FR2507161A1

FR2507161A1 - Storage of perishable crops etc. in controlled atmos. silos - which are piped to balloons which temporarily accept excess inert gas

Info

Publication number: FR2507161A1
Application number: FR8111450A
Authority: FR
Inventors: Alain Chayer
Original assignee: IDEA SA
Current assignee: IDEA SA
Priority date: 1981-06-03
Filing date: 1981-06-03
Publication date: 1982-12-10

Abstract

The silos are air-tight and contain a controlled atmos. of neutral gas. The pressure in the silos is equalised at a predetermined value without loss of gas or change of atmos. The silo spaces are piped to each other and to one or more resilient gas bags or balloons which are inflated to relieve excess pressure in the silos. When silo pressure drops, the balloons recycle gas into the silos. The silos are used for storing grain crops, vegetables etc. This is a comparatively low cost installation for bulk storage in conditions which exclude deterioration of the prod. by insects, mould etc. The usage of gas is low since temporary excesses are collected in the balloons for subsequent recycling.

Description

L'invention a pour objet un procédé de stockage de produits périssables en atmosphère contrôlée neutre et dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé comportant notamment un compensateur de volume variable. The subject of the invention is a method for storing perishable products in a neutral controlled atmosphere and device for implementing said method, comprising in particular a variable volume compensator.

Le stockage, en vrac, a aujourd'hui pris un développement
déterminant par rapport au stockage en sacs, qui necessite un important travail et aussi des problèmes qu'il pose au niveau de la qualité, de la quantité et de la durée de conservation. Le stockage en sacs reste néanmoins, pour certains pays du tiers monde, le seul mode de conservation des denrées stockées.Bulk storage has now grown
decisive in relation to storage in bags, which requires significant work and also the problems it poses in terms of quality, quantity and shelf life. Storage in bags nevertheless remains, for certain Third World countries, the only method of preserving the stored foodstuffs.

La conservation de la qualité et de la quantité, sur des durées moyennes (quelques mois), a été améliorée par l'utilisation du stockage en vrac, que ce soit dans les silos rudimentaires à fond plat sans aucun aménagement interne, ou plus sûrement encore, dans des structures plus modernes, type silos-tours en béton armé ou métal, ainsi que dans des structures métalliques rectangulaires spécialement agencées pour une conservation des denrées dans des conditions optimales. The conservation of quality and quantity, over medium periods (a few months), has been improved by the use of bulk storage, whether in rudimentary flat-bottomed silos without any internal layout, or more surely , in more modern structures, such as tower silos in reinforced concrete or metal, as well as in rectangular metal structures specially designed for conservation of foodstuffs in optimal conditions.

La conservation en vrac, en qualité, quantité et durée, n'est cependant pas sans poser des difficultés et les techniques employées, si elles apparaissent parfois satisfaisantes du point de vue du résultat, peuvent néanmoins présenter des inconvénients secondaires qui rendent leur utilisation discutable. Storage in bulk, in quality, quantity and duration, is not without difficulty, however, and the techniques employed, while sometimes appear satisfactory from the point of view of the result, may nevertheless have secondary drawbacks which make their use questionable.

Les différents traitements possibles sont 1 - TRAITEMENT CHIMIQUE
Traitement chimique, fumigants, insecticides de contact sont pendant longtemps, apparus comme les seules techniques utilisables en conservation. L'action en est rapide et efficace et présente, à la longue, les inconvenients majeurs de voir apparaître des souches résistantes, de laisser des résidus toxiques dans les grains, d'être d'une utilisation dangereuses, bromure de méthyle par exemple, de dégager des odeurs désagréables et d'engager des fonds importants, ceci fait que cette technique se trouve plus adaptée aux stockages de faible quantité.The different possible treatments are 1 - CHEMICAL TREATMENT
Chemical treatment, fumigants, contact insecticides have long appeared to be the only techniques used in conservation. The action is rapid and effective and has, in the long run, the major drawbacks of seeing resistant strains appear, of leaving toxic residues in the grains, of being of dangerous use, methyl bromide for example, release unpleasant odors and commit significant funds, this makes this technique is more suitable for storage in small quantities.

