FR2669194A1 - Procede de traitement d'un produit, notamment de graines oleagineuses par extrusion et cuisson sous pression, et dispositif pour la mise en óoeuvre de ce procede. - Google Patents
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Abstract
Procédé pour le traitement d'un produit par extrusion et cuisson sous pression, notamment de graines oléagineuses, consistant à extruder le produit à traiter dans un fourreau (2) d'extrusion cylindrique, au moyen d'une vis sans fin d'entraînement (7), commandée en rotation à vitesse élevée dans l'axe du fourreau, avec injection (5) de vapeur dans ce fourreau au sein du produit entraîné par la vis; celle-ci provoquant, par transformation de l'énergie mécanique de cisaillement et de frottement du produit sur le fourreau, une condensation de la vapeur injectée en même temps qu'une élévation de température mobile en un temps très court, correspondant à celui nécessaire au transfert du produit d'une extrémité à l'autre du fourreau. Selon l'invention, le procédé consiste après délivrance du produit à l'extrémité de la vis dans le fourreau, lorsque se réalise la détente de la vapeur condensée, à confiner le produit dans une chambre (26) prolongeant le fourreau où le produit se déplace à la pression ambiante pendant un temps déterminé, en continuant sa cuisson avant d'être finalement recueilli à l'opposé de la chambre par rapport au fourreau.
Description
La présente invention se rapporte à un perfectionement au procédé connu de production de matières alimeantaires oléagineuses, en particulier pour l'alimentation du bétail, par traitement thermique sous forte pression, notamment par extrusion au travers d'une filière de graines, de préférence préalablement broyées, réalsant leur compression a sec au moyen d'une vis sans fin tournant à grande vitesse.
Un tel procédé est appliqué de manière classique au traitement de graines oléagineuses, du genre notamment des graines de soja, dont la richesse en énergie nutritive du fait de leur contenu en matières grasses et en protéines végétales, les rend particulièrement appréciées dans la formulation des aliments pour le bétail. Toutefois, ces graines de soja, au même titre que d'autres oléagineaux analogues, tels que le colza, l'arachide, le sésame ..., contiennent des substances possédant des propriétés antinutritionelles qui en limitent par conséquent la valeur alimentaire, en affectant la santé ou le développement des animaux les consommant en l'état.
Les plus usuelles de ces substances constituant des facteurs antinutritionnels ou toxiques, éventuellement des enzymes ou antigènes, sont notamment constitués par des produits antitrypsiques, des hemaglutinines, des ureases, des lipases ou lipoxydases, des glucosinolates, des aflatoxines, etc.
selon la nature des graines oléagineuses considérées. Or, ces substances sont en règle très générale détruites par la chaleur ou volent leur activité notablement réduite par un traitement thermique approprié, d'où la nécessité de faire subir un tel traitement aux graines préaleblement broyées ou non, avant leur utilisation.
Parmi les méthodes utilisées dans la technique pour réaliser un tel traitement thermique, combinant un temps de cuisson suffisant et un température appropriée, en particulier supérieure à un seuil spécifique où, selon les graines traitées, cette cuisson est effective, on peut se référer au procédé d'extrusion qui consiste à faire passer les graines dans une fIlière formée d'un fourreau allongé, généralement muni de moyens de chauffage, en particulier des résistances chauffantes fixées sur ce fourreau et dans lequel tourne une vis d'Archimède ou vis sans fin, entraînée a vItesse élevée au moyen d'un motoréducteur prévu à une extrémité du fourreau, celui-ci étant muni d'une trémie d'entrée des graines à traiter. Toutefois, le produit à extruder, préalablement a son admission dans le fourreau et a sa compression dans celui-ci par la vis d'extrusion, subit un conditionnement dans un conteneur Où il séjourne pendant un temps relativement long C10 à 60 mn), les graines étant chauffées dans ce conteneur par l'injection dans celui-ci de vapeur à pression atmosphérique, la température ne dépassant pas dans ces conditions 100 C, en suite de quoi le produit est admis dans le fourreau dans lequel il est soumis à l'opération d'extrusion sous pression pendant un temps bref, compris entre quelques secondes et une minute.Au cours de celle-ci, le cisaillement créé dans les graines rompt leur paroi cellulaire, ce qui confire de façon complémentaire au produit final, une énergie nutritionnelle élevée. En revanche l'inconvénient majeurd'un tel procédé, dit humide, découle du temps de cuisson préalable nécessairement long dans la phase de confinement, le produit obtenu possédant en outre des propriétés nutritives qui laissent encore une marge d'amélioration sensible, la digestIbilIté des protéines dans le cas de graInes de soja par exemple, ne dépassant pas dans ce cas un ratio de 35%.
