WO2002022178A1 - Procede de destruction des bacteries d'un produit sec - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a process for debacterization and disinsection of a dry product in the form of particles.
- the present invention also relates to a dry product and a batch of dry product packaged in a package obtained by this process.
- the term “debacterization and disinsectization process” means a process making it possible to reduce the contamination and possible infection by any microorganism, such as bacteria, yeast, fungus or insect. This type of process is also designated under the generic name of "debacterization”.
- dry product is understood here to mean a solid product comprising a water content by weight of less than 25% (ratio of the weight of water to the total weight of the product).
- the dry product treated is a product in the form of particles.
- particles is understood here to mean a solid powdery product, in grains, in pieces or even in whole natural form, but the largest dimension of which is preferably less than 1 cm.
- the product will be in whole form, in particular in the case of certain dried fruits, dried vegetables, and plants which are then in whole leaves. For plants, the pieces may consist of crushed or cut leaves.
- the treated product contains organic substances and can be a product for food use, but also a pharmaceutical, parapharmaceutical, phytosanitary, cosmetic and / or hygiene product.
- dry products for food use we cite more particularly by way of illustration and without limitation, aromatic plants, spices, dried fruits such as almonds, hazelnuts, nuts, dried vegetables such as beans and lentils, mushrooms or even cereals.
- aromatic plants, spices, dried fruits such as almonds, hazelnuts, nuts, dried vegetables such as beans and lentils, mushrooms or even cereals.
- a debacterization process leads to a reduction in the concentration of germs (germs / g) corresponding to a division by 10 2 , preferably by at least 10 3 , or even at least 10 5 and the number of germs. total per gram of dry, debacterized product must be less than 10 6 , preferably 10 5 . In general, a concentration of 3.10 5 germs / g is acceptable.
- debacterization techniques are known which are costly techniques requiring significant operating security and are prohibited in many countries.
- All the processes of the prior art mentioned above also present risks of recontamination at the end of the treatment despite the ultra clean conditions used to condition the debacterized products after treatment.
- the problem underlying the present invention is therefore to provide a process allowing a heat decontamination treatment, in particular for herbal products, herbs and spices as well as any dry product for food or other use, without loss of aroma and without risk of recontamination after treatment.
- the aim of the present invention is to provide a process for debacterization and disinsectization of dry product, coming within the framework of the regulations in force, not presenting the drawbacks of the above-mentioned existing processes, namely with:
- the present invention provides a method for debacterizing and disinsecting a dry product in the form of particles, said product comprising organic substances and having a water content by weight of less than 25%, characterized in that it comprises the stages in which:
- said dry product is introduced into an enclosure containing an inert gas atmosphere devoid of oxygen, and preferably comprising at least 50% by volume of a bacteriostatic gas, and
- a heat treatment of said dry product is carried out in a reactor comprising:
- the debacterization process according to the present invention is advantageous both in terms of preserving the characteristics of the treated product and in economic terms.
- the product in the first place, because the vaporization of the water contained in the product is sufficient to obtain the bactericidal effect, the product is preserved from any contact with an external thermal fluid, such as external water vapor, which reduces the risk of degradation and / or chemical modification of the organic substances contained in the product.
- an external thermal fluid such as external water vapor
- the water vapor condenses on the walls of the enclosure during cooling, and can thus be reabsorbed by the product, which has the effect of avoiding or reducing the loss of volatile organic substances entrained with l water contained in the product during its vaporization.
- there is no need for a subsequent step of eliminating humidity by drying which reduces the cost of the process, but also reduces the risk of the development of residual thermophilic bacteria after debacterization.
- “Relative movement of said product relative to the walls of the enclosure” is understood to mean a displacement of said product which is not in contact with the walls, so that it comes into contact with the wall and that consequently, the maximum of said product, preferably all of said product during treatment, comes into direct contact with said walls to be then subjected to said heat transfer by contact with said wall.
- the calorific intake achieved that is to say the temperature at the heart of the product (T) which one seeks to achieve and the duration of treatment (t) during which maintains this temperature T (level) are determined as a function of the debacterization objective sought in a known manner by tests on a witness.
- the debacterization objective may depend in particular on the use for which the said product is intended.
- the temperature of said enclosure is therefore raised until the necessary and sufficient temperature is obtained leading to the vaporization of the water contained in the product, and this temperature is maintained for the time required to obtain said debacterization at said temperature.
- the term "debacterization” means that the concentration of germs (germs / g) of the dry debacterized product must be less than 10 6 , preferably less than 10 5 - more particularly still the reduction in the concentration of germs corresponds to a division of the concentration of germs by at least 1000, preferably by at least 10 5 .
- a heat treatment is carried out which makes it possible to obtain a debacterization value (DV) greater than 100, more particularly between 100 and 100,000, more particularly still between 1,000 and 10,000.
- debacterization value (DV) is understood here to mean a number of minutes during which the core temperature of the product is maintained at 70 ° C. It is indeed considered that beyond 60 ° C. bacteria are destroyed.
- the heat input is provided by thermal transfer from the walls of said enclosure.
- the tightness of said enclosure allows the water and volatile organic substances initially contained in said product to be reabsorbed by said product during the cooling step.
- a heat treatment is carried out so as to reach a core temperature of the product of 60 to 135 ° C for 5 to 60 minutes.
- said temperature is between 90 and 120 ° C, preferably around 105 ° C for 10 to 30 minutes.
- the pressure inside said enclosure is adapted, so as to obtain the temperature necessary for the vaporization of the water contained in said product during the heating step.
- Said relative movement makes it possible to homogenize the product and the thermal transfer within the product and to accelerate the thermal transfer within the product during cooling.
- said relative movement promotes a homogeneous reabsorption by said dry product of water and organic substances condensed on the wall during cooling, which reduces the risk of excessive reabsorption of moisture in certain areas, the excess of humidity which can induce the development of residual thermophilic bacteria during cooling.
- the cooling step is advantageously carried out under the conditions making it possible to rapidly reduce the temperature, in particular below 35 ° C., which has the effect of causing the condensation of the water vapor exuded from the product and the volatile organic substances which 'it contains, and also to avoid the possible development of residual thermophilic bacteria at intermediate temperatures during cooling.
- the cooling step is carried out up to a temperature below 35 ° C, in particular up to an ambient temperature of 30 ° C, in a time less than or equal to the time necessary for the temperature rise of the product during of the heating stage. It is understood that this duration depends on the volume of said enclosure and on the quantity of product treated.
- oxygen-free atmosphere means a volume oxygen content of less than 5%, preferably less than 1%.
- inert atmosphere means an inert gas such as nitrogen, argon or helium or a gas having no action other than bacteriostatic, that is to say which prevents the development of microorganisms without killing them. Mention may in particular be made, as bacteriostatic gas, of carbon dioxide CO 2 or nitrous oxide N 2 O.
- the inert atmosphere that is to say the gaseous medium contained with the product in said enclosure, contributes to the heat transmission from the walls of said enclosure to the products during the heat treatment.
- the absence of oxygen prevents oxidation of the products.
- the use of a bacteriostatic gas prevents the possible development of thermophilic bacteria during cooling.
- said dry product is conditioned in an atmosphere saturated with CO 2 .
- the heating and cooling stages are carried out separately, respectively in two separate compartments of the same reactor or in two different reactors.
- the dry product is introduced without packaging into a reactor, said enclosure then being the enclosure of the reactor.
- the dry product leaving the reactor is conditioned in a package containing a so-called inert atmosphere devoid of oxygen and preferably comprising at least 50% by volume of a bacteriostatic gas. More preferably, a direct transfer is made from said enclosure in said packaging, that is to say without contact with the outside air.
- said dry product is introduced into said enclosure which is constituted by said product packaging, the dry product is treated in packaging and that is to say that the steps are carried out in which: 1) the packaging of said dry product in a sealed package containing a said inert atmosphere devoid of oxygen and preferably comprising at least 50% by volume of a bacteriostatic gas, and
- sealed packaging is meant a rigid or flexible container, the walls of which are made of a material which is non-porous to gases and liquids, in particular plastic, mineral material such as glass, metal or the like, which prevents contact between the contents of the container and the atmosphere inside the container with the outside atmosphere.
- the gaseous medium contained in said packaging is useful for heat transfer and keeping the packaging in shape.
- the use of a bacteriostatic gas improves the storage conditions in said packaging.
