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BREVET D'INVENTION "Procédé de traitement de produits alimentaires pour
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-a-nfmaiix4l-
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La présente invention concerne d'une façon générale le traitement de grains de divers types pour faciliter le trai- tement en vue de les transformer en produits 'alimentaires pour animaux et elle s'applique, en particulier, à la préparation de produits alimentaires dans les domaines de l'élevage des bes- tiaux et de l'industrie laitière.
L'invention. s'applique également au traitement de fourrages pour- améliorer la matière, afin de surmonter- certains inconvénients existant autériseuremetn dans leur péparticn, et pour améliorer les caractéristiques de -mise sous forae de cubes de la matière.
Plus particulièrement, la présente invention concerne la production de grains roulés ou écrasés pour l'industrie de production d'aliments pour animaux, principalement dans les do- maines de l'élevage des bestiaux et de 1'iundustrie laitière, et le traitement de fourrages, de cubes et de pastilles de foin. @ @ Dans'l'industrie de production d'aliments pour animaux.. il est courant de rouler ou d'écraser partiellement des grains, comme de l'orge, de-l'avoine, du maïs, du blé, du mil et-autres céréales, avant de les incorporer dans la composition alimentaire.
La principale raison de ce roulage ou écrasement partiel est d'améliorer l'utilisation des substances nutritives de l'endos- perme ou des coeurs amilifères des .grains. De préférence, ce roulage ou écrasement partiel doit produire une paillette très mince présentant une coherence-et une dureté susceptibles de lui permettre de résister à la manipulation et de fournir en ou- tre une faible densité apparente, afin d'obtenir la quantité maximale de substance nutritive à partir des crains, lorsqu'ils sont soumis au processus de digestion des animaux, en particu- lier chez les ruminants, comme les bovins et les moutons.
Il a été difficile jusqu'ici de préparer des produits alim,entaires pour animaux à partir de divers types de grains, comme indiqué plus haut.. lorsqu' on roule ou écrase partiellemetn les grains, en essayant de former une paillette aussi mince que possible, en ce sens que les grains ont tendance à devenir pul- vérulents lorsqu'ils sont roulés. Ceci est vrai en particulier pour les grains durs... comme par exemple le mil et l'orge dure.
On a essayé de surmonter ces difficultés et de résou- dre ces preblèmes et d'obtenir un produit alimentaire ayant de meileures caractéristiques nutritives et un plus grand attrait
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pour les animaux, en cuisant les grains dans des conditions de températures et de pressions élevées pendant de longues pério-
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des de temps. Plusieurs nouveaux types dtap¯rarei3s de cuisson sous pression de nature appropriée existent depuis peu de temps et sont capables de préparer des grains en vue des opérations de roulage.
Cependant,, l'acquisition initiale, l'installation et le fonctionnement d'un tel appareil impliquent des frais con- sidérables et assurent parfois des taux de production défavora- bles
Les- prussiens élevées utilisées dans ces procédés an- térieurs, conjointement aux températures élevées, étaient ne;ces-
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saires pour obtenir une pénétration de l'hamidité dans l'endos- perme= 11 était nécessaire d'utiliser une température élevée peur-obtenir l'avantage d'une action chimique, afin d'accélérer
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la gélifîcation de l'a!!1idon et d'obtenir une ductilité #ùs grains et une-cohérence des paillettes.
Toutefois, ces procédés n'ont pas donné satisfaction pour atteindre les buts
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finals voulus. --=K@------.¯.,¯, ¯=¯ ¯ Par conséquente la présente invention a notaIJ1i!le1l-t- pour- but de fournir un procédé et un agent de cO!1ditic..."1I1e1l);:nt desti- nés à traiter préalablement les grains, de façon à permettre de produire une paillette très mince dans un cuiseur à vapeur nor-' mal, sans utiliser des pressions élevées=
Dans la sise en oeuvre de l'invention, les grains à traiter sont traités préalablement par un agent de conditionne- ment liquide qui est dilué et est applique, par exemple par pul vérisaation, sur les grains dans une solution liquide,
après quoi
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les rains préQiab2erent traités peuvent être soumis à unI'! cuis- son sous 3effet de la chaleur, sous la forme de -vapeur d'eau,
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ou traités préalable aent à froid, sans application de chaleur, et ensuite roulés dans u appareil de roulage classique, pour produire ainsi des paillettes plus plates et plus cohérentes, exemptes de poudre et ayant de meilleures caractéristiques de digestibilité.