Une autre méthode consiste à introduire directement les graines broyées dans le fourreau de l'extrudeuse, sans conditionnement préalable, avec injectIon concomitante de vapeur dans ce fourreau au cours de l'opération d'extrusion. Dan ce procédé dit semi-humide, la condensation de la vapeur du fait de la pression élevée créée dans le fourreau, libère son énergie au sein du produit en cours d'extrusion, tandis que la friction considérable du produit sur la vis et le fourreau transforme l'énergie mécanique produite en chaleur en atteignant des températures pouvant atteindre, voire mème dépasser 170 a 180 C, en assurant parallèlement la rupture des structures cellulaires de graines.En effet, l'eau libre à l'intérieur des graines (qui représente usuellement de 6 a 30 % en poids de celles-ci, ainsi que celle introduite par la condensation de la vapeur, est véhiculée à travers le fourreau à une température très supérieure a la température normale de vapsrisation du fait des conditions de pression cries et reste donc liquide jusqu'à ce que, à l'extrémité du fourreau, sa détente brutale à la pression atmosphérique, ne provoque une évaporation immédiate, brisant les parois cellulaires des graines et les liaisons, cellulosiques, cequl améliore sensiblement la valeur énergétique du produit final, le refroidissement soudain réalisé évitant en outre que ne se développent de façon excessive des actions de brunissage du produit, le rendant Impropre a la cosommation.
Dans le cas du procédé ci-dessus, si l'énergie métabolisable apparente des graines de soja ou autres est sensiblement accrue, conférant au produit de meilleures qualités nutritionnelles, subsistent encore certaines inconvénients, en raison du temps de cuisson réduit, de l'ordre de quelques secondes à la traversée du fourreau, ce qui exige pour aboutir à un traitement adéquat et à une réduction signifIcative d l'activité des facteurs nuisibles précItés, d'atteindre des températures très élevées, fonction de la pressIon exercée et dépassant, comme déjà indiqué, au moins 170 C, avec une consommation d'énergie importante de l'ordre de 0,98 à 1,15 KWh/Kg de produit traité.Da plus, lors de la cuisson, l'eau incluse dans les graines est portés à température supérieure à la température de vaporation mais reste liquide en raison de la pression, c qui consomme une énergie notable. Enfin, la détente finale et la vaporisation qui en résulte, provoquent une perte d'humidité qui, si elle est trop élevée, Influe défavorablement sur la digestibilité du produit.
Que le procédé adopté mette en oeuvre la voie humide ou la voie seml- humide, on constate donc que, dans tous les cas, l'élévation de température dépend de l'énergie injectée, qu'elle soit d'origine thermique ou mécanique et non pas du temps de traitement du produite. Or, il est constant qu'une cuisson identique peut, soit résulter d'une température légèrement supérieure au seuil spécifique où s déclenchent les réactions d'inhibition des facteurs antinutritionnels, soit d'une température très supérieure à ce seuil mais appliqué pendant un temps plus court.En pratique, l'expérience montre que cette seconde éventualité est préférable, en améliorant la valeur de l'énergie métabolisable et la digestibilité de certains acides aminés, et en évitant en outre une dégradation des protéines du produit.
