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BREVET D'IMPORTATION "FABRICATION DE L'AMIDON DE MAIS.
La présente invention concerne la fabrication de l'amidon de mais par le procédé "humide". Il a été usuel, dans la mise en oeuvre de ce procédé, de tremper le grain, de le soumettre, à l'état fragmenté et dans l'eau, à des opérations de séparation (séparation des germes, des grosses pelures et des fines pelures) afin d'enlever le germe, le tégument et la fibre du maïs; ces trois opérations de séparation donnant trois flux contenant des mélanges d'amidon et de gluten appelé "amidon de mouture".
Suivant la pratique usuelle, les trois flux sont réunis, et on les fait couler le long d'auges longues et légèrement inclinées (tables ou dalles à amidon), à des densités de 5 Baumé (poids spécifique 1,0359) à 7 Baumé (poids spécifique 1,0510), sur lesquelles l'amidon se dépose tandis que le gluten et la plupart de l'eau se déverse dans des cuves (citernes à gluten) dans lesquelles le gluten se dépose et desquelles l'eau (eau de gluten) est enlevée par un siphon. L'amidon est délavé par de l'eau ou enlevé mécaniquement des tables et est lavé successivement dans des filtres de lavage.
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Le maïs contient des substances solubles de va- leur, et.pour les récupérer, l'eau utilisée pour le trempage (eau de trempage) est évaporée. Il reste quelqupeu de subs- tances solubles dans le grain trempé allant aux opérations de séparation (système à amidon humide). Ces substances so- lubles sont enlevées en grande partie de l'amidon par les filtres à amidon.
Il a été usuel de réutiliser une petite partie de l'eau de gluten dans le système de trempage (la quantité étant limitée par le coût de l'évaporation de l'eau de trempage), de réutiliser le reste de l'eau de gluten dans le système à amidon humide, et d'utiliser comme eau d'appoint dans le système à amidon humide, tout ou partie du filtrat des filtres à amidon (eau de lavage d'amidon).
La réutilisation de l'eau de gluten dans le sys- tème d'amidon humide donne lieu à des objections parce qu'elle apporte dans ce système une quantité relativement grande de substances solubles, de micro-organismes, d'enzymes et de produits de l'action micro-organique et enzymatique (désignés plus bas collectivement comme "impuretés"); certai- nes de ces impuretés étant d'un caractère colloïdal, dont l'amidon est difficilement lavé.
Suivant la pratique usuelle, la quantité de l'eau de gluten était déterminée par les be- soins dteau nécessaires, ou qu'on pensait nécessaires aux systèmes de l'amidon humide et des tables, de sorte que, le soutirage de l'eau de trempage étant limité par des considé- rations d'économie, il était nécessaire soit de renvoyer l'eau de gluten dans le système à amidon humide, soit de l'envoyer à l'égout, avec perte résultante des substances solubles, perte d'eau et risque de pollution des cours d'eau.
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La présente invention est fondée sur cette découverte que l'opération de dallage, si elle est convenablement réglée, peut être effectuée avec un amidon de mouture de densités qui ont toujours été regardées par les hommes du métier comme impossibles pour séparer avec succès le gluten de l'amidon. Toutefois, contrairement à cette manière de voir commune, il a été trouvé possible de daller avec succès l'amidon de mouture à des densités s'étendant de 16 Baumé (poids spécifique 1,0828) à 15 Baumé (poids spécifique 1,1163), pourvu que l'amidon de mouture soit délivré aux dalles à amidon en quantités inversement proportionnelles, approximativement, aux densités respectives, c'est-à-dire aux volumes usuels délivrés aux dalles par unité de temps.
Ce dallage à de hautes densités rend possible, premièrement, d'avoir une si petite quantité d'eau de gluten, qu'elle peut être renvoyée, toute ou presque, aux cuves de trempage, sans que rien aille au système à amidon humide ; secondement, de remplacer l'eau de gluten, avec sa haute teneur en impuretés, qu'avant on renvoyait au système à amidon humide, par de l'eau extraite de l'amidon de mouture, laquelle est bien plus pure que l'eau de gluten et, en particulier, ne contient pas dans la même mesure la haute teneur en micro-organismes et produits de l'activité micro-organique, que l'eau de gluten contient à cause de la plus grande longueur de temps que l'eau de gluten demeure dans le procédé, et en particulier à cause des conditions opportunes au développement micro-organique présentes dans les citernes à gluten.
