Procédé et appareil pour la fabrication de produits au chocolat. La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication de produits au choco lat à partir de matières premières compre nant au moins des fèves de cacaco et du sucre, et à un appareil pour exécuter ce procédé.
Le procédé clé fabrication de produits au chocolat suivant l'invention est caractérisé en ce qu'on pulvérise en une seule opération con tinue au moins le sucre, de manière à le ré duire en particules .de faibles dimensions, et on amène sans autre broyage le produit sec pulvérisé obtenu, mélangé à de l'air, dans une masse, sous forme liquide, d'au moins une autre matière première, masse à laquelle ledit produit s'incorpore, l'air susdit ayant pour effet d'oxyder les tanins provenant des fèves de cacao.
Deux formes d'exécutio:n de l'appareil pour l'exécution dudit procédé sont décrites ci-après, à titre d'exemple, mais il va. de soi que l'invention pourrait être réalisée à l'aide d'autres appareils.
Dans le dessin annexé: Fig. 1 est une vue schématique de la pre mière forme -d'exécution de l'appareil.
Fig. 2 est une vue schématique de la se conde forme d'exécution, et fig. 3 est. une vue partielle en perspective, montrant des dispositions spéciales pour assu rer une distribution d'air froid conditionné à l'appareil représenté à la fi-. 2.
L'appareil représenté schématiquement à la fig. 1 comprend un pulvérisateur 10 de type classique à marteaux sans écran, carac- térisé principalement par son aptitude à pro duire -des poudres très fines, c'est-à-dire dont les dimensions des particules sont de un à 25 microns.
Pendant. le fonctionnement du pulvérisa teur 10, la matière broyée dans la chambre de pulvérisation est projetée, par la force cen trifuge, d'une ;série annulaire de marteaux rotatifs, articulés individuellement, dans un courant d'air engendré par un ventilateur intérieur, ce courant circulant dans la direc tion voulue pour expulser les particules dans un conduit de décharge. La. force centrifuge plus :grande des particules les plus grosses s'oppose à l'entraînement par l'air qui tend à les expulser de la. chambre, et les ramène dans le champ de la percussion des marteaux.
Toutefois, l'action d'entra.înement de l'air soir les particules phis petites surmonte la force centrifuge de ces dernières et les chasse de la chambre. Le point: d'équilibre entre ces deux forces opposées et, par conséquent, le contrôle des dimensions maxima des parti cules pulvérisées évacuées sont facilement ajustés par le réglage de la vitesse du cou rant d'air.
Les éléments constructifs du pul vérisateur 10, tels que fle rotor, les bagues de dispersion, les bagues du séparateur et les ventilateurs sont bien connus et n'ont, par conséquent, pas été représentés en détail.
Les matières sèches, c'est-à-dire le sucre, le sel, .les substances aromatiques sèches, la poudre de lait, et:c., sont chargées dans la trémie 11 d'un élévateur mécanique du type à godets 12 enfermé dans une enveloppe appropriée 13, d'où elles sont déchargées dans la trémie d'emmagasinage 14 :
du pulvérisa teur. Dans cette trémie, elles sont amenées par gravité au dispositif de broyage du pul- vérisatëur, désigné par 15, où elles sont broyées de faon qu'environ 99,5 % passent au travers d'un tamis de 128 mailles au cm. Le produit pulvérisé est alors refoulé -de bas en haut et latéralement. par le conduit de refoulement 16.
Environ 85 % de la matière pulvérisée descendent dans l'entrée en forme d'entonnoir 17 d'un conduit :
de décharge 18 conduisant finalement aux réservoirs <B>19,</B> 20 situés à un niveau inférieur. Les 15 % restants sont chas- sés,de bas en haut .et ensuite latéralement par un conduit. 21 .dans un collecteur de pous- sières à .déchargement automatique de type standard, :
désigné d'une façon générale par 22, et sont ramenés latéralement à des inter- valles désirés au conduit 1.8 par un transpor teur à --vis 23. Une vanne ou un registre de réglage 24 est intercalé dans le conduit 18 ait- dessus de l'extrémité de décharge du trans- portetuw hélicoïdal et un registre semblable 25 est monté entre le .collecteur de poussières 22 et l'extrémité d'entrée de ce transporteur héli- co'idal. Ainsi,
l'arrivée de la matière pulvé risée aux réservoirs se trouve en tout temps sous le contrôle du personnel desservant l'ap pareil.