La présente Invention concerne un perfectionnement apporté au procédé d'extrusion semi-humide tel que rapplé ci-dessus, permettant de conserver les avantages de celui-ci résultant d'un traitement rapide au cours de la phase d'extrusion, tout en assurant une cuisson du produit tendant une durée plus longue, sans apport énergétique complémentaire, de manière à accroître ainsi les qualités nutritionnelles du produit final. Notamment l'invention vise à allier à une température de cuisson élevée, un temps de résidence dans l'appareil largement supérieur à celui prévu dans les solutions connues, ce qui permet d'augmenter, pour un mème cot énergétique total, les capacités de traitement par unité de produit traité.
Selon l'invention, le procédé de traitement d'un produit, notamment de graines oléagineuses, consistant à extruder le produit à traiter dans un fourreau d'extrusion cylindrique, au moyen d'une vis sans fin d'extraînement, commandés en rotation à vitesse élevée dans l'axe du fourreau, avec injection de vapeur dans ce fourreau au sein du produit entrai né par la , s, celle-ci provoquant, par transfromation de l'énergie mécanique de sisaillement et de frottement du produit sur le fourreau, une condensation de la vapeur injectée en méme temps qu'une élévation de température notable en un temps trés court, correspondant à celui nécessaire au transfert du produit d'une extrémité à l'autre du fourreau, se caractérise en ce qu'il consiste, après délivrance A, produit à l'extrémité de la vis dans le fourreau lorsque se réalise la détente de la vapeur condensée, å confiner le produit dans une chambre prolongeant le fourreau où le produit se déplace à la pression ambiante pendant un temps déterminé, en continuant sa cuisson avant d'être finalement recueilli à l'opposé de la chambre par rapport au fourreau.
Da préférence, la pression dans la chambre est égale à la pression créée dans la partie terminale du fourreau à l'extrémité de la vis d'entraînement, la température étant maintenue sensiblement constante dans cette chambre pendant le transfert du produit Avantageusement, le temps de transfert du produit est compris entre 5 et 30 secondes, et préférentiellement entre 5 et 10 secondes
Le procédé perfectionné conformément à l'invention permet aini 1 ' obtention d'un produit final plus stable et pour lequel, du fait de l'accroissement du temps de cuisson réalisé, on constate une meilleure élimination des facteurs antinutritionnels présents dans les graines oléagineuses préalablement à leur traitement.
Le procédé perfectionné conformément à l'invention permet aini 1 ' obtention d'un produit final plus stable et pour lequel, du fait de l'accroissement du temps de cuisson réalisé, on constate une meilleure élimination des facteurs antinutritionnels présents dans les graines oléagineuses préalablement à leur traitement.
Notammen, on peut obtenir par ce procédé une inactivation des facteurs antitrypsiques très largement supérieure à celle que l'on constate habituellement avec la mise en oeuvre des méthodes classiques rappelées plus haut, de mème que des hemaglutinines, des uréases et des autres substances toxiques ou antigéniques. Les lipases et lipoxydases qui favorisent l'hydrolyse et l'oxydation des graines sont totalement détruites, tandis que le tau: d'humidité libre peut être ajuste à sa valeur juste nécessaire or assurer une meilleure conservation du produit traité, sans oxydation, rancissement et moissure.Le produit obtenu présente dans ces conditions des qualités de digestibilité des protéines très sensiblement améliorées, le procédé permettant notamment d'auster simultanément la teneur de certains acides aminés ayant également une incidance sur l'efficacité alimentaire de ce produit.
On a constaté en outre q, pour uns mime énergie nutritive du produit final, de l'ordre de 3.900 calories par gramme, le procédé selon l'invention n'oxige qu'une de 0,08 à 0,09 KWh/Kg, alors que, dans les solutions classiques et en particulier avec le rpocédé semi-humide habituel, cette dépense est de l'ordre en moyenne de 0,105 à 0,118 KWh/Kg.
L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, comportant un fourreau cylindrique allongé, éventuellement nuni de moyens de chauffage et comportant selon son as une vis sans fin d'entraînement, commandée à grande vitesse de manière à extruder le produit introduit dans le fourreau à une extrémité en créant, par frottement et cisaillement, une élévation de température notable au sein du produit, et une admission de vapeur dans le fourreau, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre cylindrique de confinement et de détente, de même diamètre que le fourreau, prolongeant axialement celui-ci au delà de la vis d'entraînement et dans laquelle le produit extrudé, délivré à l'extrémité du fourreau est confiné pendant un temps de transfert donné, fonction de la longueur de la chambre, à température et pression sensiblement constantes.