- Said packaging can be of capacity adapted to the needs according to the destination of the product, said packaging being able to serve as storage or distribution means, which eliminates the risks of recontamination after treatment, and contributes to creating conditions of conservation of the specificities of said product after treatment, in particular by the possibility of distributing the product in the treatment packaging.
- the moisture content of the product intervenes on several levels: - On the one hand, we know for each product the maximum moisture content above which the product is considered to be preservable because its moisture content is insufficient to allow the development of bacterial flora, in general this maximum moisture content is 12% but can reach 25%. - On the other hand, during the heat treatment the water vapor exuded from the product increases the heat transfer between the walls of the enclosure or of the packaging where the heat input and said product is ensured, so that the debacterization is obtained at a temperature lower than that necessary when the water vapor is in insufficient quantity, or in the absence of water vapor.
- the humidity of said dry product is therefore adjusted to a weight content of water ranging from 5 to 25%, preferably from 9 to 12%, before its introduction into said enclosure, and in particular before packaging in said packaging.
- a relative movement of said dry product is carried out with respect to walls of said enclosure in particular with respect to the walls of said packaging, in order to homogenize the mechanical contact between said dry product and said walls of said enclosure or where appropriate of said packaging, during the cooling step and preferably during and after the heating step.
- Said relative movement during heating makes it possible to accelerate and homogenize the heat transfer and the temperature of the product in said enclosure.
- a more homogeneous product is obtained in each batch treated in terms of debacterization value and content of volatile organic substances, in particular the substances at the origin of the properties of said dry product, such as the organoleptic properties for a food product or the substances responsible or the activity of a pharmaceutical or cosmetic product.
- said relative movement can be obtained by stirring said product and / or said enclosure.
- said dry product comprises volatile organic substances, preferably volatile aromatic compounds giving it organoleptic qualities, and these are reabsorbed at least partially in the product during the cooling step, the loss of said organic substance preferably being less than 20% by weight, more preferably less than 10% of the weight content of said substances in said product before said heat treatment.
- volatile organic substance is understood here to mean an organic substance capable of volatilizing during heating and / or of dissolving with the evaporated water vapor and / or of being entrained by said vapor.
- these substances include organoleptic substances such as fatty acids, and aromatic compounds.
- organoleptic substances such as fatty acids, and aromatic compounds.
- the method according to the present invention therefore makes it possible, on the one hand, to avoid that the product loses too many substances during the heat treatment by significant dehydration, and on the other hand, that these volatile and / or soluble substances by diffusion in vapor. heaters are eliminated with them outside the treatment enclosure.
- said gas constituting said inert atmosphere is injected in said reactor enclosure, preferably in said heating reactor, so that the pressure inside said enclosure is adapted to the heating temperature to be reached.
- the pressure is advantageously 0.4 bar in said heating reactor, but can be reduced to 0.2 bar in said cooling reactor, where the desired temperature is 20 ° C.
- an industrial installation for continuous heat treatment comprising from upstream to downstream:
- the passage zone between the downstream end of said heating reactor and the upstream end of said cooling reactor advantageously comprises a rotary sluice valve making it possible to isolate them.
- said heating reactor is supplied with said product to be treated using a rotary valve and said treated product is discharged from said cooling reactor using a so-called same rotary valve through which it is directly transferred into a package.
- the displacement of the product in said reactors is ensured by mechanical means, for example, in the case of said first embodiment, by means of worms.
- the material is first brought into the heating reactor, which is for example in the form of a cylindrical enclosure. Then downstream of the heating reactor, the treated product enters the cooling reactor.
- the installation useful in said first embodiment of the method according to the present invention comprises the following characteristics:
- reactors comprise means for moving the product from upstream to downstream, in the case where the product is processed in bulk without packaging, in particular the reactors comprise helical longitudinal worm screws;
- - Said heating reactor comprises a cylinder comprising a double-walled wall traversed by a hot fluid
- a hot liquid fluid circulates if necessary in said longitudinal screw of said heating reactor;
- Said cooling reactor comprises a cylinder comprising a double-walled wall traversed by a cold fluid;
- the volume of the bulk product in the cylinder is from 1/3 to 1/2 of the volume of the cylinder, and the helical screw is advantageous, because it drives the material by lifting it to project it on the walls of the cylinder.
- said relative movement of said dry product relative to said walls of the package can be obtained by shaking the container in which an empty head space of at least 1/8, preferably 1/5, more preferably 1/4 of the volume, has been arranged, thus allowing sufficient movement of said product inside said packaging.
- an empty space is maintained in said packaging, the filling of said packaging with said dry product being less than 95%, preferably from 3/4 to 4/5 by volume, and said packaging is agitated, preferably by rotation on itself.
- Said packaging can be a rigid container or a container with flexible walls, the walls of which are maintained in shape by pressurizing the atmosphere internal to the packaging.
- the container used can be a jar, a box, a can of glass, metal or other rigid mineral or plastic material suitable for heat treatment with transfer of calories. It can also be a flexible material such as a plastic bag that an internal atmosphere under pressure keeps in shape.
- a reactor in which the heat treatment is carried out by heating and then cooling the walls of the reactor as described above.
- said packaging is placed in an autoclave in which a calorific contribution is made by circulation of a thermal fluid or immersion and / or circulation of vapor, preferably by injecting steam into said autoclave, and said cooling is carried out by running cold water on the walls of said packaging.
- the heat treatment is carried out by creating agitation molecular treatment of said package using microwave or high frequency radiation.
- the method according to the invention is particularly advantageous when said dry product comprises volatile aromatic compounds which give it organoleptic qualities.
- the loss of organic substances characteristic of a property, in particular organoleptic, can have a double cause:
- the substance can be degraded or modified chemically, in particular by oxidation, u the substance initially distilled during the heat treatment, can be incompletely reabsorbed by the dry product later.
- the method according to the invention is also particularly advantageous because of its simplicity and its low cost of implementation.
- the present invention also relates to a new dry product which can be obtained by the debacterization and disinsectisation process according to the invention.
- Said dry products obtained by the process according to the invention have a weight content of volatile organic substances at least 10% higher than the content of the same volatile organic substances in the same debacterized product before packaging in a said inert atmosphere, in particular by heat treatment.
- a weight content of volatile organic substances at least 10% higher than the content of the same volatile organic substances in the same debacterized product before packaging in a said inert atmosphere, in particular by heat treatment.
- dry product means a product with the same physical configuration such as powder, grain, lump, the same particle size and the same amount of germs. More particularly, a dry debacterized product according to the present invention can be characterized in that it has volatile active organic or organoleptic substances, preferably aromatic compounds, and its loss in said substances is less than 20% by weight, preferably less than 10% of the content of said substances in the starting product before said treatment.
- the present invention also relates to a batch of dry products packaged according to the process of the invention, these batches being characterized by a greater homogeneity of their characteristics in terms of quantities of total germs and in content of volatile organic substances, in particular in aromatic substances.
- the dry product obtained has a humidity of 5 to 25%, more preferably from 9% to 12% and its concentration in total germs is less than 10 6 germs / g, preferably less than 10 5 germs / g.
- Figure 1 shows a diagram of the rotary autoclave used.
- FIG. 2 represents the graph of the temperature profile in the autoclave as a function of time.
- FIG. 7 represents a schematic sectional view of an installation according to said first embodiment of the invention.
- FIG. 1 A heat treatment was carried out in a rotary autoclave 1 used in the existing methods of canned sterilization of vegetables in rigid containers as shown in FIG. 1 in which the jars (not shown) are placed in a basket 2 with rigid walls at skeleton, said basket 2 being subjected to an axial rotation in the heat treatment and cooling phase.
- the jars are stored and placed side by side on racks inside the basket 2.
- the axial rotation of the basket generates a rotational movement of the jars on themselves according to a head-to-tail movement.
- the rotary canned autoclave used brand "LAGARDE ®", operated with steam injection 3 for heat treatment and cooling with cold water 4a, 4b with permanent stirring during heat treatment and the cooling phase .
- the moisture content of the starting dry product was varied.
- the filling rate of the container was also varied.
- the temperature scales at the heart of the product and the duration of establishment (plateau) of the said temperature at the heart of the product were established according to the values indicated in the literature, that is to say approximately 105 ° C. for 10 minutes corresponding to a debacterization value of 8,000 to 10,000 for the treated products, except for garlic for which the temperature was 75 ° C for 25 minutes. For fatty products, there is indeed a solidification if the treatment temperature is excessive.
- These core temperatures are recorded using an ELLAB® brand device. To obtain this temperature profile, a temperature profile is applied to the interior of the autoclave, the bearing of which is slightly higher than the desired core temperature, as shown in FIG. 2, approximately 170 ° C.
