FR2823952A1 - Procede d'impregnation sous vide d'elements vegetaux congeles - Google Patents

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Abstract

L'invention a pour objet un procédé d'imprégnation sous vide d'éléments végétaux congelés contenant de l'air occlus, comprenant les étapes consistant à : (a) réaliser un système constitué desdits éléments végétaux à l'état congelé, immergés dans une solution d'imprégnation, ledit système étant à une pression inférieure à la pression atmosphérique; et (b) élever la pression du système ainsi constitué jusqu'à la pression atmosphérique, les températures initiales des éléments végétaux et de la solution d'imprégnation ainsi que la durée totale du procédé étant choisies de façon à ce que, pendant toute la durée de processus d'imprégnation, les éléments végétaux restent à une température inférieure à leur température de fusion commençante, et la solution d'imprégnation reste à une température supérieure à sa température de congélation. L'invention a également pour objet les éléments végétaux imprégnés obtenus selon ce procédé.

Description

latérales munies de plumes ou de billes.
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La présente invention a trait à un procédé d'imprégnation sous vide réalisé sur des éléments végétaux congelés et destiné à garantir le maintien de l'intégrité de la structure de ces éléments végétaux lors de leur décongélation eVou à améliorer les qualités organoleptiques de ces éléments végétaux et/ou à les rendre adaptés à une mise en _uvre ultérieure dans un procédé de préparation d'un produit alimentaire. Elle concerne également les éléments
végétaux imprégnés obtenus selon ce procédé.
La technique dite d'imprégnation sous vide (ou ISV) est une technique connue dans l'industrie agro-alimentaire. Cette technique, adaptable o à tout substrat poreux contenant de l'air occlus, consiste à imposer un "vide", c'est à dire une pression réduite, à un système constitué de l'aliment à imprégner et d'une solution d'imprégnation, puis à remettre ce système à
pression atmosphérique.
Ainsi, i'air initialement présent dans le substrat est au moins s partiellement éliminé lors de la mise sous vide, et est ensuite remplacé par la
solution d'imprégnation lors du retour à la pression atmosphérique.
On parvient ainsi à une imprégnation rapide mettant en ceuvre des transferts de masse de nature essentiellement hydrodynamique. En ce qui concerne les mécanismes spécifiques mis en _uvre dans la technique o d'imprégnation sous vide, on pourra se reporter notamment à l'article de Fito et
al. dans le Journal of Food Engineering, volume 22, pages 313-328 (1994).
Cette imprégnation activée constitue une alternative intéressante aux procédés d'imprégnation classiques dits "passifs", tels que le saumurage, o l'imprégnation s'opère par diffusion d'une solution d'imprégnation dans un
substrat immergé.
De fait, la technique d'imprégnation sous vide a donné lieu à diverses applications, dont la plupart concernent la stabilisation, la conservation ou l'amélioration des caractéristiques organoleptiques (goût, texture, couleur, forme...) de végétaux, et notamment de végétaux destinés à subir un traitement
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de stabilisation tel qu'un blanchiment, une appertisation, une pasteurisation, ou
une congélation.
Ainsi, Barton décrit par exemple, dans Proc American Soc/ety of Hofficultural Science 58:95 (1950), une imprégnation sous vide de tranches de fraises fraches par une solution de sucre et d'agents texturants tels que des pectines, qui permet, suite à une étape de congélation, de préserver la fermeté et la coloration des tranches de fraises lors de la décongélation. De la même façon, Main et Al. décrivent dans le Journal of Food Science, volume 51, pages 391-394 (1986), une amélioration de la fermeté de fraises Cardinal soumises à to une congélation par imprégnation sous vide des fraises fraches par le lactate de calclum. La demande de brevet FR 2 726 739 est quant à elle relative à un procédé de traitement d'une fraise par imprégnation sous vide d'une solution de gélifiant à une température de 30 à 40 C qui, lors d'une congélation ultérieure, forme une pellicule souple autour des cellules du fruit, ce qui les protège de
s l'éclatement, préservant ainsi l'aspect et le goût de la fraise frache.
Compte tenu de l'intérêt de cette technique, la plupart des paramètres entrant en jeu dans le processus d'imprégnation sous vide ont été
étudiés, de façon à optimiser le processus d'imprégnation.
Ainsi, il ressort notamment des études réalisoes que l'imprégnation o est d'autant plus efficace que la taille des pores du substrat à imprégner est importante, que la dépression imposée est poussée et que le temps de maintien sous dépression est élevé. A ce sujet, on pourra notamment se reporter aux articles de Aguilera et al. dans Elsavier Applied Science, London, page 343 (1990) ou de Barret et al. dans le Journal of Food Science, volume
s 55, pages 989-999 (1990).
Cependant, un des problèmes majeurs auquel on se heurte dans la technique d'imprégnation sous vide est la mise en _uvre de solutions
d'imprégnation concentrées.
En effet, si la technique d'imprégnation sous vide met effectivement so principalement en _uvre des processus de nature hydrodynamique, il est à
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noter qu'elle implique par ailleurs des mécanismes osmotiques et diffusionnels, et tout particuiièrement lorsqu'elle est réalisée sur des tissus végétaux. Or, ces mécanismes osmotiques, qui freinent l'imprégnation, sont d'autant plus
marqués que la concentration de la solution d'imprégnation est importante.
De plus, les solutions d'imprégnation concentrées du type des solutions de sucres présentent généralement une viscosité élevoe, qui constitue
également un frein à l'imprégnation sous vide.
De façon à surmonter cette dernière difficuité, on élève généraiement la température de ce type de solutions concentrées, ce qui a pour effet de o diminuer leur viscosité. Ainsi, Hoover et Miller ont par exemple établi dans le Journal of Food Science, volume 40, pages 698-700 (197,), qu'une imprégnation de quartiers de pommes par des solutions concentrées de sucre, est d'autant plus efficace que la température de la solution est élevée. Le point d'ébullition de la solution concentrée est décrite comme une limite à
s l'amélioration du dogré d'imprégnation des pommes.
De ce fait, il est à noter que, dans le cas de végétaux destinés à être soumis à une étape de congélation, I'imprégnation sous vide est généralement
conduite sur le végétal frais, avant l'étape de congélation.
Par ailleurs, il est à noter qu'au niveau industriel les végétaux sont o souvent disponibles à l'état congelé ou surgelé. Lorsqu'on désire effectuer une imprégnation de tels végétaux, par exemple par des solutions d'additifs destinées à les adapter à un traitement ultérieur, le procédé d'imprégnation passe donc généralement par une décongélation préalable de ces végétaux, ce qui mène souvent à une imprégnation médiocre, notamment du fait de la
s fragilité de la structure des végétaux décongelés obtenus.
Or, de façon surprenante, il a maintenant été découvert que, en pa rticulier dans le cas de solutions d'imprég nation concentrées, I'imprégnation sous vide peut étre avantageusement réalisée sur des éléments végétaux à l'état congelé, dans la mesure o ces éléments végétaux restent à l'état
o congelé pendant toute la durée du processus d'imprégnation sous vide.
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En effet, les travaux des inventeurs ont permis de mettre en évidence que, même si la viscosité des solutions concentrées est alors plus élevée qu'à haute température, il s'avère que la congélation favorise en contrepartie ie maintien d'une structure suffisamment ferme pendant l'opération d'imprégnation sous vide pour permettre de s'affranchir des phénomènes diffusionnels et osmotiques qui s'opposent généralement à une imprégnation optimale, ce qui conduit globalement à une amélioration inattendue du
processus d'imprégnation.
Sur la base de cette découverte, un des buts de la présente o invention est de fournir un procédé d'imprégnation sous vide spécifiquement adapté à une mise en _uvre d'éléments végétaux à l'état congelé ou surgelé
tels qu'ils sont le plus souvent disponibles dans l'industrie agroalimentaire.
Un autre but de l'invention est de fournir un procédé d'imprégnation sous vide capable de mettre en _uvre des solutions d'imprégnation de concentration plus importantes que celles mises en _uvre dans les techniques
d'imprégnation sous vide usuelles.
L'invention a également pour but de fournir des éléments végétaux congelés imprégnés présentant, lors de leur décongélation, des qualités organoleptiques (goût, texture, couleur) supérieures à celles de végétaux
décongelés non imprégnés.
Un dernier but de l'invention est de fournir des éléments végétaux congelés imprégnés particulièrement adaptés à des étapes de traitement ultérieures tels qu'une cuisson, un confisage, un séchage, ou une incorporation
à u n produ it al imentaire tel qu'u ne sauce.
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Ainsi, selon un premier aspect, la présente invention a pour objet un procédé d'imprégnation sous vide d'éléments végétaux congelés contenant de l'air occlus, comprenant les étapes consistant à: (a) réaliser un système constitué desdits éléments végétaux à l'état s congelé, immergés dans une solution d'imprégnation, ledit système étant à une pression inférieure à la pression atmosphérique; et (b) élever la pression du système ainsi constitué jusqu'à la pression atmosphérique, les températures initiales des éléments végétaux et de la solution o d'imprégnation ainsi que la durée totale du procédé étant choisies de façon à ce que, pendant toute la durée du procédé d'irnprégnation, les éléments végétaux restent à une température inférieure à leur température de fusion commençante, et la solution d'imprégnation reste à une température supérieure
à sa température de congélation.
