WO2019129953A1 - Method for the pulsed electric field processing of fluids and device for carrying out said method - Google Patents

Abstract

The present invention relates to the processing of a fluid containing single-cell or multi-cell organisms, such as bacteria, yeasts, fruit and vegetables or pieces of fruit and vegetables, for the purposes of juice extraction and/or decontamination, and more particularly harvested grapes, juice apples and cider apples, in order to improve not only the extraction yields in terms of juice, but also in terms of solutes contained in the plant cells, using pulsed electric fields which are characterised in that the duration of each pulse is controlled either by the temperature of the fluid leaving the module so as not to exceed a predetermined maximum temperature or by the maximum intensity of the current emitted or received by the generator.

Description

PROCÉDÉ DE TRAITEMENT DE FLUIDES PAR CHAMPS ÉLECTRIQU  PROCESS FOR TREATING FLUIDS BY ELECTRIC FIELDS

ET DISPOSITIF DE MISE EN OEUVRE  AND DEVICE FOR IMPLEMENTING

La présente invention concerne le domaine de l'extraction solide-liquide à partir de matière première végétale, telle que des fruits ou des légumes. The present invention relates to the field of solid-liquid extraction from vegetable raw material, such as fruits or vegetables.

Les produits alimentaires issus du traitement de fruits et légumes sont nombreux et variés et la destruction mécanique des matrices végétales constitue une étape souvent essentielle au processus de fabrication visant à extraire un liquide ou des composés soiubles contenus dans les cellules végétales ; composés que l'on cherche par exemple à purifier. Food products derived from the processing of fruits and vegetables are numerous and varied and the mechanical destruction of plant matrices is a step often essential to the manufacturing process for extracting a liquid or sevable compounds contained in the plant cells; compounds which one seeks for example to purify.

Qu'il s'agisse classiquement de procédés de fabrication de jus de fruits ou de jus de légumes dont on cherche à améliorer le rendement d'extraction en jus, qu'il s'agisse de produit séché dont on cherche a contrario à éliminer l'eau, que ce soit la simple recherche d'extraction de solutés (e.g. le sucre de betterave) , les procédés alimentaires industriels cherchent de manière générale à améliorer les transferts de matière afin d'obtenir une substance donnée ou à ôter l'eau d'une matière première végétale, voire animale comme le lait ou les œufs. Whether it is a question of classically of processes of manufacture of fruit juices or of vegetable juices of which one seeks to improve the extraction efficiency in juice, that it is about dried product which one seeks a contrario to eliminate the water, whether it is the simple search for solute extraction (eg beet sugar), industrial food processes generally seek to improve transfers of material in order to obtain a given substance or to remove water from the water. 'a vegetable raw material, even animal like milk or eggs.

Dans le cadre particulier de la vinification, on va rechercher à maximiser le rendement d'extraction solide-liquide de manière générale et plus particulièrement l'extraction de certains composés et constituants du raisin. In the particular context of winemaking, it will seek to maximize the yield of solid-liquid extraction in general and more particularly the extraction of certain compounds and constituents of grapes.

Les constituants du raisin qui jouent un rôle majeur dans l'expression qualitative des vins sont essentiellement contenus dans les cellules de la pellicule de la baie de raisin. Une forte proportion des composés d'arômes et des précurseurs aromatiques se trouve dans ces tissus pelliculaires . The grape constituents that play a major role in the qualitative expression of wines are essentially contained in the cells of the grape berry film. A high proportion of aroma compounds and aromatic precursors are found in these film tissues.

Depuis plusieurs années, pour améliorer l'extraction des composés des cellules de la pellicule du raisin au cours des macérations en rouge, on utilise la thermovinification. Cette technique consiste à chauffer la vendange quelques minutes a 70° C, puis à laisser macérer à cette température pendant 30 à 40 minutes. Les raisins sont ensuite pressurés. Les jus obtenus vont être alors refroidis et fermentés en phase liquide. Si la thermovinification élimine la laccase, enzyme responsable des phénomènes d'oxydation, elle offre aussi l'avantage de favoriser l'extraction de composés de la pellicule tels que les tannins, les anthocyanes, les arômes primaires et les polysaccharides. For several years, to improve the extraction of compounds from grape skin cells during macerations in red, thermovinification is used. This technique consists of heating the harvest for a few minutes at 70 ° C, then allowing to macerate at this temperature for 30 to 40 minutes. The grapes are then pressed. The juices obtained will then be cooled and fermented in the liquid phase. If thermovinification eliminates laccase, the enzyme responsible for oxidation phenomena, it also offers the advantage of promoting the extraction of compounds from the film such as tannins, anthocyanins, primary flavors and polysaccharides.

Cette technique permet en outre d'améliorer les rendements d'extraction de jus des baies de raisins en plus d'améliorer l'extraction de composés soiubles contenus dans les cellules végétales, qu'il s'agisse de sucres, pigments, ou tout autre composé contribuant au goût, à la couleur ou à l'arôme des vins obtenus. This technique also makes it possible to improve the juice extraction yields of grape berries in addition to improving the extraction of sevable compounds contained in plant cells, whether they be sugars, pigments or any other compound contributing to the taste, color or aroma of the wines obtained.

Les résultats concernant l'extraction des composés tels qu' anthocyanes, proanthocyanidines, catéchines et flavonols consistent en de meilleurs rendements d'extraction et de plus fortes teneurs, à une amélioration des intensités colorantes mais cependant à une perte sensible de ces avantages en cours de conservation des vins. La limite du procédé concerne notamment la perte de couleur au cours des mois suivant la vinification . The results concerning the extraction of compounds such as anthocyanins, proanthocyanidines, catechins and flavonols consist of better extraction yields and higher contents, an improvement in the coloring intensities, but nevertheless a significant loss of these advantages during the course of treatment. wine conservation. The limit of the process concerns in particular the loss of color during the months following the vinification.

Parallèlement au gain observé pour les polyphénois, une évolution des caractéristiques sensorielles des vins issus des thermotraitements de la vendange a été mise en évidence. In parallel with the gain observed for polyphenols, an evolution of the sensory characteristics of the wines resulting from heat treatment of the harvest was highlighted.

Cette technologie est présentée comme permettant de gommer des notes végétales et d'amertume sur certains cépages récoltés à faible maturité ou favoriser le gras ou l'équilibre et diminuer la sensation d'acidité sur d'autres. This technology is presented as allowing to erase vegetal and bitterness notes on some grapes harvested at low maturity or to promote the fat or the balance and to reduce the feeling of acidity on others.

Ces divers avantages ont aussi leurs inconvénients. En effet le chauffage entraîne une inactivation de certaines enzymes du raisin ainsi qu'une augmentation de l'extraction de certains polysaccharides (i.e. pectines) qui ne le sont pas lors d'une vinification classique. Cela entraîne des difficultés de clarification des vins issus de thermotraitement. Il sera alors nécessaire de faire un apport d'enzymes pour faciliter la clarification mais le résultat ne sera pas toujours idéal. These various advantages also have their disadvantages. Indeed the heating leads to inactivation of certain grape enzymes and an increase in the extraction of certain polysaccharides (i.e. pectins) which are not during a conventional vinification. This leads to difficulties of clarification of the wines resulting from heat treatment. It will then be necessary to make an intake of enzymes to facilitate clarification but the result will not always be ideal.

En outre le contrôle de la température est un paramètre important qu'il n'est pas possible de toujours maîtriser parfaitement et l'inertie thermique peut entraîner des surchauffes du mélange traité. Enfin, le traitement thermique va nécessairement impacter les levures et bactéries présentes sur le raisin et la fermentation subséquente sera raliongée ou nécessitera un apport en microorganismes qui ne sont pas typiques du terroir. De nombreuses techniques d'intensification d'extraction ont également été développées telles que les champs électrique puisés. Ces techniques d'intensification agissent sur les membranes et/ou parois cellulaires des cellules constituant la matrice végétale solide pour faciliter l'extraction solide/liquide et plus particulièrement de molécules d'intérêt contenues dans les cellules végétales. In addition, the temperature control is an important parameter that can not always be perfectly controlled and the thermal inertia can lead to overheating of the treated mixture. Finally, the heat treatment will necessarily impact the yeasts and bacteria present on the grapes and the subsequent fermentation will be carried out or will require a contribution of microorganisms that are not typical of the soil. Many extraction intensification techniques have also been developed such as pulsed electric fields. These intensification techniques act on the membranes and / or cell walls of the cells constituting the solid plant matrix to facilitate the solid / liquid extraction and more particularly of the molecules of interest contained in the plant cells.

