FR3126320A1 - Dispositif et procédé d’extraction de fluide végétal - Google Patents

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Abstract

TITRE : DISPOSITIF ET PROCÉDÉ D’EXTRACTION DE FLUIDE VÉGÉTAL La présente invention vise un dispositif d’extraction (100) de fluide végétal (101), qui comporte :- un support (102) de végétaux (103),- au moins une enceinte (104),- un moyen de déplacement du support (105),- au moins une antenne émettrice (106) de micro-ondes (107) orientée pour transmettre les micro-ondes dans l’enceinte et configurée pour chauffer au moins un fluide contenu dans les végétaux et- un moyen de séparation (108) du fluide et des végétaux dont a été extrait ce fluide. La présente invention vise également un procédé d’extraction de fluide végétal mis en œuvre par un tel dispositif. Figure pour l'abrégé : figure 1

Description

DISPOSITIF ET PROCÉDÉ D’EXTRACTION DE FLUIDE VÉGÉTAL
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
La présente invention vise un dispositif et un procédé d’extraction de fluide végétal. Elle s’applique, notamment, à l’industrie agroalimentaire, pharmaceutique et à la parfumerie.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
Pour l’extraction de fluide végétal, des solutions existantes dans l’art antérieur consistent à utiliser des solvants aqueux ou organiques afin d’extraire des huiles essentielles végétales, par exemple lors de l’utilisation d’un dispositif d’hydrodistillation. Cependant, le végétal dont un fluide doit être extrait est mis en solution dans le solvant. Ce type d’extraction présente de nombreux inconvénients. En particulier, le végétal ne peut donc plus être utilisé ou consommé après cette extraction.
D’autres solutions sont enseignées dans l’art antérieur impliquant des dispositifs de distillation sèche d’huiles essentielles. Cependant, ces dispositifs impliquent un chauffage continu et important des végétaux, ce qui entraîne leur destruction. Cette technique entraîne également un surchauffage des fluides extraits pouvant les altérer.
D’autres solutions connues de l’homme du métier consistent à utiliser des dispositifs d’expression à froid permettant l’extraction d’essence végétale. Cependant, ces dispositifs sont utilisés uniquement pour les écorces d’agrumes et impliquent également leur destruction.
D’autres solutions sont enseignées dans l’art antérieur faisant intervenir l’utilisation de composés soufrés préalablement appliqués sur le végétal à sécher. Cependant, l’utilisation de tels composés soufrés entraîne une altération des propriétés organoleptiques et des apports nutritionnels des végétaux partiellement desséchés. Ces composés peuvent également présenter un risque pour la santé.
La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients. Notamment, l’invention permet de récupérer, d’une part, au moins un fluide et, d’autre part, les végétaux partiellement desséchés sans altérations.
À cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise un dispositif d’extraction de fluide végétal depuis des végétaux, qui comporte :
- un support de ces végétaux,
- au moins une enceinte,
- au moins une antenne émettrice de micro-ondes orientée pour transmettre les micro-ondes dans l’enceinte et configurée pour chauffer au moins un fluide contenu dans les végétaux et
- un moyen de séparation du fluide et des végétaux dont a été extrait ce fluide.
Grâce à ces dispositions, le dispositif objet de l’invention permet une récupération rapide et efficace du fluide provenant des végétaux sans surexposition aux micro-ondes. Ainsi, l’altération du fluide lors de l’extraction est évitée. Ces dispositions permettent également un séchage non destructeur des végétaux et donc la récupération, la conservation, la réutilisation, voire la consommation de ces végétaux. Ces dispositions permettent doncin finela récupération simultanée des végétaux, au moins partiellement desséchés, et de fluide provenant de ces végétaux, qui peuvent être ensuite valorisés.
Dans des modes de réalisation, le moyen de séparation est intégré au support et comporte au moins un filtre retenant les végétaux dont a été extrait le fluide et laissant passer ce fluide filtré.
Grâce à ces dispositions, le dispositif permet une séparation par gravité des végétaux et du fluide provenant de ces végétaux.
Dans des modes de réalisation, le support comporte un tapis de déplacement des végétaux dans l’enceinte comportant le filtre, et le dispositif comporte, de plus, au moins un tapis imperméable au fluide extrait disposé sous le tapis de déplacement et configuré pour récupérer par gravité le fluide filtré.
Grâce à ces dispositions, le dispositif permet simultanément une exposition des végétaux aux micro-ondes et une extraction par gravité du fluide provenant de ces végétaux.
Dans des modes de réalisation, le dispositif comporte, de plus, un moteur d’entraînement du tapis imperméable à une vitesse supérieure à la vitesse de déplacement du support de végétaux.
Grâce à ces dispositions, le temps d’exposition aux micro-ondes du fluide extrait est diminué. La surexposition aux micro-ondes et l’altération thermique du fluide extrait sont donc limitées. Ces dispositions permettent également un temps d’exposition aux micro-ondes plus important des végétaux. Une extraction plus efficace du fluide des végétaux est ainsi réalisée.
Dans des modes de réalisation, le moyen de séparation comporte un moyen d’aspiration d’au moins un fluide libéré par les végétaux dans une dite enceinte.
Grâce à ces dispositions, le dispositif permet une aspiration du fluide libéré.
Dans des modes de réalisation, au moins une enceinte est hermétique à l’air.
Grâce à ces dispositions, lorsqu’une dépression est appliquée au dispositif, le dispositif permet une libération et une extraction du fluide de végétaux plus efficaces lorsque les végétaux sont exposés aux micro-ondes. Ces dispositions permettent également de diminuer la puissance des micro-ondes appliquée dans l’enceinte. Ainsi, la température d’extraction du fluide extrait et des végétaux est abaissée, ce qui évite la dégradation des végétaux ou du fluide extrait. De plus, les liquides aérosolisés sont également aspirés.