Par "élément végétal" au sens de l'invention, on entend tout ou partie constitutive d'une plante ou d'un champignon, notamment un fruit, un léqume, une écorce, un bulbe, une tige, ou une feuille, cette partie constitutive pouvant
éventuellement être réduite en fragments.
Ainsi, de façon avantageuse, les éléments végétaux congelés mis en _uvre dans le procédé de 1'invention sont des fruits, des écorces de fruit, des légumes ou des herbes aromatiques, entiers ou réduits en fragments, et ayant généralement été soumis à une étape préalable de surgélation. En particulier, il est à souligner que le procédé de l'invention peut notamment être mis en _uvre sur des fruits relativement sensibles aux opérations de congélation tels que les
fraises ou les framboises.
Les éléments végétaux congelés mis en _uvre selon l'invention sont
par ailleurs caractérisés par leur température de congélation commençante.
Par"température de congélation commençante", on entend, au sens de l'invention, la température seuil à laquelle commence la formation des
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premiers cristaux de glace dans un élément végétal lors d'une étape de congélation. Expérimentalement, cette température peut être déterminée en mesurant, lors de la congélation du végétal, I'évolution de la température du végétal au cours du temps. La température de congélation commençante du végétal correspond en effet généralement, expérimentalement, à un point de changement net de la pente de la courbe d'évolution de la température au
cours du temps.
En règle générale, la plupart des éléments végétaux à l'état congelé susceptibles d'être mis en _uvre selon l'invention possèdent une température o de congélation commençante comprise entre -4 C et 0 C, et le plus souvent comprise entre -3 C et -0,5 C. Ainsi, la fraise possède par exemple une température de congélation commençante de l'ordre de 1 2 C La "température de fusion commençante" des éléments végétaux, correspond quant à elle, au sens de 1'invention' à la température seuil à laquelle commence la fonte de l'eau cristallisée dans l'élément végétal lors de la décongélation. Cette température s'écarte généralement de quelques degrés par valeur inférieure de la température de congélation commençante mesurée lors du processus de congélation. Toutefois, dans le cas général, on peut considérer que les éléments végétaux demeurent à 1'état congelé pendant le processus d'imprégnation sous vide si leur température reste inférieure de quelques degrés à cette température de congélation commençante déterminée expérimentalement. Avantageusement, le procédé d'imprégnation sous vide de l'invention est de ce fait généralement conduit de telle façon que la température des éléments végétaux congelés reste inférieure d'au moins 2 C, de préférence d'au moins 3 C, et avantageusement d'au moins 5 C, à la température de congélation commençante déterminée expérimentalement lors de la phase de congélation. Le terme "solution d'imprégnation", au sens de l'invention, désigne o quant à lui une solution, ou une dispersion, réalisée en milieu aqueux et/ou alcoolique, et comprenant au moins un constituant dissous ou dispersé destiné
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à assurer une conservation ou une amélioration des qualités organoleptiques des végétaux congelés mis en _uvre, ou à rendre lesdits éléments végétaux particulièrement adaptés à une étape de traitement ultérieur de type cuisson,
confisage, séchage ou incorporation à un produit alimentaire.
Ainsi, la solution d'imprégnation utilisé selon le procédé de l'invention peut notamment être une solution ou une dispersion aqueuse ou hydroalcoolique comprenant un ou plusieurs agents dépresseurs de l'activité de l'eau tels que le chlorure de sodium eVou un sucre de type saccharose, un ou plusieurs agent(s) texturant(s) tel(s) que l'amidon, la pectine, la celluiose, le o chlorure de calcium, les alginates, les carraghénanes, la gomme xanthane, la farine de caroube, ou le guar, un ou plusieurs agent(s) conservateur(s) tel(s) que l'acide ascorbique, I'acide citrique, I'acide sorbique ou les sels de ces acides, un ou plusieurs agent(s) exhausteur(s) de goût, un ou plusieurs éduicorant(s), polyol(s), polysaccharide(s), arôme(s) ou colorant(s), un ou plusieurs gélifiant(s), ou épaississant(s) eVou une ou plusieurs autre(s) substance(s) fonctionnelle(s) telles que des enzymes ou des additifs, en des concentrations suffisantes pour assurer l'effet ultérieurement désiré sur les
qualités des éléments végétaux issus de l'imprégnation sous vide.
Par ailleurs, quelle que soit la nature exacte de la solution o d'imprégnation utilisée, cette solution possède avantageusement une température de congélation faible, généralement comprise entre -20 C et 2 C, de préférence inférieure à -5 C, et de façon particulièrement préférée
inférieure à -10 C.
En effet, de façon à ce que le processus d'imprégnation sous vide s'opère de façon optimale, la solution d'imprégnation doit spécifiquement rester à l'état liquide lorsqu'elle est mise en contact avec les éléments végétaux congelés utilisés, sans mener par ailleurs à une décongélation de ces éléments végétaux. En fonction notamment de la température de fusion commençante so des éléments congelés utilisés, et de la température initiale de mise en _uvre
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de ces éléments végétaux, la température initiale de la solution d'imprégnation
utilisée peut varier en une assez large mesure.
Toutefois, dans la plupart des cas, la température initiale des éléments végétaux congelés mis en _uvre est généralement comprise entre -20 C et 3 C, avantageusement à entre -15 C et -5 C, et de préférence entre
-10 C et-5 C.
Quelle que soit la valeur de cette température initiale, les éléments végétaux mis en _uvre sont généralement portés à cette température soit par un procédé de congélation directe, consistant à abaisser leur température o jusqu'à la température souhaitée, soit, de façon plus avantageuse, par un procédé de type surgélation, consistant à abaisser leur température jusqu'à une valeur généralement inférieure à -18 C, puis à étever progressivement leur température jusqu'à la température désirce. Ce second mode de mise en _uvre présente en effet l'avantage de mener à la congélation d'une plus
s grande proportion de l'eau contenue dans les éléments végétaux utilisés.
La température initiale de la solution d'imprégnation est quant à elle généralement comprise entre -20 C et +1 0 C, avantageusement entre
-15 C et 0 C, et de façon préférentielle entre -10 C et -5 C.
Par conséquent, la solution d'imprégnation mise en _uvre selon le o procédé de l'invention est de préférence une solution aqueuse ou hydroalcoolique concentrée. Avantageusement, il s'agit d'une solution aqueuse comprenant du chlorure de sodium, en une teneur initiale généralement comprise entre 5 et 23 % en masse, et de façon préférentielle en une teneur supérieure à 10 % en masse, ou dune solution aqueuse comprenant au moins s un sucre tel que le saccharose, en une teneur initiale généralement comprise entre 40 et 60 % en masse, et de préférence en une teneur supérieure à 50 % en masse. En effet, ces solutions présentent notamment l'avantage de posséder des températures de congélation très faibles. Ainsi une solution aqueuse de NaCI à 23 % en masse présente par exemple une température de so congélation de -20,6 C
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Toutefois, il est à noter qu'en fonction des agents spécifiquement présents dans la solution d'imprégnation, les concentrations mises en _uvre peuvent être limitées par la viscosité de la solution obtenue. En effet, une viscosité trop importante de la solution constitue généralement un frein au processus d'imprégnation. Ainsi, la viscosité de la solution d'imprégnation mise en _uvre est notamment à déterminer en fonction de la nature exacte de la structure des éléments végétaux mis en _uvre. Dans le cas de l'imprégnation de végétaux de type fraises congelées, par exemple, la viscosité de la solution mise en o _uvre est de préférence inférieure à 5 Pa.s. Dans le cas de l'imprégnation de végétaux de type-pommes congelées, la viscosité est avantageusement inférieure à 10 Pa.s. Cela étant, en fonction de la nature exacte du végétal à imprégner, la valeur de la viscosité des solutions mises en _uvre peut, même, dans certains cas, être supérieure à 20 Pa.s sans affecter de façon trop
importante 1'efficacité du procédé d'imprégnation.
De façon générale, toute solution ou dispersion d'un agent susceptible d'assurer une conservation ou une amélioration des qualités organoleptiques des éléments végétaux, ou susceptible de les rendre adaptés à un traitement ultérieur, peut toutefois être utilisée à titre de liquide o d'imprégnation, dans la mesure o sa viscosité et point de congélation sont telles que ladite solution peut être mise en _uvre à une température suffisamment faible pour que le procédé d'imprégnation puisse être réalisé de façon effective, et sans mener ni à la congélation de la solution, ni à la
décongélation des éléments végétaux mis en _uvre.
En effet, le procédé de l'invention est spécifiquement conduit de façon à ce que les éléments végétaux restent à une température inférieure à leur température de fusion commençante, et la solution d'imprégnation reste à une température supérieure à sa température de congélation pendant tout le
processus d'imprégnation.
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Il est à noter que, de façon à satisfaire cette condition essentielle du procédé de l'invention, trois paramètres sont notamment à adapter; à savoir: (i) la température initiale des éléments végétaux congelés; (ii) la température initiale de la solution d'imprégnation; et (iii) la durée totale de la mise en contact des éléments végétaux et
de la solution d'imprégnation.
Cependant, une fois la nature des éléments végétaux et de la solution d'imprégnation fixée, les seules conditions absolues imposées à ces trois paramètres sont que la température initiale des éléments végétaux to congelés est spécifiquement inférieure à leur température de fusion commen,cante, et que la température initiale de la solution d'imprégnation est
spécifiquement supérieure à sa température de congélation.