Ces techniques utilisent des impulsions électriques pour concentrer, dans des temps très courts, de l'énergie électrique stockée préalablement dans un condensateur. Cette énergie électrique est ensuite injectée dans une chambre de traitement comprenant la matrice végétale solide. Cette injection très brutale d'énergie électrique dans la chambre permet de déséquilibrer des propriétés physiques, biologiques et/ou chimiques de la biomembrane des cellules de la matrice végétale solide qui peuvent présenter des caractéristiques très intéressantes pour l'extraction des molécules biologiques . These techniques use electrical pulses to concentrate, in very short times, electrical energy previously stored in a capacitor. This electrical energy is then injected into a treatment chamber comprising the solid plant matrix. This very brutal injection of electrical energy into the chamber makes it possible to unbalance the physical, biological and / or chemical properties of the biomembrane of the cells of the solid plant matrix, which may have very interesting characteristics for the extraction of biological molecules.

Le champ électrique puisé peut également agir sur le contenu intracellulaire de la cellule (par exemple détacher la membrane cellulaire de la paroi ainsi que désorganiser son contenu intracellulaire) . The pulsed electric field can also act on the intracellular content of the cell (for example detach the cell membrane from the wall as well as disrupt its intracellular content).

La technique d' électroporation, qui consiste à appliquer un champ électrique sur des cellules, permet de perméabiliser leur membrane et dans certaines conditions d'extraire tout ou partie du contenu cellulaire, notamment des molécules d'intérêt pour les fruits et légumes. Ce champ électrique induit des changements de la différence de potentiel de la membrane piasmique et conduit à sa déstabilisation transitoire (Teissié et al, 2005) . Ce phénomène permet l'entrée et la sortie de la cellule de molécules non perméantes, c'est-à-dire qui ne peuvent pas diffuser à travers la membrane ou la paroi cellulaire de manière spontanée. The technique of electroporation, which consists of applying an electric field to cells, permeabilizes their membrane and under certain conditions to extract all or part of the cellular content, especially molecules of interest for fruits and vegetables. This electric field induces changes in the potential difference of the plasma membrane and leads to its transitory destabilization (Teissié et al, 2005). This phenomenon allows the entry and exit of the cell non-permeant molecules, that is to say that can not diffuse through the membrane or the cell wall spontaneously.

Le document FR3025216 décrit un procédé d'extraction de lipides à partir de cellules de microalgues en suspension dans un milieu liquide tamponné. Cependant, les technologies par champs électriques puisés induisent un surcoût de traitement, une complexité de mise en œuvre, des qualités nutritives, technologiques (clarification) et gustatives des jus qui peuvent être affectées. Outre l'optimisation des caractéristiques des champs électriques puisés appliqués (tension, durée, fréquence...), différents techniques complémentaires ont été utilisées pour compléter ou assister la technologie de champs électriques puisés afin de maximiser encore l'extraction de solutés des cellules. L'utilisation de solvants organiques, d'enzymes telles que des pectinases, ou d'étapes de broyage préalable permettent d'améliorer encore le rendement d'extraction. Cependant ces co-traitements ont leurs limites tant en terme de coût que d'impact environnemental ou sur le produit iui- même. Alternativement des techniques ou approches ont consisté à travailler sur la configuration des électrodes afin de générer des champs électriques dans des directions variées. Une telle approche est cependant complexe et coûteuse. Document FR3025216 describes a process for extracting lipids from microalgae cells suspended in a buffered liquid medium. However, pulsed electric field technologies induce additional processing costs, complexity of implementation, nutritional, technological (clarification) and taste qualities of the juices that can be affected. In addition to optimizing the characteristics of applied pulsed electric fields (voltage, duration, frequency, etc.), various complementary techniques have been used to supplement or assist the technology of pulsed electric fields in order to further optimize the extraction of solutes from the cells. The use of organic solvents, enzymes such as pectinases, or pre-milling steps further improves the extraction yield. However, these co-treatments have their limits both in terms of cost and environmental impact or on the product itself. Alternatively, techniques or approaches have consisted of working on the configuration of the electrodes in order to generate electric fields in various directions. Such an approach is however complex and expensive.

Il ressort, donc un besoin de fournir un procédé de traitement de fluide contenant des cellules végétales et/ou des cellules microbiennes, en particulier de produits végétaux tels que fruits et légumes aux fins d'extraction de jus et plus particulièrement les raisins de vendange, les pommes à jus et à cidre, par exemple, et ce afin d'améliorer non seulement les rendements d'extraction en jus mais aussi en solutés contenus dans les cellules végétales (sucres simples complexes, enzymes, pigments et autres molécules aromatiques, etc.) et/ou décontaminer ledit fluide tout en ne présentant pas les inconvénients des techniques de traitement thermique, par solvants ou par des champs électriques puisés telles que connues . It appears, therefore, a need to provide a fluid treatment method containing plant cells and / or microbial cells, in particular plant products such as fruits and vegetables for juice extraction and more particularly the grapes of harvesting, apple juice and cider, for example, and this in order to improve not only the juice extraction yields but also solutes contained in plant cells (complex simple sugars, enzymes, pigments and other aromatic molecules, etc.. ) and / or decontaminate said fluid while not having the disadvantages of heat treatment techniques, by solvents or pulsed electric fields as known.

C'est ainsi un premier objet de la présente invention que de fournir un procédé de traitement continu d'un fluide It is thus a first object of the present invention to provide a process for the continuous treatment of a fluid

comprenant une phase liquide aqueuse et des organismes, comprising an aqueous liquid phase and organisms,

ledit procédé comprenant l'étape consistant à soumettre ledit fluide à un traitement par champ électrique puisé par écoulement à travers au moins un module de traitement comprenant une conduite aboutée à une chambre à champs électriques puisés, ladite chambre comprenant deux électrodes planes et parallèles dont 1' écartement est compris entresaid method comprising the step of subjecting said fluid to a flow-pulsed electric field treatment through at least one treatment module comprising a conduit abutting a pulsed electric field chamber, said chamber comprising two planar electrodes and parallel whose spacing is between

0,3 et 20 cm et connectée à un générateur 0.3 and 20 cm and connected to a generator

d'impulsions électriques,  electrical impulses,

caractérisé en ce que toute ou partie de la conduite de chaque module présente une conformation telle qu'elle engendre un écoulement turbulent du fluide, et en ce que la durée de chaque impulsion comprise entre 10 ]is et 100 ms, est asservie à au moins un paramètre choisi parmi : characterized in that all or part of the conduit of each module has a conformation such that it generates a turbulent flow of the fluid, and in that the duration of each pulse between 10] is and 100 ms, is enslaved to at least a parameter chosen from:

la température du fluide en sortie de module, - l'intensité maximale du courant reçue ou émise par le générateur.  the fluid temperature at the module outlet, - the maximum intensity of the current received or emitted by the generator.

Optionnellement, le fluide traité peut être soumis à une étape de macération pour permettre la diffusion de molécules et solutés dans la phase liquide. Optionally, the treated fluid may be subjected to a maceration step to allow the diffusion of molecules and solutes in the liquid phase.

Selon un mode de réalisation, le fluide à traiter est réceptionné ou est fourni ou amené et ce, par exemple dans un conquêt ou tout autre réceptacle adapté et connu d'un homme du métier.  According to one embodiment, the fluid to be treated is received or is supplied or brought and, for example in a conquest or other suitable receptacle and known to a person skilled in the art.

Le fluide peut être mis en circulation dans le ou les modules de traitement via une pompe ou une vis sans fin par exemple ou à l'aide de tout dispositif comparable permettant de faire circuler ledit fluide en écoulement homogène au sein du ou des modules de traitement. The fluid can be circulated in the treatment module or modules via a pump or an endless screw, for example, or with the aid of any comparable device making it possible to circulate the fluid in homogeneous flow within the treatment module or modules. .

Selon un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'il met en œuvre au moins deux modules de traitement et qu' au moins une des chambres à champs électriques puisés peut être désactivée afin de limiter le courant instantané lors des impulsions, ou activée afin d'accroître le nombre d'impulsions. L'activation ou la désactivation pouvant être réalisées à l'aide, par exemple, d'un logiciel de contrôle. According to a particular embodiment, the method according to the invention is characterized in that it implements at least two processing modules and that at least one of the pulsed electric field chambers can be deactivated in order to limit the instantaneous current. during pulses, or activated to increase the number of pulses. The activation or deactivation can be performed using, for example, a control software.

