. On peut se référer en particulier aux cerises noires, aux pais, aux poires, aux poires préalablement séchées et aux quartiers de pêches, aux grains de céréales frais ou partiellement d6shy- dratés (par exemple le maïs) et à la viande. On peut traiter les viandes par ce processus pour augmenter la porosité du produit final, ceci facilitant la réhy dratation.
Comme précédemment mentionné, le traitement préparatoire de cette matière première peut modifier d'une façon considérable son état naturel. Par exem ple, on peut traiter les cerises par des procédés classiques pour former ce que l'on cornait sur le marché sous le nom de cerises du type marasquin. Ces cerises ont été soumises au cours de leur trai tement à un saumurage et à une cuisson et à l'addi tion d'un sirop de sucre. Le traitement de glaçage classique, précédemment mentionné, implique égale ment une cuisson avec une introduction de sucre supplémentaire. La teneur en humidité de ces matiè res traitées est considérablement inférieure à la teneur en humidité de la matière première fraîche.
Par exemple, les cerises du type marasquin présen- tent une teneur en humidité de l'ordre de 60 % envi- ron et les cerises glacées présentent une teneur en humidité de 20 % environ.
Ces matières traitées peu- vent être traitées suivant le présent procédé pour fournir des produits ayant une teneur en humidité de l'ordre de 2 à 20 % (la teneur en humidité supé- rieure étant admissible avec ces produits en raison de la teneur en sucre).
Ces produits, lorsqu'ils sont réhydratés, forment des produits comparables aux produits du type marasquin ou glacés originels.
Le traitement préliminaire des matières, telles que les grains de céréales, les pois pour poussins et les lentilles, peut comporter une réhydratation de la matière séchée et l'enlèvement des peaux, après quoi les noyaux humides sont congelés. Egalement, on peut réhydrater la viande séchée, la congeler, puis la traiter suivant le présent procédé.
Avant la réhy dratation, on peut soumettre les grains de céréales à diverses opérations de broyage, par exemple, pour enlever l'enveloppe, le son et le germe, en fournissant ainsi un produit facilement réhydratable. On peut introduire des ingrédients solubles dans le liquide de réhydratation, tels qu'un parfum ou un assaisonne ment, des gommes végétales ou animales, etc.
On s'est référé précédemment au marinage comme traitement préalable. Par exemple, on peut appliquer le présent procédé aux concombres, aux tomates, aux olives, aux oignons, aux grains de poi vre marinés, etc.
Comme précédemment mentionné en ce qui con cerne la viande, la volaille et les poissons, crustacés et mollusques comestibles, on peut appliquer une cuisson comme traitement préalable avec ou sans assaisonnement. On peut également utiliser des pro cédés de conservation classiques, tels qu'un traitement par la saumure, un fumage, un salage etc.
En ce qui concerne la plupart des fruits et des légumes, il est généralement souhaitable d'utiliser une matière de départ fraîche, de façon que le produit final, après réhydratation, soit très analogue à la matière de départ fraîche initiale.
A titre d'explication supplémentaire de la déshy dratation préliminaire, après avoir découpé certains fruits (par exemple les pêches) ou de légumes en particules ou tranches de dimension appropriée, on peut les soumettre à des procédés de déshydratation classiques, par exemple en contact avec de l'air chaud à des températures de l'ordre de 540 à 721, C, de façon que l'humidité continue soit réduite dans une mesure importante, par exemple à une teneur en humidité comprise entre 15 et 60 %. On peut utiliser des fours de déshydratation ou de séchage indus triels. Au lieu d'utiliser des dessiccateurs à air, on peut avoir recours à un séchage au soleil en exposant les produits au soleil dans des plateaux.
Dans cer tains cas, on peut appliquer une telle déshydratation avant que le produit soit découpé à la forme voulue. Ces matières peuvent être directement congelées et soumises au présent procédé, mais de préférence elles sont partiellement réhydratées avant la congé lation. Une réhydratation partielle donne des produits qui présentent une plus grande porosité et un moins grand poids par unité de volume. Les fruits qui peu vent être traités de cette façon sont les dattes, les figues, les raisins, les pêches, les poires et les abricots.
En ce qui concerne les produits qui sont par tiellement concentrés ou conservés avec une quantité supplémentaire de sucre, on peut se référer encore à divers fruits confits, comprenant l'ananas, les pata tes douces et l'igname confit. Comme autres pro duits préalablement séchés auxquels on peut appli quer l'invention après la réhydratation, on peut citer les châtaignes et les champignons séchés.
En ce qui concerne les fruits séchés plus cou rants, comme les dattes mûries sur l'arbre, les figues séchées, les prunes et les pommes séchées au four, qui peuvent contenir 20 % d'humidité environ, on peut nettoyer ces produits après emmagasinage et les soumettre à une réhydratation de façon à doubler leur teneur en humidité, puis les congeler. Ensuite, on les soumet au présent procédé.
Les produits obte nus après une telle réhydratation présentent un plus grand volume, en comparaison de la matière pre mière séchée avant hydratation, en raison du réta blissement des tissus précédemment rétrécis. Egale- ment, ils sont poreux, relativement tendres et plus facilement réhydratés au contact de l'eau. On peut raccourcir le cycle de déshydratation pour enlever des produits présentant une teneur en humidité com parable à celle présentée par un fruit séché classique, par exemple 20 %.
On peut déshydrater de nombreux produits com binés par le présent procédé. Comme exemples, on peut citer des produits faits avec de la pâte, avec ou sans levain, telle qu'une poudre de cuisson ou de la levure et avec ou sans cuisson préliminaire partielle pour activer l'action du levain. Comme au tres exemples, on peut citer des boulettes de pâte, des produits connus sous le nom de casse-croûtes et des produits contenant une charge ou masse ana logue de matière alimentaire et une couche de pâte enveloppante, comme les ravioli perforés, présentant une charge constituée par de la viande.
Comme au tre exemple, on peut citer un produit présentant une charge formée par des fruits, par exemple des mor ceaux de fruits, de la confiture ou pâte de fruits par tiellement ou entièrement enrobés dans une pâte.
Dans l'industrie des fruits séchés, il est courant d'appliquer un soufrage à certains fruits séchés pour prolonger la durée de magasinage et pour favoriser d'une façon générale la conservation. Suivant le pré sent procédé, lorsqu'on désire effectuer un soufrage, on peut introduire le produit déshydraté final dans une chambre de soufrage où il est exposé à un gaz de soufrage classique. Le gaz doit être à une tempé rature légèrement supérieure au point de fusion de l'huile ou le produit doit être réchauffé autrement à cette température.
Après l'avoir retiré de la cham bre de soufrage, le produit peut refroidir de façon que la surface retienne le soufre appliqué. Un autre processus consiste à plonger la matière première net toyée et découpée dans une solution de sulfite de sodium, après quoi la matière est congelée. Après avoir été déshydraté par le présent procédé, le pro duit final présente une teneur en soufre résiduelle qui dépend de la matière première particulière trai tée et de la concentration de la solution de traitement.
On peut appliquer avantageusement le présent procédé pour fournir une nouvelle technique pour la fabrication des cerises glacées et fruits analogues, pré sentant une teneur en sucre supplémentaire. Ainsi, on peut cuire des cerises saumurées égouttées dans un sirop de sucre, qui est concentré progressivement à un sirop de 25 0/0, en ajoutant une couleur et un parfum.
Après l'égouttage du sirop en excès, ces ceri ses sont congelées et traitées suivant le présent pro cédé, en les retirant de l'huile chaude à une teneur en humidité de 20 % environ. Par ce processus, on peut obtenir un produit de bonne qualité, qui conserve la couleur, la saveur et la structure cellulaire initiale et on l'obtient par des stades de traitement qui sont simples et qui prennent peu de temps en comparaison des procédés classiques.
En ce qui concerne l'application du procédé aux grains de céréales, on peut préparer des grains de céréales séchés au soleil sur le champ en les nettoyant et les réhydratant, après quoi on les congèle et on soumet ensuite le produit congelé au présent procédé. Avant la réhydratation, on peut soumettre les grains à des opérations de broyage, telles que celles qui peuvent servir à enlever l'enveloppe et le son et, si on le désire, les germes.
Le produit ainsi obtenu est un granule déshydraté ayant une teneur en humidité de l'orde de 2 à 3 % et qui a le volume et la forme des granules des grains initiaux. Il est relativement tendre et croquant et se réhydrate rapidement au contact de l'eau. Après la réhydratation, la forme des granules initiaux est conservée.
Les sous-produits résultant du broyage, tel que le germe de blé, peuvent être également déshydratés par le présent procédé.
On a supposé ci-dessus que la cuisson ou le risso- lement doit être réduit au minimum pendant le cycle de déshydratation. Toutefois, dans certains cas, en particulier avec des matières farineuses (par exemple la pâte de farine) il peut être souhaitable de réaliser un degré prédéterminé de cuisson ou de rissolement des produits simultanément à la déshydratation. On peut le réaliser en utilisant des températures d'huile plus élevées, après la première phase d'évaporation initiale, par exemple des températures de l'ordre de 104o à 149o C.
Dans certains cas (par exemple avec le maïs) le produit obtenu convient pour être mangé sans traite ment supplémentaire par le consommateur. Egale- ment, les produits comme les pois garbanza , les lentilles, les châtaignes ou les grains de céréales, lors qu'ils sont déshydratés suivant le présent procédé, peuvent être soumis à un rissolement et un assai sonnement pour obtenir un produit analogue à une noix très comestible.
Dans la plupart des cas, le produit déshydraté de la titulaire est traité encore par le consommateur avant qu'il soit mangé. Par exemple, les légumes déshydratés, comme les pois verts, peuvent être plon gés dans l'eau chaude pour les réhydrater, après quoi ils sont soumis à une cuisson classique. Suivant un processus plus simple, la ménagère peut introduire une quantité mesurée de la matière déshydratée dans un récipient de cuisson, après quoi elle ajoute une quantité prédéterminée d'eau, elle recouvre le réci pient et le place dans un four chaud. Lorsque l'eau est chauffée au point d'ébullition, elle réhydrate le légume et effectue la cuisson voulue.
Par ce processus, la préparation des légumes de façon qu'ils soient prêts à être mangés peut ne nécessiter pas plus de 5 à 10 minutes. Au lieu que la ménagère doive pla cer une quantité mesurée de la matière déshydratée dans un récipient de cuisson, la matière déshydratée peut être vendue dans un récipient de cuisson en clinquant métallique, de façon qu'il suffise que la ménagère ajoute une quantité mesurée d'eau à cet emballage et le place dans un four chaud pendant une période de temps prédéterminée.
Dans certains cas, le produit déshydraté, au lieu d'être vendu tel quel, peut être introduit dans ce qu'on appelle des mélanges préalables de cuisson. Par exem- pie, des cerises noires déshydratées, obtenues suivant le présent procédé, peuvent être introduites dans un mélange préalable de crêpes sèches, de façon que lors qu'une pâte dite à crêpes est formée avec de l'eau ou du lait, les cerises noires aient tendance à s'hydrater, l'hydratation étant achevée pendant la cuisson des crêpes.
En ce qui concerne ces mélanges préalables, une particularité avantageuse des légumes et fruits de la présente invention réside dans le fait qu'ils se met tent d'eux-mêmes en suspension dans le mélange préa lable et dans la pâte cuite et en ce qu'ils flottent dans des pâtes lisses, plus légères, du type à crêpes.
Le produit résultant du procédé ci-dessus a de nouvelles propriétés qui le distinguent des produits déshydratés obtenus par les procédés antérieurs. En considérant en particulier les produits obtenus par application d'une centrifugation sous un vide partiel continu, à la fin du cycle de déshydratation, tous les produits de la. titulaire présentent une excellente qualité en ce qui concerne des caractéristiques, comme la couleur, la saveur, la valeur nutritive, la forme et la dimension, la fragilité, la durée de maga sinage, la vitesse et le degré de réhydratation.
La conservation de la couleur est bonne à excel lente, y compris la conservation du vert frais et de la couleur rouge des fruits et des légumes, ainsi qu'on l'a déterminé par des analyses de couleurs réelles. Les champignons constituent une exception, en ce sens qu'ils prennent la couleur brun clair des cham pignons cuits, probablement en raison de change ments chimiques des constituants de couleurs provo qués probablement par une activité des enzymes et non par un rissolement superficiel ou un enlèvement de la couleur par l'huile de traitement.
Il se produit un léger assombrissement de la couleur de tous les produits, mais pas dans une mesure suffisante pour modifier d'une façon importante la teinte initiale. Cer taines matières, qui présentent une couleur blanche naturelle, comme les pommes de terre découpées en tranches, sont légèrement plus foncées, dans la mesure où l'on peut parler d'une couleur grise ou crème claire. On peut réduire cette coloration au minimum par des traitements préalables spéciaux, par exemple en plongeant la matière avant de la congeler dans des solutions de sulfite ou des agents de blanchiment.
La saveur est excellente pour tous les produits. Il n'y a pas de goût de brûlé ou de mauvais goût. La teneur en huile résiduelle due au procédé n'a pas d'effet masquant ou modifiant la matière sur le goût du produit réhydraté, à moins que des parfums vou lus ne soient volontairement ajoutés de la façon précé demment décrite. Le mélange ou la substitution d'une autre huile à celle utilisée dans la phase initiale peut servir à réduire au minimum ou à éliminer le captage défavorable de la saveur ou des particules foncées à partir de l'huile initiale.
La valeur nutritive des produits est sensiblement inaltérée, en se référant en particulier aux hydrates de carbone, aux protéines et aux vitamines. Les gra nules d'amidon, comme ceux qui existent dans cer- tains végétaux (par exemple les pommes de terre, le rutabaga, les panais, les navets et les patates dou ces) sont complètement gélatinisés. Ceci améliore l'aptitude à l'utilisation du consommateur et n'altère pas la valeur nutritive. Les protéines existantes peu vent être sensiblement dénaturées, mais sans empê cher la réhydratation ou sans affecter d'une façon importante la saveur ou la valeur nutritive.
Les matiè res à forte teneur en protéines, comme la viande, la volaille et les poissons, crustacés et mollusques comes tibles, sont généralement cuites au cours d'un traite ment préalable et ensuite il ne se produit pas de dénaturation au cours du traitement.
En ce qui concerne leur forme, les particules séchées des produits finals sont analogues aux par ticules des matières initiales. En d'autres termes, la forme physique initiale est conservée en grande partie dans le produit final. La diminution du volume n'est pas excessive et peut être réduite au minimum par les processus spéciaux décrits, y compris la mise sous vide pendant la congélation et/ou l'application d'un vide poussé à la fin du cycle.
Tous les produits de l'invention sont relativement résistants à l'usure mécanique ou à un endomma gement. Ainsi, ils peuvent être manipulés ou empa quetés sans engendrer un excès de fines. Ceci est contraire à certains produits déshydratés obtenus par le procédé de congélation à sec, comme la viande cuite, la volaille et les poissons, les crustacés et les mollusques comestibles qui sont très fragiles.
La titu= laire attribue le manque de fragilité à l'effet plasti fiant de l'huile provenant du procédé et répartie prin cipalement sous forme de minuscules globules dans les espaces intercellulaires et au maintien de la liaison naturelle entre les cellules, qui semble être perdue ou altérée dans le procédé de congélation à sec.
Comme indiqué par des essais d'oxydation accé lérée, la durée de magasinage est aussi bonne et, dans certains cas meilleure, que celle des produits obtenus par le procédé de congélation à sec, en se référant à l'aptitude de la matière à résister à une détérioration par oxydation lorsqu'elle est exposée à l'atmosphère. La teneur en huile due au procédé a tendance à pro téger les :matières à faible teneur en graisse de l'oxyda tion et à empêcher l'absorption de l'humidité atmo sphérique.
Les produits de la présente invention sont excel lents en ce qui concerne la vitesse et le degré de réhy dratation. Ceci constitue une caractéristique impor tante, étant donné que les produits sont destinés à être réhydratés avant d'être consommés. Les essais ont montré que les produits obtenus par le présent procédé, lorsqu'ils sont plongés dans de l'eau à 600 C, absorbent rapidement l'eau pour former des matières dont la forme, la dimension, l'aspect et la texture sont sensiblement analogues à ceux des matières initiales.
La teneur en huile résiduelle ne gêne pas cette absorp tion, ce que la titulaire attribue au fait que l'huile résiduelle, provenant du procédé, est répartie princi palement sous forme de petites masses individuelles, à la distinction de plaques de pellicules ou autres masses de grande dimension, qui ont tendance à empêcher la pénétration et l'absorption d'humidité. Les petites masses individuelles sont réparties au hasard et se trouvent principalement dans les espaces intercellulaires et dans les régions externes, plutôt que dans les régions internes. Les bonnes propriétés de réhydratation sont également attribuées au fait que le produit est poreux, de sorte qu'il est facilement péné tré par l'eau.
Les tissus ou la structure cellulaire sont facilement mouillables et absorbent facilement l'eau et ont la faculté de revenir à une forme et à un caractère comparables à ceux de la matière initiale.
La quantité d'huile provenant du procédé et main tenue dans le produit varie avec la façon dont le pro cédé est mis en oeuvre, avec le caractère de l'huile utilisée et avec la matière particulaire en cours de traitement. Certains produits retiennent une plus grande quantité d'huile que d'autres dans les mêmes conditions de traitement. La titulaire l'attribue aux différences des propriétés chimiques et physiques, y compris aux différences de la constitution des tissus ou de la structure cellulaire.
Des matières qui pré sentent normalement une quantité importante d'huile ou de graisse, comme la viande cuite, ne perdent qu'une faible quantité de leur graisse naturelle et conservent une certaine quantité de l'huile utilisée au cours de la déshydratation.
Des essais réels ont montré qu'un grand nombre de légumes frais, lorsqu'ils ont été déshydratés par le présent procédé, ont retenu une quantité d'huile par unité de volume comprise entre 100 à 200 mg/cm-3 environ. Les fruits donnent des produits ayant une quantité de graisse légèrement plus grande par unité de volume, par exemple de 100 à 235 mg/cm3. La viande cuite et la volaille donnent des produits qui sont compris entre 100 et 150 mg/cm3. Des crus tacés, comme les crevettes, et le poisson donnent des produits compris entre 150 et 255 mg/cm3 environ.
Les condiments, comme les champignons, donnent des produits compris entre 140 et 160 mg/cm3.
L'évaporation, pendant l'ensemble du cycle, y compris l'évaporation rapide au cours des premières minutes du cycle, se produit de façon à laisser un produit poreux capable de se réhydrater facilement et d'une façon sensiblement complète pour former une particule ayant des caractéristiques comprenant la forme et la dimension analogues à celles de la matière première. Les régions externes de chaque particule sont séchées sous forme poreuse et dans une mesure qui a tendance à donner de la rigidité et de la fer meté avant que les parties internes atteignent une teneur en humidité et une rigidité comparables.
Ainsi, il se forme une région ou couche externe poreuse, bien avant la fin du cycle, qui est conforme à la forme et à la dimension de la particule initiale et qui a suffi samment de rigidité et de résistance pour résister à un retrait d'ensemble interne important, tel que celui qui pourrait autrement se produire avec un affaisse ment sensiblement complet des tissus internes. Même si les tissus internes peuvent être de nature spon gieuse, comme c'est le cas pour de nombreux légu mes succulents, la couche externe des tissus cellulaires plus rigide et plus robuste prédomine pour maintenir la forme, la dimension et la porosité.