2 - CONSERVATEURS
Dans un domaine très spécifique, le traitement par conservateurs, tel que l'acide propionique, est d'une efficacité remarquable, mais son étendue d'action se limite au grain récolté à forte humidité et destiné à l'alimentation animale, le traitement rendant les grains impropres à la consommation humaine.2 - PRESERVATIVES
In a very specific field, treatment with preservatives, such as propionic acid, is remarkably effective, but its range of action is limited to grain harvested at high humidity and intended for animal feed, the treatment making grains unfit for human consumption.

3 - VENTILATION ET TRAITEMENT THERMIQUE
D'une utilisation très répandue, cette technique offre une marge de manoeuvre assez étroite et reste adaptée aux petites structures de stockage. Ainsi, en ventilation, il ne sera pas envisageable de stocker du blé à humidité élévé (16po et plus) sans craindre de voir se développer des zones d ' échauffement dans la masse stockée, ce qui nécessite la réalisation de mouvements fréquentes de rotations de grains entre cellules afin de limiter l'extension du phénomène.3 - VENTILATION AND HEAT TREATMENT
Widely used, this technique offers a fairly narrow margin of maneuver and remains suitable for small storage structures. Thus, in ventilation, it will not be possible to store wheat with high humidity (16 "and more) without fear of seeing the development of heating zones in the stored mass, which requires carrying out frequent movements of grain rotations. between cells in order to limit the extension of the phenomenon.

De plus, ce système est très dépendant de l'utilisation d'insecticides, ce qui confère à cette technique des dépenses de fonctionnement qui ne se traduisent pas forcément par des bénéfices ultérieurs. Parallèlement à ce procédé, si le traitement thermique apparaît beaucoup plus sécurisant, assurant à la fois un meilleur contrôle et une désinfection presque totale de la masse de grains, il présente néanmoins l'inconvénient majeur d'être un fort consommateur d'énergie, ce qui élève fortement le cout du fonctionnement et le rend inapplicable aux grandes structures de stockage. In addition, this system is very dependent on the use of insecticides, which gives this technique operating expenses which do not necessarily translate into subsequent profits. In parallel with this process, if the heat treatment appears much more reassuring, ensuring both better control and an almost total disinfection of the mass of grains, it nevertheless has the major drawback of being a high consumer of energy, this which greatly increases the cost of operation and makes it inapplicable to large storage structures.

Choisir le procédé de préservation des grains stockés, devra donc prendre en compte les contraintes précitées; l'objectif des stockeurs sera de trouver un système qui réduise au maximum l'importance de ces contraintes. Choosing the method for preserving stored grains will therefore have to take into account the above constraints; the objective of the storekeepers will be to find a system which minimizes the importance of these constraints.

Ces contraintes et inconvénients sont les suivants - Durée du stockage, - Quantité stockée, - Distinction des denrées stockées, - Cout de l'énergie, - Facilité d'approvisionnement en divers produits de conservation, - Besoin de main d'oeuvre qualifiée, - Préservation de la qualité du grain. These constraints and disadvantages are as follows - Duration of storage, - Quantity stored, - Distinction of stored foodstuffs, - Energy cost, - Ease of supply of various conservation products, - Need for skilled labor, - Preservation of grain quality.

Le procédé de conservation des produits agricoles sous atmosphère contrôlée a été mis au point à partir d'une idée simple les produits agricoles stockés sont attaqués par de nombreux organismes qui possèdent en commun une caractéristique essentielle : ils sont aérobies, c'est-à-dire qu'ils ont besoin d'oxygène pour vivre (il existe des organismes anaérobies, telles que certaines bactéries, mais ils ne peuvent se développer qu'à très forte humidité). The process of conservation of agricultural products under controlled atmosphere was developed from a simple idea stored agricultural products are attacked by many organisms which have in common an essential characteristic: they are aerobic, that is to say say that they need oxygen to live (there are anaerobic organisms, such as certain bacteria, but they can only develop at very high humidity).

