FR2874078A1 - Procede de refroidissement sous pression reduite et installation pour sa mise en oeuvre - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé et une installation de refroidissement de végétaux (1) d'une température T1 à une température T3 inférieure à T1, dans lequel lesdits végétaux à ladite température T1 sont soumis à une pression réduite de manière à vaporiser une partie de l'eau contenue dans lesdits végétaux et refroidir ceux-ci à ladite température T3, caractérisé en ce qu'on réalise un refroidissement fractionné desdits végétaux comportant une première étape de refroidissement de la température T1 à une température intermédiaire T2 par une première vaporisation dans une première enceinte (4) de refroidissement sous une pression absolue réduite P1; et une deuxième étape de refroidissement de la température T2 à la température T3, par une deuxième vaporisation dans une deuxième enceinte (9) de refroidissement sous une pression absolue réduite P2, lesdits végétaux (1) étant à une dite température T3 inférieure à 30°C, de préférence inférieure à 28°C, après ladite deuxième étape de refroidissement.
Description
PROCEDE DE REFROIDISSEMENT SOUS PRESSION REDUITE ET INSTALLATION POUR SA
MISE EN OEUVRE
L'invention concerne un procédé de refroidissement de végétaux et une installation 5 pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Plus particulièrement, l'invention concerne un perfectionnement aux procédés et installations de traitement de matières biologiques hydratées, notamment de végétaux, par mise sous vide desdits végétaux après un chauffage préalable pour extraire des substances d'intérêts contenues dans ceux-ci, notamment pour la production de jus et purées enrichis en dites substances d'intérêt.
De nombreux procédés du type précité sont connus de l'art antérieur. On peut citer en particulier les documents FR-A-2569537 et FR-A-2638333, qui décrivent des procédés et matériels pour l'extraction de jus et d'arômes à partir de substrats végétaux tels que des fruits, légumes ou autres. Ces deux documents décrivent des procédés selon lesquels les végétaux sont soumis à un chauffage avec de la vapeur d'eau suivi d'une mise sous vide rapide dans une même enceinte. S'ils permettent d'obtenir des jus avec des qualités organoleptiques intéressantes, ces procédés présentent les inconvénients principaux de ne permettre le traitement que de quantités limitées de végétaux, de façon discontinue, en batch , mais également de nécessiter une source de vapeur exogène, cause de dilution des jus obtenus.
Dans le document FR-A-2656547, il a été décrit un appareillage continu pour désaérer, chauffer, maintenir en température et refroidir sous vide des matières organiques solides. Cette installation comporte principalement une chambre de chauffe dans laquelle est injectée de la vapeur à haute température pour chauffer la matière à traiter. Cette matière est ensuite refroidie dans une chambre de détente sous une pression inférieure à 0,1 bar et où se produit la vaporisation de l'eau contenue à l'intérieur de ladite matière à traiter et un refroidissement de celle-ci.
Cette installation présente l'inconvénient de nécessiter l'injection de vapeur exogène pour chauffer la matière organique, ce qui entraîne une dilution des jus produits et matières 30 traités qui doit être ensuite compensée par concentration. En outre, les dilutions par de l'eau exogène sont proscrites pour des applications vinicoles ou la production de jus de fruits dit pur jus .
Pour remédier à ces problèmes de dilution par vapeur exogène, il a été décrit un procédé dit de Flash-Détente ainsi qu'une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé qui font respectivement l'objet des brevets européens EP-B- 0728189 et EP-B- 0727948.
Selon ce procédé, les matières biologiques à traiter, notamment des fruits, sont dans une première étape chauffées à une température de l'ordre de 80 C à 95 C dans une chambre de chauffe, puis transférées et mises sous vide à une pression comprise entre 103 et 104 Pa de façon sensiblement immédiate dans une chambre de détente. Cette mise sous vide provoque la vaporisation d'une partie de l'eau contenue dans lesdites matières et un refroidissement brutal de celles-ci par condensation des vapeurs produites à l'aide d'un condenseur relié à l'enceinte et à une source de vide et qui absorbe l'énergie calorifique de la matière.
Le procédé se distingue du procédé décrit dans FR-A-2656547 en ce que le chauffage des matières biologiques est réalisé préférentiellement par injection dans la matière traitée de vapeur endogène obtenue par vaporisation, au moyen de chaudières adaptées, des condensats de vapeur et exsudats liquides chauds produits dans la chambre de chauffe ou de jus desdites matières.
Si le procédé de Flash-Détente est satisfaisant sur le plan de l'extraction des substances d'intérêts contenues dans les fruits et l'enrichissement des jus produits, notamment dans des applications de prétraitement de vendange pour la production de vin, il n'en présente pas moins des inconvénients.
Un premier inconvénient réside dans le coût important de mise en oeuvre de ce procédé, en raison de la technicité des matériels mis en oeuvre (chaudières vapeurs, pompes à vide, évaporateurs, dispositif de chauffage) et par les dimensions des enceintes et des condenseurs à mettre en oeuvre qui sont très importantes, imposant de la sorte des contraintes de mise en oeuvre et d'encombrement.
Un autre inconvénient est que ce procédé ne permet pas, notamment pour le traitement de vendange dans des conditions d'exploitation et d'installations industrielles, de refroidir suffisamment la matière, et contrairement à ce qui est décrit dans le document EP- 0728189-B1, ne permet pas d'atteindre une température de l'ordre de 20 à 25 C. Une telle température de vendange est nécessaire pour permettre un départ en fermentation satisfaisant après détente.
Sur les installations de Flash-Détente industrielles connues, la température de sortie est de l'ordre de 32 à 35 C, ce qui est trop important pour permettre une mise en fermentation directe. (Cf J-L ESCUDIER et M. MOUTONET, Prétraitement des raisins par Flash-Détente sous vide- incidences sur la qualité des vins in Revue des OEnologues n 99, 30.03.2001), Cette impossibilité de refroidir la vendange a une température inférieure à environ 35 C est due essentiellement au surdimensionnement de la chambre de détente et du condenseur y associé qui seraient nécessaires pour atteindre une température de 25 C, ou encore au coût exorbitant que représenterait l'utilisation d'un moyen frigorifique apte à alimenter le condenseur avec une eau à très faible température pour augmenter le différentiel de température dudit condenseur et permettre une absorption suffisante de chaleur par celui-ci.
Aussi convient-il en pratique, pour atteindre des températures de vendange de l'ordre de 25 C après détente, de refroidir encore la vendange avec un échangeur thermique relié à un groupe de froid après la phase de refroidissement par détente sous vide, ce qui augmente encore le coût de mise en oeuvre du procédé.
Un autre inconvénient est que ce procédé ne permet pas, notamment pour le traitement de vendange dans des conditions d'exploitation et d'installations industrielles, de s'adapter aux installations de chauffage de vendange déjà existante, qui permettent d'atteindre des températures de chauffage de l'ordre de 70 C à 80 C.