L'invention est représentée en trois formes de
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réalisation différentes dans les schémas de circulation annexés, désignés Figs. 1, 2 et 3.
Se référant d'abord à la figure 1, le mais contenant 17,7 litres d'eau par 100 kilos entre, en 25, dans le système de trempage A. L'eau de trempage est soutirée en 26, la quantité étant de 148,5 litres par 100 kilos. Toutes les indications relatives aux quantités d'eau sont données en litres par 100 kilos de substance sèche des grains traités.
Le maïs trempé passe par un tuyau 27 (le mot "tuyau",' employé dans toute la description, comprenant toute conduite ou convoyeur convenable pour la matière) au moulin B où. il est grossièrement moulu et duquel il va par un tuyau 28 à un séparateur C dans lequel les germes sont séparés par flottaison, et le reste de la matière se dépose au fond du vase.
Les germes passent par un tuyau 29 à un laveur de germes D consistant en une série de bluteaux ou cribles, les germes étant évacués du système en 41 avec 7,5 litres d'eau.
Le liquide revient du laveur de germes par le tuyau 30 au séparateur C. Le mais dégermé passe par le tuyau 31 à un bluteau E, et le liquide (amidon de mouture) va du bluteau E, à travers un crible F, dans un tuyau 10. Les téguments, le gros son et les fibres passent des bluteaux E par un tuyau 32 à un moulin G. Les gruaux passent du crible F par un tuyau 33 au même moulin ; et les deux matières sont finement moulues dans le moulin, passent par le tuyau 34 au laveur de grosses pelures H constitué par une série de bluteaux ou cribles dans lesquels les grosses particules de son et de fibres (grosses pelures) sont enlevées, étant retirées du système en 35 avec 9,2 litres d'eau. Le liquide (amidon de mouture) passe
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du laveur de grosses pelures par un tuyau 36 à un crible I et, de là, dans un tuyau 11.
Les rejets du crible I (pelures fines) passent par un tuyau 37 à un système de lavage de pelures fines qui est constitué par un crible J, des bluteaux K et L et une presse M. L'eau revient de la presse au bluteau L par un tuyau 12: L'eau du bluteau L revient au bluteau K par un tuyau 13. L'eau du bluteau K revient par un tuyau 14 au crible J. Les pelures fines contenant 4,2 litres d'eau sont déchargées du système en 47.
L'amidon, le gluten et l'eau venant du laveur de pelures fines (amidon de mouture) passent du bluteau J par un tuyau 15 à un concentrateur N qui peut être une cuve de dépôt ou un filtre séparateur d'eau ou un autre appareil pour éliminer l'eau de l'amidon de mouture venant du laveur de pelures f ines. Ce flux d'amidon de mouture contient moins de substances solubles et d'impuretés que les flux d'amidon de mouture 10 et 11. Il contient aussi plus d'eau par rapport aux matières solides. C'est pour ces raisons que le flux d'amidon de mouture venant des pelures fines est concentré, de préférence à l'amidon de mouture venant des systèmes des germes ou de grosses pelures.
Une dérivation 17 réglée par un robinet est disposée, de préférence, autour du concentrateur dans des buts de réglage.
L'eau est extraite de l'amidon de mouture dans le concentrateur N en quantité telle que les flux combinés de mouture 10 et 11, lorsqu'ils se trouvent épaissis par l'amidon concentré du tuyau de décharge 16 du concentrateur, ont une densité d'environ 11 Baumé (poids spécifique 1,0828). Pour des dalles à amidon de 32,5 mètres de long, 0,6 m de large, et avec une pente d'environ 12,7 centimètres d'un bout à
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l'autre, et avec un amidon de mouture ayant une densité de 7 Bé, l'amidon de mouture est délivré usuellement à chacune des dalles en une quantité d'environ 11 litres par minute.
Lorsque, conformément à l'invention, l'amidon de mouture a une densité de 11 Bé, il doit être délivré à chaque dalle avec un débit d'environ 7,5 à 8 litres par minute, et il est désirable aussi d'augmenter légèrement la pente des dalles pour compenser la réduction de vitesse qui résulterait autrement de la diminution du débit. La pente peut être augmentée jusqu'à 25 centimètres.