Hormis ces deux conditions nécessaires, les trois paramètres (i), (ii)
et (iii) peuvent varier en une assez large mesure.
il faut toutefois souligner que ces trois paramètres ne peuvent
généralement pas être choisis de façon indépendante.
Ainsi, on conçoit par exemple que plus la température initiale des éléments végétaux sera proche de leur température de fusion commençonte, et plus la durée totale du procédé devra être réduite, et ce d'autant plus que la température de la solution d'imprégnation sera supérieure à ladite température
de fusion commençante.
De la même façon, plus la température initiale de la solution est proche de sa température de congélation, et plus la durée du processus d'imprégnation doit être réduite, et ce d'autant plus que la température des
s élément végétaux congelés est inférieure à cette température de congélation.
Un choix précis de la durée totale du processus d'imprégnation mis en _uvre est particulièrement déterminant lorsque la température de congélation de la solution d'imprégnation est supérieure à la température de
fusion commençante des éléments végétaux utilisés.
En effet, la température initiale de la solution d'imprégnation est alors spécifiquement supérieure à la température initiale des éléments végétaux congelés, et le système (solution + végétaux) évolue alors inévitablement vers une température d'équilibre inférieure à la température de congélation de la solution d'imprégnation eVou supérieure à la température de fusion
commençante des éléments végétaux mis en _uvre.
Par ailleurs, méme dans le cas o la température de congélation de o la solution d'imprégnation est spécifiquement inférieure à la température de fusion commençante des éléments végétaux congelés, il est à noter qu'on peut par exemple choisir une température initiale de la solution d'imprégnation supérieure à la température de fusion commençante des éléments végétaux congelés. En effet, il est souvent intéressant de travailler à une température suffisamment élevée pour limiter les phénomènes de viscosité. Dans ce cas, il est alors également nécessaire de limiter la durée totale du processus d'imprégnation de façon à ce que la température des éléments vépétaux ne
dépasse pas leur température de fusion commençante.
De plus, une durée totale minimale du processus d'imprégnation est o également à déterminer de façon à ce que les processus mis en _uvre dans l'imprégnation sous vide disposent du temps nécessaire pour se réaliser de
façon optimale.
De ce fait, de façon générale, et quelle que soit la nature exacte de la solution d'imprégnation et des éléments végétaux mis en _uvre, la durée totale du procédé d'imprégnation sous vide de l'invention est généralement comprise entre 2 minutes et 30 minutes. Avantageusement cette durée totale d'imprégnation est inférieure à 10 minutes, et de préférence inférieure à 5 minutes. Par ailleurs, de façon à augmenter l'inertie thermique du système, et o donc à ralentir l'évolution des températures de la solution d'imprégnation et des éléments végétaux congelés, on a tout intérêt à limiter les échanges thermiques entre les éléments végétaux congelés et la solution d'imprégnation. Ainsi, le processus d'imprégnation, relativement rapide, peut avoir lieu avant que les températures n'évoluent en-deçà de la température de congélation de la s solution ou au-delà de la température de fusion commençante des éléments végétaux. Ainsi, notamment de façon à limiter les échanges thermiques au sein du système (éléments végétaux + solution d'imprégnation), le rapport de la masse totale des éléments végétaux mis en _uvre sur la masse de la solution o d'imprégnation est généralement compris entre 5 % et 120 %, et de préférence
entre 60 % et 100 %.
La surface d'échange offerte à l'interface végétaux/solution est quant à elle généralement comprise entre 1 et 10 cm2 par gramme d'éléments
végétaux mis en _uvre, et avantageusement entre 2 et 7 cm2 par gramme.
Par ailleurs, le procédé est généralement conduit avec une température extérieure comprise entre -20 C et +25 C, cette température étant
avantageusement située entre -1 0 C et +1 0 C.
L'étape (a) du procédé de l'invention consiste spécifiquement à obtenir des éléments végétaux à l'état congelé immergés dans un liquide o d'imprégnation, sous une pression inférieure à la pression atmosphérique, de façon à ce que, lors de l'élévation de la pression réalisée lors de l'étape (b) ultérieure, le liquide d'imprégnation entourant les éléments végétaux congelés
soit entrané à l'intérieur des pores par la surpression extérieure ainsi induite.
De ce fait, la pression réduite à laquelle est réalisée le système constitué des éléments végétaux immergés dans la solution est de façon générale, inférieure à 0,5.105 Pa, (0,5 bar) et, de préférence, inférieure à
0,3.105 Pa (0,3 bar).
De façon avantageuse mais non limitative, la réalisation de ce
système peut être effectuée selon deux modes de réalisation préférentiels.
Ainsi, selon une première variante préférentielle, I'étape (a) du procédé comprend les étapes consistant à: (a) immerger sous pression atmosphérique les éléments végétaux congelés dans la solution d'imprégnation; et (a2) imposer une pression P inférieure à la pression atmosphérique au système (éléments végétaux + solution d'imprégnation) obtenu dans l'étape (a) Dans cette première variante, le volume de l'air contenu dans les pores des éléments végétaux augmente compte tenu de la dépression rénlisée o dans l'étape (a2). De ce fait, une partie de l'air occlus est chassé des pores des éléments végétaux. Lors du retour à la pression atmosphérique réalisée lors de l'étape (b) ultérieure, cet air occlus chassé des pores des éléments végétaux est remplacé par la solution d'imprégnation. Ce phénomène est beaucoup plus prononcé dans le cas d'éléments végétaux congelés qu'il ne le serait dans le cas de végétaux frais, ou plus encore, dans le cas d'éléments vépétaux décongelés, dans la mesure o la structure des pores des éléments végétaux est figée par la congélation, ce qui évite son expansion lors de la dépression, et sa contraction lors de l'étape (b) ultérieure de remise à la pression
atmosphérique, qui limiteraient le départ d'air observé.
Néanmoins, il est à noter que, du fait de la faible taille des pores généralement contenus dans les éléments végétaux utilisés et de la viscosité généralement importante des solutions préférentiellement concentrées mises en _uvre, ce phénomène de départ d'une partie de l'air occlus peut étre retardé
ou contrarié, notamment par des phénomènes de capillarité.
De fa,con à s'affranchir au maximum de ces phénomènes nuisant à une imprégnation optimale, la dépression imposée au système lors de l'étape (a2) doit correspondre à un "vide" suffisant pour provoquer ie départ d'au moins
une partie de l'air occlus.
De ce fait, la pression P imposée au système lors de l'étape (a2) de o cette première variante est généralement inférieure à 0,5.105 Pa (0, 5 bar),
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avantageusement inférieure à 0,3.105 Pa, et de façon particulièrement préférentielle inférieure à 0,1.105 Pa. Toutefois, la valeur de cette pression est naturellement à adapter en fonction de la nature exacte des pores présents dans des éléments végétaux mis en _uvre et de la viscosité du liquide
s d'imprégnation utilisé à la température o il est mis en oeuvre.
Par ailleurs, de façon à assurer un départ optimal de l'air occlus lors del'étape (a2), le système (éléments végétaux + solution d'imprégnation) est généralement porté à la pression P de façon relativement rapide, c'est à dire généralement en une durce inférieure à 5 minutes, et avantageusement
o inférieure à une minute.
De plus, selon cette première variante, le système (éléments végétaux + solution d'imprégnation) peut être maintenu à la pression P pendant une durée suffisamment importante pour que le départ de l'air occlus ait le
temps de se réaliser.
s Compte tenu de la nature exacte des éléments végétaux mis en _uvre et de la viscosité du liquide d'imprégnation utilisé, le temps de maintien sous dépression est alors généralement compris entre 15 secondes et minutes. De préférence cette durce est inférieure à 3 minutes, notamment de
façon à limiter les échanges thermiques.
o Selon une seconde variante préférentielle, i'étape (a) du procédé comprend les étapes consistant à: (a') porter les éléments végétaux congelés à une pression P' inférieure à la pression atmosphérique; et (a'2) réaliser sous cette pression réduite l'apport de la solution
d'imprégnation de façon à immerger les éléments végétaux congelés.
Dans cette seconde variante, la pression de l'air présent dans les pores des éléments végétaux congelés mis en _uvre est réduite dors de l'étape (a'). L'apport du liquide d'imprégnation lors de l'étape (a'2) mène donc à
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la formation d'un système constitué d'éléments immergés possédant une pression d'air occlus réduite. Lors de l'étape (b) ultérieure de remise sous pression atmosphérique, I'air occlus se contracte du fait de la surpression induite, ce qui a pour effet de faire pénétrer le liquide d'imprégnation dans les pores. Il est à noter que, de la même façon que dans le cas de la première variante, ces phénomènes sont particulièrement accentués par rapport aux phénomènes observés sur des végétaux frais ou décongelés, compte tenu du fait que la structure des éléments végétaux est figée par la congélation, ce qui o s'oppose notamment à une déformation des pores lors des étapes de dépression et de remise à la pression atmosphérique qui serait particulièrement
marquée dans le cas d'éléments végétaux décongelés.
Selon cette seconde variante, la pression P' imposée dans l'étape (a',), est généralement inférieure à 0,5.105 Pa (0,5 bar), de préférence inférieure à 0,3.105 Pa (0,3 bar), et de façon particulièrement préférentielle inférieure à 0,1.105 Pa (0,1 bar). Les éléments végétaux congelés sont par ailleurs généralement portés de la pression atmosphérique à la pression P' de façon relativement rapide, c'est-à-dire, en général, en une durée inférieure à 5
minutes, et de préférence inférieure à une minute.