- the controls and the products treated in jars were stored for one month at room temperature, protected from light.
- microbiological analyzes allowing the measurement of the number of germs (germs / gr) of microorganisms considered to be characteristic.
- the essential oil contents (ml / 100 g) were also measured in the control and the treated product.
- the free space in the container was 10 to 25%, preferably around 15%
- the moisture content of the treated product was about 9 to about 12%.
- the moisture content of the dry product was adjusted before packaging, either by adding and mixing the product with water, or by evaporating part of the water.
- the debacterization treatment is difficult to carry out and there is a loss of organic substances, in particular aromatic compounds. Indeed, if the product is not wet enough, it reabsorbs the organic substances which have been distilled and condensed on the walls less well during cooling.
- the temperature to be applied and the duration of application of this temperature had to take into account not only the nature of the product treated but also its particle size (particle size) to optimize the heat treatment scales.
- Tables 1 to 5 below report the analyzes carried out on a mixture of ground spices, ground basil, ground peppercorns, whole herbs of governing and ground nutmeg under the conditions optimum procedures described above (atmosphere saturated with CO 2 , filling 7/8 of the glass jar, temperature at the heart of the product 105 ° C for 10 minutes).
- FIG. 3 represents the organoleptic profile of an untreated control product (whole leaf thyme).
- FIG. 4 represents the organoleptic profile of the same product treated according to the method of the invention in an atmosphere of CO 2 , in a non-porous container.
- FIG. 5 represents the same product treated in air and in a non-porous container.
- FIG. 6 represents the same product treated in a CO 2 atmosphere but in a porous container.
- the lines starting from the center of the decagons and bearing the references T30 / 1, TA2, T40 / 1, P10 / 1, P10 / 2, P40 / 1, T70 / 2, PA2, P30 / 1, P40 / 2, P30 / 2, T40 / 1 represent the different reference olfactory values of the measuring device used in the composition of the aromatic bouquet of the treated product (thyme). For each olfactory value, a variation compared to the reference value of the device is expressed by the distance from the end of the ray relative to the center graduated from 0 to 1.
- FIG. 7 represents a schematic sectional view of an installation of a first embodiment of the invention in which the treatment of product to be treated in bulk is carried out without packaging in a sealed reactor enclosure, comprising a heating reactor 1 and a cooling reactor 2.
- the heating reactor 1 is supplied with said product via a hopper 1 2 and a metering lock such as a rotary valve 1 3 comprising a plied with blades rotating in a cylinder and thus making it possible to isolate the interior of said enclosure from the outside air and promoting the evacuation of air from the reactor enclosure to the outside.
- the heating reactor comprises means for injecting inert gas 5 upstream of said reactor.
- inert gas in particular CO 2
- CO 2 inert gas
- the heating reactor 1 and the cooling reactor 2 are constituted by cylinders comprising a double jacket 1, 2.
- the cooling reactor 2 is also essentially cylindrical in shape with a double jacket inside which a fluid such as water circulating around 20 ° C. circulates.
- the pressure inside the cooling reactor 2 is adjusted to about 0.2 bar.
- the two reactors comprise means for moving material from upstream to downstream consisting of a longitudinal helical screw whose diameter occupies substantially the interior volume of the cylinder constituting the reactors and whose inclination of the blade drives the material by lifting it to project it onto the walls of the cylinder, so that the heating of the product in the reactor is obtained by contact on the walls of the cylinder and of the helical screw, insofar as the latter is advantageously traversed by a said fluid inside.
- the product is poured directly into said packages 4 after passage through a rotary valve 2 3 which insulates the cooling compartment 2 from said package 4.
- the speed of displacement of the product in the reactors is adjusted so that the product is heated for a desired time inside said heating reactor according to a particular embodiment for 10 to 30 min at approximately 105 ° C.
- the upstream end or inlet 2-j of the cooling reactor is located below the outlet 1 of the heating reactor and the two downstream ends 1 2 and upstream 2- ⁇ are separated by a separation lock consisting of a rotary valve 3
- the temperature in the heating reactor 1 and at the outlet from the cooling reactor 2 is controlled by measuring means 6.
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Abstract
L'invention concerne un procédé de débactérisation et désinsectisation d'un produit sec sous forme de particules, ledit produit contenant des substances organiques et présentant une teneur pondérale en eau inférieure à 25%, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes dans lesquelles: 1/ on introduit ledit produit sec dans une enceinte contenant une atmosphère inerte dépourvue d'oxygène, et comprenant de préférence au moins 50% en volume d'un gaz bactériostatique, et 2/ on réalise un traitement thermique dudit produit sec dans un réacteur comprenant: 2a/ le chauffage des parois de ladite enceinte pour obtenir une débactérisation donnée par vaporisation de l'eau contenue dans ledit produit sec, puis 2b/ le refroidissement des parois de ladite enceinte tout en réalisant un mouvement relatif dudit produit sec par rapport aux parois de ladite enceinte pour obtenir la réabsorption dans ledit produit, de ladite eau et le cas échéant de dites substances organiques volatiles condensées sur lesdites parois.
Description
PROCEDE DE DESTRUCTION DES BACTERIES D ' UN PRODUIT SEC
La présente invention concerne un procédé de débactérisation et désinsectisation d'un produit sec se présentant sous forme de particules. La présente invention a également pour objet un produit sec et un lot de produit sec conditionné dans un emballage obtenu par ce procédé.
Selon la présente invention, on entend par "procédé de débactérisation et désinsectisation" un procédé permettant de réduire la contamination et l'infection éventuelle par tout micro-organisme, tels que bactérie, levure, champignon ou insecte. On désigne également ce type de procédé sous la dénomination générique de "débactérisation".
On entend ici par "produit sec" un produit solide comprenant une teneur pondérale en eau inférieure à 25% (rapport du poids de l'eau sur le poids total du produit). Le produit sec traité est un produit sous forme de particules. On entend ici par « particules » un produit solide pulvérulent, en grains, ou en morceaux ou encore sous forme naturelle entière, mais dont la plus grande dimension est de préférence inférieure à 1 cm. Le produit sera sous forme entière, notamment dans le cas de certains fruits secs, légumes secs, et plantes qui sont alors en feuilles entières. Pour les plantes, les produits en morceaux peuvent être constitués de feuilles broyées ou coupées.
Le produit traité contient des substances organiques et peut être un produit à usage alimentaire, mais aussi un produit pharmaceutique, parapharmaceutique, phytosanitaire, cosmétique et/ou d'hygiène. Dans les produits secs à usage alimentaire, on cite plus particulièrement à titre illustratif et non limitatif, les plantes aromatiques, les épices, les fruits secs tels qu'amandes, noisettes, noix, les légumes secs tels qu'haricots et lentilles, les champignons ou encore les céréales.Pour chaque produit, notamment à usage alimentaire, il existe une quantité en germes totaux par gramme de produits à ne pas dépasser pour pouvoir être considéré selon les normes, réglementations ou usage en vigueur, comme "débactérisé".
En général on considère qu'un procédé de débactérisation conduit à une diminution de la concentration en germes (germes/g) correspondant à une division par 102, de préférence par au moins 103, voire au moins 105 et le nombre de germes totaux par gramme de produit sec débactérisé doit être inférieur à 106, de préférence à 105. En général, une concentration de 3.105 germes/g est acceptable.
On connaît un procédé de débactérisation et désinsectisation par chauffage par injection de vapeur sur des produits secs déposés en vrac sur des plateaux grillagés à l'intérieur d'un cuiseur préalablement mis sous vide, le chauffage étant réalisé par injection de vapeur à l'intérieur dudit cuiseur. Dans ce procédé, le contact direct entre la vapeur injectée dans le cuiseur et le produit sec hydrate le produit.
Après ledit traitement thermique, on réalise un séchage pour retirer l'humidité apportée par la vapeur. Cependant, par contact direct avec la vapeur, ledit produit sec perd des substances organiques par distillation. Elles sont éliminées lors du séchage. Ainsi, dans le cas de produit sec alimentaire, des composés aromatiques volatiles sont perdus au cours du traitement, ce qui se traduit par une perte de leur qualité organoletpique (Varoquaux P, 1997-CT-lnfo = 19:6-8). Outre la perte d'arôme importante du fait de la distillation au chauffage et vaporisation au séchage qui représente en général une perte de plus de 20% des substances aromatiques de départ. Il se produit le cas échéant une oxydation partielle des substances aromatiques du fait du séchage à l'air, oxydation qui est également source de dégradation de la qualité du produit. Un autre inconvénient de ce procédé est que la qualité du produit sec obtenu est aléatoire et variable, notamment en termes de teneur en germes, teneur en substances aromatiques et couleur.
