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". Procédé -et appareils de stérilisation des liquides alimen- taires. " Le brevet francais n 898.556 du 11 février 1943 con- - cerne divers procédés et appareils pour la stérilisation des liquides alimentaires, notamment, il concerne un procédé applicable non seulement à la stérilisation des jus végétaux mais aussi à celle du lait et 'caractérisé parce qu'on met en mouvement le liquide .traité dans la 'cuve électrolytique, ce qui produit un brassage de c liquide et .réduit le temps né- cessaire à la stérilisation..
Le brevet français n 8980556 ci-dessus tend ainsi à couvrir d'une manière entièrement générale la mise en mouvement du liquide traité dans la cuve électrolytique pendant le trai- tement
Le brevet français ci-dessus décrit d'ailleurs à titre d'exemple divers modes de réalisation du mouvement imprimé aux
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liquides traités*
La présente invention concerne diabord un procédé de stérilisation des liquides alimentaires tels que jus de végétaux et lait, dans lequel, conformément au brevet français ci-dessus, on met en mouvement le liquide traité dans la cuve électroly- tique, ce qui produit un brassage de ce liquide et réduit le temps nécessaire à la stérilisation,
procédé caractérisé par ce que le liquide amené dans un réservoir accumulateur se déverse par un trop plein dans des cuves d'électrolyse où est-assurée la stérilisation de ce liquide..
La présente invention concerne aussi un procédé de' stérilisation par ionisation des liquides alimentaires, carac- térisé parce quton soumet ce liquide alimentaire à deux opéra- tions différentes et suscessives, à savoir : a) une opération de prétérilsation dissociant les éléments microbiens et les ferments contenus dans le liquide, et modifiant les charges électrostatiques de ces éléments. b) une opération de stérilisation définitive détruisant les éléments microbiens., dissociés dans la première opération.
La première opération a une action bactériostatique.,
La deuxième opération a une action bactériologique.
Dans la première 'opération, on modifie 1'état des germes (ferments ou microbes).
Dans la deuxième opération, on détruit ces germes.
La combinaison de ces deux opérations réalise une action bactéricide efficaces-même sur les éléments-sporulés.*
Les deux opérations d'ionisation successives sont avan- tageusement effectuées avec mise en oeuvre de puissances élec- triques différentes, la première opération à grande puissance produisant un effet de choc et dissociant les'éléments micro- biens et les fermenta tandis que la deuxième opération à puis- ' sance moindre détruit ces éléments microbiens séparés.
Un mode de réalisation du procédé de stérilisation ' conforme à l'invention est décrit ci-après à titre d'exemple.
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Première opération : préstérillsation
On fait passer le liquide alimentaire dans uné cuve dont les électrodes sont l'une en charbon de cornue, grapite, aluminium ou autre métal, l'autre en métal inoxy- dable ou en charbon de cornue.
Ces électrodes peuvent être battantes ou bien fixes, l'une peut être formée par le cylindre lui-même etl'autre par un cylindre concentrique, ou bien l'une formée par une ou plusieurs plaques et l'autre par les parois du récipient, le liquide passant ehtre les deux en couche mince.
Le courant utilisé est le courant alternatif à 50 périodes 'par exemple, un trnasformateur de 220 volts abaisse le courant entre 20 à 60 volts suivant la nature du liquide à traiter, sa densités sa turbindité et son état d'impureté, L'ampérage est de 10 ampères approximativement par décimètre carré de surface d'électrode. La vitesse de pas- sage du liquide est fonction de la surface d'électrode, la quantité de-liquide à débiter à l'heure étant proportionnelle à la surface des électrodes et à l'ampérage débité'par le transformateurs
Cette première phase dissocie les éléments microbiens ou les'ferments contenus dans le liquide, action indispen- sable pour agir sur les éléments sporulés.
I1 Y a aussi un effet de sensibilisation par modification de la charge
Electro-positive ou électro-négative des qui rece- vront une action bactéricide dans la seconde phase.
Ce premier temps, ,de prestérilisation est obligatoire pour la majorité des liquides alimentaires particulièrement pour le lait en général et'pour les jus de fruits qui ont été stockés dans les frigorifiques Deuxième opération :
A la sortie de la première cuve de traitement, le liquide aliraentaire passe dans une deuxième cuve d'ionisa
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tion à courant continu bas voltage de 1 à 10 volts-et faible intensité, environ. 350 milliampères par décimètre carré de surface des électrodes.
L'anode est constituée par une électrode-fixe ou mobile composée d'aluminium et d'argent, la cathode fixe o u mobile par une électrode en charbon, en graphite, acier inoxydable,.etc... et toute matière présentant une conducti- bilité électrique excellente et une'inoxydabilité aux li- quides.
