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Procède.et appareillage pour la fabrication de farine intégrale et pour d'autres applications ; produits obtenus.
On sait que par les procédés de mouture ordi- naire, on n'arrive pas à obtenir de la farine intégrale, c'est-à-dire de la farine'contenant, sous une forme assi- milable par l'organisme humain, la totalité des substances nutritives du blé et d'autres céréales.
En effet, les éléments nutritifs de l'assise pro- téique et de certaines parties du germe du grain se trou- vent, pour ainsi dire, perdus pour l'alimentation humaine, ces éléments étant emprisonnés dans des cellules à parois
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cellulosiques inattaquables par les sucs stomacaux et in- testinaux et dont le contenu est, ainsi, inaccessible à la digestion.
On a déjà proposé un certain nombre de procédés d'ouverture des cellules de l'assise protéique à sec et par voie mécanique, mais ces procédés exigeaient l'appli- cation d'efforts considérables, ce qui entraînait, en particulier, en raison de la chaleur développée au cours de l'opération, une détérioration des substances nutriti- ves et de la pâte elle-même.
La, présente invention a pour objet un procédé de fabrication de farine intégrale qui permet de remédier à ces inconvénients.
Conformément au procédé qui fait l'objet de l'in- vention, on réalise l'ouverture des cellules de la couche protéique et de certaines parties du germe du grain, par usure des parois de leurs enveloppes cellulosiques, usure déterminée par léger frottement du grain, débarrassé du péricarpe, contre des surfaces faites de préférence en ma- tière abrasive. Ce léger frottement, entretenu pendant un temps suffisamment long, entraîne un amincissement extrême et une dislocation totale ou partielle des parois cellulo- siques de la couche protéique et des parties correspondan- tes du germe, parois qui livrent ainsi passage aux sucs stomacaux et intestinaux vers les substances nutritives contenues dans les cellules précitées.
L'invention a également pour objet une machine pour la dislocation par usure des parois cellulosiques de la couche protéique et de certaines parties du germe des grains des céréales et pour la réduction en farine du grain tout entier, machine caractérisée essentiellement par.le fait qu'elle est organisée de manière à présenter, pour un volume réduit, des surfaces actives importantes sur lesquel- les les grains sont obligés de frotter légèrement soit sépa-.
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rément, soit sour forme d'une couche très mince, sans tou- tefois que ces grains viennent s'écraser contre les dites surfaces sous l'effet de la force centrifuge, de fortes pressions ou de tous autres efforts analogues.
L'invention prévoit ensuitel'application de la machine ci-dessus spécifiée au conditionnement (séchage, refroidissement, traitement par des gaz ou par des liquides, etc..) de tous grains et graines.
L'invention a encore pour objet un appareillage pour la fabrication de la farine intégrale (farine dans la- quelle toutes les substances nutritives, et en particulier celles contenues dans la couche protéique et dans certaines parties du germe, se présentent sous une forme assimilable par l'organisme humain), ledit appareillage comportant es- sentiellement la combinaison :
1 / d'une décortiqueuse d'un type quelconque (des- tiné à débarrasser le grain du péricarpe);
2 / d'une colonne de séchage ou d'un appareil ana- logue (ayant pour but d'enlever au grain décortiqué la fai- ble quantité d'eau qu'il a pu emmagasiner au cours de l'opéra- tion de mouillage préalablement à la décortication);
3 / d'une machine pour la désagrégation ou pour la dislocation par usure des parois cellulosiques des cellules de la couche protéique et des parties correspon- dantes du germe, et pour la réduction en farine du grain tout entier, machine telle que spécifiée ci-dessus ;
4 / éventuellement d'un moulin à cylindres ou broyeur d'un type quelconque dans lequel s'effectue l'écra- sement du grain à la manière habituelle, au cas où l'on préfère réserver la machine spécifiée en 3 / exclusivement à l'usure des enveloppes cellulosiques des cellules de l'as- sise protéique et de certaines parties du germe;
5 / d'un mélangeur dans lequel on procède au mélange des produits issus de la machine et éventuellement
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du broyeur précité.
L'invention a, enfin, pour objet les produits industriels nouveaux que constituent : a) la couche protéique et le germe des grains des céréales à parois cellulosiques disloquées, désagrégées ou amincies, de manière à rendre accessibles à la diges- tion les substances nutritives qu'elles abritaient, et b) les farines intégrales dans lesquelles ont été in- corporées les substances nutritives de la couche protéique et du germe du grain spécifiées en a).
Sur le dessin annexé, on a représenté, à titre d'exemple seulement, un mode de réalisation de l'appareil- lage qui fait l'objet de l'invention : la figure 1 est une vue en coupe suivant la li- gne 1-1 de la figure 2 ;
La figure 2 est une vue en coupe par un plan vertical médian d'une partie de la machine pour la dislo- cation par usure des parois cellulosiques de la couche protéique et de certaines parties du germe du grain de blé, machine établie conformément à l'invention ;
La figure 3 est une vue en élévation d'une ins- tallation comportant la combinaison de deux machines, éta- blies conformément à l'invention, montées en série et travaillant en cycle fermé;
La figure 4, enfin, est une vue schématique d'une installation pour la réalisation du procédé de fabrication de farine intégrale, procédé qui fait l'objet de l'invention.
