Installation pour la fabrication de la margarine. Cette invention se rapporte à tune installa tion pour la fabrication de la margarine.
Il est connu de réaliser de Tacon continue la fabrication de margarine en@ mélangeant une matière grasse liquide à des ingrédients aqueux dans les proportions désirées, et en faisant passer ce mélange à travers un dispo sitif de traitement dans lequel il est soumis à une réfrigération et à un émulsionnement simultanés et rapides. Ce type de dispositif est décrit. aux pages 702 à 708 de l'ouvrage de A.
E. Bailey, Industrial 0i1 and Fat. Pro- duets , (Interscience Publishers Inc., New York, 1945). Ce dispositif comprend un 'ou plusieurs tubes de nickel à parois minces en tourés d'un agent réfrigérant, tel que de l'am moniaque liquide en cours d'évaporation. Les tubes sont pourvus de lames rotatives internes qui raclent. la. mince pellicule de matière ré frigérée de leurs parois.
La sortie du dispo sitif est raccordée à une chambre, par exem ple un large conduit, où l'émulsion refroidie se fige en margarine. La margarine est en suite soumise à un traitement mécanique, tel que passage à travers un treillis métallique ou pétrissage dans un malaxeur mécanique.
La margarine fabriquée de la manière ci dessus décrite a tendance à être phis dure, plus friable et, par conséquent, moins facile à étendre qu'il n'est désirable, à manquer de saveur salée et de finesse au palais.
On a découvert qu'une margarine plus fine au palais et possédant une agréable sa- veur salée peut être obtenue lorsque la ma tière grasse liquide est refroidie et agitée de manière à provoquer la séparation d'une par tie ou de la totalité des glycérides qui fon dent environ à la température de la bouche, sous forme de particules cristallines, avant la réfrigération et l'émulsionnement rapides et simultanés.
Pour la facilité de la description, ces glycérides seront appelés ci-dessous gly- cérides à point de fusion élevé , tandis que tous les autres constituants de la graisse se ront appelés glycérides à point de fusion bas .
Le degré auquel la matière grasse est re froidie avant la réfrigération et l'émulsionne- ment rapides et simultanés, c'est-à-dire la tem pérature atteinte par la matière grasse quit tant l'appareil de réfrigération préalable (température appelée ci-dessous température de précristallisation ), et la nature de l'agi tation à laquelle la matière grasse est soumise pendant la précristallisation, jouent un rôle important quant à la finesse de la margarine produite.
L'objet de la présente invention est une installation pour la fabrication de la marga rine comprenant itn dispositif pour soumettre de la. graisse liquide et des ingrédients aqueux à une réfrigération et à une agitation simul tanées et rapides, des moyens pour alimenter de faon continue ledit dispositif en graisse et en ingrédients aqueux dans les proportions voulues pour la fabrication de la margarine, et une chambre raccordée à la sortie de ce dispositif et clans laquelle l'émulsion formée se fige en margarine, caractérisée en ce que des moyens de refroidissement et d'agitation sont raccordés à l'admission du dispositif sus dit de réfrigération et d'agitation simultanées et rapides.
Plusieurs modes de réalisation de cette installation sont décrits ci-après en se réfé rant au dessin annexé, dans lequel fig. 1, 2 et 3 montrent chacune -une disposition diffé rente permettant d'atteindre le but visé par la présente invention. On a représenté sur ces figures plusieurs soupapes de sîireté et mano mètres. Ils ne sont pas affectés d'un chiffre de référence, car la description ne s'y réfère pas.
Sur la fig. 1, 1 désigne un réservoir pour la matière grasse liquide et 2 un réservoir pour les éléments aqueux de la margarine. Le réservoir 1 est raccordé à une pompe rotative 5 par un conduit 3 commandé par -une sou pape 4. La conduite de refoulement 36 de la pompe 5 est reliée par une dérivation 37 au conduit '3 et par un conduit 6 à un refroidis seur 35 composé de quatre tubes reliés en sé rie, 7, dont deux seulement sont représentés. Chaque tube 7 du refroidisseur 35 est entouré d'une chemise d'eau on de saumure 8 et est pourvu d'im arbre axial 9 portant des racloirs hélicoïdaux 10.