L'invention s'étend aux procédés précédents en eux- mêmes c'est à dire quelles que soient les installations choisies pour leur mise en.oeuvre.
Toutefois, l'invention s'étend aussi à diverses jns tallations et appareils permettant une mise en,oeuvre par- ticulièrement commode de'ces procédés*
Notamment, l'invention concerne un appareil pour la. - sise en oeuvre des procédés précédents caractérisé par un réservoir accumulateur à déversoir supérieur, ce 'déversoir , déversant le liquide traité dans une cuve électrolytique accolée au réservoir accumulateur.
Suivant un mode de réalisation de cet appareil, le réservoir accumulateur à déversoir supérieur est disposé au centre d'une cuve électrolytique concentrique à un réservoir, ce qui permet de réaliser un ensemble d'encombrement faible pour un débit horaire élevé, la 'forme ramassée de cete n- semble facilitant son emploi et sa-manoeuvre.
L'invention concerne aussi d'autres caractéristiques ci-après décrites et leurs-diverses combisations
Des appareils conformes'à l'invention sont représentés à titre d'exemple sur les dessins ci-joints dans lesquels :
La figure 1 est une coupe verticale axiale de l'un de ces appareils.
La figure 2 est une vue en plan de cet appareil. la figure 3 est une coupe axiale d'un autre mode
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de réalisation de l'appareil conforme à l'invention.
La figure 4 est une coupe verticale d'une cuve d'ionisation pour la mise en oeuvre du procédé à deux opé- rations suivant l'invention.
La figure 5 est une coupe verticale d'une autre cuve pour la mise en oeuvre de ce procédé
La figure 6 est une coupe horizontale de la cuve de la figure 5 suivant la ligne VI-VI de la figure 5.
La figure 7 est une coupe d'une autre cuve pour la mise en oeuvre de ce procédé.
La figure 8 est une -coupe axiale d'une autre cuve permettant également la mise en oeuvre.de ce procédé.
L'appareil des figures 1 et 2 comporte un réservoir accumulateur central, 101 et une cuve électrolytique annu- laire 102. Le réservoir 101 comporte au centre de sa partie inférieure un orifice 103 d'admission du liquide, son bord supérieur 104 forme déversoir et diverse le liquide du réservoir 101 dans la cuve électrolytique 102. Cette der- nière est munie à sa partie, supérieure de deux orifices d'évacuation du liquide 105 et à sa partie inférieure de deux orifices de vidange 106.
Dans la cuve électrolytique flotte-une électrode en forme d'anneau cylindrique 107. Cette électrode est en alu- minium si l'on a simplement en vue la désacidification du liquide ou conslujminium et en argent, si l'on a en vue la déswicaifcation et la stérilisation du liquide.
L'électrode 1-07 est reliée.par des écrous.109 au couvercle en matière isolante 108 à regard 110.
La borne 112 est reliée à la masse, la borne 111 à l'électrode cylindrique concentrique à la cuve centrale.
Le courant d'alimentation est relié à chaque borne. de courant ayant une tension inférieure à 5 volts., ce qui a l'avantage d'éviter tout danger d'électrocution sur le sol humide.
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Le liquide à traiter introduit par l'orifice 103 'élève dans le cylindre central 101 qui se déverse circu- lairement dans la cuve 102 par le bord supérieur 104; il y subit le traitement électrolytique; il est évacué ainsi stérilisé par les orifices d'évacuation 105.
Le procédé et l'appareil ci-dessus définis assurent de multiples avantages et notamment les suivants :
1 ) Le liquide traité, tel que lait, circule de façon continue dans l'appareil, comme expliqué ci-dessus : de ce fait on assure un brassage de ce liquide et on accélère là stérilisation et la'désacidification.
2 ) Il n'y a pas de formation importante de mousse pendant l'évacuation du lai t.
3 ) L'installation présente un encombrement très faible pour des débits-horaires élevés. Un appareil de 65cm de diamètre et 44 cm de hauteur,utilisant un courant de 40 ampères sous une tension de 12 volts peut abaisser de 8 Dorinci l'acidité de 400 litres de lait pur. L'appareil permet ainsi d'abaisser de 10 Dornic 1000 litres de lait avec un kilowatt.
4) Cet encombrement très faible permet un emploi .et une,manoeuvre très faciles de l'appareil.,
5 )'Le nettoyage de l'appareil est très facile du fait qu'en enlevant le couvercle de fixation de l'anode, on a une cuve d'un côté ét une seule électrode circulaire de l'autre, ensemble très facile à nettoyer.
6 ) L'invention permet par rapport aux procédés antérieurs une économie de. 3/5'de consommation électrique.