En supprimant l'oxygène dont ils ont besoin, la destruction de ces nuisibles est assurée et le grain est préservé. By removing the oxygen they need, the destruction of these pests is ensured and the grain is preserved.

Cette idée a été mise en pratique depuis longtemps les égyptiens conservaient les céréales dans des jarres scellées à la cire; de nombreux silos artisanaux sont hermétiquement clos pour éviter la pénétration d'insectes, mais aussi de l'air. This idea has been put into practice for a long time the Egyptians kept the cereals in jars sealed with wax; many artisanal silos are hermetically sealed to prevent the penetration of insects, but also of air.

De nos jours, certains produits agricoles à haute valeur
ajoutée, les fruits (pommes, poires) ,les semences de pommes de terre, sont conservés sous atmosphère contrôlée, avec contrôle simultané de la température. Des tentatives ont également été effectuées sur d'autres produits, avec contrôle partiel de la composition de l'atmosphère, mais de manière empirique sans que la méthode employée ait été étayée par une recherche systématique des différents facteurs influant sur la conservation et en essayant d'y adapter des systèmes de stockage existants.Nowadays, some high value agricultural products
added, fruits (apples, pears), seed potatoes, are stored under a controlled atmosphere, with simultaneous temperature control. Attempts have also been made on other products, with partial control of the composition of the atmosphere, but empirically without the method used having been supported by a systematic search for the various factors influencing conservation and by trying to '' adapt existing storage systems.

Des études systématiques en laboratoire ont été faites, pendant six ans, sur la conservation en atmosphère neutre de nombreux produits (blé, mals, orge, millet, avoine, haricots, lentilles, tournesol, noisettes...) et ce, à différentes températures, différentes humidités et pendant une durée variant de un mois à cinq ans. De nombreux types de silos ont été utilisés depuis le micro-silo sophistiqué de quelques dizaines de litres, au silo grandeur réelle de 2C)00 m3, avec des systèmes de contrôles, d'analyses et de régulation. Systematic laboratory studies have been carried out for six years on the storage in a neutral atmosphere of many products (wheat, mals, barley, millet, oats, beans, lentils, sunflowers, hazelnuts ...) at various temperatures , different humidities and for a period varying from one month to five years. Many types of silos have been used, from the sophisticated micro-silo of a few tens of liters, to the full-size silo of 2C) 00 m3, with control, analysis and regulation systems.

De l'ensemble de ces recherches, est né un procédé rigoureux qui possède les caractéristiques et les avantages suivants
- La conservation des produits agricoles sous atmosphère inerte contrôlée consiste en la substitution de l'atmosphère intersticielle de la masse du produit par une atmosphère inerte, en l'occurence, de l'azote. Le silo employé doit être étanche aux gaz (métal, fibre de verre, béton imperméabilisé...). Le gaz est introduit dans le silo plein où il pousse progressivement à l'extérieur, l'air interstitiel jusqu'à ce que la concentration en oxygène atteigne le seuil souhaité (0,5 S en général).From all of this research, a rigorous process was born which has the following characteristics and advantages
- The conservation of agricultural products under a controlled inert atmosphere consists in replacing the interstitial atmosphere of the mass of the product with an inert atmosphere, in this case, nitrogen. The silo used must be gas tight (metal, fiberglass, waterproofed concrete, etc.). The gas is introduced into the full silo where it gradually pushes outside, the interstitial air until the oxygen concentration reaches the desired threshold (0.5 S in general).

Le procédé élimine un des facteurs pouvant induire des pertes : l'humidité de l'air. En effet, le produit étant en contact avec sa seule atmosphère inerte, dont l'humidité est prédéterminée, l'humidité de l'air extérieur ne peut avoir d'influence. Seule l'humidité relative du produit et sa température influent sur la conservation. The process eliminates one of the factors that can cause losses: air humidity. Indeed, the product being in contact with its only inert atmosphere, the humidity of which is predetermined, the humidity of the outside air cannot have any influence. Only the relative humidity of the product and its temperature influence the conservation.