En mettant en oeuvre la présente invention, on a trou- vé que l'on peut obtenir les caractéristiques voulues de mise en
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forme de paillettes, de minceur et de meilleure digestibilfté., à la fois d'une façon pratique et raisonnable, en traitant gréala- ¯ - blenent les grains, de façon à modifier l'enveloppe et ltendo- sperme, à la fois du point de vue physique et chimique, par 1'ad-
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dation de solutions jacideja Cal2i:enant: un 1 l7'()!':nH'()ne"tE! J :P8=I! exemple le lignosulfonate d'ammonium,---de sodium et/ou de calcium, qui ont la-propriété de-réduire la tension superficielle.
On a également trouvé, en procédant à des essais-, que
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l'action des sulfonates peut ttre encore améliorée En.. aj autant diverses quantités dta1Jtyl-aryl-su1:fonates, de-produits de eon densation d'oxyde d'éthylène et de combinaisons de ces derniers, ainsi que des acides, comme les -acides phosphariqu;, chloritydri# que., sulfurique, citrique, acétique, butyrique et autres acides
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appropriés comprenant les acides lémab4que, gluconique, lac- tique, propionique ou des combinaisons de ceux-ci. On a trouvé que l'acide phosphorique est tres-ewantageux, en ce sens qu'il fournit lui-même le phosphore nécessaire aux aliments et est
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disponible-à un prix raisonnable. Si l'on utilise l'acide pro- pionique, il aide à empêcher le développement de la moisissure.
Toutefois, les divers autres acides peuvent être utilisés dans le cadre de l'invention.
Si-- on le désire, la solution peut contenir de faibles pourcentages d'anis comme arôme, qui confère un arôme agréable attirant les-animaux et qui aide également à dissimuler des odeurs désagréables et assure une odeur agréable plus uniforme.
Des compositions préférées, destinées au traitement préalable des grains, peuvent comprendre une combinaison des .¯ matières suivantes,-les pourcentages étant exprimés en poids, et qui seront désignées ci-après par "agents de modification des grains".
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lignosulfonate d'ammonium 25% 25,0% 25, 35,0% 50,0% 10,9Si-, Acide -phosphorique à 75 % (liquide 10 10,0 jO,.-O 15,0- 20,-0 . 4.pO "Santoaersa 1n 2,0 "Triton DN-65" (liquide) 0,8 1,2 1,5 Os3 Eau 65 63.0 64.2 48 8 28.5 85.7
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<tb> 100 <SEP> 100,0 <SEP> 100,0 <SEP> 100,0 <SEP> 100,0 <SEP> 100,0
<tb>
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Si pn le désire, on ajoeite de liants à raison de 25 à 1 %i Un lignosulfonate d'aostonium satisfaisant est fabriqué par Crown Zellerback Cors, Un acide phosphorique satisfaisant à 75 le qualité alisentaire est fabrique par F-.t-C Corp. 1,6 "San- tomerse 1B** est un a1k3.1-àr;Jl-snlfonab;
de sodium fabriwaé paar Monsanto Co- et le "Triton DN 65+ est un alcool à chaîne oroite
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éthylé modifié fabrique par Rohm & Ba4a Co. On pourrait uti- liser d'autres surfactifs ou agents de mouillage dans la composition de l'agent de modification des grains. Par exemple, on
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pourrait utiliser le "Triton X-l14", un octyl-phénoxy-polyéthoxy- éthanol, et-3--"r3ton- ?0", un oe--,1-piénoy-ét3ol, qui sont fabriqués tous deux px Room & Haas Go. Egalesent le flfla3;so-ft F-9g" ' un a3I-ary3-sulfonate de stiaium, e "Calsoft LAS-99", un acide dodécylbenzène-sulfonique-, fabriques
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tous deux par Pilot Gievaica3. Co., sont considérés comme étant utiles dans la mise en oeuvre de l'invention.