Les tissus inter nes, en particulier s'ils sont mous et spongieux, peu vent être sensiblement déchirés pendant le cycle de déshydratation, mais ils conservent essentiellement la même disposition dans l'espace à l'intérieur des régions externes plus rigides. Comme le prouve un examen au microscope, les tissus internes peuvent se tasser sous forme de veines ou de brins, qui sont séparés par des vides, sans provoquer d'affaissement vers l'intérieur de la structure poreuse externe.
Les exemples suivants sont donnés à titre illus- tratif.
<I>Exemple 1</I> La matière première est constituée par des cerises noires mûres fraîches. On les a préparées en les lavant, après quoi on les a congelées individuellement et emmagasinées à une température de moins 150 C environ. L'équipement a été analogue à celui repré senté sur la fig. 1. Le réservoir 40 contenait une quantité d'huile de graines de coton hydrogénée, pré sentant un point de fusion de 420 C environ et on l'a chauffée à une température de 1270 C.
On a introduit une quantité mesurée des cerises congelées dans une proportion de 5 kg de cerises pour 100 kg d'huile dans le panier surélevé du réservoir et tout en le maintenant au-dessus de l'huile, on a appliqué un vide correspondant à 70 cm de mercure. Au bout d'une minute environ, pendant laquelle les cerises ont été dégazéifiées, on a abaissé le panier au fond du réservoir. II s'est formé immédiatement un milieu analogue à de la mousse, consistant en une phase vapeur et en de l'huile et qui occupait plusieurs fois le volume de la masse d'huile initiale. La phase ini tiale du cycle s'est prolongée pendant 4 minutes envi ron, après l'introduction des cerises noires et pendant ce temps l'huile s'est refroidie à une température de 710 C environ.
Il s'est également produit une agita tion vigoureuse avec un dégagement rapide de vapeur d'eau. Le vide partiel est tombé de la valeur initiale de 70 cm de mercure à 62,5 cm environ, puis on l'a augmenté vers la fin des 5 premières minutes à 70 cm environ. On a appliqué une certaine quantité de cha leur au réservoir au moyen d'une chemise de vapeur d'eau environnante, de façon qu'à partir d'une tem pérature inférieure de 71O C à la fin de la première période de 4 minutes, la température de l'huile monte à 96o C environ, puis soit maintenue à 910 C envi ron.
Dix minutes après le début du cycle, on a abaissé la grille 42 pour maintenir les particules plongées dans l'huile pendant le reste du cycle. Au bout d'une période de déshydratation totale de 18 minutes envi ron, on a soulevé le panier 42 dans la partie supé rieure du réservoir où on a laissé l'huile libre s'égout ter à partir du produit, tout en continuant à appliquer le vide. Ensuite, le vide a été cassé et on a enlevé le produit du réservoir.
Le produit résultant de l'exemple ci-dessus pré- sentait une teneur en huile résiduelle de 60 % envi- ron et une teneur en humidité de 2 % environ (au
total). Bien que le produit ne présentait pas certaines propriétés avantageuses des produits obtenus par cen trifugation sous vide à la fin du cycle de déshydrata tion il était supérieur sous de nombreux rapports aux cerises noires déshydratées obtenues par les procédés classiques de déshydratation. En particulier, le pro duit avait la même forme et la même dimension que les cerises fraîches initiales et la couleur et la saveur étaient excellentes. <I>Exemple 2</I> On a répété le même processus que dans l'exem ple 1, excepté qu'on a utilisé une huile de sésame normalement liquide.
Après enlèvement du produit du réservoir, on l'a laissé reposer pendant 5 minutes environ pour qu'il refroidisse puis on a introduit les cerises dans une centrifugeuse du type à panier où le produit a été centrifugé pour éliminer une quantité supplémentaire d'huile résiduelle. On a introduit un courant d'air chaud à une température de 600 C envi ron dans le panier de la centrifugeuse pour favoriser l'élimination de l'huile.
Le produit final était analo gue au produit obtenu dans l'exemple 1 et présentait une teneur en huile résiduelle de 50 % environ.
D'une façon générale, ce produit était analogue à celui de l'exemple 1, excepté en ce qui concerne la diminution de la teneur en huile.
<I>Exemple 3</I> On a utilisé la même matière première et on a suivi le même processus que dans l'exemple 2. Tou tefois, conjointement à la congélation, on a réchauffé d'abord les cerises à 490 C environ, puis on les a soumises à un vide partiel de 70 cm de mercure immédiatement avant et pendant la congélation.
Le produit final était notablement gonflé ou dilaté. <I>Exemple 4</I> On a préparé des cerises noires et on les a conge lées de la même façon que dans l'exemple 1 et on les a emmagasinées à - 280 C. On a utilisé un équipe ment de laboratoire analogue à celui représenté sur la fig. 1, le panier 42 ayant un diamètre de 27,5 cm. L'huile était une huile végétale hydrogénée présentant un point de fusion de 42,1 C environ et était à une température initiale de 1820 C. On a introduit 1 kg environ de cerises congelées pour 10 kg d'huile. Le processus utilisé à la fin du cycle de déshydratation était sensiblement identique à celui de l'exemple 1.
La période de déshydratation a duré 20 minutes et le vide appliqué correspondait à 70 à 72,5 cm de mer cure. Après avoir soulevé le panier 42 et après avoir permis à l'huile de s'égoutter, on a fait tourner le panier à 1150 tours par minute pendant 4 à 5 minu tes, tout en continuant à appliquer le vide partiel pour effectuer une élimination supplémentaire de l'huile libre. On a cassé alors le vide et on a enlevé le produit.
Le produit obtenu était différent des produits obtenus dans les exemples 1 et 2, en particulier en raison de sa plus faible teneur en huile. La teneur en humidité correspondait à 1,730/0 (au total) et la teneur en huile résiduelle à 39,07 0/0. La densité était de 0,5 mg/cm3 et la teneur en huile résiduelle en fonc tion du poids par unité de volume correspondait à 200 mg/cm3 environ. Le produit s'est rapidement réhydraté lorsqu'on l'a plongé dans l'eau à 601, C.
Ainsi, en une minute l'augmentation du poids par absorption d'eau a été de 19 en. 10 minutes de 36 0/0, en 30 minutes de 73 % et en 60 minutes de 95 0/0. <I>Exemple S</I> La matière première a été constituée par des pommes de terre rouges du Minnesota. On les a pelées, découpées en tranches et en des morceaux mesurant 19 X 3,18 mm. On les a congelées, puis emmagasinées à - 280 C.
L'équipement de labora toire utilisé était analogue à celui représenté sur la fig. 3, le panier 42 ayant un diamètre de 27,5 cm. L'huile était une huile végétale hydrogénée, comme dans l'exemple 4 et était à une température initiale de 1820 C. On a introduit 1 kg environ de pommes de terre congelées pour 10 kg d'huile. La déshydra tation a duré 15 minutes et le vide appliqué corres pondait à 70 à 72,5 cm de mercure. Après avoir sou levé le panier 42 et après avoir permis à l'huile de s'égoutter, on a fait tourner le panier à 1150 tours par minute pendant 4 à 5 minutes, tout en conti nuant à appliquer le vide partiel. On a cassé alors le vide et on a retiré le produit.
Le produit obtenu dans l'exemple ci-dessus pré sentait une bonne qualité et une teneur en humidité de 2,34 % (au total). La teneur en huile résiduelle correspondait à 20,55 %, la densité à 0,
50 mg/cm3 et la teneur en graisse par unité de volume à 103 mg/cm'. Le produit s'est facilement réhydraté au contact de l'eau. Ainsi, lorsqu'on l'a mis au contact de l'eau à 60(l C, l'augmentation du poids par absorp- tion d'eau a été de 89 % en 1 minute,
de 142 % en 10 minutes et 229 % en 30 minutes. <I>Exemple 6</I> La matière première était constituée par des pom mes de terre roses, blanches, fraîches. On les a pelées et découpées en bandes d'une épaisseur de 3,18 mm environ. On a plongé les bandes pendant 1 minute dans une solution de bisulfite de sodium contenant 28g de bisulfite de sodium pour 2,27 kg d'eau.
On a congelé alors individuellement les bandes de pommes de terre et les a emmagasinées à - 14 C. L'équipe ment utilisé était analogue à celui représenté sur la fig. 2. On a chargé le réservoir 61 avec 1360 kg d'une huile végétale hydrogénée ayant un point de fusion de 420 C et à une température initiale de 1600 C. Dans le récipient 66 on a admis 91 kg de pommes de terre découpées en bandes, congelées et on a soumis cette charge à un vide partiel (70 cm) en même temps que l'intérieur du réservoir. Sept secon des environ ont été nécessaires pour admettre la charge dans le réservoir 61.
Lorsque la première partie de la charge est venue au contact de l'huile, il s'est formé immédiatement un milieu ou mousse cons titué par un mélange de vapeur d'eau et d'huile qui s'est étendu vers le haut dans le réservoir 61 et à travers lequel on a introduit le reste de la charge. La plupart de la mousse s'affaisse après les 3 premières minutes du cycle et peu après on a descendu la grille 81 pour maintenir le produit plongé dans l'huile. La durée totale du cycle a été de 15 minutes, plus 3 minutes supplémentaires nécessaires pour pomper l'huile pour l'évacuer à la fin du cycle.
Le vide par tiel appliqué au début a été de 65 cm de mercure et pendant la phase initiale il est tombé à 62,5 cm envi ron, puis on l'a poussé de nouveau à 70 cm environ, à la fin de la première période de 5 minutes. La température de l'huile est tombée à 710 C au cours des trois premières minutes, puis on a chauffé pour augmenter la température de l'huile à 930 C environ où elle est restée pendant le reste du cycle.
On a déposé le produit dans le panier 75 de la centri fugeuse (diamètre de 90 cm) au moment où l'huile libre a été pompée à partir du réservoir et de l'enve loppe 73, puis on a fait tourner le panier de la cen trifugeuse à 300 tours par minute, tout en maintenant le vide à 70 cm de mercure environ. Ensuite, on a interrompu la rotation du panier et on a séparé l'enveloppe 73 du réservoir et on retiré le produit.
Le produit obtenu de l'exemple ci-dessus avait une qualité excellente et une teneur en humidité de 1,2 % environ (au total). La couleur et la saveur étaient excellentes et le produit s'est facilement réhy- draté au contact de l'eau. <I>Exemple 7</I> La matière première a été la même que dans l'exemple 5.
On a découpé les pommes de terre en tranches d'une épaisseur de 3,18 mm environ, puis on les a plongées dans la même solution de bisulfite de sodium. On a congelé alors individuellement les tranches et on les a emmagasinées à -110 C. On a utilisé le même équipement et le même processus général que dans l'exemple 5. Toutefois, le rapport de charge a été de 118 kg de pommes de terre congelées pour 1360 kg d'huile chauffés à 1660 C. Pendant la première période de 2 minutes 1/2 du cycle, la tempé rature de l'huile est tombée à 71o C. On a chauffé pour ramener la température à 930 C.
On a main tenu la température sensiblement à ce niveau et elle a été de 960 C à la fin du cycle. La durée totale du cycle de déshydratation a été de 20 minutes plus 2 minutes 1/2 supplémentaires pour pomper l'huile. Le vide partiel initial appliqué a été de 65 cm de mer cure et est tombé à 62,5 cm au cours de la première minute, puis a été ramené à 68,75 cm, où il est resté pendant le reste du cycle. On a descendu la grille 64 au-dessous du niveau de l'huile 12 minutes environ. après le début du cycle. Après le pompage de l'huile, on a centrifugé le produit pendant 30 minutes envi ron, après quoi on a cassé le vide.
Le produit obtenu dans l'exemple ci-dessus a été sensiblement identique au produit obtenu dans l'exem ple 6, excepté que la matière était sous forme de tranches, la teneur en humidité étant de 1,4 % environ (au total).
<I>Exemple 8</I> La matière première était constituée par des carottes fraiches. Après les avoir lavées, on a découpé les carottes latéralement en tranches d'une épaisseur de 3,18 mm environ. On les a ensuite congelées et emmagasinées à - 280 C. On a utilisé un équipe ment de laboratoire analogue à celui représenté sur la fig. 1. Le rapport de chargement utilisé correspon dait à 1 kg de matière congelée pour 10 kg d'une huile végétale hydrogénée, l'huile étant à une tempé rature initiale de 1820 C.
Le processus général utilisé pour faire fonctionner l'appareil a été identique à celui de l'exemple 3.- Après avoir introduit la charge congelée, la température de l'huile est tombée rapide ment en atteignant une température minimum de 960 C environ. On a maintenu le vide partiel entre 70 et 72,5 cm de mercure. La durée totale du cycle de déshydratation a été de 30 minutes, après laquelle on a enlevé le produit de l'huile. Au bout d'une courte période d'égouttage, on "a centrifugé le produit sous vide, comme dans l'exemple 4, puis on a cassé le vide.
Le produit obtenu dans l'exemple ci-dessus avait une excellente qualité, en comparaison des carottes déshydratées obtenues par les - procédés plus classi ques. Elles étaient excellentes en ce qui concerne la conservation de la couleur et de la saveur. Elles pré- sentaient une teneur en huile de 51,8 % et en fonc- tion de la teneur en huile par unité de volume elles contenaient 178 mg/cm,
'. Leur teneur en humidité correspondait à 3,40 % et leur ,densité était de 0,35 mg/em3. Elles se sont facilement réhydratées au contact de l'eau à 600 C pour donner un produit reconstitué sensiblement identique aux carottes ini tiales.
Ainsi, en une minute l'augmentation du poids par absorption d'eau a été de 95 0/0, en 10 minutes de 150 0/0, en 30 minutes de 189 % et en 60 minu- tes de 252 % <I>Exemple 9</I> La matière première était constituée par des
carottes fraîches -identiques à celles de l'exemple 8. L'équipement utilisé était le même que celui repré senté sur la fig. 4. On a emmagasiné les tranches congelées à -14o C. La charge a été de 102 kg des carottes congelées pour 1360 kg d'une huile végétale hydrogénée chauffée à 163o C. Pendant la première phase initiale du cycle, la température de l'huile est tombée à 71 C. On a chauffé pour ramener la tem pérature à 930 C où elle est restée pendant le reste du cycle.
La durée totale du cycle de déshydratation a été de 14 minutes environ plus 3 minutes environ pour pomperl'huile. On a descendu la grille 64 pour maintenir le -produit au-dessous de la surface de l'huile pendant les 5 dernières minutes du cycle de 14 minutes. Le vide partiel a commencé à 68,75 cm de mercure, est tombé immédiatement à 62,5 cm de mercure environ, puis a été ramené à 68,75 cm de mercure environ au bout des 5 premières minutes et est resté sensiblement à cette valeur pendant le reste du cycle.
Après le pompage de l'huile libre, on a effectué une centrifugation sous vide pendant 3 mi nutes environ (un panier d'un diamètre de 90 cm mis en rotation à 300 tours par minute) après quoi on a cassé le vide.
Le produit obtenu par l'exemple ci-dessus a été sensiblement le même que le produit obtenu dans l'exemple 8. La teneur en humidité a été de 2,10 0/0 environ (au total). En raison du cycle plus court, la teneur en huile a été jugée inférieure à celle de l'exemple 8, la densité inférieure et le rapport de l'huile à l'unité de volume également légèrement plus faible.
<I>Exemple 10</I> La matière première a été constituée par des branches de céleris frais. Après lavage, on a découpé les branches en des tronçons de 19 à 22,2 mm envi ron. On les a congelées alors et emmagasinées à -280 C. L'équipement de laboratoire utilisé était analogue à celui représenté sur la fig. 3 et on l'a fait fonctionner dans les mêmes conditions que celles décrites dans l'exemple 3. La température initiale de l'huile a été de 182,1 C et le rapport de charge cor respondait à 1 kg de matière congelée pour 10 kg d'huile. On a maintenu le vide partiel appliqué entre 70 et 72,5 cm de mercure environ pendant tout le cycle.
La durée totale du cycle de déshydratation a été de 15 minutes. Pendant la phase initiale du cycle, la température est tombée à 93 C où elle a été maintenue pendant le reste du cycle. On a centrifugé le produit sous vide, comme dans l'exemple 4, avant de casser le vide.
Le produit ainsi obtenu dans l'exemple ci-dessus présentait une excellente qualité. La teneur en humi dité était de 2,2 0/0 (au total), la teneur en huile de 21,92 %, la densité de 0,36 g/cm3 et la teneur en huile par unité de volume de 187 mg/ce. Le pro duit s'est facilement et complètement réhydraté au contact de l'eau à 60o C.
Ainsi, en une minute, l'aug mentation du poids par absorption d'eau a été de 154 %, en 10 minutes de 245 %, en 30 minutes de 290 % et en 60 minutes de 350 Vo. Après réhydrata- tion, le produit avait sensiblement la même forme, la même dimension et le même aspect général que la matière fraiche.
<I>Exemple 11</I> La matière première était constituée par des branches de céleri frais sensiblement analogues à celles de l'exemple 10. Après lavage, on les a blan chies dans une cornue sous pression, en contact avec de la vapeur d'eau sous une pression de 0,7 kg/cm2 environ et à une température de 1160 C pendant une période de 3 minutes. Ensuite, on les a refroidies à la température ambiante et congelées et emmagasi- nées à moins 11o C. L'appareil utilisé était analogue à celui représenté sur la fig. 2. Le rapport de charge correspondait à 134 kg de matière congelée pour 1360 kg d'huile végétale hydrogénée à une tempé rature de 166() C.
Au moment de la première intro duction du produit dans l'huile, le vide partiel était de 27,25 cm de mercure. En 3 minutes 1/z environ, la température de l'huile est tombée à 600 C. Pen dant ce même temps, le vide est tombé à 63,75 cm de mercure en une minute environ, puis a augmenté à 70 cm de mercure environ, à la fin de la première période de 3 minutes, où il est resté pendant le reste du cycle. La température de l'huile a été maintenue à 910 C environ, après la phase initiale du cycle. La durée totale de déshydratation a été de 19 minutes plus 3 minutes environ pour pomper l'huile libre. Après le pompage de l'huile, on a centrifugé la ma tière (avec un panier de 90 cm à 300 tours par mi nute) sous vide pendant 3 minutes environ, après quoi on a cassé le vide.
Ensuite, on a refroidi le produit à l'air et l'a empaqueté.
Le produit obtenu dans l'exemple 11 ci-dessus présentait sensiblement la même qualité et les mê mes caractéristiques que le produit obtenu dans l'exemple 10. Il était plus tendre après réhydratation, à cause du blanchiment.
<I>Exemple 12</I> La matière première a été constituée par des haricots verts. On les a préparés en les lavant et en les découpant en lamelles d'une épaisseur de 3,18 mm d'une longueur correspondant à celle des haricots (62,5 à 75 mm). On les a congelés alors et emma gasinés à -17o C environ. L'équipement utilisé était analogue à celui représenté sur la fig. 2. Le rapport de charge a été de 154 kg de matière congelée pour 1406 kg d'huile végétale hydrogénée à une tempé rature initiale de 1710 C. Lorsqu'on a commencé l'introduction de la matière congelée, le vide partiel appliqué était de 66,25 cm de mercure.
En 4 minu tes, la température de l'huile est tombée à 771, <B>C.</B> On a chauffé pour ramener la température de l'huile à 880 C et on a maintenu ensuite cette température pendant le reste du cycle. La période totale de dés hydratation a duré 12 minutes, plus 3 minutes pour le pompage de l'huile libre. On a descendu la grille 64 en position 5 minutes environ avant la fin du cycle. Le vide partiel appliqué a été au début de 66,25 cm, puis est tombé immédiatement à 60 cm environ pendant 2 minutes environ, puis est revenu à 70 cm où il est resté pendant le reste du cycle. On a appliqué une centrifugation (avec un panier de 90 cm à 300 tours par minute) après le pompage de l'huile, d'une façon identique à celle de l'exemple 10.
