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PROCEDE POUR L'EXTRACTION DE L'AMIDON.
La présente invention est relative à l'extraction de l'amidon de produits naturels riches en amidon, en particulier de maïs. L'invention con- cerne,en particulier, le traitement subséquent de la pâte, obtenue lors de la préparation d'amidon par la mouture de produits naturels contenant de 1' amidon,laquelle pâte renferme, outre de l'amidon libre, des composants cuti- culaires pauvres en amidon et des conglomérats de cellules riches en amidon et non encore ouvertes.
La présente invention concerne particulièrement la manière dont ces conglomérats de cellules riches en amidon sont séparés de la pâte. Pour extraire l'amidon se trouvant dans les conglomérats, les conglomérats supé- rieurs à 0,1 mm doivent être soumis de nouveau à un moulage pour briser les membranes des cellules et libérer l'amidon présent.
Dans la suite de ce mémoire, l'invention sera décrite dans son application au traitement de mais ; elle n'est pourtant pas limitée à ce do- maine, mais peut s'appliquer également pour l'extraction de l'amidon des autres produits naturels, étant donné que le traitement doit toujours s'appliquer à une pâte d'amidon qui renferme, outre des grains d'amidon, des composants cuticulaires et des conglomérats de cellules riches en amidon, ceux-ci devant être concassés par une mouture subséquente, afin de pouvoir en extraire l'a- midon.
On sait que le traitement de mais implique que celui-ci soit d' abord trempé, puis concassé, après quoi les germes sont enlevés. Les parti- cules des grains de maïs ainsi obtenues, grossièrement broyées, sont ensuite réduites en poudre et tamisées par voie humide au moyen de cribles dont la largeur de mailles est, par exemple, de 1 mm. Le menu du crible se compose d'une pâte aqueuse renfermant, comme matières solides, outre de l'amidon li-
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bre à grosseur de grains de 30 # ou moins, beaucoup de particules de grains de maïs et des composants cuticulaires qui tous deux sont,- en majeure partie, de dimensions considérablement plus grandes que celles dès grains d'amidon.
Les particules de grains de mais se composent de conglomérats de cellules riches en amidon,dont l'amidon ne peut être enlevé que par une nouvelle mouture. La quantité d'amidon renfermée dans les composants cuticu- laires est beaucoup plus faible. Jusqu'à présent, la pâte susmentionnée était ordinairement divisée, au moyen de cribles fins (largeur de mailles, par ex- emple, de 130494 environ ),, d'une part, en une suspension d'amidon dans la- quelle ne se trouvent, comme impuretés, que des conglomérats de cellules et des composants cuticulaires présentant des dimensions inférieures à 130 # et, d'autre part, en une grosse fraction se composant de conglomérats de cel- lules riches en amidon et de cuticules dont les dimensions sont supérieures à 130 # et inférieures à 1000 #,
Après cela, la masse de grosses particules est ordinairement sou- mise de nouveau à un processus de mouture, afin de libérer les grains d'a,mi- don qui se trouvent dans les conglomérats de cellules. Puis, la masse est tamisée et ainsi divisée de nouveau en une suspension d'amidon et en conglomé- rats moins gros, après quoi, en cas de besoin, ceux-ci sont soumis subséquem- ment à une mouture suivie d'un tamisage.
Par conséquent, dans la mouture décrite de la masse de grosses particules, les composants cuticulaires ne renfermant pratiquement plus d'a- midon sont moulus avec les conglomérats de cellules riches en amidon qui ont à peu près les mêmes dimensions et le même poids spécifique que les composants cuticulaires, ce qui n'est nécessaire au fond que pour les conglomérats de cellules.
Ceci est désavantageux pour la mouture; par suite de l'introduc- tion inutile de composants cuticulaires pauvres en amidon, les dispositifs de mouture doivent avoir des dimensions assez grandes. De plus, les cuticu- les réduites en poudre, lors de la mouture, entravent plus tard la séparation de l'amidon et des cuticules.
Le procédé selon l'invention supprime cet inconvénient, parce qu' il permet d'effectuer une séparation entre les conglomérats de cellules et les composants cuticulaires. On a constaté, en effet, que, grâce à leur for- me différente, les particules se comportent de manière toute différente, quand la suspension ou la pâte est traitée dans un hydrocyclone présentant des di- mensions appropriées. Les conglomérats de cellules de plus de 100 à 200 # sont alors rejetés, tandis que les composants cuticulaires et les conglomérats de cellules plus fins sont entraînés par le courant de liquide centripète.
Par hydrocyclone, on entend ici un récipient limité par une sur- face de révolution fermée et lisse à l'intérieur, ce récipient étant muni, près d'une extrémité, d'un tube d'adduction tangentiel ou d'un certain nombre de tubes d'adduction tangentiels dirigés de manière correspondante, ainsi que d'un orifice d'évacuation central,dénommé orifice de trop-plein, qui est mé- nagé dans cette extrémité, tandis qu'un autre orifice d'évacuation, dénommé orifice de soutirage, est ménagé dans l'extrémité opposée, à savoir, quand l'hydrocyclone est essentiellement conique, dans le sommet de celui-ci.