Le refroidisseur 35 est rac cordé à un appareil de précristallisation 12 par un conduit 11. Cet appareil de précristal- lisation se compose d'un cylindre pourvu d'un arbre axial 13 portant -une rangée de tiges ra diales 14 disposées hélicoïdalement à 120 et passant dans une rangée fixe de tiges 15 fixées à la paroi du cylindre. Un conduit 16 relie l'appareil 12 à une installation de pom page 17 et un conduit 18, commandé par une soupape 19, relie une installation de pompage 20 au réservoir 2.
Les installations de pom page 17 et 20 sont de préférence établies de manière à envoyer la matière des réservoirs 1 et 2 automatiquement dans les proportions voulues à un dispositif de réfrigération et d'émulsionnement rapides et simultanés 22 par un conduit 21. Un conduit 23 relie ce dis- positif à un dispositif 34 consistant en un tube de grand diamètre, pourvu de tamis mé talliques 25, où la cristallisation de la marga rine s'achève. Ce dispositif 24 peut être rac cordé à un appareil de traitement ou d'em ballage approprié.
L'installation décrite ci-dessus fonctionne comme suit: On ouvre les soupapes 4 et 19 et, sous l'ac tion des pompes 5 et 17, la matière grasse liquide est aspirée du réservoir 1, traverse les conduits 3, 36, 37 et 6 et pénètre dans les tubes 7 du refroidisseur 35 par l'installation de pompage 17. Les racloirs 10 dans les tubes 7 tournent à -une vitesse d'environ 120 tours par minute et le courant d'eau ou de sau mure dans la chemise 8 est réglé de manière à refroidir la matière grasse à la température désirée.
De petits noyaux de cristaux des gly-- cérides à point de fusion élevé prennent nais sance et sont entraînés par le courant de ma tière grasse dans l'appareil de précristallisa- tion 12. Lorsque le liquide quitte l'appareil de précristallisation 12, une forte proportion des glycérides à point de fusion élevé, suscep tibles de se séparer à l'état de particules cris tallines à la température atteinte par la ma tière grasse, se sera séparée si l'agitation pro voquée par les tiges 14 montées sur l'arbre 13 est suffisamment énergique.
Les installations de pompage 17 et 20 sont réglées pour refouler cette matière grasse pré- cristallisée clé l'appareil de précristallisation 12 et les éléments aqueux du réservoir 2, res pectivement, en proportions voulues, dans le dispositif de traitement 22 par le conduit 21. Une réfrigération et une agitation rapides et simultanées se produisent dans ce dispositif de la manière déjà décrite.
La. matière réfri gérée et émulsionnée pénétrant dans le tube 24 est constituée par une émulsion de matière grasse liquide surrefroidie, contenant une très grande quantité de noyaux de cristaux de gly- cérides à point de fusion bas conjointement avec de grosses particules cristallines de glz-- cérides à point de fusion élevé. Cette matière fait prise dans le tube 24.
On peut traiter la margarine résultant de la prise en la fai- sont passer à travers les mailles du tamis mé tallique 25 dans le tube 24 et aussi, si on le désire, en la soumettant à l'action d'autres dispositifs clé travail mécanique reliés au tube 24. Le produit obtenu est plus fin au palais que celui obtenu sans prérefroidissement de la graisse.
Fig. 2 montre une autre disposition, où une partie seulement de la matière grasse su bit un refroidissement préalable. Comme on le voit sur cette figure, la disposition des appareils est pratiquement la même que celle représentée sur la fig. 1, sauf qu'un cylindre 26 d'une pompe de répartition des proportions est raccordé par un branchement 27 com mandé par une soupape 30 au conduit 3 et effectue le refoulement par un conduit 28 dans un autre conduit 29 qui relie l'appareil clé précristallisation 12 à un second appareil de précristallisation similaire 12'. Ce dernier est. raccordé à l'installation de pompage 17 par un conduit 16.
