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" Procédé de traitement de jus de fruits et de jus de légumes congelés ou de leurs concentrés partiels ou totaux par l'action de champs électriques à hautefréquence, en , particulier de champs d'ondes .ultras-courtes ".
On sait qu'une solution aqueuse de sucre ou de sel peut avoir sa teneur en sucre ou en sel enrichie en étant congelée en une ou plusieurs phases .A cette occasion, le processus suivant se déroule :
Il se produit une diminution de la teneur en sucre ou en sel dans les couches de glace qui se forment et par contre il' se produit un, enrichisseraent'de cette teneur dans la solution aqueuse qui subsiste. Ce processus peut être répété plusieurs' fois jusqu'à ce que la couche de glace soit pratiquement exempte de sucre ou de sel.
La glace ou l'eau obtenue par. la fente de cette glace est pratiquement,au point de vue électrique , un nonconduc- - teur. ee non-conducteur est aussi appelé non-électrolyte.
Par contre, les'solutions aqueuses de sels-et de matières minérales sont des électrolytes, c'est-à-dire qu 'efles conduisent plus ou moins bien le courant électrique d'après le degré de concentration en ions.'Les jus de fruits et les jus de légumes ainsi que les produits qui en dérivent tombent' aussi parmi ces solutions conductrices.
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Si on soumet des jus de fruits ou des jus de légumes à un des procédés de congélation actuellement courants, il se produit une formation de cristaux assez irrégulière telle que des inclusions de jus tantôt plus grandes, tantôt plus petites viennent à subsister côte à côte. Le direction et le grandeur des cristaux de glace peut être influencée par des mesures connues jusqu'à présent.
Dans les jus uruts congelés, les inclusions de jus saut entourées (le toutes parts par les les inclusions de Jus sone entourees de toutes parts par les cristaux de glace et en réalité, la proportion d'eau a la solncristaux de glace et en réalité, la proportion d'eau solution de suc diffère d'après la concentration; ainsi par exemple, à partir du produit initial, c'est-à-dire du jus brut congelé, la proportion est de 80 parties d'eau pour environ 20 parties de solution. Par congélation de l'eau, cette proportion se déplace en faveur de la solution.
Si on soumet ces jus congelés à un champ électrique à haute fréquence; en particulier à un champ d'ondes ultra- re courtes, le champ à haute fréquence exerce un chauffage de manièprópondérante sur la solution tandis qu'il n'a que peu d'influence si tant est qu'il en ait sur la glace. Ce chauffage qui est provoqué dans la solution est d'autant plus intense que la conductibilité électrolytique at le facteur de perte diélectrique sont plus grands. Par contre, comme on le sa.it, la glace a une conductibilité électrolytique entrémement faible ainsi qu'une perte électrolytique extrêmement faible.
Comme on le sait par le chauffage à haute fréquence, la solution se dilate dans une certaine mesure et exerce une forte pression sur les couches de glace environnantes. Ceci a comme effet que les cristaux de glace sont comprimés dans l'espace le plus restreint ; les endroits les plus faibles de l'agrégat de glace se rompent tandis que la partie de la ou solution qui se trouve entre les cristaux se rassemble ss l'effet de la pres sion et atteint a la surface. Il en résulte que de nouveaux canaux se forment dans la glace tandis que les canaux existants voient leur diamètre grandir.
La structure initiale de l'agrégat de glace est fondamentalement modifiée par l'élévation de pression susdite et, d'autre part, les quantités de solution existant préalablement en différents points sont réunies en de plus grandes étendues conglomérées. est , La possibilité d'écoulement de la solution/augmentée par les modifications de structure ainsi que par les élargissements des canaux .
Comme on peut le voir dans les tableaux, le volume de l'eau augmente avec l'augmentation de température par exemple, pour
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t + O C V = 1,00013 t = 30 C V = 1,00420 Augmentation : 8 %.
Comme la solution consiste en ordre principal en sucre, acides et eau, ce mélange présente une augmentation de volume qui correspond à sa composition variable. Les acides de fruits sont des acides organiques. A titre comparatif, citonsl'acide acétique CH3OOOH pour lequel-l'augmentation de volume est d'environ 14 %.
On voit par cet exemple que pour une élévation de température de 3000,*la pression résultant de l'augmentation de volume est déjà suffisante pour provoquer une profonde modi-, fication de structure de l'agrégat de glace.
Bien que, comme indiqué plus haut, les champs à haute fréquence n'exercentpas de chauffage digne d'être mentionné sur la glace, il y a cependant de petites quantités de cristaux de glace qui sont fondus par.la chaleur qui leur est transmise par la solution échauffée environnante. Les canaux' d'écoulement s'élargissent aussi, de ce fait.
Si on soumet la solution se trouvant dans la situation précédente à un chauffage supplémentaire par la haute fréquence, il se produit une modification semblable de l'agrégat de glace, avec la seule différence que de plus grandes étendues de solution sont soumises au chauffage par la haute fréquence . Un mode de traitement discontinu de ce genre impose une nouvelle possibilité d'écoulement plus facile de la solution.
Si la solution à traiter' par le procédé à haute fréquen- ce décrit (par exemple du jus de fruit) ne possède pas à l'avance la conductibilité électrolytique nécessaire, (ou les pertes diélectriques), elle peut être appropriée par mélange avant le traitement avec différentes autres solutions (jus) qui possèdent de meilleures propriétés diélectriques à cette fin.
Il résulte des considérations qui précèdent que lors de l'emploi du procédé à haute fréquence le rapport des quantit és. de solution et de glace a une importance-primordiale. Le rapport de 1 partie, de solution pour 99 parties de glace ne donnerait par exemple lieu à aucun échauffement' notable de la fraction solution à cause des mauvaises qualités électriques présentes . Inversement, le rapport de 99 parties de.solution pour 1 partie de glace.provoquerait.un échauffement tel que la chaleur développée transmise porterait aussitôt la glace, à la Puson et serait préjudiciable à l'effet attendu de la
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concentration de la solution.
Pour l'utilisation optimum du présent procédé, il est nécessaire d'avoir un rapport favorable entre l'eau et la solution, ce qui peut être obtenu en ajoutant à uneréserve xx existante de solution des quantités de solution telles que le rapport désiré, par exemple 80 à 20, soit obtenu avant la première congélation .
Les dispositifs pour engendrer les champs électriques à haute fréquence sont connus . Pour traiter les solutions congelêes susdites (jus, concentrés), on les met dans le champ d'un condensateur, de bobines ou de rayons d'un circuit oscillant haute ou à très haute fréquence ..Par l'action de ces champs, le produit congelé en traitement est, comme déjà indiqué plus haut, échauffé par suite de la conductibilité de présente et des pertes diélectriques résultant la haute fréquence.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de traitement de liquides contenant des extraits, totalement ou partiellement gelés, en particulier de jus de fruits et de jus de légumes, caractérisé en ce qu'on obtient des concentrés d'extraits '- partir du produit congelé par l'action de champs électriques alternatifs à haute fréquence.