Selon une caractéristique particulière du dispositif considéré, le fourreau et/ou la chambre de confinement cylindrique sont constitués au moyen de modules ou éléments successifs, assemblés bout à bout de façon à faire varier leur longueur utile. Avantageusement, chaque module présente à ses extrémités, des brides d'assemblage accolées d'un module au suivant et réunies par des colliers ou analogues, le cas échéant avec interposition d'un joint d'étanchéité.
La vis sans fin d'entrînement est commandée en rotation par un motoréducteur monté à l'e::trémité opposée de la vis par rapport à la chambre de confinement. En outre et selon une caractéritique particulière, la vis, comme le fourreau, est réalisée en éléments consécutifs, de préférence creux et emmanchés sur un mandrin porteur disposé selon l'axe de la vis, l'élément terminal dirigé vers la chambre de confinement étant immobilisé par un organe de blocage sur le mandrin porteur, notamment une vis engagée dans un alésage axial du mandrin.
Selon une autre caractéristique avantageuse du disposItif, l'extrémité de la chambre de confinement opposée au fourreau comporte un cône d'obturation engagé dans cette extrémité en laissant libre un jeu de révolution, à profil oblique, entre la surface externe du cône t une portée inclinés de même angle, prévue dans un orifice de la chambre recevant le cône, ce jeu permettant la sortie contInue du produit hors de la chambre.
Selon encore une autre caractéristique, le cône est solidarisé d'un arbre monté libre en rotation, porté par un bti de support disposé en bout de la chambre de confinement, de manière que la poussée du produit dans la chambre provoque l'entraînement du cône en facilitant l'extraction du produit vers l'extérieur, à travers le j eu de sortie.
Dans un mode de réalisatian préféré du dispositif, le cône présente une surface eterne munie de saillies hélicoïdales, s'enroulant autour du cône, facilitant la rotation de celui-ci sous la poussée du produit dans la chambre. En variante, le cône est entraîné en rotation par un pignon porté par son a::e et coopérant avec une chaîne ou un jeu de pignons de renvoi, commandés par un motoréducteur monté dans le bàti de support.
Selon encore une caractéristique complémentaire, le bâti de support est porté par un bras télescopique afin d'ajuster la position du cône vis-à-vis de l'orifice de la chambre, en réglant la valeur du eu de sortie. Le cas échéant, le bâti est monté à articulation sur l'extrémité du bras télescopique afin de pouvoir dégager le cône par rapport à l'orifice de la chambre, notamment pour accéder librement à l'intérieur de celle-ci
D'autres caractéristiques du procédé selon l'invention ainsi que du dispositif pour sa mise en oeuvre, apparaîtront encore à travers la description qui suit d'un exemple de réalisation de ce dernier, donné à titre indicatif et non limitatif, en référence au: dessins annexés, sur lesque s :
- La Figure 1 est une vue en élévation et en coupe transversale partielle d'un fourreau d'extrusion muni d'une chambre de confinement et d'un cône d'extraction, selon un agencement relatif conforme à l'invention.
D'autres caractéristiques du procédé selon l'invention ainsi que du dispositif pour sa mise en oeuvre, apparaîtront encore à travers la description qui suit d'un exemple de réalisation de ce dernier, donné à titre indicatif et non limitatif, en référence au: dessins annexés, sur lesque s :
- La Figure 1 est une vue en élévation et en coupe transversale partielle d'un fourreau d'extrusion muni d'une chambre de confinement et d'un cône d'extraction, selon un agencement relatif conforme à l'invention.
- La Figure 2 est une vue en coups partiellement arraché, à plus grande échelle, du cône d'extraction utilisé dans le dispositif selon la Figure 1.