Le produit obtenu dans l'exemple ci-dessus avait une excellente qualité et a conservé une bonne cou leur et une bonne saveur. La teneur en humidité cor respondait à 1,6 %. Il s'est facilement réhydraté au contact de l'eau chaude. <I>Exemple 13</I> La matière première a été constituée par des champignons frais d'un type vendu couramment aux Etats-Unis d'Amérique. Après lavage, on a séparé les têtes et les tiges et on a découpé les plus grands morceaux. On les a congelés et emmagasinés à -28 C. L'équipement utilisé était l'équipement de laboratoire indiqué dans l'exemple 3 et analogue à l'équipement de la fig. 1.
Le rapport de charge cor respondait à 1 kg de matière congelée pour 10 kg d'huile végétale hydrogénée à une température de 1820 C. Le vide partiel appliqué a été maintenu en tre 70 et 72,5 cm de mercure. La température ini tiale de l'huile est rapidement tombée à 93,1 C envi ron où elle a été maintenue pendant le reste du cycle. Le cycle total de déshydratation a duré 20 minutes. Ensuite, on a soulevé la matière à partir de l'huile, on l'a centrifugée, comme dans l'exemple 4, pour éliminer l'huile libre restante. Alors, on a cassé le vide partiel et on a retiré le produit.
Le produit obtenu dans l'exemple ci-dessus avait une excellente qualité. Il présentait une teneur en humidité de 0,6 %, une densité de 0,34 g/cm3 et un rapport de graisse à l'unité de volume de 148 mg/cm3. Il s'est facilement réhydraté au con tact de l'eau à 600 C.
Ainsi, en une minute l'aug mentation du poids par absorption d'eau a été de 80 %, en 10 minutes de 130 %, et en 30 minutes de 190 %. Il présentait une couleur brune, à la distinc- tion de la couleur relativement blanche de la ma tière première, en raison des changements chimiques précédemment mentionnés. En général, la qualité était excellente.
*<I>Exemple 14</I> La matière première a été constituée par des châtaignes d'eau mises en boites du commerce, sous forme de tranches d'une épaisseur de 3,18 mm envi ron. Après égouttage, on a congelé cette matière et on l'a emmagasinée à -110 C. L'équipement utilisé était sensiblement celui représenté sur la fig. 2 et on a introduit 101 kg de matière congelée dans 1406 kg d'huile végétale hydrogénée à 166 C. La température de l'huile est immédiatement tombée de 166 C à 821, C et en chauffant la température est montée et a été maintenue entre 931, C et 951, C pen dant le reste du cycle.
La durée totale du cycle de déshydratation a été de 15 minutes, plus 3 minutes pour le pompage de l'huile. Le vide partiel initial était de 66,25 cm et est tombé immédiatement à 59,375 cm, puis a été ramené à 66,25 cm environ pendant les 2 premières minutes où il est resté pen dant le reste du cycle. On a remis continuellement en circulation une certaine quantité d'huile en l'éva cuant du fond et en la réintroduisant à un niveau situé juste au-dessous du niveau de flottaison du pro duit. On a descendu la grille 64 pendant les 4 der nières minutes. Après avoir évacué l'huile libre, on a centrifugé le produit (avec un panier de 90 cm à 300 tours par minute) sous vide pendant 4 minutes, avant de casser le vide.
Le produit obtenu présentait une bonne qualité et convenait pour de nombreuses applications dans lesquelles les châtaignes d'eau sont utilisées. La teneur en humidité correspondait à 1,6 % environ (au total).
<I>Exemple 15</I> La matière première a été constituée par du b#uf maigre frais. On l'a découpée en cubes de 25 mm et on l'a cuite pendant 20 minutes sous une pression de vapeur d'eau manométrique de 1,05 kg/cm2. On a découpé la matière cuite pour former des cubes d'une épaisseur de 12,5 mm environ ou moins. Après égouttage des jus extraits pendant la cuisson, on a congelé le b#uf cuit et l'a emmagasiné à -280 C environ. L'appareil utilisé était analogue à celui indi qué dans l'exemple 3.
Le rapport de charge a été de 1 kg de b#uf congelé pour 10 kg d'huile végétale hydrogénée à une température initiale de 1820 C. On a maintenu le vide partiel appliqué entre 70 et 62,5 cm de mercure. Immédiatement après l'introduc tion de la charge de b#uf congelé, la température de l'huile est tombée rapidement à 930 C environ où elle est restée pendant le reste du cycle. La durée totale de déshydratation a été de 14 minutes. Ensuite, on a enlevé le produit de l'huile et après égouttage on a centrifugé le produit (comme dans l'exemple 4) sous le même vide pour éliminer l'huile libre res tante. Ensuite on a cassé le vide.
Le produit obtenu dans l'exemple ci-dessus était d'excellente qualité. Il présentait une teneur en ma- tière grasse d'ensemble de 14,5 %, dont 90 % prove- naient de l'huile de traitement. La teneur en humi dité était de 0,66 0/0 (au total).
La densité était de 0,84 g/cm3 et la teneur en matière grasse par unité de volume de 122 mg/cm3. La conservation de la couleur et du goût était excellente. La matière s'est facilement et complètement réhydratée au contact de l'eau à 60o C. Ainsi, en 1 minute l'augmentation du poids a été de 43 %, en 10 minutes de 72 0/0 , en 30 minutes de 79 % et en 60 minutes de 82 0/0 .
<I>Exemple 16</I> La matière de départ a été constituée par du poulet. On l'a préparé en le faisant bouillir, en le désossant, en enlevant la peau et en le découpant en des morceaux d'une épaisseur de 12,5 mm environ. On a congelé individuellement cette matière et on l'a emmagasinée à -2811C. On l'a déshydratée en utilisant essentiellement le même processus et le même équipement que ceux mentionnés dans l'exem ple 14. La durée totale de la déshydratation a été de 12 minutes.
Le produit obtenu dans l'exemple 14 présentait une excellente qualité. La teneur en humidité a été de 1,57 0/0 (au total) et la teneur en corps gras de 16,96 % (au total). La densité a été de 0,86 g/cm3 à l'état non corrigé et de 0,70 g/cm3 à l'état corrigé. La teneur en huile par unité de volume a été de 146 mg/cm3 .
Le produit s'est facilement et com plètement réhydraté au contact de l'eau à 600 C. Ainsi, en 1 minute, son augmentation en poids a été de 74 %, en 10 minutes de 89 %, en 30 minutes de. 91 % et en 60 minutes de 96 %. Contrairement au caractère très fragile du poulet cuit déshydraté par le procédé de congélation à sec,
le produit de la pré sente invention n'est pas très fragile et peut être manipulé sans qu'il se forme des fines d'une façon excessive.
<I>Exemple 17</I> La matière première a été constituée par des cre vettes bouillies, qui ont été précédemment écaillées et énervées et congelées à -28o C. Avant d'être trai tées par le présent procédé, on les a découpées de façon que chaque moitié n'ait pas une épaisseur dépassant 9,5 mm environ. On a utilisé le même appareil de laboratoire et le même processus que dans l'exemple 14. Le rapport de chargement a été de 1 kg de crevettes congelées pour 10 kg d'huile végétale hydrogénée. Les températures ont été les mêmes que dans l'exemple 14 et la durée totale de déshydratation a été de 30 minutes. On a appliqué la centrifugation sous vide.
Le produit obtenu à partir de l'exemple 17 pré sentait une excellente qualité et a conservé une bonne couleur et une bonne saveur. La teneur en humidité a été de 1,04 % (au total) et la teneur en graisse de 38,36 % (au total)
. La densité a été de 0,43 g/cm3 et la teneur en huile par unité de volume de 165 mg/cm3. Contrairement aux crevettes dés hydratées par le procédé de congélation à sec, le pro duit n'était pas très fragile et a résisté à une mani pulation sans former une quantité excessive de fines. Il s'est facilement et complètement réhydraté au contact de l'eau à 60o C.
Ainsi, en 1 minute, l'aug mentation de son poids a été de 103 %, en 10 minu- tes de 150 % et en 30 minutes de 150 0/0 .
<I>Exemple 18</I> La matière première a été du saumon frais. Après l'avoir cuit à la vapeur d'eau et égoutté, on l'a dé coupé en des morceaux d'une épaisseur de 12,5 mm environ et on l'a congelé à -28o C. En suite, on l'a déshydraté en utilisant le même équipe ment et sensiblement le même processus que celui décrit dans l'exemple 13. Le rapport de charge a été de 1 kg du produit pour 10 kg d'une huile végé tale hydrogénée à une température initiale de 182o C. La température de l'huile est tombée à 114o C où elle a été maintenue pendant le reste du cycle. La durée totale de déshydratation a été de 30 minutes.
Immédiatement après le cycle de déshydratation, on a centrifugé la matière sous vide comme dans l'exemple 4.
Le produit obtenu dans l'exemple 18 ci-dessus a été d'une excellente qualité avec une bonne conser vation de couleur et une bonne saveur. La teneur en humidité a été de 0,56 % (au total) et la teneur en graisse de 39,33 % .
La densité du produit a été de 0,64 g/cm3 à l'état non corrigé et de 0,35 g/cm3 à l'état corrigé. La teneur en huile par unité de volume a été de 252 mg/cm3. Le produit s'est faci lement réhydraté au contact de l'eau à 600 C.
Ainsi, en 1 minute, son poids a augmenté de 79 %, en 10 minutes de 89 0/0 , en 30 minutes de 82 % et en 60 minutes de 90 0/0 . Bien que la teneur en graisse ait été relativement élevée, ceci n'est pas nuisible avec une viande ou un poisson déshydraté, en particulier du fait que le saumon contient normalement un pour centage important de corps gras naturels.
<I>Exemple 19</I> La matière première a été des cerises du type marasquin du commerce. On a refroidi 68 kg de cerises après égouttage à -150 C. A cette tempéra- S.ure elles étaient fermes, mais ne semblaient pas con gelées. L'équipement utilisé a été sensiblement celui représenté sur la fig. 2 et on l'a fait fonctionner comme décrit dans l'exemple 4. Les 68 kg de cerises refroidies ont été introduits dans<B>1360</B> kg d'une huile végétale hydrogénée à 1430 C. Le vide appliqué a été de 66,25 cm de mercure. La température de l'huile est tombée immédiatement à 88 C et cette température a été maintenue pendant le reste du cycle.
Pendant les 4 premières minutes du cycle, le vide partiel est tombé à 63,75 cm et est remonté alors à 68,75 cm où il est resté pendant le reste du cycle. La durée totale du cycle de déshydratation a été de 15 minutes, plus 3 minutes pour le pompage de l'huile. On a abaissé la grille 64 pendant les 4 der nières minutes du cycle. Après avoir évacué l'huile libre par pompage, on a actionné la centrifugeuse sous vide pour éliminer une quantité supplémentaire d'huile. Ensuite, on a cassé le vide et on a retiré le produit.
Le produit obtenu dans l'exemple ci-dessus a été d'une excellente qualité, avec une bonne conserva tion de la couleur et de la saveur. Sa teneur en humidité a été de 5 % environ. II s'est facilement et complètement réhydraté au contact de l'eau chaude. <I>Exemple 20</I> La matière première a été constituée par des morceaux d'ananas en boîtes. Chaque morceau pré sentait une épaisseur qui n'était pas supérieure à 12,5 mm environ.
On a congelé à -17 C 57 kg de ces morceaux d'ananas après les avoir égouttés. L'équipement utilisé a été analogue à celui repré senté sur la fig. 2 et on l'a fait fonctionner comme décrit dans l'exemple 4. Les 57 kg d'ananas congelés ont été introduits dans 1360 kg d'une huile végétale hydrogénée chauffée à 46o C. La température de l'huile est tombée à 71 Il C puis a été ramenée et maintenue à 850 C. Le vide partiel appliqué au début a été de 68,75 cm de mercure et est tombé à 62,5 cm, puis a été ramené à 70 cm pendant les 4 premières minutes du cycle de déshydratation. La durée totale de la déshydratation a été de 40 minutes, plus 3 mi nutes pour évacuer l'huile.
On a descendu la grille 54 au-dessous de la surface de l'huile 30 minutes envi ron après le début du cycle. <I>Exemple 21</I> La matière première a été constituée par des dattes qui ont été séchées au soleil et qui présentaient une teneur en humidité de 20 % environ. Les dattes ont été nettoyées, dénoyautées et subdivisées en quar tiers.
On a plongé ces quartiers dans de l'eau froide pendant 2 heures, de façon à augmenter la teneur en humidité à 35 % environ. Après avoir égoutté l'eau libre, on a congelé les particules réhydratées par le procédé de congélation rapide individuel et on les a emmagasinées à - 17 C. Ensuite, on les a traitées par le présent procédé, en utilisant un équipement analogue à celui représenté sur la fig. 2.
La tempé rature initiale de l'huile était de 1601, C et le vide partiel initial était compris entre 67,5 et 70 cm de mercure. La température de l'huile est rapidement tombée à 82- C et ensuite en chauffant on a porté la température à 91 o C et on l'y a maintenue pen dant le reste du cycle. Le rapport a été de 2 kg de matière congelée pour 10 kg d'huile. La durée totale de déshydratation a été de 10 à 12 minutes. A la fin du cycle de déshydratation, on a pompé l'huile libre hors du réservoir, on a laissé le produit s'égoutter et on a cassé ensuite le vide. Le produit a été alors refroidi à l'air à 49 C et on l'a centrifugé dans un panier d'un diamètre de 45 cm à 600 tours par minute pendant 2 minutes environ.
Le produit obtenu dans l'exemple ci-dessus était d'une excellente qualité et présentait une structure poreuse à la distinction de la structure compacte des dattes séchées ordinairement. Il s'est facilement réhy- draté lorsqu'on l'a mis au contact de l'eau chaude. Le volume était légèrement supérieur au volume de la matière première. <I>Exemple 22</I> La matière première a été constituée par du blé séché. On l'a soumise au broyage pour éliminer l'enveloppe et le son. On l'a réhydratée en la plon geant dans un liquide aqueux consistant en de l'eau contenant un extrait de viande. On a utilisé 3 kg environ du liquide pour imprégner 1 kg de blé.
On a préparé le liquide en dissolvant 28 g d'un extrait de viande séchée, 14 g de gélatine en poudre et 14 g de sel dans 1,36 kg d'eau. Pendant l'hydratation, on a chauffé le liquide à 930 C et on a maintenu le contact avec le liquide à cette température pendant 1 heure environ. Ensuite, on a égoutté le liquide libre à par tir de la matière réhydratée et on a congelé la matière par le procédé de congélation rapide individuel pour former une matière s'écoulant librement, qu'on a emmagasinée à - 170 C. On a traité alors cette matière suivant le présent procédé en utilisant un appareil analogue à celui représenté sur la fig. 2.
Le rapport de chargement a été de 1 kg de matière pour 6 kg d'huile. L'huile a été une huile de graines de coton hydrogénée présentant une température initiale de 1820 C. Le vide appliqué initial a été de 68,75 cm de mercure. La durée totale du cycle de déshydrata- tion a été de 10 minutes environ. La température de l'huile est tombée rapidement à<B>820</B> C puis a été maintenue à<B>910</B> C pendant le reste du cycle. Il s'est produit une chute initiale du vide partiel appliqué au cours des quelques premières minutes et ensuite le vide partiel a été maintenu à 70 cm de mercure envi ron.
A la fin du cycle de déshydratation, l'huile a été égouttée à partir de la matière et la matière a été centrifugée dans un panier d'un diamètre de 17,5 cm et mis en rotation à 1100 tours par minute. Ensuite, on a cassé le vide.
Le produit obtenu dans l'exemple ci-dessus était poreux et s'écoulait librement. Il s'est rapidement réhydraté sans désagrégation physique. Lorsqu'on l'a placé dans un récipient de cuisson avec de l'eau, chauffé à<B>1000</B> C et maintenu à cette température pendant 5 minutes, l'hydratation a été achevée avec la cuisson, avec une conservation de la forme natu relle des grains.
<I>Exemple 23</I> La matière première a été constituée par des ravioli, présentant une charge ou remplissage cons titué par de la viande cuite et des légumes cuits hachés et une enveloppe de pâte non cuite. L'enveloppe de pâte a été perforée à la fois à la partie supérieure et à la partie inférieure, après quoi on a congelé indi viduellement les ravioli à - 121, C. On a soumis alors le produit congelé au présent procédé en utili sant un équipement analogue à celui représenté sur la fig. 1. La température initiale de l'huile a été de <B>1160</B> C et les proportions ont été de 8 kg de ravioli pour 100 kg d'huile végétale hydrogénée. Le vide partiel appliqué a été de 70 cm de mercure.
Après l'introduction des ravioli, la température de l'huile est tombée à<B>710</B> C environ et lors de l'application d'une chaleur supplémentaire, la température est montée à<B>990</B> C environ où elle est restée pendant le reste du cycle. La durée totale du cycle de déshydra tation a été de 15 minutes. Après enlèvement des ravioli de l'huile, on les a égouttés sous vide pour éliminer l'huile en excès. Ensuite, on a cassé le vide.
Les ravioli déshydratés obtenus dans l'exemple ci-dessus constituaient un produit de bonne qualité qui s'est facilement réhydraté lorsqu'on l'a plongé dans l'eau chaude. La teneur en humidité a été de 4 % environ. Pour préparer ce produit pour le man- ger, il n'est pas nécessaire de le plonger dans l'eau pendant une période de temps prolongée.
On intro duit simplement les ravioli dans une casserole avec de l'eau et on fait cuire l'eau à petit bouillon.
<I>Exemple 24</I> On donne ci-après un exemple d'un produit de pâte composée. On a préparé une pâte humide en mélangeant les ingrédients suivants
EMI0022.0024
2 <SEP> tasses <SEP> de <SEP> farine <SEP> de <SEP> blé
<tb> 4 <SEP> cuillères <SEP> à <SEP> dessert <SEP> de <SEP> poudre <SEP> de <SEP> cuisson
<tb> 1 <SEP> cuillère <SEP> à <SEP> dessert <SEP> de <SEP> sel
<tb> 1 <SEP> cuillère <SEP> à <SEP> soupe <SEP> de <SEP> matière <SEP> grasse
<tb> 2/a <SEP> de <SEP> tasse <SEP> d'un <SEP> lait <SEP> entier. Après un mélange homogène, on a roulé la pâte en une couche de pâte qu'on a découpée à l'emporte- pièce pour former des disques ronds ayant chacun un diamètre de 6,35 mm et une épaisseur de 6,35.
On a congelé individuellement les disques et on les a emma gasinés à -17p C. On les a traités suivant le pré sent procédé en utilisant un équipement comme repré senté sur la fig. 2. Le rapport de charge a été de 2 kg des disques de pâte pour 10 kg d'une huile de graines de coton hydrogénée à 1490 C. Le vide par tiel a été de 70 cm de mercure. Peu après l'introduc tion de la charge, la température est tombée à<B>820</B> C puis en chauffant on l'a ramenée à<B>910</B> C où elle est restée pendant le reste du cycle.
Au cours d'un cycle d'hydratation d'une durée totale de 9 minutes, la teneur en humidité a été ramenée à moins de 5 % Le produit de pâte déshydraté obtenu suivant l'exemple ci-dessus présentait un volume sensible ment double du volume des disques initiaux, en rai son de l'action du levain pendant le traitement. Il s'est réhydraté rapidement au contact de l'eau chaude. Il a été approprié pour faire des galettes ou pour être utilisé dans du ragoût ou des mélanges d'ali ments analogues.