Les dalles à amidon sont indiquées en 0. L'amidon se dépose sur les dalles et le gluten et l'eau, coulent dans des citernes à gluten P; après dépôt, le gluten est soutiré et conduit à une presse Q et est déchargé en 48 du système avec une teneur de 13,5 litres d'eau. L'eau revient de la presse Q, par un tuyau 18, aux citernes.
L'amidon est délavé des tables 0 et passe par un tuyau 19 à un filtre R où il est d'abord séparé de l'eau et ensuite lavé avec de l'eau fraîche venant d!un tuyau 22.
L'amidon lavé passe par un tuyau 20 à une cuve de dilution T, où il est dilué avec de l'eau fraîche introduite par un tuyau 21. L'amidon dilué va par un tuyau 23 à un filtre S, où il est débarrassé de l'eau et lavé alors avec de l'eau fraîche introduite par un tuyau 24. L'amidon est déchargé du système en 49 et contient 46,3 litres d'eau. Toute autre méthode de dallage pourrait être utilisée pour séparer l'amidon et le gluten dans l'amidon de mouture concentré.
Le bilan des eaux utilisées dans le procédé est
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le suivant :
Toute l'eau de gluten de la citerne P, 211,5 litres par 100 kilos de grains traités, passe par un tuyau 38 au système de trempage. Rien ne va au système à amidon humide. L'eau extraite par le concentrateur N passe par des tuyaux 39 et 40 au laveur de germes D et au laveur de grosses pelures H. Cette eau contient le plus de substances solubles après l'eau de gluten, et par conséquent, lorsqu'elle est réutilisée, elle est renvoyée aussi près du débit du système que possible. L'eau du procédé ayant la plus grande quantité suivante de matières solubles, à savoir, l'eau de lavage du filtre R, passe par un tuyau 42 au laveur de grosses pelures et par un branchement 43 au laveur de pelures fines.
L'eau de lavage du second filtre S, qui contient le moins de substances solubles, est divisée, une partie allant par un tuyau 44 au laveur de pelures fines et le reste, par un tuyau 45, aux dalles à amidon 0 pour le délavage de l'amidon. Comme sa quantité ne suffit pas à ce but, elle reçoit un supplément d'eau fraîche par un branchement 46.
La quantité d'eau fraîche pénétrant dans le système par le tuyau 22 et les branchements 21, 24 et 46 est de 211, 5 litres.
Les chiffres donnés ci-dessus pour le bilan d'eau sont purement des exemples. Ils sont différents pour des installations différentes.
Le système de la figure 1 qui vient d'être décrit comporte un soutirage d'eau de trempage un peu plus grand que cela n'est habituel ou désirable. Dans le procédé de
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la figure 2, le soutirage d'eau de trempage est éduit à 104,5 litres, les densités de dallage sont les mêmes, 11 Bé, et une petite quantité d'eau de gluten - mais d'une très basse teneur en substances solubles - coule à l'égout ou peut être retournée, si on le désire, au système à amidon humide.
L'appareillage est le même que sur la figure 1 entre les cuves de trempage et le concentrateur, et les conduites ont les mêmes chiffres de référence. Dans ce sys- tème on prévoit deux jeux de dalles O1, O2, un jeu pour le dallage de 1'amidon de mouture venant du système à germes par le tuyau 52 et pour l'amidon de mouture venant du laveur de grosses pelures par un tuyau 53, auquel est ajouté assez d'amidon de mouture concentré venant du concentrateur N par un tuyau 54 pour donner à la bouillie coulant sur les dalles O1 (dalles à grande teneur en substances solubles) une densité d'environ 11 Bé.
Le reste de l'amidon de mouture concentré dans le concentrateur N est dilué avec de l'eau fraîche venant d'un branchement 61 du tuyau d'alimentation en eau fraîche 58, jusqu'à une densité de 11 Bé, et est conduit sur des dalles à amidon O2 (dalles à basse teneur en substances solubles), Le gluten venant des dalles O1 est déposé dans la citerne à gluten P1, pressé dans une presse Q1 et déchargé du système en 55, avec 10,5 litres dteau. L'eau de gluten venant de la citerne P1, 167,5 litres, revient toute au système de trempage par un tuyau 56. L'eau du concentrateur N va par un tuyau 50 au laveur de germes D et par un branchement 51 au laveur de grosses pelures H.
Le gluten et l'eau venant des dalles 02 à faible teneur en substances solubles coulent dans la citerne à gluten P2.