On connaît d'autres techniques de débactérisation qui sont des techniques coûteuses nécessitant des sécurités d'exploitation importantes et sont interdites dans de nombreux pays. Il s'agit en particulier de la technologie par rayon ionisant qui est en outre soumise à des conditions d'étiquetage avec indication obligatoire sur l'étiquette, de la nature du traitement ionisant subi
pour prévenir les consommateurs des dangers éventuels, et la technologie par traitement au gaz tels que oxyde d'éthylène ou bromure de méthyle. Tous les procédés de la technique antérieure mentionnés ci-dessus présentent en outre des risques de recontamination à la fin du traitement en dépit des conditions ultra propres utilisées pour conditionner les produits débactérisés après traitement.
Le problème à la base de la présente invention est donc de fournir un procédé permettant un traitement de décontamination par la chaleur, notamment pour des produits d'herboristerie, d'aromates et d'épices ainsi que tout produit sec à usage alimentaire ou autre, sans perte d'arôme et sans risque de recontamination après traitement.
Plus généralement le but de la présente invention est de fournir un procédé de débactérisation et désinsectisation de produit sec, entrant dans le cadre des réglementations en vigueur, ne présentant pas les inconvénients des procédés existant précités, à savoir avec :
- maintien de la teneur en substances organiques volatiles à l'origine des propriétés du produit, qu'elle soit organoleptique, notamment aromatique, pour un produit alimentaire ou autres pour des produits présentant des propriétés pharmaceutiques ou cosmétiques, - absence de dégradation ou de modification chimique des substances d'intérêts contenues dans le produit
- suppression des risques de recontamination ou développement des bactéries résiduelles après traitement,
- limitation de l'oxydation desdits produits organiques, - obtention d'un produit le plus homogène possible dans chaque lot traité, notamment en terme de teneur en substances organiques volatiles, notamment les substances impliquées dans les propriétés et/ou l'activité dudit produit sec traité, et en ce qui concerne les caractéristiques de débactérisation proprement dites, - réduction des coûts de décontamination par rapport au procédés antérieurs.
Pour ce faire, la présente invention fournit un procédé de débactérisation et désinsectisation d'un produit sec sous forme de particules, ledit produit comprenant des substances organiques et présentant une teneur pondérale en eau inférieure à 25 %, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes dans lesquelles :
1/ on introduit ledit produit sec dans une enceinte contenant une atmosphère en gaz inerte dépourvue d'oxygène, et comprenant de préférence au moins 50% en volume d'un gaz bactériostatique, et
2/ on réalise un traitement thermique dudit produit sec dans un réacteur comprenant :
2a/ le chauffage des parois de ladite enceinte pour obtenir une débactérisation donnée dudit produit par vaporisation de l'eau contenue dans ledit produit sec, puis
2b/ le refroidissement des parois de ladite enceinte, tout en réalisant un mouvement relatif dudit produit par rapport aux parois de ladite enceinte pour obtenir la réabsorption dans ledit produit de ladite eau et de dites substances organiques volatiles condensées sur lesdites parois.
Le procédé de débactérisation selon la présente invention est avantageux tant au plan de la préservation des caractéristiques du produit traité que sur la plan économique. En effet, En effet, en premier lieu, du fait que la vaporisation de l'eau contenue dans le produit est suffisante pour obtenir l'effet bactéricide, le produit se trouve préservé de tout contact avec un fluide thermique extérieur, tel que de la vapeur d'eau externe, ce qui diminue le risque de dégradation et/ou modification chimique des substances organiques contenues dans le produit. En second lieu, la vapeur d'eau se recondense sur les parois de l'enceinte lors du refroidissement, et peut ainsi être réabsorbée par le produit, ce qui a pour effet d'éviter ou réduire la perte en substances organiques volatiles entraînées avec l'eau contenue dans le produit lors de sa vaporisation. Enfin, il n'y a pas besoin d'étape subséquente d'élimination de
l'humidité par séchage, ce qui réduit le coût du procédé, mais aussi réduit le risque de développement des bactéries thermophiles résiduelles après débactérisation.
On entend par « mouvement relatif dudit produit par rapport aux parois de l'enceinte » que l'on effectue un déplacement dudit produit qui n'est pas en contact avec les parois, de manière à ce qu'il arrive en contact avec la paroi et, qu'en conséquence, le maximum de dit produit, de préférence la totalité dudit produit au cours du traitement, arrive en contact direct avec lesdites parois pour être alors soumis audit transfert thermique par contact avec ladite paroi. A l'étape de chauffage, on comprend que l'apport calorifique réalisé, c'est-à-dire la température à cœur du produit (T) que l'on cherche à atteindre et la durée de traitement (t) pendant laquelle on maintient cette température T (palier), sont déterminées en fonction de l'objectif de débactérisation recherché de façon connue par des essais sur témoin. L'objectif de débactérisation peut dépendre notamment de l'usage auquel est destiné ledit produit.
Lors de l'étape de chauffage, on élève donc la température de ladite enceinte jusqu'à obtenir la température nécessaire et suffisante conduisant à la vaporisation de l'eau contenue dans le produit, et on maintient cette température pendant la durée requise pour obtenir ladite débactérisation à ladite température.
Plus particulièrement, comme mentionné précédemment, on entend par « débactérisation » que la concentration en germes (germes/g) du produit sec débactérisé doit être inférieure à 106, de préférence inférieur à 105 - plus particulièrement encore la diminution de la concentration en germes correspond à une division de la concentration en germes par au moins 1 000, de préférence par au moins 105.
Dans un mode de réalisation particulier, on réalise un traitement thermique permettant d'obtenir une valeur de débactérisation (VD) supérieure à 100, plus particulièrement comprise entre 100 et 100.000, plus particulièrement encore entre 1000 et 10.000.
On entend ici par « valeur de débactérisation (VD ) » un nombre de minutes pendant lequel on maintient la température à cœur du produit à 70°C. On considère en effet qu'au-delà de 60°C on détruit les bactéries.
Selon le procédé de la présente invention, l'apport calorifique est assuré par transfert thermique depuis les parois de ladite enceinte. L'étanchéité de ladite enceinte permet à l'eau et aux substances organiques volatiles initialement contenues dans ledit produit d'être réabsorbées par ledit produit lors de l'étape de refroidissement.
Dans un mode de réalisation particulier du procédé selon l'invention, on réalise un traitement thermique de manière à atteindre une température à cœur du produit de 60 à 135°C pendant 5 à 60 minutes.
Plus particulièrement, pour le traitement de produits à usage alimentaire et notamment de plantes aromatiques, ladite température est comprise entre 90 et 120°C, de préférence aux environs de 105°C pendant 10 à 30 minutes. Dans tous les cas, la pression à l'intérieur de ladite enceinte est adaptée, de manière à obtenir la température nécessaire à la vaporisation de l'eau contenue dans ledit produit lors de l'étape de chauffage.
Ledit mouvement relatif permet d'homogénéiser le produit et le transfert thermique au sein du produit et d'accélérer le transfert thermique au sein du produit Lors du refroidissement. Ainsi, ledit mouvement relatif favorise une réabsorption homogène par ledit produit sec de l'eau et des substances organiques condensées sur la paroi lors du refroidissement, ce qui réduit le risque de réabsorption excessive de l'humidité dans certaines zones, l'excès d'humidité pouvant induire un développement des bactéries thermophiles résiduelles lors du refroidissement.
L'étape de refroidissement est réalisée avantageusement dans les conditions permettant de réduire rapidement la température, notamment en dessous de 35°C, ce qui a pour effet de provoquer la condensation de la vapeur d'eau exsudée du produit et des substances organiques volatiles qu'elle contient, et d'éviter aussi le développement éventuel des bactéries thermophiles résiduelles aux températures intermédiaires lors du refroidissement.
De préférence, on réalise l'étape de refroidissement jusqu'à une température inférieure à 35°C, notamment jusqu'à une température ambiante de 30°C, en un temps inférieur ou égal au temps nécessaire pour la montée en température du produit lors de l'étape de chauffage. On comprend que cette durée dépend du volume de ladite enceinte et de la quantité de produit traitée.