L'activation de la cellule permet d'accroître le nombre d'impulsions et potentiellement sans modification de l'énergie transmise en réduisant la durée des impulsions. L'activation ou la désactivation pourra être réalisée en fonction de la taille des molécules présentes dans les organismes et dont on souhaite améliorer l'extraction. Aussi plus les molécules ont une masse moléculaire importante, plus il conviendra d'accroître le nombre d'impulsions (et inversement), potentiellement sans modifier l'énergie transmise en réduisant proportionnellement la durée des impulsions. Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'asservissement de la durée de chaque impulsion à la température du fluide en sortie de module ou à l'intensité maximale du courant reçue ou émise par le générateur est réalisé par un régulateur proportionnel-intégral-dérivé. Un tel asservissement est tel que la durée de chaque impulsion est réduit dès que la température du fluide augmente au-delà d'une température de consigne. Alternativement, un tel asservissement vise à réduire la durée de chaque impulsion ce qui permet d'éviter que l'intensité maximale du courant reçue ou émise par le générateur atteigne ou dépasse une valeur déclenchant une coupure par un matériel de sécurité. Activation of the cell increases the number of pulses and potentially without modification of the energy transmitted by reducing the duration of the pulses. The activation or deactivation can be performed depending on the size of the molecules present in the organisms and whose extraction is desired to improve. Also the more molecules have a significant molecular weight, the more it will be necessary to increase the number of pulses (and vice versa), potentially without changing the energy transmitted by proportionally reducing the duration of the pulses. The method according to the invention is characterized in that the enslavement of the duration of each pulse at the temperature of the fluid at the module outlet or at the maximum intensity of the current received or emitted by the generator is achieved by a proportional regulator. integral-derivative. Such a control is such that the duration of each pulse is reduced as soon as the temperature of the fluid increases beyond a set temperature. Alternatively, such a control aims to reduce the duration of each pulse which prevents the maximum intensity of the current received or emitted by the generator reaches or exceeds a value triggering a cut by a security equipment.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'asservissement de la durée de chaque impulsion à la température du fluide en sortie de module ou à l'intensité maximale du courant reçue ou émise par le générateur est réalisé par un régulateur de type proportionnel-intégral-dérivé .  In a particular embodiment, the method according to the invention is characterized in that the servocontrol of the duration of each pulse to the temperature of the fluid at the output of the module or to the maximum intensity of the current received or emitted by the generator is performed by a proportional-integral-derivative type regulator.

La régulation mesure en permanence, par le biais de capteurs de température et/ou d'intensité. Les informations sont envoyées à un régulateur qui compare ces mesures à la, ou aux, valeur (s) de consigne puis, suivant un algorithme, va transmettre ses ordres, dans le cas présent, à un pont en H afin de faire varier la durée des impulsions et donc de corriger les perturbations et éviter au fluide de surchauffer ou au système de disjoncter. The regulation constantly measures, by means of temperature and / or intensity sensors. The information is sent to a regulator who compares these measurements to the setpoint value (s) and then, according to an algorithm, will transmit his orders, in this case, to an H bridge in order to vary the duration pulses and thus correct the disturbances and prevent the fluid from overheating or the system to trip.

Le fait de pouvoir réguler la température via la durée des impulsions électriques - dont toute l'énergie est convertie en chaleur par effet Joule - permet de préserver les propriétés organoleptiques des aliments voire éviter tout début de fermentation dans le cas de fabrication de jus.  The fact of being able to regulate the temperature via the duration of the electrical pulses - all of whose energy is converted into heat by the Joule effect - makes it possible to preserve the organoleptic properties of the food or even to avoid any beginning of fermentation in the case of juice making.

L'incrément thermique d'un volume liquide homogène soumis à des champs électriques puisés est régit par l'équation suivante :

The thermal increment of a homogeneous liquid volume subjected to pulsed electric fields is governed by the following equation:

avec :  with:

Dans le contexte de la présente invention, le terme « organisme » ou « organismes » est compris comme faisant référence à un système biologique constitué d'une ou plusieurs cellules, on parle ainsi d'organisme unicellulaire ou multicellulaire. Par organisme multicellulaire, on entend ici un ensemble de cellules différentiées ou non, en contact, représentant tout ou partie d'un organisme. Ainsi par organisme multicellulaire, la présente description fait référence à des amas de cellules végétales, des fractions ou morceaux de fruit ou de légumes, des tissus végétaux, de la pulpe de fruit ou de légumes, des fruits ou légumes entiers constitués d'une pluralité de cellules végétales. In the context of the present invention, the term "organism" or "organisms" is understood to refer to a biological system consisting of one or more cells, so-called unicellular or multicellular organism. By multicellular organism is meant here a set of cells differentiated or not, in contact, representing all or part of an organism. Thus by multicellular organism, the present description refers to clusters of plant cells, fractions or pieces of fruit or vegetables, plant tissues, fruit or vegetable pulp, whole fruits or vegetables consisting of a plurality of plant cells.

Par organisme unicellulaire, on fait référence dans la présente demande à des cellules de bactéries ou de levures voire d'algues unicellulaires . By unicellular organism, reference is made in the present application to cells of bacteria or yeasts or even unicellular algae.

Ainsi dans un mode de réalisation du présent procédé, les organismes sont choisis dans le groupe comprenant les organismes unicellulaires et les organismes pluricellulaires . Thus, in one embodiment of the present process, the organisms are selected from the group consisting of unicellular organisms and multicellular organisms.

Dans un autre mode de réalisation les organismes unicellulaires sont choisis dans le groupe consistant en bactéries, levures et algues. In another embodiment, the unicellular organisms are selected from the group consisting of bacteria, yeasts and algae.

Dans un mode de réalisation les organismes multicellulaires sont choisis dans le groupe constitué par les fragments végétaux, des tissus végétaux, des amas de cellules végétales, de la pulpe de fruit ou de légumes, des fruits ou légumes entiers constitués d'une pluralité de cellules végétales.  In one embodiment the multicellular organisms are selected from the group consisting of plant fragments, plant tissues, plant cell clusters, fruit or vegetable pulp, whole fruits or vegetables consisting of a plurality of cells plant.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'écoulement est turbulent . En effet il a été constaté que dans le cas d'un écoulement laminaire du fluide, les organismes au centre du flux - plus rapides que ceux aux bords - reçoivent moins d'impulsions électriques. Ceci d'autant plus lorsque plusieurs modules sont disposés en série. Dans un tel cas, ce sont les mêmes cellules d' organismes qui sont le moins exposées au champ électrique dans les chambres successives. Corollairement, ce sont les mêmes cellules aux bords qui sont d' avantage exposées et qui subissent un plus grand nombre d'impulsions électriques. En réalisant une circulation en écoulement turbulent, les cellules d'organismes sont soumises à des turbulences permettant une meilleure distribution des vitesses des cellules d'organismes au sein du flux de matière, et engendrant des mouvements exposant toutes les faces des cellules des organismes. Cela permet ainsi de traiter la matière des organismes de manière plus homogène, à la fois pour la perméabilisation par les champs électriques puisés mais également pour une répartition d'augmentation de température par effet Joule plus homogène, minimisant ainsi la détérioration des composés thermosensibles. In a particular embodiment, the method according to the invention is characterized in that the flow is turbulent. Indeed it has been found that in the case of a laminar fluid flow, the organisms in the center of the flow - faster than those at the edges - receive fewer electrical pulses. This is especially so when several modules are arranged in series. In such a case, it is the same cells of organisms that are least exposed to the electric field in the successive chambers. As a corollary, it is the same cells at the edges which are more exposed and which undergo a greater number of electrical pulses. By circulating in a turbulent flow, the cells of organisms are subjected to turbulences allowing a better distribution of the velocities of the cells of organisms within the flow of matter, and generating movements exposing all the faces of the cells of the organisms. This thus makes it possible to treat the material of the organisms in a more homogeneous manner, both for permeabilization by pulsed electric fields but also for a more uniform Joule effect temperature distribution distribution, thus minimizing the deterioration of the thermosensitive compounds.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que le nombre de modules de traitement est compris entre 2 et 10, de préférence entre 3 et 6. In a particular embodiment, the method according to the invention is characterized in that the number of processing modules is between 2 and 10, preferably between 3 and 6.

La succession de modules de traitement permet de multiplier l'application de champs électriques à la matière des organismes en mouvement dans le fluide.  The succession of treatment modules makes it possible to multiply the application of electric fields to the matter of organisms moving in the fluid.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que les modules sont disposés en série ou en parallèle ou une combinaison série/parallèle, de préférence en série. In a particular embodiment, the method according to the invention is characterized in that the modules are arranged in series or in parallel or a series / parallel combination, preferably in series.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que le débit du fluide dans au moins un module est compris entre 1 et 200 tonnes/heure, particulièrement entre 5 et 60 tonnes/heure. Dans un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que les organismes multicellulaires sont choisis dans le groupe constitué par des fruits ou légumes entiers, des fruits ou légumes écrasés, des fruits ou légumes foulés, des fruits ou légumes coupés en morceaux, des fruits ou légumes râpés, des fruits, des légumes ou des algues broyés, ou un mélange. In a particular embodiment, the method according to the invention is characterized in that the flow rate of the fluid in at least one module is between 1 and 200 tons / hour, particularly between 5 and 60 tons / hour. In a particular embodiment, the process according to the invention is characterized in that the multicellular organisms are chosen from the group consisting of whole fruits or vegetables, crushed fruits or vegetables, spilled fruits or vegetables, fruits or vegetables. cut into pieces, grated fruits or vegetables, fruits, vegetables or ground algae, or a mixture.

