Brevet FR2213080A1 — publié le 19740802

Cette invention concerne en général l'extraction par solvant des constituants solubles de particules solides. En particulier, l'invention concerne l'extraction (lessivage) des composants solubles de matériau végétal et/ou animal subdivisé1 par passage d'un solvant dans un lit tassé et poreux de particules subdivisées et, plus particulièrement, l'invention concerne l'extraction par l'eau des solides solubles du café torréfié. Des procédés et des appareils d'extraction par un solvant approprié des composants solubles de particules solides agglomérées en un lit tassé ont été abondamment décrits dans la littérature concernant le génie chimique. Bien que l'on ait utilisé une large variété de techniques et d'appareils, on peut classer de façon générale les extractions solide-liquide de lits tassés en extractions discontinues, en extractionsà contre-courant et en extractions à plusieurs étapes, discontinues et à contre-courant. parmi les dispositifs bien connus d'extraction à contre-courant, citons l'extracteur Bollman. Le système d'extraction de Shanks est un exemple d'un procédé d'extraction en plusieurs étapes, en discontinu et à contre-courant. Dans un procédé discontinu, on charge un récipient avec les particules solides dont on doit extraire les composants solubles et l'on introduit le solvant soit au sommet soit à la partie inférieure du lit tassé fixe de particules solides et on le fait traverser le lit. Dans le procédé d'extraction discontinu à un récipient, la solution la plus concentrée que-l'on peut généralement obtenir est relativement diluée. S'il est nécessaire de préparer une solution plus concentrée, on utilise une opération à contre-courant. Dans ce cas, on fait progresser continuellement les particules solides, sous forme d'un lit tassé, dans un seul récipient, dans un sens dans le récipient et on presse le solvant dans le lit tassé dans le sens inverse. Ou bien, on peut utiliser un procédé en plusieurs étapes, discontinu et à contre-courant dans une série de récipients (percolateurs), comme indiqués et décrits dans le brevet E.U.A. n0 3.655.398, qui contiennent des solides à divers états d'extraction. On introduit du solvant frais dans le récipient contenant les solides qui sont presque totalement extraits, il traverse plusieurs réservoirs en série, et il est finalement soutiré du récipient que l'on vient de charger en solides. Le matériau solide non soluble reste dans un réservoir jusqu'à ce qu'il soit complètement extrait. A l'aide de raccords de canali sationsapproprié, disposés de sorte que l'on peut introduire le solvant frais dans un réservoir quelconque et que l'on peut soutirer la solution concentrée d'un réservoir quelconque, il est possible de charger et de décharger un réservoir à la fois.L'opération à contre-courant a lieu en faisant circuler le liquide d'extraction continuellement dans la batterie d'extracteurs dans un sens, tout en faisant avancer progressivement dans le sens inverse les positions des extracteurs par rapport à l'écoulement du liquide d'extraction. La présente invention concerne les procédés et les appareils précédents d'extraction solide-liquide et vise l'extraction totale des constituants solubles de particules solides avec un minimum de solvant par unité pondérale de matériau à extraire et dans le minimum-possible de temps. La réduction de la quantité de solvant entrains une réduction du coût de la séparation de solvant et du matériau extrait, et la réduction de la durée pendant laquelle les solides soumis à l'extraction restent dans l'installation d'extraction permet une réduction de la taille de l'installation, ce qui entraine une réduction de son prix. De plus, et ce qui est plus important, une réduction de la durée d'extraction réduit les réactions de dégradation du gott et de l'arôme. Au contraire du type d'extraction solide-liquide "à contact à l'état dispersé" dans lequel les particules solides sont en suspension dans le solvant et sont en mouvement relatif les unes par rapport aux autres et par rapport au solvant pendant le temps de contact, les procédés décrits précédemment sont classés-dais les procédés d'extraction solide-liquide "en lit solide ou en lit tassé". Pour les besoins de cette invention, l'expression "en lit tassé" désigne une opération dans laquelle on maintient les particules solides en position relativement fixe les unes par rapport aux autres, pendant que le solvant traverse le lit poreux de particules solides, que le lit de particules solides soit ou ne soit pas fixe par rapport au récipient qui le contient pendant l'extraction. L'extraction solide-liquide du type à lit tassé présente certains avantages par rapport à l'opération à contact à l'état dispersé. Par exemple, les particules- solides, qui ont une position fixe