Bien qu"' on puisse utiliser les mnposît3nns ci-dessum dans la mise en oeuvre de l'invention, on ne désire pas limiter les- proportions indiquées des produits chimiques aux pourcenta- ges mentionnés, étant donné que la concentration ainsi quelles combinaisons peuvent varier d'une façcn considérable dans les limites définies et qu'on peut obtenir de bons résultats en ré-
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glant les quantités et les taux. Evidemmant, la quantité de la solution de traitement utilisée doit être supérieure- si 1'oi a
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recours à ¯une solution pl;;.s-aible ;¯ par ailleurs, Il action -est plus lente ou n'est pas aussi efficace.
-Une composition préférée peut comprendre une combinai- son des matières suivantes, en poids, composition qui est uti-
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lisée dans les exemples suivants : ---- - -----
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25 % de lignosulfonate d'ammonium 1Q d'acide phosphorique à 75 % 2 % de "8antoerse 'tub"
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<tb> 63% <SEP> d'eau
<tb>
Exemple1
L'agent de modification des grains sus-mentionné,, @
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lorsqu'il est mélangé avec de Peau à raison de 142 g pour i62 2itres-ûeau (solution à 2,c- 7;
) et lorsqu'il est mélangé avec de 1-1-orge sèche à raison de 75 litres par tonne et lorsqu'il est, - ¯préalablement chauffé-par injection de capezr--dea3x entre z et 04 C, assure une dÏ!!!b.ution -de la consommation d'énergie par les rouleaux é¯crasant les grains lâtenviron 9 j6, toutes les condi- tions de roulage étant par ailleurs inchangees-pour une produc- tion normale. La réduction de la consommation d'énergie est une
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indication de la modificat:ion de la nature des grains traités par leagent de sodificaticn. On obtient également une paillette plus plate et plus cohérente.
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Exemple 2.
Lorsqu'on écrase des grains normaux forge) avec un faible écartement des roseaux, on obtient une consommation
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d'énergie du. moteur des rouleaux de 42 amp'eres. ' addit.on de T'agent de modification des grains réduit la charge jusqu'à une moyenne de 33 ampères et les paillettes sont plus minces, légè- rement glacées, de plus faible densité et l'enveloppe a tendance
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à se séparer de 1-tênc-cosperme- pour -laisser une paillette-plate adhérente (non pulvérulente, comme avec les grains non traités).
Exemple 3
On traite préalablement des grains de il à froid et les conserve pendant vingt-quatre heures, et on les traite aus-
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si préalabler#n- en les soumettant à des opérations de roulage ou d'écrasement normales, immédiatement après le chauffage, et on obtient d'excellentes paillettes qui ne peuvent pas être ob- tenues avec des grains non traités.
Exemple 4.
On a traité l'eau utilisée pour enduire de la luzer- ne par pulvérisation- -pour une mise en forme de cubes avec de 0,33 à 1% de l'agent de modification des grains, et on a ob- tenu de meilleurs cubes et une 'plus grande production.
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Un p2't3Gédé-tp?qtà±.' de traitement des grains suivant ¯ l'invention et qui sfest avéré très efficace pour fournir les caractéristiques de mise en :forme. de paillettes"et-une gélifi- cation de l'amidon, une ductilité -des grains et -une- cohérence des paillettes plus rapides, consiste à appliquer une solution
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de traitement suivant la composition ci-dessa---,à raism de 1,42 litre de la souutin de traitement diulée dans 45,4 à 56,8li- tres d'eau par tonne de grains. Après l'application, on fait cuire Ies grains ainsi traités à une température comprise en- tre 99 et 103 C pendant cinq à quinze minutes. On a constaté que la-durée de cuisson optimale est de l'ordre de huit minutes.
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Après la cuisson, on écrase les grai.ns1 aités dans un broyeur à rouleaux classique, l'écartenent des ronleann étant réglé de -- façon à obtenir Pépaisseur voulue des paillettes. On pense que la dureté ou cohérence des paillettes leur permettant de résister à la-manipulation est due théoriquement au soudage superfi-
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ciel des particules d'amidon. On doit noter--qü'on -utfiise--dans ce procédé un cuiseur à vapeur classique sans pression élevée.