Les installations de Flash-Détente existantes nécessitent l'utilisation d'utilités d'évacuation de l'énergie calorifique absorbée sur le condenseur. Ces utilités destinées à évacuer l'énergie de condensation alimentent en continu ledit condenseur en eau froide pour permettre la condensation des vapeurs émises dans la chambre de détente. Actuellement, pour atteindre industriellement des températures de refroidissement de vendange de l'ordre de 35 C, l'évacuation d'énergie est réalisée par des tours aéro- réfrigérantes humides, qui alimentent le condenseur avec une eau froide à une température de l'ordre de 20 à 25 C.
Il se trouve que les tours humides sont des vecteurs privilégiés de développement et de dispersion de bactéries Legionella, ce qui pose d'importants problèmes sanitaires d'utilisation et d'entretien de ces tours.
Une autre possibilité pourrait consister à utiliser des compresseurs frigorifiques.
Dans la pratique, on ne connaît pas à ce jour d'installation utilisant des groupes frigorifiques pour évacuer l'énergie de condensation car cela présente un double inconvénient; d'une part le montant de l'investissement se trouve augmenté et d'autre part la consommation électrique très importante renchérie encore le coût de mise en oeuvre du procédé.
Il a aussi été constaté que, lesdites utilités doivent produire un débit d'eau de refroidissement très important pour alimenter le condenseur en raison du faible différentiel de température entre l'eau de refroidissement du condenseur et la température de refroidissement de la matière que l'on vise à obtenir.
Le but de la présente invention est de fournir un procédé de refroidissement sous pression réduite et une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé perfectionnés qui solutionnent, au moins en partie, les inconvénients de la technique antérieure. Plus particulièrement, le but de l'invention est de fournir un procédé de refroidissement qui soit à la fois rapide et économique par rapport aux procédés connus.
L'invention attend son but par un procédé de refroidissement de végétaux, notamment de fruits et de légumes, d'une température TI à une température T3 inférieure à Ti, dans lequel lesdits végétaux à ladite température Ti sont soumis à une pression réduite de manière à vaporiser une partie de l'eau contenue dans lesdits végétaux et refroidir ceux-ci à ladite température T3, caractérisé en ce qu'on réalise un refroidissement fractionné desdits végétaux comportant: une première étape de refroidissement de la température TI à une température intermédiaire T2 comprise entre Ti et T3, par une première vaporisation dans une première enceinte de refroidissement sous une pression absolue réduite P1 supérieure à 0,1 bar, de préférence comprise entre 0,1 bar et 1 bar; et une deuxième étape de refroidissement de la température T2 à la température T3, par une deuxième vaporisation dans une deuxième enceinte de refroidissement sous une pression absolue réduite P2 comprise entre 0, 01 bar et 0,1 bar, et lesdits végétaux étant à une dite température T3 inférieure à 30 C, de préférence inférieure à 28 C, après ladite deuxième étape de refroidissement.
Le procédé selon l'invention est particulièrement destiné à des applications de refroidissement de fruits et de légumes pour la production de jus, notamment dans les secteurs vinicole et agroalimentaire.
Le fractionnement du refroidissement en deux étapes de mise sous vide successives et à des pressions absolues différentes selon le procédé de l'invention permet avantageusement d'accélérer dans chacune des étapes la vitesse instantanée de refroidissement des végétaux traités, et ainsi d'améliorer l'effet de la vaporisation partielle de l'eau contenue dans les végétaux et l'extraction de substances d'intérêt telles que les arômes et précurseurs aromatiques.
De plus, le procédé selon l'invention permet d'atteindre des températures T3 de refroidissement des végétaux traités inférieures à celles obtenues par des procédés de Flash-Détente existant tout en mettant en oeuvre un système d'évacuation d'énergie de condensation ayant les mêmes caractéristiques, ce qui permet avantageusement de conditionner ou traiter lesdits végétaux dès la sortie de la deuxième enceinte de refroidissement. Dans des applications vinicoles en particulier, le procédé permet d'obtenir une température de vendange refroidie comprise entre 25 C et 28 C correspondant aux besoins des vinificateurs pour un encuvage et/ou un départ en fermentation direct(s).
Le procédé de l'invention permet également, pour une température TI des végétaux avant refroidissement et une température T3 après refroidissement données, de diminuer le volume d'enceinte, et donc la section des enceintes et l'encombrement des installations, nécessaires pour absorber l'énergie calorifique correspondant à la baisse de température des végétaux de Ti à T3 par rapport aux procédés de refroidissement par mise sous vide dans une seule enceinte, avec des gains de volume (section) compris entre 30% et 50% pour des températures de traitements identiques.
Selon une caractéristique préférée du procédé de l'invention, lesdits végétaux sont chauffés à une dite température TI comprise entre 60 C et 100 C, de préférence entre 80 et 90 C, puis sensiblement comprimés sous une pression supérieure à la pression atmosphérique de l'ordre del bar avant ladite première étape de refroidissement.
Le chauffage des végétaux à la température Ti peut être effectué par tous procédés connus de l'homme du métier. En particulier, ce chauffage pourra être effectué par injection de vapeur biologique tel que décrit dans EP-B0728189 et EP-B-0727948 ou encore préférentiellement par immersion et/ou circulation desdits végétaux dans une quantité déterminée de jus desdits végétaux chauffé, le chauffage durant alors avantageusement entre 15 et 60 secondes.
Selon une autre caractéristique préférée du procédé de l'invention, lesdites première et seconde étapes de refroidissement sont réalisées successivement par extraction et transfert desdits végétaux à ladite température T2 depuis ladite première enceinte de refroidissement à la pression P1 dans ladite seconde enceinte de refroidissement à la pression P2.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les vapeurs produites respectivement lors desdites première et seconde étapes de refroidissement sont condensées indépendamment à l'aide de dispositifs de condensation distincts reliés respectivement aux dites première et deuxième enceintes de refroidissement.
Cela permet avantageusement de choisir et adapter les caractéristiques physiques et thermiques desdits dispositifs de condensation reliés à chaque dite première et seconde enceinte en fonction des énergies calorifiques à absorber aux végétaux dans ces enceintes, et ainsi optimiser au mieux le coût du procédé de refroidissement grâce à la possibilité d'utiliser deux systèmes d'absorption d'énergies de technologies différentes.
Le refroidissement des végétaux se faisant en deux étapes successives de mise sous vide à des pressions différentes dans deux enceintes séparées, la masse d'eau évaporée dans chacune desdites enceintes est différente, ainsi que les températures T2 et T3 de refroidissement des végétaux après lesdites premières et deuxièmes étapes de refroidissement. Ceci permet d'utiliser des dispositifs de condensation différents sur chaque enceinte.