Selon la présente invention, par "atmosphère dépourvue d'oxygène" on entend une teneur volumique en oxygène inférieure à 5%, de préférence inférieure à 1%. On entend par « atmosphère inerte » un gaz inerte tel que de l'azote, de l'argon ou de l'hélium ou un gaz n'ayant pas d'action autre que bactériostatique, c'est-à-dire qui empêche le développement des microorganismes sans les tuer. A titre de gaz bactériostatique, on peut citer notamment le dioxyde de carbone CO2 ou le protoxyde d'azote N2O.
Selon la présente invention, l'atmosphère inerte, c'est-à-dire le milieu gazeux contenu avec le produit dans ladite enceinte, contribue à la transmission calorifique depuis les parois de ladite enceinte jusqu'aux produits lors du traitement thermique. L'absence d'oxygène évite l'oxydation des produits. L'usage d'un gaz bactériostatique évite le développement éventuel des bactéries thermophiles en cours de refroidissement.
Dans un mode de réalisation avantageux, on conditionne ledit produit sec dans une atmosphère saturée en CO2.
De préférence pour un traitement en continu, on effectue séparément les étapes de chauffage et de refroidissement, respectivement dans deux compartiments distincts d'un même réacteur ou dans deux réacteurs différents.
Dans un premier mode de réalisation du procédé de l'invention, on introduit le produit sec sans emballage dans un réacteur, ladite enceinte étant alors l'enceinte du réacteur. Dans ce cas, avantageusement, après l'étape de refroidissement dudit traitement thermique, on conditionne le produit sec en sortie dudit réacteur dans un emballage contenant une dite atmosphère inerte dépourvue d'oxygène et comprenant de préférence au moins 50% en volume d'un gaz bactériostatique. De préférence encore, on réalise un transfert direct depuis ladite l'enceinte dans ledit emballage, c'est à dire sans contact avec l'air extérieur.
Dans un deuxième mode de réalisation, on introduit ledit produit sec dans ladite enceinte qui est constituée par ledit emballage du produit, le produit sec est traité sous emballage et c'est à dire que on effectue les étapes dans lesquelles : 1 ) on réalise le conditionnement dudit produit sec dans un emballage étanche contenant une dite atmosphère inerte dépourvue d'oxygène et comprenant de préférence au moins 50% en volume d'un gaz bactériostatique, et
2) on introduit ledit produit ainsi conditionné dans undit réacteur et on réalise undit traitement thermique par chauffage et refroidissement des parois dudit emballage dans ledit réacteur, ledit emballage conservant sa forme et son étanchéité dans des conditions dudit traitement thermique.
Par "emballage étanche", on entend un récipient rigide ou souple dont les parois sont en matériau non poreux aux gaz et aux liquides, notamment plastique, matériau minéral tel que verre, métal ou autre, qui empêche le contact du contenu du récipient et de l'atmosphère interne au récipient avec l'atmosphère extérieure.
Le milieu gazeux contenu dans ledit emballage est utile pour la transmission calorifique et le maintien en forme de l'emballage. L'usage d'un gaz bactériostatique améliore les conditions de conservation dans ledit emballage.
Pour conserver la forme dit emballage, il peut être nécessaire d'établir une contre pression à l'intérieur dudit réacteur pour équilibrer la pression interne dudit emballage. Ledit emballage peut être de capacité adaptée aux besoins selon la destination du produit, ledit emballage pouvant servir de stockage ou de moyen de distribution, ce qui élimine les risques de recontamination après traitement, et contribue à créer des conditions de conservation des spécificités dudit produit après traitement, notamment par la possibilité de distribution du produit dans l'emballage de traitement.
Pour permettre une bonne débactérisation et pour assurer une stabilité microbiologique et physiologique après traitement, il est préférable de maîtriser la teneur en humidité.
La teneur en humidité du produit intervient à plusieurs niveaux : - D'une part, on connaît pour chaque produit la teneur en humidité maximale au-dessus de laquelle le produit est considéré comme conservable car sa teneur en humidité est insuffisante pour permettre le développement de la flore bactérienne, en général cette teneur en humidité maximale est de 12% mais peut atteindre 25%. - D'autre part, lors du traitement thermique la vapeur d'eau exsudée du produit augmente le transfert thermique entre les parois de l'enceinte ou de l'emballage où est assuré l'apport calorifique et ledit produit, de sorte que la débactérisation est obtenue à une température inférieure à celle nécessaire lorsque la vapeur d'eau est en quantité insuffisante, ou en l'absence de vapeur d'eau.
- Enfin, dans le cas d'une atmosphère gazeuse en CO2, l'eau réagit avec le CO2 pour donner de l'acide carbonique qui a un effet anti-oxydant et bactériostatique élevé.
Plus particulièrement l'humidité dudit produit sec est donc ajustée à une teneur pondérale en eau allant de 5 à 25%, de préférence de 9 à 12%, avant son introduction dans ladite enceinte, et notamment avant conditionnement dans ledit emballage.
Une atmosphère gazeuse saturée en CO2 utilisée combinée à une teneur en humidité du produit de 9 à 12%, assure une qualité du transfert thermique, un effet bactéricide, ainsi que le maintien des qualités organoleptiques du produit comme explicité plus loin.
Dans un mode préféré de réalisation du procédé selon l'invention, on réalise un mouvement relatif dudit produit sec par rapport à des parois de ladite enceinte notamment par rapport aux parois dudit emballage, afin d'homogénéiser le contact mécanique entre ledit produit sec et lesdites parois de ladite enceinte ou le cas échéant dudit emballage, lors de l'étape de refroidissement et de préférence pendant et après l'étape de chauffage.
Ledit mouvement relatif lors du chauffage permet d'accélérer et d'homogénéiser le transfert thermique et la température du produit dans ladite enceinte. Il en résulte que l'on obtient un produit plus homogène dans chaque lot traité en terme de valeur de débactérisation et de teneur en substances organiques volatiles, notamment les substances à l'origine des propriétés dudit produit sec, telles que les propriétés organoleptiques pour un produit alimentaire ou les substances responsables ou l'activité d'un produit pharmaceutique ou cosmétique.
On comprend que ledit mouvement relatif peut être obtenu par agitation dudit produit et/ou de ladite enceinte.
Avantageusement, ledit produit sec comprend des substances organiques volatiles, de préférence des composés aromatiques volatiles lui conférant des qualités organoleptiques, et celles-ci sont réabsorbées au moins en partie dans le produit lors de l'étape de refroidissement, la perte en dite substance organiques étant de préférence inférieure à 20 % en poids, de préférence encore inférieure à 10 % de la teneur pondérale en dites substances dans ledit produit avant ledit traitement thermique. .
Pendant la phase de chauffage du traitement thermique, il se produit une séparation de substances organiques volatiles, notamment par distillation. On entend ici par "substance organique volatile" une substance organique susceptible de se volatiliser lors du chauffage et/ou de se solubiliser avec la vapeur d'eau évaporée et/ou d'être entraînée par ladite vapeur. Dans le cas de produit sec alimentaire, ces substances comprennent les substances organoleptiques tels que des acides gras, et des composés aromatiques. Pour chaque produit ayant des propriétés organoleptiques, on peut établir un spectre de ses substances organiques qui caractérisent les qualités organoleptiques du produit. Dans les plantes, ces substances sont comprises dans un distillât dénommé huile essentielle de la plante.
Après distillation desdites substances organiques volatiles pendant la phase de traitement thermique, lesdites substances se condensent sur les parois de ladite enceinte ou dudit emballage lors de son refroidissement. Le mouvement relatif du produit par rapport aux parois de l'enceinte ou de
l'emballage favorise donc une conservation maximum desdites substances volatiles organiques à l'intérieur dudit produit en empêchant la séparation desdites substances organiques, notamment des huiles essentielles qui distillent et recondensent sur les parois au cours du traitement, et en favorisant la réabsorption desdites substances à l'intérieur dudit produit avant et/ou après leur condensation sur lesdites parois.
Le procédé selon la présente invention permet donc d'éviter d'une part que le produit perde trop de substances lors du traitement thermique par une déshydratation importante, et d'autre part, que ces substances volatiles et/ou solubles par diffusion dans la vapeur de chauffage ne soient éliminées avec celles-ci en dehors de l'enceinte de traitement.