Dans des modes de réalisation, le moyen de séparation comporte, de plus, au moins un moyen d’accumulation d’au moins un liquide aérosolisé et aspiré.
Grâce à ces dispositions, le moyen d’accumulation permet une séparation du liquide aérosolisé et du gaz aspiré. Ainsi, la récupération du liquide aérosolisé est réalisée.
Dans des modes de réalisation, l’enceinte comporte, de plus, un bac étant au moins partiellement en matériau réfléchissant les micro-ondes, le bac étant configuré pour récupérer par gravité le fluide filtré.
Grâce à ces dispositions, on limite la surexposition du fluide extrait aux micro-ondes qui se trouve dans le bac et ainsi le surchauffage du fluide filtré.
Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un procédé d’extraction de fluide végétal depuis des végétaux, qui comporte :
- une étape d’introduction des végétaux dans au moins une enceinte,
- une étape d’émission de micro-ondes dans chaque enceinte et
- une étape de séparation du fluide et des végétaux dont a été extrait ce fluide.
Dans des modes de réalisation, l’étape d’émission de micro-ondes et l’étape de séparation du fluide sont simultanées.
Dans des modes de réalisation, le procédé comporte, de plus, une étape de mise en dépression d’au moins une enceinte en aval de l’étape d’introduction des végétaux dans l’enceinte et en amont de l’étape d’émission de micro-ondes.
Les buts, avantages et caractéristiques particulières du procédé objet de la présente invention étant similaires à ceux du dispositif objet de la présente invention, ils ne sont pas rappelés ici.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres avantages, buts et caractéristiques particulières de l’invention ressortiront de la description non limitative qui suit d’au moins un mode de réalisation particulier du dispositif et du procédé objets de la présente invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels :
représente, schématiquement et vue en coupe, un premier mode de réalisation particulier du dispositif objet de l’invention,
représente, schématiquement, en perspective et en vue de dessus, un agrandissement d’une partie du dispositif illustré en ,
représente, schématiquement et vue en coupe, un deuxième mode de réalisation particulier du dispositif objet de l’invention,
représente, schématiquement et en vue coupe, un troisième mode de réalisation particulier du dispositif objet de l’invention,
représente, schématiquement et vue en coupe, un quatrième mode de réalisation particulier du dispositif objet de l’invention,
représente, schématiquement, un agrandissement d’une partie du dispositif illustré en ,
représente, schématiquement, un agrandissement d’une partie du dispositif illustré en et
représente, schématiquement et sous forme d’un logigramme, une succession d’étapes particulière du procédé objet de l’invention.
DESCRIPTION D’EXEMPLES DE RÉALISATION DE L’INVENTION
La présente description est donnée à titre non limitatif, chaque caractéristique d’un mode de réalisation pouvant être combinée à toute autre caractéristique de tout autre mode de réalisation de manière avantageuse.
On rappelle ici les définitions suivantes :
Le terme « végétaux » se réfère aux plantes ou parties de plante, mais également aux fruits ou parties de fruit, tels que des pistils de safran, des feuilles de menthe, des abricots, des pommes ou des prunes.
Le terme « fluide » se réfère à un ensemble de composés présents dans des végétaux sous forme gazeuse ou liquide, tels que des arômes, des huiles essentielles, de l’eau ou de l’air.
Le terme « liquide » se réfère à un des trois états physiques de la matière caractérisant un composé pouvant s’écouler sur une surface imperméable ou à travers une surface poreuse, par exemple des arômes, des huiles essentielles ou de l’eau.
Le terme « aérosolisé » se réfère aux liquides en suspension dans un gaz, tels que des arômes ou des huiles essentielles en suspension dans l’air.
Les termes « partiellement desséché » se réfèrent à un état physique d’un corps transformé afin d’être limité en quantité de fluides. Les fluides sont, par exemple, des arômes, des huiles essentielles ou de l’eau.
Les termes « disposé sous » se réfèrent à l’agencement d’un élément par rapport à un autre élément, en conditions normales de fonctionnement du dispositif pour extraire les végétaux.
Les termes « matériau réfléchissant les micro-ondes » se réfèrent à un matériau configuré pour former une barrière aux micro-ondes sans les absorber. Un matériau réfléchissant les micro-ondes est un type de matériau occultant les micro-ondes, et contraire aux termes « matériau transparent aux micro-ondes ».
Dans toute la description, on appelle « supérieur » tout ce qui est en haut dans les figures 1, 3, 4, 5, 6 et 7, qui correspondent aux configurations normales d’utilisation des dispositifs, « inférieur » tout ce qui est en bas dans les figures 1, 3, 4, 5, 6 et 7, les termes de « vertical » ou de « hauteur » découlent de ces définitions. Les dispositifs illustrés dans les figures présentent globalement un plan de symétrie vertical (parallèle au plan des figures). L’intersection de ce plan avec le support de végétaux qui sera décrit plus loin, définit un axe. On appelle « interne » tout ce qui est proche ou orienté vers cet axe et externe ce qui plus est éloigné de cet axe ou orienté à l’opposé de cet axe. Les longueurs sont définies parallèlement à l’axe et les largeurs sont définies perpendiculairement au plan global de symétrie. Les axes sont notés A, B ,C et D respectivement dans les figures 1, 3, 4 et 5.
On note dès à présent que les figures ne sont pas à l’échelle.
On observe, sur la , qui n’est pas à l’échelle, une vue schématique d’un mode de réalisation du dispositif 100 objet de l’invention. Ce dispositif 100 d’extraction de fluide végétal 101 depuis des végétaux 103 comporte :
- un support 102 de ces végétaux 103,
- une enceinte 104,
- un moyen de déplacement 105 du support 102,
- au moins une antenne émettrice 106 de micro-ondes 107 orientée pour transmettre les micro-ondes 107 dans l’enceinte 104 et configurée pour chauffer au moins un fluide 101 contenu dans les végétaux 103 et
- un moyen de séparation 108 du fluide 101 et des végétaux 103 dont a été extrait ce fluide 101 positionné sur la partie inférieure de l’enceinte 104.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , le support 102 de végétaux 103 est constitué de matériau chimiquement neutre vis-à-vis des végétaux 103 à extraire. Encore plus préférentiellement, ce matériau est compatible avec les normes en vigueur imposées dans l’industrie alimentaire. Par exemple, ce matériau comporte un métal ou un alliage, tel que le laiton ou l’acier inoxydable par exemple de référence « inox 316L ».