les unes par rapport aux autres, agissent comme milieu de filtration et retiennent une grande partie du matériau fin insoluble qui serait autrement introduit dans le solvant effluent. Cet effet de filtration est particulièrement important dans le cas de l'extraction de solides solubles du café torréfié et moulu. Dans une extraction solide-liquide en lit poreux tassé, l'efficacité de l'effet de filtration et l'efficacité de l'extraction des constituants solubles sont améliorées jusqu'à un certain point, avec une réduction de la taille moyenne des particules solides extraites. C'est-à-dire que pour un rapport donné quelconque d'entrée de solvant à l'entrée de matériau solide, le temps d'extraction nécessaire pour obtenir un degré voulu d'extraction décroît jusqu'à un minimum, avec une diminution correspondante de la taille moyenne des particules du matériau solide.Toutefois, la différence de pression de solvant à travers le lit tassé augmente beaucoup lorsque la taille moyenne des particules du matériau solide décroît et il y a une taille minimale donnée au-dessous de laquelle la résistance à l'écoulement du liquide devient excessive et empoche un taux intéressant d'extraction à la pression maximale autorisée pour l'installation. Comme les particules solides d'origine végétale ou animale sont en général compressibles, toute augmentation de la différence de pression au-dessus d'un niveau déterminant ne produit plus d'amélioration de l'écoulement du solvant à travers le lit. Il est également bien connu qu'un écoulement non uniforme (mauvaise répartition) du solvant à travers le lit de particules solides, appelé également cheminement préférentiel, diminue l'efficacité de l'opération d'extraction. Un écoulement non uniforme ou preférentiel de solvant fait que les zones du lit tassé qui sont extérieures à l'écoulement préférentiel sont extraites à un degré moindre ou nul. Donc, un écoulement préférentiel ou un cheminement préférentiel obligent à allonger la durée d'extraction et à augmenter la quantité de fluide d'extraction (solvant) pour un poids donné de matériau traité. La création de cheminements préférentiels du solvant à travers le lit tassé peut provenir évidemment d'un tassement non uniforme du lit; mais meme lorsque -l'on prend grand soin de préparer des lits uniformément tassés de particules solides, on rencontre la création de cheminements préférentiels. La création de cheminements préférentiels constitue un-empêchement important du fonctionnement efficace des opérations d'extraction en lit tassé et la technique antérieure comporte de très nombreuses théories et méthodes possibles pour surmonter ou éviter le problème.Bien que les données indiquent que le degré de création de cheminements préférentiels est influencé par des facteurs tels que "l'effet de paroi" de la colonne et que l'amplitude de la création de cheminements préférentiels augmente généralement avec 1 augmentation de la concentration du soluté dans le solvant, l'augmentation de la différence de pression dans le lit tassé et la diminution de la taille des particules solides, le problème est resté incomplètement résolu. En conséquence, avant la présente invention, on avait besoin d'un procédé qui éliminerait pratiquement la création de cheminements préférentiels et assurerait un écoulement uniforme du solvant à travers un lit tassé de matériau dont on doit extraire par solvant les constituants solubles. On a maintenant découvert un nouveau procédé d'extraction solide-liquide qui permet d'éliminer a un degré important les défauts décrits ci-dessus du cheminement préférentiel tout en gardant les avantages d'une opération classique de type à lit tassé. Le procédé selon la présente invention permet d'utiliser une méthode d'extraction solide-liquide en lit tassé dans laquelle la création de cheminements préférentiels dans le lit tassé de particules solides est pratiquement totalement éliminée. Le procédé est aussi efficace pour les opérations dans leaqlelleg les particules solides sont fixes et pour les opérations dans lesquelles les particules restent dans une position spatiale fixe les unes par rapport aux autres mais dans lesquelles la totalité du lit de particules se déplace, soit vers le haut soit vers le bas, par rapport au récipient qui les contient. Ainsi, on peut obtenir des concentrations élevées du soluté dans le solvant effluent avec un temps de séjour minimal des particules solides et du solvant dans les installations. Le point essentiel de l'invention réside dans la découverte que les cheminements préférentiels du solvant à travers un lit tarreb (ou une série de lits tassés) de particules solides peuvent etre presque totalement éliminé e ,pourvu que le ou les lits soient pratiquement uniformFment tassés, en maintenant la courbe de vis cosité du solvant