Brevet FR2132711A1 — publié le 19721124

Dans le domaine de la lyophilisation du café, il est souhaitable de produire des granules de café lyophilisés qui soient de grosseur sensiblement uniforme. Normalement, lorsque les granu- les sont formés pour la première fois, certains d'entre eux sont d'une dimension plus grande que celle désirée et d'autres, qui sont appelés fines, sont d'une dimension plus petite que celle désirée. Les plus grands granules peuvent être recycles et désagré- gés pour leur donner la grosseur intermédiaire correcte. Cependant, pour utiliser les fines de café, il a été nécessaire jusqutà présent de les faire fondre, de congeler le liquide résultant et de granuler de nouveau la matière congelée comme pour le traitement initial.Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 561 426 décrit un appareil destiné à mettre en oeuvre un tel procédé.- Dans le domaine du traitement du café grillé moulu, à la distinction du café lyophilisé, en sait comment pastiller les fines particules de café sous forme de comprimés de dimension plus grande que les particules normales du café moulu et comment répartir les plus grandes pastilles uniformément dans l'ensemble des particules normales de café moulu. Ce principe est decrit dans le brevet des Etats-Unis dRÂmérique n 2 931 727. Toutefois, à la connaissance de la Demanderesse, on ne sait pas dans le domaine de la lyophilisation du café ou dans tout traitement analogue comment retraiter les granules finement divisés par pastillage et regranulation pour obtenir la granulométrie désirée pour qu'elle soit acceptable dans-le-commerce. Dans le traitement du café lyophilisé, on a découvert qu'un tel procédé élimine la nécessité de faire fondre les fines et de retraiter en tiercement le liquide résultant. Pour produire des granules de café lyophilisés de dimension uniforme ou autres granules lyophilisés analogues, il est courant en pratique de congeler tout d'abord un extrait liquide du produit tel que le café pour former une plaque.La plaque de café congelé est ensuite concassée en morceaux de grosseur convenable pour les introduire dans un broyeur dans loquel les morceaux sont broyés sous forme de granules de plus petite dimension.Les granules résultants sont de diverses grosseurs , par conséquent pour séparer les granules de manière à pouvoir obtenir une concentration de granule de grosseur voulue, on éparse les ranales en utilisant un tamis dont l-'ouverture de maille pennet d'isoler les granules plus gros que la dimension désirée du reste des granules. On fait passer ensuite le reste des granules sur un second tamis qui sépare les plus petits granules des granules dc grosseur intermédiaire correspondant à la grosseur désirée.Ces granules de grosseur intermédiaire sont alors placés dans une chambre de lyophilisation sous vide dans laquelle les cristaux de glace sont éliminés par sublimation pour laisser les granules sous la forme finale désirée. Le rendement d'un tel procédé de lyophilisation du café est amélioré par l'utilisation totale des granules de café congelé de grande et de petite dimensioniqui sont rejetés au cours des phases de tamisage comme tétant pas de la grosseur désirée. Les plus grands granules sont normalement recyclés directement dans le broyeur où ils sont à nouveau granulés avec les grands morceaux de café congelé. Selon la présente invention, les granules de plus petite dimension couramment appelés fines sont introduits dans une machine à pastiller dans laquelle ils sont agglomérés sous forme de pastilles et introduits ultérieurement dans le granulateur avec les grands morceaux d'extrait de café congelé et les granules recyclés comme indiqué plus haut.En suivant ce processus, il est évident que les fines de café congelé sint utilisables sans avoir a les faire fondre tout drabord et à les retraiter en leur faisant subir tout le cycle de traitement avec l'extrait de café liquide. En conséquencae, la présente invention a pour objet un nouveau procédé de production de granules lyophilisés de grosseur désirée, dans lequel les granules de grosseur plus petite que celle désirée sont recyclés sans les fairc fondre à l'état liquide et dans lequel les granules de grosseur plus petite que celle désirée sont comprimés sous forme de pastilles de grosseur relativement grande qui sont ensuite regranulées pour former des granules de grosseur désirée. D'autres avantages et caractaristiques de l'invention ressortiront de la description qui s-a suivre faite en regard du dessin annexé et donnant à titre explicatir,mais nullement limita tif, unie forme de réalisation de l'invention. Sur ce dessin la figure 1 représente.