Sur ces figures, la référence 1 désigne un dispositif d'extrusion, notamment pour graines oléagineuses, en particulier quoique non exclusivement pour des graines de soja, comportant un fourreau allongé 2, de forme générale cylindrique, terminé à l'une des ses extrémités, disposée à gauche sur la figure, par une partie 3, formant un élargissement de sa section et dans laquelle est prévue une trémie d'alimentation 4 par les graines à traIter. Une canalisation 5 est également raccorde sur la partie 3 du fourreau 2 pour permettre, simultanément avec l'introduction des graines dans le fourreau, une injection de vapeur d'eau, dont le débit et par suite la quantité délivrée peut être ajustée au moyen d'une vanne de réglage ô.
A l'intérieur du fourreau 2 est disposée, coaxialement à l'ase de celuici, une vis d'extrusion 7, qui se prolonge au-delå de la partie 3 pour se raccorder à un motoréducteur d'entraînement 8, commandant la rotation continue de la vis3 à vitesse relativement élevée, à a l'intérieur du fourreau afin de déterminer l'extrusion des graines introduites par la trémie 4, en réalisant du fait du broyage et de la compression de ces graines entre la vis et la paroi interne du fourreau, des efforts de cisaillement et des frottements tels que la tempéraute au sein du produit soit amenée à une valeur relativement importante, de l'ordre de 170 C au moins à l'extrémité de la vis, ceci en un temps très court, de l'ordre de quelques secondes, du fait de la vitesse de déplacement notable imposée par la rotation rapide de la vis.
Les dispositions précédentes sont connues dans la technique pour réaliser l'extrusion de graines oléagineuses et, du fait d la cuisson réalisée par l'élévation de température créée, suivie de la détente de la vapeur à l'extrémité de la vis, obtenir une amélioration. sensible de la valeur nutritive des produits traités, en particulier par diminution de nombreux facteurs antinutritionnels contenus dans les graines, préalablement à un tel traitement.
Afin de permettre, conformément à l'invention, d'améliorer encore les qualités du produit traité et d'accroître la digestibilité de celui-ci, on prévoit de faire subir à ce produit un temps de séjour dans l'appareil plus important, sans apport énergétique complémentaire, de manière à ce que les facteurs anti nutritionnels précités soient encore plus réduits, voire totalement éliminés, grâce à la cuisson prolongée ainsi obtenue dans les conditions de température créées à l'extrémité de la vis d'extrusion.
A cet effet, le fourreau 2 est avantageusement constitué au moyen de manchons successifs, tels que 9, 1t, Il et 12, dans la région du fourreau qui entoure la vis 7, celle-ci étant également formée d'éléments successifs 3,14,15,16 et 17, ces manchons et éléments pouvant présenter des dimensions longitudinales identiques ou variables de l'une à l'autre ou seulement pour certaines d'entre su::, de manière à ajuster la longueur relative du fourreau et de la vis, en donnant à ces deux parties du dIspositif une structure modulaire, pouvant être aménagée et en particulier modifiée à la demande.
Les manchons successifs comportent de préférence à leurs extrémités des brides, respectivement 18 et 19, permettant de les solidariser mutuellement de l'un à l'autre selon la longueur du fourreau 2, au moyen d colliers 30, cerclant ces brides par l'extérieur, l'étanchéité au montage de ces brides étant réalisée par la mise en place d'un joint 21 ou d'une garniture analogue entre les faces en regard accolées des brides 18,19 en contact
En ce qui concerne les éléments constituant la vis d'extrudion 7, ils sont creux et convenablement assemblés les uns à la suite des autres vs une orientation angulaire adéquate, en étant emmanchés sur un mandrin porteur axial 22, les divers éléments de la vis étant disposés relativement les uns par rapport au autres de manière à assurer la continuité du filetage externe de cette vis.
En ce qui concerne les éléments constituant la vis d'extrudion 7, ils sont creux et convenablement assemblés les uns à la suite des autres vs une orientation angulaire adéquate, en étant emmanchés sur un mandrin porteur axial 22, les divers éléments de la vis étant disposés relativement les uns par rapport au autres de manière à assurer la continuité du filetage externe de cette vis.