On a appliqué la centrifugation sous vide pour diminuer la teneur en huile. <I>Exemple 25</I> La matière première et le processus ont été les mêmes que dans l'exemple 24. Toutefois, on a soumis les disques à une courte période de cuisson avant la congélation pour activer l'action du levain et pour durcir la structure interne de la pâte. <I>Exemple 26</I> La matière première a été constituée par des grains de maïs doux frais qui ont été enlevés de l'épi et congelés par le procédé de congélation rapide indi viduel et emmagasinés à -<B><I>150</I></B> C. L'équipement uti lisé a été analogue à celui représenté sur la fig. 1.
On a introduit une quantité du mais congelé dans de l'huile de graines de coton hydrogénée à une tempé rature de 182,1 C, tout en appliquant un vide de 65 cm de mercure. Le rapport de la charge a été de 1 kg de mais congelé pour 10 kg d'huile. Pendant une période de 2 minutes environ, le vide partiel appliqué a pu augmenter à 70 cm de mercure environ. Au bout de 4 minutes après l'introduction du maïs, on a enlevé l'huile du réservoir et on a laissé le maïs s'égoutter; tout en continuant à appliquer le vide. Ceci a nécessité 15 secondes environ. On a introduit de nouveau une nouvelle quantité d'huile à 1040 C dans le réservoir.
On a introduit 8 kg d'huile environ de cette façon pour chaque kilo de la matière pre mière initiale. La seconde huile a été une huile de graines de coton hydrogénée qui a été clarifiée et qui contenait 20 % environ de beurre de laiterie. Après l'introduction de la seconde huile, on a poursuivi le cycle sous un vide partiel de 70 cm de mercure pen dant une période de 10 minutes environ.
A ce moment, on a pompé l'huile hors du réservoir, en laissant le produit déshydraté dans le panier de la centrifugeuse, puis on a fait tourner la centrifugeuse pendant 3 minutes environ, le vide étant maintenu à 70 cm environ. Ensuite, on a cassé le vide et enlevé le produit.
Le produit obtenu dans l'exemple ci-dessus était d'une excellente qualité et présentait une structure poreuse. Il s'est facilement réhydraté au contact de l'eau chaude. Il présentait une bonne saveur et a pu être mangé sans traitement supplémentaire. <I>Exemple 27</I> On a utilisé la même matière première et on a suivi le même processus que dans l'exemple 26. Tou tefois, à la fin de la centrifugation, on a augmenté le vide partiel appliqué légèrement au-dessus de 72,5 cm de mercure et on l'a maintenu à cette valeur pen dant 3 minutes environ, après quoi on a éliminé le vide en admettant de l'air déshydraté. On a remar qué que les grains ainsi obtenus étaient notablement gonflés.
D'une façon analogue, on a noté que les grains, immédiatement après l'enlèvement, étaient à une température de l'ordre de 49,1 C, contrairement à une température du produit comprise entre 54,1 et 600 C pour le produit obtenu dans l'exemple 26 au moment de son enlèvement. Cet exemple montre l'effet de gonflement et de refroidissement obtenu par l'application d'un vide relativement poussé à la fin ou presque à la fin de la centrifugation. Un vide plus poussé que celui mentionné aurait diminué la température de sortie du produit au-dessous de 490 C, mais n'a pas pu être atteint avec l'équipement de mise sous vide utilisé.
<I>Exemple 28</I> On a utilisé la même matière première et sensi blement le même processus que dans l'exemple 26. Toutefois, après le pompage de la totalité de l'huile à partir du réservoir et après avoir fait fonctionner la centrifugeuse pendant 1 minute de la période de 3 minutes de centrifugation, on a introduit de l'eau dans le réservoir par la conduite 47, en une quantité égale à 224 g pour 454 g de matière congelée. Ceci a servi à diminuer la température du panier métallique de la centrifugeuse de 77o à 41,1 C.
Après avoir cassé le vide, la température de sortie du produit a été de 60o C environ, tandis que le même processus, sans introduire d'eau, a donné une température de pro duit de sortie de 68o C.
Pour la mise en couvre du procédé comme décrit ci-dessus, le cycle de déshydratation est achevé après avoir cassé le vide partiel. Au cours du traitement de certains produits, la titulaire a trouvé qu'il était avantageux d'utiliser le procédé de déshydratation décrit ci-dessus pour une élimination préliminaire rapide de la majeure partie :de l'humidité et d'élimi ner ensuite une quantité supplémentaire d'humidité par un autre -processus.
Ainsi, la déshydratation, en utilisant de l'huile chaude sous vide, peut être termi née lorsque la matière a une fermeté suffisante pour pouvoir la manipuler (par exemple de 15 à 50 % d'humidité suivant la matière) et on peut la soumettre ensuite à un séchage supplémentaire pour réduire la teneur en humidité à une plus faible valeur (par exem ple de 1 à 5 %). De préférence la centrifugation sous vide est utilisée avant de casser le vide pour réduire la teneur en huile résiduelle. Egalement, il est préfé rable d'effectuer le séchage final de façon à réduire au minimum un endommagement des éléments sensi bles à la chaleur et oxydables, en donnant ainsi un produit final de bonne qualité.
On a trouvé qu'il est satisfaisant d'effectuer le séchage final par déshydra tation sous vide classique, dans laquelle la matière est étalée sur des plateaux et les plateaux sont sup portés par des étagères chauffées dans une chambre mise sous vide. Avec un équipement approprié, on peut poursuivre le séchage sous vide dans une atmo sphère gazeuse à la fin du cycle de déshydratation par l'huile, après la centrifugation et sans casser le vide appliqué. Bien qu'un séchage final sous vide soit avantageux, il semble que l'on peut avoir recours à d'autres types de séchage, par exemple en mettant le produit en contact avec de l'air chaud ou autre gaz à la pression atmosphérique.
Lorsqu'on utilise un séchage secondaire dans une atmosphère gazeuse après le cycle de déshydratation dans l'huile de la présente invention, il existe une coopération spéciale en ce sens que le produit est poreux à la fin du cycle de déshydratation dans l'huile et par conséquent la structure poreuse facilite gran dement le séchage ultérieur dans une atmosphère gazeuse. La teneur en huile, qui est répartie au hasard sous forme de minuscules masses individuelles, ne gêne pas le dégagement de l'humidité.
On a trouvé que lorsque le processus décrit est appliqué à une matière comme les cosses de pois chi nois frais, le produit final présente une plus grande résistance à la rupture ou à l'usure par frottement.
Method and Apparatus for Dehydrating Food Products The present invention relates generally to methods and apparatus for dehydrating or desiccating various wet food products including materials such as fruits, berries, vegetables, nuts, grains, milk. poultry, meat, fish, wet combined mixtures of these, and products made with wet pulp.
The present invention relates more particularly to a new dehydration process applicable to a very large number of wet food materials, and which eliminates a large number of the drawbacks of the dehydration processes implemented hitherto.
The process is characterized by a rapid transfer of heat to the objects being dehydrated by a relatively short overall treatment time, maintaining in the final product the general identity of the shape and size of the objects or particles being processed.
The method of the invention is characterized in that an oil, a fat or a wax is heated to a temperature between 116 and 3160 C under a partial vacuum of 560 to 740 mm Hg, in that the material to be dehydrated with the hot dehydrating material in such a way that the latter envelops the first and that a rapid transfer of heat takes place from the dehydrating material to the material to be dehydrated, causing a strong evolution of water vapor and the '' concomitant lowering of the temperature to a value between 54 and 1100 C, in that the water vapor is evacuated by holding a partial vacuum during the drop in temperature, in that the dehydrated material is separated dehydrating material, and then the pressure is raised.
Fig. 1 is a side view, partly in section, showing an apparatus for carrying out the present method.
Fig. 2 is a side view, partly in section, showing another form of apparatus.
Fig. 3 is a detailed sectional view showing another form of a means for retaining the dehydrating material below the surface of the oil.
In carrying out the present method, a moist food material in the form of particles of a suitable size and at a low temperature level is subjected to a treatment under partial vacuum to effect a dehydration cycle, the treatment comprising dispersing particles in a mixed phase material or foam consisting of both a vapor phase and hot oil. To start the cycle, the material can be introduced into a certain quantity of hot oil under an applied partial vacuum. Although the temperature of the oil at the time of initial contact may be 116 to 3160 C, the range of 163 to 227 C is preferred.
In a typical case, the material is frozen and is at a temperature level below 00 C. Due to the large temperature difference between the material and the hot oil, there is a rapid exchange of heat so that the outer surface layer of the product is instantly heated to the point of vaporization of the aqueous juices present. The initial phase of the dehydration cycle immediately continues at a high speed with almost explosive violence.
A rapidly evolving vapor forms a mixture of vapor and oil or what may be called a foam of greatly increased volume (for example more than three times the normal volume of oil and product) with a agitation or violent bubbling. The temperature of the oil drops immediately and quickly, and the steam released creates a large flow of steam to the vacuum medium used. The surface of the material and the outer layers through which dehydration proceeds are protected by the rapidly evolving vapor against burning by direct contact with hot oil.
During this initial phase, the material is subjected to certain conditions which allow new properties to be obtained in the final product, as will be seen below.
After the first initial phase of rapid evaporation, the vapor flow rate decreases, the foam subsides and the level of the mass of oil is reduced substantially to its initial level. Then (assuming a low moisture content is desired), dehydration is continued at a lower temperature to complete the cycle.
Most (e.g. 75-95%) of the moisture existing in the material is removed in the short period of time (e.g. 30 seconds to 4 minutes, depending to a large extent on the size of the particles, the moisture content, and the initial temperature of the particles, the ratio of the weight of the particles to the weight of the oil, and the temperature of the oil) of the first phase of rapid evaporation, and the remaining humidity except the residual moisture) is removed at the lower temperature level. In general, the overall duration of the treatment in hot oil,
under applied partial vacuum, is relatively short, and in typical cases, can be on the order of 7 to 40 minutes.
Once the moisture content of the material has been reduced to a desired value, any of a number of processes can be followed, depending on the nature of the desired end product. One process is to break the vacuum after separating the free oil from the product by dripping, after which some additional oil can be removed by centrifugation. However, for most of the applicable materials, the incumbent prefers to perform a general separation between the free oil and the dehydrated material and then subject the material to centrifugation, all under a partial vacuum, after which the vacuum is broken.
This process results in some new beneficial properties in the final product.
It can be explained that the product tends to float at the end of the final stage and while the vacuum is maintained, but sinks into the oil if the vacuum is broken before discharging the oil. Thus, the separation before breaking the vacuum can be carried out by removing the oil from below the floating material, the material finally settling on a grid through which the oil can be discharged.
The moist edible food material to be dehydrated is first subjected to preparatory operations, the nature of which depends on the material being processed, and the desired character of the final product. Generally speaking, the preparation or pretreatment includes cleaning, and when the objects are of large size, cutting, slicing or otherwise reducing the objects into pieces or particles of large size. appropriate for processing. Then, the material is cooled to obtain a free flowing frozen bulk material. Such material can be stored at temperature levels on the order of -400 C to -60 C, until introduced into the present process.
Conventional freezing techniques such as a technique known as individual rapid freezing can be used.
In general, it is advantageous for the particles to have a relatively uniform size and weight. According to the owner's observations, particles weighing less than 10 g are suitable for the present process, and provide a good ratio of contact area to weight.
The present invention is applicable to various categories of food materials including fruits and berries, vegetables, condiments, meats, poultry, fish, cereal grains, dried fruits, and compound products, which can. all be prepared to form frozen particles suitable for processing. A large number of fruits can be processed by the present process including peaches, apricots, pineapples, cherries, bananas, grapes, dates, strawberries, black cherries, etc. As applicable vegetables, there may be mentioned peas, carrots, potatoes, celery, cabbage, Brussels sprouts, onions, pepper, sweet potatoes, cereals, etc.
As meats which are applicable, there may be mentioned: beef, pork, lamb, processed meats such as ham, salted beef, cooked pork, etc. As for poultry, we can mention chicken, turkey, pheasant, duck, etc. As for seafood, we can mention shrimps, both fresh and cooked, tuna and shellfish which are commonly sold: in the market such as oysters, clams, ho mards, crabs, etc. As condiments, we can mention mushrooms, water chestnuts, and various spices and herbs.
Larger fruits such as peaches can be peeled, pitted, and cut into slices or cubes no more than 0.5 mm thick. Smaller fruits such as cherries, black cherries and grapes can be cleaned and frozen without decreasing their size.
Fresh vegetables can be cleaned and prepared using conventional processes such as those used in the freezing and canning industries. Vegetables can be blanched before freezing to minimize enzyme activity. Multiple perforation or scarification can be applied before or after freezing to materials such as peas, Chinese pea pods, etc. Again, when the objects have a large size, they are reduced to particles (eg slices or cubes) of a size suitable for processing.
Meats like beef, pork and lamb can be prepared by cutting and trimming them to an appropriate size, then cooking, draining and freezing them.
Poultry (e.g. chickens and turkeys, etc.) can be prepared by cleaning and cooking it, removing the flesh from the bones and skin, and cutting it into pieces of appropriate size, after which it is freezes the flesh. Treatments intended to make the flesh more tender, for example slow freezing and / or intermediate thawing and refreezing, can be used.
Edible fish, crustaceans and molluscs such as shrimp, cod and other fish meats can be prepared by cleaning, cooking, and scaling and then freezing them. In some cases, cooking can be omitted.
Condiments such as fresh mushrooms, water chestnuts, etc. can be prepared by cleaning, cutting, and freezing them. When the starting material in this category is in dry form, such as dried mushrooms, it can be cleaned and partially rehydrated before freezing.
As indicated above, some starting materials may have been processed by other processes. For example, materials such as cherries may have been subjected to treatments to give a maraschino type product. The pork may have been preserved as ham and the beef as corned beef. Materials like cereals, chick peas (garbanzo peas) or Japanese mushrooms may have been air or sun dried so that they require rehydration before freezing. Dried fruits such as dates, peaches or apples may have been partially dehydrated by air or sun drying.
Vegetables such as cucumbers may have been preserved by marinating.
Although the licensee prefers to use the individual rapid freezing process to obtain free flowing bulk frozen material, in some cases it is advantageous to freeze in slice form as long as these slices quickly disintegrate into individually frozen particles when the slice is immersed in hot oil.
Assuming the food material has been prepared and cooled to a temperature below 0o C, and preferably between -40 and -61, <B> C, </B> which in most cases ensures freezing, it is brought into contact with the hot oil in stage 11, preferably by depositing a measured load of the frozen material in a predetermined quantity of hot oil, while subjecting the oil to a partial vacuum.
The amount of frozen material (by weight) introduced into a given quantity of hot oil depends mainly on the initial temperature of the oil, and thus on the temperature difference between the frozen material and the oil. Larger amounts of frozen material can be used with higher oil temperatures. Thus, with an initial oil temperature of 116 C, the proportion in a typical case may be 4 kg of frozen material (eg at -151, C) per 100 kg of oil while at temperatures initial oil between 163 and 227 C, the proportions can be correspondingly between 7 and 30 kg of frozen material per 100 kg of oil.
The introduction of the frozen material into the hot oil, with proportions of the order mentioned above, serves to rapidly decrease the temperature of the oil from its initial high value to the lower level, from range from 54 to 110o C. In addition, a rapidly evolving vapor mixes with the oil to generate a mixed vapor and liquid phase medium or foam having a volume much greater than the initial mass of the oil. This medium envelops the material being dehydrated, and the material is forced to disperse throughout the extended space occupied by the medium.
The rapid decrease in oil temperature occurs due to the rapid evaporation of moisture which results from the rapid transfer of heat from the mixed phase medium to the food material. The degree to which the oil temperature decreases is determined by the amount of sensible heat consumed to evaporate the moisture.
As previously mentioned, at the end of the initial phase, which is characterized by creating a medium having a vapor phase and a mixed oil phase, the medium or the foam collapses, and then the cycle continues at a lower temperature level to achieve a desired low moisture content. At the end of the dehydration cycle, the products thus obtained are separated from the free oil. It is carried out while continuing the application of the partial vacuum, for example by separating the oil from the floating material, then by depositing the material on a grid through which the oil can drain. Then, the vacuum is broken and the product is removed from the processing chamber.
This process serves to provide end products having a significant amount of the oil content which results from the process, such as for example an oil content which can be between 50 and 60% (on a dry solids basis).
This oil content can be significantly reduced by centrifugation, while the material is being processed at a temperature above the melting point of the oil (eg between 49 and 60.1 C), so that the The oil easily leaves the pores of the dehydrated product. With this process, products can be obtained with oil contents which can typically be between 40 and 50 (on a dry solids basis).
Certain variations occur in the process with variations in the moisture content of the starting material, and with variations in particle size. Generally, for materials having a lower moisture content, the proportionate amount of the filler can be increased to achieve the same decrease in temperature for the same period of time.
Generally speaking, the amount of charge (by weight) for a given quantity of oil and for a given initial temperature of the oil should be capable of causing the oil temperature to drop immediately within a short period of time. time (eg 30 seconds to 4 minutes) at a temperature of the order of 54 to 110o C, the period of time during which thawing of the frozen material occurs.
An initial frozen state of matter provides a number of advantageous features. In particular, it provides physical rigidity to the separate particles introduced into the hot oil, even if the moisture content is high. This makes it easier to handle and load a large mass in a hot oil mass without breaking or crushing. It also enables each individual frozen particle to be in heat transmitting relationship with the surrounding hot oil, with uniform evaporation from all of its exposed surfaces. During the initial phase of rapid evaporation, thawing occurs concomitantly with evaporation.
Thawing and evaporation begins on the outer layer and progresses inward. Thus, during the initial phase of evaporation, a frozen core remains which rapidly shrinks to impart rigidity and to help maintain the initial physical form. Probably, evaporation does not occur directly from the frozen state, but only after some thawing has occurred.
Therefore, the rate of thawing serves as a regulating factor of the rate of evaporation. Also, the increasingly shrinking frozen core keeps part of the mass stiff and cold while thawing and evaporation follow one another. Thawing of the particles is completed during the time of the rapid initial phase of evaporation.
The initial rapid evaporation from the advancing inward outer layer involves rapid outward vapor flow, which tends to prevent overall sagging or excessive removal of particles as the evaporation continues.
Although the evaporated vapor quickly flows through the outer layer of the particles with swelling of the tissues, as the evaporation of moisture progresses inward the tissues are not broken up, and remain in the particle without undergo a significant reorientation in space.
The extent to which the tissues can be broken down or damaged depends on the starting material. The spongy soft tissues found in succulent vegetables like celery are altered to a great extent, while the cellular tissues of a material such as beef are not significantly altered.
Since evaporation occurs in the outer layer of each particle before evaporation continues to the central region, some stiffening of the outer tissues tends to occur before the frozen nucleus has disappeared, and this stiffening of the outer layer serves to maintain the general shape of the particle and to retain the inner tissue in the space defined by the outer layer. The outer layer remains permeable to the superheated water vapor which is released and does not form a sticky and substantially waterproof crust.
Such a surface crust, which is commonly found in other dehydration processes and is called cementation, is detrimental for many reasons, including that it forms a heat-insulating barrier for moisture and prevents the transmission of moisture. heat and moisture release, and in the final product changes the physical appearance and prevents rehydration.
The temperature of. Freezing of various hydrated food products varies significantly depending on the nature of the aqueous juices. Generally speaking, most of the hydrated food materials which are applicable to the present process can be frozen at temperatures between -17 and -40 C. The treatment of the food materials before dehydration, such as pre-drying or drying. the addition of sugar, serves to increase the solids content, and to lower the freezing point at temperatures which in some cases may be lower than -170 C. Reference may be made in particular to dates dried at sun and frozen cherries.
