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Perfectionnements à la fabrication de graisses alimentaires.
La présente invention se rapporte à des perfectionne- ments à la fabrication de graisses alimentaires et particulière- ment à la production d'une graisse aérée par exemple d'une graisse aérée utilisée en cuisine, de façon à permettre de la conditionner sous'la forme de blocs emballés et de la fabriquer en un procédé entièrement continu.
La graisse aérée utilisée en cuisine et contenant un gaz inoffensif entraîné, par exemple de l'air, peut être prémmballée pour être vendue directement aux consommateurs, soit en emballant un bloc solide de graisse à la Main ou dans une machine automa- tique à emballer, ou en distribuant la graisse sous forme fluide dans des récipients spéciaux* Le premier procédé entraîne nor- malement une fabrication discontinue, un certain temps devant être
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ménage entre les opérations successives'de réfrigération, de texturisation et d'emballage pour obtenir un produit d'un aspect et d'une texture satisfaisants et également pour que la produit puisse être emballe par une machine d'emballage automatique.
Le second procédé exige des récipients rigides ou semi-rigides coûteux dans lesquels on verse la graisse fluide. Dans un autre procédé, on utilise des moules supportant des récipients flexi- bles peu coûteux pendant et après le remplissage, ce qui augmente la durée des opérations et la main d'oeuvre.
Il existe différents agencements pour accoupler une ma- chine de fabrication continue produisant des matières plastiques à une machine d'emballage fonctionnant de façon intermittente.
Dans ces agencements, on établit une liaison entre l'orifice de sortie de la machine productrice et l'orifice d'entrée de la machine d'emballage pour conduire la matière sous la pression de sortie de la machine productrice dans la machine d'emballage.
Des dispositifs, appelés ci-après dispositifs à pression sont prévus pour appliquer une pression supplémentaire intermittente ou constante à la matière. Lorsqu'une pression intermittente est choisie, celle-ci s'applique tandis que la machine d'embal- lage est ouverte pour être chargée et ,est supprimée lorsque la machine d'emballage est fermée* Ces dispositifs à pression peuvent recevoir la matière sortant de la machine productrice pendant la période de fermeture de la machine d'emballage.
Un agencement de ce type est décrit dans le brevet an- glais n 590.935 dans lequel le dispositif à pression crée une pression supplémentaire intermittente. Dans l'agencement du brevet anglais n' 590.935, le dispositif à pression comprend un cylindre et un piston reliés en embranchement sur la liaison entre la machine productrice et la machine d'emballage. Tandis que la machine d'emballage est fermée, le piston remonte dans le cy- lindre pour recevoir la matière continuellement introduite dans la liaison et venant de la machine productrice. Lorsque la machine
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d'emballage s'ouvre, de l'air comprimé ou une pression mécanique est appliqué derrière le piston et chasse la matjère sous une pression plus forte pour remplir la machine d'emballage.
Dès que cette dernière se ferme, la pression derrière le piston est supprimée.
L'emploi d'un agencement du type décrit dans le brevet anglais n' 590.935 a permis d'utiliser un procédé entièrement continu de fabrication et d'emballage dans lequel la matière est produite dans un appareil généralement appelé "Votator".
Ce type d'appareil est décrit aux pages 702 à 708 du livre de A. E. Bailey's "Industrial Oil and Fat Products) Interscience Publishers Inc. New York, 1945). Ce Votator comprend un ou plusieurs tubes de nickel à parois minces entourés d'un milieu réfrigérant, par exemple de l'ammoniac liquide qui s'évapore.
Les tubes (généralement appelés le groupe "A" du Votator) sont munis de palettes rotativesinternes qui détachent la mince pellicule de matière réfrigérée de leurs parois. Après la réfrigération, le mélange, qui contient de petits cristaux de graisse, passe dans une chambre ou groupe "B" du Votator où la cristallisation de la graisse s'achève. Dans l'agencement pour exécuter le procédé complètement continu de fabrication et d'emballage de margarine, ce Votator constitue la machine de production de matière plastique fonctionnant continuellement., accouplée à une machine d'emballage fonctionnant par inter.mit- tence par un agencement du type décrit dans le brevet anglais n 590.935.