Le mandrin 22 comporte, à son extrémité opposée au potoréducteur d'entraînement 8, un alésage taraudé 23, dans lequel est vissé le filetage 24 d'un organe d'arrêt 25, bloquant l'ensemble des éléments 13 à 16 constituant la vis 7, en assurant la continuité et la rigidité de celle-ci.
Selon l'invention, le fourreau 2 se prolonge axialement, au-delà de l'extrémité de la vis d'extrusion 7, afin de former une chambre de confinement et de détente cylindrique 26, de meme diamètre interne que le fourreau 2 et délimitée à son tour par un nombre approprié de manchons complémentaires, tels que 27, 28 et 29, cette chambre prolongeant le fourreau, i-tant conçue de telle sorte que le produit traité, après avoir été forcé dans le jeu 30, ménagé entre la vis et la paroi interne du fourreau, s'y recueille et y séjournspendant Ün laps de temps exactement déterminé en fonction du débit du produit traité.
Le produit ainsi délivré dans la chambre 26, se déplace de la gauche vers la droite dans cette chambre sous la poussée créée par l'admIssion dans celle-ci du produit extrudé par la vis puis s'échappe finalement hors de la chambre à travers une fente 31, étroite et oblique, formée entre une portée conique 32 managée en bout du dernier manchon délimitant la chambre à l'extrémité de celleci, et un cône de sortie 33, engagé dans l'orifice de ce manchon, selon l'axe commun du fourreau, de la chambre de confinement et de la vis d'extrusion.
Le cône 33 est porté par un arbre 34, coaxial à la vis 7, cet arbre tourillonnant librement dans un palier 35 prévu dans un voile vertical 36, faisant partie d'un bâti de support 37. Celui-ci comporte une paroi antérieure 38, venant s'appuyer contre l'extrémité du dernier manchon de la chambre 26, de telle sorte que le cône 33 soit convenablement positionné au droit de la portée 32 afin de constituer le jeu 31 par lequel sort le produit traité. Le bâti 37 comporte également une plaque postérieure 39 fermant extérieurement celui-ci.
Le cône 33 est avantageusement muni dans sa surface externe, notammen dans la partie de ce cône qui pénètre a l'intérieur de la chambre 26 dans l'orifice du manchon correspondant, de saillies hélicoïdales 40, s'enroulant autour du cône. De préférence, l'arbre 34 portant le cône est monté libre en rotation dans son palier 35, de telle sorte que, sous la poussée du produit traité à l'intérieur de la chambre 26, ce cône soit extraîne par le débit du produit, grâce à ses saillies 40 qui facilitant sa rotation.En varIante, l'arbre 34 est solIdarisé d'une couronne ou pignon d'entraînement él, coopérant avec uns chaîne ou une courrois de renvoi 43, commandés par un pignon 43 monté sul l'axe d'un motoréducteur 44. Egalement, la a courrois peut être remplacée par un Jeu de pignons engrenant mutuellement.
Le bâti de support 37 est rendu solidaire par sa paroi antérieure 38, avec une patte 45 articulée autour d'une axe 48 à l'extrémité de la tige mobile 47 d'un vérin hydraulique 48 ou analogue, qui permet de faire varier la position relative du bâti 37 vis-à-vis du fourreau 2 et par suite de régler l'engagement du cône 33 dans la chambre 26 et d'ajuster la valeur du jeu de sortie 31.
La Figure 2 il lustre à plus grande échelle un mode de réalisation particulier du cône 33. Celui-ci comporte une pièce de recouvrement 49, dans laquelle ont été préalablement usinéss les saillies 40, cette pièce se terminant par une partie conique au droit de la portés 32 délimitant le jeu 31.La pièce 49 est immobilisée au moyen d'une vis 50 sur une plaque de support 51, solidarisée d'un mandrin 52 par des vis 53. Le mandrin 52 est emmanché sur l'extrémité de l'arbre 34 et peut tourner avec celui-ci vis-à-vis du palier 35, grâce notamment au montage de roulements à aiguilles 54, l'arbre 34 pouvant tourner à l'intérieur du palier sur une garniture 55. Des joints 56 et 57 assurent l'éthanchétié du montage, respectivement entre le palier et le mandrin, et entre celui-ci et l'arbre rotatif.