Avantageusement, lorsqu'on réalise le traitement thermique par chauffage et refroidissement de l'enceinte du réacteur, notamment lorsqu'on introduit du produit sec sans emballage dans unedite enceinte de réacteur selon undit premier mode de réalisation, on injecte dudit gaz constituant ladite atmosphère inerte dans ladite enceinte de réacteur , de préférence dans ledit réacteur de chauffage, de manière à ce que la pression à l'intérieur de ladite enceinte soit adaptée à la température de chauffage à atteindre. Pour un traitement à 105-108°C, la pression est avantageusement de 0,4 bar dans ledit réacteur de chauffage, mais peut être réduit à 0,2 bar dans ledit réacteur de refroidissement, où la température recherchée est de 20°C.
Plus particulièrement, on utilise une installation industrielle de traitement thermique en continu, comprenant d'amont en aval :
1/ un réacteur de chauffage, et 2/ un réacteur de refroidissement.
La zone de passage entre l'extrémité aval dudit réacteur de chauffage et l'extrémité amont dudit réacteur de refroidissement comprend avantageusement une vanne rotative écluse permettant de les isoler.
De même, avantageusement, dans ledit premier mode de réalisation dans lequel on traite le produit sans emballage, ledit réacteur de chauffage est alimenté en dit produit à traiter à l'aide d'une vanne rotative et ledit produit traité est évacué dudit réacteur de refroidissement à l'aide d'une dite même
vanne rotative à travers laquelle il est directement transféré dans undit emballage.
Avantageusement encore, le déplacement du produit dans lesdits réacteurs est assuré par des moyens mécaniques, par exemple, dans le cas dudit premier mode de réalisation, au moyen de vis sans fin. La matière est d'abord amenée dans le réacteur de chauffage, qui se présente par exemple sous une forme d'enceinte cylindrique. Puis en aval du réacteur de chauffage, le produit traité pénètre dans le réacteur de refroidissement.
Plus particulièrement, l'installation utile dans ledit premier mode de réalisation du procédé selon la présente invention comprend les caractéristiques suivantes :
- lesdits réacteurs comprennent des moyens de déplacement de produit d'amont en aval, dans le cas où le produit est traité en vrac sans emballage, notamment les réacteurs comprennent des vis hélicoïdales sans fin longitudinales ;
- ledit réacteur de chauffage comprend un cylindre comportant une paroi à double enveloppe parcourue par un fluide chaud ;
- un fluide liquide chaud circule le cas échéant dans ladite vis longitudinale dudit réacteur de chauffage ; - ledit réacteur de refroidissement comprend un cylindre comportant une paroi à double enveloppe parcourue par un fluide froid ;
- un fluide froid circule le cas échéant dans ladite vis longitudinale dudit réacteur de refroidissement.
Ainsi le traitement thermique de la matière s'effectue par contact sur les parois des cylindres le cas échéant et des vis hélicoïdales.
Afin que ce contact sur les parois du cylindre soit efficace il est préférable que :
- le volume du produit en vrac dans le cylindre soit de 1/3 à 1/2 du volume du cylindre, et La vis hélicoïdale est avantageuse, car elle entraîne la matière en la soulevant pour la projeter sur les parois du cylindre.
Dans ledit deuxième mode de réalisation de l'invention, dans lequel ledit produit est traité avec un emballage et ladite enceinte est constituée par undit emballage, le mouvement relatif dudit produit sec par rapport auxdites parois de l'emballage peut être obtenu par agitation du récipient dans lequel on a aménagé un espace de tête vide d'au moins 1/8, de préférence 1/5, de préférence encore 1/4 du volume, permettant ainsi un mouvement suffisant dudit produit à l'intérieur dudit emballage.
Plus précisément dans un mode de réalisation, on maintient un espace vide dans ledit emballage, le remplissage dudit emballage en dit produit sec étant inférieur à 95%, de préférence de 3/4 à 4/5 en volume, et on agite ledit emballage, de préférence par rotation sur lui-même.
Ledit emballage peut être un récipient rigide ou un récipient à parois souples dont le maintien en forme des parois est assuré par une mise sous pression de l'atmosphère interne à l'emballage. Le récipient utilisé peut être un bocal, une boîte, un bidon en verre, en métal ou autre matériau minéral ou plastique rigide approprié pour un traitement thermique avec transfert de calories. Il peut également s'agir d'un matériau souple tel qu'un sachet en plastique qu'une atmosphère interne sous pression maintient en forme. Pour réaliser ce type de conditionnement, l'homme du métier connaît des machines de conditionnement appropriées.
Dans ledit deuxième mode de réalisation dans lequel le produit est traité sous emballage, on peut utiliser un réacteur dans lequel le traitement thermique est réalisé par chauffage puis refroidissement des parois du réacteur comme décrit ci-dessus. Toutefois, dans ledit deuxième mode de réalisation, de préférence à l'étape de traitement thermique, on place ledit emballage dans un autoclave dans lequel on réalise un apport calorifique par circulation d'un fluide thermique ou immersion et/ou circulation de vapeur, de préférence en injectant de la vapeur dans ledit autoclave, et on réalise ledit refroidissement par ruissellement d'eau froide sur les parois dudit emballage.
Dans un autre variante de réalisation dudit deuxième mode de réalisation, on réalise le traitement thermique en créant une agitation
moléculaire par traitement dudit emballage à l'aide de micro-ondes ou de rayonnements haute fréquence.
Comme mentionné précédemment, le procédé selon l'invention est particulièrement avantageux lorsque ledit produit sec comprend des composés aromatiques volatiles lui conférant des qualités organoleptiques. La perte en substances organiques caractéristiques d'une propriété, notamment organoleptique, peut avoir une double cause :
M la substance peut être dégradée ou modifiée chimiquement, notamment par oxydation, u la substance initialement distillée lors du traitement thermique, peut être incomplètement réabsorbée par le produit sec ultérieurement.
Le procédé selon l'invention selon lequel on réalise un traitement thermique dans une atmosphère inerte dans une enceinte étanche et sous agitation, et avec une certaine teneur en humidité du produit sec traité, permet d'obtenir une conservation quasiment complète des substances organiques, notamment les substances organoleptiques, telles que les composés aromatiques, des produits alimentaires dans le produit traité.
Le procédé selon l'invention est aussi particulièrement avantageux de par sa simplicité et son faible coût de mise en œuvre. La présente invention a également pour objet un produit sec nouveau pouvant être obtenu par le procédé de débactérisation et désinsectisation selon l'invention. Lesdits produits secs obtenus par le procédé selon l'invention présentent une teneur pondérale en substances organiques volatiles supérieur d'au moins 10% par rapport à la teneur en mêmes substances organiques volatiles d'un même produit débactérisé avant conditionnement dans unedite atmosphère inerte, notamment par traitement thermique. On entend ici par
"même produit" un produit de même configuration physique tel que poudre, grain, morceau, de même taille de particules et de mêmes quantités de germes. De façon plus particulière, un produit sec débactérisé selon la présente invention peut être caractérisé en ce qu'il présente des substances organiques actives ou organoleptiques volatiles, de préférence des composés aromatiques,
et sa perte en dites substances est inférieure à 20% en poids, de préférence inférieure à 10% de la teneur en dites substances dans le produit de départ avant ledit traitement.
La présente invention a également pour objet un lot de produits secs conditionnés selon le procédé de l'invention, ces lots se caractérisant par une plus grande homogénéité de leurs caractéristiques en terme de quantités de germes totaux et en teneur en substances organiques volatiles, notamment en substances aromatiques.
De préférence le produit sec obtenu présente une humidité de 5 à 25 %, de préférence encore de 9 % à 12 % et sa concentration en germes totaux est inférieure à 106 germes/g, de préférence inférieure à 105 germes/g.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description détaillée des modes de réalisation qui va suivre. La figure 1 représente un schéma de l'autoclave rotatif utilisé.
La figure 2 représente le graphe du profil de température dans l'autoclave en fonction du temps.
Les figures 3 à 6 représentent des profils organoleptiques de thym traités de différentes façons obtenus avec un nez électronique. La figure 7 représente une vue schématique en coupe d'une installation selon undit premier mode de réalisation de l'invention.
EXEMPLE 1 :
On a conditionné divers produits dans des bocaux de verre de 800 ml etanches remplis partiellement de produits sous une atmosphère saturée en CO2. On a réalisé un traitement thermique dans un autoclave rotatif 1 utilisé dans les procédés existant de stérilisation en conserve de légumes en récipients rigides tels que représentés sur la figure 1 dans lesquels les bocaux (non représentés) sont placés dans un panier 2 à parois rigides à claire-voie, ledit panier 2 étant soumis à une rotation axiale en phase de traitement thermique et de refroidissement. Les bocaux sont rangés et calés côte à côte sur des grilles à l'intérieur du panier 2.