Les fruits ou légumes entiers que l'on peut traiter selon le procédé selon l'invention peuvent être des raisins, des pommes de terre ou des tomates par exemple. Les raisins issus de l'éraflage peuvent être entiers ou légèrement écrasés. Le traitement de ces organismes permet une altération des parois et membranes cellulaires qui deviennent poreuses avec des propriétés mécaniques altérées. Cela va permettre une meilleure extraction du jus et des solutés dans le cas du raisin ou de la tomate. Cela va permettre une facilitation du pelage des tomates si on cherche à les garder intègres. Les pommes de terre vont, quant à elles subir un ramollissement, ce qui va faciliter leur découpe ou tranchage lors de la fabrication de produits élaborés tels que chips ou frites par exemple .  Whole fruits or vegetables that can be treated according to the process according to the invention may be grapes, potatoes or tomatoes, for example. The grapes resulting from destemming can be whole or slightly crushed. The treatment of these organisms allows an alteration of the cell walls and membranes that become porous with altered mechanical properties. This will allow better extraction of juice and solutes in the case of grapes or tomatoes. This will facilitate the peeling of tomatoes if we try to keep them upright. The potatoes will undergo a softening, which will facilitate their cutting or slicing during the manufacture of elaborate products such as chips or fries for example.

Le procédé selon l'invention est aussi applicable aux fruits et légumes dont on cherche à extraire le jus et à maximiser le rendement d'extraction tel que les pommes ou les carottes qui seront découpées, râpées ou broyées avant d'être soumises au procédé selon l'invention.  The method according to the invention is also applicable to fruits and vegetables whose extraction is sought to extract the juice and to maximize the extraction yield such as apples or carrots which will be cut, grated or crushed before being subjected to the process according to the invention. the invention.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que la phase liquide aqueuse est choisie dans le groupe constitué par un jus issu des organismes, une eau de végétation des organismes, un milieu intracellulaire des organismes, un milieu de culture des organismes, un solvant aqueux, un solvant hydro-alcoolique, ou un mélange de ceux-ci .  In a particular embodiment, the process according to the invention is characterized in that the aqueous liquid phase is chosen from the group consisting of a juice derived from the organisms, a water of vegetation of the organisms, an intracellular medium of the organisms, a medium of organisms, an aqueous solvent, a hydro-alcoholic solvent, or a mixture thereof.

La phase liquide aqueuse peut ainsi correspondre au jus de plantes ou de morceaux de plante, le jus végétal qui est issu des liquides intracellulaire et extracellulaire des organismes. Il peut s'agir d'un solvant aqueux ou un solvant hydro-alcoolique qui est ajouté aux organismes, ou un mélange de jus et de solvant cités ci-dessus. Dans le cas d'organismes unicellulaires la phase aqueuse pourra être issue du liquide intracellulaire et/ou du milieu de culture ou de fermentation des organismes unicellulaires. La phase liquide pourra en effet provenir d'eau externe jouant le rôle de vecteur des organismes. Il pourra aussi s'agir de l'eau de végétation libérée suite aux actions mécaniques appliquées (écrasage, éraflage, tranchage, broyage, râpage, etc.) sur les organismes tels que les fruits, légumes, cellules, fractions et morceaux de légumes ou fruits, ou algues. Il pourra aussi s'agir d'une combinaison des deux. The aqueous liquid phase can thus correspond to the juice of plants or pieces of plant, the vegetable juice which is derived from the intracellular and extracellular liquids of organisms. It can be an aqueous solvent or a hydro-alcoholic solvent that is added to the organisms, or a mixture of juice and solvent mentioned above. In the case of unicellular organisms, the aqueous phase may be derived from the intracellular liquid and / or from the culture or fermentation medium of the unicellular organisms. The liquid phase can indeed come from external water acting as a vector of organisms. It may also be the vegetation water released due to the mechanical actions applied (crushing, de-stemming, slicing, grinding, grating, etc.) on organisms such as fruits, vegetables, cells, fractions and pieces of vegetables or fruits, or algae. It may also be a combination of both.

Selon la nature et la quantité des organismes compris dans le fluide traité, celui-ci s'apparentera à un jus, une pulpe ou une pâte plus ou moins fluide. Dans tous les cas cependant il s'agit d'un fluide pompable plus ou moins pâteux dans lequel les organismes constituent une phase dispersée dans une phase liquide (eau et/ou jus) .  Depending on the nature and quantity of the organisms in the treated fluid, it will be similar to a more or less fluid juice, pulp or paste. In all cases, however, it is a more or less pasty pumpable fluid in which the organisms constitute a dispersed phase in a liquid phase (water and / or juice).

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que le champ électrique au sein de la chambre à champs électriques puisés est compris entre 50 et 8000 V/cm, particulièrement entre 100 et 1000 V/cm, plus particulièrement entre 300 et 500 V/cm. In a particular embodiment, the method according to the invention is characterized in that the electric field within the chamber with pulsed electric fields is between 50 and 8000 V / cm, particularly between 100 and 1000 V / cm, plus especially between 300 and 500 V / cm.

Un tel champ électrique peut être obtenu grâce à deux électrodes planes et parallèles, à bords arrondis d'un rayon compris entre 0,1 et 10 mm, en particulier entre 0,2 et 5 mm, plus particulièrement entre 0,5 et 2 mm, plus particulièrement enfin de l'ordre de 1 mm, et pouvant être électro-polies pour limiter les variations de densité de charge surfacique ; et dont l'écartement est compris entre 0,3 et 20 cm. Such an electric field can be obtained by means of two flat and parallel electrodes, with rounded edges with a radius of between 0.1 and 10 mm, in particular between 0.2 and 5 mm, more particularly between 0.5 and 2 mm. , more particularly finally of the order of 1 mm, and can be electropolished to limit surface charge density variations; and whose spacing is between 0.3 and 20 cm.

L'avantage de tels champs électriques modérés est de favoriser la multiplication de défauts membranaires (électroporation réversible) , plutôt que la destruction membranaire par des champs électriques plus intenses (électroporation irréversible), ce qui favorise notamment la filtration.  The advantage of such moderate electric fields is to promote the multiplication of membrane defects (reversible electroporation), rather than the membrane destruction by more intense electric fields (irreversible electroporation), which notably promotes filtration.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que la durée de chaque impulsion électrique émise par le générateur est comprise entre 10 ]is et 100 ms, de préférence entre 100 μβ et 10 ms . Comme indiqué plus avant, la durée de chaque impulsion sera asservie à la température de consigne à ne pas dépasser ou à l'intensité à ne pas dépasser. En effet lors de l'application de champ électrique, se produit un effet Joule tendant à échauffer le milieu et à accroître la température du fluide. In a particular embodiment, the method according to the invention is characterized in that the duration of each electrical pulse emitted by the generator is between 10] is and 100 ms, preferably between 100 μβ and 10 ms. As indicated above, the duration of each pulse will be controlled by the set temperature not to be exceeded or the intensity not to be exceeded. Indeed during the application of electric field, occurs a Joule effect tending to heat the medium and increase the temperature of the fluid.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que la fréquence des impulsions électriques émises par le générateur est comprise entre 1 et 10 000 Hz, de préférence entre 40 et 1 000 Hz.  In a particular embodiment, the method according to the invention is characterized in that the frequency of the electrical pulses emitted by the generator is between 1 and 10,000 Hz, preferably between 40 and 1,000 Hz.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que le nombre d'impulsions électriques reçues par cellule d'organisme est compris entre 1 et 1000, particulièrement entre 5 et 500 et plus particulièrement entre 6 et 60.  In a particular embodiment, the method according to the invention is characterized in that the number of electrical pulses received per organism cell is between 1 and 1000, particularly between 5 and 500 and more particularly between 6 and 60.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que les impulsions électriques émises par le générateur sont alternativement positives et négatives.  In a particular embodiment, the method according to the invention is characterized in that the electrical pulses emitted by the generator are alternately positive and negative.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'inversion de polarité est effectuée entre chaque impulsion électrique ou entre chaque groupe d'impulsions électriques au sein d'une même période .  In a particular embodiment, the method according to the invention is characterized in that the polarity reversal is performed between each electrical pulse or between each group of electrical pulses within the same period.

