WO2006092535A1 - Generateur de glacons de produits liquides ou pateux - Google Patents

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ice
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cells
equipment
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Cemal Oztas
Alain Cloarec
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L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude
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    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/36—Freezing; Subsequent thawing; Cooling
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23P—SHAPING OR WORKING OF FOODSTUFFS, NOT FULLY COVERED BY A SINGLE OTHER SUBCLASS
    • A23P30/00—Shaping or working of foodstuffs characterised by the process or apparatus
    • A23P30/10—Moulding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C1/00—Producing ice
    • F25C1/10—Producing ice by using rotating or otherwise moving moulds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • F25D3/10—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air
    • F25D3/11—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air with conveyors carrying articles to be cooled through the cooling space

Definitions

  • Ice maker of liquid or pasty products Ice maker of liquid or pasty products.
  • the present invention relates to the field of processes and installations for the cryogenic treatment of products, especially food products, and particularly the processes and installations for manufacturing "ice cubes" or “pellets” or “pellets” of liquid or pasty products.
  • Examples in this category are icicles of sauce, puree, juice or other liquids.
  • the document EP-1 115 637 proposes a particular honeycombed carpet structure facilitating demolding and limiting losses of material: it proposes to pre-cool the carpet by soaking in a bath of cryogenic liquid, before pouring in the cells the liquid to be treated, which allows them to obtain crusting of the outer surfaces of the pellets, the products are then removed from the mold and transferred to a more conventional freezer to complete deep freezing pellets heart.
  • the dosing and dispensing of the fluid to be treated is carried out in the cavities of the carpet;
  • the belt is located opposite a cooled surface (for example a metal plate for a cryogenic fluid exchanger) which serves as the bottom of the partial mold that constitutes the cells.
  • a cooled surface for example a metal plate for a cryogenic fluid exchanger
  • this first zone is carried out cooling or crusting of the liquid part in contact with the cooled surface to somehow create the bottom of the ice cube.
  • the carpet continues its way in the equipment to bring the ice cubes "pre-croutés" in a zone where a contribution of cold is made, allowing to freeze the ice cubes in all or parts, but preferentially the freezing to heart (It is conceivable that according to the applications referred downstream it is not always necessary to have a freezing at heart), supply of cold by any means even if it is preferred according to the present invention achieve this intake of cold by scrolling (immerse) the carpet in a bath of a cryogenic liquid, at a height preferably at least equal to the height of the product bed in the molds.
  • the carpet then leaves the cold supply zone, for example the immersion zone in a bath, to approach a demolding zone, for example constituted by the fact that at the end of equipment the carpet wraps around of a tree equipped with positive imprints realizing not only the drive of the carpet but being able to sink in the orifices of the carpet - since it is without funds - to push the ice cubes out of the molds.
  • a demolding zone for example constituted by the fact that at the end of equipment the carpet wraps around of a tree equipped with positive imprints realizing not only the drive of the carpet but being able to sink in the orifices of the carpet - since it is without funds - to push the ice cubes out of the molds.
  • the present invention thus relates to ice-making equipment for liquid or pasty products, comprising a honeycomb conveyor belt capable of transporting the product to be treated in the equipment along a treatment path passing through the different zones of the equipment. , and implementing the following measures:
  • the equipment comprises at least successively the following three zones: i) an upstream zone comprising a metering device and depositing the product to be treated in the cells of the carpet; j) a cold supply zone; k) a demolding area.
