FR2793005A1

FR2793005A1 - Freezing food product involves using cryogenic fluid as product moves through chamber with location(s) where surface of product in contact with product support changes

Info

Publication number: FR2793005A1
Application number: FR9905315A
Authority: FR
Inventors: Jean Pierre Germain
Original assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 1999-04-27
Filing date: 1999-04-27
Publication date: 2000-11-03

Abstract

A food product is frozen by a cryogenic fluid as it moves through a chamber. During this movement there is at least one location where the surface of the product in contact with a support is changed. An Independent claim is included for a freezing apparatus for performing as above has a conveyor for transporting products through the chamber and devices for changing the surface of the product in contact with the conveyor. Preferred Features: The conveyor passes up and down respective columns in the chamber. The chamber has pallets supporting the products. The products are flipped over when the conveyor changes direction.

Description

La présente invention est relative à un procédé et à un appareil deThe present invention relates to a method and an apparatus for

refroidissement d'un produit au moyen d'un fluide cryogénique. Elle s'applique plus particulièrement au croûtage de produits alimentaires en vue de leur tranchage, mais également à la congélation totale de produits cooling of a product by means of a cryogenic fluid. It applies more particularly to the crusting of food products with a view to slicing them, but also to the total freezing of products

alimentaires ou autres.food or other.

Le croutâge des produits alimentaires s'effectue généralement en déposant les produits sur une surface froide, qui, par contact, congèle uniquement la face inférieure du produit. La durée de contact avec la surface froide est déterminée empiriquement et est fonction de The crusting of food products is generally carried out by placing the products on a cold surface, which, by contact, freezes only the underside of the product. The duration of contact with the cold surface is determined empirically and is a function of

l'épaisseur à congeler.the thickness to be frozen.

Dans le cas de la congélation totale, l'ambiance autour du produit est régulée en température. Cette température de régulation est déterminée empiriquement et elle permet, en fonction de la vitesse de déplacement du tapis sur lequel est posé le produit, d'obtenir à la sortie In the case of total freezing, the atmosphere around the product is regulated in temperature. This regulation temperature is determined empirically and it allows, depending on the speed of movement of the mat on which the product is placed, to obtain at the outlet

du tunnel un produit congelé.from the tunnel a frozen product.

Dans tous les cas, on constate une différence de température substantielle entre les faces supérieure et inférieure des produits traités, à la sortie de l'appareil, ce qui oblige à refroidir plus que nécessaire la région inférieure des produits. De plus, dans le cas de produits croûtés, ceux-ci ne peuvent être croûtés que sur leur face inférieure, ce qui limite les performances du tranchage subséquent. L'invention a pour but d'améliorer l'homogénéité du refroidissement. A cet effet, elle a pour objet un procédé de refroidissement, notamment de croûtage, d'un produit notamment d'un produit alimentaire, au moyen d'un fluide cryogénique, du type dans lequel on fait circuler le produit à travers une enceinte de refroidissement suivant un trajet qui relie une entrée à une sortie de cette enceinte, caractérisé en ce qu'on provoque en au moins un emplacement dudit trajet un changement de la surface du produit en In all cases, there is a substantial temperature difference between the upper and lower faces of the treated products, at the outlet of the device, which makes it necessary to cool the lower region of the products more than necessary. In addition, in the case of crusted products, these can only be crusted on their underside, which limits the performance of the subsequent slicing. The invention aims to improve the homogeneity of the cooling. To this end, it relates to a process for cooling, in particular crusting, of a product, in particular of a food product, by means of a cryogenic fluid, of the type in which the product is circulated through an enclosure of cooling along a path which connects an input to an output of this enclosure, characterized in that at least one location on said path causes a change in the surface of the product in

contact avec son support.contact with his support.