Selon un mode de réalisation particulier, caractérisé en ce que la durée entre deux impulsions électriques de polarité opposée au sein d'une même période est inférieure à 1000 μβ, plus particulièrement inférieure à 500 με, plus particulièrement encore inférieure à 100 με, et ce de manière à réduire 1' électrolyse à la surface de chaque électrode. Particulièrement cette durée peut être comprise entre 1 ]is et 1 000 μβ, particulièrement entre 5 με et 80 μβ.  According to a particular embodiment, characterized in that the duration between two electric pulses of opposite polarity within the same period is less than 1000 μβ, more particularly less than 500 με, more particularly less than 100 με, and in order to reduce the electrolysis on the surface of each electrode. In particular, this duration can be between 1 μ is and 1,000 μβ, particularly between 5 με and 80 μβ.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'inversion de polarité est réalisée par un pont en H avec transistors de commutation de puissance. In a particular embodiment, the method according to the invention is characterized in that the polarity inversion is performed by an H bridge with power switching transistors.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que les impulsions électriques positives et négatives d'une même période sont de même durée.  In a particular embodiment, the method according to the invention is characterized in that the positive and negative electrical pulses of the same period are of the same duration.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que les formes d'ondes des impulsions électriques sont carrées, trapézoïdales, triangulaires, sinusoïdales, sinusoïdales redressées. In a particular embodiment, the method according to the invention is characterized in that the waveforms of the Electric pulses are square, trapezoidal, triangular, sinusoidal, sinusoidal rectified.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que les impulsions sont unipolaires, bipolaires symétriques ou asymétriques.  In a particular embodiment, the method according to the invention is characterized in that the pulses are unipolar, bipolar symmetrical or asymmetrical.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que les impulsions électriques du générateur sont sinusoïdales redressées bipolaires et symétriques, en particulier via par un pont redresseur double alternance triphasé suivi d'un pont en H. In a particular embodiment, the method according to the invention is characterized in that the electrical pulses of the generator are sinusoidal rectified bipolar and symmetrical, in particular via a three-phase full-wave rectifier bridge followed by an H-bridge.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'étape optionnelle de macération du fluide traité est effectuée pendant une durée comprise entre 10 minutes et 30 jours, plus particulièrement entre 30 minutes et 48 heures, en particulier à une température correspondant à la température utilisée pour l'asservissement de la durée des impulsions électriques. In a particular embodiment, the process according to the invention is characterized in that the optional step of maceration of the treated fluid is carried out for a period of between 10 minutes and 30 days, more particularly between 30 minutes and 48 hours, in particularly at a temperature corresponding to the temperature used for the servocontrol of the duration of the electrical pulses.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'étape optionnelle de macération est effectuée à une température correspondant à la température utilisée pour l'asservissement de la durée des impulsions électriques.  In a particular embodiment, the method according to the invention is characterized in that the optional step of maceration is carried out at a temperature corresponding to the temperature used for the servocontrol of the duration of the electrical pulses.

Cette étape optionnelle de macération permet une diffusion des solutés présents dans les cellules, en particulier les cellules de la pellicule des organismes végétaux, en particulier les raisins. Ces solutés appartenant à la famille des polyphénols tels que par exemple les anthocyanes, proanthocyanidines, catéchines, flavonols et autres solutés tels que polysaccharides sont libérés dans la phase liquide de manière accrue tout en évitant un échauffement accentué délétère pour la qualité des vins qui en seront issus.  This optional maceration step allows diffusion of the solutes present in the cells, in particular the cells of the film of plant organisms, in particular grapes. These solutes belonging to the family of polyphenols such as for example anthocyanins, proanthocyanidines, catechins, flavonols and other solutes such as polysaccharides are released in the liquid phase in an increased manner while avoiding a pronounced heating deleterious for the quality of wines that will be from.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention peut comprendre une étape de séparation solide/liquide lorsque le fluide traité est chargé en organismes et que l'on souhaite récupérer une phase solide débarrassée desdits organismes. Une telle séparation solide/liquide peut être réalisée par une technique choisie parmi le pressurage, la décantation, la filtration, la centrifugation, utilisées seules ou combinées. Dans un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que le passage du fluide en écoulement homogène à travers au moins un module de traitement est réalisé par une pompe, une vis sans fin ou un convoyeur à bande . In a particular embodiment, the method according to the invention may comprise a solid / liquid separation step when the treated fluid is loaded with organisms and it is desired to recover a solid phase freed from said organisms. Such a solid / liquid separation can be carried out by a technique chosen from pressing, decantation, filtration, centrifugation, used alone or in combination. In a particular embodiment, the method according to the invention is characterized in that the passage of fluid in homogeneous flow through at least one treatment module is carried out by a pump, an endless screw or a belt conveyor.

Le fluide peut circuler, poussé par une pompe ou une vis sans vin, au sein d'une conduite aboutée à la chambre contenant les électrodes ; dans une autre alternative de réalisation, le fluide peut aussi être en circulation sur un tapis convoyeur avec une électrode affleurant au niveau dudit tapis .  The fluid can circulate, pushed by a pump or a screw without wine, in a pipe abutting the chamber containing the electrodes; in another alternative embodiment, the fluid can also be circulated on a conveyor belt with a flush electrode at said carpet.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que les organismes sont choisis dans le groupe constitué par les fruits et légumes. Les fruits et légumes sont choisis dans le groupe constitué par les raisins, les pommes, les tomates, les pommes de terre, les betteraves, les carottes et les olives.  In a particular embodiment, the process according to the invention is characterized in that the organisms are chosen from the group consisting of fruits and vegetables. Fruits and vegetables are selected from the group consisting of grapes, apples, tomatoes, potatoes, beets, carrots and olives.

L'invention vise aussi un dispositif pour la mise en œuvre d'un procédé selon l'un des modes de réalisation précédent caractérisé en ce qu'il comprend un moyen d'amener de fluide, au moins un module de traitement dans lequel circule le fluide, ledit module est constitué d'une conduite aboutée à une chambre à champs électriques puisés comprenant deux électrodes planes et parallèles dont l'écartement est compris entre 0,3 et 20 cm, plus particulièrement entre 0,3 et 10 cm ; en particulier les électrodes présentent des bords arrondis d'un rayon compris entre 0,1 et 10 mm et peuvent être électropolies pour limiter les variations de densité de charge surfacique, ladite chambre est connectée à un générateur d'impulsions électriques, caractérisé en ce que le générateur comprend :  The invention also relates to a device for implementing a method according to one of the preceding embodiments characterized in that it comprises means for supplying fluid, at least one treatment module in which circulates the fluid, said module consists of a conduit abutting a pulsed electric field chamber comprising two flat and parallel electrodes whose spacing is between 0.3 and 20 cm, more particularly between 0.3 and 10 cm; in particular the electrodes have rounded edges with a radius of between 0.1 and 10 mm and can be electropolished to limit surface charge density variations, said chamber is connected to an electric pulse generator, characterized in that the generator includes:

Optionnellement, un filtre RFI limitant les perturbations haute-fréquence de et vers le fournisseur d'électricité,  Optionally, an RFI filter limiting the high-frequency disturbances to and from the electricity supplier,

un transformateur triphasé de rapport de transformation compris entre 2 et 10 pour élever la tension en sortie du générateur,  a three-phase transform ratio transformer between 2 and 10 to raise the output voltage of the generator,

un pont redresseur double alternance triphasé, a three-phase full-wave rectifier bridge,

- un pont en H auquel est relié un ou plusieurs modules de chambre à champs électriques puisés permettant de réaliser des impulsions bipolaires dont la durée peut être asservie à au moins un paramètre choisi parmi : i) la température du fluide en sortie de module afin de ne pas dépasser une température maximale prédéterminée et ii) l'intensité maximale du courant reçue ou émise par le générateur, an H-bridge to which one or more pulsed electric field chamber modules are connected making it possible to carry out bipolar pulses whose duration can be slaved to at least one parameter chosen from: i) the temperature of the fluid at the outlet of the module so as not to exceed a predetermined maximum temperature and ii) the maximum intensity of the current received or emitted by the generator,

un capteur de température en sortie de module et/ou un capteur d' intensité situé en amont du transformateur ou entre le transformateur et les modules de traitement,  a temperature sensor at the module output and / or an intensity sensor located upstream of the transformer or between the transformer and the processing modules,

un système de régulation proportionnel- intégrateur-dérivateur (PID) permettant de commander les commutateurs de puissance du pont en H afin de faire varier la durée des impulsions. Le système de régulation PID peut être réalisé via un microcontrôleur ou microprocesseur avec un algorithme adapté,  a proportional-integrator-shunt (PID) control system for controlling the power switches of the H-bridge in order to vary the duration of the pulses. The PID control system can be realized via a microcontroller or microprocessor with a suitable algorithm,

- et en ce que toute ou partie de la conduite de chaque module présente une conformation telle qu'elle engendre un écoulement turbulent.  - And in that all or part of the pipe of each module has a conformation such that it generates a turbulent flow.

Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'au moins une des chambres à champs électriques puisés peut être désactivée afin de limiter le courant instantané lors des impulsions, ou - en fonction de la taille des molécules à extraire - activées dynamiquement afin d'accroître le nombre d'impulsions, et ce potentiellement sans modifier l'énergie transmise en réduisant proportionnellement la durée des impulsions.  In a particular embodiment, the device according to the invention is characterized in that at least one of the pulsed electric field chambers can be deactivated in order to limit the instantaneous current during the pulses, or - depending on the size of the molecules to extract - dynamically activated to increase the number of pulses, and potentially without changing the energy transmitted by proportionally reducing the duration of the pulses.

Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que l'espacement entre les chambres à champs électriques puisés est compris entre 4 et 10 fois, particulièrement 7 fois, l'écartement des électrodes de la chambre à champs électriques puisés et est compris entre 20 cm et 1 m.  In a particular embodiment, the device according to the invention is characterized in that the spacing between the pulsed electric field chambers is between 4 and 10 times, particularly 7 times, the spacing of the electrodes of the field chamber. electric pulses and is between 20 cm and 1 m.

Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que toute ou partie de la conduite de chaque module présente une conformation telle qu'elle engendre un écoulement turbulent. In a particular embodiment, the device according to the invention is characterized in that all or part of the pipe of each module has a conformation such that it generates a turbulent flow.

Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que toute ou partie de la conduite présente une section carrée, rectangulaire ou arrondie en hélice ou en anneau sur sa face interne, avec les angles arrondis pour limiter les dépôts de matières solides lors de la circulation du fluide. In a particular embodiment, the device according to the invention is characterized in that all or part of the pipe has a square, rectangular or rounded helical or annular section on its inner face, with rounded corners to limit solids deposits during the circulation of the fluid.

Ainsi, toute ou partie de la conduite présente une section configurée pour rompre la couche de film à proximité de la paroi du tube et de casser l'écoulement laminaire et d'introduire une turbulence et réduire le gradient de vitesse lors du passage dans la chambre d'impulsion. Thus, all or part of the pipe has a section configured to break the film layer near the wall of the tube and to break the laminar flow and introduce turbulence and reduce the speed gradient when passing through the chamber pulse.

En outre, le choix d'une telle configuration permet de perméabiliser d'avantage différentes parties des cellules en n'exposant pas toujours le même côté vers la cathode. In addition, the choice of such a configuration allows to further permeabilize different parts of the cells by not always exposing the same side to the cathode.

Une telle configuration de la conduite permet de s'affranchir de conformation des électrodes et permet aux particules d'exposer leurs différentes faces à des champs électriques successifs et ceci sans modifier.  Such a configuration of the pipe eliminates conformation of the electrodes and allows the particles to expose their different faces to successive electric fields and this without changing.

De manière non limitative, la conduite peut prendre plusieurs formes pour permettre un tel résultat.  In a nonlimiting manner, the conduct can take several forms to allow such a result.

Par exemple, comme évoqué la conduite pourra avoir une section carrée ou rectangulaire et torsadée de telle manière que chaque coin est décalé de quelques degrés par centimètre. Par exemple la conduite pourra présenter une torsion d'un quart de tour ou demi-tour entre l'entrée et l'aboutissement dans une cellule .  For example, as evoked the pipe may have a square or rectangular section and twisted so that each corner is offset by a few degrees per centimeter. For example, the pipe may have a quarter-turn or half-turn twist between the inlet and the end in a cell.

La conduite peut aussi avantageusement être constituée d'un assemblage de plusieurs conduites de sections différentes pour présenter des rétrécissements et des élargissements créant des turbulences . The pipe may also advantageously consist of an assembly of several pipes of different sections to present narrowing and widening creating turbulence.

La conduite peut également présenter une corrugation ou une torsade.  The pipe may also be corrugated or twisted.

Également, la conduite peut présenter des éléments faisant saillie depuis la paroi interne, ou encore des protubérances, ces éléments en saillie ou protubérances étant en contact avec le fluide. Les éléments en saillie peuvent prendre plusieurs formes : ailettes, cale triangulaire, cale rectangulaire par exemple. En outre les éléments en saillie peuvent être disposés de manière régulière ou aléatoire avec une densité que l'homme du métier choisira en fonction de la turbulence souhaitée . Également, la conduite peut comprendre un ou plusieurs éléments intérieurs constituant un obstacle à l'écoulement du fluide et transformant l'écoulement laminaire en écoulement turbulent . Also, the pipe may have elements protruding from the inner wall, or protuberances, these projecting elements or protuberances being in contact with the fluid. The projecting elements can take several forms: fins, triangular wedge, rectangular wedge for example. In addition, the projecting elements may be arranged in a regular or random manner with a density that the skilled person will choose according to the desired turbulence. Also, the conduit may include one or more inner members that impede the flow of the fluid and transform the laminar flow into a turbulent flow.

En particulier, un tube corrugué ou torsadé présente l'avantage de rompre la couche de film à proximité de la paroi du tube et de casser l'écoulement laminaire et d'introduire une turbulence. Le mouvement des particules telles que des cellules ou amas de cellules ou plus généralement des organismes présents dans le fluide traité, exposant différentes faces ce ceux-ci aux champs électriques, permet de perméabiliser d'avantage différentes parties des cellules en n'exposant pas toujours le même côté vers la cathode. In particular, a corrugated or twisted tube has the advantage of breaking the film layer close to the wall of the tube and breaking the laminar flow and introducing turbulence. The movement of particles such as cells or clusters of cells or, more generally, organisms present in the treated fluid, exposing different faces thereof to electric fields, makes it possible to further permeabilize various parts of the cells by not exposing all the cells. the same side to the cathode.

Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que le transformateur est de type triangle-triangle.  In a particular embodiment, the device according to the invention is characterized in that the transformer is of triangle-triangle type.

Selon un mode particulier le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que l'espacement des chambres à champs électriques puisés est compris entre 4 et 10 fois l'écartement des électrodes de la chambre à champs électriques puisés et est compris entre 20 cm et 1 m, et que la conduite de chaque module présente une section avec angles arrondis pour limiter les dépôts d'organismes lors de la circulation du fluide. La section peut être de profil carré, rectangulaire en hélice ou anneau.  According to one particular embodiment, the device according to the invention is characterized in that the spacing of the pulsed electric field chambers is between 4 and 10 times the spacing of the electrodes of the pulsed electric field chamber and is between 20 cm and 1 m, and that the pipe of each module has a section with rounded corners to limit the deposits of organisms during the circulation of the fluid. The section may be of square profile, rectangular helix or ring.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé est caractérisé en ce que le fluide comprend des organismes choisis parmi les bactéries et/ou levures, ledit procédé permettant la désactivation desdits organismes par leur électroporation irréversible en limitant l'élévation de température du fluide d'environ 40^eC, particulièrement environ 30"C, par rapport à sa température d'entrée dans le dispositif, c'est à dire avant le traitement par champs électriques puisés, c'est-à-dire avant l'application des champs électriques dans la chambre. In a particular embodiment, the method is characterized in that the fluid comprises organisms selected from bacteria and / or yeasts, said method allowing the deactivation of said organisms by their irreversible electroporation by limiting the temperature rise of the fluid of about 40 ^e C, especially about 30 "C, with respect to its input temperature in the device, i.e. before the treatment with pulsed electric fields, that is to say before application of electric fields in the bedroom.

Le procédé est ainsi adapté à la décontamination du fluide traité. Pour une telle désactivation microbienne, une augmentation de température, par exemple de 30 ^eC est suivie d'un refroidissement rapide pour ne pas dégrader les jus, bien loin de la pasteurisation qui passe de 0 - 5 'C à plus de 70 °C, aussi avec un refroidissement rapide pour limiter la dégradation. L'avantage du procédé est qu'il n'a pas besoin de paramètres spécifiques par type de jus. La température de sortie maximum est spécifiée et les impulsions sont asservies en durée et non pas en fréquence d'impulsion. Ce faisant les organismes unicellulaires, i.e. les microorganismes, sont systématiquement atteints et détruits à partir du moment où l'on ne fait pas varier la fréquence pour un débit donné. The method is thus adapted to the decontamination of the treated fluid. For such microbial deactivation, an increase in temperature, for example 30 ^th C followed by rapid cooling to avoid degrading the juice, far pasteurization passing 0 - 5 ° C to over 70 ° C , also with rapid cooling to limit the degradation. The advantage of the process is that it does not need specific parameters by type of juice. The maximum output temperature is specified and the pulses are slaved in duration and not in pulse frequency. In doing so the unicellular organisms, ie the microorganisms, are systematically attained and destroyed from the moment when the frequency is not varied for a given flow rate.