Pendant le fonctionnement de cette instal lation, la pompe 5 fait circuler la matière grasse du réservoir 1. dans les conduits 3, 36 et 37, comme précédemment. Le cylindre 26 est réglé pour aspirer une partie, soit par exemple 25 % de la totalité de matière grasse à traiter, à travers le conduit 27 et injecter cette partie de la matière grasse, qui n'est pas refroidie,
dans le conduit 29. Les 75 % res- tants de la matière grasse sont aspirés par le conduit 6 dans le refroidisseur 35 et l'appa reil de précristallisation 12 par le dispositif de pompage 17. Ces 75 % de la
matière grasse sont refroidis et précristallisés pendant leur passage à travers le refroidisseur 35 et l'appa reil de précristallisation 12, et rencontrent les 25 % de matière grasse non refroidie dans le conduit 29.
Le dispositif de pompage 17 aspire le courant résultant à travers l'appareil de précristallisation 12' où les parties refroi dies et non refroidies de la matière grasse sont mélangées, les glycérides à haut point de fu- sion des 25 % non refroidis, capables de se séparer sous forme de particules cristallines à la température de précristallisation,
étant ainsi séparés pendant cette opération de mé- lange. La température des 25 % non refroidis de la matière grasse ne doit pas être assez éle vée pour provoquer la refusion d'une partie importante des particules cristallines formées dans les 75 % refroidis.
La matière grasse précristallisée passe dans l'installation de pompage 17, après quoi elle est mélangée à la proportion voulue d'élé ments aqueux du réservoir 2 et soumise au trai tement ultérieur de la manière déjà décrite.
La margarine produite par l'installation de la fis. 1 n'est assez ferme pour être em ballée qu'après un temps de repos assez long qui peut être de un jour ou deux. Lorsqu'une partie seulement de la totalité de la matière grasse à traiter est prérefroidie dans l'instal lation de la fig. 2, la margarine peut être em ballée après un temps de repos plus court. Le temps de repos nécessaire pour produire -une margarine assez ferme pour être emballée dé pend de la proportion prérefroidie de la quan tité totale de matière grasse.
Ainsi, par exem ple, pour un mélange déterminé de matières grasses, lorsque 75 % de la quantité totale étaient prérefroidis, comme décrit ci-dessus, ce temps était d'environ quatre heures et lors- que 50 % étaient refroidis,
ce temps était ré- duit à deux ou trois heures. Dans ce dernier cas, toutefois, la margarine était moins fine au palais que le produit obtenu lorsque 75 0/0 de la matière grasse étaient refroidis.
Pour cette raison, il est préférable de soumettre au prérefroidissement 75 % de la totalité de la matière grasse lorsqu'on se sert. de l'installa tion de la fig. 2 pour le traitement.
Fis. 3 montre une variante de l'installa tion pour effectuer le refroidissement de la matière grasse en ramenant une partie du mé lange réfrigéré et émulsionné dans le courant de matière grasse après avoir mélangé celle-ci aux autres éléments de l'émulsion. Dans la dis position représentée sur la fis. 3, le refroidis seur 35 (des fig. 1 et 2) n'est pas nécessaire.
Sur cette fig. 3, 1. et 2 représentent. des réservoirs pour la matière grasse liquide et les ingrédients aqueux de la margarine, respec tivement, comme précédemment. Le réservoir 1 est relié directement au poste de pompage 17 par le conduit 3 commandé par la soupape 4 et le réservoir 2 au poste de pompage 20 par le conduit 18 commandé par la soupape 19. Les deux postes de pompage sont raccordés par un conduit 21 à l'extrémité d'entrée d'un appareil de précristallisation unique 12, dont l'extrémité de sortie est reliée au dispositif de traitement 22 par un conduit 16.