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On peut appliquer la solution de traitement ou 1'a- gent de modification aux crains par pulvérisation dans la pro- portion voulue pendant que les grains sont dans un transporteur à vis et on peut les mélanger et les conserver pendant une pé- riode de temps voulue, avant l'écrasement ou on peut les traiter de nouveau en les mélangeant juste avant le roulage ou écrase- ment à chaud ou à froid. On peut aussi mélanger la solution avec les grains en utilisant des injecteurs de vapeur d-t-eau et d'eau ou des pompes avant la cuisson ou. le pré-chauffage en vue de 1'é-
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crasement.
La solution de traitement peut être appliquée par pul- vérisation ou elle peut être mélangée avec un fourrage sec, com- me du foin ou de la luzerne, avant le découpage ou le déchique- tage, pour favoriser la nutrition et réduire.- la- formation de poussière et les pertes sous forme de fines.
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Le procédé d'application et-le lieu d-!Application aux ¯grains varient naturellement en fonction du broyeur particulier et de 3'opération à laquelle l'invention est appliquée.,
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Bien que les réactions physiques et chimiquesL-préci# ses qui résultent de l'utilisation du présent liquide de trai- tement ne soient pas très bien connues, leur nature peut être déterminée théoriquement, en fonction des résultats obtenus. Le trai-
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tement des grains de nature asilifere par une solution acide à des températures élevées peut être considéré comme transformant partiellement l'amidon cru en dextrine, comme indiqué par l' as- pect gélatineux des paillettes chaudes qui refroidissent pour former une surface cohérente lisse.
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Les salfonatesproàuisent -une faible tension superficielle et améliorent l'absorption de l'buwiàité. Te sulfonate et l'acide ont un effet dissolvant sur les composants de l'en- veloppe cellulosique. La teneur en acide aido à rendre le phyta,--- te de sodium des grains plus facilement, disponible pour sa con-
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somxation par un avisai, lorsqu'il matage des grains prélabletoent traités suivant l'invention et ensuite écrasés. La combinaison --des matières permet une meilleure pénétration duTfluide (fans -la cellulose des enveloppes des grains et dans- 1.' endoperme..
1at;urel1e-ment l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et est susceptible de recevoir diverses veamentes rentrant dans le cadre et ltesprit de l'invention.
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PATENT OF INVENTION "Process for the treatment of food products for
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The present invention relates generally to the processing of grains of various types to facilitate processing to convert them into animal feed products and is particularly applicable to the preparation of food products in animal feed. fields of livestock breeding and the dairy industry.
The invention. also applies to the treatment of fodder to improve the material, in order to overcome certain drawbacks existing autériseuremetn in their péparticn, and to improve the characteristics of -making cubes of the material.
More particularly, the present invention relates to the production of rolled or crushed grains for the animal feed production industry, mainly in the fields of cattle breeding and dairy industry, and the processing of fodder. , cubes and pellets of hay. @ @ In the animal feed production industry .. it is common to roll or partially crush grains, such as barley, oats, corn, wheat, millet and - other cereals, before incorporating them into the food composition.
The main reason for this partial rolling or crushing is to improve the nutrient utilization of the endosperm or amiliferous hearts of the grains. Preferably, this partial rolling or crushing should produce a very thin flake having a consistency and a hardness capable of enabling it to withstand handling and, in addition, to provide a low bulk density, in order to obtain the maximum quantity of. nutrient from fears, when subjected to the digestive process of animals, especially in ruminants, such as cattle and sheep.
It has heretofore been difficult to prepare animal feed products from various types of grains, as indicated above .. when partially rolling or crushing the grains, trying to form as thin a flake as possible. , in that the beans tend to become pulverulent when rolled. This is especially true for hard grains ... such as millet and hard barley.
Attempts have been made to overcome these difficulties and to solve these problems and to obtain a food product with better nutritional characteristics and greater appeal.
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for animals, by cooking the grains under conditions of high temperature and pressure for long periods
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of time. Several new types of pressure cooking devices of suitable nature have been around for a short time and are capable of preparing grains for rolling operations.
However, the initial acquisition, installation and operation of such an apparatus involves considerable expense and sometimes results in unfavorable production rates.
The high Prussians used in these earlier processes, together with the high temperatures, were not; these-
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In order to obtain a penetration of moisture in the endosperm = 11 it was necessary to use a high temperature to obtain the advantage of chemical action, in order to accelerate
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gelation of the starch and obtaining grain ductility and flake consistency.