Préférentiellement, le support 102 est configuré pour être résistant dans des conditions d’exposition aux micro-ondes 107. Les conditions d’exposition aux micro-ondes sont définies, par exemple, par une puissance des micro-ondes comprise entre 1 et 10 kilowatts (kW), de préférence entre 1 et 3 kilowatts (kW).
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , le support 102 est un tapis de déplacement.
Dans des modes de réalisation (non représentés), le tapis de déplacement 102 est imperméable.
Dans des modes de réalisation, le tapis de déplacement 102 comporte différents moyens de séparation individuelle (non représentés) des végétaux 103. Préférentiellement, les moyens de séparation individuelle sont configurés pour être résistants dans des conditions d’exposition aux micro-ondes 107 telles que définies pour le support 102. Les moyens de séparation individuelle sont, par exemple, des cloisons fixées ou des compartiments de séparation apposés directement sur le tapis de déplacement 102. Dans des modes de réalisation, le tapis de déplacement 102 présente, par exemple, un relief ondulé ou en carré configuré pour former les moyens de séparation individuelle. Préférentiellement, le tapis 102 est une chenille formant les moyens de séparation individuelle. Encore plus préférentiellement, la partie de la chenille ne supportant pas les végétaux sert à l’entraînement et donc au déplacement du tapis de déplacement 102 par rotation du moyen de déplacement 105.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , l’enceinte 104 est compatible aux émissions micro-ondes 107. Préférentiellement, les parois de l’enceinte 104 réfléchissent les micro-ondes 107. Encore plus préférentiellement, les parois de l’enceinte 104 comportent un métal ou un alliage, tel que l’acier inoxydable par exemple de référence « inox 316L ».
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , l’enceinte 104 est unique et recouvre l’intégralité du tapis de déplacement 102 durant les émissions des micro-ondes 107. L’enceinte 104 est ainsi configurée pour une exposition continue des végétaux 103 aux micro-ondes 107.
Dans des modes de réalisation (non représentés), plusieurs enceintes 104 sont en série. Chaque enceinte recouvre une partie du tapis de déplacement 102. Les enceintes 104 sont ainsi configurées pour une exposition discontinue des végétaux 103 aux micro-ondes 107.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , le moyen de déplacement 105 du support 102 est un moyen de déplacement relatif du support par rapport à l’enceinte 104. Préférentiellement, le moyen de déplacement 105 est un rouleau d’entraînement configuré pour être mis en rotation.
Dans des modes de réalisation, l’antenne émettrice 106 de micro-ondes 107 émet une puissance de micro-ondes comprise, par exemple, entre 1 et 10 kilowatts (kW). Pour atteindre cette puissance, la fréquence des micro-ondes est préférentiellement comprise entre 3000 et 500 mégahertz (MHz) et encore plus préférentiellement entre 900 à 2500 MHz, par exemple égale à 2450 mégahertz (MHz) ou 915 mégahertz (MHz). La puissance des micro-ondes 107 émises par cette antenne est prédéterminée en fonction des végétaux 103 à extraire. Des émissions 107 mono ou multidirectionnelles sont également mises en œuvre par cette antenne 106 en fonction des caractéristiques physiques des végétaux 103 à extraire. Préférentiellement, l’antenne émettrice 106 est une antenne radiante à fentes.
Dans des modes de réalisation, le moyen de séparation 108 est intégré au support 102 et comporte au moins un filtre retenant les végétaux 103. Par exemple, le filtre 108 peut être un filtre à tamis ou à membrane, une grille ou un tapis à mailles comportant des mailles de verre revêtues de téflon.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , le moyen de séparation 108 est un filtre et est incorporé à l’intégralité du tapis de déplacement 102. Autrement dit, le tapis 102 et le filtre 108 forment un seul élément, et préférentiellement un tapis à mailles. Préférentiellement, le tapis à maille 102 comporte des mailles de verre revêtues de téflon. Dans des modes de réalisation (non représentés), le filtre 108 est incorporé au tapis de déplacement 102 de manière discontinue.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , le dispositif 100 comporte, de plus, un tapis imperméable 109 au fluide extrait 101. Le tapis imperméable 109 est disposé sous le support de végétaux 102. Le support de végétaux 102 est un tapis comportant un moyen de séparation 108. Préférentiellement, le moyen de séparation 108 est un filtre incorporé à l’intégralité du tapis de déplacement 102. Encore plus préférentiellement, le tapis 102 et le filtre 108 forment un seul élément, et préférentiellement un tapis à mailles. Le fluide 101 est séparé des végétaux 103 par gravité en passant à travers les mailles du filtre 108. Le fluide 101 est ensuite récupéré par le tapis imperméable 109. Préférentiellement, le tapis imperméable 109 présente une section profilée en forme de V ou de U, la section du tapis imperméable 109 étant perpendiculaire à l’axe A du déplacement du tapis 109. Dans des variantes, un bac (non représenté) disposé sous le tapis à mailles reçoit le fluide qui s’écoule, le tapis à mailles étant formé par le tapis de déplacement 102 et le moyen de séparation 108.
Dans des modes de réalisation, le moyen de séparation 108 comporte, de plus, un moyen de mise en dépression (non représenté) configuré pour aspirer le fluide 101. La dépression sépare le fluide 101 des végétaux 103 par passage de ce fluide 101 à travers les mailles du filtre 108. Par exemple, la dépression est réalisée par une pompe exerçant une pression négative dans la partie inférieure de l’enceinte et plus particulièrement sous le tapis de déplacement 102.