DESCRIPTION DES FIGURES DESCRIPTION OF THE FIGURES

Figure 1 : installation d'extraction et pressage de jus de raisin ou de pomme assistée par champs électriques puisés. Figure 1: extraction and pressing plant of grape or apple juice assisted by pulsed electric fields.

Figure 2 : représentation d'un type d'impulsions réalisées à l'aide du générateur selon la présente invention. Figure 2: representation of a type of pulses made using the generator according to the present invention.

Figure 3 : représentation d'une chambre d'impulsion (vue de dessus et vue de dessous) à laquelle est aboutée une conduite d'amenée et une conduite de sortie. Figure 3: representation of a pulse chamber (top view and bottom view) which is abutted a supply line and an outlet pipe.

EXEMPLE EXAMPLE

L'installation d'extraction de jus assisté par champs électriques puisés représentée à la figure 1 comprend, en début de chaîne, des moyens de récupération de la matière contenant des organismes, des grains de raisins entiers ou en morceaux, qui est ensuite acheminée - par exemple par une vis sans fin - dans les chambres d'impulsions avant d'être déversée dans une cuve tampon ou directement dans un pressoir ou tout autre système d'extraction des jus (décantation, filtration ou centrifugation) . The pulsed electric field assisted extraction of juice depicted in FIG. 1 comprises, at the beginning of the chain, means for recovering the material containing organisms, whole or pieces of grapes, which is then conveyed - for example by means of a worm - in the impulse chambers before being poured into a buffer tank or directly into a press or other juicing system (decantation, filtration or centrifugation).

Les chambres d'impulsions sont reliées à un ou plusieurs générateurs de champs électriques puisés. De préférence, un seul . Le générateur de champs électriques puisés utilisé pour le procédé économique de la présente invention est constitué notamment : The pulse chambers are connected to one or more pulsed electric field generators. Preferably, only one. The pulsed electric field generator used for the economic process of the present invention consists in particular of:

^• d'un filtre RFI limitant les perturbations haute-fréquence de et vers le fournisseur d'électricité, d'un transformateur triphasé, de préférence triangle- triangle, de rapport de transformation compris entre 2 et 10, de préférence entre 3 et 5. ^• a RFI filter limiting high-frequency interference to and from the electricity supplier, a three-phase transformer, preferably triangle-triangle, of transformation ratio between 2 and 10, preferably between 3 and 5.

^• d'un pont redresseur double alternance triphasé, dont la tension de sortie oscille entre 1,5 et \'3 fois la tension maximale par phase redressée en sortie du transformateur, avec un banc de condensateurs pour absorber les pics de tension liés à la force contre-éiectromotrice du transformateur. ^• a double-phase rectifier bridge alternately, the output voltage is between 1.5 and \ '3 times the maximum voltage rectified phase output transformer with a capacitor bank to absorb spikes related counter-electromotive force of the transformer.

^• d'un pont en H au sein duquel, sont reliées les chambres d'impulsions, ainsi que son système de commande permettant le pilotage du générateur. ^• An H bridge in which are connected the pulse chambers, and its control system for controlling the generator.

Le pont en H est constitué de 4 transistors de commutation de puissance - disposés schématiquement sous forme de H - afin de permettre de réaliser des impuisions bipolaires dont la durée peut être asservie par les contraintes de puissance de l'installation (asservissement en courant) ou par les besoins du procédé (asservissement basé sur la température en sortie des chambres d'impulsions). The H-bridge consists of 4 power switching transistors - arranged schematically in the form of H - in order to allow bipolar impulsions whose duration can be controlled by the power constraints of the installation (current control) or by the needs of the process (control based on the temperature at the output of the pulse chambers).

L'asservissement est représenté sur la figure 2 par la variation de la durée des variables Tp et Tn (durée des impulsions positives et négatives) dont la somme est comprise entre 0 et 95 % de la variable P. Cette dernière correspond à la période unitaire du signal électrique dont le motif est répété durant tout le traitement du fluide. Un circuit intégré, de type microcontrôleur ou FPGA, récupère les informations : The servocontrol is represented in FIG. 2 by the variation of the duration of the variables Tp and Tn (duration of the positive and negative pulses) whose sum is between 0 and 95% of the variable P. This corresponds to the unit period of the electric signal whose pattern is repeated during the entire treatment of the fluid. An integrated circuit, microcontroller type or FPGA, retrieves the information:

• du capteur de température en sortie de la dernière chambre d'impulsions et/ou, • the temperature sensor at the end of the last pulse chamber and / or,

• d'un capteur d'intensité de courant situé sur une phase en amont du transformateur ou en aval entre le transformateur et les chambres d'impulsions, et effectue l'asservissement en boucle fermée du procédé au moyen d'un régulateur proportionnei-intégrateur-dérivateur (PID) , en commandant les commutateurs de puissance du pont en H pour faire varier les durées des impulsions positives et négatives de chaque période. A current intensity sensor located on a phase upstream of the transformer or downstream between the transformer and the pulse chambers, and performs closed-loop servocontrol of the method using a proportionnei-integrator-derivative (PID) controller, controlling the H-bridge power switches to vary the durations of the positive and negative pulses of each period.

Une chambre d'impulsion telle que représentée en figure 3 peut être combinée en série avec une autre chambre identique. Les chambres en série peuvent être reliées à un ou plusieurs générateurs . Le tube reliant la vis sans fin aux chambres d'impulsions, le tube reliant les chambres d'impulsions entre elles ainsi que le tube les reliant à la cuve tampon ou au pressoir peuvent être cylindriques, de préférence corrugués, ou de toute autre forme de section permettant d'avoir un flux, de préférence turbulent, de matière végétale. La section représentée est rectangulaire avec une rotation de la section d'un demi-tour entre deux chambres d'impulsions. A pulse chamber as shown in FIG. 3 can be combined in series with another identical chamber. The rooms in series can be connected to one or more generators. The tube connecting the worm to the pulse chambers, the tube connecting the pulse chambers together and the tube connecting them to the buffer tank or the press can be cylindrical, preferably corrugated, or any other form of section allowing to have a flow, preferably turbulent, plant material. The section shown is rectangular with a rotation of the section of a half-turn between two pulse chambers.

La turbulence est utile pour limiter la différence de vitesse de la matière entre le centre et les bords de la chambre d'impulsions. Cela permet de traiter la matière végétale de manière plus homogène, à la fois pour la perméabiiisation par les champs électriques puisés mais également pour une répartition d'augmentation de température par effet Joule plus homogène, minimisant ainsi la détérioration des composés thermosensibles comme les arômes . Turbulence is useful for limiting the speed difference of the material between the center and the edges of the pulse chamber. This makes it possible to treat the vegetable matter in a more homogeneous manner, both for permeabilization by pulsed electric fields but also for a more homogeneous Joule effect temperature distribution, thus minimizing the deterioration of heat-sensitive compounds such as flavorings.

Les chambres d' impulsions ont ici un écartement entre électrodes de 4 à 10 cm, avec une longueur d'électrode de préférence au moins égaie à 1' écartement afin d'avoir des lignes de champs électriques théoriques d'une intensité la plus proche de la différence de tension entre les électrodes divisé par leur écartement. The pulse chambers here have a spacing between electrodes of 4 to 10 cm, with an electrode length preferably at least equal to one spacing in order to have theoretical electric field lines of an intensity closest to the voltage difference between the electrodes divided by their spacing.

La distance entre deux chambres d' impulsions est de préférence au moins égale à 4 fois .l' écartement des électrodes d'une même chambre d'impulsion, pour limiter les lignes de champ croisées entre chambres qui perméabiiisent peu les cellules, mais également pour augmenter la durée entre les passages dans chaque chambre, afin d'accroître la perméabiiisation des cellules des organismes végétaux. Pour les procédés de traitement de la vendange, l'élévation de température par effet Joule est déterminant pour améliorer l'extraction de polyphénols, polysaccharides et précurseurs d'arômes pendant les phases de macération et de pressurage, et est plus efficace et moins coûteux que le chauffage des parois d'un échangeur ou d'un fluide caloporteur extérieur. The distance between two pulse chambers is preferably at least 4 times the spacing of the electrodes of the same pulse chamber, to limit the crossed field lines between chambers which do not permeabilize the cells, but also to increase the time between passages in each chamber, to increase the permeabilization of cells of plant organisms. For the harvesting processes, Joule temperature rise is crucial to improve the extraction of polyphenols, polysaccharides and flavor precursors during the maceration and pressing phases, and is more efficient and less expensive than heating the walls of an exchanger or an external heat transfer fluid.