La machine montrée sur les figures 1 à 3 est destinée à traiter les grains de blé ou d'autres céréales, après que ceux-ci ont été débarrassés du péricarpe, en vue d'amincir, de disloquer et de désagréger, par usure, les parois cellulosiques de la couche protéique et de certaines parties du germe des dits grains. Conformément à l'inven-
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tion, on-détermine cette usure par un léger frottement, entretenu pendant un temps suffisamment long, du grain contre des surfaces importantes faites en matière appro- priée et, en particulier, en matière abrasive, surfaces sur lesquelles les grains sont obligés de glisser soit sé- parément, soit sous forme d'une couche très mince, sans toutefois que ces grains viennent s'écraser contre les di- tes surfaces sous l'effet de la force centrifuge ou de fortes pressions.
A cet effet, on a prévu dans la machine, mon- trée ne particulier sur les figures 1 et 2, un certain nombre d'éléments identiques 1 montés sur un arbre creux 2, ces éléments étant entraînés à une vitesse angulaire très faible dans le sens de la flèche F. Chaque élément 1 affecte la forme d'une portion de cylindre comportant à l'intérieur un certain nombre de compartiments 4 limités par des parois spiraloides 5; ces parois sont rendues so- lidaires des pièces en tôle. emboutie 6 et 7 qui, avec une troisième pièce en tôle emboutie 8, forment une sorte de boîte cylindrique qui constitue chacun des éléments 1.
Entre les pièces embouties 7 et.8 on a prévu une ouverture circulaire 9 qui sert d'entrée au grains à traiter à l'intérieur de chacun des éléments 1. A l'in- térieur de ces éléments et concentriquement à l'arbre creux 2, est placé un tamis annulaire 10 .contre lequel viennsnt buter les parois spiraloïdes 5 des compartiments 4.
L'extrémité extérieure de chacunedes spirales 5 vient se fixer à la pièce emboutie correspondante 6, ainsi qu'on le voit en particulier sur la figure 2.
Entre deux spirales voisines et au voisinage immédiat du tamis annulaire 10, on a pratiqué, dans la pièce emboutie 6 des ouvertures 11 qui servent d'orifices de sor- @
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tie aux grains en traitaient , introduits en , après leur trajet le long des spirales 5.
Ainsi qu'on le voit sur la figure 2, un certain nombre d'éléments (quatre dans l'exemple représenté) sont fixés sur l'arbre creux 2 qui communique constamment avec chaque compartiment de l'élément par des ouvertures 12 débouchant en face du tamis annulaire 10.
Les grains à traiter sont introduits dans la machine par la trémie 13 qui vient se fixer sur une pièce de guidage 14 qui est solidarisée du palier 15 de l'arbre 2 à l'aide de pièces de support 16.
La machine qui vient d'être décrite fonctionne de la manière suivante :
Les grains à traiter sont introduits par la tré- mie 13 ; ils descendent dans la pièce de guidage 14 d'ou ils sont acheminés vers les compartiments 4 limités par les parois o en forme de spirale. En raison du mouvement de rotation lente dont est animé le système, les grains glissent sur la surface des éléments en spirale, surface faite de préférence en matière abrasive, en circulant ainsi de la périphérie vers le centre de la machine. Aux orifices de sortie 11, les particules très légères déta- chées du grain par usure sont aspirées à travers le tamis annulaire 10 et les orifices 12 pour être évacués ensuite de la machine par l'arbre creux 2.
Quant aux grains eux- mêmes, ils passent par les orifices 11 de l'élément 1 voisin où ils sont captés, pour ainsi dire, par les spira- les 5 de cet élément pour effectuer le trajet figuré en traits interrompus (figure 2) tandis que les particules légères détachées par usure des grains passent à l'inté- rieur de l'arbre 2 de la machine d'où elles sont évacuées par aspiration dans un collecteur approprié.
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Les grains sortent ainsi du dernier élément 1 du groupe d'éléments montré sur la figure 2, par le conduit 17 d'où ils peuvent être dirigés soit dans un autre groupe d'éléments identiques, soit à nouveau dans la trémie 13 pour parcourir le même cycle jusqu'au moment où toute la couche protéique et le germe seront désagrégés ; lereste du grain, qui ne comporte alors que l'amande farineuse, peut être traité dans un moulin à cylindres ou broyeur connu quelconque à moins qu'on ne préfère procéder, dans la ma- chine objet de l'invention à la*transformatibn du grain tout entier en farine "intégrale".
Sur la figure 3 on a représenté une installation comportant deux machines, établies conformément à l'inven- tion, montées en série et présentant une batterie de grou- pes d'éléments 1 à travers lesquels on fait circuler les grains débarrassés du péricarpe en vue de la dislocation par usure des parois cellulosiques des cellules de l'assise protéique et de certaines parties du germe.