En particulier, selon le procédé de l'invention, il est possible de condenser les 30 vapeurs d'eau produites dans chaque enceinte de refroidissement à l'aide de condenseurs indépendants travaillant respectivement aux pressions P1 et P2 et dont les circuits hydrauliques de refroidissement sont reliés à des dispositifs d'évacuation d'énergie différents en fonction des énergies calorifiques à absorber sur chaque condenseur.
Cela permet également d'ajuster au mieux la qualité des jus de fruits ou de légumes produits, en ce qu'il est ainsi possible de récupérer des condensats séparés sur chaque condenseur, dont on peut ensuite effectuer le cas échéant des mélanges selon des proportions choisies pour ensuite les réintroduire en concentrations diverses dans les jus et purées produits pour produire des qualités différentes de ceux-ci, notamment quant aux concentrations aromatiques.
Dans le cadre de traitement de vendange, on récupère avantageusement les condensats résultants desdites première et seconde étapes de refroidissement et on les réintroduit dans la vendange refroidie à T3.
De façon avantageuse, ladite première étape de refroidissement est en outre précédée d'une étape de macération desdits végétaux à ladite température Ti pendant une durée inférieure ou égale à une heure, de préférence inférieure ou égale à 45 minutes.
Une telle macération est tout particulièrement intéressante dans le cas de refroidissement de vendange pour la production de vins dans des voies de vinification courtes permettant l'obtention de vins plus aromatiques et plus souples pour le besoin de certains marchés ou encore pour la production de jus de raisins.
La présente invention est également relative à une installation pour la mise en oeuvre d'un procédé de refroidissement tel que décrit précédemment, ladite installation comportant: une première enceinte de refroidissement pour refroidir desdits végétaux d'une température T1 à une température T2 inférieure à Ti par vaporisation d'une partie de l'eau contenue dans ces dits végétaux; et une deuxième enceinte de refroidissement pour refroidir lesdits végétaux de ladite température T2 à une température T3 inférieure à T2 par vaporisation d'une partie de l'eau contenue dans ces dits végétaux, ladite deuxième enceinte étant reliée à ladite première enceinte par des moyens d'extraction et de transfert desdits végétaux depuis une sortie de ladite première enceinte vers une entrée de ladite deuxième enceinte; et 30 - 8 - un premier et un deuxième condenseurs reliés respectivement aux dites première et deuxième enceintes et à au moins une source de vide, lesdits condenseurs étant adaptés pour condenser les vapeurs produites dans lesdites première et deuxième enceintes et absorber l'énergie calorifique dégagée par lesdits végétaux dans chaque dite enceinte et évacuer ladite énergie calorifique par l'intermédiaire d'au moins un dispositif d'évacuation d'énergie calorifique auquel ils sont reliés.
On entend ici par source de vide tout organe physique permettant d'abaisser respectivement la pression à l'intérieur desdites première et deuxième enceintes de refroidissement à une valeur PI supérieure à 0,1 bar, de préférence comprise entre 0,1 et 1 bar, et à une valeur P2 comprise entre 0,01 et 0,1 bar. De tels organes physiques peuvent être par exemple des pompes à vide de type pompes à palettes, pompes roots, pompes à membranes ou autres.
De même on entend ici par dispositif d'évacuation d'énergie calorifique des installations adaptées pour alimenter les condenseurs avec de l'eau dite froide à débit et température constants et à refroidir et recycler l'eau réchauffée dite chaude provenant desdits condenseurs après circulation à l'intérieur de ceux-ci pour condenser les vapeurs d'eau et absorber l'énergie calorifique des végétaux mis sous vide dans lesdites enceintes de refroidissement.
L'installation selon l'invention est particulièrement avantageuse en ce qu'elle permet de mettre en oeuvre des enceintes et des condenseurs dont respectivement les volumes cumulés et les surfaces cumulées sont très inférieurs au volume de l'enceinte et à la surface du condenseur nécessaires pour réaliser le refroidissement d'une même quantité de végétaux d'une même température T1 à une même température T3 avec une installation ne comportant qu'une seule enceinte et un seul condenseur telle que connue de l'art antérieur.
On réalise ainsi, pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, une économie importante sur le plan matériel en comparaison avec le coût de mise en oeuvre de procédés de l'art antérieur.
De plus, le nouveau procédé permet d'utiliser des systèmes de chauffage déjà existants, notamment dans le cas de traitements thermiques de vendanges.
Dans un mode de réalisation avantageux de l'installation selon l'invention, lesdites premières et deuxièmes enceintes de refroidissement sont constituées par une cuve unique intérieurement divisée en deux dites enceintes par une cloison étanche solidaire sur sa périphérie des parois de ladite cuve, des moyens de transfert assurant le transfert de dits végétaux entre les deux dites enceintes au travers de ladite cloison.
Ainsi, dans les modes de réalisation décrit précédemment, le volume cumulé équivalent desdites première et seconde enceintes de refroidissement est inférieur de 40% par rapport au volume d'une enceinte utilisée pour des traitements de Flash-Détente selon le procédé connu dans des conditions de mise en oeuvre identiques. De même, un gain de surface de condensation compris entre 20% et 50 % est obtenu selon l'invention sur la surface de condensation cumulée desdits premier et deuxième condenseurs.
De façon avantageuse, l'installation selon l'invention comprend des moyens d'amenée desdits végétaux à la température T1 à une entrée de ladite première enceinte de refroidissement et des moyens d'extraction et de transfert desdits végétaux refroidis à ladite température T3 en une sortie de ladite seconde enceinte de refroidissement.
Lesdits moyens d'amenée peuvent être constitués de pompes et tuyauteries associées ou encore de tapis de convoyage pour transporter des végétaux entiers, et lesdits moyens d'extraction et de transfert sont eux constitués par une pompe, par exemple de type mécanique ou à diaphragme et des tuyauteries associées, lesdites pompes et tuyauteries convenant avantageusement au travail de produits alimentaires.
Préférentiellement, l'installation selon l'invention comporte en outre un moyen de compression desdits végétaux entre lesdits moyens d'amenée et ladite entrée de ladite première enceinte.
Cet organe de compression vise en premier lieu à créer une surpression à l'entrée de 25 la première enceinte de refroidissement de manière à provoquer une vaporisation instantanée d'une partie du volume du produit à refroidir.
Dans un mode de réalisation préféré de l'installation selon l'invention, lesdits premier et deuxième condenseurs sont reliés à une même source de vide.
Ceci permet de façon avantageuse de n'utiliser par exemple qu'une seule pompe à 30 vide pour entretenir le vide dans les deux enceintes de refroidissement, le niveau de vide souhaité dans chacune des dites enceintes étant obtenu par des systèmes de régulation de pression.
Dans un autre mode de réalisation préféré, lesdits premier et deuxième condenseurs sont reliés à une source de vide propre.