Le conduit 18 se divise au-dessous dti transporteur hélicoidal 23, en deux branches 26, 27, conduisant respectivement aux réser voirs 19, 20, chacune ,de ,ees branches étant coin mandée par un registre 28, 29. Les matières sèches pulvérisées sont amenées par gmavité directement aux réservoirs respectifs 19, 20.
Ces réservoirs peuvent être remplis dans la mesure désirée d'une charge .convenablement proportionnée 30 .de liqueur de chocolat pré parée qui y est amenée par une canalisation pourvue de vannes qui est représentée sché matiquement et désignée par le chiffre 31. D'autres ingrédients liquides, comme les aro mates, la lécithine et le beurre de cacao, sont amenés d'une manière semblable au réservoir par clés canalisations similaires schématique ment représentées en 32, 33 et 34.
Chaque ré servoir est. pourvu d'une sortie 35 comman dée par une vanne et se déchargeant dans une conduite commune 36 .conduisant au dé partement. de moulage, d'enrobage ou autre, comme on le comprendra.
Avec l'installation décrite ci-dessus, il est possible :d'obtenir des ingrédients secs pulvé risés ne comportant plus qu'iui pourcentage insignifiant de particules dépassant les dimen- sions de 20 à 25 microns. Mieux encore, cette pulvérisation peut s'effectuer à la cadence de 250 à 350 kg par heure.
On petit obtenir des grains plus fins à une capacité de production plus faible -et des grains plus gros à une capa cité plus élevée; par conséquent, le réglage de la. production du pulvérisateur 10 permet. de régler la qualité et la texture du cho- eolat résultant, c'est-à-dire qu'il permet d'obtenir une texture grossière, moyenne, fine ou tri fine. La finesse de la tex ture est le facteur le plus important pour déterminer si la qualité du :chocolat con vient à l'enrobage dans la fabrication des con fiseries.
Il y a lied de noter qu'un produit de bon broyage initial pour le procédé ordinaire pour la fabrication normale du chocolat com prend un notable pourcentage de particules de sucre .d'une grosseur supérieure à 200 mi crons, tandis .qu'après la. pulvérisation initiale des ingrédients secs effectué dans le présent procédé, la majeure partie des particules, y compris celles de sucre, présentent d'ordinaire, une grosseur inférieure à 2 microns.
La. masse contient habituellement un pourcentage né gligeable de particules atteignant la grosseur de 25 microns et aucune dépassant ces dimen sions.
La viscosité du produit. petit être exacte ment contrôlée ati moment du mélange dans les réservoirs. La délicatesse du goût est aug mentée par l'émoussement des arête vives des cristaux,de sucre et un arôme supplémentaire est développé par l'oxydation des tanins du cacao et par d'autres réactions chimiques entre les différents -éléments constitutifs. Par exem ple, le sucre est légèrement caramélisé.
L'oxy- dation des tanins du cacao est. provoquée dans la charge 30 par l'air amené par les ingré- dients secs.
Un important avantage du mode de faire ci-dessus décrit est que le. sucre ajouté à la liqueur de chocolat dans les réservoirs 19 et 20 chasse ].'humidité et une quantité considé rable d'acides volatils de la. liqueur, en pro voquant une réduction correspondante de l'âpreté et de l'âcreté intrinsèques qui seraient. normalement communiquées au produit au chocolat par la liqueur de chocolat.
L'appareil représenté à la fin. 2 est des tiné à l'exécution d'une forme du procédé dans laquelle la, pulvérisation des fèves de cacao s'effectue en une seule opération avec la pul vérisation des autres ingrédients secs, au lieu de préparer séparément urne liqueur de choco lat par broyage des fèves dans un moulin; on réalise ainsi un gain important. de temps, d'espace, d'énergie et de main-d'oeuvre.
Les cacaos de variétés et de qualités diffé rentes contiennent- des pourcentages diffé rents de beurre de cacao dans leurs fèves, mais ils en contiennent rarement moins de 50 % en poids. Cette teneur élevée de beurre de ,cacao, jointe au point e fusion peu élevé (aux environs de ?1 C) de cette graisse empêcherait normalement un broyage satisfai sant dans des broyeurs type centrifuge, à pro jection pneumatique, ou à marteaux du genre représenté à la fig. 1., en raison de la ten dance du beurre de cacao à fondre et à obs truer ou gommer le mécanisme abrasif.