On neut apporter de nombreuses modifications.au ocxdé ci-dessus décrit. Notamment l'invention concerne un procédé de stérilisation'des liquides alimentaires tels que lait, jus de fruitsß etc... par Ionisation, procédé caractérisé parce qu'on traite le liquide '.alimentaire en couche très mince, ce qui accroît l'efficacité du procédé
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Suivant un mode de réalisation de ce procédé on fait 'circuler le liquide en couche-mince, ce qui accroit encore 1'efficacité du procédé.
.
L'invention s'étend à'ce' procédé en lui-même quels que ' soient lesappareils choisis pour sa mise en oeuvre. Toutefois l'invention concerne aussi des'appareils -permettant une mise en oeuvre particulièrement efficace et simple de ce procéder notamment, la fig. 3 représente en coupe axiale un autre appareil suivant l'invention à deux cylindres horizontaux de même axe.
Cet appareil comporte un cylindre extérieur 115 sur lequel sont' rapportées de façon .amovible deux fonds dé- ,monta%les 116 117 faisant joint entre eux en 124, comme un autoclave; ces deux fonds portent l'un une tubulure 118 d'arrivée de lait impur, l'autre une tubulure 119 de sortie de lait stérilisé.
Un cylindre intérieur 120 est monté dans l'axe du cylindre extérieur 115 et repose dans ce cylindre extérieur par l'intermédiaire de blocs 121 isolants en porcelaine.
Le cylindre extérieur 115 et le cylindre intérieur
120 sont connectés au circuit électrique respectivement par les bornes 1221 et 1222.,
Le liquide alimentaire traité, le lait par exemple, est amené suivant f.1 dans la tubulure 118, circule dans
1'expace annulaire 123 ménagé entre les deux. cylindres, subit l'électro.lyse et ainsi stérilisé et déacidifié sort suivant f.2 par la tubulure 119.
En donnant aux cylindres 115 et 120 des diamètres voisins on peut amener -le lait en coucher mince et assurer ainsi sa stérilisation dans les conditions d'efficacité optimum.
Les appareils représentés sur les fig. de 4 à.8 permettent notamment la réalisation du procédé en deux opé- rations conforme à l'invention.
La cuve représentée sur 'la figure 4 comporte une
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cuve 1 en charbon- de cornue reliée par une borne 2 à la source de courant et formant cathode.
Les anodes 3 sont constituées par des plaques- mobiles en métal inoxydable : aluminium et argent, ou nickel, sui- vant que l'appareil est utilisé pour la première ou la deuxièmne opération, ces anodes mobiles sont portées par un cadre rotatif 4 actionné par un moteur électrique dtentrat- nement 5.
Le cadre 4 des anodes est solidaire d'un secteur en cuivre 6 sur lequel le courant est amoné par un charbon de contact 7.
La rotation des anodes 3 dans la cuve 1 maintient homogène le liquide alimentaire traité et coopère ainsi à la régularité du traitement.
De plus, l'emploi d'une cathode 1 en'charbon sup- prime l'emploi de cuve métallique et évite par suite le mau- vais goût donné par les cuves métalliques'au liquide traité, quelles que soient d'ailleurs les caractéristiques du courant utilisé pour l'ionisation.
La cuve représentée sur les figures 5 .et 6 est com- posée comme la précédente par un jeu d'anodes rotatives 3 en métal inoxydable, aluminium etc,., entraînées en rota- tion nar le moteur électrique .5 et recevant le courant par 1 e secteur de cuivre 6 et charbon 7.
D'autre pàrt, la cathode est constituée par des baguettes en charbon fixées au- couvercle de 'la cuve et régulièrement réparties autour de. l'axe de cette cuve*
La cuve proprement dite 10 est constituée en grès ou en métal vitrifié ou recouvert d'un isolant.
La cuve représentée sur les figures 5 et 6 fonctionne d'une manière tout à fait analogue à celle de la figure 4.
1) la rotation des anodes,?.3 coopère au maintien homogène du luide traité et à la régularité du traitement.
2) le grand nombre de baguettes de'charbon 8 (figure 6)
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réparties à la hauteur de l'axe de la cuve et formant ca- thode coopère à la régularité de la répartition du courant dans la Niasse liquide traitée.
3) La constitutibn de la cathode en charbon évite tout mauvais goût donné aux liquides alimentaires par l'emploi de cuves en métal, ce qui évite la réaction chimique qui pro- , vient du passage du'courant et qui prend naissance à proxi- mité même des cathodes.