telle que la viscosité du solvant en tout point du lit (ou, dans le cas d'une opération en plusieurs étapes discontinue et à contre-courant, des lits) décroît lorsque la concentration en soluté du solvant augmente.C'est-à-dire que dans un seul passage (ou plusieurs passages du solvant à travers un seul lit) ou, comme dans une opération en plusieurs étapes à contre-courant et en discontinu, à travers une série de lits, chaque portion supplémentaire suivante de solvant traversant le lit en un plan fixé du lit a une viscosité supérieure à celle de la portion immédiatement précédente. Ainsi le procédé de l'invention permet un controle strict de la courbe de viscosité du solvant lorsqu'il traverse le ou:les lits tassés de particules et lorsque sa concentration en solutés augmente. Dans la plupart des cas, la diminution par incréments de la viscosité peut être très faible et en fait elle peut être presque négligeable.Toutefois le point important et l'essentiel de l'invention est la découverteque la viscosité du solvant ne doit pas augmenter (et de préférence doit diminuer) avec l'augmentation de la concentration en solides solubles. En fait, les interstices du lit tassé reçoivent des quantités successives de solvant ayant une viscosité supérieure lorsque les substances solubles sont extraites- des solides, et en théorie le solvant ayant une viscosité supérieure à celle de la partie qui le précède à travers le lit tassé circule par les interstices répartis uniformément et établis précédemment plutôt que par quelques chemins préférentiels. Dans le procédé de l'invention donc lorsque la phase solide est appauvrie en constituants solubles, bien qu'elle soit ensuite mise en contact avec un solvant ayant une concentration inférieure en matériaux solubles, le solvant suivant a une viscosité supérieure. La viscosité supérieure du solvant suivant le rend plus efficace pour déplacer l'incrément précédent de solvant. Ainsi, si on utilise la chaleur pour régler la viscosité du solvant, on peut voir qu'un lavage efficace (déplacement) à une température inférieure suit une opération de solubilisation à température plus élevée avec une quantité minimale de solvant. Ceci est particulièrement important du point de vue de la conservation des goûts dans le cas de l'extraction par solvant des composés solubles de particules de café torréfié et moulu. Ce qui précède a été présenté pour donner une explication du phénomène d'extraction solide-liquide tel qu'effectué par le procédé de la présente invention. Cette explication est seulement considérée comme une théorie que l'on pense se produire, et l'invention ne lui est pas limitée. Bien que le principe de l'invention décrite ici qui permet de rendre maximale l'efficacité de l'extraction et de rendre minimale la création de cheminements préférentiels dans des lits solides ou tassés au cours d'une opération d'extraction solideliquide soit applicable à l'extraction de substances solubles provenant de nombreuses sources et à l'aide de divers solvants, les modes de réalisation préférés sont décrits en se rapportant à l'extraction des constituants solubles dans l'eau des particules de café torréfié et moulu. Les termes "extrait" et "liquide d'extraction" tels qu'utilisés ici sont considérés comme synonymes au terme "solvant". Dans la fabrication du café soluble, l"'extrait" est de l'eau contenant les solides solubles du café et est utilisé comme solvant pour dissoudre d'autres solides solubles. Le mot extrait est également le terMe appliqué au produit liquide résultant obtenu dans l'opération d'extraction. Pour fabriquer une poudre de café soluble ou des particules solides solubles qui aient un goût et des caractéristiques physiques désirables, on a trouvé avantageux de sécher par pulvérisation un extrait de café dont la concentration en solides solubles est nettement supérieure à celle que l'on peut obtenir dans des opérations classiques d'extraction solide-liquide. On a également trouvé qu'il est avantageux du point de vue économique dans des procédés de fabrication de café soluble lyophilisé d'utiliser pour l'extrait à lyophiliser des concentrations supérieures en solides solubles. C'est une pratique courante dans les procédés où l'on a besoin d'extrait ayant une concentration supérieure à celle obtenue dans les opérations classiques d'extraction, de concentrer l'extrait par évaporation sous vide ou concentration par le froid. Ces techniques de concentration ont des inconvénients importants. L'évaporation sous vide tend à éliminer les constituants aromatiques désirés qui doivent ensuite être rajoutés à l'extrait concentré pour essayer d'obtenir un extrait concentré de qualité élevée. La concentration par le froid, tout er produisant un extrait concentré plus parfumé, est plus coûteuse que les techniques de concentration