Le tube d'adduction se décharge dans la partie la plus vaste de l'hydrocyclone , laquelle partie est de préférence cylindrique ; l'orifice du trop-plein est, de préférence, muni d'un tube pénétrant axialement dans l'hy- drocyclone.
Il est également possible de réaliser le procédé selon l'inven- tion à l'aide d'une chambre de tourbillonnement, par laquelle on entend ici un récipient limité par une surface de révolution fermée et lisse à l'intérieur, lequel récipient est muni, près d'une extrémité, d'un tube d'adduction tangen-
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tiel ou d'un certain nombre de tubes d'adduction tangentiels dirigés de manière correspondante, tandis que l'extrémité opposée présente un orifice d'évacuation central (orifice de trop-plein) et que, dans ou près de cette extrémité, est ménagé un second orifice d'évacuation (orifice de soutirage) dans ou près de la périphérie.
Pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on emploie, de préférence, des hydrocyclones ; il faut pourtant remarquer que les mots "hydrocyclone" ou "hydrocyclones" employés ci-après englobent aussi les chambres de tourbillonnement.
Des essais ont prouvé que, pour l'application de faibles pres- sions ce qui est attrayant du point de vue économique, les hydrocyclones à employer doivent être assez petits pour effectuer une séparation satisfaisan- te. Les hydrocyclones plus grands ne permettent de réaliser une séparation équivalente que par une augmentation considérable de la pression d'adduction.
Par conséquent, une augmentation de la capacité s'obtient le mieux par accou-- plement en parallèle de plusieurs hydrocyclones. Le cas échéant, ces hydrocy- clones accouplés en parallèle peuvent être réunis en unités plus grandes ; nom-mées hydrocyclones multiples, munies d'un tube d'adduction et de deux tubes de soutirage.
Dans les cas spéciaux, où la séparation des conglomérats de cel- lules et des composants cuticulaires présente beaucoup de difficultés ou dans les cas où une séparation très exacte est de rigueur, on peut répéter le trai- tement dans un hydrocyclone (multiple) suivant. Cet hydrocyclone(multiple) suivant peut être accouplé directement ou éventuellement par l'entremise d' une pompe spéciale, derrière le premier hydrocyclone multiple. En cas de be- soin, un ou plusieurs des produits intermédiaires peuvent être remis en cir- culation.
L'invention est donc relative à un procédé pour le traitement d' une pâte diluée obtenue de la manière connue pour l'extraction de l'amidon des produits naturels riches en amidon, en particulier de maïs, par mouture et séparation des composants les plus gros (diamètre par exemple 1 mm), cette pâte se composant d'une suspension de grains d'amidon libres, de compo- sants cuticulaires et de conglomérats de cellules contenant encore de l'ami- don et moulus de manière insuffisante, ce procédé se caractérisant en ce qu' on fait passer la pâte, dont les grains d'amidon libres ont éventuellement été éliminés par tamisage, dans un dispositif se composant principalement d'un seul ou de plusieurs hydrocyclones de forme et de dimensions telles et dans des conditions telles que, d'une part ,
le courant principal évacue presque tous les composants cuticulaires et les conglomérats de cellules inférieurs à 100 à 200 # par l'orifice du trop-plein et, d'autre part, presque tous les conglomérats de cellules à dimensions plus grandes sont évacués et sor- tent de l'hydrocyclone par l'orifice de soutirage. Ces conglomérats peuvent subséquemment être soumis de nouveau à une mouture, après quoi le produit de mouture est de nouveau séparé. Ce procédé peut être effectué de différentes manières.
La pâte de grains d'amidon, de conglomérats de cellules et de com- posants cuticulaires, libérés par tamisage des particules supérieures à 1 mm et obtenue de la manière connue, peut être amenée à un hydrocyclone multiple, dans lequel s'effectue une séparation en deux fractions, à savoir, une frac- tion qui renferme, outre les grains d'amidon, les composants cuticulaires, et une fraction qui contient les conglomérats de cellules plus grands. Cel- les-ci , qui renferme encore de l'amidon libre, peut être débarrassée des grains d'amidon libres dans un second hydrocyclone multiple et ensuite, rame- née aux concasseurs.
Par simple tamisage sur des cribles à largeur de mail- les de, par exemple, 130 #, la première fraction peut être séparée très fa- cilement en une suspension contenant des grains d'amidon et des composants cuticulaires.
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Il est également possible que la pâte soit tamisée d'abord de sorte que, comme menu du crible, on obtient une suspension d'amidon, tan- dis que, sur le crible, il reste une masse se composant de conglomérats de cellules et de composants cuticulaires. Ensuite, la masse peut être diluée avec de l'eau et conduite dans un hydrocyclone multiple, pour y effectuer la séparation entre les composants cuticulaires et les conglomérats de cellu- les. Les conglomérats de cellules peuvent ensuite être ramenés directement aux concasseurs.