Il est désirable de pouvoir produire et emballer des blocs de graisses alimentaires aérées, par exemple de graisse aérée pour la cuisine, par un proeédé entièrement continu.Toute- fois, lorsqu'on Votator est accouplé par un agencement du type décrit dans le brevet anglais n 590.935 à une machine d'em- ballage fonctionnant par intermittence et que l'ensemble est utilisé pour réfrigérer et emballer des blocs de mélanges de matières grasses normalement utilisées pour préparer des
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graisses alimentaires aérées, ces melanges ayant été convenable- ment aérés pour obtenir la teneur désirée en gaz entraîna de la graisse obtenue, on obtient un produit qui ne possède pas l'aspect caractérisant normalement les graisses aérées pour la cuisine,
mais qui manaue d'uniformité et présente des traînées sombres.
Un but de la présente invention est de procurer un procédé continu de fabrication et d'emballage d'une graisse alimentaire aérée qui fournisse une graisse satisfaisante après formation des blocs et emballage par une machine d'emballage automatique, accouplée à la machine de production et travaillant sous une pression créée par la machine de production. Un autre but est de procurer un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Suivant la présente invention, dans un procédé continu de fabrication et d'emballage d'une graisse alimentaire aérée, on aère une graisse liquide à l'aide d'un gaz inoffensif, on ré- frigère un courant de la graisse aérée sous pression, on cristal- lise ce courant de graisse réfrigérée et on le fait passer directement sous pression dans une machine d'emballage automa- tique, la pression exercée sur la graisse réfrigérée étant sen- siblement plus élevée que celle à laquelle la graisse cristallisée est introduite dans la machine d'emballage et étant brusquement supprimée avant que la cristallisation soit achevée.
La pression qui s'exerce sur la graisse pendant la ré- frigération peut être telle que tout le gaz introduit soit prati- quement en solution pendant la réfrigération. La machine d'em- ballage doit être du type qui moule la graisse réfrigérée en blocs et emballe ces blocs. La pression sur la graisse réfrigérée doit être supprimée dans une mesure suffisante pour que le gaz introduit passe de l'état dissous à l'état entraîné et donne finalement un bloc de graisse d'un aspect uniforme sans traînées sombres, c'est-à-dire que l'aspect du bloc final,de graisse doit ressembler à celui d'un bloc de matières grasses alimen-
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taires aérées produit par les procédés habituels décrits plus haut.
De préférence, la pression exercée sur la graisse est supprimée presqu'immédiatement après la réfrigération.
Il est préférable d'agiter la graisse pendant la réfri- gération, par exemple en effectuant celle-ci dans le groupe "A" d'un Votator.
Les conditions nécessaires pour que les opérations précédentes soient satisfaisantes peuvent être obtenues en étranglant le courant de graisse après la réfrigération et avant que la cristallisation soit achevée. En général, la pression nécessaire du coté à haute pression de l'étranglement est d'au- tant plus grande que le degré d'avancement de la cristallisation avant l'étranglement est plus élevé si l'on veut obtenir un produit uniforme, aéré de façon satisfaisante. Il est essentiel que la pression appliquée au courant de produit du coté basse pression de l'étranglement soit modérée et ne dépasse de pré- férence pas 1,5 kg/c au-dessus de la pression atmosphérique.
La pression du cote haute pression de l'étranglement peut être entre 10 et 25 kg/cm2. Il faut prendre soin que cette pression, c'est-à-dire la pression pendant la réfrigération ne devienne pas trop basse. Dans ce cas, une partie du gaz dissous pourrait être entraînée* La pression du gaz entraîné pendant la réfrigé- ration entraîne une perte de réfrigération. Il est également emportant que la cristallisation du produit, à mesure que celui-ci avance sous pression modérée vers la machine d'emballage, puisse s'effectuer avec un minimum de travail mécanique.
A cette fin, on a trouvé avantageux de laisser se dilater le courant de produits dans un conduit de section transversale relativement grande, après son passage par l'étanglement et, dans le cas de certains mélanges de matières grass% de chauffer par l'exté- rieur le conduit à basse pression;.
Lorsque la cristallisation est pratiquement complète, le courant de graisse aérée cristallisée peut passer dans une
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machine d'emballage fonctionnant par intermittence, par.l'inter- médiaire de l'agencement décrit par exemple @dans le brevet anglais n 590.935, ce qui permet la mise en oeuvre d'un procédé entièrement continu de fabrication et d'emballage de graisses alimentaires aérées. Le dispositif à pression dans l'agencement du brevet anglais précité applique une pression supplémentaire . intermittente.