C'est pour cette raison que la forme d'exécution du procédé décrite avec référence à la fig. 1- com prend l'introduction du .chocolat. dans le réser voir ,sous forme de liqueur.
Toutefois, on a constaté que dans certaines conditions contrôlées du grillage des fèves de cacao, de leur teneur en humidité et :de la tem pérature et de l'état hygrométrique de ].'atmo sphère dans la chambre ,de pulvérisation, Lin mé lange de tous les ingrédients secs entrant dans la préparation du produit au chocolat désiré, y compris les fèves de cacao, pouvait être pul vérisé favorablement d'une façon continue et sans engorgement dans un pulvérisateur du type ci-dessus mentionné.
Le produit obtenu est une poudre extrêmement fine qui, lors qu'elle est mélangée subséquemment avec les éléments constitutifs liquides, produit un cho colat ou une couverture -de chocolat de qua lité supérieure sans nécessiter une nouvelle réduction ,des dimensions. Sur les fil-. 2 et 3, les éléments communs à l'appareil de la fig. 1 sont désignés par les mêmes chiffres de réfé rence.
Pour ].'exécution .du procédé, sous cette forme, les fèves de cacao sont grillées à un degré moyen ou mi-élevé dans des torréfac teurs continus permettant un contrôle effectif du fonctionnement. Evidemment, les condi tions exactes -du grillage dépendent dans une mesure considérable de la. variété, de la qua lité et du mélange -des fèves de cacao em ployées, mais on estime que la teneur en hu midité des fèves de cacao ne doit pas dépasser 3 % à n'importe quel moment, car l'humidité durcit les fèves.
Pour favoriser le contrôle :de la teneur en humidité désirée, on emploie de préférence en tout temps de l'air froid, sec, pour refroidir les fèves grillées et pendant leur transport. au pulvérisateur. Le maintien de conditions de température et d'humidité contrôlées d'un bout à l'autre de l'opération de pulvérisation joue un rôle essentiel, ainsi qu'on le verra.
Les matières sèches entrant dans la com position du chocolat, i- compris les fèves de cacao grillées et refroidies, sont déchargées dans la trémie 11 du :dispositif de pulvérisa tion 10, où elles sont traitées jusqu'à ce que 99>% approximativement de leur masse puis- sent passer à travers un tamis à 128 mailles au cm. Ce produit pulvérisé est refoulé verti calement, puis latéralement dans un conduit de refoulement 16.
Le contact. avec l'air pro voque l'oxydation des tanins du cacao.
Pour maintenir les conditions désirées de température et d'humidité pendant toute la durée de l'opération de pulvérisation, on en ferme de préférence le pulvérisateur dans une carcasse 37 qui entoure la chambre de pulvérisation 38 de la manière représentée sur les fi-. 2 et 3. Cette carcasse 37 est coin- venablement scellée en 39 autour de la tré mie 14 et aussi autour du conduit de refoule ment 16. Ce dernier se bifura_ue à son extré mité inférieure pour se raccorder d'une ma nière étanche aux doubles tubulures de r efoai- lement 40 du pulvérisateur 15.
On envoie à l'intérieur de la carcasse 37 de l'air de refroidissement conditionné, à tra vers un conduit 41 s'ouvrant dans l'une de ses faces, ce conduit étant à son tour rac cordé à une source d'air convenablement re froidi. Les matières que le pulvérisateur est en train de broyer doivent être maintenues à une température inférieure à celle qui provo querait une liquéfaction substantielle du beurre de cacao dans les fèves.
La composition du mélange des matières pénétrant dans le pulvérisateur détermine la température maxi- m-Lun admissible. Par exemple pour une com position -de chocolat au lait comportant par exemple 10% de constituant de fève de cho colat, une température -de 25 C est acceptable; mais pour une composition de chocolat. ayant un plus grand pourcentage .de fèves, par exemple jusqu'à 35 %, il faut une tempéra ture plus faible, d'environ 20 C.