Dans des modes de réalisation (non représentés), le moyen de séparation comporte de plus un ou plusieurs tapis intermédiaires comportant des filtres et disposés entre le tapis à maille 102 et le tapis imperméable 109. Chaque filtre de chaque tapis comporte une taille des pores qui diminue d’un tapis à l’autre et entre chaque filtration successive.
Ces différents moyens sont configurés pour réaliser une filtration multiple du fluide 101 extrait. Ainsi, le filtrat obtenu comporte une quantité de particules solides limitée.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , le dispositif 100 comporte, de plus, un moteur d’entraînement qui entraîne le tapis imperméable 109 à une vitesse supérieure à la vitesse de déplacement du tapis 102. On note en que la vitesse de déplacement du tapis imperméable 109 est représentée par trois flèches et la vitesse de déplacement du tapis de déplacement 102 de végétaux 103 est représentée par une flèche.
Dans des modes de réalisation (non représentés), le tapis imperméable 109 se déplace dans un sens opposé au déplacement du tapis de déplacement 102 de végétaux 103. Préférentiellement, la vitesse de déplacement du tapis imperméable 109 est supérieure à la vitesse de déplacement du tapis déplacement 102 de végétaux 103.
Dans des modes de réalisation (non représentés), le dispositif 100 comporte un ou plusieurs tapis imperméables accolés les uns aux autres, situés sous le tapis de déplacement 102 de végétaux et se déplaçant dans une direction orthogonale à la direction de déplacement du tapis de déplacement 102 et dans un plan parallèle au tapis de déplacement 102. Les tapis imperméables sont ainsi configurés pour augmenter la vitesse de transport du fluide extrait 101 en dehors de l’enceinte 104 exposée aux micro-ondes 107. Ainsi la surexposition aux micro-ondes 107 et donc l’altération thermique du fluide extrait 101 sont limitées.
Dans des modes de réalisation (non représentés), le dispositif 100 comporte un tapis de déplacement 102 comportant un filtre 108 et un tapis imperméable 109 disposé sous le tapis 102 et comportant, de plus, des séparations tels que des compartiments de séparation de fluides extraits par gravité. Les moyens de séparation individuelle sont, par exemple, des cloisons fixées ou des compartiments de séparation apposés directement sur le tapis imperméable 109. Dans des modes de réalisation, le tapis imperméable 109 présente, par exemple, un relief ondulé ou en carré configuré pour former les moyens de séparation individuelle. Préférentiellement, le tapis imperméable 109 est une chenille formant les moyens de séparation individuelle. Encore plus préférentiellement, la partie de la chenille ne récupérant pas le fluide extrait sert à l’entraînement et donc au déplacement du tapis imperméable 109. Le tapis imperméable 109 à moyens de séparation individuelle est configuré pour séparer différentes fractions de fluides extraits en fonction du temps d’exposition aux micro-ondes et/ou de la puissance des micro-ondes.
Particulièrement, on observe, sur la , qui n’est pas à l’échelle une vue agrandie 110 et en perspective d’une partie du dispositif 100 illustré en . Sur la , on observe le végétal 103 positionné sur le tapis de déplacement 102 et soumis aux micro-ondes 107. On observe également que les gouttelettes de fluide 101 extraites du végétal 103 s’écoulent vers le bas à travers les mailles du filtre 108 incorporé dans le tapis 102. Ces gouttelettes de fluide 101 sont récupérées par le tapis imperméable 109. Le tapis imperméable 109 présente une vitesse de déplacement supérieure à la vitesse de déplacement du tapis 102.
On observe, sur la , qui n’est pas à l’échelle, une vue schématique d’un mode de réalisation du dispositif 200 objet de l’invention. Ce dispositif 200 d’extraction de fluide végétal 201 depuis des végétaux 203 comporte :
- un support 202 de ces végétaux 203,
- une enceinte 204,
- un moyen de déplacement du support 205,
- au moins une antenne émettrice 206 de micro-ondes 207 orientée pour transmettre les micro-ondes 207 dans l’enceinte 204 et configurée pour chauffer au moins un fluide 201 contenu dans les végétaux 203 et
- un moyen de séparation 208 du fluide 201 et des végétaux 203 dont a été extrait ce fluide 201 positionné sur la partie supérieure de l’enceinte 204.
Dans des modes de réalisation, le support 202 présente les mêmes caractéristiques physico-chimiques et de matériau décrites précédemment pour le support 102 représenté en .
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , le support 202 de végétaux 203 est un tapis de déplacement 202. Préférentiellement, le tapis de déplacement 202 est imperméable.
Dans des modes de réalisation, le tapis de déplacement 202 comporte différents moyens de séparation individuelle (non représentés) des végétaux 203, similaires aux moyens de séparation individuelle décrits précédemment pour le tapis de déplacement 102. Préférentiellement, le tapis 202 est une chenille formant les moyens de séparation individuelle. Encore plus préférentiellement, la partie de la chenille ne supportant pas les végétaux 203 sert à l’entraînement et donc au déplacement du tapis de déplacement 202 par rotation du moyen de déplacement 205.
Dans des modes de réalisation, l’enceinte 204 est hermétique à l’air et est ainsi configurée pour qu’une pression réduite soit appliquée durant l’exposition aux micro-ondes 207.
Dans des modes de réalisation, l’enceinte 204 présente les mêmes caractéristiques physico-chimiques et de matériau décrites précédemment pour l’enceinte 104 représentée en .
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , l’enceinte 204 est unique et recouvre l’intégralité du tapis de déplacement 202 durant les émissions des micro-ondes 207. L’enceinte 204 est ainsi configurée pour une exposition continue des végétaux 203 aux micro-ondes 207.