It is common practice in the frozen food industry to freeze at a temperature of around -280 C and then store at temperatures well below the freezing point, for example between -40 and -60 C. can follow the same process so that the material is in this temperature range when taken out of storage, and so that its temperature does not rise significantly before coming into contact with the hot oil .
While freezing has certain advantages, materials with low freezing points can be cooled to temperatures below 00 C without freezing. -Such cooling provides a large temperature difference to promote rapid heat transmission. The natural firmness and stability of these materials tends to protect them from damage. Slow freezing or thawing and refreezing can be used to tenderize foods such as meat, poultry, and fish.
In cases where high oil temperatures (for example between 204 and 316 C) are used, the material can be cooled to very low temperatures (for example between -40 and -53 C), using dry ice or other refrigerant immediately before adding it to the oil. Under these conditions, the initial rate of heat transmission is accelerated. This process can be used advantageously with materials having a very low solids content (eg celery) when it is desired to remove moisture as quickly as possible.
Although the moisture evaporation point of most wet food materials is well below 54 ° C at a partial vacuum of the order of 55 to 72.5 cm of mercury, it is desirable to operate the process so that the temperature of the oil does not fall below this figure. The temperature at which the oil falls during the first phase of rapid heat exchange is largely determined by the initial temperature of the oil, the temperature of the frozen material, the ratio of the weight of the material. and the weight of the oil, the degree of partial vacuum maintained before and after the introduction of heat and the initial moisture content and size of the material.
Preferably, the thermal equilibrium is such that the initial rapid drop in oil temperature does not drop below 54 ° C and then, (assuming that a moisture content of the order of 0 , 5 to 5% in the final product) so as to maintain a temperature which is between 77 and 1101, C (optimum temperature of <B> 910 </B> C) during the rest of the cycle.
In exceptional cases, temperatures above the above-mentioned range (eg up to 116 C) can be maintained where some browning is not harmful (eg for meat and fish) . Depending on the amount of temperature drop that tends to occur during the initial phase, a certain amount of heat can be applied to the oil to ensure the correct temperature level during the remainder of the cycle. Thus, the heat can be applied during the initial phase for example by providing the vessel or reservoir containing the oil and the charge with a jacket of water vapor, which results in reducing the temperature drop.
This heating can be continued after the initial phase to bring the temperature to a desired level. Another process is to apply heat by circulating oil through an external heat exchanger. The preferred process is to remove a certain amount of the initial oil at or near the end of the initial phase and to reintroduce new hot oil at a temperature such that the resulting temperature of the mass of. oil is at the desired level for the remainder of the cycle. The advantages of the process described last will emerge below.
The immediate and rapid drop in temperature during the initial phase limits the time during which particles of material are associated with the oil at a temperature normally within the burn range. Also, during the limited time of this combination, the oil is in the form of a foam, and therefore does not have the effect of burning a denser liquid phase mass at the same temperature. The remainder of the cycle, which requires a longer residence time and which is carried out while the material is in direct contact with the oil at its normal or substantially normal density, is carried out at a lower temperature level to avoid burning .
In typical cases, the oil outlet temperature may be around 91 ° C.
Tests have been carried out which confirm the advantages and the new results obtained by introducing the moist food material into the boiling oil in the cooled or frozen state, and under a partial vacuum. When the conditions are the same, and the starting material is introduced at room temperature, the product undergoes notable physi c damage such as discoloration, burning, disintegration of cell structure, change in the degree of disintegration. or dissolving in oil, and sagging volume. The magnitude of these effects depends largely on the temperature of the oil and the nature of the starting material.
High initial oil temperatures comparable to the temperatures used in the present process cannot be used, thus requiring lower temperature levels, and a cycle of extended duration. When the moist food material is cooled and frozen, and when it is introduced into the oil while the charge and the oil are put under partial vacuum, the process is changed, and the quality of the final product is greatly improved. . Under the correct conditions, discoloration and burning can be completely eliminated and these beneficial results are obtained with a cycle which is convenient and relatively efficient.
Contrary to what one might expect, cooling actually increases the rate of moisture removal, other conditions remaining the same. Thus, in a series of tests, a load of fresh unfrozen peaches was reduced to 50% moisture in 10 minutes, but when they were frozen and subjected to the same initial temperature conditions of l 'oil and partial vacuum (by the present process),
the moisture content was reduced to about 50% in 5 minutes and to 29% in 10 minutes. These results cannot be adequately explained, but they are attributed to better heat transmission due to the greater difference between the temperatures of the oil and the material,
better control of evaporation from the cooled and frozen material and the fact that the surface tissues have not collapsed to form a heat-insulating crust.
During conventional evaporation, moisture is removed from the surface by evaporation, and as a result, there is a continual redistribution of the moisture content with a continuous concentration of the aqueous juices. With the present process, and assuming the material is frozen, there occurs a substantially instantaneous transformation of the ice into the vapor phase (probably with a momentary transition to the liquid phase), and therefore this redistribution of the juices does not occur. not. Also, in the present method, the cell structure or the tissues do not have the possibility of being wetted by the juices in the liquid phase.
In hot oil and in particular during the initial period, the particles must be free. As previously mentioned, the rapid removal of water vapor is accompanied by the creation of a mixed phase foam (i.e. a mixture of water vapor and oil) which surrounds the particles and by relatively violent agitation or bubbling of this medium which keeps the particles in motion and distributes them in the mass of the foam and generally contributes to better heat transmission.
By using a known type of vapor condensing and evacuating equipment (for example a water spray condenser and a mechanical or ejector type pump) it is possible to maintain partial vacuums of the order of 55 at 72.5 cm of mercury. Assuming that the initial vacuum is on the order of 65 to 70 cm of mercury immediately after the charge of frozen material is introduced into the hot oil, the flow rate of steam from the resulting foam can be likely to significantly affect the capacity of the vacuum means. In this case, the partial vacuum can be momentarily reduced, for example to 62.5 cm of mercury.
Such a decrease in vacuum decreases the load on the condenser and also serves to prevent rapid flow of steam which could entrain large amounts of oil in the condensing equipment. Towards the end of the initial phase and during the following part of the cycle, one can apply and maintain higher voids, for example 67.5 to 72.5 cm. In practice, during the operation of industrial equipment, the applied vacuum can be gradually increased as the moisture content of the material decreases.
As previously mentioned, during the initial phase of the process (e.g. the first 30 seconds to 4 minutes) in which rapid evaporation occurs, the material is enveloped by a mixed phase medium (i.e. water vapor and oil) of increasing volume, and the temperature of the oil decreases rapidly. During this phase, a large part of the initial moisture content is removed (for example from 50 to 95%, preferably from 75 to 90%).
In some cases, it is desired to obtain products having a residual moisture content of the order of 15 to 30%. For these products, and assuming they are sufficiently firm, the dehydration cycle can be completed after reaching the desired moisture content, which can occur soon after the initial phase or at the end of the latter. .
Evaporative cooling can be applied to these products as described above. Centrifugation can also be applied as described above, or preferably under vacuum as described below.
The period of time required to obtain dehydrated food products having a low moisture content of between about 0.5 and 5% depends on a number of factors including the nature of the raw material, the preliminary treatment of the material, the initial temperature of the oil in stage 11, the quantity of the raw material in proportion to the quantity of the oil (by weight),
and the temperature to which the raw material is cooled, and the value of the vacuum applied. However, for a large number of frozen wet food materials and with temperatures and vacuums of the order mentioned above, the processing time to achieve moisture contents of the order of 1 to 5% is between 7 and 40 minutes, the optimum duration being between 10 and 25 minutes.
Instead of following the previously described process to remove free oil, at the end of the cycle, the holder prefers to drain free oil from the product and then centrifuge the product, all done while maintaining the application. a partial vacuum.
By this process, one can obtain products having oil contents in the range of 20-40% (on a dry solids basis) by referring to the oil content obtained by this process.
A large number of oils and fats can be used. For example, the licensee may use various oils and fatty substances of vegetable or animal origin. By way of example of a vegetable oil, reference may be made to corn, cottonseed, rice bran, soy, olive, peanut, coconut, sesame, tomato seed, etc. By way of example of an animal oil, mention may be made of fish oil, beef tallow, bacon, butter oil.
In general, it is desirable to use oils or fats which have been refined so that they do not impart an unpleasant odor or flavor to the product. So-called hydrogenated oils have been used with good results, such as hydrogenated fatty substances. In general, higher melting point oils such as cottonseed flakes (melting point about 660 C) tend to be retained to a lesser extent by the final product.
In addition to the aforementioned oils and fats, the holder may have recourse for certain products to edible waxes which are liquids which are stable at the temperatures of the order used in the present process. For example, natural or refined beeswax has been used and good results have been obtained. Such a wax can be mixed in various amounts with a suitable oil or fatty substance, thereby modifying certain physical characteristics of the oil. In particular, the introduction of wax raises the melting point of the oil and increases its viscosity.
It also provides a medium which is more stable and therefore better suited for reuse, which can be more easily filtered to remove solids, and which tends to be absorbed to a lesser extent by the product. Greater stability of the mixed oil tends to increase shelf life and better protect the product against atmospheric humidity. Another example is jujube wax, which can be mixed with oil (e.g. hydrogenated fat) and which also modifies the oil by increasing the melting point, lowering the smoking point, and making the oil more stable and better suited for repeated reuse.
Preferably, the oil has a melting point above room temperature, for example between 39 and 660 C. Oils having a flavor such as butter oil and natural fatty substances of animal origin (for example chicken fat) can be used in some cases to impart desired flavor. Special perfumes can be introduced into the oil in order to leave part of these perfumes in the material subjected to the treatment. At temperatures up to 227o C and applying a partial vacuum, the most prominent vegetable and animal oils do not undergo significant decomposition or change in their molecular structure.
Some oils are stable enough to be used in industry at temperatures up to 3160 C under vacuum.
In general, it is preferable to use the highest temperature level which is compatible with the stability of the oil used, with the character of the material being dehydrated and with the equipment used. As previously mentioned, a high initial temperature of the oil provides a large temperature difference between the oil and the cooled wet material to be dehydrated, thereby achieving a very rapid and efficient heat exchange.
It also allows high load ratios to be provided, or in other words, a relatively large amount of the cooled material can be introduced into a given amount of oil, thus providing good production capacity and cycle time. relatively short dehydration. In addition to the above, the application of a large temperature difference appears to give the final product beneficial properties. It appears to be practical and advantageous in certain cases to use oil temperatures of up to 316 ° C., under vacuum, provided that the oil is sufficiently stable and the device is capable of allowing adjustment. appropriate.
A preferred range of the initial oil temperature is between 163 and 2270 C, a temperature of about 2040 C being considered optimum.
Although the process is not critical as to the type of oil used, it is in some cases desirable to choose an oil having a natural relationship to the particular product being processed so that the remaining oil. in the final dehydrated product can be considered a natural additive. For example, during dehydration of pork, the healthy sweet can be used with or without hydrogenation. Also, the owner can use the beef tallow for the beef and the chicken fat for the chicken.
Natural fish oil can be used for dehydrating fish, coconut oil for fresh coconuts, olive oil for processed olives, tomato seed oil for tomatoes, and corn oil and other cereal oil suitable for cereals. For the dehydration of meat, the licensee has found it desirable to use a fatty substance selected from those regions of the internal organs which are known to be harder than a fatty substance derived from the vicinity of the skin.
Depending on the particular material being processed, the constituents from the material can enter the oil. Thus, at the end of the cycle, the oil may have accumulated constituents such as sugar, a floury material such as starch, a coloring material, cellulose fibers and the skin. These materials can be removed from the oil by known methods, for example by sedimentation, centrifugation and filtration, thereby providing a clarified oil ready for reuse.
For economic reasons, reuse of oil is generally important. Suitability for reuse depends on the stability of the oil under the conditions to which it is subjected and the ease with which the oil can be packaged for reuse.
The properties of the final product, especially color and flavor, can be affected by the divided solids that have built up in the oil. To avoid or minimize the deleterious effects of these accumulated solids, the licensee prefers to substitute hot clarified oil during the cycle for some portion of the original contaminated oil. The hot clarified oil can be at a temperature capable of effecting heat exchange as previously described, thereby raising the temperature of the bulk of the oil to a desired level for the remainder of the cycle. The amount of this substitution can be varied depending on the conditions.
When the substitution approaches 100%, the product is less affected, during the remainder of the cycle, by any characteristics of the initial oil acquired during the initial phase. The oil substituted for the original oil can be fresh oil which has been heated or degassed or oil used in a previous operation which has been clarified, for example by decantation, centrifugation and filtration. , and heated and degassed. With or without oil substitution at or near the end of the initial phase of the cycle,
all or part of the mass of oil used after the initial part of the cycle can be removed before the cycle is completed, and another oil can replace it. In this case again, the temperature of the oil introduced must be capable of providing a desired temperature for the entire mass of the oil.
This oil may not need to exhibit the thermal stability of the first oil used. It can be chosen to impart the desired properties to the final product such as flavor etc.
At the end of the vacuum centrifugation operation described above and before breaking the vacuum, various materials can be applied to the product and then breaking the vacuum. This ensures the penetration of the applied material into the pores of the product. Liquid impregnation ingredients which can be applied in this way include liquids containing perfume, vitamins, etc. Thus, it is possible, before breaking the vacuum at the end of the centrifugation, to immerse the product in the centrifuge in a liquid treatment medium.
When the vacuum is broken, the liquid is forced back into the pores of the product, thus providing good penetration. Thereafter, the product can be subjected to draining and centrifugation to remove the free impregnating liquid.
As the liquid impregnating ingredient which can be applied in this way, there may be mentioned oils or fatty substances, aqueous liquids containing perfumes, alcoholic liquors, concentrated sugar syrups, preservatives, enzymes for make the product softer, stabilizers, etc. An example is the impregnation of dehydrated chicken meat with chicken fat, a gelatin solution or both.
In addition to the -mention-born impregnation ingredients, it is possible to use liquid solvents applied by spraying or immersing the material after the vacuum centrifugation and before breaking the vacuum. Then, the vacuum breaking serves to force the liquid solvent to penetrate into the pores of the product. It is thus possible to use a solvent as a medium for introducing certain ingredients into the product, such as certain vitamins and enzymes.
Then, the excess solvent can be removed by centrifugation and / or evaporation.
Vapor-phase materials can also be applied to the final product before breaking the vacuum, for example aromatic fragrances. Thus, if a seasoning vapor is introduced into the space occupied by the centrifuge basket at or near the end of the centrifugation, but before the end of the basket rotation and before or during the breaking the vacuum, some aromatic or volatile fragrances can be forced to penetrate the pores.
Instead of a vapor, atomized or spray droplets of a normally liquid seasoning can be applied in the same manner.
A characteristic of the present process is that it performs evaporation in the absence of atmospheric oxygen. Therefore, the oxidation of the constituents of the food material is kept to a minimum. To prevent oxidation during storage, the holder may in some cases introduce one or more antioxidants into the process oil so as to prevent any low degree of oxidation from tending to occur during evaporation. .
Assuming that such antioxidants are used in the last processing oil, then this inhibitory action is continued in the presence of some residual oil in the final product.
After the free oil has been separated from the material, for example by centrifugation, the product can be subjected to evaporative cooling. Part of the cooling takes place immediately after contact with the oil has ceased. It can be intensified by applying a higher partial vacuum for a short period of time. For example, if the vacuum in the previous stages was of the order of 635 to 740 mm, a higher vacuum is applied for a period of 30 to 60 seconds to reduce the temperature of the product to a level below 540 C, after whereby the vacuum is broken and the product is removed.
If the oil tends to solidify prematurely during centrifugation, due to evaporative cooling, then the vacuum applied during this stage can be reduced, for example from 70 to 60 cm of mercury.
When it is desired to obtain a product having a higher moisture content, free oil can be removed immediately after the vapor-oil mixture has subsided, after which it is trifuged under vacuum and then the vacuum is broken.
Another cooling process, before breaking the vacuum, consists of introducing a measured quantity of water into the evacuated space in which the product is placed after having removed the free oil therefrom. The amount of this water can be, for example, from 10 to 100% of the weight of the final dehydrated product. This water immediately evaporates into superheated water vapor and the water vapor flows to the condensing equipment without increasing the moisture content of the product. The heat of vaporization of water is recovered from the walls of the equipment in which the product is located and from the product itself.
Consequently, it serves to decrease the temperature of the metal parts of the equipment which are in the immediate vicinity of the product (for example the centrifuge basket and the adjacent walls), and the outlet temperature of the product. A lower outlet temperature generally ensures greater product stiffness and greater volume after breaking the vacuum. The cooling described above can be applied at or near the end of the centrifugation and with or without the application of a higher vacuum as previously described.
Fig. 1 shows a simple apparatus which can be used for carrying out the method. It consists of a boiler or tank 40 having a great height which is provided with a removable cover 41 and a perforated internal basket 42. The basket is shown as being fixed to the lower end of a rod 43 which journals and slides through the cover. The upper lip of the basket is shown as having a collar 44 which may be made of an elastic synthetic material. A pipe 45 connects the reservoir to a vacuum pump. The pipes 46 and 47 are intended to introduce and remove the oil charges.
These pipes connect the external oil storage tanks and the heat exchanger. Also, the external equipment may include an oil clarification means, such as a centrifuge, to remove the solids contained and a clarifying filter. The reservoir can be provided with a water vapor jacket (not shown) for direct heating.
Inside the reservoir 40, it is advantageous to provide a means for lowering the particles below the surface of the oil during the second lower temperature phase of the cycle, given that at this time the particles lightweight tend to float as a thick mass on the surface of the oil, thereby lifting some particles above the level of the oil. Thus, a grid 48 having a raised perforated rim is adjustable suspended in the reservoir by suitable means such as cables 51 which are wound up and unwound by rotating the crank 52 of the winch.
The apparatus shown in FIG. 1 operates as follows. The cover 41 is removed, and a load of frozen material is introduced into the basket 42 of the centrifuge. A quantity of oil at its upper temperature is introduced into the lower part of the tank. The basket of the centrifuge is then introduced into the upper part of the tank at the same time as the grid 48, and the cover is put in place. The interior of the tank is placed under a relatively high vacuum of the order of 70 to 72.5 cm of mercury. At this time, the oil occupies a small part of the tank space, for example, the lower eighth.
After a short period of rest, during which the frozen material is degassed, the basket 42 is lowered to the bottom of the tank, thereby introducing the frozen material into the oil and releasing the particles for free movement. . There immediately occurs a medium having a mixture of vapor phase and oil, the level of which rises several times the initial height of the mass of oil and this is accompanied by a rapid flow of vapor through line 45 towards the vacuum means. When the oil remains near the end of the first phase, the light particles tend to float as a mass on the surface of the oil.
The grid 48 is used at this time to keep the particles submerged, and it is disposed at a level at which its horizontal part is below the level of the oil, while the rim 49 extends above the oil level. oil level. This serves to keep the particles submerged, ensuring good contact of the individual particles with the oil. The rim 49 prevents particles from rising around the edges of the grid towards the upper side. As previously described, some of the first oil can be removed from the reservoir at the end of the first phase of the cycle, and another hot oil can replace it.
At the end of the dehydration cycle, the product is removed from the oil by lifting the basket of the centrifuge or by draining the oil through the intermediary of line 47. After draining the free oil, and while maintaining a vacuum, basket 42 is rotated to remove additional oil from the surfaces and pores of the product by centrifugal force. After or near the end of this centrifugation, the vacuum can be increased to achieve efficient evaporative cooling, after which the vacuum is broken and the cover 41 is removed to remove the product.