La rotation axiale du panier engendre un mouvement de rotation des bocaux sur eux-mêmes selon un mouvement tête-bêche.
L'autoclave rotatif de conserves utilisé, de marque "LAGARDE ®", fonctionnait avec injection de vapeur d'eau 3 pour le traitement thermique et refroidissement à l'eau froide 4a, 4b avec agitation permanente pendant le traitement thermique et la phase de refroidissement.
Les produits traités ont été les suivants :
- basilic en feuilles entières ou moulues
- cannelle moulue - coriandre en graine ou moulu
- cumin en graine
- curcuma moulu
- différents mélanges d'épices telles que curry, rouille, épices Rabelais, épices Colombo, - racine de gingembre en flocons
- ail moulu
- clous de girofle
- feuilles entières d'herbes de Provence
- feuilles coupées de laurier (morceaux d'environ 1cm2) - muscade moulue
- oignon en lanières ou lamelles (d'environ 1cm de long et quelques mm de large) ou en poudre
- origan en feuilles entières
- persil en feuilles entières - piment doux broyé ou en poudre
- divers types de poivre en grain ou moulu
- romarin en feuilles entières ou moulu
- graine de sésame
- thym gris extra en feuilles entières. On a fait varier la teneur en humidité du produit sec de départ. On a également fait varier le taux de remplissage du récipient.
Les barèmes de température à cœur de produit et durée d'établissement (palier) de ladite température à cœur de produit, ont été établis selon les valeurs indiquées dans la littérature, soit environ 105°C pendant 10 minutes correspondant à une valeur de débactérisation de 8 000 à 10 000 pour les produits traités, excepté pour l'ail pour lequel la température était de 75°C pendant 25 minutes. Pour les produits gras, on observe en effet une prise en masse si la température de traitement est excessive. Ces températures à cœur sont relevées grâce à un appareil de marque ELLAB ®. Pour obtenir ce profil de température, on applique à l'intérieur de l'autoclave un profil de température dont le palier est légèrement supérieur à la température à cœur recherchée, tel que représenté sur la figure 2, environ 170°C.
Les témoins et les produits traités en bocaux ont été conservés un mois à température ambiante à l'abri de la lumière.
Des analyses comparatives ont été effectuées sur les témoins et produits traités.
1.1. - Débactérisation
Il s'agissait d'analyses microbiologiques permettant la mesure du nombre de germes (germes/gr) de micro-organismes considérés comme caractéristiques.
On a également mesuré les teneurs en huiles essentielles (ml/100 g) dans le témoin et le produit traité.
A l'erreur d'analyse prête, on obtenait une conservation totale de la teneur en huiles essentielles pour des produits ayant été débactérisés avec un taux de germes total inférieur à 105 et plus particulièrement de 102 à 105 germes/g dans les conditions suivantes :
- l'espace libre dans le récipient était de 10 à 25%, de préférence aux alentours de 15%
- l'agitation des produits n'était ni trop lente ni trop rapide pour éviter dans ce dernier cas une centrifugation des substances, à savoir de 5 à 15 tours minute, de préférence 8 tours minute
- la teneur en humidité du produit traité était d'environ 9 à environ 12%.
On a ajusté la teneur en humidité du produit sec avant conditionnement, soit en ajoutant et en mélangeant le produit avec de l'eau, soit en évaporant une partie de l'eau.
Si la teneur en humidité est insuffisante, le traitement de débactérisation est difficile à réaliser et on constate une perte de substances organiques, notamment de composés aromatiques. En effet, si le produit n'est pas assez humide, il réabsorbe moins bien lesdites substances organiques qui ont été distillées et condensées sur les parois lors du refroidissement.
De façon connue, la température à appliquer et la durée d'application de cette température devaient tenir compte non seulement de la nature du produit traité mais également de sa granulométrie (taille des particules) pour optimiser les barèmes de traitement thermique.
A titre illustratif, les tableaux 1 à 5 ci-après rapportent les analyses effectuées sur un mélange d'épices moulues, du basilic moulu, du poivre gris en grains broyés, des herbes de Provence en feuilles entière et de la muscade moulue dans les conditions opératoires optimum décrites ci-dessus (atmosphère saturée en CO2, remplissage aux 7/8 du bocal de verre, température à cœur de produit 105°C pendant 10 minutes).
TABLEAU 1 : MELANGE D'EPICES MOULUES
TABLEAU 3 - POIVRE GRIS EN GRAINS BROYES
TABLEAU 5 : MUSCADE MOULUE
Les différentes analyses démontrent une conservation pratiquement totale des qualités aromatiques et organoleptiques des produits traités.
Dans les tableaux 1 à 5, on a rapporté la conservation de la teneur en huiles essentielles.
Ces résultats positifs ont été confirmés par analyse avec un appareil dit "nez électronique" qui détermine les profils organoleptiques caractéristiques d'un produit.
La figure 3 représente le profil organoleptique d'un produit témoin non traité (thym en feuilles entières).
La figure 4 représente le profil organoleptique du même produit traité selon le procédé de l'invention dans une atmosphère de CO2, dans un récipient non poreux.
La figure 5 représente le même produit traité à l'air et dans un récipient non poreux.
La figure 6 représente le même produit traité dans une atmosphère de CO2 mais dans un récipient poreux.
Sur les figures 3 à 6, les lignes partant du centre des décagones et portant les références T30/1 , TA2, T40/1 , P10/1 , P10/2, P40/1 , T70/2, PA2, P30/1 , P40/2, P30/2, T40/1 représentent les différentes valeurs olfactives de référence de l'appareil de mesure entrant dans la composition du bouquet aromatique du produit traité (thym). Pour chaque valeur olfactive, une variation par rapport à la valeur de référence de l'appareil est exprimée par la distance de l'extrémité du rayon par rapport au centre graduée de 0 à 1. La comparaison des différents profils organoleptiques représentés sur les figures 3 à 6 démontre qu'un produit traité selon les conditions opératoires du procédé selon la présente invention (figure 4) dans une enceinte étanche constituée dans un matériau non poreux présente la plus grande similitude avec le profil du produit témoin (figure 3). Une analyse chromatographique en phase gazeuse révèle par comparaison des chromatogrammes que les échantillons analysés (témoins et échantillons traités) présentent des compositions moléculaires identiques. Les
produits traités présentent des teneurs des différentes fractions volatiles aromatiques plus importantes que les échantillons témoin lorsqu'on effectue un traitement en atmosphère CO2. Cette amélioration s'explique par le fait que pour les échantillons traités lors du traitement, certaines molécules sont désoxydées et apparaissent dans la fraction volatile, alors que sous forme oxydée dans l'échantillon témoin elles n'apparaissent pas.
EXEMPLE 2 :
La figure 7 représente une vue schématique en coupe d'une installation d'un premier mode de réalisation de l'invention dans lequel on réaliser le traitement de produit à traiter en vrac sans emballage dans une enceinte de réacteur étanche, comprenant un réacteur de chauffage 1 et un réacteur de refroidissement 2. A une extrémité amont 1 ι, le réacteur de chauffage 1 est alimenté en dit produit par l'intermédiaire d'une trémie 12 et d'une écluse de dosage telle d'une vanne rotative 13 comprenant un retors avec des pales tournant dans un cylindre et permettant ainsi d'isoler l'intérieur de ladite enceinte par rapport à l'air extérieur et favorisant l'évacuation de l'air de l'enceinte du réacteur vers l'extérieur. Le réacteur de chauffage comprend des moyens d'injection de gaz inerte 5 en amont dudit réacteur. Lorsque la température cherchée à l'intérieur du réacteur de chauffage est de 105-108°C, on injecte du gaz inerte, notamment du CO2 de manière à atteindre une pression d'environ 0,4 bar. Le réacteur de chauffage 1 et le réacteur de refroidissement 2 sont constitués par des cylindres comportant une double enveloppe 1 , 2 . Dans l'espace interne de cette double enveloppe circule un fluide chauffé pour le réacteur de chauffage, de manière à obtenir une température voulue à l'intérieur du réacteur et donc à cœur du produit. De même, le réacteur de refroidissement 2 est également de forme essentiellement cylindrique avec une double enveloppe à l'intérieur de laquelle circule un fluide tel que de l'eau d'une température avoisinant les 20°C. La pression à l'intérieur du réacteur de refroidissement 2 est réglée à environ 0,2 bar. Dans un mode de réalisation (non représenté), les deux réacteurs comprennent des moyens de déplacement de matière d'amont en aval
consistant dans une vis hélicoïdale longitudinale dont le diamètre occupe sensiblement le volume intérieur du cylindre constituant les réacteurs et dont l'inclinaison de la pale entraîne la matière en la soulevant pour la projeter sur les parois du cylindre, de sorte que le chauffage du produit dans le réacteur est obtenu par contact sur les parois du cylindre et de la vis hélicoïdale, dans la mesure de celle-ci est avantageusement parcourue par undit fluide à l'intérieur. A l'extrémité aval 22 de ledit réacteur de refroidissement, le produit est déversé directement dans desdits emballages 4 après passage au travers d'une vanne rotative 23 qui assure l'isolement du compartiment de refroidissement 2 par rapport audit emballage 4. La vitesse de déplacement du produit dans les réacteurs est réglée de manière à ce que le produit soit chauffé pendant un temps voulu à l'intérieur dudit réacteur de chauffage selon un mode de réalisation particulier pendant 10 à 30 mn à environ 105°C. L'extrémité amont ou entrée 2-j du réacteur de refroidissement se trouve en contrebas de la sortie 1 du réacteur de chauffage et les deux extrémités aval 12 et amont 2-ι sont séparées par une écluse de séparation consistant dans une vanne rotative 3. La température dans le réacteur de chauffage 1 et en sortie du réacteur de refroidissement 2 est contrôlée par des moyens de mesures 6.