  • said conveyor belt is a hollow honeycomb mat; - In said upstream zone, the belt is located opposite a cooled surface which serves as the bottom of the partial mold that constitute the cells.
  • said cooled surface is a metal plate of a cryogenic liquid exchanger.
  • said cold supply zone is a bath of cryogenic liquid in which the carpet comes out of said upstream zone, the height of the bath preferably being at least equal to the height of the product bed in the cells.
  • said cold supply zone comprises one or more modes of supply of colds among the following modes: mechanical cold, cryogenic liquid sprays, impregnable porous mat of cryogenic liquid.
  • the demolding zone comprises a tree equipped with positive impressions around which the carpet rolls up, thus able to achieve not only the training of the carpet but also to penetrate into the cells of the carpet to push the ice cubes out of these alveoli.
  • the invention also relates to a method for manufacturing ice cubes of liquid or pasty products, in equipment comprising a honeycomb conveyor belt capable of transporting the product to be treated in the equipment along a treatment path passing through the different zones of the machine.
  • equipment comprising at least the following three zones: i) an upstream zone comprising a metering device and depositing the product to be treated in the cells of the belt; j) a cold supply zone; k) a demolding area.
  • said conveyor belt is a hollow honeycomb mat
  • the belt in the upstream zone for depositing the product to be treated, is located opposite a cooled surface which serves as the bottom of the partial mold that constitute the cells, in order to crust the portion of the product in contact with the surface; cooled and thus create the bottom of the ice cube;
  • the freezing of the ice cubes is carried out in whole or in part.
  • the freezing zone of the ice cubes is carried out in the cold supply zone.
  • the ice cubes are frozen in the cold supply zone by moving the carpet in a bath of a cryogenic liquid, the height of which is preferably at least equal to at the height of the product bed in the cells.
  • FIG. 1 is a diagrammatic representation in section of an ice-making installation according to the invention
  • the present invention has the advantage of being implemented in a single and complete equipment, ranging from the formation of ice cubes, their freezing and demolding.
  • the carpet meets a dosing device and deposits the product (for example a sauce) to be treated in the cells of the carpet.
  • the belt is located opposite a cooled surface (here a contact exchanger with liquid nitrogen) which serves as the bottom of the partial mold that constitute the cells. It is understood from the foregoing description that this first zone makes it possible to cool / crust the portion of product in contact with the cooled zone and thus to some extent create the bottom of the ice cube, which will facilitate the subsequent demolding.
  • the carpet leaves the contact with the cooled surface and approaches a cold supply zone, here an immersion zone in a bath of liquid nitrogen, bath whose height is preferably at less equal to the thickness of the bed of sauce in the cells, in order to obtain freezing heart pre-crusted ice.
  • a cold supply zone here an immersion zone in a bath of liquid nitrogen, bath whose height is preferably at less equal to the thickness of the bed of sauce in the cells, in order to obtain freezing heart pre-crusted ice.
  • Figure 1 illustrates for example the additional presence of fans and cryogenic fluid sprays
  • these modes are not preferred according to the present invention for reasons of productivity (we must go fast) but also to limit the risk of blowing the sauce by the action of such fans or sprays.
  • the carpet then leaves the cold supply zone to approach a demoulding zone, which for the embodiment represented here is constituted by the fact that, at the exit of equipment, the carpet wraps around a tree equipped with positive impressions realizing not only the drive of the carpet but being able to be inserted in the orifices of the carpet - since it is without bottoms- to push the ice cubes out of the alveoli molds.
  • the alveoli of the carpet can adopt any other shape and in particular cylindrical, rectangular or fantasy, for example in the form of small characters.