En consé quence, les mesures sont prises pour amener un volume .d'air adéquat par le conduit 41 pour maintenir les organes du pulvérisateur à cette température ou à une température inférieure, conjointement avec d'autres dispo sitions qui seront décrites, Des ouvertures, munies de vannes, dans la chambre du pulvé risateur permettent à l'air conditionné de l'in térieur de la:
carcasse d'arriver aux matières en train d'être broyées parle pulvérisateur. Ce refroidissement de l'atmosphère qui entoure le pulvérisateur et de l'air qui pénètre dans sa :chambre de pulvérisation arrête la fusion du beurre de .cacao des fèves et maintient les particules de ces dernières dans un état suffi samment :sec, qui correspond à l'état des au tres ingrédients secs, pour permettre la réduc tion aux dimensions désirées -des particules et leur évacuation du pulvérisateur 10.
Une ouverture d'air auxiliaire 42 est mé nagée dans le sommet de la carcasse 37 pour permettre un appel d'air supplémentaire, en 44, et communique aussi avec une arrivée ou une source d'air sec froid (non représentée), par exemple au moyen d'un conduit. 43. On envoie ainsi de l':air avec la charge entrante des ingrédients secs pour régler leur tempé rature et leur degré d'humidité, et en géné ral pour faciliter leur admission au pulvérisa teur.
Le restant de l'appareil est. sensiblement identique à celui représenté à la fig. 1.
Les fèves séches, le sucre, le sel, ete., pul vérisés, sont refoulés par les conduits 26 ou 27 nu réservoir voulu pour être mélangés avec des quantités mesurées d'ingrédients liquides, comme les aromates, la lécithine et autres matières analogues amenées par les canalisa tions 32, 33.
Les fèves de cacao d'une teneur en humi dité réduite sont concassées et facilement broyées en morceaux très petits qui, lorsqu'on. les introduit dans un mélange avec les autres ingrédients secs se prêtent à une réduction rapide et effective dans le pulvérisateur 10. L'atmosphère réfrigérée, dans laquelle la pul vérisation avec, les autres ingrédients secs est effectuée, permet la rupture des cellules des corps gras des fèves de cacao :en ne donnant. lieu qu'à une fusion très faible, sinon nulle, du beurre de cacao.
Il en résulte que les fèves sont réduites avec les autres ingrédients secs en des particules :de dimensions très faibles, conservant. toutefois la forme .d'une fine pou dre sèche capable de passer continuellement à travers le pulvérisateur sans obstruction.
Les produits bruts, relativement grossiers, tels que le sucre, le sel, et. autres substances analogues exercent sur les fèves, pendant l'opération de pulvérisation, une action super ficielle scarificatrice et abrasive qui tend, en outre, à empêcher l'apparition d'un état gom meux.
Ainsi, bien qu'une élévation momenta née de la température dans le pulvérisateur 10 puisse tendre à provoquer une fusion mo mentanée d'une certaine quantité du beurre de cacao, la petite quantité de liquide pro duite est facilement absorbée et éliminée par l'action de dégraissage des ingrédients secs grossiers, spécialement le sucre, de telle sorte qu'il n'y a aucune tendance sérieuse à ce que d'appareil s'obstrue.
Alors que la température normale de fonc tionnement dans un pulvérisateur non refroidi du type envisagé peut atteindre 46 C ou une température plus élevée qui est suffisante pour amener rapidement l'appareil à l'inacti vité lors du traitement. des fèves de cacao, un refroidissement du pulvérisateur à 32 C ou à une température inférieure donne lieu à une production continue effective. Le refroidisse ment. est avantageusement poussé jusqu'à un point. inférieur au point de fusion du beurre de cacao.
Il. va de soi que les problèmes de la liqué faction des corps gras, du gommage et de l'engorgement du pulvérisateur ne se présen tent pas dans la fabrication de poudre de cacao, où ;l'on part d'un tourteau de cacao obtenu par dégraissage, dans des presses hy drauliques, de la liqueur de chocolat Le présent procédé permet donc le broyage direct des fèves de cacao conjointement.
avec tous les ingrédients secs usuels, dans des con ditions contrôlées @de température et du degré d'humidité et protège tous les constituants gras des fèves de cacao. Il permet d'éliminer des multiples opérations de broyage estimées nécessaires dans le traitement des fèves de cacao pour l'obtention de produits au choco lat, et de réaliser une économie considérable de place, de main-d'aeuvre et d'énergie en même temps qu'une augmentation du rende ment.