De façon avantageuse, lesdits premier et deuxième condenseurs sont des condenseurs tubulaires ou à plaques.
En variante, des condenseurs à plaques peuvent également être utilisés de façon satisfaisante dans l'installation selon l'invention.
Dans un mode de réalisation particulier de l'installation selon l'invention, lesdits 10 condenseurs possèdent un circuit hydraulique de refroidissement commun les reliant à un même dispositif d'évacuation d'énergie calorifique.
Dans cette configuration, les circuits hydrauliques de refroidissement des deux condenseurs sont alors reliés en série et raccordés à un dispositif d'évacuation d'énergie telle qu'une tour aéro-réfrigérante de type tour humide ou tour hybride, ou encore un compresseur frigorifique couplé à un échangeur thermique.
Dans un autre mode de réalisation, lesdits premier et deuxième condenseurs possèdent un circuit hydraulique de refroidissement propre les reliant chacun à un dispositif d'évacuation d'énergie calorifique.
Dans ce mode de réalisation, ledit dispositif d'évacuation d'énergie calorifique desdits premier et deuxième condenseurs peut être comme précédemment une tour aéroréfrigérante humide ou hybride, ou encore un dispositif composé d'un échangeur thermique et d'un compresseur. Toutefois, de façon préférée et avantageuse, le dispositif d'évacuation d'énergie calorifique choisi pour le premier condenseur est une tour aéroréfrigérante de type tour sèche.
L'utilisation d'une telle tour sèche n'est pas possible lorsque les deux condenseurs sont raccordés en série car une tour sèche ne permet pas de refroidir suffisamment l'eau pour alimenter le deuxième étage de refroidissement de manière à abaisser suffisamment la température T3 des végétaux.
En revanche, lorsque les deux condenseurs possèdent un circuit hydraulique propre, l'utilisation d'un tour sèche est possible avec le premier condenseur car la température des végétaux en sortie du premier étage de refroidissement (de la première enceinte) est suffisamment élevée par rapport à la température d'eau froide (environ 30 C) produite par une tour sèche. L'utilisation d'une tour sèche sur le premier condenseur permet d'éviter le développement et la propagation de bactéries de type Legionella comme cela est le cas avec les tours humides ou hybrides. On supprime ainsi les risques sanitaires liés à l'utilisation des tours humides. En outre, les tours sèches permettent de supprimer la consommation d'eau liée au refroidissement des condenseurs avec des tours humides. En effet, pour des traitements par Flash-Détente de vendange, la consommation d'eau avec une tour humide est de l'ordre de 150 à 300 L d'eau par tonne de vendange traitée.
Les autres caractéristiques de l'invention ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée de l'invention qui suit, faite ici à titre non limitatif, et en référence aux figures annexées parmi lesquelles: - la figure 1, représente un premier mode de réalisation de l'installation selon l'invention - la figure 2, représente un second mode de réalisation de l'installation selon l'invention Le procédé selon l'invention consiste essentiellement en un refroidissement fractionné de végétaux, notamment de fruits et de légumes, ayant subit un chauffage préalable et que l'on soumet à deux étapes successives de refroidissement sous pressions réduites (sous vide).
Le procédé s'applique tout particulièrement au traitement de fruits et de légumes entiers ou partiellement pressés, ou encore lorsqu'il s'agit de baies, des baies éraflées, égouttées ou non et ayant subi un premier pressurage ou non.
Par la suite le procédé sera ici décrit plus particulièrement relativement à un traitement de refroidissement de vendange, constituée essentiellement de baies de raisins pour la production de jus de raisin et de vins.
Dans l'exemple illustré à la figure 1 représentant un premier mode de réalisation d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, la vendange 1 est convoyée par l'intermédiaire d'une pompe 2 et de conduits associées 3 jusqu'à l'entrée El d'une première enceinte de refroidissement 4.
De façon connue, ladite première enceinte de refroidissement est constituée d'une cuve réalisée en un matériau métallique ou synthétique de qualité alimentaire tel qu'en acier inoxydable ou encore en résines synthétiques, Polyéthylène Haute Densité (PEhd) ou Polychlorure de Vinyle (PVC). En outre, dans le cadre de traitement de fruits entiers, la pompe 2 et les tuyauteries 3 peuvent être remplacées par des tapis de convoyage.
Préalablement, la vendange 1 a été soumise à une étape de chauffage jusqu'à une température Ti comprise entre 70 C et 90 C. Ce chauffage est de préférence effectué dans une chambre de chauffe 5 par immersion et circulation de la vendange 1 dans du jus de raisin chaud maintenu à une température égale ou légèrement supérieure à la température Ti par un échangeur thermique. Un tel chauffage permet avantageusement de porter très rapidement la vendange à la température T1 souhaitée en une durée comprise entre 15 et 60 seconde, ou pour des débits de vendange faibles à importants.
Une fois chauffée, la vendange est extraite de la chambre de chauffe 5 et amenée par l'intermédiaire de la pompe 2 et des conduits 3 dans la première enceinte de refroidissement 4 à l'intérieur de laquelle règne une pression réduite P1 comprise entre 0,1 bar et 1 bar, de préférence de l'ordre de 0,1 à 0,3 bar. La vendange 1 est introduite au niveau de l'entrée E1 de la première enceinte 4 par l'intermédiaire d'un organe de compression 6, notamment une vanne à clapet, qui permet d'une part d'étanchéifier la jonction entre l'enceinte 4 sous vide et les conduits 3 à la pression atmosphérique pour éviter la remontée du vide de l'enceinte 4 dans lesdits conduits, et d'autre part pour comprimer la vendange 1 sous l'effet de la pompe 2 avant introduction dans l'enceinte 4.
Cette compression de la vendange avant introduction dans la première enceinte 4 de refroidissement à la pression P1 vise à assurer une vaporisation et un refroidissement instantanés de la vendange 1 dès sonintroduction dans l'enceinte 4.
La première enceinte de refroidissement 4 est reliée dans sa partie haute à un premier condenseur 7 qui est lui-même relié à une source de vide 8, laquelle peut être constituée avantageusement par une pompe à vide ou encore un groupe de vide adapté pour obtenir un vide primaire de l'ordre de la pression P1 à l'intérieur de ladite enceinte 4. Avantageusement, le condenseur 7 est intégré à la première enceinte de refroidissement 4 dans la partie haute de celle-ci. En variante, le condenseur peut également être une unité annexe classique reliée à ladite enceinte 4 par un conduit.
- 13 - L'introduction de la vendange 1 à la température TI dans la première enceinte de refroidissement 4 à la pression PI provoque une mise sous vide instantanée de la vendange de laquelle résulte une vaporisation d'une partie de l'eau contenue dans les baies des raisins accompagnée d'un refroidissement brutal de la vendange de la température TI à la température T2 comprise entre 46 C et 70 C.