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Abstract

Un procédé et un équipement de fabrication de glaçons de produits liquides ou pâteux comportant un tapis convoyeur alvéolé transportant le produit à traiter le long d'un trajet passant par au moins les trois zones suivantes : une zone pour le dosage et la dépose du produit à traiter dans les alvéoles; une zone d' apport de froid où préférentiellement un bain de liquide cryogénique achève la congélation des glaçons; une zone de démoulage. Par ailleurs, le tapis alvéolé est sans fonds, et situé dans la zone amont en regard d'une surface refroidie servant de fond au moule partiel que constituent les alvéoles, afin de réaliser le croûtage de la partie du produit en contact avec la surface refroidie, créant ainsi le fond du glaçon.

Description

Générateur de glaçons de produits liquides ou pâteux.
La présente invention concerne le domaine des procédés et installations de traitement cryogénique de produits, notamment alimentaires, et tout particulièrement les procédés et installations de fabrication de « glaçons » ou « pellets » ou « pastilles » de produits liquides ou pâteux. On peut citer dans cette catégorie les exemples de glaçons de sauce, de purée, de jus ou d'autres liquides.
On a vu apparaître ces dernières années des procédés mettant en œuvre, pour réaliser de tels glaçons, des tunnels à tapis alvéolés, donc constitués d'un enchaînement articulé de petits moules, qui sont remplis du mélange à congeler et dont le démoulage permet d'obtenir les glaçons de forme et de caractéristiques voulues.
On trouve dans cette catégorie de procédés le document EP-1 115 637. Un des problèmes bien connu de ces fabrications est l'adhérence des pastilles sur le tapis ou support utilisé et donc les difficultés de démoulage, donnant lieu à perte de matériau, marquage des surface des pastilles etc..
Le document EP-1 115 637 propose pour sa part une structure particulière de tapis alvéolé facilitant le démoulage et limitant les pertes de matière : il propose de procéder à un pré-refroidissement du tapis par trempage dans un bain de liquide cryogénique, avant de verser dans les alvéoles le liquide à traiter, ce qui leur permet d'obtenir un croutage des surfaces extérieures des pastilles, les produits sont ensuite démoulés et transférés vers un surgélateur plus classique pour terminer la surgélation à cœur des pastilles.
C'est donc un des objectifs de la présente invention de proposer un nouveau procédé de fabrication de pastilles ou glaçons congelés permettant non seulement de solutionner les problèmes d'adhérence et de perte de matériau mais également de proposer une solution plus simple intégrable au sein d'un unique matériel. Comme on le verra plus en détail ci-dessous, le procédé de fabrication de glaçons de produits liquides ou pâteux selon l'invention se caractérise par la mise en œuvre des mesure suivantes :
- la mise en œuvre d'un tapis alvéolé sans fonds, transporté dans l'équipement le long d'un trajet passant par les différentes zones de l'équipement ;
- dans une zone amont de l'équipement on procède au dosage et à la dépose du fluide à traiter (sauce, jus...) dans les alvéoles du tapis ;
- dans cette zone de dépose le tapis est situé en regard d'une surface refroidie (par exemple une plaque métallique d'échangeur à fluide cryogénique) qui sert de fond du moule partiel que constituent les alvéoles.
Dans cette première zone on procède au refroidissement ou croutage de la partie du liquide en contact avec la surface refroidie pour en quelque sorte créer le fond du glaçon . - de là le tapis poursuit son chemin dans l'équipement pour amener les glaçons « pré-croutés » dans une zone où est réalisé un apport de froid, permettant de réaliser la congélation des glaçons en tout ou parties, mais préférentiellement la congélation à cœur (on conçoit que selon les applications visées en aval il ne soit pas toujours nécessaire de disposer d'une congélation à cœur), apport de froid par tout moyen même si l'on préfère selon la présente invention réaliser cet apport de froid en faisant défiler (s'immerger) le tapis dans un bain d'un liquide cryogénique, sur une hauteur préférentiellement au moins égale à la hauteur du lit de produit dans les moules. Pour des raisons qu'on détaillera plus en détails ci-dessous, d'autres modes d'apport de froids peuvent être envisagés selon les applications (froid mécanique, sprays, tapis poreux du type de celui du document EP-A-505 222...) mais ils ne sont pas préférés selon la présente invention pour des raisons de productivité (il faut aller vite) mais aussi pour limiter les risques de souffler le fluide, par exemple la sauce.
- le tapis quitte alors la zone d'apport de froid, par exemple la zone d'immersion dans un bain, pour aborder une zone de démoulage, par exemple constituée par le fait qu'en sortie d'équipement le tapis s'enroule autour d'un arbre équipé d'empreintes positives réalisant non seulement l'entraînement du tapis mais pouvant s'enfoncer dans les orifices du tapis -puisqu'il est sans fonds- pour pousser les glaçons hors des moules.
La présente invention concerne alors un équipement de fabrication de glaçons de produits liquides ou pâteux, comportant un tapis convoyeur alvéolé apte à transporter le produit à traiter dans l'équipement le long d'un trajet de traitement passant par les différentes zones de l'équipement, et mettant en œuvre les mesures suivantes :
- l'équipement comporte au moins successivement les trois zones suivantes : i) une zone amont comportant un dispositif de dosage et dépose du produit à traiter dans les alvéoles du tapis ; j) une zone d'apport de froid ; k) une zone de démoulage.