La procédé suivant l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes leurs combinaisons techniquement possibles: - ledit changement comporte un basculement du produit dans le sens longitudinal dudit trajet; - ledit changement réalise un retournement du produit; - ledit retournement est obtenu au moyen d'au moins deux basculements successifs du produit dans le sens longitudinal dudit trajet; et - ledit retournement s'effectue entre un tronçon vertical ascendant et un tronçon vertical descendant dudit trajet. L'invention a également pour objet un appareil de refroidissement destiné à la mise en oeuvre du procédé définit ci-dessus. Cet appareil, du type comprenant une enceinte de refroidissement qui comporte une entrée et une sortie, et un convoyeur adapté pour transporter le produit à refroidir suivant un trajet qui s'étend de l'entrée à la sortie de l'enceinte, est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour changer la surface du produit en contact The method according to the invention may include one or more of the following characteristics, taken in isolation or according to all their technically possible combinations: - said change includes a tilting of the product in the longitudinal direction of said path; - said change involves a return of the product; - Said reversal is obtained by means of at least two successive tiltings of the product in the longitudinal direction of said path; and - said reversal takes place between an ascending vertical section and a descending vertical section of said path. The invention also relates to a cooling device for implementing the method defined above. This device, of the type comprising a cooling enclosure which has an inlet and an outlet, and a conveyor adapted to transport the product to be cooled along a path which extends from the inlet to the outlet of the enclosure, is characterized in what it includes means to change the surface of the product in contact

avec le convoyeur en au moins un emplacement dudit trajet. with the conveyor in at least one location of said path.

Dans un mode de réalisation avantageux, le convoyeur est un convoyeur, notamment sans fin, à bande munie de palettes de support du produit, et ledit trajet comporte un premier tronçon vertical ascendant et un second tronçon vertical descendant, ledit retournement étant effectué par In an advantageous embodiment, the conveyor is a conveyor, in particular an endless conveyor, with a belt provided with product support pallets, and said path comprises a first vertical ascending section and a second vertical descending section, said reversal being effected by

les palettes entre ces deux tronçons. the pallets between these two sections.

Ledit trajet peut notamment comporter un troisième Said journey may in particular include a third

tronçon horizontal entre les premier et deuxième tronçons. horizontal section between the first and second sections.

Un exemple de réalisation de l'invention va maintenant être décrit en regard des dessins annexés, sur lesquels: - la Figure 1 est une vue schématique en perspective d'un appareil de refroidissement conforme à l'invention; - la Figure 2 est une vue schématique de cet appareil en perspective et en coupe verticale suivant la ligne II-II de la Figure 1, les convoyeurs d'amenée et d'évacuation étant omis; et An embodiment of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is a schematic perspective view of a cooling device according to the invention; - Figure 2 is a schematic view of this device in perspective and in vertical section along the line II-II of Figure 1, the supply and evacuation conveyors being omitted; and

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- les Figures 3 à 8 sont des vues partielles en perspective qui illustrent le retournement d'un produit en - Figures 3 to 8 are partial perspective views which illustrate the turning of a product into

cours de refroidissement.during cooling.

L'installation représentée sur les Figures 1 et 2 est destinée au croûtage de produits alimentaires 1, représentés sur les Figures 3 à 8 sous forme de blocs parallélépipédiques. Elle est constituée essentiellement d'un appareil de refroidissement 2 de forme générale parallélépipédique, flanqué, sur une face d'entrée 3, d'un convoyeur 4 d'amenée des produits et, sur sa face opposée 5 The installation shown in Figures 1 and 2 is intended for crusting food products 1, shown in Figures 3 to 8 in the form of rectangular blocks. It essentially consists of a cooling device 2 of generally parallelepipedal shape, flanked, on an inlet face 3, of a conveyor 4 for supplying products and, on its opposite face 5

de déchargement, d'un convoyeur 6 d'évacuation des produits. unloading, a product discharge conveyor 6.

L'appareil 2 comporte une paroi extérieure thermiquement isolante percée sur la face 3 d'une ouverture d'entrée 7 et sur la face 5 d'une ouverture de sortie ou de déchargement 8: chaque ouverture est équipée d'une porte, respectivement 9, 10, qui peut être soulevée ou abaissée au moyen d'un treuil motorisé respectif 11, 12. Les ouvertures 7 et 8 ont une section de passage légèrement supérieure à la The device 2 has a thermally insulating outer wall pierced on the face 3 of an inlet opening 7 and on the face 5 of an outlet or unloading opening 8: each opening is equipped with a door, respectively 9 , 10, which can be raised or lowered by means of a respective motorized winch 11, 12. The openings 7 and 8 have a passage section slightly greater than the

section transversale des produits 1 à traiter. cross section of the products 1 to be treated.