Si l'on utilise un dispositif à pression appli- quant une pression supplémentaire constante, il faut veiller à ce que la pression supplémentaire constante ne porte pas la pression totale de la graisse cristallisée au delà de la pression correspondant à la quantité désirée de gaz à l'état entraîna dans le bloc final de graisse. Pour cette raison, il est préfé- rable que la pression supplémentaire constante ne dépasse pas 1,5 kg/cm.
Le dispositif pour étrangler le courant de graisse peut être un orifice de dimensions appropriées placé dans le con- duit reliant un dispositif de- réfrigération dans lequel la graisse est réfrigérée à un dispositif de cristallisation où on laisse cristalliser la graisse réfrigérée.'
La présente invention procure également un agencement pour la mise en oeuvre du procédé précité, agencement qui com- prend un dispositif pour introduire un gaz inoffensif dans de la caisse liquide, un dispositif de réfrigération relié au premier dispositif pour réfrigérer un courant de graisse liquide .aérée, un dispositif de cristallisation dans lequel la graisse réfrigérée peut se cristalliser, une liaison entre le dispositif de réfrigération et le dispositif de cristallisation,
un étrangle- ment dans cette liaison et une machine d'emballage à fonctionne- ment intermittent pour mouler la graisse cristallisée en blocs et emballer ces blocs, une liaison entre la machine d'emballage et le dispositif de cristallisation et un dispositif à pression pour appliquer une pression supplémentaire à la matière se trou- vant dans la. liaison entre la machine d'emballage et le dispo-
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sitif de cristallisation et pouvant recevoir la matière sortant du dispositif de cristallisation pendant la période de fermeture de la machine,d'emballage.
Les dimensions de l'étranglement peuvent être r4glables.
Par exemple, l'étranglement peut être un orifice de dimensions réglables, de préférence muni d'un robinet-vanne situé dans le conduit reliant le dispositif de réfrigération au dispositif de cristallisation. Toute variation des conditions de traitement qui pourrait donner un produit présentant des trainées peut être immédiatement équilibrée par un réglage approprié des dimensions de l'orifice.
..De préférence, le dispositifde cristallisation qui enferme la graisse cristallisée est muni d'un dispositif de chauffage externe, par exemple une chemise à eau chaude, qui facilite le maintien d'une basse pression propre à retenir le gaz à l'état entraîné après passage par l'étranglement. La liaison entre le dispositif de cristallisation et la machine d'emballage peut être également munie d'un dispositif de chauf- fage extérfeuro
Le dispositif de réfrigération est de préférence constitué par le groupe "A" d'un Votator et le dispositif de cristallisation est de préférence un conduit semblable au groupe "B" d'un Votator, normalement utilisé dans la fabrication de la margarine.
L'invention sera illustrée ci-après par le dessin schématique annexé montrant un appareil complet suivant une forme de l'invention pour le traitement continu de graisses alimentaires aérées.
Dans le dessin, un récipient 1 contenant de la graisse liquide, entouré d'une chemise 22 et muni d'un agitateur 23 est relié par un conduit 2 par une vanne 3 à une pompe centrifuge 4 dont le conduit de sortie 24 est commandé par une vanne 5 et se termine par une soupape 1 flotteur 7 dans un réservoir à niveau
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constant 6. La conduite do sortie 8 du réservoir 6 est commande par la vanne 10 et relie le réservoir à une pompe positive 11 entraînée de façon réglable par un dispositif approprié. La pompe centrifuge 4 a une plus grande capacit4 que la pompe positive 11 qui régit la vitesse de traitement dans l'appareil, de façon qu'un niveau constant de graisse soit maintenu dans le réservoir 6.
Le conduit 8 a la forme d'un U renversé sur une partie de sa longueur, les branches verticales du U s'élevant au-dessus du niveau réglé de graisse liquide dans le réservoir 6. Grâce à cet agencement, une pression inférieure à la pression atmosphérique règne dans les branches du U renversé à toute hauteur verticale supérieure au niveau de la graisse dans le réservoir 6. Au point de plus basse pression, point A, une soupape à pointeau 9 d'un alésage de 0,6 cm est en communication avec l'atmosphère. Le réglage de la soupape 9 permet à l'air de passer de la pression atmosphérique à la pression inférieure à la pression atmosphérique à laquelle la graisse s'écoule par le conduit 8.