Le procédé exclut totalement la possibilité d'attaque par les insectes quel que soit leur stade de développement et détruit tout insecte ou larve présent après vingt jours d'exposition au maximum. The process completely excludes the possibility of attack by insects whatever their stage of development and destroys any insect or larva present after twenty days of exposure at most.

La prolifération des champignons et des levures est fortement retardée (et même annihilée avec de l'azote pur), ce qui autorise une bonne conservation aux humidités critiques et empêche toute contamination par les mycotoxines. The proliferation of fungi and yeasts is greatly delayed (and even annihilated with pure nitrogen), which allows good preservation at critical humidity and prevents any contamination by mycotoxins.

- Les réactions d'oxydation sont très fortement réduites puisqu'elles ne disposent que de très faibles quantités d'oxygène. - Oxidation reactions are very greatly reduced since they only have very small amounts of oxygen.

- Le procédé permet une conservation de l'énergie et de la capacité germinative pendant une durée beaucoup plus longue que dans l'air. - The process allows conservation of energy and germination capacity for a much longer period than in air.

- L'humidité de l'atmosphère en contact avec le produit étant facilement réglable, le stockage n'implique plus une perte de poids par dessèchement, ce qui est fréquent avec la méthode traditionnelle et coûte cher aux stockeurs. - The humidity of the atmosphere in contact with the product is easily adjustable, storage no longer involves weight loss by drying, which is common with the traditional method and is expensive for storekeepers.

- Le produit n'est, à aucun moment, en contact avec un produit toxique; il reste donc "naturel" sans qu'il y ait un quelconque danger pour la santé des consommateurs. - The product is not, at any time, in contact with a toxic product; it therefore remains "natural" without there being any danger to the health of consumers.

Il existe déjà des centres de stockage de produits péris sa bles en atmosphère contrôlée neutre, notamment quelques installations pour les céréales et le cacao. Ces centres de stockage utilisent des silos conventionnels. L ' atmosphère contrôlée neutre est également utilisée pour la conservation des fruits et légumes, mais en basse température, dans des structures de stockage étanches isothermes. There are already storage centers for perishable products in a neutral controlled atmosphere, notably some facilities for cereals and cocoa. These storage centers use conventional silos. The neutral controlled atmosphere is also used for the conservation of fruits and vegetables, but at low temperature, in sealed insulated storage structures.

L ' utilisation de 1 ' atmosphère contrôlée neutre en cellules étanches donne des résultats variables plus ou moins satisfaisants et souvent hasardeux. The use of the neutral controlled atmosphere in sealed cells gives variable results which are more or less satisfactory and often hazardous.

Ceci vient du fait qu'il n'a pas été tenu compte de la pression variable de l'atmosphère contenue dans les cellules et qui, en s'échauffant,se dilatent et provoquent une fuite hors de la cellule ou en se refroidissant et appellent ainsi une entrée d'oxygène. This comes from the fact that the variable pressure of the atmosphere contained in the cells and which, when heated, expands and causes a leak out of the cell or when it cools and calls for effect, has not been taken into account. thus an oxygen inlet.

Ces inconvénients entraînent une perte de contrôle de l ' at- mosphère, donc des préjudices graves pour les matières stockées (détériorations importantes). These drawbacks lead to a loss of control of the atmosphere, and therefore serious damage to the materials stored (significant deterioration).

Le procédé selon l'invention utilise, en combinaison, des silos étanches pour stocker des matières périssables, une atmosphère contrôlée neutre et un poumon à volume variable qui fait office de compensateur des différences de pression de la ou les cellules de stockage, sans perte de gaz et modification de l'atmosphère. The method according to the invention uses, in combination, sealed silos to store perishable materials, a neutral controlled atmosphere and a variable volume lung which acts as a compensator for pressure differences in the storage cell (s), without loss of gas and modification of the atmosphere.

Le poumon à volume variable peut assurer une régulation volumétrique- d'une cellule ou d'un module d'au moins quatre cellules. The variable volume lung can provide volumetric regulation of a cell or a module of at least four cells.