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Le gluten venant de cette citerne est pressé dans une presse Q2 et est déchargé du système, en 62, avec une teneur de 3 litres d'eau. L'eau de gluten venant de la citerne P2 est déchargée à l'égout par un tuyau 63. Elle contient 44 litres d'eau, mais seulement une petite quantité de subs- tances solubles, ce qui est dû au fait qu'il n'y a, dès le début, qu'une petite quantité de substances solubles dans la conduite de mouture venant du laveur de pelures fines et à la dilution avec de l'eau fraîche de la partie de cette matière qui est dallée sur les dalles 02. La perte en substances solubles et le risque de pollution du cours d'eau , par le déversement de cette eau à l'égout sont petits l'un et l'autre. L'amidon délavé des dalles O1passe par un tuyau 57 au premire filtre R, est dilué en T et lavé de nouveau dans le second filtre.
L'amidon délavé des dalles O2 à faible teneur en substances solubles passe par un tuyau 65 à la cuve de dilution T, étant donné que cet amidon ne né- cessite ordinairement qu'un seul lavage. L'eau fraîche entre dans les filtres par un tuyau 58 et un branchement 59. L'eau de lavage venant du premier filtre R passe par un tuyau 66 au laveur de grosses pelures et par un tuyau 67, au laveur de pelures fines. L'eau de lavage venant du second filtre passe par le tuyau 67 au laveur de pelures fines et par un tuyau 68 aux dalles O1 pour en délaver l'amidon.
De l'eau fraîche venant par un tuyau 64 est utilisée pour délaver l'amidon des dalles O2. Le total de l'eau fraîche utilisée est de 211,5 litres par 100 kilogs de grains traités.
Avec la figure 3, on va décrire un procédé ayant
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un soutirage normal d'eau de trempage de 104,5 litres, comme avec la figure 2, mais en appliquant un seul jeu de dalles et en retournant toute l'eau de gluten aux cuves de trempage; ce résultat étant obtenu par le dallage de l'amidon de mouture à une densité encore plus haute, c'est- à-dire approximativement à 13 Bé (poids spécifique 1,0996).
L'appareillage est le même que celui représenté sur la figure 1, excepté en ce qui concerne certaines conduites, ainsi que cela sera spécifié. Les flux des conduites de mouture 70 et 71 venant des systèmes à germes et à grosses pelures sont réunis avec l'amidon concentré venant par un tuyau 72 du concentrateur N avec une sibasse teneur en eau que la bouillie coulant sur les dalles 0 a la densité voulue de 13 Bé. L'eau de gluten venant de la citerne P consiste dans ce cas, en 167,5 litres par 100 kilos de grains traités et est renvoyée entièrement au système de trempage A par un tuyau 73.
L'amidon délavé des dalles passe par un tuyau 74 au filtre R, est lavé avec de l'eau fraîche venant d'un tuyau 75 , est dilué avec de l'eau fraîche venant d'un bran- chement 76, lavé encore dans le second filtre S avec de l'eau fraîche venant d'un tuyau 77 et déchargé du système avec la même teneur en eau que dans les autres procédés.
L'eau extraite par le concentrateur N passe par un tuyau 78 au laveur de germes D et par un tuyau 79 au laveur de grosses pelures H. L'eau de lavage du premier filtre R passe par un tuyau 80 au laveur de grosses pelures H et par un tuyau 81, au laveur de pelures fines, en L. L'eau de lavage du second filtre S passe par un tuyau 82 au laveur de pelures fines et par un tuyau 83 aux dalles 0, pour le délavage. L'eau
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fraîche est introduite par les tuyaux 75, 76, 77 en une quantité de 167,5 litres.
Pour l'opération de dallage de la figure 3, en supposant que les dalles aient les dimensions et la pente décrites plus haut, le nombre de litres délivrés par minute à chaque dalle doit être approximativement de 6,8. C'est-à- dire que, généralement parlant, le volume de l'amidon de mouture délivré aux dalles doit être en proportion inverse de la densité de la bouillie; et on peut dire que pour les dalles telles que celles qui ont été décrites, le nombre de litres d'amidon de mouture par minute et par dalle doit varier, en admettant une certaine tolérance, de 9,5 à 13 litres pour un amidon à 8 Bé jusqu'à 4,5 à 7,5 litres pour un amidon à 15 Bé.