De plus, selon cette seconde variante, de façon à ce que la diminution de la pression de l'air occlus contenu dans les éléments végétaux s'opère de façon optimale, les éléments végétaux congelés sont généralement maintenus sous la pression P' pendant une durée supérieure ou égale à secondes et de préférence supérieure ou égale à 1 minute avant I'introduction de la solution d'imprégnation de l'étape (a'2). En effet, il est préférable, dans cette variante, de laisser les phénomènes de diffusion gazeuse s'opérer de façon à ce que la pression de l'air occlus ait le temps nocessaire de
s'équilibrer avec la pression P' imposée.
L'étape (a'2) d'apport de la solution d'imprég nation est qu ant à el le o généralement conduite par une aspiration de la solution d'imprégnation réalisoe
16 2823952
à l'aide de la dépression créée lors de l'étape (a'), la dépression étant maintenue pendant cette étape d'apport de la solution. Le temps d'admission de la solution d'imprégnation de l'étape (a'2) est alors généralement compris entre secondes et 5 minutes. Avantageusement ce temps d'admission est inférieur
s à 2 minutes, et de préférence inférieur à une minute.
Quelle que soit la nature exacte de l'étape (a) mise en _uvre, cette étape conduit spécifiquement à l'obtention d'un système constitué d'éléments végétaux congelés immergés dans la solution d'imprégnation et possédant une
pression d'air occlus inférieure à la pression atmosphérique.
o De façon avantageuse, et quel que soit son mode d'obtention, le système obtenu à l'issue de l'étape (a) peut être maintenu sous pression réduite, le cas échéant pendant une durée allant de 15 secondes à minutes, cette durce étant, dans ce cas, de préférence inférieure à
3 minutes.
Les conditions de mise en _uvre de l'étape (b) d'élévation de la pression du système de la pression réduite jusqu'à la pression atmosphérique jouent un rôle important dans l'efficacité de l'imprégnation effectuée. En effet, c'est essentiellement au cours de cette étape que l'imprégnation des pores est réalisée. o Ainsi, un paramètre à ma^'triser est notamment la durée de la montée en pression. Cette durée est naturellement à adapter en fonction de la taille des pores des éléments végétaux utilisés et de la viscosité de la solution d'imprégnation. Toutefois, de façon générale, on préfère que la durée de la montée en pression, de la pression réduite de l'étape (a) jusqu'à la pression s atmosphérique, réalisée dans l'étape (b) soit comprise entre 5 secondes et 3 minutes. De façon avantageuse, ce temps de montée en pression est
inférieur à 1 minute, et de préférence inférieur à 30 secondes.
Selon une variante du procédé de l'invention, cette montée en pression de l'étape (b), de la pression réduite de l'étape (a) jusqu'à la pression i7 2823952 atmosphérique, peut s'effectuer par paliers, avec, le cas échéant, généralement
un ou deux paliers de pression intermédiaires.
Dans ce cas, la durée de montée en pression d'une valeur de pression à la valeur de pression supérieure est généralement comprise entre 5 secondes et 15 secondes, avec un temps de maintien sous la pression intermédiaire généralement compris entre 10 secondes et 1 minute, et de préférence entre 15 secondes et 30 secondes. Le temps global de montée en pression de la pression réduite initiale à la pression atmosphérique est alors
avantageusement compris entre 30 secondes et 3 minutes.
o Quel que soit le mode de montée en pression réalisé, les éléments végétaux, une fois à la pression atmosphérique, peuvent éventuellement être laissés sous immersion, le cas échéant pendant une durée généralement comprise entre 15 secondes et 5 minutes, cette durée étant de préférence
inférieure à 3 minutes, et avantageusement inférieure à une minute.
Avantageusement, les éléments végétaux sont cependant retirés immédiatement de la solution d'imprégnation, notamment par drainage,
filtration, ou par tout autre moyen connu de l'état de la technique.
Selon une dernière variante du procédé de l'invention, de façon à améliorer encore la qualité de l'imprégnation, le système constitué des o éléments végétaux imprégnés immergés dans la solution d'imprégnation obtenu à l'issu de l'étape (b) peut, dans certains cas, être soumis à un ou plusieurs cycles ultérieurs de mise sous pression réduite et de retour à la pression atmosphérique. Dans ce cas, les pressions rébuites imposées lors de chaque cycle sont généralement inférieures à 0,5.105 Pa, et de préférence inférieures à 0,3.105 Pa, et le nombre de cycles postérieurs à l'étape (b) est
avantageusement inférieur à 5, et, généralement de l'ordre de 2 ou 3.
En effet, il est à souligner que, selon cette variante particulière du procédé, dite "par vide puisé", il est généralement nécessaire de limiter la durée totale des cycles de mise sous dépression et retour à la pression atmosphérique, notamment de façon à limiter les échanges thermiques entre la
solution d'imprégnation et les éléments végétaux congelés.
A ce propos, il est d'ailleurs à noter que la durée de mise sous dépression lors de chacun des cycles est généralement inférieure à une minute, et avantageusement de 1'ordre de 30 secondes. La durée de maintien sous dépression lors de chacun des cycles est quant à elle généralement comprise entre 10 secondes et
2 minutes, cette durée étant de préférence inférieure à une minute.
La durée de la remise à pression atmosphérique est quant à elle o généralement comprise, pour chacun des cycles, entre 10 secondes et
2 minutes, et est de préférence inférieure à une minute.
De façon plus générale, dans le cadre de la mise en _uvre du procédé dit "par vide puisé", la durée totale du processus d'imprégnation, du début de l'étape (a) à la fin du dernier cycle du procédé, est généralement s comprise entre 2 minutes et 10 minutes, cette durée étant de préférence inférieure à 5 minutes. Par ailleurs, les éléments végétaux imprégnés sont généralement retirés immédiatement de la solution d'imprégnation à l'issu du
dernier cycle.
Selon un second aspect, la présente invention a également pour
o objet les éléments vépétaux imprégnés obtenus selon le procédé de l'invention.
Spécifiquement, les végétaux imprégnés obtenus à l'issu du procédé de l'invention sont obtenus à l'état congelé. Cependant, ils peuvent, dans certains cas, possader une température finale très proche de leur température de fusion commençante. Quoi qu'il en soit, ils présentent généralement lors de s leur décongélation ultérieure et/ou de leur incorporation dans une préparation alimentaire des qualités accrues comparativement à celles d'éléments végétaux témoins soumis à la même étape de congélation, mais non soumis au procédé d'imprégnation.
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Ainsi, le procédé d'imprégnation peut notamment permettre une conservation, lors de la décongélation, de la texture, de l'aspect, de la forme, de la couleur ou du goût qu'avait l'élément végétal avant la congélation, par
exemple par imprégnation d'agents texturants ou d'agents conservateurs.
s Selon une autre variante, les éléments végétaux de l'invention peuvent également posséder des caractéristiques organoleptiques accrues par
rapport aux éléments vépétaux initialement mis en _uvre.
Ainsi, le procédé de l'invention permet par exemple d'améliorer le goût ou l'aspect des éléments végétaux congelés, notamment par une o imprégnation quantitative d'un sucre, tel que le saccharose, ou encore par
imprégnation de chlorure de sodium.
Ainsi, le procédé d'imprégnation sous vide de l'invention permet par exemple d'obtenir des éléments végétaux issus d'une imprégnation par une solution d'un sucre et présentant un taux de sursucrage, exprimé par le rapport de la masse de sucre introduite sur la masse initiale des éléments végétaux,
supérieur à 5 %, avantageusement supérieur à 10 %, voire à 20 %.
Le procédé de l'invention permet également d'obtenir des éléments végétaux issus d'une imprégnation par une solution de NaCI et présentant un taux de sursalage, exprimé par le rapport de la masse de NaCI introduite sur la masse initiale des éléments végétaux supérieur à 2 %, avantageusement supérieur à 4 /0, voire à 7 % De façon plus générale, le procédé d'imprégnation sous vide de l'invention permet également d'introduire des quantités importantes de solutions d'imprégnation au sein des éléments végétaux mis en _uvre. Ainsi, par la mise en _uvre d'éléments végétaux à l'état congelé dont la structure est figée au cours de l'imprégnation, le procédé de l'invention permet d'obtenir, dans le cas général, un gain relatif en masse des éléments végétaux, exprimé par le rapport a la différence observée entre la masse finale et la masse initiale des éléments végétaux rapportée à ia masse initiale, généralement supérieur à 2 %, voire à
o 15 %, et même dans certains cas supérieur à 30 %.
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Cette propriété peut par exemple être mise à profit pour imprégner de façon quantitative des éléments végétaux avec une solution comprenant des agents fonctionnels tels que des agents conservateurs, colorants, ou texturants, ou encore des agents susceptibles de rendre les éléments végétaux adaptés à s un traitement ultérieur tel qu'une cuisson, un confisage, un séchage ou une
incorporation à une préparation culinaire.