However, these methods have not been satisfactory in achieving the goals.
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desired final. - = K @ ------. ¯., ¯, ¯ = ¯ ¯ Therefore the present invention has been intended to provide a method and an agent of cO! 1ditic ... "1I1e1l) ;: nt intended to pre-treat the grains, so as to make it possible to produce a very thin flake in a normal steamer, without using high pressures =
In the implementation of the invention, the grains to be treated are treated beforehand with a liquid conditioning agent which is diluted and is applied, for example by spraying, to the grains in a liquid solution,
after what
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treated preQiab2erent rains can be submitted to unI '! cooking under the effect of heat, in the form of water vapor,
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or pre-treated cold, without the application of heat, and then rolled in a conventional rolling apparatus, thereby producing flatter and more cohesive flakes, free of powder and having better digestibility characteristics.
By practicing the present invention, it has been found that the desired performance characteristics can be obtained.
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flakes form, thinness and better digestibility., both in a practical and reasonable way, by treating gréala- ¯ - blenent the grains, so as to modify the envelope and the tendo-sperm, both from the point from a physical and chemical point of view, by the
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dation of solutions jacideja Cal2i: enant: un 1 l7 '()!': nH '() ne "tE! J: P8 = I! example ammonium lignosulphonate, --- sodium and / or calcium, which have the property of reducing surface tension.
It has also been found, by carrying out tests, that
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the action of sulfonates can be further improved by adding various amounts of tahyl-aryl-sulfonates, ethylene oxide build-up products and combinations thereof, as well as acids, such as -phosphatic acids, chloritydri # c., sulfuric, citric, acetic, butyric and other acids
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Suitable compounds including lemab4que, gluconic, lactic, propionic acids or combinations thereof. Phosphoric acid has been found to be very beneficial, in that it itself provides the phosphorus necessary for food and is
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available - at a reasonable price. If propionic acid is used, it helps to prevent mold growth.
However, the various other acids can be used within the scope of the invention.
If desired, the solution may contain low percentages of anise as a flavor, which imparts a pleasant aroma which is attractive to animals and which also helps to disguise unpleasant odors and ensures a more uniform pleasant odor.
Preferred compositions, intended for the pretreatment of grains, may comprise a combination of the following materials, the percentages being expressed by weight, and which will be referred to hereinafter as "grain modifiers".
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Ammonium lignosulfonate 25% 25.0% 25.35.0% 50.0% 10.9Si-, 75% phosphoric acid (liquid 10 10.0 jO, .- O 15.0- 20, -0 . 4.pO "Santoaersa 1n 2.0" Triton DN-65 "(liquid) 0.8 1.2 1.5 Os3 Water 65 63.0 64.2 48 8 28.5 85.7
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<tb> 100 <SEP> 100.0 <SEP> 100.0 <SEP> 100.0 <SEP> 100.0 <SEP> 100.0
<tb>
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If desired, 25 to 1% binders are added. Satisfactory aostonium lignosulfonate is made by Crown Zellerback Cors. Phosphoric acid of 75% fly grade is made by F-.t-C Corp. 1.6 "San- tomerse 1B ** is a1k3.1-ar; Jl-snlfonab;
of sodium fabriwaé paar Monsanto Co- and "Triton DN 65+ is an oroite chain alcohol
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modified ethylated manufactured by Rohm & Ba4a Co. Other surfactants or wetting agents could be used in the composition of the grain modifying agent. For example, we
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could use "Triton X-114", an octyl-phenoxy-polyethoxy-ethanol, and-3 - "r3ton-? 0", an oe -, 1-piénoy-et3ol, both of which are made by px Room & Haas Go. Equals flfla3; so-ft F-9g "'a stiaium a3I-ary3-sulfonate, and" Calsoft LAS-99 ", a dodecylbenzene sulfonic acid, manufactures
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both by Pilot Gievaica3. Co., are believed to be useful in practicing the invention.
Although the above terms may be used in the practice of the invention, it is not desired to limit the stated proportions of chemicals to the stated percentages, since the concentration as well as which combinations may vary. considerably within the limits defined and that good results can be obtained by
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slipping quantities and rates. Obviously, the amount of the treatment solution used must be greater - if the oil is
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using ¯a pl ;;. s-aible solution; ¯ on the other hand, It -is slower or not as efficient.