Dans des modes de réalisation (non représentés), plusieurs enceintes 204 sont en série. Chaque enceinte recouvre une partie du tapis de déplacement 202. Les enceintes 104 sont ainsi configurées pour une exposition discontinue des végétaux 203 aux micro-ondes 207.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , le moyen de déplacement 205 du support 202 est un moyen de déplacement relatif du support par rapport à l’enceinte 204. Préférentiellement, le moyen de déplacement 205 est un rouleau d’entraînement configuré pour être mis en rotation.
Dans des modes de réalisation, l’antenne émettrice 206 présente les mêmes caractéristiques que l’antenne 106 précédemment mentionnées.
Dans le mode de réalisation représenté en , le moyen de séparation 208 du fluide 201 et des végétaux 203 comporte un moyen d’aspiration 209 du fluide 201 libéré des végétaux 203 et aérosolisé dans l’enceinte 204. Préférentiellement, la dépression exercée dans l’enceinte 204 a une valeur constante. Par exemple, ce moyen d’aspiration 209 correspond à une pompe d’aspiration configurée pour imposer, par exemple, une dépression inférieure à 1 bar afin d’extraire le fluide 201 de l’enceinte 204. Encore plus préférentiellement, la dépression est proche du vide.
Dans des modes de réalisation, le moyen d’aspiration 209 du fluide 201 libéré des végétaux 203 et aérosolisé dans l’enceinte 204 est configuré pour appliquer un débit d’aspiration compris entre 10 et 80 mètres cubes par heure (m3/h).
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , le moyen de séparation 208 comporte, de plus, un moyen d’accumulation 210 du liquide 211 initialement aérosolisé 201. On observe sur la , l’aspiration puis l’accumulation du liquide aérosolisé 201 pour former du liquide 211 dans le réservoir 210. Le moyen d’accumulation 209 comporte, de plus, une vanne 212 configurée pour récupérer le liquide accumulé 210. Préférentiellement, le moyen d’accumulation 210 est un dévésiculeur (en anglais « demister »). L’évacuation de l’air aspiré simultanément à l’accumulation du liquide 211 est effectuée en haut du réservoir 210 qui comporte une sortie d’air.
Dans des modes de réalisation (non représentés), le moyen de séparation 208 comporte plusieurs moyens d’accumulation 210 en parallèle et associé à une enceinte 204, ou en série et associé chacun à une enceinte 204.
Préférentiellement, lorsque les moyens d’accumulation 210 sont en série, le débit d’aspiration appliquée en aval de chaque moyen d’accumulation diminue le long du tapis de déplacement 202 de végétaux et en fonction du temps d’extraction. Le gradient de débit d’aspiration ainsi appliqué est configuré pour éviter l’aspiration des végétaux 203 légers suite à leur dessèchement, tels que les pistils de safran.
Dans d’autres modes de réalisation, lorsque les moyens d’accumulation 210 sont en série, la dépression appliquée dans l’enceinte 204 augmente le long du tapis de déplacement de végétaux et en fonction du temps d’extraction. Le gradient de dépression ainsi appliqué est configuré pour l’extraction et l’accumulation progressives des fluides 201 plus denses présents dans les végétaux 203.
Dans des modes de réalisation (non représentés), le dispositif 200 comporte un moyen de séparation supplémentaire. Ce moyen de séparation supplémentaire est un filtre et est incorporé dans le support 202. Ce filtre est configuré pour séparer par gravité un fluide plus dense et non aérosolisé. Préférentiellement, le dispositif 200 comporte, de plus, un tapis imperméable de récupération du fluide non aérosolisé et filtré. Les caractéristiques du filtre et du tapis imperméable du dispositif 200 sont identiques aux caractéristiques énoncées précédemment pour le dispositif 100 représenté en . Dans des variantes, un bac (non représenté) reçoit le fluide qui s’écoule.
Ces modes de réalisation permettent une récupération simultanée et séparée du fluide aérosolisé 201, du fluide non aérosolisé et des végétaux 203. De plus, l'exposition aux micro-ondes 207 du fluide aérosolisé 201 et du fluide non aérosolisé est limitée.
On observe, sur la , qui n’est pas à l’échelle, une vue schématique d’un mode de réalisation du dispositif 300 objet de l’invention. Ce dispositif 300 d’extraction de fluide végétal depuis des végétaux comporte :
- un support 301 de ces végétaux,
- une enceinte 302,
- un moyen de déplacement 303 du support 301,
- au moins une antenne émettrice 304 de micro-ondes orientée pour transmettre les micro-ondes dans l’enceinte 302 et configurée pour chauffer au moins un fluide contenu dans les végétaux et
- un ensemble de moyens de séparation, 350 et 306, des fluides et des végétaux, qui comporte :
- un premier moyen de séparation 305 du fluide non aérosolisé et des végétaux par gravité et positionné sur la partie inférieure de l’enceinte 302 et
- un deuxième moyen de séparation 306 du fluide aérosolisé et des végétaux par aspiration et positionné sur la partie supérieure de l’enceinte 302.
Dans des modes de réalisation, le support 301 présente les mêmes caractéristiques physico-chimiques et de matériau décrites précédemment pour les supports 102 et 202 représentés respectivement en figures 1 et 3.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , le support 301 de végétaux est un tapis de déplacement. Les végétaux sont introduits à l’intérieur de l’enceinte 302 par déplacement du tapis 301 vers la droite.
Dans des modes de réalisation, le tapis de déplacement 301 comporte différents moyens de séparation individuelle (non représentés) des végétaux tels que décrits précédemment pour les tapis de déplacement 202 et 102. Préférentiellement, le tapis 301 est une chenille formant les moyens de séparation individuelle. Encore plus préférentiellement, la partie de la chenille ne supportant pas les végétaux sert à l’entraînement et donc au déplacement du tapis de déplacement 301 par rotation du moyen de déplacement 303.