Il est, en effet, évident que les grains, ainsi traités, effectuent, malgré le volume relativement réduit des machines ainsi accouplées, un trajet suffisamment long pour qu'à la suite du frottement des dits grains contre les surfaces abrasives ou autres des parois en forme de spirale des divers éléments consécutifs 1, tou- tes les parois cellulosiques de l'assise protéique et du ger- me soient disloquées et ouvertes mettant ainsi à nu les substances nutritives contenues dans les dites cellules.
Les grains, ainsi traités et débarrassés des matières cellulosi- ques, sont évacués par le conduit 17' pour être introduits dans un moulin à cylindres ou broyeur 18 où ils peuvent su- bir la transformation usuelle en fariner
Sur la même figure 3 on a montré la disposition des ventilateurs 19 et 20 permettant d'aspirer les particules très légères détachées par usure des grains au cours
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de leur circulation à travers les éléments 1, pour les acheminer dans le collecteur 21.
Grâce à la machine qui vient d'être décrite, on arrive à réaliser la dislocation et l'ouverture des pa- rois cellulosiques de l'assise protéique et de certaines parties du gerae, parois qui abritent les substances les plus nutritives des grains des céréales qu'on n'est pas arrivé à isoler jusqu'ici de manière à les rendre acces- sibles à la digestion.
Un autre avantage de la machine qui vient d'être décrite consiste dans le fait qu'elle permet de ne soumet- tre que les parties désagrégées des grains, au cours de leur traitement, à l'action continue d'un fluide conve- nable quelconque en vue de leur communiquer les propriétés désirées. Ainsi on peut introduire dans l'arbre creux de la machine, à l'aide du tuyau 22 muni d'un robinet 23, un gaz, tel que l'ozone, afin de désinfecter les matières provenant de l'assise protéique et du germe en vue de leur décoloration ou bien en vue de réduire, ou même de neutra- liser, l'action de certains ferments qui se trouvent dans l'assise protéique des céréales.
Un autre avantage de la machine, objet de l'in- vention, consiste dans sa construction extrêmement simple, ses éléments essentiels étant identiques et pouvant être obtenus par emboutissage ordinaire.
Enfin l'avantage essentiel de la machine consis- te dans le fait qu'elle présente, pour un encombrement ré- duit, un maximum de surfaces actives grâce à quoi les matières traitées dans cette machine parcourent un che- min excessivement long ce qui entraîne l'usure certaine des parois cellulosiques.
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De par sa construction, la machine qui vient d'être décrite et représentée peut être utilisée pour le conditionnement des différents grains et graines (séchage, refroidissement, humidification ou traitement par divers fluides).
Sur la figure 4, on a montré une installation pour la fabrication en cycle continu de la farine intégra- le contenant toutes les matières nutritives du grain.
Ainsi qu'on le voit sur cette figure, les grains sont amenés par une vis d'Archimède 24 à la décortiqueuse 25, à la sortie de laquelle .les grains sont soumis à l'ac- tion d'une brosseuse 26 destinée à enlever des céréales les restes du péricarpe qui ont pu y adhérer au cours du trai- tement dans la décortiqueuse. Les grains sont amenés ensui- te dans une colonne à sécher 27 qui est destinée à enlever aux grains décortiqués la faible quantité d'eau qu'ils ont pu emmagasiner au cours de l'opération de mouillage préala- blement à la décortication.
A la sortie de cette colonne, les grains sont amenés à la machine 28, qui fait l'objet de l'invention et qui a été montrée en détail sur les figures 1 et 2, pour y subir l'opération d'usure en vue de la dis- location ou de l'ouverture des parois cellulosiques et éven- tuellementde la transformation du grain tout entier en fa- rine intégrale. Les produits évacués par l'arbre creux sont aspirés à l'aide du ventilateur 20 et acheminés ainsi dans le collecteur 21 d'où ils peuvent être envoyés dans le mé- langeur 29. Le mélange qu'on obtient à la 'sortie de ce mé- langeur constitue de la farine intégrale contenant toutes les substances nutritives du grain à l'état parfaitement accessible aux sucs stomacaux et intestinaux.
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11 est bien entendu que la machine elle-même et l'installation pour la fabrication de la farine intégrale dont cette machine fait partie, peuvent subir des modifi- cations de détail sans que l'on s'écarte pour cela de l'es- prit de l'invention. Ainsi on peut constituer les surfaces actives de la machine soit par une matière abrasive soit par toute autre matière appropriée quelconque facilitant l'usure; on peut, par exemple, constituer ces surfaces par de la tôle rayée, cannelée, ondulée, etc... De même, au lieu de monter les divers éléments de la machine sur un ar- bre horizontal, on peut les disposer sur un arbre vertical.
On ne saurait trop insister sur la particularité caracté- ristique de la machine qui consiste dans le fait, qu'en rai- son du trajet aussi long qu'on le désire qu'elle impose aux matières traitées malgré son volume relativement réduit, elle permet de réaliser l'usure des parois cellulosiques in- ternes de l'assise protéique et de certaines parties du ger- me et à la transformation, en cycle,continu, de la farine intégrale.