par évaporation. De plus toutes les techniques utilisées pour concentrer l'extrait obtenu dans une opération classique d'extraction augmentent le coût et la complexité de la fabrication d'un café soluble de qualité. Donc, on peut facilement apprécier les avantages d'un procédé d'extraction produisant un extrait de café ayant une teneur élevée en solides solubles. Dans le système classique en plusieurs étapes en discontinu et à contre-courant d'extraction des solides solubles du café torréfié et moulu par de l'eau chaude, on a déterminé que, en raison de la création importante de cheminements préférentiels dans la série de lits de particules tassées de café, une réduction de la quantité de solvant par unité pondérale de particules de café introduites pour une durée constante de rétention, ntaugmen- te pas de façon appréciable la concentration en soluté du solvant effluent. Il semble également que la création de cheminements préférentiels se produise de façon plus nette lorsque la taille moyenne des particules de café que lton extrait devient plus petite.Par suite de ces facteurs concernant la taille de l'appa- reil à utiliser pour une productivité voulue, on ne dépasse généralement pas une concentration moyenne de l'extrait supérieure à 25% de solides solubles par rapport au poids de l'extrait, et la taille moyenne des particules de café torréfié et moulu à extraire est généralement comprise entre 0,5 et 3,0 millimètres (mm). Généralement, avant de sécher l'extrait effluent, il est nécessaire d'augmenter la concentration en solides solubles, par exemple par concentration par le froid ou évaporation de l'extrRait, jusqu'à environ 35 à 50%, par rapport au poids de l'extrait. Il est facilement compréhensible qu'une extraction dans un équipement qui a à peu près la même taille, qui fournirait un extrait d'environ 35 à 50%, en poids, de solides solubles sans nécessiter de concentration, serait considérablement moins coûteuse. Le procédé selon la présente invention fournit une méthode d'extraction solide-liquide (lessivage) de café torréfié et moulu dans laquelle la création de cheminements préférentiels dans le lit tassé de particules de café est presque totalement éliminée et ceci entrain une concentration élevée en solubles comprise entre 35% et 50% du poids de l'extrait. Cette concentration élevée peut étre obtenue dans l'extrait effluent, le temps de séjour dans l'installation étant à peu près égal à celui qui donnait auparavant un extrait contenant 25% de solides solubles, et avec le même rendement. Pendant l'extraction des substances solubles dans 1'eau du café torréfié et moulu, comme pendant l'extraction des solides solubles d'autres substances végétales et animales par de l'eau ou d'autres solvants, une augmentation de la concentration du soluté dans le solvant produit, à température constante, une augmentation de la viscosité du solvant. Un procédé permettant d'empêcher l'augmentation de la viscosité du solvant avec l1augmen- tation de la concentration en soluté consiste à élever la température du solvant lorsqu'il extrait successivement des quantités accrues de soluté.En conséquence, on détermine le gradient moyen de température nécessaire pour maintenir un écoulement uniforme (pas de création de cheminements-préférentiels) dans le lit tassé, d'une part à l'aide du gradient de concentration de l'extrait dans le lit dans le sens de l'écoulement de l'extrait, et d'autre part à l'aide de l'effet de la température et de la concentration sur la viscosité de l'extrait (solvant). La variation de température dans tout le lit tassé doit donc être telle que la viscosité du solvant au point où il est introduit dans le lit de café torréfié et moulu soit supérieure à celle du solvant à î 'extré- mité opposée du lit tassé où la concentration en soluté dans le solvant est maximale. Par conséquent, pour un seul lit tassé de café et pour chacun d'une série de lits tassés de café dans un système discontinu en plusieurs étapes et à contre-courant, où le café est fixe dans le récipient, on peut obtenir un gradient de température de l'extrait à travers le lit en chauffant le lit, pendant qu'il est en place, de façon que la viscosité du solvant diminue, ou au moins reste constante, lorsqu'il traverse le lit fixe de matériau dont il extrait les constituants solubles. Le chauffage de la colonne et du matériau qu'elle contient peut être effectué par un certain nombre de manières, y compris la conduction électrique. Pour que l'invention puisse être comprise, on va maintenant la décrire avec référence aux dessins ci-joints sur lesquels: La figure 1 représente un procédé de chauffage d'uns felle colonne d'extraction. On utilise un jeu d'électrodes (10) opposées, chaque électrode ayant une longueur sensiblement égale à la hauteur garnie d'une colonne