Une répartition maximum d'air dans la graisse est obtenue en plaçant un tuyau d'un diamètre intérieur de 0,3 cm du coté graisse de la soupape à pointeau 9, ce tuyau 25 s'éten- dant à mi-distance du centre de l'alésage de la branche horizon- tale du "U". Une hauteur verticale appropriée pour le tube en "U" renversé est 20 à 25 cm au-dessus du niveau de graisse dans le réservoir 6 et toute augmentation de cette hauteur augmente la sensibilité du réglage de la soupape à pointeau.
Lorsqu'on utilise un gaz d'aération inoffensif entre que l'air, la soupape 9 peut être reliée à une sourcede gaz à pression constante, de construction standard, non représentée, et le débit du gaz peut être réglé. Le volme d'air ou d'autres gaz d'aération utilisé peut être mesuré par un débit@ètre Appropria non représenté, intercalé immédiatement avant: la soupape à pointeau 9.
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La conduite de sortie 12 de la pompe 11 aboutit au dispositif de réfrigération et cette conduite est munie d'un manomètre 26 et d'une soupape de sûreté 27. Le dispositif de réfrigération peut être constitua par, les tubes 13 et 13' reliés par le conduit 28 et formant le groupe "A" d'un Votator. Les tubes 13 et 13' sont enfermas ans des chemises 29 et 29' respectivement, contenant un agent de réfrigération et équipés de palettes d'agitation et de raclage 30 et 30' attachées à des arbres rotatifs 31 et 31' respectivement, ces arbres étant reliés à des roues 32 et 32' entraînées par une source d'énergie non représentée.
La conduite de sortie 33 du tube 13' porte une vanne 14 réglant la pression et relie le tube 13' à la chambre de cristallisation 18. Cette chambre a une section transversale relativement importante pour permettre la dilatation du produit après son étranglement par la vanne 14. Elle a une , longueur appropriée pour que la cristallisation du produit soit pratiquement complète lorsque celui-ci atteint la machine d'emballage 20. La chambre 18 est analogue au groupe "B" d'un Votator utilisé normalement pour la fabrication de la margarine et est entourée d'une chaise 15 avec des conduits - d'entrée et de sortie 16 et 17 respectivement, pour de l'eau chaude.
La- chambra 18 est reliée par un agencement approprie de brides 3,4 et \directement à un agencement d'accouplement 19, décrit par temple dans le brevet anglais n 590. 935. La chemise 15., entourant le dispositif de cristallisation 18 N'étend jusqu'à inclure l'agencement d'accouplement 19. Ce der- nier est directement relié à une machine d'emballage à fonction@ @ nement intermittent 20 de la façon décrite dans le brevet an- p,lais n 590.835. Un transporteur 21 est prévu pour enlever les paquets emballés et les entraîner à l' écart de la machine.
@
Le fonctionnement de l'ensemble est le suivant
Un mélange approprié de matières grasses liquides à une température d'environ 45 C passe du récipient 1 et via
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la pompe 4 dans le réservoir à niveau constant 6 par les con- duits 2 et 24 et les vannes 3 et 5. La graisse liquide est pompée dans le réservoir 6 dans le conduit 8 à la vitesse dtsire par la pompe 11. Une quantité mesur6e d'air est aspirée ,de l'atmosphère par la soupape à pointeau 9 et le tuyau 25 dans le courant de matières grasses dans le conduit 8. De la pompe, le mélange de matières grasses passe par le conduit 12 dans les tubes 13 et 13' ou il est refroidi.
La conduite de sortie 33 du tube 13' a approximativement 76 cm de longueur et un diamètre intérieur de 2,25 cm à l'extrémité à laquelle est montée le robinet vanne 14. Depuis l'ofifice créé par le robinet-vanne, le produit se dilate dans la chanbre de cristallisation 18, munie d'une chemise de chauffage 15.
L'orifice formé par le robinet-vanne 14 crée une différence de pression d'un côté à l'autre, différence qui peut être modi- fiée par un réglage des dimensions de l'orifice. Le maintien d'une basse pression et la suppression de tout travail mécanique inutile sont favorisés en augmentant la section transversale de la chambre 18 après l'orifice 14 et si nécessaire, en chauffant la chambre 18 et la liaison 19 par l'extérieur au moyen d'eau chaude s'écoulant dans la chemise 15. Lorsque la cristallisa- tion est pratiquement achevée dans la chambre 18, la matière cristallisée passe dans la liaison 19, puis dans la machine d'emballage 20. La liaison 19 et la machine d'emballage 20 fonctionnent comme décrit dans le brevet anglais n 590.935 et les paquets emballés sont écartés de la machine 20 par le transpor- teur 21.