- ledit tapis convoyeur est un tapis alvéolé sans fonds; - dans ladite zone amont, le tapis est situé en regard d'une surface refroidie qui sert de fond du moule partiel que constituent les alvéoles.
Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes :
- ladite surface refroidie est une plaque métallique d'un échangeur à liquide cryogénique.
- ladite zone d'apport de froid est un bain de liquide cryogénique dans lequel vient défiler le tapis au sortir de ladite zone amont, la hauteur du bain étant préférentiel lement au moins égale à la hauteur du lit de produit dans les alvéoles.
- ladite zone d'apport de froid comprend un ou plusieurs modes d'apport de froids parmi les modes suivants : le froid mécanique, des sprays de liquide cryogénique, un tapis poreux impregnable de liquide cryogénique. - la zone de démoulage comprend un arbre équipé d'empreintes positives autour duquel le tapis s'enroule, apte ainsi à réaliser non seulement l'entraînement du tapis mais également à s'enfoncer dans les alvéoles du tapis pour pousser les glaçons hors de ces alvéoles. L'invention concerne également un procédé de fabrication de glaçons de produits liquides ou pâteux, dans un équipement comportant un tapis convoyeur alvéolé apte à transporter le produit à traiter dans l'équipement le long d'un trajet de traitement passant par les différentes zones de l'équipement, l'équipement comportant au moins les trois zones suivantes : i) une zone amont comportant un dispositif de dosage et dépose du produit à traiter dans les alvéoles du tapis ; j) une zone d'apport de froid ; k) une zone de démoulage. procédé mettant en œuvre les mesures suivantes :
- ledit tapis convoyeur est un tapis alvéolé sans fonds;
- dans la zone amont de dépose du produit à traiter, le tapis est situé en regard d'une surface refroidie qui sert de fond du moule partiel que constituent les alvéoles, afin de réaliser le croutage de la partie du produit en contact avec la surface refroidie et créer ainsi le fond du glaçon ;
- on réalise, dans la zone d'apport de froid, la congélation des glaçons en tout ou partie.
Préférentiellement, on réalise, dans la zone d'apport de froid, la congélation des glaçons à coeur.
Selon un des modes de réalisation du procédé selon l'invention, on réalise la congélation des glaçons dans la zone d'apport de froid en y faisant défiler le tapis dans un bain d'un liquide cryogénique, dont la hauteur est préférentiellement au moins égale à la hauteur du lit de produit dans les alvéoles.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux figures annexées sur lesquelles :
- la figure 1 est une représentation schématique en section d'une installation de génération de glaçons conforme à l'invention ;
- la figure 2 permet de mieux visualiser un mode de réalisation du tapis alvéolé « sans fond ». La présente invention présente l'avantage d'être mise en œuvre dans un équipement unique et complet, allant de la formation des glaçons, leur congélation et leur démoulage.
Il est traversé d'une extrémité à l'autre par un tapis convoyeur alvéolé, mais avec le point important que le tapis, et donc les alvéoles, est sans fond (ce que l'on visualise parfaitement au niveau de la figure 2 qui représente un exemple de réalisation d'un tel tapis convenant pour la mise en œuvre de l'invention).
Dans une zone amont, le tapis rencontre un dispositif de dosage et dépose du produit (par exemple une sauce) à traiter dans les alvéoles du tapis. Conformément à l'invention, dans cette zone amont, le tapis est situé en regard d'une surface refroidie (ici un échangeur contact à l'azote liquide) qui sert de fond du moule partiel que constituent les alvéoles. On a compris à la lumière de la description qui précède que cette première zone permet de refroidir/croûter la portion de produit en contact avec la zone refroidie et donc en quelque sorte créer le fond du glaçon, ce qui facilitera le démoulage ultérieur.
En effet, en sortie de cette zone amont, le tapis quitte le contact avec la surface refroidie et aborde une zone d'apport de froid, ici une zone d'immersion dans un bain d'azote liquide, bain dont la hauteur est préférentiellement au moins égale à l'épaisseur du lit de sauce dans les alvéoles, afin d'obtenir la congélation à cœur des glaçons pré-croûtés.
Comme on l'a déjà mentionné plus haut, d'autres modes d'apport de froids peuvent être utilisés en complément ou en remplacement du bain cryogénique dans la zone d'apport de froid, selon notamment l'application ultérieure qui est visée pour de tels glaçons (la figure 1 illustre par exemple la présence additionnelle de ventilateurs et de sprays de fluide cryogénique), mais on a déjà noté que ces modes ne sont pas préférés selon la présente invention pour des raisons de productivité (il faut aller vite) mais aussi pour limiter les risques de souffler la sauce par l'action de tels ventilateurs ou sprays.
Le tapis quitte ensuite la zone d'apport de froid pour aborder une zone de démoulage, qui pour le mode de réalisation représenté ici est constituée par le fait qu'en sortie d'équipement le tapis s'enroule autour d'un arbre équipé d'empreintes positives réalisant non seulement l'entraînement du tapis mais pouvant s'enfoncer dans les orifices du tapis -puisqu'il est sans fonds- pour pousser les glaçons hors des moules alvéoles.
Si on a décrit dans ce qui précède en exemple de réalisation de glaçons carrés, on conçoit que les alvéoles du tapis pourront adopter toute autre forme et notamment cylindrique, rectangulaire ou encore fantaisie, par exemple sous forme de petits personnages.