rectangulaire (en coupe). On applique entre les électrodes une force électromotrice que l'on peut régler de façon appropriée pour produire un courant électrique alternatif à travers le lit dans la direction normale à l'écoulement du fluide d'extraction. -La résistance électrique du matériau dans la colonne fournit un gradient de température positif dans le sene de l'écoulement du fluide d'extraction. En supposant que la colonne d'extraction contienne une charge de café fraîchement torréfié et moulu et que le fluide d'extraction, qui est un extrait effluent d'une colonne précédente dans la série, ait une teneur en solides solubles d'approximativement 20% au moment de son introduction près de la base de la colonne et une température d'environ 200C (la viscosité de l'extrait dans ces conditions est environ 4 centipoises), le courant électrique traversant le lit de café tassé et le fluide d'extraction provoque l'augmentation de température du fluide d'extraction lorsqu'il circule vers le haut à travers le lit tassé poreux. Ainsi, on produit une augmentation de la température (et une diminution de la viscosité) du fluide d'extraction lorsque sa teneur en solides solubles augmente. Par un réglage approprié de l'intensité du courant électrique et de l'importance du débit de fluide d'extraction, l'extrait sort d'abord au sommet de la colonne à une température d'environ 110 C avec une concentration en solides solubles d'environ 50% et une viscosité d'environ 2 centipoises (cps). Lorsque l'opération d'extraction continue, la concentration en solides solubles dans l'extrait effluent décroît jusqu'à ce que, à la fin du soutirage, l'extrait effluent ait une concentration d'environ 30% de solides solubles et une viscosité (à llO0C) d'environ 0,4 cp. DQnc, pendant toute la durée de l'opération d'extraction, l'extrait effluent aura toujours la viscosité voulue inférieure à celle du fluide d'extraction initial. L'homme de l'art verra que å l'aide du système décrit et représenté sur la Figure 1, on peut facilement régler la température de l'extrait en tout point des colonnes à-l'aide de l'installation de chauffage électrique de sorte que la viscosité du fluide d'extraction décroît lorsque la teneur en solides solubles augmente. Un système semblable de conditions d'opérations et de températures de colonne existe quand on introduit l'extrait au sommet de la colonne et qu'on le fait circuler vers le bas dans le lit tassé fixe de café. Dans ce cas toutefois la courbe de température (et de viscosité) doit être inversée, la colonne et son contenu étant chauffés à environ 110 C près du bas de la colonne et une température d'environ 200C étant maintenue près du sommet. Dans la pratique de l'invention, les relations idéales types entre la viscosité de l'extrait, la concentration en solides solubles de l'extrait et la température de l'extrait lorsque l'extrait progresse à travers un lit tassé mobile de café frais torréfié et moulu sont représentées schématiquement sur la Figure 2. Les données sont indiquées pour un lit tassé uniformément de particules de café frais torréfié et moulu qui se déplace vers le haut dans une colonne et dont les composants solubles sont extraits à contre-courant par un extrait contenant 20% de solides solubles (effluent d'une colonne précédente dans une installation en plusieurs étapes discontinues et à contre-courant) pénétrant au sommet de la colonne et circulant vers le bas dans le lit tassé de solides de café en mouvement. Lorsque l'extrait se déplace vers le bas dans le lit tassé, il dissout les solides du café et sa teneur en solides solubles augmente.Généralement, l'augmentation de la teneur en solides solubles provoque une augmentation correspondante de la viscosité de l'extrait; toutefois en augmentant uniformément la température de l'extrait pendant son passage dans le lit poreux (que l'on décrira ci-après), on diminue la viscosité de l'extrait lorsqu'il approche du bas de la colonne auquel il a la concentration la plus élevée. Pour un système d'extraction solide-liquide sur une seule colonne garnie dans une opération vraie à contre-courant, c'est-à-dire que des particules solides sont introduites continuellement à une extrémité de la colonne et que du solvant est introduit continuellement à l'extrémité opposée, on peut obtenir la diminution de la viscosité du solvant avec l'augmentation de la concentration en soluté en ajoutant au lit tassé les particules solides à extraire à une température supérieure à celle du solvant. La différence de température dans le lit tassé doit être suffisante pour provoquer la réduction voulue de la viscosité du solvant lorsqu'il s'infiltre à travers le lit mobile de particules.On peut obtenir une augmentation linéaire virtuelle de la température à travers le lit dans le sens de l'écoulement