The apparatus shown in FIG. 2 shows a different arrangement for introducing and removing the load of material. This device consists of a tank see 61 of great height proportional to its diameter (for example a height ten times greater than its diameter). The cover 62 is provided with a winch 63 as shown in FIG. 1, which serves to raise and lower the barrier grid 64 which corresponds to the grid 48 of FIG. 1. A loading container 66 is disposed within the reservoir 61 and is connected through one side of the reservoir by the housing 67 of a conveyor screw which contains the conveyor screw 68.
The container 66 is shown as being connected to a vacuum means by a pipe 69.
The reservoir 61 is connected to a device for condensing and evacuating by a pipe 70. The pipes 71 and 72 are shown for the introduction and discharge of the oil. The lower end of the reservoir 61 communicates with a removable casing 73 via a valve 74 which may be of the butterfly type. The envelope 73 surrounds a perforated centrifuge basket 75 which is intended to rotate the product. The lower part of the casing 73 is provided with a pipe fitting 76 for discharging the oil into an oil storage and recovery system. The envelope 73 is also connected by a pipe 77 to a vacuum device. The opening of the pipe 78 allows atmospheric air or other gas to enter the envelope 73 at the end of the cycle.
The apparatus of FIG. 2 can operate as follows. The charge of the cooled material to be dehydrated is introduced into the container 66. The butterfly 74 being closed, the initial quantity of hot oil is placed in the lower part of the tank see 61. The pipe 70 is connected to the condensing device and vacuum as described above. Before starting the cycle, the frozen product is subjected to a partial vacuum, and is thus degassed. In a similar fashion, the partial vacuum is applied to the reservoir 61.
The conveyor screw 68 is then put into operation to bring the load into the tank 61. As the material is brought at a substantially regular rate in the upper part of the tank 61, it continuously falls from top to bottom in the lower part of the tank. reservoir to come into contact with the hot oil. Preferably, the introduction of the frozen material occurs over an appreciable period of time, for example 7 to 30 seconds. On first contact of the frozen material with the hot oil mass, there immediately occurs rapid heat transfer with rapid evaporation.
The rate of vapor evolution is so rapid that it creates with the oil a foam medium comprising an expanded mixture of vapor and liquid oil which rises in the tank in the form of a column extending through the above the surface of the oil mass. At or shortly after the charge is introduced, substantially all of the oil is in the mixed phase, or in other words, substantially no oil remains as a liquid mass above. the valve 74. The reservoir must have a sufficient height so that the medium formed by the mixture of steam and oil does not extend into the pipe 70.
In a typical case, the height of this column may correspond to 6 to 10 times the initial height of the mass of oil. During the continuous introduction of the frozen material charge, the frozen particles fall through the column of the vapor and oil mixture. This serves to keep the foam column and vapor flow in the set state, without creating an excessively tall column or vapor flow that cannot be handled by the condenser.
The mixture of water vapor and oil is cooled by contacting the frozen intake material, and the vapor passing through the condenser is brought to a lower temperature level. Also, the introduction of material for a predetermined loading period provides a lower ratio of product to oil at the start of the cycle.
The aforementioned feature makes it possible to provide economical ratios between the weight of the charge and the weight of the oil used since it keeps the generation of the foam column and the release of steam under control during the first part of the cycle at which point the release of moisture, the creation of foam and the flow of steam tend to be particularly violent. As previously described, the initial phase is accompanied by a rapid drop in the temperature of the oil.
When the column of the medium formed by the mixture of steam and oil descends, the grid 64 is lowered as for the apparatus of the fi. 1 so that the rest of the cycle is carried out while all of the material is kept immersed in oil. At this time, part of the oil can be removed and it can be substituted with hot clarified oil, as for the apparatus of fig. 1. When the product approaches the desired moisture content, the butterfly valve 74 is opened to discharge the oil and dehydrated material into the casing 73 and the perforated basket 75. envelope 73 is under the same partial vacuum as that applied to the reservoir 61.
The oil is now drained from the jacket 73 via the line 76, including the oil which drips from the product. Basket 75 is now rotated to remove remaining free oil. At the end or almost at the end of this centrifugation, the partial vacuum applied to the envelope 73 can be increased.
For example, when the partial vacuum is of the order of 67.5 to 71.25 cm of mercury, the vacuum prevailing in the envelope 73 is increased to a value of the order of 72.5 to 74.4 cm . This serves to remove additional moisture from the product and this action is accompanied by evaporative cooling of the product.
Assuming the use of a normally solid oil, evaporative cooling is preferably used to reduce the temperature of the product to a value below the melting point of the oil, thereby causing the remaining oil to freeze before it freezes. the vacuum is broken. The application of a high vacuum at the end of the cycle has another advantageous effect in that it tends to expand the cell structure or the tissues immediately before the cooling has taken place to the point of processing or disruption. harden tissue and freeze oil; thus maintaining an optimum volume.
Line 82 is provided to introduce the cooling water at the end of the cycle, as previously described.
As an alternative to the procedure described above, the valve 74 may be in the open position during the cycle, in which case the casing 73 is, in effect, part of the process tank. Valve 74 can be closed at the end of the cycle and after substantially all of the free oil has been removed. The smaller insulated envelope 73 facilitates the application of a higher vacuum.
After the end of the cycle as described above, line 78; is opened to admit dehydrated air or other gas at atmospheric pressure into the envelope 73, after which the envelope is detached and the product is removed. Instead of admitting atmospheric air, it is desirable to use a cold gas which has been dehydrated so that an appreciable amount of moisture from the gas is not reintroduced into the product.
Instead of using air, inert anhydrous gases such as nitrogen can be used, which serve to fill the pores with an inert gas, thus excluding oxygen. Also, the application of sterile air or other gas is also advantageous, in particular in the case where it is desirable to avoid any contamination by the introduction of microorganisms contained in the air (for example bacteria or bacteria. molds). Active gases (eg, ethylene oxide) can be used to destroy or neutralize these microorganisms.
The application of a process gas to break the vacuum is particularly effective because the porous product at this time has a minimum amount of absorbed or occluded gas, and during the vacuum breaking process the gas is restricted to effectively penetrate the pores or cells of the product.
In fig. 2, the grid 74 is vertically movable as in FIG. 1. Another arrangement is shown in FIG. 3. In this case, a rotating grid 81 is provided in the reservoir 61, and which is arranged at a fixed level above the valve 74. In the position shown in dotted lines, the grid allows the free movement of the material. However, when it is rotated by 900 in the position shown in solid lines, it acts as a perforated barrier. During the initial phase of the cycle, the grid 81 is arranged as indicated in dotted lines.
At the end of this initial phase, the foam collapses and the dehydrated material is floating, a certain quantity of oil is withdrawn through the conduit 72 so that the oil level and the floating material are lowered. below the grid 81. The grid 81 is now rotated to the position shown in solid lines, after which the hot oil is introduced into the reservoir to bring the oil level above the grid. The cycle then continues with the particles of material being held below the surface of the oil by the grid.
The initial phase of the process is affected by the value of the partial vacuum maintained, with particular reference to the rate at which vapor is evolved and the volume of the multi-phase medium. By way of example, with equipment comparable to that of FIG. 2 having a tank with a diameter of 120 cm and a height of about 12 meters, the initial oil charge can provide a liquid level 1.2 meters from the lower end of the tank.
By taking fresh celery with a solids content of about 10 / o, cut into pieces about 9.5 mm thick and frozen at -17 C, 136 kg of load can be introduced into about 1360 kg of oil at 2040 C for a period of approximately 7 seconds. Under these conditions, while maintaining an initial partial vacuum of 60 cm of mercury, a mixture of vapor and oil occurs immediately after the introduction of the charge which has a volume corresponding to three times that of the liquid. However, with a partial vacuum of 62.5 cm of mercury, the medium has a volume about four times the volume of the oil charge.
Similarly, with partial voids of 65, 67.5 and 70 cm of mercury, the corresponding volumes are 5 times, 6 to 7 times, and 8 to 9 times greater than the initial volume, respectively. For 72.5 cm, the volume of the medium is of the order of 10 times greater than the initial volume or more. It is evident from these figures that a partial vacuum maintained during the initial phase of evaporation, during which most of the moisture is removed, can be adjusted to achieve the desired conditions and depending on the equipment. Particularly used so that the desired rapid evaporation takes place, but the mixed phase medium does not have a volume which would cause significant transfer of the foam to the condensing and evacuating equipment.
According to the licensee's observations, in general, an initial partial vacuum of the order of 62.5 to 70 cm of mercury may be used when the charge is introduced into the oil and may be then decreased to 55 to 62.5 cm, but reducing it to about 70 cm or more after the first few minutes of operation.
In general, both the initial temperature of the oil and the value of the vacuum applied are factors which affect the initial evaporation rate. Thus, higher evaporation rates than those previously mentioned can be obtained by maintaining relatively high voids (eg greater than 72.5 cm) at high temperatures. Thus, by way of example, the incumbent achieves speeds which remove most of the moisture in periods of time on the order of 15 to 120 seconds.
Various packaging processes can be used for storage and sale. In general, conventional packaging processes such as those used for conventional dried food products can be used, comprising a casing made up of cardboard, plastic and foil bags, metal cans, boxes, foils. glass containers, etc. In some cases, where exposure to the atmosphere results in adverse deterioration, packaging can be done in tightly closed containers such as tightly closed tin cans or glass jars. Packaging with a process gas can be used to prevent oxidation.
Thus, the vacuum can be broken at the end of the dehydration cycle with sterile anhydrous nitrogen, and then the products can be packaged in the same gas. Where sterilization in packaging is important, aseptic canning or packaging can be used in which the product is introduced in a sterilized state into sterilized boxes and the boxes are closed under sterilization conditions.
Where the products have a high moisture content (eg 10-30% on an oil-free solids basis), they can be stored frozen or chilled, with or without packaging. . If desired, preservatives such as mold inhibitors can be used to treat these products.
As previously mentioned, the dehydration of most wet food materials by the more common conventional methods results in a considerable decrease in volume. With the present process as applied for the treatment of wet materials, the final product exhibits a volume and shape similar to that of the starting material, and which does not differ to a great extent from the latter.
The licensee attributes this in part to the swelling action of water vapor during the initial phase of rapid evaporation, which leaves the overall structure of the particle generally in the same state. Also, it is attributed to the solidification of an outer porous layer well before the end of the cycle, as will be seen below in more detail. It is further attributed to vacuum centrifugation and evaporative cooling, so that when the vacuum is broken, the product is not affected by pressure applied from the outside.
In other words, the moment the vacuum is broken, the pores are open and the particles are relatively firm and rigid. Therefore, air or other gas can flow into the pores without causing the particles to collapse. When the final product is subjected to a higher vacuum, and the product is thus cooled and the oil is solidified before the vacuum is broken, this also contributes to the production of a product which is comparable in volume. and its shape to the starting material.
In some cases, special preparatory treatment of the starting material can increase the volume of the final product. Thus, immediately before freezing, the material can be heated to a temperature of the order of 38 to 600 C, then trays containing the hot particles can be placed on shelves which are cooled by a fluid refrigerant. that flows through them. The atmosphere surrounding the plates is placed under a partial vacuum of the order of 72.5 cm of mercury. Thus, the wet particles are expanded immediately before freezing and then are frozen in the expanded state.
These frozen and expanded particles can be stored and subjected to the process of the invention in the same manner as that previously described. It has been found that this expansion increases the volume of the final dehydrated product significantly at the time of freezing. The interior of the particles of these end products tend to have larger air pockets or voids which tend to promote faster rehydration on contact with water.
Products such as fresh peas treated in this way have internal cores which are pressed against the internal surfaces of the skin, leaving a relatively large air gap between the two cores.
Dehydrated black cherries obtained in this way exhibit substantially similar characteristics. In general, both dehydrated green peas and black cherries treated in this way have a puffy exterior appearance and tend to be more pleasing to the eye than products obtained without this preliminary expansion under vacuum.
Some materials appear to be suitable for this treatment, such as those with an outer skin or skin-like surface and a significant amount of trapped air. Reference may be made in particular to black cherries, peas, pears, previously dried pears and peach wedges, fresh or partially dried cereal grains (for example corn) and meat. Meats can be treated by this process to increase the porosity of the final product, thereby facilitating rehydration.
As previously mentioned, the preparatory treatment of this raw material can considerably modify its natural state. For example, cherries can be processed by conventional methods to form what are known in the market as maraschino-type cherries. These cherries were subjected during their treatment to brining and cooking and the addition of a sugar syrup. The conventional icing treatment, previously mentioned, also involves cooking with the addition of additional sugar. The moisture content of these processed materials is considerably lower than the moisture content of the fresh raw material.
For example, maraschino-type cherries have a moisture content of about 60%, and glazed cherries have a moisture content of about 20%.
These processed materials can be processed according to the present process to provide products having a moisture content in the range of 2 to 20% (the higher moisture content being permissible with these products due to the sugar content. ).
These products, when rehydrated, form products comparable to products of the original maraschino or frozen type.
Pretreatment of materials, such as cereal grains, chick peas and lentils, may include rehydration of the dried material and removal of the skins, after which the wet kernels are frozen. Also, the dried meat can be rehydrated, frozen, and then processed according to the present method.
Prior to rehydration, the cereal grains can be subjected to various grinding operations, for example, to remove husk, bran and germ, thereby providing an easily rehydratable product. Ingredients soluble in the rehydration liquid can be introduced, such as perfume or seasoning, vegetable or animal gums, etc.
Reference has previously been made to pickling as a pretreatment. For example, the present method can be applied to cucumbers, tomatoes, olives, onions, pickled peppercorns, etc.
As previously mentioned with regard to meat, poultry and edible fish, crustaceans and molluscs, cooking can be applied as a preliminary treatment with or without seasoning. Conventional preservation methods can also be used, such as treatment with brine, smoking, salting etc.
With respect to most fruits and vegetables, it is generally desirable to use a fresh starting material, so that the end product, after rehydration, is very similar to the original fresh starting material.
As a further explanation of the preliminary dehydration, after having cut certain fruits (e.g. peaches) or vegetables into particles or slices of appropriate size, they can be subjected to conventional dehydration processes, for example in contact with hot air at temperatures of the order of 540 to 721, C, so that the continuous humidity is reduced to a considerable extent, for example at a humidity content of between 15 and 60%. Industrial dehydration or drying ovens can be used. Instead of using air dryers, sun drying can be used by exposing products to the sun in trays.
In some cases, such dehydration can be applied before the product is cut to the desired shape. These materials can be directly frozen and subjected to the present process, but preferably they are partially rehydrated before freezing. Partial rehydration results in products which exhibit greater porosity and lower weight per unit volume. Fruits that can be treated in this way are dates, figs, grapes, peaches, pears and apricots.
With regard to products which are partially concentrated or preserved with an additional amount of sugar, further reference may be made to various candied fruits, including pineapple, sweet potatoes and candied yam. As other previously dried products to which the invention can be applied after rehydration, there may be mentioned chestnuts and dried mushrooms.
For more common dried fruits, such as tree-ripened dates, dried figs, plums and oven-dried apples, which may contain around 20% moisture, these products can be cleaned after storage. and rehydrating them to double their moisture content, and then freezing them. Then, they are subjected to the present process.
The products obtained after such rehydration exhibit a greater volume, in comparison with the raw material dried before hydration, due to the re-establishment of the previously shrunken tissues. They are also porous, relatively soft and more easily rehydrated on contact with water. The dehydration cycle can be shortened to remove products with a moisture content comparable to that exhibited by a conventional dried fruit, for example 20%.
Many combined products can be dehydrated by the present process. As examples, there may be mentioned products made with dough, with or without leaven, such as a baking powder or yeast and with or without partial preliminary baking to activate the action of the leaven. As very examples, there may be mentioned dumplings, products known under the name of snacks and products containing a similar load or mass of food material and an enveloping layer of dough, such as perforated ravioli, having a load consisting of meat.
As another example, mention may be made of a product exhibiting a filler formed by fruits, for example pieces of fruit, fruit jam or fruit paste partially or entirely coated in a paste.
In the dried fruit industry, it is common practice to apply sulfur to certain dried fruit to extend shelf life and to generally promote storage. According to the present process, when it is desired to carry out sulfurization, the final dehydrated product can be introduced into a sulfurization chamber where it is exposed to a conventional sulfurization gas. The gas must be at a temperature slightly above the melting point of the oil or the product must be heated otherwise to that temperature.
After removing it from the sulfur chamber, the product can cool so that the surface retains the applied sulfur. Another process is to immerse the cleaned and cut raw material in a sodium sulphite solution, after which the material is frozen. After being dehydrated by the present process, the final product has a residual sulfur content which depends on the particular raw material being processed and the concentration of the processing solution.
The present process can advantageously be applied to provide a new technique for the manufacture of glazed cherries and the like, having an additional sugar content. Thus, one can cook drained pickled cherries in a sugar syrup, which is gradually concentrated to a 25% syrup, adding color and flavor.
After draining off the excess syrup, these cherries are frozen and processed according to the present process, removing them from the hot oil at a moisture content of about 20%. By this process, a good quality product can be obtained which retains the original color, flavor and cell structure and is obtained by processing steps which are simple and take little time compared to conventional methods.
As to the application of the process to cereal grains, sun-dried cereal grains can be prepared in the field by cleaning and rehydrating them, after which they are frozen and then subjected to the frozen product to the present process. Prior to rehydration, the grains may be subjected to grinding operations, such as those which can be used to remove husk and bran and, if desired, sprouts.
The product thus obtained is a dehydrated granule having an order moisture content of 2 to 3% and which has the volume and shape of the granules of the initial grains. It is relatively tender and crunchy and rehydrates quickly on contact with water. After rehydration, the shape of the original granules is retained.
By-products resulting from grinding, such as wheat germ, can also be dehydrated by the present process.
It has been assumed above that cooking or browning should be minimized during the dehydration cycle. However, in some cases, particularly with floury materials (eg flour dough) it may be desirable to achieve a predetermined degree of cooking or browning of the products simultaneously with the dehydration. This can be achieved by using higher oil temperatures, after the first initial evaporation phase, for example temperatures of the order of 104o to 149o C.
In some cases (for example with maize) the product obtained is suitable for consumption without further treatment by the consumer. Also, products such as garbanza peas, lentils, chestnuts or cereal grains, when dehydrated according to the present process, can be subjected to browning and seasoning to obtain a product similar to a salt. very edible nut.
In most cases, the licensee's dehydrated product is further processed by the consumer before it is eaten. For example, dehydrated vegetables, such as green peas, can be soaked in hot water to rehydrate them, after which they are subjected to conventional cooking. In a simpler process, the housewife can place a measured amount of the dehydrated material into a cooking vessel, after which she adds a predetermined amount of water, covers the vessel and places it in a hot oven. When the water is heated to the boiling point, it rehydrates the vegetable and cooks it as desired.
By this process, preparing the vegetables so that they are ready to eat may take no more than 5 to 10 minutes. Instead of the housewife having to place a measured amount of the dehydrated material in a cooking vessel, the dehydrated material can be sold in a cooking vessel in metallic foil, so that the housewife only needs to add a measured quantity of water to this package and place it in a hot oven for a predetermined period of time.
In some cases, the dehydrated product, instead of being sold as is, can be introduced into what are called pre-cooking mixes. For example, dehydrated black cherries obtained according to the present process can be introduced into a preliminary mixture of dry pancakes, so that when a so-called pancake batter is formed with water or milk, the Black cherries tend to hydrate, with hydration being completed while the pancakes are baking.
With regard to these preliminary mixtures, an advantageous feature of the vegetables and fruits of the present invention lies in the fact that they suspend themselves in the preliminary mixture and in the cooked dough and in that 'they float in smooth, lighter, pancake-type dough.