A preferred composition may comprise a combination of the following materials, by weight, which composition is useful.
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read in the following examples: ---- - -----
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25% ammonium lignosulfonate 1Q 75% phosphoric acid 2% "8antoerse 'tub"
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<tb> 63% <SEP> water
<tb>
Example1
The aforementioned grain modifying agent ,, @
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when mixed with Water at 142 g per 162 liters of water (2, tsp-7 solution;
) and when mixed with 1-1-dry barley at the rate of 75 liters per tonne and when it is - ¯ previously heated by injection of capezr - dea3x between z and 04 C, provides dÏ! !! b.ution -of the energy consumption by the rollers crushing the grains at about 9 to 6, all the rolling conditions being otherwise unchanged-for normal production. Reducing energy consumption is a
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indication of the modification: ion of the nature of the grains treated with leagent de sodificaticn. A flatter and more consistent spangle is also obtained.
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Example 2.
When crushing normal forge grains) with a small reed spacing, we obtain a consumption
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of energy. 42 amp roll motor. The addition of the grain modifying agent reduces the load to an average of 33 amps and the flakes are thinner, slightly icy, of lower density and the shell tends to
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to separate from 1-tênc-cosperme- to -leave an adherent flat-straw (not pulverulent, as with untreated grains).
Example 3
Grains are pre-treated cold and stored for twenty-four hours, and they are further processed.
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If prearranged # n- by subjecting them to normal rolling or crushing operations immediately after heating, excellent flakes are obtained which cannot be obtained with untreated grains.
Example 4.
The water used to coat the luzerne was treated by spraying to cube-forming with 0.33 to 1% of the grain modifying agent, and better results were obtained. cubes and 'greater production.
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A p2't3Gédé-tp? Qtà ±. ' of grain processing according to the invention and which has been found to be very effective in providing the shaping characteristics. of flakes "and -gelling of starch, ductility -grain and -a- consistency of flakes faster, is to apply a solution
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of treatment according to the above composition, to reason of 1.42 liters of the powdered treatment in 45.4 to 56.8 liters of water per ton of grain. After application, the grains thus treated are cooked at a temperature between 99 and 103 ° C for five to fifteen minutes. It has been found that the optimum cooking time is of the order of eight minutes.
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After cooking, the grains are crushed in a conventional roller mill, the spacing of the ronleann being adjusted so as to obtain the desired thickness of the flakes. It is believed that the hardness or consistency of the flakes allowing them to withstand handling is theoretically due to surface welding.
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starch particle sky. It should be noted - qü'on -utfiise - in this process a conventional steamer without high pressure.
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The treating solution or modifying agent can be applied by spraying in the desired proportion while the grains are in a screw conveyor and can be mixed and stored for a period of time. required before crushing or they can be treated again by mixing them just before rolling or crushing hot or cold. The solution can also be mixed with the grains using water and steam injectors or pumps before cooking or. preheating for the
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crushing.
The treatment solution can be applied by spraying or it can be mixed with a dry forage, such as hay or alfalfa, before cutting or shredding, to promote nutrition and reduce. dust formation and losses in the form of fines.
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The method of application and the location of application to the grains will naturally vary depending on the particular grinder and the operation to which the invention is applied.
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Although the precise physical and chemical reactions which result from the use of the present treatment liquid are not very well known, their nature can be determined theoretically, depending on the results obtained. The trai-
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The removal of silicate grains by acidic solution at elevated temperatures can be considered to partially convert the raw starch to dextrin, as indicated by the gelatinous appearance of the hot flakes which cool to form a smooth coherent surface.
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Salfonates provide low surface tension and improve water absorption. The sulfonate and the acid have a dissolving effect on the components of the cellulosic envelope. The acid content helps to make the sodium phyta, --- te of the grains more readily available for its con-
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somxation by an Avisai, when matting the grains prelabletoent treated according to the invention and then crushed. The combination of materials allows a better penetration of the fluid (fans -the cellulose of the husks of the grains and in the endoperme.
1at; urel1e-ment the invention is not limited to the embodiments described and is capable of receiving various veamentes falling within the scope and spirit of the invention.