du solvant en maintenant le rapport de l'entrée de solvant à l'entrée de particules solides tel que le produit du débit massique net et de la chaleur spécifique du solvant dans le lit est à peu près égal (ou légèrement supérieur) au produit du débit massique net et de la chaleur spécifique des particules solides humides dans le lit. Pour la méthode d'extraction à contre-courant vrai, sur une seule colonne garnie, on peut utiliser une installation telle que représentée sur la Figure 3. L'installation comprend un récipient cylindrique équipé à une extrémité (l'extrémité inférieure de la colonne) d'un moyen d'alimentation en particules solides à extraire sous forme d'une suspension et d'un moyen d'introduction du solvant à l'extrémité supérieure de la colonne. Comme indiqué, une unité de raclage rotative de type râteau est placée dans la colonne à proximité de ltextrémité supérieure et est destinée à racler la surface supérieure du lit de particules en mouvement vers le haut et à mettre en suspension les particules pour les évacuer de la colonne. Un mécanisme d'alimentation de type tourillon creux placé près de la base de la colonne a pour râle de tasser les particules de café frais lorsqu'elles pénètrent dans la colonne près de la base sous forme d'une suspension dans l'extrait, et presse le lit tassé de particules de café vers le haut de la colonne à contre-courant de l'écoulement descendant d'extrait. A l'aide d'une orientation, d'un emplacement et d'une taille appropriés des ouvertures des surfaces supérieures des lames creuses du tourillon d'alimentation, l'extrait effluent est séparé du lit tassé et est déchargé par l'arbre de commande creux.Une disposition semblable des ouvertures aux surfaces inférieures du touril lqn d'alimentation fournit un moyen de séparation du liquide libéré lorsque le mécanisme d'alimentation comprime en un lit tassé la suspension de particules de café qui pénètre dans la colonne. Considérons maintenant la Figure 3; 1'ensemble d'extraction comprend une colonne (20) d'extraction dans laquelle on effectue l'extraction à contre-courant de particules de café comprimées en un lit tassé poreux Une trémie (22)permet d'introduire du café fraichement torréfié et moulu-qui est déchargé par la vanne multi-voies (24) et incorporé à l'extrait de recyclage ayant une teneur élevée en solides solubles introduit par la conduite (26) provenant du récipient (28) équipé d'un agitateur (30). A l'aide de la pompe (32), les particules de café, en suspension dans 1 "extrait, sont introduites dans la colonne près de sa base (20a) par la conduite (68).Le mécanisme d'alimentation à tourillon (36), qui est mis en rotation par le moteur (38) par l'intermédiaire de l'arbre creux (40), presse la suspension de café frais dans l'extrait vers le haut et, comme les solides de café sont séparés du liquide par l'action du tourillon d'alimentation creux et perforé, ils sont comprimés en un lit poreux et poussés vers le haut dans la colonne. Le liquide séparé (extrait) pénètre par les ouvertures de la face inférieure de la lame de tourillon creuse et circule dans l'arbre de commande creux (40) et est déchargé par la conduite (42). Une portion de l'extrait ayant une concentration élevée en solides dissous est soutirée comme produit par la conduite (44) et une quantité suffisante de l'extrait est recyclée par la conduite (26) et à travers l'échangeur de chaleur (48) pour répéter le cycle. Comme le lit tassé de particules de café monte dans la colonne, les solides solubles des particules de café sont extraits par contact avec l'extrait s'écoulant vers le bas que l'on a admis dans la colonne a proximité de son sommet à l'aide de la conduite (su), de la pompe (52) et de la conduite (54). Lorsque les particules de café du lit tassé approchent de l'extrémité supérieure, elles sont raclées ou grattées du haut du lit par rotation du mécanisme de type râteau (56), entraîné par l'arbre (58) et la commande (60). Une partie importante du solvant (eau ou extrait provenant d'une extraction antérieure) admis dans la colonne est utilisée pour mettre en suspension les grains épuisés et les décharger de la colonne par la conduite (62) et la vanne (64).Les grains usés sont ensuite séparés de extrait par l'une quelconque de nombreuses techniques classiques de séparation (non représentée) et le liquide peut être recyclé par la conduite (66). . Pour faciliter la compréhension de la méthode de l'invention et pour ne pas limiter l'invention, les données de fonctionnement suivantes sont présentées pour ltextraction des solides solubles du café à partir d'un café fraîchement torréfié et moulu, comme effectuée dans l'appareil tel qu'illustré sur la Figure 3. Les donné sont des exemples des conditions d'extraction dans lesquelles la colonne est continuellement chargée