Ainsi, les éléments végétaux imprégnés obtenus selon l'invention peuvent notamment comprendre un ou plusieurs agents dépresseurs de l'activité de l'eau tels que le chlorure de sodium eVou un sucre de type o saccharose, un ou plusieurs agent(s) texturant(s), un ou plusieurs agent(s) conservateur(s), un ou plusieurs agent(s) exhausteur(s) de goût, un ou plusieurs ébuicorant(s), polyol(s), polysaccharide(s), arôme(s) ou colorant(s), un ou plusieurs gélifiant(s), ou épaississant(s) et/ou une à plusieurs autres
substances fonctionnelles telles que des enzymes ou des additifs.
En fonction de leur température d'obtention, les éléments végétaux issus du procédé d'imprégnation de l'invention peuvent être soit conservés à l'état congelé pour une utiiisation différée, notamment dans un procédé de préparation d'un produit alimentaire, à l'état congelé ou décongelé, soit, comme c'est le plus souvent le cas, être immédiatement décongelés ou mis en _uvre dans un procédé de préparation d'un produit alimentaire, à 1'état congelé ou décongelé. Les caractéristiques et avantages de la présente invention appara^tront encore plus nettement au vu des exemples particuliers de mise en
_uvre exposés ci-après.
Exemple 1: imprégnation sous vide de feuilles d'estragon à l'état congelé E)es feuilles d'estragon fraches ont été soumises à une congélation à -1 8 C pendant une durée de 24 heures. La température de congélation commençante des feuilles d'estragon congelées ainsi obtenues est de l'ordre s de-0,5 C. Suite à cette congélation, 3,04 g de feuilles à l'état congelé et à la température initiale de -18 C ont été placoes sur une feuille d'aluminium dans
un bécher placé dans une cloche à vide à une température de 5 C.
Les feuilles ont alors été portées de la pression atmosphérique à une o pression de 7 kPa (0,07 bar), soit à une pression relative de -0,93 bar par rapport à la pression atmosphérique, en une durée de 45 secondes. Les feuilles d'estragon congelées ont été maintenues sous cette pression réduite pendant
une minute.
Une masse de 100 g d'une solution aqueuse de chlorure de sodium s ayant une teneur de 20 % en masse en chlorure de sodium et une température initiale de -6 C a alors été apportée par aspiration de façon à immerger les feuilles d'estragon maintenues sous dépression. Cette aspiration, réalisse du fait de la dépression imposée, a été effectuée à l'aide d'un tuyau de section interne égale à 4 mm reliant le bécher à un récipient externe contenant la
solution, en une durée de 30 secondes.
A l'issu de cette étape d'immersion, la pression du système a été élevoe progressivement de la pression réduite jusqu'à la pression
atmosphérique en une durée de 30 secondes.
Les feuilles d'estragon, toujours à l'état congelé, ont alors été immédiatement retirées de la solution d'imprégnation par drainage sur le papier
d'aluminium et pesées.
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La masse finale des feuilles imprégnées ainsi obtenues a été mesurée égale à 4,24 g, ce qui correspond à un gain en masse (correspondant
à la différence de masse observoe rapportée à la masse initiale) de 39,5 %.
Les feuilles d'estragons imprégnées par la solution de NaCI s dégagent plus d'arôme lors de leur mise en _uvre ultérieure, ce qui peut
notamment s'expiiquer par le rôle exhausteur de goût du sel.
Par ailleurs, lors d'une décongélation à une température de 20 C, le brunissement des feuilles observé dans le cas de feuilles soumises à la même étape de congélation mais non imprégnées au bout de 5 minutes n'est observé
o avec les feuilles imprégnces qu'au bout d'une durée de 3 heures.
Exemple 2: imprégnation sous vide d'écorces d'oranges Des écorces d'oranges ont été soumises à une congélation à -18 C pendant une durce de 24 heures. La température de congélation commençante des écorces congelées ainsi obtenues est de -1,5 C Suite à cette congélation, les écorces à l'état congelé et à la température initiale de -18 C ont été placées sur une feuille d'aluminium dans
un bécher placé dans une cloche à vide à une température de 5 C.
Les écorces ont alors été portées de la pression atmosphérique à une pression de 7 kPa (0,07 bar), soit à une pression relative de -0,93 bar par
rapport à la pression atmosphérique, en une durée de 45 secondes.
Les écorces congelées ont été maintenues sous pression rébuite
durant une minute.
Une masse de 400 g d'une solution aqueuse de saccharose a alors été apportée par aspiration selon le même procédé que dans l'exemple 1, en une durée de une minute, de façon à immerger les écorces d'oranges
maintenues sous dépression.
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La pression du système a ensuite été élevée progressivement de la pression réduite jusqu'à la pression atmosphérique en une durée de
secondes.
Les écorces d'oranges, toujours à l'état congelé, ont alors été immédiatement retirces de la solution d'imprégnation par drainage sur le papier
d'aluminium, et pesées.
La masse finale des écorces imprégnées ainsl obtenues a alors été mesurce ainsi que le dogré Brix du jus filtré récolté par pressage des écorces d'orange imprégnées. Le degré Brix de la solution de saccharose après le
o processus d'imprégnation a également été mesuré.
Rappelons que le degré Brix d'une solution de saccharose correspond à la masse de saccharose (en grammes), contenue dans 100 g de cette solution. Ce degré Brix peut, dans le cas d'une solution aqueuse de saccharose, être déterminé directement par lecture sur un réfractomètre Brix, étalonné pour cette mesure. Par extension, on entendra par dogré Brix, dans les présents exemples, la mesure obtenue pour tout liquide comprenant du saccharose, sur un réfractomètre Brix, ainsi étalonné. Ce degré Brix expérimental constitue donc uniquement une indication relative à la teneur en
saccharose dans le liquide analysé.
o Les résultats obtenus par mise en _uvre de différentes solutions de saccharose dans le processus d'imprégnation sont reportés dans les tableaux 1 et 2 ci-dessous: Tableau 1 (ci-dessous): gain re/aVf en masse observé par imprégnelion sous vide d'écorces d'oranges congelées Teneur en saccharose Température Masse Masse finale Gain de la solution initiale de la initiale des des écorces relatif en d'i mprégnation solution écorces imprégnées masse % -3,9 C 17,12 g 26,01 g 51, 9 % % -4,6 C 17,6 g 26,14 g 48,5 % 52,5 % -3,4 C 16,2 g 21,88 g 35,1 % % + 1,3 C 14,65 g 23,12 g 57,8 % 57,5 % -5 C 19,46 g 27,07 g 39,1 % % -5, 7 C 16,66 g 23,28 g 39,7 % Tableau 2 (ci-dessous): degré Brix d'écorces d'oranges imprégnées sous vide Teneur en saccharose de la Degré Brix de la solution Degré Brix des solutio n d'imprégnation après l'imprégnation écorces
% 41 28.73
% _ 50 4 32.53
52,5 % 52.4 32.33
. _ _
% 55 37.8
57,5 % 57.4 3g.47 % 58.8 pas de jus récolté (écorces confites) Degré Brix mesuré pour le jus filtré extrait par pressage d'écorces d'oranges
* fraches non soumises à l'imprégnation: 16 .
Hormis le sursucrage important obtenu par imprégnation sous vide des écorces d'oranges congelées, il est à noter que les écorces imprégnées obtenues ne présentent pas d'exsudation après 5 heures à une température de C, alors que des écorces témoins non imprégnées soumises à la même s étape de congélation mènent, dans les mêmes conditions, à une exsudation
nette dès une heure.
Exemple 3: imprégnation sous vide de rondelles de pommes Granny Smith à l'état congelé Des rondelles de pommes Granny Smith calibrées (diamètre: o 2,4 cm; épaisseur: 0,7 cm) frachement coupées ont été soumises à une congélation à -18 C pendant une durée de 24 heures. La température de congélation commençante des rondelles de pomme congelées ainsi obtenues
est de -2,5 C.
Suite à cette congélation, 35,24 g de rondelles de pomme à l'état congelé et à la température initiale de -18 C ont été placées sur une feuille d'aluminium dans un bécher placé dans une cloche à vide à une température
de 5 C.
Les rondelles ont alors été immédiatement portées de la pression atmosphérique à une pression de 7 kPa (0,07 bar), soit à une pression relative o de -0,93 bar par rapport à la pression atmosphérique, en une durée de secondes. Les rondelles de pommes congelées ont été maintenues sous
pression réduite durant une minute.
Une masse de 200 g d'une solution aqueuse de saccharose ayant une teneur de 60 % en masse en saccharose et une température initiale de -5,4 C a alors été apportée par aspiration, en une durée de 30 secondes, selon le même procédé que dans l'exemple 1, de façon à immerger les rondelles de
pommes maintenues sous dépression.
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La pression du système a alors été élevée progressivement de la pression rébuite jusqu'à la pression atmosphérique en une durée de
secondes.
Les rondelles de pommes, toujours à l'état congelé, ont alors été s immédiatement retirées de la solution d'imprégnation par drainage sur le papier
d'aluminium et pesées.
La masse des rondelles de pommes imprégnées obtenues est de
47,84 g, ce qui correspond à un gain relatif en masse de 35,7 %.