Ce dis positif est relié au dispositif 24 dans lequel la cristallisation est achevée par le conduit 23, le dispositif 24 étant pourvu d'écrans métalli ques 25 comme précédemment. L'extrémité d'aspiration d'une pompe d'aspiration 5 est raccordée au conduit 23 par un branchement 32 commandé par une soupape 34. L'extrémité de refoulement de cette pompe est raccordée au conduit 21 par le branchement 31 pourvu d'une soupape de sûreté 33.
Cette installation fonctionne comme suit On ouvre les vannes 4 et 19 pour que les postes de pompage 17 et 20 envoient la ma tière grasse liquide et les éléments aqueux res pectivement dans les proportions voulues au dispositif de traitement 22 par le conduit 21, l'appareil de précristallisation 12 et le conduit 16. Une réfrigération et une agitation rapides et simultanées se produisent dans ce dispositif de la matière déjà décrite.
La matière réfri gérée et émulsionnée pénètre dans le conduit 23 où une partie en est ramenée par injection dans le courant non refroidi de matières grasses mélangées avec les ingrédients aqueui-x dans le conduit 21, par le conduit 32, la pompe 5 et le conduit 31. Lorsque le mélange résultant. passe à travers l'appareil 12, un échange de chaleur s'opère entre cette matière réfrigérée et émulsionnée et le courant non refroidi, de telle sorte que les glycérides à point de fusion élevé se séparent par cristal lisation de ce courant et que tous les cristaux de glycérides à bas point de fusion se trou vant dans la matière fondent à nouveau.
Le mélange sortant de l'appareil 12, qui ren ferme de nouveau des glycérides à point de fusion élevé sous la forme de particules cris tallines, est réfrigéré et émulsionné dans le dispositif 22, comme précédemment. On laisse la partie de la: matière réfrigérée et émulsion- née qui n'est. pas ramenée dans le conduit 21. par la pompe 5 faire prise sous forme de mar garine dans le dispositif 24 de la manière déjà décrite.
Pour Lin mélange donné, on peut régler la finesse aii palais de la margarine produite par cette installation en faisant varier le rap port de la matière grasse réfrigérée à celle non réfrigérée dans le conduit 21. Ce rapport est réglé au moyen de la pompe 5 et on a constaté que pour obte nir les résultats les plus satisfaisants, il doit. être compris entre 0,5 et 1,5 partie de matière grasse réfrigérée pour 1 partie de matière grasse non réfrigérée. La valeur exacte de ce rapport pour obtenir les résultats optima dé pend du mélange de matières grasses et aussi de la vitesse de passage des ingrédients, du degré de réfrigération dans l'appareil 22 et de la température initiale de la matière grasse dans le réservoir 1.
Dans une série d'essais, on a obtenu mie margarine satisfaisante lors que la température de précristallisation était. comprise entre 24 et 30 C, la meilleure mar garine ayant été obtenue lorsque la tempéra ture était de 26 C. Dans une autre série d'es sais utilisant. une vitesse de passage légère ment plus élevée du mélange, une plus grande vitesse des lames rotatives internes et une plus forte réfrigération dans le dispositif 22, d'ex cellents résultats ont été obtenus lorsque cette température était de 29 à 30 C.
La matière réfrigérée et. émulsionnée peut, à sa sortie de l'appareil 22 et avant son entrée dans le tube 24 des trois installations ci-dessus décrites, être homogénéisée de toute manière appropriée, par exemple en la faisant passer à travers un jeu de tamis et de chicanes.
On a constaté que pour un mélange de ma tières grasses donné, la margarine est plus ferme lorsqu'elle sort de l'appareil de cristal lisation 24 de l'installation de la fig. 3 que lorsqu'elle sort de celui des installations des fig. 1 et 2, ce qui est avantageux pour l'em ballage de la matière. On a constaté aussi que le produit obtenu dans cette installation, sur tout lorsqu'elle est employée conjointement avec un homogénéisenr supplémentaire, se trouve à un état convenable pour être en voyé dans une machine à empaqueter et em baller par le procédé et l'appareil décrits dans le brevet anglais N 590935.