*schématiquement un procédé de lyophilisation du café selon la présente invention ; et la figure 2 est un schéma d'une 1-,achine de pastillage à utiliser dans le procédé représenté sur la figure 1. La fîurc 1 représente une installation de production de granules de grosseur unlfonue de café lyopllilis' , qui comporte un réservoir 20 dans lequel est introduite une réserve d'extrait de café (EC) comme représenté. L'extrait est refoulé par une pompe centrifuge 22 dans une chambre froide 24 maintenue à- un températu- re comprise entre -370 et -450C enviroll. L'extrait liquide est dé- posé sur In transporteur 26 à courroie sans fin formant une auge qui traverse un congélateur 28 prévu dans la chambre froide.Le transporteur 26 peut etre du type décrit dans le brevet des Etats Unis d'Amérique n 3 469 676. L'extrait de café est soumis dans le congélateur à un courant continu d'air maintenu à une température de -400C ou plus basse de façon que lorsqu'il sort du congélateur, l'extrait soit sous la forme dtune plaque congelée 30. Cette der fière est dirigée par le transporteur 26 contre un marteau rotatif 32 qui brise la plaque en morceaux congelés 34 qui tombent sur un transporteur de transfert 36 comportant plusieurs éléments régulièrement espacés pour transporter la matière. Le transporteur 36 achemine les morceaux d'extrait congelé vers une entrée 38 d'un granulateur 40 qui broie les morceaux sous forme de granules relativement petits. Pour que le café lyophilisé soit acceptable dans le commerce, il est important que les granules soient d'une grosseur prédéterminée uniforme. Par conséquent, les granules sortant du broyeur sont déposés sur un tamis 42 ayant une ouverture de: mail- le de 4,76 mm. Les granules qui sont trop gros pour passer à travers le tamis 42 sont recyclés, comme indiqué sur la figure 1, dans le broyeur 4o pour subir un autre stade de granulation, cette opération étant effectuée par un transporteur élévateur classique par exemple. Les granules qui traversent le tamis 42 sont dépa.ss sur un tartis 44 ayant une ouverture de maille de 1,19 n qui separe les granules restants. Les granules qui sont refusés par le tamis 44 ont la grosseur désirée pour le café lyophilisé final et, par conséquent sont déposés sur des plateaux 46 et achemines vers une chambre 48 dc lyophilisation dans laquelle les cristaux de glace sont éliminés des granules individuels. La chambre 48 peut autre du type décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Mnérique n0 3 132 930. Les plus petits granules ou fines qui passent å travers le tamis 44 tombent dans une machine à pastiller classique 50. Une machine à pastiller de ce type est représentée s chma tirlueincnt sur la figtlre 2 et, comme on le voit, elle comporte une roue commandée 52 présentant plusieurs trous radiaux 54 forrnant des filières et définissant intérieurement une chambre de pastillage. Deux rouleaux en acier 56 sont montés pour tourncr dans la chambre de pastillage et sont disposés respectivement en contact de pression avec les parties diamétralement opposées de la surface interne de la roue. Une plaque séparatrice fixe 58 et les rouleaux 56 divisent la chambre de pastillage en deux zones 60 et 62 dans lesquelles les petits granules ou fines d'extrait de café sont également répartis. Au fur et à mesure que la roue 52 tourne, les rouleaux 56 sont mis en rotation par contact de frottement avec la roue et les fines d'extrait situés dans la zone de contact entre la roue et les rouleaux sont comprimés sous une très forte pression et refoulés dans les trous 54. Cette forte pression est des-tinée à faire fondre partiellement les fines et à les agglomérer sous forme d'une masse cylindrique massive continue.A mesure que les fines comprimées sont ex trudéesdans les trous sous forme d'une masse continue, des couteaux fixesréglables 64 coupent