de café frais dont les solides solubles sont partiellement à extraire par un extrait contenant 20%, en poids, de solides solubles de café. C'est-àdire que les données indiquées ci-dessous sont celles que l'on obtient quand la colonne d'extraction est une colonne dans une série de deux ou plus. Les données correspondent a celles indiquées iur la Figure 2. On charge continuellement une colonne telle que représentée sur la Figure 3, dont le diamètre interne est de 26,5 centimètres (cm) et dont la longueur du lit tassé est de 200 cm, avec du café franchement torréfié et moulu à la vitesse uniforme de 100 kilogrammes (kg) par heure. La taille moyenne des particules de café est 1 mm et le temps de séjour des particules de café dans la colonne sous forme d'un aggrégat dans un lit tassé est 30 minutes.On introduit continuellement de façon déterminée le café par la vanne d'admission (24) et extrait de café ayant une teneur en solides solubles de 40% du poids de l'extrait circule à la vitesse de 900 kg par heure par la conduite d'évacuation (42). 100 kg par heure de cet extrait quittent l'appareil par la conduite d'évacuation (44) comme produit, et 800 kg par heure sont recyclés à l'aide de la pompe (32) par la conduite (34), l'échangeur de chaleur (48) puis par la conduite (68).Les particules de café fraîchement torréfié pénétrant dans le tube d'entrée (26) et provenant du réservoir (28) sont mises en suspension dans le fluide d'extraction et transportées de façon hydraulique vers la chambre (70) où elles sont en suspension La température de la suspension de café frais dans ltextrait pénétrant dans la colonne est maintenue à 1100C par l'échangeur de chaleur (48). Dans la colonne d'extraction (20), la suspens on de café est comprimée par la lame (36), qui fait office de vis, en un lit solide (46). Le liquide libéré pendant la compression est évacué par la surface perforée de la lame orientée à l'écart du lit tassé, par l'intermédiaire de l'arbre creux et du tube d'évacuation (42). La lame est entraînée par le moteur (38). A la partie supérieure (20b) de la colonne d'extraction, les granules de café provenant du lit tassé (46) sont éliminés par le racleur rotatif (56) et mis en suspension dans une chambre de mise en suspension~(72) Le liquide nécessaire pour cette suspension est introduit dans la colonne a 200C par la pompe (52) par la conduite (50). La concentration en solides solubles de ce liquide est 20%, en poids, lorsqu'il pénètre dans la colonne. La suspension est évacuée par la conduite (62) par l'intermédiaire de la vanne (64). On maintient la pression de la suspension dans la chambre (72) à environ 10 kg par cm2 et celle du fluide d'extraction-dans le tube (42) d'évacuation de l'extrait 2 est approximativement 5 kg par cm2. A la suite de cette diminution de pression, le fluide d'extraction s'écoule à contre-courant à travers les-particules de café vers le mécanisme (36) où il est évacué par la surface perforée de la lame faisant face au lit tassé, puis par l'intermédiaire de l'arbre creux (40). Les particules de café dans le lit sont poussées vers le haut par le tourillon vers le racleur rotatif (56). La température du lit décroît de façon approximativement linéaire de 1100C au tourillon à 200C au racleur.La viscosité de l'extrait au tourillon est environ 1,5 centipoise (cp), avec une teneur en solides solubles de 40% en poids; la viscosité de l'extrait froid au racleur est environ 4 cp avec 20% de solides dissous. En raison de l'absence de cheminements préférentiels, plus de 95% de la substance extractible à 1100C est éliminée des particules de café par le procédé décrit précédemment. Pour avoir une extraction complète des solides solubles du café torréfié et moulu par le procédé de cette invention, on peut utiliser un ensemble d'extraction en deux étapes tel que représenté sur la Figure 4. Comme indiqué, on relie en série deux colonnes d'extraction, chacune étant telle que représentée sur la Figure 3 et décrite précédemment, et on les utilise comme un système d'extraction unifié. Comme indiqué sur le diagramme schématique (Figure 4), les colonnes d'extraction sont reliées l'une à l'autre à l'aide d'une conduite (74) dans laquelle l'extrait effluent contenant les solides solubles extraits des particules de café dans la colonne A est refroidi dans l'échangeur de chaleur (76) puis amené au sommet de la colonne B à l'aide de la pompe (78). Dans un vrai procédé à contre-courant, les grains de café moulus partiellement épuisés et déchargés de la Colonne B sont amenés sous forme de suspension à la base de la Colonne A par la conduite (80). Avant de les introduire dans la Colonne A, on chauffe les grains moulus de café partiellement épuisés dans l'échangeur de chaleur (82) et on les garde dans le réservoir (84) de retenue à une température