L'invention sera encore mieux élucidée en référence aux dessins ci-annexés. La figure 1 est un schéma de la première méthode, dans laquelle la pâte est séparée en une fraction se composant de grains d'amidon et de composants cuticulaires et en une fraction composée de conglomérats de cel- lules riches en amidon, qui sont amenés aux concasseurs.
La notation de référence 1 désigne un réservoir, à partir duquel la pâte (B) à 6 Bé environ, déjà débarrassée des particules supérieures à 1 mm,est amenée par une pompe 2 à l'hydrocyclone multiple 3 composé de 8 u- nités. Le diamètre de la partie la plus large des hydrocyclones employés est de 120 mm, tandis que l'angle au sommet est de 20 .
Le trop-plein évacué de ces hydrocyclones est forcé de passer sur des cribles 4 à largeur de mailles de 130 # Sur le premier crible, il s'effectue, une séparation entre la suspension d'amidon (Zl) et les composants cuticulaires (V) ; sur les cribles suivants, les composants cuticulaires sont soumis à un lavage subséquent avec de l'eau de lavage supplémentaire (W1).
Cette eau est également ramenée au réservoir 1.
Après avoir été diluée avec de l'eau W2, la masse soutirée de 1' hydrocyclone multiple 3 et se composant de conglomérats de cellules et d'a- midon libre, est introduite dans un hydrocyclone 5, qui a les mêmes dimen- sions que ceux mentionnés plus haut, en sorte qu'on obtient un trop-plein se composant principalement d'une suspension d'amidon (Z2), qui est ramenée au réservoir l, tandis que la masse soutirée en 5 se composant d'une suspension de conglomérats de cellules (C) à 300 g/1 environ est également ramenée au réservoir par les concasseurs 6.
La figure 2 représente un schéma de la seconde méthode, dans la- quelle la pâte est d'abord séparée, par tamisage, en une fraction composée d'une suspension d'amidon et en une fraction se composant de conglomérats de cellules riches en amidon et de composants cuticulaires, cette dernière frac- tion étant divisée, à l'aide d'hydrocyclones, d'une part , en composants cu- ticulaires et,d'autre part, en conglomérats de cellules, après quoi ceux-ci peuvent être amenés aux concasseurs.
A la figure 2, la notation de référence, 11 désigne un réservoir, à partir duquel une pâte diluée (B) renfermant des grains d'amidon libres, des conglomérats de cellules riches en amidon et des composants cuticulaires est forcée de passer, par la pompe 12, sur les cribles 13 à largeur de mail- les de 110 #. Les particules restées sur le crible sont balayées dans un réservoir 14 et après avoir été diluées avec de l'eau (W) elles sont condui- tes par une pompe vers un hydrocyclone 15. La masse soutirée qui se compose d'une suspension de conglomérats de cellules riches en amidon (C), est mou- lue dans le concasseur 16, après quoi le produit de mouture est ramené au ré- servoir 11.
Le trop-plein provenant de l'hydrocyclone 15 se compose princi- palement d'une suspension de composants cuticulaires, qui sont séparés du li- quide sur les cribles 17, le liquide obtenu étant également ramené au réser- voir 11. La suspension d'amidon (Z) passée au crible 13 est évacuée et sou- mise à un traitement subséquent.
La suspension d'amidon obtenue par la mise en oeuvre des procé- dés décrits en référence aux schémas des figures 1 et 2 et encore souillée de particules de conglomérats de cellules à dimensions très petites et de
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cuticules, peut être débarrassée subséquemment des particules de dimensions égales à 60-110 #- avant d'être conduite selon la méthode connue sur des tables à amidon ou avant d'être débarrassée, d'une autre manière, de l'eau contenant du gluten - par traitement de cette suspension par le procédé décrit dans la demande de brevet belge déposée le septembre 1952 sous le n 402.039.
REVENDICATIONS.
1. Procédé pour le traitement d'une pâte diluée obtenue, de maniè- re connue , par extraction de l'amidon des produits naturels riches en amidon, en particulier de maïs, par mouture ou séparation des particules les plus grosses, présentant un diamètre supérieur, par exemple, à 1 mm, cette pâte se composant d'une suspension de grains d'amidon libres, de composants cuti- culaires et de conglomérats de cellules, caractérisé en ce qu'on fait passer la pâte -dont les grains d'amidon libres ont éventuellement été éliminés par tamisage, dans un ou plusieurs hydrocyclones de forme et de dimensions tel- les et dans des conditions telles que, d'une part, le courant principal éva- cue presque tous les composants cuticulaires et les conglomérats de cellules inférieurs à 100 à 200,4,4 par l'orifice (les orifices) de trop-plein, tandis que,
d'autre part, presque tous les conglomérats de cellules plus grands sont évacués par l'orifice (les orifices) de soutirage.