A titre comparatif, I'imprégnation sous vide a été rénlisé avec des o rondelles de pommes fraîches eVou avec de l'eau à titre de solution d'imprégnation, selon le même protocole expérimental. Les résultats obtenus sont regroupés dans le tableau 3 ci-dessous: Tableau 3 (cidessous): gain re/atif en masse de rondelles de pommes Granny Smith imprégnées sous vide Etat des Solution Température de Masse initiaie Masse finaie Gain reiatif pom mes d'imprég nation la solution des tranch es des tranches en masse d'imprégnation de pommes de pommes fraîches eau 15,4 C 41,45 g 53,5 g 29,1 % fraîches saccharose (60 %) -6,2 C 42,66 g 45,5 g 6,7 % congelées eau 1 6,8 C 36,1 1 g 38,72 g 7,2 % congelées saccharose (60 %) -5,4 C 35,24 g 47,84 g 35,7 % Dans le cas de l'imprégnation par des solutions de saccharose, le dogré Brix du jus filtré obtenu par pressage des rondelles de pommes imprégnées et le degré Brix de la solution d'imprégnation après l'ISV ont été mesurés. Les résultats sont regroupés dans le tableau 4 ci-dessous: Tableau 4 (ci- dessous): degré Brix de rondelles de pommes imprégnées sous vrde Etat des pommes Degré Brix de la solution Degré Brix des rondelles de après imprégnation pommes après imprégnation fraches 56,6 20,8 congelées 58, 6 27,4 Degré Brix mesuré pour le jus filtré extrait par pressage de pommes fraches non imprégnées:13,6 Exemple 4: imprégnation sous vide de rondelles de fraises à l'état congelé Des rondelles de fraises calibrées de catégorie 1 (diamètre: 2 à 4 cm; épaisseur: 0,7 cm) frachement coupées ont été soumises à une o congélation à -18 C pendant une durée de 24 heures. La température de congélation commençante des rondelles de fraises ainsi obtenues est de l'ordre
-1,2 C.
Suite à cette congélation, 60,78 g de rondelles de fraises à l'état congelé et à la température initiale de -18 C ont été placées sur une feuille d'aluminium dans un bécher placé dans une cloche à vide à une température
de 5 C.
Les rondelles de fraises congelées ont alors été portées de la pression atmosphérique à une pression de 7 kPa (0,07 bar), soit à une pression relative de -0,93 bar par rapport à la pression atmosphérique, en une durce de
45 secondes.
Les rondelles de fraises ont alors été maintenues sous dépression
durant une minute.
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Une masse de 200 g d'une solution aqueuse de saccharose ayant une teneur de 60 % en masse en saccharose et une température initiale de -7,7 C a été apportée par aspiration en une durée de 30 secondes selon le même procédé que dans l'exemple 1, de façon à immerger les rondelles de fraises maintenues sous dépression. La pression du système a alors été élevée progressivement de la pression réduite jusqu'à la pression atmosphérique en une durée de 30 secondes. Les rondelles de fraises, toujours à l'état congelé, ont alors été o immédiatement retirées de la solution d'imprégnation par drainage sur le papier
d'aluminium et pesées.
La masse des rondelles de fraises imprégnéss obtenues est de
73,04 g, ce qui correspond à un gain relatif en masse de 8,5 %.
A titre comparatif, I'imprégnation sous vide a été réalisé avec des rondelles de fraises eVou avec de l'eau à titre de solution d'imprégnation, selon le même protocole expérimental. Les résultats obtenus sont regroupés dans le tableau 5 ci-dessous: Tableau 5 (cidessous): gain relatif en masse de ronde/les de fraises
mpregnees sous v/de.
Etat de Solution Température de Masse initiale Masse finale Gain la fraise d'imprégnation la solution des rondelles des rondelles relatif en d'imprégnation de fraises de fraises masse fraîche eau 15,4 C 66,39 g 73, 04 g 10 % fraîche saccharose -6,2 C 42,66 g 45,5 g -0,7 % congelée eau 9 C 70,61 g 73,17 g -0,2 % congelée saccharose -7,7 C 60,78 g 69,95 g 8,5 % Exemple 5: imprégnation sous vide de tranches de fraises à l'état congelé. Des fraises fraches tranchées grossièrement ont été soumises à une congélation à -18 C pendant une durée de 24 heures. La température de congélation commençante des tranches de fraises congelées ainsi obtenues
est de l'ordre de -1,2 C.
Suite à cette congélation, les tranches de fraises congelées, à la température initiale de -18 C, ont été placées sur une feuille d'aluminium dans
un bécher placé dans une cloche à vide à une température de 5 C.
to Les écorces ont alors été portées de la pression atmosphérique à une pression de 7 kPa (0,07 bar), soit à une pression relative de -0,93 bar par rapport à la pression atmosphérique, en une durée de 45 secondes, les tranches de fraises congelées ont été maintenues sous cette pression réduite
durant une minute.
s Une masse de 300 g d'une solution aqueuse de saccharose a alors été apportée par aspiration, selon le même procédé que dans l'exemple 1, en une durée de 45 secondes, de façon à immerger les tranches de fraises
congelées maintenues sous dépression.
La pression du système a ensuite été élevée progressivement de la o pression réduite jusqu'à la pression atmosphérique en une durée de 30 secondes. Les tranches de fraises, toujours à l'état congelé, ont alors été immédiatement retirées de la solution d'imprégnation par drainage sur le papier
d'aluminium, et pesoes.
La masse finaie des tranches de fraises imprégnées ainsi obtenues a alors été mesurée ainsi que le degré Brix du jus filtré récolté en soumettant ces tranches de fraises à un pressage. Le degré Brix de ia solution de saccharose
après le processus d'imprégnation a également été mesuré.
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Les résultats obtenus par mise en _uvre de différentes solutionssaccharose sont reportés dans les tableaux 6 et 7 ci-dessous: Tab/eau 6 (ci-dessous): gain relatif en masse observé par imprégnation sous vide de tranches de fraises congelées Teneur en saccharose Température Masse Masse finale Gain de la solution initiale de la initiale des des fraises relatif en d'imprégnation solution fraises imprég nces masse % -2,7 C 65,22 g 73,17 g 12,2 % % -3,9 C 76,15 g 88,99 g 16,9 % 52,5 % -6,7 C 61,71 g 70,94 g 15 % % -4,8 C 65,94 g 77, 18 g 17 % 57,5 % -4,9 C 67,98 g 80,47 g 18,4 % % -7,1 C 67,08 g 81,15 g 21 % s Tableau 7 (ci-dessous): degré Brix de franches de fralses imprégnées sous vide Teneur en saccharose de la Degré Brix de la solution Degré Brix des solution d'imprégnation après l'imprégnation fraises
% 39,8 11,93
% 49 15,73
52,5 % 51,4 11,27
% 53,6 12,2
57,5 % 56,4 13,2
% 59 16,27
Degré Brix mesuré pour le jus filtré extrait par pressage de fraises fraches non
imprégnées: 6,0 .
r Exemple 6: imprégnation sous vide de framboises à l'état congelé Des framboises entières, fraîches, ont été soumises à une congélation à -18 C pendant une durée de 24 heures. La température de congélation commençante de ces framboises congelées ainsi obtenues est de
s l'ordre de -1 C.
Suite à cette congélation, les framboises à l'état congelé et à la température initiale de -18 C ont été placées sur une feuille d'aluminium dans
un bécher placé dans une cloche à vide à une température de 5 C.
Les framboises ont alors été portées de la pression atmosphérique à o une pression de 7 kPa (0,07 bar), soit à une pression relative de -0,93 bar par rapport à la pression atmosphérique, en une durée de 45 secondes. Les
framboises ont été maintenues sous pression réduite pendant 1 minute.
Une masse de 100 g d'une solution aqueuse de saccharose ayant une teneur de 40 % en masse en saccharose a été apportée par aspiration en 30 secondes, selon le procédé de l'exemple 1, de façon à immerger les
framboises maintenues sous dépression.
La pression du système a alors été élevée progressivement de la pression réduite jusqu'à la pression atmosphérique en une durée de
secondes.
Les framboises, toujours à l'état congelé, ont alors été immédiatement retirées de la solution d'imprégnation par drainage sur le papier
d'aluminium et pesées.
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Les résultats obtenus sont regroupés dans le tableau 8 ci-dessous: Tableau 8 (ci-dessoust: gain relatif en masse de framboises imprégnées sous vide I Lot Température de la | Masse initiale Masse finale des I Gain relatif solution des framboises framboises en masse d'imprégnation I 1 1 -1,3 C 1 54,61 g 1 58,60 g 7,3 % 2 -1,3 C 1 54.95 g 61,52 g 12,0 % 3 - 1,2 C 1 52,28 g 1 57,60 9 10,2 % Exemple 7: imprégnation sous vide de framboises à l'état congelé Des framboises entières, fraîches, ont été soumises à une congélation à -18 C pendant une durce de 24 heures. La température de congélation commençante des framboises congelées ainsi obtenues est de s l'ordre-1 C. Suite à cette congélation, les framboises à l'état congelé et à la température initiale de -18 C ont été placces sur une feuille d'aluminium dans
un bécher placé dans une cloche à vide à une température de 5 .
Les framboises ont alors été portées de la pression atmosphérique à to une pression de 7 kPa (0,07 bar), soit à une pression relative de -0, 93 bar par rapport à la pression atmosphérique, en une durée de 45 secondes. Les
framboises ont été maintenues sous cette pression réduite durant une minute.