L'appareil 2 définit une enceinte de refroidissement 13 qui contient un convoyeur à bande sans fin 14 monté sur quatre rouleaux de renvoi 15, lesquels sont disposés suivant un rectangle très allongé dans le sens vertical. Ce convoyeur comporte successivement un brin vertical ascendant 16, un tronçon horizontal supérieur 17, un brin vertical The device 2 defines a cooling enclosure 13 which contains an endless belt conveyor 14 mounted on four deflection rollers 15, which are arranged in a rectangle very elongated in the vertical direction. This conveyor successively comprises an ascending vertical strand 16, an upper horizontal section 17, a vertical strand

descendant 18 et un tronçon horizontal inférieur 19. descending 18 and a lower horizontal section 19.

Sur la face extérieure de la bande du convoyeur 14 sont fixées à intervalles réguliers des palettes Pallets are fixed to the outside of the conveyor belt 14 at regular intervals

rectangulaires 20 perpendiculaires à la surface de la bande. rectangular 20 perpendicular to the surface of the strip.

Leur écartement est légèrement supérieur à la hauteur des produits 1. Ces palettes sont ainsi horizontales le long des deux brins verticaux, verticales et dirigées vers le haut sur le tronçon supérieur 17, et verticales et dirigées vers Their spacing is slightly greater than the height of the products 1. These pallets are thus horizontal along the two vertical strands, vertical and directed upwards on the upper section 17, and vertical and directed towards

le bas sur le tronçon inférieur 19. the bottom on the lower section 19.

Une paroi verticale de fond 21 de l'appareil 2 est munie de deux rangées verticales de ventilateurs agencées pour souffler dans l'ensemble perpendiculairement à cette paroi et aux brins verticaux du convoyeur. Chaque A vertical bottom wall 21 of the device 2 is provided with two vertical rows of fans arranged to blow in the assembly perpendicular to this wall and to the vertical strands of the conveyor. Each

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ventilateur est entraîné par un moteur respectif 22 fixé sur fan is driven by a respective motor 22 fixed on

la face extérieure de la paroi 21 (Figure 1). the outer face of the wall 21 (Figure 1).

La paroi 21 est également équipée de deux rampes verticales d'injection d'un fluide cryogénique, qui peut être de l'azote liquide ou du CO2 liquide, dans l'enceinte 13. Ces rampes sont alimentées à partir d'une conduite d'alimentation commune 23 (Figure 2) reliée à une source non représentée. La paroi frontale 24 de l'appareil 2 opposée à la paroi 21 est par ailleurs équipée de rampes 25 d'envoi d'eau de nettoyage dans l'enceinte 13, tandis que la paroi supérieure 26 de l'appareil est munie d'un ventilateur 27 d'extraction de gaz froids hors de l'enceinte, ce The wall 21 is also equipped with two vertical ramps for injecting a cryogenic fluid, which may be liquid nitrogen or liquid CO2, in the enclosure 13. These ramps are supplied from a pipe of common power supply 23 (Figure 2) connected to a source not shown. The front wall 24 of the device 2 opposite the wall 21 is moreover equipped with ramps 25 for sending cleaning water into the enclosure 13, while the upper wall 26 of the device is provided with a fan 27 for extracting cold gases from the enclosure, this

ventilateur étant entraîné par un moteur 28. fan being driven by a motor 28.

Comme on le voit sur la Figure 1, le convoyeur 4 est muni, en regard de l'entrée 7 de l'appareil, d'un poussoir 29 déplaçable perpendiculairement au convoyeur et à la face 3 de l'appareil 2. De même, le convoyeur 6 est muni, en regard de la sortie 8, d'un dispositif de déchargement (non représenté) à volet rabattable adapté pour pénétrer dans cette enceinte à travers l'ouverture 8, au-dessus d'un produit 1 qui se trouve en regard de cette ouverture, venir en prise au moyen dudit volet avec la face intérieure du produit et tirer ce produit à travers l'ouverture 8 jusque sur le convoyeur 6. Un tel dispositif est décrit dans la As can be seen in FIG. 1, the conveyor 4 is provided, opposite the inlet 7 of the apparatus, with a pusher 29 movable perpendicular to the conveyor and to the face 3 of the apparatus 2. Likewise, the conveyor 6 is provided, opposite the outlet 8, with an unloading device (not shown) with a foldable flap adapted to enter this enclosure through the opening 8, above a product 1 which is located opposite this opening, engage by means of said flap with the inner face of the product and pull this product through the opening 8 as far as the conveyor 6. Such a device is described in

demande française n 98 10 965.French application no 98 10 965.