Dans des modes de réalisation (non représentés), l’enceinte 302 est hermétique à l’air et est ainsi configurée pour qu’une pression réduite soit appliquée durant l’exposition aux micro-ondes.
Dans des modes de réalisation, l’enceinte 302 présente les mêmes caractéristiques physico-chimiques et de matériau décrites précédemment pour les enceintes 104 et 204 représentées respectivement en figures 1 et 3.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , l’enceinte 302 est unique et recouvre l’intégralité du tapis de déplacement 301 durant les émissions des micro-ondes. L’enceinte 302 est ainsi configurée pour une exposition continue des végétaux aux micro-ondes.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , l’enceinte 302 comporte une entrée 307 et une sortie 308 pour les tapis 301 et 309.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , l’enceinte 302 comporte, de plus, au moins un piège à micro-ondes 310 configuré pour rendre l’enceinte hermétique aux micro-ondes. Préférentiellement, ces pièges 310 sont situés en entrée 307 et en sortie 308 de l’enceinte 302.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , le moyen de déplacement 303 du tapis 301 est un moyen de déplacement relatif du tapis 301 par rapport à l’enceinte 302. Préférentiellement, le moyen de déplacement 303 du tapis 301 est un rouleau d’entraînement configuré pour être mis en rotation.
Dans des modes de réalisation, l’antenne émettrice 304 présente les mêmes caractéristiques que les antennes 106 et 206 précédemment décrites. Dans des variantes, la puissance des antennes 304 en série varie le long de l’enceinte 302, de manière à appliquer une puissance décroissante le long de l’enceinte 302 et dans le sens de déplacement des végétaux exposés. Cette diminution de puissance des micro-ondes des antennes 304 est configurée pour limiter la surexposition du végétal aux micro-ondes durant l’extraction. De plus, une extraction importante du fluide végétal est réalisée en début d’extraction, lorsque la puissance des micro-ondes est maximale.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , le premier moyen de séparation 305 est un filtre et est incorporé à l’intégralité du tapis de déplacement 301. Les caractéristiques du filtre 305 sont identiques aux caractéristiques énoncées précédemment pour le filtre 108 représenté en . Préférentiellement, le tapis 301 et le filtre 305 forment un seul élément, et préférentiellement un tapis à mailles comportant, par exemple, des mailles de verre revêtues de téflon. Dans des variantes, le filtre 305 est incorporé au tapis de déplacement 301 de manière discontinue.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , le dispositif 300 comporte, de plus, un tapis imperméable 309 au fluide extrait. Préférentiellement, le tapis imperméable 309 présente une section profilée en forme de V ou de U, la section du tapis imperméable 309 étant perpendiculaire à l’axe C du déplacement du tapis 309. On note que le tapis imperméable 309 est disposé sous le support de végétaux 301. Le support de végétaux 301 est un tapis comportant un moyen de séparation 305. Préférentiellement le moyen de séparation 305 est un filtre incorporé à l’intégralité du tapis de déplacement 301. Encore plus préférentiellement, le tapis 301 et le filtre 305 forment un seul élément, et préférentiellement un tapis à mailles.
Dans des variantes, un bac (non représenté) disposé sous le tapis à mailles reçoit le fluide qui s’écoule, le tapis à mailles étant formé par le tapis de déplacement 301 et le moyen de séparation 305.
Dans des modes de réalisation, le moyen de déplacement 314 du tapis imperméable 309 présente les mêmes caractéristiques décrites pour le moyen de déplacement 303. Préférentiellement, le moyen de déplacement 314 du tapis imperméable 309 est un rouleau d’entraînement supporté par un châssis et configuré pour être mis en rotation.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , le deuxième moyen de séparation 306 comporte un moyen d’aspiration 311 d’air et de liquide aérosolisé. Le deuxième moyen de séparation comporte, de plus, un moyen d’accumulation 312 de fluide 313. Préférentiellement, le moyen d’accumulation 312 est un réservoir configuré pour séparer l’air et le liquide aspiré 313. Encore plus préférentiellement, le moyen d’accumulation 312 est un dévésiculeur comportant une purge à liquide 313 sur sa partie inférieure et une sortie d’air sur sa partie supérieure.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés sur la , le dispositif 300 comporte, de plus, au moins un capteur de température 315 associé à au moins une antenne 304 émettrice de micro-ondes.
Ces modes de réalisation permettent le suivi de la température durant l’extraction.
Préférentiellement, l’antenne 304 émettrice de micro-ondes comporte un moyen d’adaptation (non représenté) de la puissance des ondes émises en fonction de la température mesurée. Le moyen d’adaptation comporte :
- un moyen de comparaison entre une valeur seuil prédéterminée et la valeur réelle mesurée et
- un moyen de régulation de la puissance des micro-ondes appliquée dans l’enceinte 304 selon le résultat de la comparaison.
La valeur seuil prédéterminée est une valeur limite ou une valeur minimale. Lorsque la valeur mesurée dépasse la valeur limite prédéterminée, la puissance des micro-ondes est réduite afin d’être inférieure à la valeur limite prédéterminée. Lorsque la valeur mesurée est en dessous de la valeur minimale prédéterminée, la puissance des micro-ondes est augmentée afin d’être supérieure la valeur minimale prédéterminée.