Une masse de 200 g d'une solution aqueuse de saccharose ayant une teneur en saccharose de 40 %, additionné de pectine, à une teneur de 3 % en masse a été introduite par aspiration en une durée de 30 secondes, selon le procédé de l'exemple 1, de façon à immerger les framboises maintenues sous dépression. La pression du système a alors été élevée progressivement de la pression réduite jusqu'à la pression atmosphérique en une durée de 30 secondes. Les framboises, toujours à l'état congelé, ont alors été immédiatement retirées de la solution d'imprégnation par drainage sur le papier
d'aluminium et pesées.
Les résultats obtenus sont regroupés dans le tableau 9 ci-dessous:
34 2823952
Tableau 9 fc'-dessous): gan relatif en masse de framboises imprégnées
sous vide.
Lot Température Masse initiale des Masse finale Gain initiale de la framboises des framboises relatif en solution masse d'imprégnation 1 2,7 C 51,51 g 61,67 g 19,5 % 2 -1,5 C 50,24 g 59,94 g 15,3 % 3 -0,4 C 51, 79 g 62,26 g 20,2 % Les framboises imprégnées ainsi obtenues sont, après décongélation, nettement plus ferme en bouche que dans le cas des s framboises imprégnées de l'exemple 8. Eiles possèdent par ailleurs un aspect
extérieur brillant.
Exemple 8: imprénation sous vide de pommes golden à 1'état congelé Des pommes golden fraches découpées en dés cubiques, d'arête égale à 10 mm, ont été soumises à une congélation à -1 8 C pendant une durée o de 24 heures. La température de congélation commençante de ces dés de
pommes golUen congelés est de -2,1 C.
Suite à cette congélation, les dés de pommes à l'état congelé et à la température initiale de -18 C ont été placées sur une feuille d'aluminium dans
un bécher placé dans une cloche à vide à une température de 5 C.
Les pommes golden ont alors été portées de la pression atmosphérique à une pression de 7 kPa (0,07 bar), soit à une pression relative de -0,93 bar par rapport à la pression atmosphérique, en une durce de 45 secondes. Les dés de pommes congelés ont été maintenus sous cette pression
réduite durant une minute.
Une masse de 500 g d'une solution aqueuse de saccharose ayant une teneur de 40 % en masse en saccharose a été apportée par aspiration en une durée de 45 secondes, selon le procédé de l'exemple 1, de façon à
immerger les dés de pommes golden maintenues sous dépression.
La pression du système a alors été élevée progressivement de la pression réduite jusqu'à la pression atmosphérique en une durée de 30 secondes. Les pommes golden, toujours à l'état congelé, ont alors été immédiatement retirées de la solution d'imprégnation par drainage sur le papier
d'aluminium et pesées.
Les résultats obtenus pour différentes températures initiales de la o solution d'imprégnation sont regroupés dans le tableau 10 ci-dessous: Tableau 10 (ci-dessous): gain relatif en masse de pommes golden
imprégnées sous vide.
Lot Température de la Masse initiale Masse finale Gain solution des pommes des pommes relatif en d'imprégnation golden golden masse 1 - -1, 5 C 100,44 g 127,00 g 26,4 % 2 -1,7 C 101,15 g 125,31 g 23,9 % 3 -0, 9 C 103,15g 127,96 g 1 24,1 % Exemple 9: imprégnation sous vide de pommes golden à l'état congelé Des pommes golden fraches découpées en dés cubiques, d'aréte égale à 10 mm, ont été soumises à une congélation à 18 C pendant une durée de 24 heures. La température de congélation commençante de ces dés de
pommes golden congelés est de -2,1 C.
36 2823952
Suite à cette congélation, les dés de pommes à l'état congelé et à la température initiale de -18 C ont été placoes sur une feulile d'aluminium dans
un bécher placé dans une cloche à vide à une température de 5 C.
Les pommes golden ont alors été portées de la pression s atmosphérique à une pression de 7 kPa (0,07 bar), soit à une pression relative de -0,93 bar par rapport à la pression atmosphérique, en une durée de secondes. Les tranches de pommes ont été maintenues sous cette pression
rébuite durant 1 minute.
Une masse de 500 g d'une solution aqueuse de saccharose ayant o une teneur de 40 % en masse en saccharose additionnée de pectine, en une teneur de 3 % en masse, a été apportée par aspiration en 45 secondes, selon le procédé de l'exemple 1, de façon à immerger les tranches de pommes
golden maintenues sous dépression.
La pression du système a alors été élevée progressivement de la s pression réduite jusqu'à la pression atmosphérique en une durée de
secondes.
Les pommes golden, toujours à l'état congelé, ont alors été immédiatement retirées de la solution d'imprégnation par drainage sur le papier
d'aluminium et pesées.
o Les résultats obtenus pour différentes températures initiales de la solution d'imprégnation sont regroupés dans le tableau 11 ci-dessous: Tableau 11 (ci-dessous): gan relaVf en masse de pommes golden
imprégnées sous vide.
Lot Température initiale Masse initiaie Masse finale Gain de la solution des pommes des pommes relatif en d'imprégnation golden golden masse 1 -0,3 C 100,32 g 130,10 g 29,7 % 2 -0,6 C 102,20 g 127,21 g 24,5 % 3 0,3 C 100,13 g 129,27 g 29,1 % Exemple 10: Imprégnation sous vide de morceaux de fraises à l'état congelés. Des morceaux de fraises fraches ont été soumis à une surgélation rapide à -40 C. La température de congélation commençante de ces fraises
surgelées est de l'ordre de -1,2 C.
o Suite à cette surgélation, 150 g de ces morceaux de fraises ont été portés à la température de -8 C puis immergés, à pression atmosphérique, dans 1,5 kg d'une solution aqueuse de saccharose à 55 % en masse comprenant en outre du chlorure de calcium en une teneur de
2 % en masse, et possédant une température initiale de - 5 C.
s Le système (solution + fraises) ainsi obtenu a alors été porté, en une durée inférieure à 40 secondes, à une pression de 10kPa (0,1 bar), soit à une pression relative de -0,9 bar par rapport à la pression atmosphérique. Le
système a été maintenu sous cette pression réduite pendant 30 secondes.
La pression du système a ensuite été élevée de la pression rébuite
o jusqu'à la pression atmosphérique en une durée de 10 secondes.
3 2823952
Les morceaux de fraises ainsi imprégnés ont alors été retirés de la solution et drainés sur du papier absorbant. Leur température a été mesurée
environ égale à -7 C.
Les morceaux de fruits ont alors été soumis à une étape ultérieure de pasteurisation consistant à les plonger dans une solution de sucre posséJant un degré Brix de 35 , puis à chauffer l'ensembie à 85 C pendant minutes. Les morceaux de fraise immergés ont ensuite été refroidis et
maintenus à 4 C pendant 24 heures.
Par rapport à des fraises témoin surgelées soumises à une étape de o pasteurisation sans imprégnation sous vide préalable, on a mesuré, à l'aide d'un texturomètre équipé d'une cellule d'extrusion Ottawa, une augmentation de
la fermeté des fraises de 15 %.
Exemple 11: imprégnation sous vide de rondelles de pommes Granny
Smith à l'état congelé.
s Des rondelles de pommes Granny Smith calibrces (diamètre: 2,4 cm épaisseur: 0,8 cm) frachement coupée ont été soumises à une surgélation à -40 C. La température de fusion commençante des rondelles de pomme
surgelées ainsi obtenues est de -2,5 C.
Suite à cette étape de surgélation, la température des rondelles de o pomme à l'état congelé a été élevée jusqu'à -10 C. Ces rondelles ont alors été immergéss dans une solution de saccharose à 60 % en masse possédant une température initiale de - 5 C, avec un rapport massique solution/fruits de 10 %
en masse.
Les rondelles ainsi immergées ont alors été immédiatement portées s de la pression aimosphérique à une pression de 5 kPa (0,05 bar), soit à une pression relative de -0,g5 bar par rapport à la pression atmosphérique, en une durée de 45 secondes. Les rondelles de pommes congelées ont été
maintenues sous pression réduite durant 45 secondes.
La pression du système a alors été élevée progressivement de la pression réduite jusqu'à la pression atmosphérique en une durée de 10 secondes. Les tranches de pommes ont alors été drainces sur papier d'aluminium et le degré Brix du jus recueilli après pressage des rondelles de pomme a été mesuré. Par comparaison, on a réalisé la même imprégnation mais en soumettant les tranches de pomme immergées à 3 cycles successifs o de mise sous dépression à 5 kPa en 45 secondes, maintien sous dépression durant 45 secondes, et rupture de la dépression durant l O secondes. A l'issu de
ces trois cycles, le degré Brix a également été mesuré.
Les résultats obtenus sont regroupés dans le tableau 12 ci-dessous: Tableau 12 (ci-dessous): influence du nombre de cycles sur l'efficacifé de s /'imprégnation. Nombre de cycles (s) dégré Brix obtenu pour le jus O (pomme surgelée) 12,6
1 19,3
3 24,4
Ces résultats obtenus font appara'^tre une nette améiloration de l'imprégnation
lorsqu'on augmente le nombre de cycle.
Exemple 12: Influence de la viscosité de la solution d'imprégnation.
De façon à observer l'effet de la viscosité de la solution d'imprégnation mise en _uvre sur l'efficacité du processus d'imprégnation, on a effectué l'imprégnation sous vide de rondelles de pommes Granny Smith congelées par différentes solutions aqueuses de NaCI à 20 % en masse, additionnée d'une quantité croissante de pectine de façon à augmenter leur viscosité. Dans chacune des imprégnations réalisées, les rondelles de pomme sont calibrées (diamètre: 24 mm, épaisseur: 0,8 mm) et issues d'une étape o préalable de surgélation à -40 C. La température initiale de ces rondelles de pommes est de -10 C. La température initiale de la solution d'imprégnation est
également de -1 0 C.