la masse sous forme de pastilles P de dimension prédéterminée qui sont d'une grosseur beaucoup plus grande que la dimension désirée des granules à lyophiliser. Les pastilles sont ensuite dirigées vers l'entrée 38 du broyeur 40 par un transporteur pneumatique classique par exemple et elles sont ensuite granulées et déposées à nouveau sur le tamis 42 avec les granules produits par le broyeur à partir des morceaux congelé s 34. De cette manière, les fines sont transformees d'un manière rapide, efficace et rentable, en granules plus avantageux et de plus grande dimension. Ainsi, on se rend compte qu'aucune partie de l'extrait de café congelé n'est perdue. Il est entièrement recyclé dans la chambre froide 24 jusqu'à ce qu'on obtienne la granulométrie désirée pour le produit lyophilisé final. Il est évidemment inutile de faire fondre les fines d'extrait et de les retraiter à partir du réservoir 20, ce qui nécessitait dans le processus antérieur llutilisation de plusieurs appareils supplémentaires et ce qui diminuait beaucoup la capacité de la courroie de congélation en ce qui concerne le nouvel extrait liquide. Naturellement l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite et eprésentée et est susceptible de recevoir diverses variantes entrant dan le cadre et I esprit de l'invention. RE l - Procédé de prodllction de granules congelés uniformes à partir d'un liquide, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à congeler le liquide, à faire passer la matière congelée dans un granulateur, à taniser les granules sortant du granulateur et provenant de la matière congelée pour enlever les granules plus petits que la grosseur désirée, à former des pastilles avec les plus petits granules, à faire passer les pastilles dans un granulateur, à faire passer les-granules sortant du granulateur et qui proviennent des pastilles à travers un tamis pour enlever les granules plus petits que la grosseur désirée et à rassembler tous les granules qui ont la grosseur désirée. 2 - Procédé de préparation de granules de café lyophilisés de grosseur désirée, qui consiste à congeler un extrait de café liquide, à granuler l'extrait congelé2 à séparer les granules qui sont plus petits que la grosseur désirée de ceux qui sont de grosseur dé sirée et à lyophiliser les granules pésentant la grosseur désirée, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à former des pastilles avec les plus petits granules, à faire passer les pastilles dans un granulateur, à rassembler les granules sortant du granulateur et qui ont la grosseur désirée et à lyophiliser les granules de grosseur désirée. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les granules sortant du granulateur sont rassemblés en les ddp- sant sur un tamis de fagon que les granules qui 'sont plus petits que la grosseur désirée traversentle tamis et soient ainsi séparés de ceux de glnsseur désirée. 4 - Procédé de préparation de granules de café lyophilisé dans une plage de dimension désirée, qui consiste à préparer un extrait de café liquide, à congeler l'extrait de café liquide sous forme dtune plaque, à briser la plaque en de plus petits morceaux de matiere congelée, à granuler les morceaux de matière congelée, à séparer les granules qui sont plus grands et plus petits que la plage de dimension désirée de ceux ayant la grosseur désirée, à granuler les granules qui sont plus grands que la plage de dimension désirée et à lyophiliser les granules de grosseur désirée, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à former des pastilles avec les granales plus petits que la plage de dimension désirée, à granuler les pastilles, a rasselllbler les granules résultants et à lyoplliliser la partie des granules résultants dans la plage de di- mens ion dosirée. 5 - Procédé selon la revend r cation 4, caractérisé en ce que les granules provenant; de la granulation des pastilles sont rassembles en faisant passer les granules à travers un premier ta mis pour séparer les granules plus gros que la plage de dimensIon désirée et à déposer les granules restants sur un second tamis à travers lequel passent les granules de grosseur inférieure à celle désirée et qui, par conséquent, sépare les granules ayant une grosseur comprise dans la plage désirée.