A titre d'exemple de l'invention, on a appliqué le procédé décrit ci-dessus à un mélange de matières grasses conte- nant 40% d'huile de coprah,. 30% de graisse de boeuf durcie et
30% d'huile de graines de coton. Le tableau I ci-dessous donne les conditions de travail dans le cas de quatre essais avec ce mélange de corps gras; dans les quatre essais, on obtient une graisse alimentaire aérée de façon satisfaisante et emballée.
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TABLEAU 1
EMI11.1
<tb> Essai <SEP> n <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4
<tb> Température <SEP> du <SEP> mélange
<tb>
EMI11.2
de matières grlqnses (-0) 46 43 42/5 42
EMI11.3
<tb> Pression <SEP> dans <SEP> le <SEP> tubes
<tb>
EMI11.4
13 et 13' (kg/cm-) 11-12 T:2,5-14,0 17, 5-19, 5 21-22
EMI11.5
<tb> Température <SEP> du <SEP> produit
<tb> sortant <SEP> du <SEP> tube <SEP> 13'
<tb> ( C) <SEP> 17,8 <SEP> 17,2 <SEP> 16,7 <SEP> 16
<tb>
<tb> Pression <SEP> dans <SEP> la <SEP> cham-
<tb>
EMI11.6
bre 18 (k/!,/cm2) 0,35-o,'7D 0-0,35 0,35-0,85 0,35-1,05
EMI11.7
<tb> Teneur <SEP> en <SEP> air <SEP> entrainé
<tb>
EMI11.8
(voiunie/vo1uale) du pro- duit final 11 8f 10,5% 9,4'1
EMI11.9
<tb> Pression <SEP> d'air <SEP> sur <SEP> le
<tb> piston <SEP> du'dispositif
<tb> de <SEP> liaison <SEP> 19 <SEP> (kg/cm2) <SEP> 1,4 <SEP> 1,4 <SEP> 1,4 <SEP> 1,
4
<tb>
<tb> Température <SEP> de <SEP> l'eau
<tb> passant <SEP> dans <SEP> la <SEP> chemisa
<tb> 15 <SEP> ( C) <SEP> 37 <SEP> 37 <SEP> 37 <SEP> 37
<tb>
Des mélanges de matières grasses qui se figent rapidement facilitent le traitement, mais des variations de la composition du mélange peuvent être compensées en modifiant les conditions de réfrigération dans les tubes 13 et 13' et en faisant varier de façon correspondante la différence de pression au niveau de la vanne 14.
En général, avec des mélanges qui se figent lentement, il est nécessaire d'utiliser une température plus. basse que dans le tableau 1 pour le produit sortant de'! tubes de réfrigératitos et il y a lieu de régler en conséquent le robinet-vanne pour augmenter la différence de pression et assurer ainsi la dilatation désirée du produit à cette tem- pérature plus 'basse. La longueur de la chambre 18 peut être modifiée pour faire varier la période de figeage suivant le point de figeage du produit et pour assurer que la cristallisa- tion soit pratiquement complets lorsque le produit atteint IL machine d'emballage 20.
Le procédé de la présente invention peut être combiné au procédé de la demande de brevet déposée ce jour au nom
EMI11.10
.de la demanderesse pour "Perfectionnentents à la fabrica.tJlaft
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de graisses alimentaires pour obtenir un bloc aéré de graisses alimentaires d'aspect et de texture satisfaisants , non cassant.
REVENDICATIONS.
1.- Proche continu de fabrication et d'emballage d'une graisse alimentaire aéré caractérise, en ce qu'on aère de la graisse liquide à l'aide d'un gaz inoffensif, on réfrigère un courant de la graisse aérée sous pression, on cristallise le courant de graisse réfrigérée et on le fait passer sous pression dans une machine d'emballage automatique, la pression qui s'exerce sur la graisse réfrigérée étant sensiblement supérieure à celle sous laquelle la graisse cristallisée est introduite dans la machine d'emballage et étant brusquement supprimée avant que la cristallisation soit achevée.