Claims

REVENDICATIONS
1. Equipement de fabrication de glaçons de produits liquides ou pâteux, comportant un tapis convoyeur alvéolé apte à transporter le produit à traiter dans l'équipement le long d'un trajet de traitement passant par les différentes zones de l'équipement, et mettant en œuvre les mesures suivantes :
- l'équipement comporte au moins successivement les trois zones suivantes : i) une zone amont comportant un dispositif de dosage et dépose du produit à traiter dans les alvéoles du tapis ; j) une zone d'apport de froid ; k) une zone de démoulage.
- ledit tapis convoyeur est un tapis alvéolé sans fonds; - dans ladite zone amont, le tapis est situé en regard d'une surface refroidie qui sert de fond du moule partiel que constituent les alvéoles.
2. Equipement de fabrication de glaçons selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ladite surface refroidie est une plaque métallique d'un échangeur à liquide cryogénique.
3. Equipement de fabrication de glaçons selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite zone d'apport de froid est un bain de liquide cryogénique dans lequel vient défiler le tapis au sortir de ladite zone amont, la hauteur du bain étant préférentiellement au moins égale à la hauteur du lit de produit dans les alvéoles.
4. Equipement de fabrication de glaçons selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite zone d'apport de froid comprend un ou plusieurs modes d'apport de froids parmi les modes suivants : le froid mécanique, des sprays de liquide cryogénique, un tapis poreux impregnable de liquide cryogénique.
5. Equipement de fabrication de glaçons selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone de démoulage comprend un arbre équipé d'empreintes positives autour duquel le tapis vient s'enrouler, apte ainsi à réaliser non seulement l'entraînement du tapis mais également à s'enfoncer dans les alvéoles du tapis pour pousser les glaçons hors de ces alvéoles.
6. Procédé de fabrication de glaçons de produits liquides ou pâteux, dans un équipement comportant un tapis convoyeur alvéolé apte à transporter le produit à traiter dans l'équipement le long d'un trajet de traitement passant par les différentes zones de l'équipement, l'équipement comportant au moins les trois zones suivantes : i) une zone amont comportant un dispositif de dosage et dépose du produit à traiter dans les alvéoles du tapis ; j) une zone d'apport de froid ; k) une zone de démoulage, et mettant en œuvre les mesures suivantes :
- ledit tapis convoyeur est un tapis alvéolé sans fonds; - dans la zone amont de dépose du produit à traiter, le tapis est situé en regard d'une surface refroidie qui sert de fond du moule partiel que constituent les alvéoles, afin de réaliser le croutage de la partie du produit en contact avec la surface refroidie et créer ainsi le fond du glaçon ;
- on réalise la congélation en tout ou partie des glaçons dans la zone d'apport de froid.
7. Procédé de fabrication de glaçons selon la revendication 6, caractérisé en ce que on réalise la congélation des glaçons dans la zone d'apport de froid en y faisant défiler le tapis dans un bain d'un liquide cryogénique, dont la hauteur est préférentiellement au moins égale à la hauteur du lit de produit dans les alvéoles.
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