Le procédé et le dispositif selon l'invention permettent, en toute sécurité et avec économie, de conserver des produits périssables dans des structures de stockage avec une atmosphère contrôlée neutre. The method and the device according to the invention make it possible, safely and economically, to store perishable products in storage structures with a neutral controlled atmosphere.

Le dispositif selon l'invention est composé d'un silo étanche pour stocker des matières périssables, d'une atmosphère contrôlée neutre et d'un poumon à volume variable qui fait office de compensateur des différences de pression. The device according to the invention is composed of a sealed silo for storing perishable materials, a neutral controlled atmosphere and a variable volume lung which acts as a compensator for pressure differences.

Ledit poumon peut être composé d'un ballon souple lesté par une gueuse dans sa partie supérieure, proportionnellement aux pressions à absorber ou à restituer. Said lung can be composed of a flexible balloon ballasted by a pig in its upper part, in proportion to the pressures to be absorbed or to be restored.

Les dessins ci-joints donnés à titre d'exemple indicatif et non limitatif permettront aisément de comprendre l'invention, ils représentent un mode de réalisation préféré selon l'invention. The attached drawings given by way of indicative and nonlimiting example will easily make it possible to understand the invention, they represent a preferred embodiment according to the invention.

La figure 1 est une vue extérieure, en perspective, d'un ensemble de silos. Figure 1 is an external perspective view of a set of silos.

La figure 2 est une vue partielle de quatre silos et des poumons à volume variable, vus en plan vus de dessus. Figure 2 is a partial view of four silos and variable volume lungs, seen in plan seen from above.

La figure 3 est une vue de côté de l'ensemble de silos représentés dans les figures 1 et 2. FIG. 3 is a side view of the set of silos represented in FIGS. 1 and 2.

La figure 4 est une vue en plan de l'ensemble de silos représentés à la figure 1. FIG. 4 is a plan view of the set of silos shown in FIG. 1.

La figure 5 est une vue, vue de côté longitudinale, de l'ensemble de silos représentés à la figure 1. FIG. 5 is a view, seen from the longitudinal side, of the set of silos shown in FIG. 1.

La figure 1 montre un ensemble de silos 1 protégés par un toit de protection 2, de régulation thermique et de protection des eaux pluviales. A une extrémité, on peut voir les poumons 3 à volume variable qui font office de compensateur
Dans la figure 2, on voit comment sont reliés les silos 1 avec les éléments de chargement 4 et de déchargement 5.Figure 1 shows a set of silos 1 protected by a protective roof 2, thermal regulation and rainwater protection. At one end, we can see the lungs 3 with variable volume which act as compensator
In FIG. 2, we see how the silos 1 are connected with the loading 4 and unloading 5 elements.

Dans la trémie 14, sont disposés des diffuseurs de gaz 6. In the hopper 14, gas diffusers 6 are arranged.

Ces diffuseurs de gaz 6 peuvent être spécifiquement adaptés aux produits périssables. Par exemple, les orifices 7 peuvent avoir une forme et des dimensions d'ouverture qui sont fonction de la granulométrie des grains de céréales, de manière à éviter que lesdits grains bouchent les trous 7 des diffuseurs. Les diffuseurs de gaz 6 sont reliés aux lignes d'alimentation de gaz 15.These gas diffusers 6 can be specifically adapted to perishable products. For example, the orifices 7 may have a shape and opening dimensions which are a function of the particle size of the cereal grains, so as to prevent said grains from clogging the holes 7 of the diffusers. The gas diffusers 6 are connected to the gas supply lines 15.

Dans les figures 4 et 5, les lignes 4 et 5 permettent de comprendre comment s'effectuent le chargement et le déchargement automatique des silos 1. In Figures 4 and 5, lines 4 and 5 allow us to understand how automatic loading and unloading of silos 1 takes place.