Cette vaporisation provoque une déstructuration des parois cellulaires des pellicules des baies qui permet l'extraction en phase aqueuse de substances d'intérêts contenues dans les pellicules des raisins telles que les arômes, précurseurs aromatiques et les polyphénols.
Les vapeurs produites par la mise sous vide et ce premier refroidissement de la vendange 1 sont condensées sur le premier condenseur 7 et les condensats sont récupérés sous forme liquide par l'intermédiaire de vannes et tuyauteries annexes non représentées. Ces condensats contiennent en particulier des composés aromatiques volatils et ils seront ensuite entièrement ou partiellement réintroduits dans la vendange pour enrichir le jus de raisin produit avant conditionnement ou vinification.
La vendange 1 refroidie tombe par gravité au fond de la première enceinte de refroidissement 4, laquelle présente de préférence à sa base une forme tronconique se rétrécissant vers la sortie S1 de ladite première enceinte 4. La vendange est ensuite extraite de ladite enceinte 4 et transférée à la pression PI vers une deuxième enceinte de refroidissement 9. Cette extraction et ce transfert se font par l'intermédiaire d'une pompe volumétrique 10 et de conduits 11 adaptés pour réaliser un transfert sans perte ni gain de chaleur de la vendange 1 entre lesdites première et deuxième enceintes 4, 9 de refroidissement.
La vendange 1 est ensuite introduite à la pression PI et la température T2 au niveau de l'entrée E2 de la deuxième enceinte 9 de refroidissement à l'intérieur de laquelle règne une pression réduite P2 comprise entre 0, 01 et 0,1 bar. Cette deuxième enceinte 9 est avantageusement constituée par une cuve du même type que celle formant la première enceinte 4 et comporte ou est reliée dans sa partie haute à un deuxième condenseur 12 lui-même reliée à la source de vide 8. En pratique, la source de vide 8 produit un vide primaire relativement poussé d'au moins 0,01 bar et le niveau de vide dans chacune des enceinte de refroidissement 4, 9 est éventuellement réglé par des organes de régulations 13, 14 placés entre la source de vide et les condenseurs 7, 12. Dans une variante non représentée, chaque condenseur 7, 12 peut être relié à une source de vide individuelle.
L'introduction de la vendange dans la deuxième enceinte 9 à la pression P2 provoque une deuxième vaporisation d'une partie de l'eau contenue dans les baies de raisin associée à un second refroidissement brutal de la vendange de la température T2 à une température T3 inférieure à 30 C, et plus généralement de l'ordre de 25 C à 28 C. Les vapeurs produites lors de cette seconde mise sous vide et ce second refroidissement de la vendange 1 sont condensées sur le deuxième condenseur 12 et les condensats obtenus récupérés puis exploités de façon identique à ceux obtenus sur le premier condenseur 7 lors du premier refroidissement dans la première enceinte 4.
Suite à cette seconde étape de refroidissement à la pression réduite P2, la vendange 1 à la température T3 est extraite de la deuxième enceinte 9 par la sortie S2 située à la base de celle-par des moyens d'extraction 15 appropriés puis elle est transférée vers des étapes de traitement ultérieures.
La condensation des vapeurs et le refroidissement successif de la vendange 1 y associé ne sont permis que si les deux condenseurs 7, 12 sont alimentés avec une source froide permettant l'absorption de l'énergie calorifique dégagée par l'évaporation de la vendange sous l'effet des pressions réduites respectives P1 et P2 dans les deux enceintes 4, 9 de refroidissement.
Une telle source froide est classiquement constituée par un circuit hydraulique d'eau froide reliant le condenseur à un dispositif d'évacuation d'énergie calorifique telle que des tours aéro-réfrigérantes ou des compresseurs frigorifiques qui alimentent le condenseur à une entrée de celui-ci avec de l'eau à une température et un débit constant et qui recyclent l'eau chaude réchauffée sortant en une sortie du condenseur pour la refroidir.
Dans le mode de réalisation décrit à la figure 1, les condenseurs 7, 12 sont raccordés en série, de sorte qu'ils possèdent un circuit hydraulique commun 16 les reliant à un unique dispositif d'évacuation d'énergie calorifique 17, notamment une tour aérorefrigérante de type humide ou hybride.
Dans cette configuration, ledit dispositif d'évacuation d'énergie 17 est raccordé à l'entrée d'eau 121 du deuxième condenseur 12 et alimente celuici en eau à un débit Q1. L'eau ressort dudit deuxième condenseur 12 à la température T3 de la vendange après refroidissement dans la deuxième enceinte 9 par la sortie d'eau 122, laquelle est raccordée à l'entrée d'eau 71 du premier condenseur 7 pour alimenter celui avec de l'eau à la température T3 et un débit Q2 inférieur au débit Q1. Une conduite ou vanne de dérivation - 15 - 18 est placée entre la sortie d'eau 122 du deuxième condenseur 12 et l'entrée d'eau 7, du premier condenseur 7 pour limiter le débit d'eau Q2 délivré à celui-ci. Après circulation dans ledit premier condenseur 7, l'eau ressort par la sortie d'eau 72 de celui-ci à la température T2 de la vendange 1 après refroidissement dans la première enceinte 4. Une vanne 19 à trois voies permet de raccorder par des conduites ladite sortie d'eau 72 du premier condenseur 7 et la vanne de dérivation 18 au dispositif d'évacuation d'énergie 17 pour refroidir l'eau après circulation dans les deux condenseurs 7, 12.
On a ainsi réalisé, conformément au procédé de l'invention, le refroidissement d'un débit de vendange brute de 15 tonnes par heure d'une température T1 égales à 88 C jusqu'à une température T3 égales à 28 C. Dans une première étape de refroidissement, on a refroidit la vendange de T1 à une température T2 égale à 46 C dans une première enceinte 4 de refroidissement de 1,5 m de diamètre environ reliée à un premier condenseur 7, sous une pression P1 comprise entre 0,1 et 0,3 bar. La vendange a ensuite été transférée directement depuis la première enceinte à la pression P1 dans une deuxième enceinte 9 de refroidissement de 1,5 m de diamètre environ reliée à un deuxième condenseur 12 et subie une seconde étape de refroidissement de la température T2 à la température T3 sous une pression P2 de l'ordre de 0,06.bar.
Pour l'alimentation en eau des condenseurs 7, 12 au cours de ces deux étapes de refroidissement successives, on a utilisé une tour aéroréfrigérante de type tour humide 17, dont la température de bulbe humide, pris au niveau de la façade méditerranéenne, est de 21 C, ladite tour 17 pouvant évacuer une énergie calorifique de l'ordre de 540000 kcal/h On a ainsi alimenté le deuxième condenseur 12 avec une eau à 24 C sous un débit Q1 de l'ordre de 40 m3/h. En sortie 122 dudit deuxième condenseur un débit Q2 de l'ordre de 20.m3/h d'eau à la température T3 de 28 C a été fournit au premier condenseur 7, cette eau ressortant ensuite dudit premier condenseur à la température T2 et étant ensuite recyclée vers la tour humide 17 pour être refroidie à 24 C.