Claims
1. Procédé de débactérisation et désinsectisation d'un produit sec sous forme de particules, ledit produit contenant des substances organiques et présentant une teneur pondérale en eau inférieure à 25 %, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes dans lesquelles :
1/ on introduit ledit produit sec dans une enceinte contenant une atmosphère inerte dépourvue d'oxygène, et comprenant de préférence au moins 50% en volume d'un gaz bactériostatique, et
2/ on réalise un traitement thermique dudit produit sec dans un réacteur comprenant :
2a/ le chauffage des parois de ladite enceinte pour obtenir une débactérisation donnée par vaporisation de l'eau contenue dans ledit produit sec, puis
2b/ le refroidissement des parois de ladite enceinte, tout en réalisant un mouvement relatif dudit produit sec par rapport aux parois de ladite enceinte pour obtenir la réabsorption dans ledit produit, de ladite eau et le cas échéant de dites substances organiques volatiles condensées sur lesdites parois.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'on réalise un mouvement relatif dudit produit sec par rapport aux parois de ladite enceinte, afin d'homogénéiser le contact mécanique entre ledit produit sec et lesdites parois de ladite enceinte, lors de l'étape de refroidissement et pendant l'étape de chauffage.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on effectue séparément les étapes de chauffage et de refroidissement, respectivement dans deux compartiments distincts d'un même réacteur ou dans deux réacteurs différents.
4. Procédé selon la revendication 1 à 3, caractérisé en ce qu'on introduit ledit produit sec sans emballage dans une enceinte qui est l'enceinte d'undit réacteur et après l'étape de refroidissement, on conditionne en sortie de ladite enceinte d'un dit réacteur le produit sec dans un emballage contenant une dite atmosphère inerte dépourvue d'oxygène et comprenant de préférence au moins 50% en volume d'un gaz bactériostatique, de préférence par transfert direct depuis ladite enceinte, sans contact avec l'air extérieur.
5. Procédé de débactérisation et désinsectisation d'un produit sec selon la revendication 1 à 3, caractérisé en ce que ladite enceinte est constituée par un emballage dudit produit et il comprend les étapes dans lesquelles :
1) on réalise le conditionnement dudit produit sec dans un emballage étanche contenant une dite atmosphère inerte dépourvue d'oxygène et comprenant de préférence au moins 50% en volume d'un gaz bactériostatique, et 2) on introduit ledit produit ainsi conditionné dans undit réacteur et on réalise undit traitement thermique par chauffage et refroidissement des parois dudit emballage dans ledit réacteur, ledit emballage conservant sa forme et son étanchéité dans des conditions dudit traitement thermique.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'humidité dudit produit sec est ajustée à une teneur pondérale en eau allant de
5 à 25%, de préférence de 9 à 12% , avant son introduction dans ladite enceinte et notamment avant conditionnement dans undit emballage, et ladite atmosphère est saturée en CO2.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit réacteur est constitué par une enceinte cylindrique comportant de préférence des moyens de déplacement dudit produit, et de préférence encore comportant une paroi à double enveloppe parcourue par un fluide permettant ledit traitement thermique.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit réacteur comprend d'amont en aval un réacteur de chauffage (1) et un réacteur de refroidissement (2), lesdits réacteurs (1 , 2) comprenant des moyens de déplacement du produit d'amont en aval, de préférence ledit réacteur de chauffage comprenant un cylindre comportant une paroi à double enveloppe parcourue par un fluide chaud, et ledit réacteur de refroidissement (2) comprenant un cylindre à paroi à double enveloppe parcourue par un fluide froid.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit produit est traité en vrac sans emballage et lesdits réacteurs comprennent chacun une vis hélicoïdale sans fin longitudinale, et de préférence lesdits fluides circulent dans lesdites vis longitudinales dudit réacteur.
10. Procédé selon l'une des revendications 4, et 6 à 9, caractérisé en ce qu'on injecte ledit gaz constituant ladite atmosphère inerte dans ladite enceinte de réacteur, de préférence dans ledit réacteur de chauffage, de manière à ce que la pression à l'intérieur de ladite enceinte soit adaptée à la température de chauffage à atteindre pour ledit traitement thermique.
11. Procédé selon l'une des revendications 4 et 6 à 10, caractérisé en ce que ladite enceinte de réacteur est remplie en dit produit sec en vrac sans emballage dans une proportion de 1/3 à 1/2 en volume.
12. Procédé selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que ledit produit est traité dans un emballage et le remplissage dudit emballage en dit produit sec est inférieur à 95%, de préférence de 3/4 à 4/5 en volume, et on agite ledit emballage, de préférence par rotation sur lui-même.
13. Procédé selon l'une des revendications 5 à 8 et 12, caractérisé en ce que ledit produit est traité dans un emballage et à l'étape 2, on place ledit emballage dans un autoclave dans lequel on réalise un apport calorifique par circulation d'un fluide thermique ou immersion et/ou circulation de vapeur, de préférence en injectant de la vapeur dans ledit autoclave, et on réalise ledit refroidissement par ruissellement d'eau froide sur les parois dudit emballage.
14. Procédé selon l'une des revendications 5 à 8 et 12, caractérisé en ce qu'on réalise le traitement thermique par traitement dudit emballage à l'aide de micro-onde ou de rayonnement haute fréquence.
15. Procédé selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'on réalise un traitement thermique de manière à atteindre une température à cœur dudit produit de 60 à 135°C pendant 5 à 60 minutes.
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que ladite température est d' environ 105°C pendant 10 à 30 minutes.
17. Procédé selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que ledit produit sec comprend des substances organiques volatiles, de préférence des composés aromatiques volatiles lui conférant des qualités organoleptiques, et celles-ci sont réabsorbées au moins en partie dans le produit lors de l'étape de refroidissement, la perte en dite substance organique étant de préférence inférieure à 20 % en poids, de préférence encore inférieure à 10 % de la teneur pondérale en dite substance organique dans ledit produit avant ledit traitement thermique.
18. Produit sec débactérisé pouvant être obtenu par le procédé selon l'une des revendications 1 à 17.
19. Produit sec débactérisé selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend des substances organiques actives ou organoleptiques volatiles, de préférence des composés aromatiques, et la perte en dites substances organiques est inférieure à 20% en poids, de préférence inférieure à 10% de la teneur en dites substances dans ledit produit avant ledit traitement thermique.
20. Produit sec selon l'une des revendications 18 et 19, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un produit pulvérulent, en grains, en morceaux ou entier, à usage alimentaire, pharmaceutique, parapharmaceutique, phytosanitaire, cosmétique ou hygiénique.
21. Produit sec selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il s'agit d'une plante aromatique, d'une épice d'un fruit ou d'un légume sec.
22. Produit sec selon l'une des revendications 18 à 21 , caractérisé en ce que le nombre de germes totaux par gramme de produit sec débactérisé est inférieur à 106, de préférence inférieur à 105 et sa teneur pondérale en humidité est de 5 à 25 %, de préférence de 9 à 12 %.
23. Lot de produit sec, conditionné dans un emballage dans lequel il a été débactérisé selon l'une des revendications 1 à 17.
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