La mise en oeuvre du dispositif d'extrusion décrit ci-dessus se déduit immédiatement des explications déjà données. Les graines à traiter, notamment de soJa, sont Introduites dans le fourreau d'extrusion par la trémie d'alimentation, avec une quantité convenable de vapeur d'eau, le produit étant entraîne dans l'espace Étroit laissé libre entre la vis et le fourreau où ii subit un effort de cisaillement élevé ainsi que des frottements sur les parois en regard, provoquant une élévation notable de température sous forte pression. La vapeur introduite est condensée et portée à la température du produit, qui psut atteindre 170 , voire même dans certaines conditions une valeur supérieure. A l'extrémité de la vis, le produit ainsi traité, dans lequel, du fait de la pression, s'est produite la rupture quasi totale des parois cellulaires des graines, ce quI améliore sensiblement leur digestibilité, en particulier des protéines qu'elles contiennent, est délivré dans la chambre de confinement où la vapeur est brutalement détendue.La cuisson des graines se prolonge ainsi au cours nu transfert du produit dans la chambre sans qu'il Soit indispensable de fournir dec calories complémentaires, nécessaires à cette cuisson, en conférant à ce produit les avantages déja mentionnés, dûs en particulier à la limitation ou même à l'élimination de certains facteurs antinutritionnels. A l'extrémite opposés de la chambre, le produit traité est extrait à travers le jeu de sortie, entre le dernier module du fourreau et le cône rotatif dont les saillies hélicoïdales facilitent cette rotation sous la poussés du produit en déplacement dans. la chambre, en évitant notamment la création de zones mortes d'écoulement et par suite en procurant au produit final une homogéneité meilleure.
Bien entendu, il va de soi que le dispositif envisagé selon l'inventio ne se limite pas à l'exemple de réalisation plus spécialement décrit et représenté, l'invention s'étendant au contraire à toutes les variantes permettant d'obtenir, après extrusion semi-humide du produit, un transfert de celui-ci dans un espace confiné où se poursuit, dans les conditions exposées, la cuisson des graines avec les avantages qui en découlent. De même, Il doit être entendu que l'invention couvre également les produits, notamment à base e graines oléagineuses, obtenus par le procédé stfou la mise en osu du dispositif.
Claims (16)
1 - Procédé pour le traitement d'un produit par extrusion et cuisson sous pression, notamment de graines oléagineuses, consistant à extruder le produit à traiter dans un fourreau (2) d' e:-ftruslon cylindrique, au moyen d'une vis sans fin d'entraînement (7), commandée en rotation à vitesse élevée dans l'axe du fourreau, avec injectIon (5) de vapeur dans ce fourreau au sein du produit entra né par la vis, celle-ci provoquant, par transformation de l'énergie mécanique de cisaillexent et de frottement d produit sur le fourreau, une condensation de la vapeur injectée en même temps qu'une élévation de température notable en un temps très court, correspondant å celui nécessaire au transfert du produit d'une extrémité à l'autre du fourreau, caractérisé en ce qu'il consiste, après délivrance du produit à l'extrémité de la vis dans le fourreau, lorsque se réalise la détente de la vapeur condensée, à cinfiner le produ-It dans une chambre (26) prolongeant le fourreau où le produit se déplace à la pression ambiante pendant un temps déterminé, en continuant sa cuisson avant d'être finalement recueilli a l'opposé de la chambre par rapport au fourreau.
2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression dans la chambre est égale à la pression créée dans la partie terminale du fourreau à l'extrémité de la vis d'entralnement, la température étant maintenue sensiblement constante dans cette chambre pendant le transfert du produit.
3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que temps de transfert du produit est compris entre 5 et 30 secondes, et préférentiellement entre 5 et 10 secondes.