Selon le procédé de l'invention, on a ainsi refroidit la vendange à une température T3 de 28 C, ce qui permet avantageusement un encuvage et un départ en fermentation direct de la vendange. Une telle température de refroidissement T3 n'est actuellement pas atteignable avec les procédés et installations classiques de refroidissement par détente sous vide, qui ne permettent en pratique d'atteindre des températures de refroidissement en sortie d'enceinte que supérieures à 30 C, ce qui est trop élevé pour un départ en - 16 - fermentation direct et exige de refroidir encore la vendange à l'aide d'échangeurs thermiques et de compresseurs frigorifiques.
En outre, pour refroidir la vendange avec un différentiel de température entre la température T1 de la vendange chauffée et la température T3 de la vendange refroidie de 60 C, le procédé selon l'invention permet de réaliser un gain d'au moins 20% à 40%, et en moyenne de l'ordre de 25% sur le volume cumulé des enceintes de refroidissement et sur la surface cumulée des condenseurs par comparaison au volume d'enceinte et à la surface de condenseur nécessaires pour réaliser le refroidissement d'une même quantité de vendange dans des conditions de températures identiques avec une seule enceinte et un seul condenseur. De plus, la réalisation d'un refroidissement en deux étapes de mise sous vide conformément au procédé de l'invention dans une installation telle que décrite précédemment permet de diminuer le débit d'eau QI fournit par la tour aéro- réfrigérante d'au moins 40%; et dans certains cas pouvant aller jusqu'à une diminution de 70%, par exemple pour atteindre des températures T3 de refroidissement de la vendange après traitement comprise entre 30 C à 35 C comme dans les procédés actuels.
Dans une variante de réalisation de l'installation selon l'invention représentée à la figure 2, lesdits premier et deuxième condenseurs 7, 12 possèdent chacun un circuit hydraulique 20, 21 de refroidissement propre de manière à employer pour chacun d'eux à un dispositif d'évacuation d'énergie calorifique 22, 23 approprié.
Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux en ce qu'il autorise l'utilisation d'une tour aéro-réfrigérante de type tour sèche comme dispositif d'évacuation d'énergie calorifique 22 dudit premier condenseur 7. En effet, une tour sèche ne permet pas de refroidir l'eau de refroidissement des condenseurs à une température inférieure à 30 C ce qui ne permet pas d'utiliser de telles tours sèches pour refroidir des végétaux traités à une température inférieure à 30 C.
De plus, lorsqu'on qu'on réalise un refroidissement en une étape comme dans l'art antérieur, l'utilisation d'une tour sèche n'est pas possible car le débit d'eau à fournir sur le condenseur avec une eau et/ou la surface dudit condenseur nécessaires pour porter les végétaux traités à une température de refroidissement de l'ordre de 30 C seraient trop importants.
En revanche, avec un refroidissement en deux étapes, l'utilisation d'une tour sèche 22 sur le premier condenseur 7 est désormais possible, la température T2 de la vendange dans la première enceinte 4 de refroidissement étant supérieure ou égale à 46 C sous une pression supérieure ou égale à 0,1 bar, le différentiel de température entre la température T2 de refroidissement à attendre sur le premier étage de refroidissement et la température de l'eau minimale susceptible d'être fournie par une tour sèche sur le premier condenseur 7 étant suffisamment important pour réaliser le refroidissement souhaité sur ledit premier étage de refroidissement.
L'utilisation d'une tour sèche 22 sur le premier condenseur 7 est particulièrement avantageuse en ce que l'on peut ainsi s'affranchir des risques sanitaires de développement et de propagation de bactéries Legionella rencontrés avec les tours humides ou hybrides. En outre, les tours sèches sont beaucoup moins chères à l'utilisation, et beaucoup plus écologiques (pas de consommations d'eau) que les tours humides. L'énergie calorifique à absorber sur le premier condenseur 7 pour refroidir la vendange de Ti à T2 représentant entre 50 et 80% de l'énergie calorifique totale à absorber pour refroidir ladite vendange de la température Ti à la température T3, la possibilité d'utiliser une telle tour sèche 19 sur le premier condenseur permet ainsi de gagner en sécurité de mise en oeuvre du procédé de l'invention, mais également d'abaisser de façon notable le coût de l'installation. Pour absorber les 20 à 50% d'énergie calorifique restante pour refroidir la vendange de la température T2 à la température T3 dans la deuxième enceinte de refroidissement, il est ensuite possible d'utiliser par exemple un dispositif 23 composé d'un compresseur frigorifique 231 couplé à un échangeur thermique 232 dont le coût est raisonnable et l'utilisation aisée.
Dans une telle configuration d'installation, on a réalisé le refroidissement d'un débit de vendange de 15 tonnes/heure de la température T1=88 C à T3=28 C en utilisant sur le premier étage de refroidissement une enceinte 4 de 1, 5 m de diamètre environ, avec un condenseur 7 relié à une tour sèche 22 alimentant ledit premier condenseur 7 avec une eau à 30 C au débit Q3 de 24 m3/h, ladite tour sèche 22 pouvant évacuer une énergie calorifique de 378000 kcal/h environ.
La vendange traitée a été refroidie dans ladite première enceinte 4 à la température T2=46 C et a été directement refroidie ensuite jusqu'à la température T3=28 C sur un deuxième étage de refroidissement composé d'une deuxième enceinte 9 de 1, 85 m de diamètre environ et d'un deuxième condenseur 12 relié à un dispositif d'évacuation d'énergie calorifique 23 composé d'un compresseur frigorifique 231 et d'un échangeur thermique 232, ledit dispositif 23 alimentant ledit deuxième condenseur 12 avec une eau à 20 C au débit Q4 de 20 m3/h.
Dans ce mode de réalisation de l'installation et du procédé de refroidissement objets de l'invention, on réalise, par comparaison avec les procédés et installations connus de l'art antérieur associés à des dispositifs d'évacuation d'énergie calorifique identiques, des gains d'au moins 20% sur le volume cumulé d'enceintes et la surface cumulée des condenseurs, des gains d'au moins 50% sur les débits d'eau Q3 et Q4 moyens à fournir par les dispositifs d'évacuation d'énergie 22, 23, ainsi qu'un gain d'au moins 40% sur l'énergie frigorifique totale à produire pour porter la vendange de la température T1=88 C jusqu'à la température T3=28 C.