Comme représenté schématiquement en trait mixte sur la Figure 1, le convoyeur 6 est adapté pour délivrer les produits refroidis dans l'appareil 2 sur un autre convoyeur 30 qui les transporte dans un poste aval 31 de As shown schematically in phantom in Figure 1, the conveyor 6 is adapted to deliver the products cooled in the device 2 on another conveyor 30 which transports them to a downstream station 31 of

conditionnement, notamment de tranchage. packaging, including slicing.

En fonctionnement, les convoyeurs 4, 6, 14 et 30 avancent de façon synchronisée. A chaque fois qu'un alvéole, défini par les deux palettes inférieures du brin ascendant 16 du convoyeur 15, arrive en face de l'entrée 7, le treuil 11 ouvre la porte 9, et le poussoir 29 pousse un produit 1 à In operation, the conveyors 4, 6, 14 and 30 advance synchronously. Whenever a cell, defined by the two lower pallets of the ascending strand 16 of the conveyor 15, arrives opposite the entry 7, the winch 11 opens the door 9, and the pusher 29 pushes a product 1 to

travers l'entrée 7 et jusque dans l'alvéole en question. through entry 7 and into the cell in question.

Simultanément, un produit 1 ayant terminé son refroidissement se trouve en regard de la sortie 8, le Simultaneously, a product 1 having finished its cooling is located opposite the outlet 8, the

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treuil 12 ouvre la porte 10, et le dispositif de déchargement à volet précité vient saisir ce produit et le winch 12 opens door 10, and the aforementioned shutter unloading device takes hold of this product and the

tire à travers la sortie 8 jusque sur le convoyeur 6. pulls through the outlet 8 to the conveyor 6.

A partir de son entrée dans l'enceinte 13, chaque produit 1 se déplace tout d'abord dans celle-ci, comme représenté sur la Figure 3, le long du brin ascendant 16, en étant porté par une palette notée 20A, jusqu'à un rouleau de renvoi supérieur 15 (celui de gauche sur les Figures 2 et 3). Là, il est basculé de 90 par la palette 20A (Figure 4), puis il parcourt le tronçon horizontal 17 (Figures 5 à 7), puis il bascule de nouveau de 90 , de lui-même, au passage de l'autre rouleau de renvoi supérieur 15. Le produit 1 descend ensuite, le long du brin descendant 18, jusqu'en regard de la sortie 8 (Figure 8), en étant porté maintenant par la palette, notée 20B, qui précède la palette 20A précitée. Chaque produit effectue ainsi l'essentiel de son trajet de l'entrée à la sortie de l'appareil, le long de deux tronçons verticaux, et il est retourné lors de son passage du premier tronçon vertical, qui est ascendant, au second tronçon vertical, qui est descendant. Ce retournement est réalisé avec des moyens particulièrement simples et peu From its entry into the enclosure 13, each product 1 first moves therein, as shown in FIG. 3, along the ascending strand 16, being carried by a pallet denoted 20A, up to to an upper deflection roller 15 (the one on the left in Figures 2 and 3). There, it is tilted by 90 by the pallet 20A (Figure 4), then it traverses the horizontal section 17 (Figures 5 to 7), then it switches again by 90, by itself, when the other roller passes upper return 15. The product 1 then descends, along the descending strand 18, as far as the outlet 8 (Figure 8), being now carried by the pallet, denoted 20B, which precedes the abovementioned pallet 20A. Each product thus performs most of its journey from the inlet to the outlet of the device, along two vertical sections, and it is returned during its passage from the first vertical section, which is ascending, to the second vertical section , which is descending. This reversal is carried out with particularly simple and little means

agressifs pour les produits 1.aggressive for products 1.

On constate que grâce au double basculement, c'est- We see that thanks to the double tilting,

à-dire au retournement, du produit dans la région médiane de leur trajet, on obtient à la sortie de l'appareil une bonne homogénéité des températures entre les régions supérieure et that is to say when the product is turned over in the middle region of their path, good uniformity of temperatures is obtained at the outlet of the device between the upper regions and

inférieure de ces produits.lower of these products.