4 - Dispositif pour la miss en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant un fourreau cylindrique allonge '2), éventuellement muni de moyens de chauffage et comportant selon son axe une vis sans fin d'entraînement '7), commandés à grande vitesse de manière à extruder le produit introduit dans le fourreau à une extrémité en créant, par frottement et cisiallement, une élévation de température notable au sein du produit, et une admission (5) de vapeur dans le fourreau, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre cylindrique de confinement et de détente (26), de même diamétre que le fourreau, prolongeant axialement celui-ci au-delà de la vis d'entraînement et dans laquelle le produit extrudé, délivré à l'extrémité du fourreau est confiné pendant un temps de transfert donné, foncticn de la longueur de la chambre, à température et pression sensiblement constantes.
5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce quels fourreau et/ou la chambre cylindrique sont constitués au moyen de modules ou éléments successifs, assemblés bout à bout de façon à faIre varier leur longueur utile.
6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque module (9,10,11,12) du fourreau (2) présente à ses extrémItés, des brides d'assemblage (18,19), accolées d'un module au suivant et réunies par des colliers ou analogues (20), le cas échéant avec interposition d'un joint d'étanchéité (21).
7 - Dispositif selon l'une des revendicatIons 4 à 6, caractérisé en ce que la vis sans fin d'entraînement (7) est commandée en rotation par un motoréducteur (8) monté à l'extrémité opposée de la vis par rapport à la chambre (26).
8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la vis sans fin d'entraînement (7) est réalisée au moyen d'éléments consécutifs (13,14,15,16), de préférence creux et emmanchés sur un mandrin porteur (22) dispose selon l'axe de la vis, l'élément terminal dirigé vers la chambre de confinement (26) étant immobilisé par un organe de blocage (25) sur le mandrin porteur.
9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'organe de blocage (25) comporte une partie filetée (24) engagée dans un alésage axial (23) du mandrin (22).
10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que l'extrémité de la chambre de confInement (26) opposée au fourreau (2) comporte un cône d'obturation (33), pénétrant dans cette extrémité en laissant libre un jeu de révolution (31), à profil oblique, entre la surface externe du cone et une portée inclinée (32) de même angle, prévue dans un orifice de la chambre recevant le cône, ce jeu permettant la sortie continue AU produit hors de la chambre.
11 - Dispositif selon la revendication 10, caractérise en ce que le cône (33) est solidarisé d'un arbre (34), monté é libre en rotation, porté par Un bâti de support (37)dîsposé en bout de la chambre de confinement (26), de manière que la poussée du produit dans la chambre provoque l'entraînement du cône, en facilitant l'extraction du produit vers l'extérieur à travers le jeu de sortie (31).
12 - Dispositif selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que le cône (33) présente une surface externe munie de saillies hélicoïdales (40) s'enroulant autour du cône, facilitant la rotation de celui-ci sous la possée du produit dans la chambre (26),
13 - Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le cône (33) est entraîné en rotation par un pignon (41) porté par son arbre (34) et coopérant avec une chaîne ou un jeu de pignons de renvoi (42), commandés par un motoréducteur (44) monté dans le bâti de support (37)
14 - Dispositif selon l'une des revendications 11 ou 13, caractérisé en ce que le bâti de support (37) est porté par un bras télescopique (47) afin d'ajuster la position du cône (33) vis-à-vis de l'orifice de la chambre, en réglant la valeur du jeu d sortie (31).
15 - Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que le bâti d support (37) est monté à articulation (45) sur l'extrémité du bras télescipique (47) afin de pouvoir dégager le cône (33) par rapport à l'orifice de la chambre (26), notamment pour accéder librement à l'intérieur de celle-ci.
16 - Produits alimentaires pour le bétail, notamment à base de graines oléagineuses, obtenus par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 et/ou la mise en oeuvre du dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 15.
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FR9014302A FR2669194A1 (fr) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | Procede de traitement d'un produit, notamment de graines oleagineuses par extrusion et cuisson sous pression, et dispositif pour la mise en óoeuvre de ce procede. |
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- 1990-11-16 FR FR9014302A patent/FR2669194A1/fr not_active Withdrawn
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