Le procédé et les installations selon l'invention permettent donc globalement de réduire de façon très importante les coûts de mise en oeuvre des procédés de refroidissement par mise sous vide de végétaux connus, ainsi que de réduire les risques sanitaires de mise en oeuvre de ces procédés par l'utilisation possible de tours sèches de refroidissement.
Dans une variante non représentée de chacun des modes de réalisations préférés de l'invention décrits précédemment, lesdites enceintes 4, 9 de refroidissement peuvent également être formées dans une seule et même cuve de section équivalente à la section cumulée desdites enceintes 4,9 prises individuellement, ladite cuve unique étant divisée intérieurement en deux enceintes de refroidissement par une cloison étanche et rigide, de préférence d'une même matière que ladite cuve unique et solidaire sur toute sa périphérie des parois de ladite cuve.
On réalise ainsi une installation de refroidissement plus compacte et présentant les mêmes avantages que les installations décrites ci-avant, des moyens de transferts tels que des pompes par exemple permettant de réaliser le transfert de la vendange traitées entre les deux enceintes formées dans ladite cuve unique, et un condenseur étant relié à chacune desdites enceintes, à une source de vide et un dispositif d'évacuation d'énergie calorifique d'une façon identique à celles décrites précédemment.
Claims (15)
1. Procédé de refroidissement de végétaux (1), notamment de fruits et de légumes, d'une température TI à une température T3 inférieure à TI, dans lequel lesdits végétaux à ladite température Ti sont soumis à une pression réduite de manière à vaporiser une partie de l'eau contenue dans lesdits végétaux et refroidir ceux-ci à ladite température T3, caractérisé en ce qu'on réalise un refroidissement fractionné desdits végétaux comportant: une première étape de refroidissement de la température T1 à une température intermédiaire T2 comprise entre TI et T3, par une première vaporisation dans une première enceinte (4) de refroidissement sous une pression absolue réduite PI supérieure à 0,1 bar, de préférence comprise entre 0,1 bar et 1 bar; et une deuxième étape de refroidissement de la température T2 à la température T3, par une deuxième vaporisation dans une deuxième enceinte (9) de refroidissement sous une pression absolue réduite P2 comprise entre 0,01 bar et 0,1 bar, et lesdits végétaux (1) étant à une dite température T3 inférieure à 30 C, de préférence inférieure à 28 C, après ladite deuxième étape de refroidissement
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel lesdits végétaux sont chauffés à ladite température TI, Ti étant comprise entre 60 C et 100 C, de préférence entre 80 et 90 C, puis sensiblement comprimés sous une pression supérieure à la pression atmosphérique avant ladite première étape de refroidissement.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel lesdites première et seconde étapes de refroidissement sont réalisées successivement par extraction et transfert desdits végétaux à ladite température T2 depuis ladite première enceinte (4) de refroidissement à la pression P1 dans ladite deuxième enceinte (9) de refroidissement à la pression P2.
4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les vapeurs produites respectivement lors desdites première et seconde étapes de refroidissement sont condensées indépendamment. 15
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5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel ladite première étape de refroidissement est précédée d'une étape de macération desdits végétaux à ladite température Ti pendant une durée inférieure ou égale à une heure, de préférence inférieure ou égale à 45 minutes.
6. Installation pour la mise en oeuvre d'un procédé de refroidissement selon les revendications 1 à 5, comportant: une première enceinte (4) de refroidissement pour refroidir desdits végétaux (1) d'une température T1 à une température T2 inférieure à T1 par vaporisation d'une partie de l'eau contenue dans ces dits végétaux; et une deuxième enceinte (9) de refroidissement pour refroidir lesdits végétaux (1) de ladite température T2 à une température T3 inférieure à T2 par vaporisation d'une partie de l'eau contenue dans ces dits végétaux, ladite deuxième enceinte étant reliée à ladite première enceinte par des moyens d'extraction et de transfert (10, 11) desdits végétaux depuis une sortie (Si) de ladite première enceinte vers une entrée (E2) de ladite deuxième enceinte; et un premier et un deuxième condenseurs (7, 12) reliés respectivement aux dites première et deuxième enceintes (4, 9) et à au moins une source de vide (8), lesdits condenseurs étant adaptés pour condenser les vapeurs produites dans lesdites première et deuxième enceintes et absorber l'énergie calorifique dégagée par lesdits végétaux (1) dans chaque dite enceinte et évacuer ladite énergie calorifique par l'intermédiaire d'au moins un dispositif d'évacuation d'énergie (17, 22, 23) auquel ils sont reliés.
7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que lesdites premières et deuxièmes enceintes de refroidissement sont constituées par une cuve unique intérieurement divisée en deux dites enceintes par une cloison étanche solidaire sur toute sa périphérie des parois de ladite cuve, des moyens de transfert assurant le transfert de dits végétaux entre les deux dites enceintes au travers de ladite cloison. 15 25
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8. Installation selon la revendication 6 ou 7, comprenant en outre des moyens d'amenée (2, 3) desdits végétaux à la température T1 à une entrée (El) de ladite première enceinte de refroidissement et des moyens d'extraction et de transfert (15) desdits végétaux refroidis à ladite température T3 en sortie (S2) de ladite seconde enceinte de refroidissement.
9. Installation selon les revendications 6 à 8, comportant en outre un moyen de compression (6) desdits végétaux entre lesdits moyens d'amenée (3) et ladite entrée (E1) de ladite première enceinte (4).
10. Installation selon l'une des revendications 6 à 9, dans laquelle lesdits premier et deuxième condenseurs (7, 12) sont reliés à une même source de vide (8) ou à une source de vide propre.
11. Installation selon l'une des revendications 6 à 10, dans laquelle lesdits premiers et deuxième condenseurs sont des condenseurs tubulaires ou à plaques.
12. Installation selon l'une des revendications 6 à 11, dans laquelle les dits condenseurs (7, 12) possèdent un circuit hydraulique de refroidissement commun (16) les reliant à un même dit dispositif d'évacuation d'énergie calorifique (17).
13. Installation selon les revendications 6 à 11, dans laquelle lesdits premier et deuxième condenseurs (7, 12) possèdent un circuit hydraulique de refroidissement propre (20, 21) les reliant chacun à un dit dispositif d'évacuation d'énergie calorifique (22, 23).
14. Installation selon les revendications 12 et 13, dans laquelle ledit dispositif d'évacuation d'énergie calorifique (17, 22, 23) est une tour aéro-réfrigérante, de type tour humide ou tour hybride, ou encore ou un compresseur frigorifique couplé à un échangeur thermique.
15. Installation selon la revendication 14, dans laquelle ledit moyen d'évacuation d'énergie calorifique dudit premier condenseur est une tour aéro-réfrigérante de type tour sèche (22).