-On peut multiplier les modes de réalisation des cuves électrolytiques conformes à l'invention. Notamment, la fig 7 représente l'une de ces,cuves dans laquelle le récipient extérieur 11 en grés ou métal vitrifié reçoit le liquide alimentaire à traiter par une tubulure inférieure 12 et pré- sente d'autre part à sa partie supérieure deux tubulures 13 pour la sortie du liquide traité.
Les cathodes en charbon 14 constituées par des ba- guettes cylindriques, ainsi que les anodes 15 constituées par exemple par des plaques en-métal inoxydable, sont mon- tées de manière à constituer,un ensemble rotatif 16, ces anodes et ces cathodes étant reliées aux deux proies de la source électrique par des contacts 17 et 18, tandis que la rotation de cet équipage mobile est assurée par un dispositif
19 de courroie et de poulies par exemple.
Là encore, on assure tous les avantages précédemment edécrits ces'avantages étant encore' simplifiés par suite de la rotation dé l'ensemble des cathodes-et des anodes.
La figure 8 représente une autre cuve'pour la mise en oeuvre des procédés conformes' à l'invention, cette cuve comportant un cylindre 20 en charbon ou métal inoxydable ou aluminium etc... suivant'L'opération., constitué par deux moitiés 201 202 reliées ensemble à l'aide d'une bride 21 :
ce montage amovible permet ainsi de séparer ce cylindre ex- térieur 20 en ses deux éléments 201 202 en vue de son hettoyage
Ce cylindre-extérieur 20 forme cathode. D'autre part,
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l'anode est constituée par un cylindre intérieur 22 en métal inoxydable ou charbon isolé ou'aluminium et argent, etc... suivant l'opération 1 ou 2 du premier par des cou( ronnes 23 en porcelaine ou avec matière isolante*
Le courant électrique est relié à l'anode intérieure et la cathode extérieure aux bornes 24 et 25.
Le liquide -'.alimentaire est introduit suivant la flèche f.l et sort suivant la flèche f.2
Ce liquide se trouve ainsi amené à l'état d'une couche mince d'épaisseur e entre les deux cylindres de même axe X X et se trouve ainsi soumis au courant dans des conditions de réglage accrues : Cette disposition en couche mince coopère ainsi avec l'ensemble du procédé pour assurer encore la régularité-et l'efficacité du traitement.
On peut également réaliser le procédé à deux opéra- tions successives conforme à l'invention à l'aide de l'ins- tallation déjà représentée et décrite à l'aide des figures i et 2.
, L'invention concerne aussi un autre procédé de sté- rilisation de liquides alimentaires tels que jus végétaux, jus de fruit, lait, bière,, etc... caractérisé parce qu'on ionise le liquide alimentaire, c'est à dire on fait passer dans ce liquide un courant continu de faible intensité puis ' on emmagasine le liquide alimentaire dans des récipients qui ont été stérilisés à la vapeur de formaldéhyde, ainsi que les bouchons qui ferment ces récipients.
Par suite, les vapeurs de formaldéhyde neutralisent tous élemmetns tels que microbes, ferments, moisissures? etc... qui pourraient être apportés par les récipients et le bouchon, de sorte que le. liquide alimentaire tel que jus végétal, stérilisé par l'ionisation, est protégé de façon totale chtre tout ensemencement de l'extérieur.
En définitve, les deux opérations '(ionisation, stérilisation des récipients par la fiornmaldéhyde) combinées
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dans le présent procédé, coopèrent l'une avec l'autre pour assurer la permanence et la. sécurité dans la stérilisation* .La présente. Invention s'étend au procédé ci-dessus défini et comport la combinaison des deux opérations ci-dessus rappelées quels que soient les moyens particuliers utilisés pour la stérilisation par ionisation.
En définitive, l'invention permet de stériliser dans des conditions d'efficacité .optimum tous les liquides ali- metaires et par suite d'assurer leur conservation dans des conditions de stabilité et de sécurité aussi complètes que possible.
L'invention s'étend non seulement aux procédés ci dessus définis, mais aussi, à titre de produits industriels nouveaux, aux jus alimentaires et notamment-au lait confor- mes à ceux obtenus par les procédés précédents, ces liquides alimentaires ayant acquis par ce traitementdes propriétés propres, notamment au point.de vue de leur stabilité et de leur conservation.
REVENDICATIONS 1 - Procédé de stérilisation des liquides alimentaires tels que jus végétaux et lait, dans lequel on met en mouve- ment le liquide traité dans la cuve électrol tique ce qui produit un brassage de 'ce liquide et réduit le temrs néces salre à la stérilisation, procédé caractérisé parce que le liquide traité amené dans un réservoir accumulateur se dé- verse par un trop plein dans des duves électrolyse où est assurée la stérilisation de ce liquide.