The product resulting from the above process has new properties which distinguish it from the dehydrated products obtained by the previous processes. Considering in particular the products obtained by application of centrifugation under a continuous partial vacuum, at the end of the dehydration cycle, all the products of the. holders are of excellent quality in characteristics such as color, flavor, nutritional value, shape and size, brittleness, storage time, speed and degree of rehydration.
The color retention is good at best, including the retention of fresh green and red color in fruits and vegetables, as determined by actual color analyzes. Fungi are an exception, in that they take on the light brown color of cooked mushrooms, possibly as a result of chemical changes in the color constituents probably caused by enzyme activity and not by surface browning or removal. of color by processing oil.
There is a slight darkening of the color of all products, but not to such an extent as to significantly change the initial hue. Some materials, which have a natural white color, such as sliced potatoes, are slightly darker, as we can speak of a light gray or cream color. This coloring can be reduced to a minimum by special pretreatments, for example by immersing the material before freezing in sulphite solutions or bleaching agents.
The flavor is excellent for all products. There is no burnt or bad taste. The residual oil content due to the process has no masking or material altering effect on the taste of the rehydrated product, unless desired flavors are intentionally added as previously described. Blending or substituting another oil for that used in the initial phase can serve to minimize or eliminate unfavorable uptake of flavor or dark particles from the initial oil.
The nutritional value of the products is substantially unaltered, with particular reference to carbohydrates, proteins and vitamins. Starch granules, such as those found in certain vegetables (eg potatoes, rutabaga, parsnips, turnips and sweet potatoes) are completely gelatinized. This improves the consumer's usability and does not alter the nutritional value. Existing proteins can be significantly denatured, but without preventing rehydration or materially affecting flavor or nutritional value.
Materials with a high protein content, such as meat, poultry and edible fish, crustaceans and molluscs, are usually cooked during pretreatment and then no denaturation occurs during processing.
As regards their shape, the dried particles of the final products are similar to the particles of the starting materials. In other words, the initial physical form is largely retained in the final product. The decrease in volume is not excessive and can be minimized by the special processes described, including evacuating during freezing and / or applying a high vacuum at the end of the cycle.
All of the products of the invention are relatively resistant to mechanical wear or damage. Thus, they can be handled or packaged without creating an excess of fines. This is contrary to certain dehydrated products obtained by the dry freezing process, such as cooked meat, poultry and fish, crustaceans and edible molluscs which are very fragile.
The owner attributes the lack of brittleness to the plasticizing effect of the oil coming from the process and distributed mainly in the form of tiny globes in the intercellular spaces and to the maintenance of the natural bond between the cells, which seems to be lost. or altered in the dry freezing process.
As indicated by accelerated oxidation tests, the shelf life is as good and in some cases better than that of products obtained by the dry freezing process, with reference to the ability of the material to resist. to oxidative deterioration when exposed to the atmosphere. The oil content due to the process tends to protect low fat materials from oxidation and to prevent absorption of atmospheric moisture.
The products of the present invention are excellent in the rate and degree of rehydration. This is an important feature, since the products are intended to be rehydrated before consumption. Tests have shown that the products obtained by the present process, when immersed in water at 600 C, rapidly absorb water to form materials of which the shape, size, appearance and texture are substantially similar to those of the starting materials.
The residual oil content does not interfere with this absorption, which the licensee attributes to the fact that the residual oil, coming from the process, is distributed mainly in the form of small individual masses, to the distinction of sheets of film or other masses. large dimensions, which tend to prevent moisture penetration and absorption. The small individual masses are distributed randomly and are found mainly in the intercellular spaces and in the outer regions, rather than in the inner regions. The good rehydration properties are also attributed to the fact that the product is porous, so that it is easily penetrated by water.
Tissues or cell structure are easily wettable and readily absorb water and have the ability to revert to a shape and character comparable to that of the original material.
The amount of oil from the process and kept in the product varies with the way the process is carried out, with the character of the oil used and with the particulate matter being processed. Some products retain a greater amount of oil than others under the same processing conditions. The licensee attributes it to differences in chemical and physical properties, including differences in tissue makeup or cell structure.
Materials which normally have a large amount of oil or fat, such as cooked meat, lose only a small amount of their natural fat and retain some of the oil used during dehydration.
Actual tests have shown that a large number of fresh vegetables, when they have been dehydrated by the present process, have retained an amount of oil per unit volume of between 100 to 200 mg / cm-3 approximately. The fruits give products having a slightly greater amount of fat per unit volume, for example 100 to 235 mg / cm3. Cooked meat and poultry give products which are between 100 and 150 mg / cm3. Raw fish, such as shrimp, and fish give products of between 150 and 255 mg / cm3 approximately.
Condiments, like mushrooms, give products between 140 and 160 mg / cm3.
Evaporation throughout the cycle, including rapid evaporation during the first few minutes of the cycle, occurs so as to leave a porous product capable of readily and substantially completely rehydrating to form a particle. having characteristics including shape and size analogous to those of the raw material. The outer regions of each particle are dried in porous form and to an extent which tends to impart stiffness and iron before the internal parts reach comparable moisture content and stiffness.
Thus, a porous region or outer layer forms well before the end of the cycle which conforms to the shape and size of the original particle and which has sufficient rigidity and strength to resist shrinkage. significant internal assembly, such as that which might otherwise occur with substantially complete collapse of internal tissues. Although the internal tissues can be spongy in nature, as is the case with many succulent vegetables, the stiffer and more robust outer layer of cell tissue predominates to maintain shape, size and porosity.
Internal tissues, particularly if they are soft and spongy, can be noticeably torn during the dehydration cycle, but they essentially retain the same spatial arrangement within the more rigid outer regions. As evidenced by examination under a microscope, the internal tissues can settle down in the form of veins or strands, which are separated by voids, without causing inward sagging of the external porous structure.
The following examples are given by way of illustration.
<I> Example 1 </I> The raw material is fresh ripe black cherries. They were prepared by washing, after which they were individually frozen and stored at a temperature of about minus 150 ° C. The equipment was similar to that shown in fig. 1. Tank 40 contained a quantity of hydrogenated cottonseed oil, having a melting point of about 420 C, and was heated to a temperature of 1270 C.
A measured quantity of the frozen cherries in a proportion of 5 kg of cherries per 100 kg of oil was introduced into the raised basket of the reservoir and while keeping it above the oil a vacuum corresponding to 70 was applied. cm of mercury. After about a minute, during which the cherries had been degassed, the basket was lowered to the bottom of the tank. A foam-like medium was immediately formed, consisting of a vapor phase and oil and which occupied several times the volume of the initial mass of oil. The initial phase of the cycle continued for about 4 minutes after the introduction of the black cherries and during this time the oil cooled to a temperature of about 710 C.
There was also vigorous stirring with rapid evolution of water vapor. The partial vacuum dropped from the initial value of 70 cm of mercury to about 62.5 cm, then increased towards the end of the first 5 minutes to about 70 cm. A certain quantity of heat was applied to the tank by means of a surrounding water vapor jacket, so that from a lower temperature of 71O C at the end of the first period of 4 minutes, the temperature of the oil rises to around 96o C, then be maintained at around 910 C.
Ten minutes after the start of the cycle, the grid 42 was lowered to keep the particles submerged in the oil for the remainder of the cycle. After a period of total dehydration of about 18 minutes, basket 42 was raised in the upper part of the tank where the free oil was allowed to drain from the product, while continuing to apply. the void. Then the vacuum was broken and the product was removed from the reservoir.
The product resulting from the above example had a residual oil content of about 60% and a moisture content of about 2% (at
total). Although the product did not exhibit certain advantageous properties of the products obtained by vacuum centrifugation at the end of the dehydration cycle it was superior in many respects to dehydrated black cherries obtained by conventional dehydration methods. In particular, the product had the same shape and size as the original fresh cherries and the color and flavor were excellent. <I> Example 2 </I> The same process was repeated as in Example 1, except that normally liquid sesame oil was used.
After removing the product from the reservoir, it was allowed to stand for about 5 minutes to cool and then the cherries were introduced into a basket type centrifuge where the product was centrifuged to remove additional residual oil. . A stream of hot air at a temperature of about 600 C was introduced into the basket of the centrifuge to aid the removal of the oil.
The final product was similar to the product obtained in Example 1 and had a residual oil content of about 50%.
In general, this product was similar to that of Example 1, except for the decrease in the oil content.
<I> Example 3 </I> The same raw material was used and the same process was followed as in Example 2. However, together with the freezing, the cherries were first warmed to around 490 C, then they were heated. subjected to a partial vacuum of 70 cm of mercury immediately before and during freezing.
The final product was noticeably swollen or expanded. <I> Example 4 </I> Dark cherries were prepared and frozen in the same way as in Example 1 and stored at - 280 C. Laboratory equipment similar to that shown in Figure was used. fig. 1, the basket 42 having a diameter of 27.5 cm. The oil was a hydrogenated vegetable oil having a melting point of about 42.1 C and was at an initial temperature of 1820 C. About 1 kg of frozen cherries were introduced per 10 kg of oil. The process used at the end of the dehydration cycle was substantially identical to that of Example 1.
The dehydration period lasted 20 minutes and the vacuum applied corresponded to 70 to 72.5 cm of sea cure. After lifting basket 42 and allowing the oil to drain, the basket was rotated at 1150 rpm for 4 to 5 minutes, while continuing to apply partial vacuum to effect further removal. free oil. The vacuum was then broken and the product removed.
The product obtained was different from the products obtained in Examples 1 and 2, in particular due to its lower oil content. The moisture content corresponded to 1.730 / 0 (in total) and the residual oil content to 39.07%. The density was 0.5 mg / cm3 and the residual oil content as a function of weight per unit volume corresponded to about 200 mg / cm3. The product quickly rehydrated when immersed in water at 601 ° C.
Thus, in one minute the increase in weight by water absorption was 19 in. 10 minutes of 36 0/0, in 30 minutes of 73% and in 60 minutes of 95 0/0. <I> Example S </I> The raw material was red potatoes from Minnesota. They were peeled, cut into slices and into pieces measuring 19 x 3.18 mm. They were frozen, then stored at - 280 C.
The laboratory equipment used was similar to that shown in FIG. 3, the basket 42 having a diameter of 27.5 cm. The oil was a hydrogenated vegetable oil, as in Example 4 and was at an initial temperature of 1820 ° C. About 1 kg of frozen potatoes were introduced per 10 kg of oil. The dehydration lasted 15 minutes and the vacuum applied corresponded to 70 to 72.5 cm of mercury. After lifting the basket 42 and allowing the oil to drain, the basket was rotated at 1150 rpm for 4 to 5 minutes, while continuing to apply the partial vacuum. The vacuum was then broken and the product removed.
The product obtained in the example above exhibited good quality and a moisture content of 2.34% (in total). The residual oil content corresponded to 20.55%, the density to 0,
50 mg / cm3 and the fat content per unit volume at 103 mg / cm3. The product easily rehydrated on contact with water. Thus, when brought into contact with water at 60 (l C, the increase in weight by water absorption was 89% in 1 minute,
142% in 10 minutes and 229% in 30 minutes. <I> Example 6 </I> The raw material consisted of pink, white, fresh potatoes. They were peeled and cut into strips about 3.18 mm thick. The strips were immersed for 1 minute in a sodium bisulfite solution containing 28 g of sodium bisulfite per 2.27 kg of water.
The strips of potatoes were then individually frozen and stored at -14 C. The equipment used was similar to that shown in FIG. 2. The tank 61 was charged with 1360 kg of a hydrogenated vegetable oil having a melting point of 420 C and at an initial temperature of 1600 C. In the container 66 were admitted 91 kg of potatoes cut into strips. , frozen and this load was subjected to a partial vacuum (70 cm) along with the interior of the tank. About seven seconds were needed to admit the charge to tank 61.
When the first part of the charge came into contact with the oil, a medium or foam was immediately formed consisting of a mixture of water vapor and oil which spread upwards in the tank. tank 61 and through which the remainder of the charge has been introduced. Most of the foam collapsed after the first 3 minutes of the cycle and shortly thereafter the grid 81 was lowered to keep the product submerged in the oil. The total cycle time was 15 minutes, plus an additional 3 minutes needed to pump the oil out at the end of the cycle.
The partial vacuum applied at the start was 65 cm of mercury and during the initial phase it dropped to about 62.5 cm, then it was increased again to about 70 cm at the end of the first period. of 5 minutes. The temperature of the oil dropped to 710 C during the first three minutes, then it was heated to raise the temperature of the oil to about 930 C where it remained for the remainder of the cycle.
The product was placed in the basket 75 of the centrifuge (diameter 90 cm) as the free oil was pumped from the reservoir and the casing 73, then the basket of the centrifuge was rotated. cen trifuge at 300 revolutions per minute, while maintaining the vacuum at approximately 70 cm of mercury. Then, the basket rotation was stopped and the shell 73 was separated from the reservoir and the product was removed.
The product obtained from the above example had excellent quality and a moisture content of about 1.2% (in total). The color and flavor were excellent and the product easily rehydrated on contact with water. <I> Example 7 </I> The raw material was the same as in example 5.
The potatoes were cut into slices about 3.18 mm thick, then dipped into the same sodium bisulfite solution. The slices were then individually frozen and stored at -110 C. The same equipment and general process was used as in Example 5. However, the loading ratio was 118 kg of potatoes. frozen for 1360 kg of oil heated to 1660 C. During the first 2 1/2 minute period of the cycle, the temperature of the oil dropped to 71 ° C. It was heated to bring the temperature back to 930 C.
The temperature was kept substantially at this level and it was 960 ° C. at the end of the cycle. The total duration of the dehydration cycle was 20 minutes plus an additional 2 1/2 minutes to pump the oil. The initial partial vacuum applied was 65 cm sea cure and dropped to 62.5 cm in the first minute, then was reduced to 68.75 cm, where it remained for the remainder of the cycle. The grid 64 was lowered below the oil level for about 12 minutes. after the start of the cycle. After pumping out the oil, the product was centrifuged for about 30 minutes, after which the vacuum was broken.
The product obtained in the above example was substantially the same as the product obtained in Example 6 except that the material was in the form of slices, the moisture content being about 1.4% (in total).
<I> Example 8 </I> The raw material was made up of fresh carrots. After washing them, the carrots were cut sideways into slices about 3.18 mm thick. They were then frozen and stored at - 280 ° C. Laboratory equipment similar to that shown in FIG. 1. The loading ratio used corresponded to 1 kg of frozen material per 10 kg of hydrogenated vegetable oil, the oil being at an initial temperature of 1820 C.
The general process used to operate the apparatus was identical to that of Example 3. After introducing the frozen charge, the temperature of the oil dropped rapidly reaching a minimum temperature of about 960 C. The partial vacuum was maintained between 70 and 72.5 cm of mercury. The total duration of the dehydration cycle was 30 minutes, after which the product was removed from the oil. After a short period of draining, the product was centrifuged under vacuum, as in Example 4, and then the vacuum was broken.
The product obtained in the above example had an excellent quality, compared to the dehydrated carrots obtained by the more conventional processes. They were excellent in retaining color and flavor. They had an oil content of 51.8% and depending on the oil content per unit volume they contained 178 mg / cm.
'. Their moisture content corresponded to 3.40% and their density was 0.35 mg / em3. They easily rehydrated on contact with water at 600 ° C to give a reconstituted product substantially identical to the original carrots.
Thus, in one minute the increase in weight by water absorption was 95%, in 10 minutes 150%, in 30 minutes 189% and in 60 minutes 252%. <I> Example 9 </I> The raw material was made up of
fresh carrots -identical to those of Example 8. The equipment used was the same as that shown in FIG. 4. The frozen slices were stored at -14o C. The load was 102 kg of the frozen carrots for 1360 kg of a hydrogenated vegetable oil heated to 163 ° C. During the first initial phase of the cycle, the temperature of the The oil dropped to 71 ° C. It was heated to bring the temperature back to 930 C where it remained for the remainder of the cycle.
The total duration of the dehydration cycle was about 14 minutes plus about 3 minutes to pump the oil. Grate 64 was lowered to keep the product below the oil surface for the last 5 minutes of the 14 minute cycle. The partial vacuum started at 68.75 cm of mercury, immediately dropped to about 62.5 cm of mercury, then was reduced to about 68.75 cm of mercury after the first 5 minutes and remained substantially at this value during the rest of the cycle.
After pumping out the free oil, vacuum centrifugation was carried out for about 3 minutes (a basket with a diameter of 90 cm rotated at 300 rpm) after which the vacuum was broken.
The product obtained by the above example was substantially the same as the product obtained in Example 8. The moisture content was about 2.10% (in total). Due to the shorter cycle, the oil content was found to be lower than in Example 8, the density lower, and the ratio of oil to unit volume also slightly lower.
<I> Example 10 </I> The raw material was made from branches of fresh celery. After washing, the branches were cut into sections of about 19 to 22.2 mm. They were then frozen and stored at -280 ° C. The laboratory equipment used was similar to that shown in FIG. 3 and operated under the same conditions as described in Example 3. The initial temperature of the oil was 182.1 C and the charge ratio was 1 kg of frozen material per 10 kg of oil. The applied partial vacuum was maintained at approximately 70 to 72.5 cm of mercury throughout the cycle.
The total duration of the dehydration cycle was 15 minutes. During the initial phase of the cycle the temperature dropped to 93 C where it was maintained for the remainder of the cycle. The product was centrifuged under vacuum, as in Example 4, before breaking the vacuum.
The product thus obtained in the above example exhibited excellent quality. The moisture content was 2.2% (in total), the oil content was 21.92%, the density was 0.36 g / cm3 and the oil content per unit volume was 187 mg /. this. The product easily and completely rehydrated on contact with water at 60o C.
Thus, in one minute the increase in weight by water absorption was 154%, in 10 minutes 245%, in 30 minutes 290% and in 60 minutes 350 Vo. After rehydration, the product had substantially the same shape, size and general appearance as the fresh material.
<I> Example 11 </I> The raw material consisted of branches of fresh celery substantially similar to those of Example 10. After washing, they were bleached in a retort under pressure, in contact with water vapor under a pressure of about 0.7 kg / cm2 and at a temperature of 1160 C for a period of 3 minutes. Then they were cooled to room temperature and frozen and stored at minus 11 ° C. The apparatus used was similar to that shown in fig. 2. The charge ratio corresponded to 134 kg of frozen material per 1360 kg of vegetable oil hydrogenated at a temperature of 166 () C.
When the product was first introduced into the oil, the partial vacuum was 27.25 cm of mercury. In about 3 minutes 1 / z, the temperature of the oil dropped to 600 C. During this same time, the vacuum dropped to 63.75 cm of mercury in about a minute, then increased to 70 cm of mercury approximately, at the end of the first 3-minute period, where it remained for the remainder of the cycle. The temperature of the oil was maintained at approximately 910 C, after the initial phase of the cycle. The total dehydration time was 19 minutes plus approximately 3 minutes to pump out the free oil. After pumping out the oil, the material was centrifuged (with a 90 cm basket at 300 rpm) under vacuum for about 3 minutes, after which the vacuum was broken.
Then the product was air cooled and packaged.
The product obtained in Example 11 above exhibited substantially the same quality and the same characteristics as the product obtained in Example 10. It was more tender after rehydration, because of the bleaching.
<I> Example 12 </I> The raw material was made from green beans. They were prepared by washing and cutting them into strips 3.18 mm thick with a length corresponding to that of beans (62.5 to 75 mm). They were then frozen and gasined at about -17o C. The equipment used was similar to that shown in FIG. 2. The load ratio was 154 kg of frozen material per 1406 kg of vegetable oil hydrogenated at an initial temperature of 1710 C. When the introduction of the frozen material was started, the partial vacuum applied was 66.25 cm of mercury.