Ainsi, la puissance des micro-ondes émises dans l’enceinte 304 est adaptée en fonction du fluide et des végétaux à extraire et selon des contraintes prédéterminées, tels que la température de dégradation du fluide et/ou des végétaux.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , le dispositif 300 comporte, de plus, au moins un moyen d’évacuation 316 des végétaux situé à la sortie de l’enceinte 304. Le moyen d’évacuation 316 est configuré pour récupérer les végétaux situés sur le tapis de déplacement 301 et obtenus après extraction.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , le dispositif 300 comporte, de plus, au moins un moyen de récupération, 317 et 318, de liquides extraits situé à la sortie de l’enceinte 304. Le moyen de récupération 317 est configuré pour récupérer le liquide extrait des végétaux et accumulé sur le tapis imperméable 309. Le moyen de récupération 318 est configuré pour récupérer le liquide résiduel extrait des végétaux présents sur le tapis à maille 301.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , le dispositif 300 comporte, de plus, au moins un moyen d’élimination, 319 et 320, des traces résiduelles de végétaux. Le moyen d’élimination 320 est situé en aval du moyen d’évacuation 316 et du moyen de récupération 318. Le moyen d’élimination 319 est situé en aval du moyen de récupération 317. Les moyens d’élimination, 319 et 320, sont configurés pour éliminer des traces résiduelles de végétaux présentes sur le support 301 et le tapis imperméable 309. Préférentiellement, le moyen d’élimination est un grattoir.
On observe, sur la , qui n’est pas à l’échelle, une vue schématique d’un mode de réalisation du dispositif 400 objet de l’invention. Ce dispositif 400 d’extraction de fluide végétal, 418 et 419, depuis des végétaux comporte :
- un support 401 de ces végétaux 402,
- une enceinte hermétique 403 et configurée pour être mise sous pression réduite,
- un moyen de déplacement 404 du support 401,
- au moins une antenne émettrice 405 de micro-ondes orientée pour transmettre les micro-ondes 417 dans l’enceinte 403 et configurée pour chauffer au moins un fluide, 418 ou 419, contenu dans les végétaux et
- un ensemble de moyens de séparation du fluide, 418 ou 419, et des végétaux 402, qui comporte :
- un premier moyen de séparation 406 du fluide 418 non aérosolisé et des végétaux 402 par gravité et
- un deuxième moyen de séparation 407 du fluide aérosolisé et des végétaux 402 par aspiration.
Dans des modes de réalisation, le support 401 présente les mêmes caractéristiques physico-chimiques et de matériau décrites précédemment pour les supports 102, 202 et 301 représentés respectivement en , 3 et 4.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , le support 401 de végétaux est composé d’une succession continue de plaques solidarisées les unes aux autres de manière à former un support linéaire le long de l’axe D. On note sur la que le moyen de déplacement 404 du support 401 correspond à un tapis entraîné par un rouleau d’entraînement, configuré pour être mis en rotation et supporté par un châssis.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , l’enceinte 403 est formée par un caisson inférieur 408 et un caisson supérieur 409. Le caisson inférieur 408 et le caisson supérieur 409 sont configurés pour obtenir une étanchéité à l’air de l’enceinte 403 lorsqu’une pression réduite est appliquée dans l’enceinte 403. Préférentiellement, un joint est présent entre les caissons, 408 et 409, configuré pour améliorer l’adhérence entre les deux caissons, 408 et 409, et ainsi l’étanchéité de l’enceinte 403.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , le caisson inférieur 408 est déplacé par un deuxième moyen de déplacement 410 et le caisson supérieur 409 est déplacé par un troisième moyen de déplacement 411. Par exemple, ces deux moyens de déplacement sont des rouleaux d’entraînement supportés par un châssis et configurés pour être mis en rotation.
Dans des modes de réalisation, l’antenne émettrice 405 présente les mêmes caractéristiques que les antennes 106, 206 et 304 précédemment décrites.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , le dispositif comporte, de plus, un moyen de nettoyage 412 du support 401 et des caissons inférieurs 408.
Particulièrement, on observe, sur la , qui n’est pas à l’échelle une vue agrandie 413 d’une partie du dispositif 400 illustré en . Sur la , on observe que l’enceinte 403 est formée par les deux caissons 408 et 409. On observe également sur la , des charnières 414 entre les caissons inférieurs 408 pour lier ces caissons entre eux. La solidarisation des caissons inférieurs 408 entre eux permet leur déplacement par le moyen d’entraînement 410. On observe également sur la des charnières 414 entre les caissons supérieurs 409 configurées pour lier ces caissons entre eux. La solidarisation des caissons 409 permet leur déplacement par le moyen d’entraînement 411.
Particulièrement, on observe, sur la , qui n’est pas à l’échelle une vue agrandie 416 d’une partie du dispositif 400 illustrée en . Sur la , les végétaux 402 sont positionnés sur le support 401 et soumis aux micro-ondes 417 dans l’enceinte 403. On observe que l’enceinte 403 est formée par le caisson inférieur 408 et le caisson supérieur 409.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , le premier moyen de séparation 406 est un filtre et est incorporé à l’intégralité du support 401. Les caractéristiques du filtre 406 sont identiques aux caractéristiques énoncées précédemment pour les filtres 108 et 305. Préférentiellement, le premier moyen de séparation 406 est un filtre à tamis. On observe sur la que le fluide non aérosolisé 418, extrait des végétaux 402 et correspondant à des gouttelettes, s’écoule par gravité à travers le filtre 406.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , le deuxième moyen de séparation 407 est une aspiration du fluide aérosolisé 419 extraits des végétaux 402 et libéré dans l’enceinte 403. La communication entre l’enceinte 403 et le deuxième moyen de séparation 407 est réalisée par une électrovanne 415. L’électrovanne 415 est fixée à l’enceinte supérieure 409, telle qu’observée en , et est configurée pour être ouverte durant l’extraction des végétaux 402 soumis aux micro-ondes.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , l’enceinte 403 comporte, de plus, un bac 420 configuré pour récupérer le fluide non aérosolisé 418 par gravité. On observe sur la que le bac 420 comporte une partie supérieure 421 configurée pour filtrer le liquide non aérosolisé. Préférentiellement la partie supérieure 421 du bac 420 est un filtre ou une grille.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , le bac 420 et sa partie supérieure 421 sont au moins partiellement en matériau réfléchissant les micro-ondes. Préférentiellement, le bac 420 et sa partie supérieure 421 sont intégralement en matériau réfléchissant les micro-ondes. Par exemple, le matériau réfléchissant comporte des métaux ou alliage, tel que le laiton ou de l’acier inoxydable par exemple de référence « inox 316L ». Le matériau réfléchissant les micro-ondes permet d’éviter la montée en température du liquide 418 non aérosolisé qui, par gravité, tombe dans le bac 420.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés sur la , le dispositif 400 comporte, de plus, au moins un capteur de température 422 associé à au moins une antenne 405 émettrice de micro-ondes 417. Les caractéristiques du capteur de température 422 décrit pour le dispositif 400 sont identiques aux caractéristiques énoncées précédemment pour le capteur 315 du dispositif 300.