Ceci permet d'obtenir économiquement des produits This makes it possible to economically obtain products

croûtés sur les deux faces supérieure et inférieure. crusty on both upper and lower sides.

Dans le cas de l'utilisation de l'appareil 2 pour congeler totalement les produits, le retournement de ceux-ci In the case of the use of device 2 to completely freeze the products, turning them over

permet également de réduire le coût du refroidissement. also reduces the cost of cooling.

On comprend par ailleurs que grâce au fait que le convoyeur 14 circule en circuit fermé dans l'enceinte 13, sans jamais passer dans une région à la température ambiante, et grâce également aux ouvertures/fermetures des portes 9 et 10, le bilan frigorifique est particulièrement favorable. We also understand that thanks to the fact that the conveyor 14 circulates in a closed circuit in the enclosure 13, without ever passing through a region at ambient temperature, and also thanks to the openings / closings of the doors 9 and 10, the refrigeration balance is particularly favorable.

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En variante, comme indiqué en trait mixte sur la Figure 2, l'enceinte 13 peut être subdivisée en deux compartiments par une cloison verticale médiane 32 percée d'une ouverture supérieure et d'une ouverture inférieure, toutes deux rectangulaires, qui sont traversées avec un petit jeu par les palettes 20 au cours de leur passage sur les deux tronçons horizontaux 17 et 19. On peut ainsi régler indépendamment les paramètres de refroidissement dans chaque Alternatively, as shown in phantom in Figure 2, the enclosure 13 may be subdivided into two compartments by a vertical central partition 32 pierced with an upper opening and a lower opening, both rectangular, which are crossed with a small play by the pallets 20 during their passage on the two horizontal sections 17 and 19. It is thus possible to independently adjust the cooling parameters in each

compartiment, ce qui peut se révéler avantageux. compartment, which can be beneficial.

En variante également, dans le cas d'un appareil spécifiquement dédié au croûtage, l'apport de froid peut s'effectuer par refroidissement direct du convoyeur, par circulation de fluide cryogénique dans les palettes 20 et In a variant also, in the case of a device specifically dedicated to crusting, the supply of cold can be effected by direct cooling of the conveyor, by circulation of cryogenic fluid in the pallets 20 and

dans la bande du convoyeur.in the conveyor belt.

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Claims

RESEND CATTONS

1 - Process for cooling, in particular crusting, of a product (1), in particular of a food product, by means of a cryogenic fluid, of the type in which the product is circulated through a cooling enclosure (13 ) along a path (16, 17, 18) which connects an inlet (7) to an outlet (8) of this enclosure, characterized in that at least one location on said path causes a change in the surface of the product in

contact with its support (14).

2 - Method according to claim 1, characterized in that said change comprises a tilting of the product (1) in the longitudinal direction of said path (16, 17, 18). 3 - Method according to claim 1 or 2, characterized in that said change achieves a

product return (1).

4 - Method according to claim 3, characterized in that said reversal is obtained by means of at least two successive swings of the product (1) in the direction

longitudinal of said path (16, 17, 18).

- Method according to claim 3 or 4, characterized in that said reversal takes place between an ascending vertical section (16) and a vertical section

descending (18) from said path.

6 - Apparatus for cooling, in particular crusting, a product (1), especially a food product, by means of a cryogenic fluid, of the type comprising a cooling enclosure (13) which has an inlet (7) and an outlet (8), and a conveyor (14) adapted to transport the product to be cooled along a path (16, 17, 18) which extends from the inlet to the outlet of the enclosure, characterized in that '' it comprises means (15,) for changing the surface of the product in contact with the

conveyor in at least one location of said path.

7 - Apparatus according to claim 6, characterized in that said means (15, 20) are means for tilting the product (1) in the longitudinal direction of said path.

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8 - Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that said means (15, 20) are adapted

to turn the product over (1).

9 - Apparatus according to claim 8, characterized in that the conveyor (14) is a conveyor, in particular endless, with a belt provided with pallets (20) for supporting the product (1), and in that said path (16, 17, 18) comprises a first vertical ascending section (16) and a second vertical descending section (18), said reversal being effected

by the pallets (20) between these two sections.

- Apparatus according to claim 9, characterized in that said path comprises a third horizontal section (17) between the first and second

sections (16 ,, 18).