In 4 minutes the temperature of the oil dropped to 771, <B> C. </B> We heated to bring the temperature of the oil to 880 C and then maintained this temperature for the rest of the cycle. The total dehydration period lasted 12 minutes, plus 3 minutes for pumping out free oil. The grid 64 was lowered to position approximately 5 minutes before the end of the cycle. The applied partial vacuum started off at 66.25 cm, then immediately dropped to about 60 cm for about 2 minutes, then returned to 70 cm where it remained for the remainder of the cycle. Centrifugation (with a 90 cm basket at 300 rpm) was applied after pumping the oil, in a manner identical to that of Example 10.
The product obtained in the above example had excellent quality and retained good color and flavor. The moisture content was 1.6%. He easily rehydrated on contact with hot water. <I> Example 13 </I> The raw material was fresh mushrooms of a type commonly sold in the United States of America. After washing, the heads and stems were separated and the larger pieces were cut. They were frozen and stored at -28 ° C. The equipment used was the laboratory equipment shown in Example 3 and similar to the equipment of FIG. 1.
The charge ratio corresponded to 1 kg of frozen material per 10 kg of hydrogenated vegetable oil at a temperature of 1820 C. The partial vacuum applied was maintained between 70 and 72.5 cm of mercury. The initial temperature of the oil quickly dropped to approximately 93.1 C where it was held for the remainder of the cycle. The total dehydration cycle lasted 20 minutes. Then, the material was lifted from the oil, centrifuged, as in Example 4, to remove the remaining free oil. So we broke the partial vacuum and removed the product.
The product obtained in the example above had excellent quality. It had a moisture content of 0.6%, a density of 0.34 g / cm3 and a fat per volume ratio of 148 mg / cm3. It easily rehydrated on contact with water at 600 C.
Thus, in one minute the increase in weight by water absorption was 80%, in 10 minutes 130%, and in 30 minutes 190%. It exhibited a brown color, apart from the relatively white color of the raw material, due to the chemical changes previously mentioned. In general, the quality was excellent.
* <I> Example 14 </I> The raw material was constituted by water chestnuts placed in commercial boxes, in the form of slices with a thickness of about 3.18 mm. After draining, this material was frozen and stored at -110 C. The equipment used was substantially that shown in FIG. 2 and 101 kg of frozen material was introduced into 1406 kg of vegetable oil hydrogenated at 166 C. The temperature of the oil immediately fell from 166 C to 821, C and on heating the temperature rose and was kept between 931, C and 951, C during the rest of the cycle.
The total duration of the dehydration cycle was 15 minutes, plus 3 minutes for pumping the oil. The initial partial vacuum was 66.25 cm and immediately dropped to 59.375 cm, then was reduced to about 66.25 cm for the first 2 minutes where it remained for the remainder of the cycle. A quantity of oil was continuously re-circulated by evacuating it from the bottom and reintroducing it to a level just below the product waterline. We went down gate 64 for the last 4 minutes. After removing the free oil, the product was centrifuged (with a 90 cm basket at 300 rpm) under vacuum for 4 minutes, before breaking the vacuum.
The product obtained was of good quality and was suitable for many applications in which water chestnuts are used. The moisture content was approximately 1.6% (in total).
<I> Example 15 </I> The raw material was fresh lean beef. It was cut into 25 mm cubes and baked for 20 minutes under a gauge water vapor pressure of 1.05 kg / cm2. The fired material was cut to form cubes with a thickness of about 12.5 mm or less. After draining the juices extracted during cooking, the cooked beef was frozen and stored at about -280 ° C. The apparatus used was similar to that shown in Example 3.
The charge ratio was 1 kg of frozen beef per 10 kg of hydrogenated vegetable oil at an initial temperature of 1820 C. The applied partial vacuum was maintained between 70 and 62.5 cm of mercury. Immediately after introducing the frozen beef charge, the temperature of the oil dropped rapidly to about 930 C where it remained for the remainder of the cycle. The total dehydration time was 14 minutes. Then, the product was removed from the oil and after draining the product was centrifuged (as in Example 4) under the same vacuum to remove the remaining free oil. Then we broke the vacuum.
The product obtained in the example above was of excellent quality. It had an overall fat content of 14.5%, of which 90% came from the process oil. The moisture content was 0.66% (in total).
The density was 0.84 g / cm3 and the fat content per unit volume was 122 mg / cm3. The retention of color and taste was excellent. The material was easily and completely rehydrated on contact with water at 60o C. Thus, in 1 minute the increase in weight was 43%, in 10 minutes 72%, in 30 minutes 79%. and in 60 minutes of 82 0/0.
<I> Example 16 </I> The starting material was chicken. It was prepared by boiling it, deboning it, removing the skin and cutting it into pieces about 12.5 mm thick. This material was individually frozen and stored at -2811C. It was dehydrated using essentially the same process and equipment as mentioned in Example 14. The total time for dehydration was 12 minutes.
The product obtained in Example 14 exhibited excellent quality. The moisture content was 1.57% (total) and the fat content 16.96% (total). The density was 0.86 g / cm3 uncorrected and 0.70 g / cm3 corrected. The oil content per unit volume was 146 mg / cm3.
The product was easily and completely rehydrated on contact with water at 600 C. Thus, in 1 minute, its increase in weight was 74%, in 10 minutes 89%, in 30 minutes. 91% and in 60 minutes 96%. Unlike the very fragile nature of cooked chicken dehydrated by the dry freezing process,
the product of the present invention is not very fragile and can be handled without excessively forming fines.
<I> Example 17 </I> The raw material was boiled shrimp, which had previously been peeled and edged and frozen at -28o C. Before being processed by the present process, they were cut so that each half not have a thickness exceeding approximately 9.5 mm. The same laboratory apparatus and process were used as in Example 14. The loading ratio was 1 kg of frozen shrimp per 10 kg of hydrogenated vegetable oil. The temperatures were the same as in Example 14 and the total dehydration time was 30 minutes. Vacuum centrifugation was applied.
The product obtained from Example 17 exhibited excellent quality and retained good color and flavor. The moisture content was 1.04% (total) and the fat content 38.36% (total)
. The density was 0.43 g / cm3 and the oil content per unit volume was 165 mg / cm3. Unlike diced shrimp hydrated by the dry freezing process, the product was not very brittle and withstood handling without forming an excessive amount of fines. It was easily and completely rehydrated on contact with water at 60o C.
Thus, in 1 minute, the increase in its weight was 103%, in 10 minutes 150% and in 30 minutes 150%.
<I> Example 18 </I> The raw material was fresh salmon. After steaming and draining it, it was diced into pieces about 12.5 mm thick and frozen at -28o C. Then, it was frozen. was dehydrated using the same equipment and substantially the same process as that described in Example 13. The charge ratio was 1 kg of the product per 10 kg of hydrogenated vegetable oil at an initial temperature of 182o C. The temperature of the oil dropped to 114o C where it was held for the remainder of the cycle. The total dehydration time was 30 minutes.
Immediately after the dehydration cycle, the material was centrifuged under vacuum as in Example 4.
The product obtained in Example 18 above was of excellent quality with good color retention and flavor. The moisture content was 0.56% (in total) and the fat content 39.33%.
The density of the product was 0.64 g / cm3 uncorrected and 0.35 g / cm3 corrected. The oil content per unit volume was 252 mg / cm3. The product easily rehydrated on contact with water at 600 C.
Thus, in 1 minute, his weight increased by 79%, in 10 minutes by 89%, in 30 minutes by 82% and in 60 minutes by 90%. Although the fat content has been relatively high, this is not detrimental with dehydrated meat or fish, particularly since salmon normally contains a large percentage of natural fats.
<I> Example 19 </I> The raw material was commercial maraschino-type cherries. 68 kg of cherries were cooled after draining to -150 ° C. At this temperature they were firm, but did not appear to be frozen. The equipment used was substantially that shown in FIG. 2 and operated as described in Example 4. The 68 kg of cooled cherries were added to <B> 1360 </B> kg of a vegetable oil hydrogenated at 1430 C. The vacuum applied was 66.25 cm of mercury. The temperature of the oil immediately dropped to 88 C and this temperature was maintained for the remainder of the cycle.
During the first 4 minutes of the cycle the partial vacuum dropped to 63.75 cm and then rose to 68.75 cm where it remained for the remainder of the cycle. The total duration of the dehydration cycle was 15 minutes, plus 3 minutes for pumping the oil. Grate 64 was lowered for the last 4 minutes of the cycle. After removing the free oil by pumping, the vacuum centrifuge was operated to remove additional oil. Then the vacuum was broken and the product removed.
The product obtained in the example above was of excellent quality, with good retention of color and flavor. Its moisture content was about 5%. It was easily and completely rehydrated on contact with hot water. <I> Example 20 </I> The raw material was formed by pieces of canned pineapple. Each piece had a thickness which was not more than about 12.5 mm.
57 kg of these pineapple pieces were frozen at -17 C after draining them. The equipment used was similar to that shown in fig. 2 and operated as described in Example 4. The 57 kg of frozen pineapple were introduced into 1360 kg of a hydrogenated vegetable oil heated to 46o C. The temperature of the oil dropped to 71. It was then brought down and maintained at 850 C. The partial vacuum applied at the start was 68.75 cm of mercury and dropped to 62.5 cm, then was reduced to 70 cm during the first 4 minutes of the cycle. dehydration. The total duration of dehydration was 40 minutes, plus 3 minutes to drain the oil.
The screen 54 was lowered below the oil surface about 30 minutes after the start of the cycle. <I> Example 21 </I> The raw material was made from dates which were dried in the sun and which had a moisture content of around 20%. The dates were cleaned, pitted and subdivided into quarters.
These quarters were immersed in cold water for 2 hours, so as to increase the moisture content to about 35%. After draining the free water, the rehydrated particles were frozen by the individual rapid freezing process and stored at -17 C. Then, they were treated by the present process, using equipment similar to that shown. in fig. 2.
The initial temperature of the oil was 1601 ° C and the initial partial vacuum was between 67.5 and 70 cm of mercury. The temperature of the oil quickly dropped to 82 ° C and then on heating the temperature was raised to 91 ° C and held there for the remainder of the cycle. The ratio was 2 kg of frozen material to 10 kg of oil. The total dehydration time was 10 to 12 minutes. At the end of the dehydration cycle, the free oil was pumped out of the reservoir, the product was allowed to drain and the vacuum was then broken. The product was then air-cooled to 49 ° C and centrifuged in a 45 cm diameter basket at 600 rpm for about 2 minutes.
The product obtained in the above example was of excellent quality and exhibited a porous structure as distinguished from the compact structure of ordinarily dried dates. It rehydrated easily when put in contact with hot water. The volume was slightly larger than the volume of the raw material. <I> Example 22 </I> The raw material was dried wheat. It was subjected to grinding to remove shell and bran. It was rehydrated by immersing it in an aqueous liquid consisting of water containing a meat extract. About 3 kg of the liquid was used to impregnate 1 kg of wheat.
The liquid was prepared by dissolving 28 g of a dried meat extract, 14 g of powdered gelatin and 14 g of salt in 1.36 kg of water. During hydration, the liquid was heated to 930 C and contact with the liquid was maintained at that temperature for about 1 hour. Then, the free liquid was drained from the rehydrated material and the material was frozen by the individual rapid freezing process to form a free flowing material, which was stored at -170 C. The material was processed. then this material according to the present process using an apparatus similar to that shown in FIG. 2.
The loading ratio was 1 kg of material for 6 kg of oil. The oil was hydrogenated cottonseed oil having an initial temperature of 1820 C. The initial applied vacuum was 68.75 cm of mercury. The total duration of the dehydration cycle was approximately 10 minutes. The temperature of the oil quickly dropped to <B> 820 </B> C then was kept at <B> 910 </B> C during the rest of the cycle. There was an initial drop in the applied partial vacuum during the first few minutes and then the partial vacuum was maintained at approximately 70 cm of mercury.
At the end of the dehydration cycle, the oil was drained from the material and the material was centrifuged in a 17.5 cm diameter basket and rotated at 1100 rpm. Then we broke the vacuum.
The product obtained in the example above was porous and flowed freely. He quickly rehydrated without physical breakdown. When placed in a cooking vessel with water, heated to <B> 1000 </B> C and maintained at this temperature for 5 minutes, hydration was completed with cooking, with preservation of the natural shape of the grains.
<I> Example 23 </I> The raw material was made up of ravioli, presenting a load or filling consisting of cooked meat and chopped cooked vegetables and an envelope of uncooked dough. The dough casing was perforated at both the top and the bottom, after which the ravioli were individually frozen at -121 C. The frozen product was then subjected to the present process using a. equipment similar to that shown in FIG. 1. The initial temperature of the oil was <B> 1160 </B> C and the proportions were 8 kg of ravioli per 100 kg of hydrogenated vegetable oil. The partial vacuum applied was 70 cm of mercury.
After the introduction of the ravioli, the temperature of the oil dropped to <B> 710 </B> C approximately and when additional heat was applied the temperature rose to <B> 990 </B> C about where it stayed for the rest of the cycle. The total duration of the dehydration cycle was 15 minutes. After removing the ravioli from the oil, they were vacuum drained to remove excess oil. Then we broke the vacuum.
The dehydrated ravioli obtained in the example above was a good quality product which easily rehydrated when immersed in hot water. The moisture content was about 4%. To prepare this product for eating, it is not necessary to immerse it in water for an extended period of time.
We simply put the ravioli in a saucepan with water and cook the water at low broth.
<I> Example 24 </I> An example of a compound pulp product is given below. A wet paste was prepared by mixing the following ingredients
EMI0022.0024
2 <SEP> cups <SEP> of <SEP> flour <SEP> of <SEP> wheat
<tb> 4 <SEP> spoons <SEP> to <SEP> dessert <SEP> of <SEP> powder <SEP> of <SEP> cooking
<tb> 1 <SEP> spoon <SEP> to <SEP> dessert <SEP> of <SEP> salt
<tb> 1 <SEP> spoon <SEP> to <SEP> soup <SEP> of <SEP> material <SEP> oily
<tb> 2 / a <SEP> of <SEP> cup <SEP> of a <SEP> milk <SEP> integer. After homogeneous mixing, the dough was rolled into a layer of dough which was punched out to form round discs each having a diameter of 6.35 mm and a thickness of 6.35.
The disks were individually frozen and stored at -17p C. They were processed according to the present method using equipment as shown in FIG. 2. The charge ratio was 2 kg of the pulp discs per 10 kg of cottonseed oil hydrogenated at 1490 C. The partial vacuum was 70 cm of mercury. Shortly after the charge was introduced, the temperature dropped to <B> 820 </B> C then heating it was brought to <B> 910 </B> C where it stayed for the rest of the cycle.
During a hydration cycle lasting a total of 9 minutes, the moisture content was reduced to less than 5% The dehydrated dough product obtained according to the above example had a substantially double volume of volume of the initial discs, due to the action of the leaven during processing. He quickly rehydrated on contact with hot water. It has been suitable for making patties or for use in stews or similar food mixtures.
Vacuum centrifugation was applied to decrease the oil content. <I> Example 25 </I> The raw material and the process were the same as in Example 24. However, the discs were subjected to a short cooking period before freezing to activate the action of the leaven and to harden the internal structure. paste. <I> Example 26 </I> The raw material was made up of fresh sweet corn kernels which were removed from the cob and frozen by the individual rapid freezing process and stored at - <B> <i> 150 </I> </B> C. The equipment used was similar to that shown in fig. 1.
A quantity of the frozen corn was introduced into hydrogenated cottonseed oil at a temperature of 182.1 C, while applying a vacuum of 65 cm of mercury. The charge ratio was 1 kg of frozen corn to 10 kg of oil. During a period of approximately 2 minutes, the applied partial vacuum could increase to approximately 70 cm of mercury. After 4 minutes after the introduction of the corn, the oil was removed from the reservoir and the corn was allowed to drain; while continuing to apply the vacuum. This took about 15 seconds. A new quantity of oil at 1040 C was again introduced into the reservoir.
Approximately 8 kg of oil was introduced in this way for each kg of the initial raw material. The second oil was a hydrogenated cottonseed oil which was clarified and which contained about 20% dairy butter. After the introduction of the second oil, the cycle was continued under a partial vacuum of 70 cm of mercury for a period of about 10 minutes.
At this point, the oil was pumped out of the reservoir, leaving the dehydrated product in the basket of the centrifuge, then the centrifuge was rotated for about 3 minutes, the vacuum being kept at about 70 cm. Then the vacuum was broken and the product removed.
The product obtained in the example above was of excellent quality and exhibited a porous structure. He easily rehydrated on contact with hot water. It exhibited a good flavor and could be eaten without further processing. <I> Example 27 </I> The same raw material was used and the same procedure was followed as in Example 26. However, at the end of the centrifugation, the applied partial vacuum was increased slightly above 72.5 cm of mercury and kept at this value for about 3 minutes, after which the vacuum was removed by admitting dehydrated air. It was noted that the grains thus obtained were notably swollen.
Similarly, it was noted that the grains, immediately after removal, were at a temperature of the order of 49.1 C, unlike a product temperature between 54.1 and 600 C for the product. obtained in Example 26 at the time of its removal. This example shows the swelling and cooling effect obtained by applying a relatively high vacuum at or near the end of centrifugation. A higher vacuum than that mentioned would have lowered the product outlet temperature to below 490 C, but could not be achieved with the vacuum equipment used.
<I> Example 28 </I> The same raw material was used and substantially the same process as in Example 26. However, after pumping all of the oil from the tank and after running the centrifuge for 1 minute During the period of 3 minutes of centrifugation, water was introduced into the reservoir via line 47, in an amount equal to 224 g per 454 g of frozen material. This served to decrease the temperature of the wire basket of the centrifuge from 77o to 41.1 C.
After breaking the vacuum, the product outlet temperature was approximately 60o C, while the same process, without introducing water, gave an outlet product temperature of 68o C.
For the implementation of the process as described above, the dehydration cycle is completed after breaking the partial vacuum. During the processing of certain products, the licensee has found it advantageous to use the dehydration process described above for rapid preliminary removal of most of the moisture and subsequently to remove a quantity. additional moisture by another -process.
Thus, the dehydration, using hot oil under vacuum, can be completed when the material has sufficient firmness to be able to handle it (for example from 15 to 50% humidity depending on the material) and it can be subjected then to further drying to reduce the moisture content to a lower value (eg 1 to 5%). Preferably vacuum centrifugation is used before breaking the vacuum to reduce the residual oil content. Also, it is preferable to carry out the final drying so as to minimize damage to the heat sensitive and oxidizable elements, thereby giving a good quality end product.
It has been found satisfactory to perform the final drying by conventional vacuum dehydration, in which the material is spread onto trays and the trays are supported by heated shelves in a vacuum chamber. With suitable equipment, vacuum drying can be continued in a gaseous atmosphere at the end of the oil dehydration cycle, after centrifugation and without breaking the applied vacuum. Although final vacuum drying is advantageous, it appears that other types of drying can be used, for example by contacting the product with hot air or other gas at atmospheric pressure.
When using secondary drying in a gas atmosphere after the oil dehydration cycle of the present invention, there is special cooperation in that the product is porous at the end of the oil dehydration cycle and therefore the porous structure greatly facilitates subsequent drying in a gaseous atmosphere. The oil content, which is randomly distributed in the form of tiny individual masses, does not interfere with the release of moisture.
It has been found that when the described process is applied to a material such as fresh Chinese pea pods, the final product exhibits greater resistance to breakage or frictional wear.