Claims

REVENDICATIONS

. Procédé de traitement continu d'un fluide comprenant une phase liquide aqueuse et des organismes, ledit procédé comprenant l'étape consistant à soumettre ledit fluide à un traitement par champ électrique puisé par écoulement à travers au moins un module de traitement comprenant une conduite aboutée à une chambre à champs électriques puisés, ladite chambre comprenant deux électrodes planes et parallèles dont l'écartement est compris entre 0,3 et 20 cm et connectée à un générateur d'impulsions électriques, . A method of continuously treating a fluid comprising an aqueous liquid phase and organisms, said method comprising the step of subjecting said fluid to flow-pulsed electric field treatment through at least one treatment module including a chamber with pulsed electric fields, said chamber comprising two flat and parallel electrodes whose spacing is between 0.3 and 20 cm and connected to an electric pulse generator,

caractérisé en ce que toute ou partie de la conduite de chaque module présente une conformation telle qu'elle engendre un écoulement turbulent du fluide, et en ce que la durée de chaque impulsion comprise entre 10 ps et 100 ms est asservie à au moins un paramètre choisi parmi :  characterized in that all or part of the duct of each module has a conformation such that it generates a turbulent flow of the fluid, and in that the duration of each pulse of between 10 ps and 100 ms is slaved to at least one parameter chosen from:

la température du fluide en sortie de module, l'intensité maximale du courant reçue ou émise par le générateur.  the fluid temperature at the module outlet, the maximum intensity of the current received or emitted by the generator.

. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il met en œuvre au moins deux modules de traitement et qu' au moins une des chambres à champs électriques puisés peut être désactivée afin de limiter le courant instantané lors des impulsions, ou activée afin d'accroître le nombre d'impulsions. . Method according to claim 1, characterized in that it implements at least two processing modules and that at least one of the pulsed electric field chambers can be deactivated in order to limit the instantaneous current during the pulses, or activated in order to increase the number of pulses.

. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le nombre de modules de traitement est compris entre 2 et 10, disposés en série ou en parallèle ou une combinaison série/parallèle. . Method according to one of the preceding claims, characterized in that the number of processing modules is between 2 and 10, arranged in series or in parallel or a series / parallel combination.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organismes sont unicellulaires et choisis dans le groupe consistant en bactéries, levures et algues. 4. Method according to claim 1, characterized in that the organisms are unicellular and selected from the group consisting of bacteria, yeasts and algae.

. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en que les organismes sont multicellulaires et choisis dans le groupe constitué par les fragments végétaux, des tissus végétaux, des amas de cellules végétales, de la pulpe de fruit ou de légumes, des fruits ou légumes entiers constitués d'une pluralité de cellules végétales. . Process according to claim 1, characterized in that the organisms are multicellular and selected from the group consisting of plant fragments, plant tissues, clusters of plant cells, fruit or vegetable pulp, whole fruits or vegetables consisting of a plurality of plant cells.

Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la phase liquide aqueuse est choisie dans le groupe constitué par un jus issu des organismes, une eau de végétation des organismes, un milieu intracellulaire des organismes, un milieu de culture des organismes, un solvant aqueux, un solvant hydro-alcoolique, ou un mélange de ceux-ci. Process according to one of the preceding claims, characterized in that the aqueous liquid phase is chosen from the group consisting of a juice derived from the organisms, a water of vegetation of the organisms, an intracellular medium of the organisms, a culture medium of the organisms, an aqueous solvent, a hydro-alcoholic solvent, or a mixture thereof.

Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le champ électrique au sein de la chambre à champs électriques puisés est compris entre 50 et 8000 V/cm, particulièrement entre 300 et 500 V/cm, et obtenu entre deux électrodes planes et parallèles, à bords arrondis d'un rayon compris entre 0,1 et 10 mm et pouvant être électro-polies pour limiter les variations de densité de charge surfacique, et dont l'écartement est compris entre 0,3 et 20 cm. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the electric field within the pulsed electric field chamber is between 50 and 8000 V / cm, particularly between 300 and 500 V / cm, and obtained between two planar electrodes and parallel, with rounded edges with a radius of between 0.1 and 10 mm and electro-polished to limit variations in charge density, and whose spacing is between 0.3 and 20 cm.

Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les impulsions électriques émises par le générateur sont alternativement positives et négatives, unitairement ou par groupe d'impulsions, de même durée au sein d'une même période et ce, au moyen d'un pont en H avec transistors de commutation de puissance. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical pulses emitted by the generator are alternately positive and negative, unitarily or in groups of pulses, of the same duration within the same period and this, by means of an H bridge with power switching transistors.

9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fréquence des impulsions électriques émises par le générateur est comprise entre 40 et 10 000 Hz, et que le nombre d'impulsions électriques reçues par cellule d'organisme est compris entre 1 et 1000. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la durée entre deux impulsions électriques de polarité opposée au sein d'une même période est inférieure à 100 με, de manière à réduire 1' électrolyse à la surface de chaque électrode. 9. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the frequency of the electrical pulses emitted by the generator is between 40 and 10,000 Hz, and that the number of electrical pulses received per organism cell is between 1 and 1000. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the duration between two electrical pulses of opposite polarity within the same period is less than 100 με, so as to reduce the electrolysis on the surface of each electrode.

11. Procédé selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le fluide comprend des organismes choisis parmi les bactéries et/ou levures, ledit procédé permettant la désactivation desdits organismes par leur électroporation irréversible en limitant l'élévation de température du fluide de 40^eC par rapport à sa température avant le traitement par champs électriques puisés . 11. Method according to one of claims 7 to 10, characterized in that the fluid comprises organisms selected from bacteria and / or yeasts, said method allowing the deactivation of said organisms by their irreversible electroporation by limiting the temperature rise of the fluid ^40th C above its temperature prior to treatment with pulsed electric fields.

12. Dispositif pour la mise en œuvre d'un procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend au moins un module de traitement dans lequel circule le fluide, ledit module étant constitué d'une conduite aboutée à une chambre à champs électriques puisés comprenant deux électrodes planes et parallèles dont l'écartement est compris entre 0,3 et 20 cm, ladite chambre étant connectée à un générateur d'impulsions électriques, caractérisé en ce que le générateur comprend : 12. Device for implementing a method according to one of the preceding claims characterized in that it comprises at least one processing module in which the fluid circulates, said module consisting of a pipe abutting a chamber pulsed electric field comprising two flat and parallel electrodes whose spacing is between 0.3 and 20 cm, said chamber being connected to an electric pulse generator, characterized in that the generator comprises:

optionnellement, un filtre RFI limitant les perturbations haute-fréquence de et vers le fournisseur d'électricité,  optionally, an RFI filter limiting the high-frequency disturbances to and from the electricity supplier,

un transformateur triphasé de rapport de transformation compris entre 2 et 10 pour élever la tension en sortie du générateur,  a three-phase transform ratio transformer between 2 and 10 to raise the output voltage of the generator,

- un pont redresseur double alternance triphasé, - a three-phase full-wave rectifier bridge,

- un pont en H auquel est relié un ou plusieurs modules de chambre à champs électriques puisés permettant de réaliser des impulsions bipolaires dont la durée peut être asservie à au moins un paramètre choisi parmi : i) la température du fluide en sortie de module afin de ne pas dépasser une température maximale prédéterminée et ii) l'intensité maximale du courant reçue ou émise par le générateur, an H-bridge to which one or more pulsed electric field chamber modules are connected making it possible to produce bipolar pulses whose duration can be slaved to at least one parameter chosen from: i) the temperature of the fluid at the outlet of the module so as not to exceed a predetermined maximum temperature and ii) the maximum intensity of the current received or emitted by the generator,

un capteur de température en sortie de module et/ou un capteur d' intensité situé en amont du transformateur ou entre le transformateur et les modules de traitement,  a temperature sensor at the module output and / or an intensity sensor located upstream of the transformer or between the transformer and the processing modules,

un système de régulation proportionnel- intégrateur-dérivateur (PID) permettant de commander les commutateurs de puissance du pont en H afin de faire varier la durée des impulsions, et en ce que toute ou partie de la conduite de chaque module présente une conformation telle qu'elle engendre un écoulement turbulent.  a proportional-integrator-shunt (PID) control system for controlling the power switches of the H-bridge in order to vary the duration of the pulses, and in that all or part of the pipe of each module has a conformation such that it generates a turbulent flow.

13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'espacement des chambres à champs électriques puisés est compris entre 4 et 10 fois l'écartement des électrodes de la chambre à champs électriques puisés et est compris entre 20 cm et 1 m, et que la conduite de chaque module présente une section carrée, rectangulaire ou arrondie en hélice ou en anneau sur sa face interne, avec les angles arrondis pour limiter les dépôts d'organismes lors de la circulation du fluide. 13. Device according to claim 12, characterized in that the spacing of pulsed electric field chambers is between 4 and 10 times the spacing of the electrodes of the pulsed electric field chamber and is between 20 cm and 1 m, and that the conduct of each module has a square section, rectangular or rounded helically or ring on its inner face, with rounded corners to limit the deposits of organisms during the circulation of the fluid.