Dans chacun des essais d'imprégnation, les rondelles de pommes ont été portées de la pression atmosphérique à une pression réduite de 10 kPa (0, 1 bar), soit à une pression relative de -0,9 bar par rapport à la pression atmosphérique, en u ne d u rée d e 45 second es, mainten us sous cette dépression durant 30 secondes, puis immergéss par admission de la solution d'imprégnation en une durée de 30 secondes, et finalement remises à pression
atmosphérique en une durée de 10 secondes.
o Les tranches de pommes ont ensuite été immédiatement égouttées
et drainées sur papier d'aluminium.
4 2823952
Les gains en masse mesurés en fonction de la viscosité de la solution mise en _uvre sont les suivantes: Viscosité (Pa.s) 0,005 0,030 0,740 5, 900 20,000 Gain en
,3 % 18,3 % 15,5 % 12,9 % 1 1,6 %
masse s Ces essais indiquent que lorsque la viscosité augment de façon
exponentielle le gain en masse décro^tt de façon quasi linéaire.
42 2823952

Claims (27)

  1. Revendications
    r 1. Procédé d'imprégnation sous vide d'éléments végétaux congelés contenant de l'air occlus, comprenant les étapes consistant à: (a) réaliser un système constitué desdits éléments végétaux à l'état o congelé, immergés dans une solution d'imprégnation, ledit système étant à une pression inférieure à la pression atmosphérique; et (b) élever la pression du système ainsi constitué jusqu'à la pression atmosphérique, les températures initiales des éléments végétaux et de la solution s d'imprégnation ainsi que la durée totale du procédé étant choisies de façon à ce que, pendant toute la durée de processus d'imprégnation, les éléments végétaux restent à une température inférieure à leur température de fusion commençante, et la solution d'imprégnation reste à une température supérieure
    à sa température de congélation.
    o
  2. 2. Procédé d'imprégnation sous vide selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments végétaux mis en _uvre sont des fruits, des écorces de fruits, des léqumes, ou des herbes aromatiques, entiers ou rébuits
    en fragments.
  3. 3. Procédé d'imprégnation sous vide selon la revendication 1 s ou la revendication 2, caractérisé en ce que la température initiale des éléments végétaux congelés mis en _uvre est comprise entre -20 C et -3 C.
  4. 4. Procédé d'imprégnation sous vide selon l'une quelconque
    des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la solution d'imprégnation est
    une solution aqueuse comprenant du chlorure de sodium, en une teneur initiale comprise entre 5 et 23 % en masse, ou une solution aqueuse s comprenant au moins un sucre tel que le saccharose, en une teneur initiale
    comprise entre 40 et 60 % en masse.
  5. 5. Procédé d'imprégnation sous vide selon l'une quelconque
    des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la température initiale de la
    solution d'imprégnation est comprise entre -20 C et +1 0 C.
    o
  6. 6. Procédé d'imprégnation sous vide selon l'une quelconque
    des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la durée totale du procédé
    d'imprégnation sous vide est comprise entre 2 minutes et 30 minutes.
  7. 7. Procédé d'imprégnation sous vide selon l'une quelconque
    des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le rapport de la masse totale
    des éléments végétaux mis en _uvre sur la masse de la solution
    d'imprégnation est comprise entre 5 % et 120 %.
  8. 8. Procédé d'imprégnation sous vide selon l'une quelconque
    des revendications l à 7, caractérisé en ce que la surface d'échange offerte à
    l'interface végétaux/solution est comprise entre 1 et 10 cm2 par gramme
    o d'éléments végétaux mis en _uvre.
  9. 9. Procédé d'imprégnation sous vide selon l'une quelconque
    des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est conduit avec une
    température extérieure comprise entre -20 C et +25 C.
  10. 10. Procédé d'imprégnation sous vide selon l'une quelconque
    s des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la pression réduite à laquelle
    est réalisée le système constitué des éléments végétaux immergés dans la
    solution est inférieure à 0,5.105 Pa.
    j, 2823952
  11. 11. Procédé d'imprégnation sous vide selon l'une quelconque
    des revendications 1 à 1 O. caractérisé en ce que l'étape (a) du procédé
    comprend les étapes consistant à: (a) immerger sous pression atmosphérique les éléments végétaux congelés dans la solution d'imprégnation; et (a2) imposer une pression P inférieure à la pression atmosphérique au système (éléments végétaux + solution d'imprégnation)
    obtenu dans l'étape (a1).
  12. 12. Procédé d'imprégnation sous vide selon la revendication 11, o caractérisé en ce que la pression P imposée au système lors de l'étape (a2) est
    inférieure à 0,5.105 Pa.
  13. 13. Procédé d'imprégnation sous vide selon la revendication 11 ou la revendication 12, caractérisé en ce que le système (éléments végétaux + solution d'imprégnation) est portée à la pression P lors de l'étape (a2) en une
    s durée inférieure à 5 minutes.
  14. 14. Procédé d'imprégnation sous vide selon l'une quelconque
    des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que le système (éléments
    végétaux + solution d'imprégnation) est maintenu à la pression P pendant une
    durée comprise entre 15 secondes et 5 minutes.
  15. 15. Procédé d'imprégnation sous vide selon l'une quelconque
    des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'étape (a) du procédé
    comprend les étapes consistant à: (a'') porter les éléments végétaux congelés à une pression P' inférieure à la pression atmosphérique; et (at2) réaliser sous cette pression réduite l'apport de la solution
    d'imprégnation de façon à immerger les éléments végétaux congelés.
  16. 16. Procédé d'imprégnation sous vide selon la revendication 15, caractérisé en ce que la pression P' imposée dans l'étape (a') est inférieure à
    O,5.105 Pa.
  17. 17. Procédé d'imprégnation sous vide selon la revendication 15 s ou la revendication 16, caractérisé en ce que les éléments végétaux congelés sont portés à la pression P' lors de l'étape (a') en une durée inférieure à minutes.
  18. 18. Procédé d'imprégnation sous vide selon l'une quelconque
    des revendications 15 à 17 caractérisé en ce que les éléments végétaux
    o congelés sont maintenus sous la pression P' pendant une durée supérieure à
    secondes avant l'introduction de la solution d'imprégnation de l'étape (a'2).
  19. 19. Procédé d'imprégnation sous vide selon l'une quelconque
    des revendications 15 à 17, caractérisé en ce que l'étape (a'2) d'apport de la
    solution d'imprégnation est conduite par une aspiration de la solution d'imprégnation réalisoe à l'aide de la dépression créce lors de l'étape (a'1), la dépression étant maintenue pendant cette étape d'apport de la solution, et le temps d'admission de la solution étant compris entre 15 secondes et minutes.
  20. 20. Procédé d'imprégnation sous vide selon l'une quelconque
    o des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que la durée de montée en
    pression, de la pression réduite de l'étape (a) jusqu'à la pression atmosphérique, réalisée dans l'étape (b) est comprise entre 5 secondes et 1 minute.
  21. 21. Procédé d'imprégnation sous vide selon l'une quelconque
    s des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que la montée en pression de
    l'étape (b) de la pression réduite de l'étape (a) jusqu'à la pression atmosphérique s'effectue par paliers, avec un ou deux paliers de pression intermédiaires, le temps global de montée en pression, de la pression réduite initiale à la pression atmosphérique, étant compris entre 30 secondes et
    3 minutes.
  22. 22. Procédé d'imprégnation sous vide selon l'une quelconque
    des revendications 1 à 21, caractérisé en ce que le système constitué des
    éléments végétaux imprégnés immergés dans la solution d'imprégnation obtenu à l'issu de l'étape (b) est soumis à un ou plusieurs cycles ultérieurs de mise sous pression rébuite inférieure à 0,5.105 Pa et de retour à la pression atmosphérique.
  23. 23. Elément végétai imprégné obtenu par un procédé selon l'une
    o quelconque des revendications 1 à 22.
  24. 24. Elément végétal imprégné selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'il présente un gain relatif en masse, exprimé par le rapport de la différence observée entre la masse finale et la masse initiale de l'élément
    végétal rapportée à sa masse initiale, supérieur à 2 %.
    s
  25. 25. Elément végétal imprégné selon la revendication 24, caractérisé en ce qu'il est issu d'une imprégnation par une solution d'un sucre et en ce qu'il présente un taux de sursucrage, exprimé par le rapport de la masse
    de sucre introduite sur la masse initiale de l'élément vépétal, supérieur à 5 %.
  26. 26. Elément végétal imprégné selon la revendication 24, o caractérisé en ce qu'il est issu d'une imprégnation par une solution de NaCI et en ce qu'il présente un taux de sursalage, exprimé par le rapport de la masse
    de NaCI introduite sur la masse initiale de l'élément végétal, supérieur à 2 %.
    47 2823952
  27. 27. Utilisation d'un élément végétal imprégné Solon l'une
    quelconque des revendications 23 à 26, à 1'état congelé ou décongelé, ou d'un
    élément végétal imprégné, susceptible d'être obtenu par un procédé selon l'une
    quelconque des revendications 1 à 22, à 1'état congelé ou décongelé, dans un
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