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|---|---|---|---|---|
| ES2526824B1 (es) | 2012-08-09 | 2016-02-12 | Universidad Miguel Hernández De Elche | Equipo de expansión instantánea a vacío y ultrasonidos |
| US20140165634A1 (en) * | 2012-12-13 | 2014-06-19 | Spx Apv Danmark A/S | Apparatus and method for the sterilization, degassing and concentration of viscous products |
| CL2016003386A1 (es) * | 2016-12-29 | 2018-09-21 | Dictuc S A 20% | Equipo recuperador de aromas desde cubas fermentativas |
Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4059919A (en) * | 1975-04-25 | 1977-11-29 | H. J. Heinz Company Limited | Heat treating particulate material |
| JPS5571443A (en) * | 1978-11-25 | 1980-05-29 | Nitsukuu Kogyo Kk | Improvement in rapid cooling of negetable under vacuum |
| US4388857A (en) * | 1980-04-01 | 1983-06-21 | Kraftanlagen A.G. | Apparatus for the continuous cooking of wort |
| JPS59196045A (ja) * | 1983-04-22 | 1984-11-07 | Fumio Nishikawa | 真空冷却調製装置 |
| FR2550060A1 (fr) * | 1983-08-05 | 1985-02-08 | Krupp Industrietech | Procede de traitement de pates brutes de cacao |
| FR2569537A1 (fr) | 1984-08-28 | 1986-03-07 | Hunez Marcel | Procede d'extraction de jus de fruits ou de legumes et appareils pour sa mise en oeuvre |
| EP0269257A2 (fr) * | 1986-10-30 | 1988-06-01 | McCORMICK & COMPANY, INC. | Appareil et procédé de stérilisation d'épices et fines herbes à feuilles |
| FR2638333A1 (fr) | 1988-10-28 | 1990-05-04 | Cogat | Procede et materiel pour l'extraction de jus et d'aromes a partir de substrats vegetaux; possibilites de traitements complementaires sur le meme materiel |
| FR2656547A1 (fr) | 1989-12-29 | 1991-07-05 | Cogat Pierre Olivier | Appareillage continu pour desaerer, chauffer, maintenir en temperature, refroidir sous vide des matieres organiques solides. |
| DE4019916A1 (de) * | 1990-06-22 | 1992-01-02 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen herstellen einer hartbonbonmasse |
| US5167981A (en) * | 1988-06-25 | 1992-12-01 | Otto Hansel Gmbh | Method of continuously producing hard-candy masses |
| US5316778A (en) * | 1991-11-29 | 1994-05-31 | Global Prepcorp | Method for processing leafy vegetables for extended storage |
| WO1996020606A1 (fr) * | 1994-12-29 | 1996-07-11 | Burns Philp Food Inc. | Procede et appareil de sterilisation de graines, herbes et epices |
| EP0728189B1 (fr) | 1993-11-08 | 1998-01-14 | Institut National De La Recherche Agronomique | Produit alimentaire, obtention et application a la fabrication de jus de fruits ou de vin |
| EP0727948B1 (fr) | 1993-11-08 | 1998-07-08 | Pierre-Olivier Cogat | Installation pour le traitement de matieres biologiques hydratees |
| US6054165A (en) * | 1997-12-20 | 2000-04-25 | A. Stephan U. Soehne Gmbh & Co. | Process and apparatus for cooling high-viscosity sauces containing ingredients in the form of solid pieces |
| US6551644B1 (en) * | 1998-02-19 | 2003-04-22 | Karim Allaf | Method for treating various products |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB936194A (en) * | 1960-08-08 | 1963-09-04 | Unilever Ltd | Improvements relating to the treatment of liquid-containing products |
| FR2825450B1 (fr) * | 2001-05-31 | 2004-01-16 | Centre Nat Rech Scient | Installation de refroidissement par vaporisation partielle a basse pression d'un jus chauffe |
-
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-
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Patent Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4059919A (en) * | 1975-04-25 | 1977-11-29 | H. J. Heinz Company Limited | Heat treating particulate material |
| JPS5571443A (en) * | 1978-11-25 | 1980-05-29 | Nitsukuu Kogyo Kk | Improvement in rapid cooling of negetable under vacuum |
| US4388857A (en) * | 1980-04-01 | 1983-06-21 | Kraftanlagen A.G. | Apparatus for the continuous cooking of wort |
| JPS59196045A (ja) * | 1983-04-22 | 1984-11-07 | Fumio Nishikawa | 真空冷却調製装置 |
| FR2550060A1 (fr) * | 1983-08-05 | 1985-02-08 | Krupp Industrietech | Procede de traitement de pates brutes de cacao |
| FR2569537A1 (fr) | 1984-08-28 | 1986-03-07 | Hunez Marcel | Procede d'extraction de jus de fruits ou de legumes et appareils pour sa mise en oeuvre |
| EP0269257A2 (fr) * | 1986-10-30 | 1988-06-01 | McCORMICK & COMPANY, INC. | Appareil et procédé de stérilisation d'épices et fines herbes à feuilles |
| US5167981A (en) * | 1988-06-25 | 1992-12-01 | Otto Hansel Gmbh | Method of continuously producing hard-candy masses |
| FR2638333A1 (fr) | 1988-10-28 | 1990-05-04 | Cogat | Procede et materiel pour l'extraction de jus et d'aromes a partir de substrats vegetaux; possibilites de traitements complementaires sur le meme materiel |
| FR2656547A1 (fr) | 1989-12-29 | 1991-07-05 | Cogat Pierre Olivier | Appareillage continu pour desaerer, chauffer, maintenir en temperature, refroidir sous vide des matieres organiques solides. |
| DE4019916A1 (de) * | 1990-06-22 | 1992-01-02 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen herstellen einer hartbonbonmasse |
| US5316778A (en) * | 1991-11-29 | 1994-05-31 | Global Prepcorp | Method for processing leafy vegetables for extended storage |
| EP0728189B1 (fr) | 1993-11-08 | 1998-01-14 | Institut National De La Recherche Agronomique | Produit alimentaire, obtention et application a la fabrication de jus de fruits ou de vin |
| EP0727948B1 (fr) | 1993-11-08 | 1998-07-08 | Pierre-Olivier Cogat | Installation pour le traitement de matieres biologiques hydratees |
| WO1996020606A1 (fr) * | 1994-12-29 | 1996-07-11 | Burns Philp Food Inc. | Procede et appareil de sterilisation de graines, herbes et epices |
| US6054165A (en) * | 1997-12-20 | 2000-04-25 | A. Stephan U. Soehne Gmbh & Co. | Process and apparatus for cooling high-viscosity sauces containing ingredients in the form of solid pieces |
| US6551644B1 (en) * | 1998-02-19 | 2003-04-22 | Karim Allaf | Method for treating various products |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 004, no. 113 (C - 021) 13 August 1980 (1980-08-13) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 009, no. 059 (C - 270) 15 March 1985 (1985-03-15) * |
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| Publication number | Publication date |
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