On observe, en , schématiquement, un mode de réalisation du procédé 500 objet de l’invention. Ce procédé 500 d’extraction de fluide végétal depuis des végétaux comporte :
- une étape d’introduction 501 des végétaux dans au moins une enceinte,
- une étape d’émission 502 de micro-ondes dans chaque enceinte et
- une étape de séparation 503 du fluide et des végétaux dont a été extrait ce fluide.
Dans des modes de réalisation, l’étape d’émission 503 de micro-ondes dans l’enceinte et l’étape de séparation 504 du fluide sont simultanées.
Dans des modes de réalisation, tels que représentés en , le procédé 500 comporte, de plus, une étape de mise en dépression 504 d’au moins une enceinte en aval de l’étape d’introduction 501 des végétaux dans l’enceinte et en amont de l’étape d’émission 502 de micro-ondes. Cette mise en dépression 504 peut être effectuée, par exemple, par les moyens de séparation, 208, 306 ou 407, comportant des moyens d’aspiration, 209 ou 311, précédemment décrits.
Préférentiellement, les moyens des dispositifs 100, 200, 300 et/ou 400 sont configurés pour mettre en œuvre les étapes du procédé 500 et leurs modes de réalisation tels qu’exposés ci-dessus et le procédé 500 ainsi que ses différents modes de réalisation peuvent être mis en œuvre par les moyens du dispositif 100, 200, 300 et/ou 400.

Claims (11)

  1. Dispositif d’extraction (100, 200, 300, 400) de fluide végétal (101, 201, 418, 419) depuis des végétaux (103, 203, 402), caractérisé en ce qu’il comporte :
    - un support (102, 202, 301, 401) de ces végétaux,
    - au moins une enceinte (104, 204, 302, 403),
    - au moins une antenne émettrice (106, 206, 304, 405) de micro-ondes (107, 207, 417) orientée pour transmettre les micro-ondes dans chaque enceinte et configurée pour chauffer au moins un fluide contenu dans les végétaux et
    - un moyen de séparation (108, 208, 305, 306, 406, 407) du fluide et des végétaux dont a été extrait ce fluide.
  2. Dispositif (100, 300, 400) selon la revendication 1, dans lequel le moyen de séparation est intégré au support et comporte au moins un filtre (108, 305, 406) retenant les végétaux dont a été extrait le fluide et laissant passer ce fluide filtré (101, 418).
  3. Dispositif (100, 300) selon la revendication 2, dans lequel le support (102, 301) comporte un tapis de déplacement des végétaux dans l’enceinte (104, 302) comportant le filtre, et le dispositif comporte, de plus, au moins un tapis imperméable (109, 309) au fluide extrait (101) disposé sous le tapis de déplacement et configuré pour récupérer par gravité le fluide filtré.
  4. Dispositif (100, 300) selon la revendication 3, qui comporte, de plus, un moteur d’entraînement du tapis imperméable (109, 309) à une vitesse supérieure à la vitesse de déplacement du support (102, 301) de végétaux.
  5. Dispositif (200, 300, 400) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel le moyen de séparation (208, 306, 407) comporte un moyen d’aspiration (209, 311) d’au moins un fluide libéré (201, 419) par les végétaux dans une dite enceinte.
  6. Dispositif (200, 300, 400) selon la revendication 5, dans lequel au moins une enceinte (204, 302, 403) est hermétique à l’air.
  7. Dispositif (200, 300) selon la revendication 6, dans lequel le moyen de séparation comporte, de plus, au moins un moyen d’accumulation (210, 312) d’au moins un liquide (211, 313) aérosolisé et aspiré (201).
  8. Dispositif (400) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel l’enceinte (403) comporte, de plus, un bac (420) étant au moins partiellement en matériau réfléchissant les micro-ondes, le bac étant configuré pour récupérer par gravité le fluide filtré.
  9. Procédé d’extraction (500) de fluide végétal depuis des végétaux, caractérisé en ce qu’il comporte :
    - une étape d’introduction (501) des végétaux dans au moins une enceinte,
    - une étape d’émission (502) de micro-ondes dans chaque enceinte et
    - une étape de séparation (503) du fluide et des végétaux dont a été extrait ce fluide.
  10. Procédé (500) selon la revendication 9, dans lequel l’étape d’émission (502) de micro-ondes et l’étape de séparation (503) du fluide sont simultanées.
  11. Procédé (500) selon l’une des revendications 9 ou 10, qui comporte, de plus, une étape de mise en dépression (504) d’au moins une enceinte en aval de l’étape d’introduction (501) des végétaux dans l’enceinte et en amont de l’étape d’émission (502) de micro-ondes.
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LÓPEZ-HORTAS L ET AL: "Preparation of Hydrogels Composed of Bioactive Compounds from Aqueous Phase of Artichoke Obtained by MHG Technique", FOOD AND BIOPROCESS TECHNOLOGY ; AN INTERNATIONAL JOURNAL, SPRINGER-VERLAG, NEW YORK, vol. 12, no. 8, 15 June 2019 (2019-06-15), pages 1304 - 1315, XP036826667, ISSN: 1935-5130, [retrieved on 20190615], DOI: 10.1007/S11947-019-02301-2 *

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