Le déchargement s 'effectue à la réception et au pesage indiqués en 8. Un poste de chargement automatique 9 permet aux produits périssables 10 d'être acheminés par des chemins de roulement vers les silos 1 à remplir. Le chargement du camion 13 s'effectue par l'ouverture 11 qui se trouve sur le côté de chaque silos ; par cet orifice, on peut introduire un conduit 5 de déchargement du silo. Ce conduit 5 peut contenir un extracteur amovible à vis 12 qui est disposé dans le conduit 5, dans la pente de la trémie 14 jusque dans sa partie basse. Unloading takes place upon receipt and weighing indicated at 8. An automatic loading station 9 allows perishable products 10 to be conveyed by tracks to the silos 1 to be filled. The loading of the truck 13 is carried out through the opening 11 which is on the side of each silos; through this orifice, one can introduce a conduit 5 for unloading the silo. This conduit 5 can contain a removable screw extractor 12 which is disposed in the conduit 5, in the slope of the hopper 14 as far as its lower part.

L'étanchéité du silo est assurée par le fait que la matière constituant le silo est étanche. Dans le cas où la matière n'est pas étanche, mais légèrement poreuse comme le béton, elle est rendue étanche par un revêtement adéquat qui assure au béton et aux matériaux analogues, une étanchéité au gaz, tout en respectant les exigences sanitaires en matière de stockage de produits alimentaires. The tightness of the silo is ensured by the fact that the material constituting the silo is waterproof. In the case where the material is not waterproof, but slightly porous like concrete, it is made waterproof by an adequate coating which ensures concrete and similar materials, gas tightness, while respecting the sanitary requirements in terms of storage of food products.

Ce revêtement permet d'utiliser des silos neufs sans restriction ou des silos anciens lorsque leur état est convenable. This coating makes it possible to use new silos without restriction or old silos when their condition is suitable.

Les orifices de chargement, de déchargement et la porte d 'accès incluant un trou d ' homme comportent une obturation mécanique étanche. The loading and unloading ports and the access door including a manhole have a sealed mechanical seal.

Claims

RESELL ICAT IONS

1. A method of storing perishable products, characterized in that one uses, in combination, sealed silos (1) in a neutral controlled atmosphere and means for compensating for the differences in atmospheric pressure in said silos (1 ) storage, without loss of gas or modification of the atmosphere.

2. A method of storing perishable products in a controlled neutral atmosphere, according to claim 1, characterized in that one uses, in combination, sealed silos and means to compensate for the pressure differences of said silos (1) without loss gas, or modification of the atmosphere.

3. Storage method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that one group of sealed silos (1) which are connected to loading lines (4) in perishable products (10), supply lines (15) with neutral gas and with variable volume lungs (3) acting as a compensator for pressure differences.

4. Storage method according to any one of claims 1,2 or 3, characterized in that the variable-volume lung (3) uses a flexible balloon ballasted with a pig in its upper part in proportion to the pressures to be absorbed or restore.

5. Device for implementing the method according to any one of claims 1,2,3 or 4, characterized in that it is composed of at least one sealed silo (1) maintained in a neutral controlled atmosphere and at least one variable volume lung serving as a lung (3).

6. Device according to claim 5, characterized by the fact that the silos are supplied with neutral gas by gas conduits (15) and are connected to the variable volume lungs (3), diffusers (6) distribute the gas in the silo (1).

7. Device according to any one of claims 5 or 6, characterized in that the silo (1) has an opening (11) with sealed mechanical closure disposed on the side and which allows, by a conduit (5) unloading , to introduce a removable screw extractor (12), in the slope of the hopper (14) up to its lower part.

8. Device according to any one of claims 5,6 or 7, characterized in that, when the silo (1) is made of a porous material similar to concrete, it is covered by a gas-tight coating.

9. Device according to any one of claims 5,6 7 or 8, characterized in that the silos (1) are arranged in a group under a roof for thermal regulation and protection of rainwater (2) and that between the top of the silos (1) and said roof (2), the discharge lines for perishable products (4) and gas (15) are arranged and the variable volume lungs (3) and, on the sides, are the openings (11) for extractors (12).