élevée permettant d'hydrolyser les composants du café. Pour obtenir une compréhension plus totale de l'invention, on va maintenant présenter un exemple de mise en pratique de l'invention avec l'ensemble d'extraction tel que représenté sur la Figure 4. Il est cependant entendu que les données suivantes sont seulement des données illustratives et que l'invention ne leur est pas limitée. Chacune des colonnes d'extraction (ou percolateurs) telles qu'indiquées sur la Figure 4, a un diamètre interne de 26,5 cm et une hauteur- de lit tassé de 200 cm. On charge la Colonne B continuellement# avec du café fraîchement torréfié et moulu à un débit uniforme de 100 kg par heure et les conditions et par#amètres d'extraction de la Colonne B sont les mêmes que ceux décrits dans la discussion précédente. Les moutures de café partiellement épuisées sont déchargées du haut de la Colonne B sous forme d'une suspension à une vitesse de 312,5 kg par heure. La suspension est faite d'environ 61% d'eau et de 39% de solides de café. Quant à la Colonne A, on la charge continuellement avec une suspension faite-d'environ 122,5 kg/h de solides de café dont environ 47 kg/h sont des solides solubles. La suspension sort de la Colonne B à 200C et est chauffée à 1800C et maintenue dans le réservoir de retenue avant de pénétrer à la base de la Colonne A. Les particules chauffées de café sont pressées vers le haut dans la Colonne A et sont mises en contact d'une manière réellement à contre-courant avec un extrait s'infiltrant vers le bas dans le lit tassé. on introduit du solvant frais (eau) près du sommet de la colonne A à un débit de 210 kg/h.On utilise approximativement 150 kg/h d'eau pour mettre en suspension et décharger 60 kg/h de moutures épuisées (produit rejeté) (en poids sec) de la Colonne A et on utilise 60 kg/h d'eau pour extraire les solides solubles restants dans les particules de café dans la Colonne A. L'eau pénètre dans la Colonne A à une température de 200C et à une viscosité d'environ 1 cp. Comme l'eau s'infiltre vers le bas, sa teneur en solides solubles augmente jusqu'à ce qu'elle sorte sous forme d#'un extrait avec une teneur en solides solubles de 20%. Toutefois comme l'extrait est chauffé uniformément par les particules de café chaudes en même temps que sa concentration augmente progressivement, sa viscosité décroît uniformément jusqu'à ce que, à l'endroit de la concentration la plus élevée en solides solubles (20si) et à une température de 1800C, il ait une viscosité d'environ 0,4 cp. Donc, dans les deux Colonnes A et B, les conditions d'extraction sont en accord avec l'idée fondamentale de l'invention -diminution de la viscosité du liquide d'extraction (solvant) lorsque la concentration en solides solubles du liquide d'extraction augmente; et l'exemple montre comment on peut obtenir une teneur élevée en solides solubles (4~0 dans l'extrait effluent, avec un rendement global de 40% de solides solubles par rapport au poids du café torréfié et moulu. Les connaisseurs de la fabrication du café soluble verront facilement comment on peut incorporer l'idée inventive et l'appareil décrits précédemment dans une opération classique de percolation (extraction) de café soluble pour augmenter la teneur en solides solubles d'un extrait effluent d'une moyen d'environ 20-3~/o à environ 40%-50%, avec un rendement en solides solubles d'environ 40%-50%, par rapport au poids de café torréfié et moulu. La figure 5 est un dessin schématique représentant une disposition préférée dans laquelle la colonne (90) à contre-courant est utilisée comme colonne d'extraction pour du café fraîchement torréfié et moulu que l'on doit extraire avec un extrait dilué provenant d'une série de cinq percolateurs (92) en plusieurs étapes, en discontinu et à contre-courant.Comme chacun des cinq percolateurs fonctionne de façon discontinue et est chargé et déchargé de particules de café de façon périodique, l'équipement supplémentaire nécessaire comprend:un réservoir (94) intermédiaire pour garder l'extrait effluent dilué provenant des percolateurs en plusieurs étapes, en discontinu et a contre-courant; un séparateur (96) destiné à séparer de l'extrait les moutures partiellement épuisées: et un transporteur (98) permettant d'introduire les moutures partiellement épuisées provenant de la colonne à contre-courant dans le percolateur approprié de la partie en plusieurs étapes, en discontinu et à contre-courant du système.Comme indiqué sur la Figure 5, le réservoir (94) intermédiaire est utilisé pour compenser le soutirage rapide périodique d'extrait du percolateur discontinu, qui est ensuite introduit à un débit uniforme plus lent dans la colonne continue pour être enrichi en solides solubles du café. On introduit dans chacun des percolateurs de la série de cinq, à son tour, à une vitesse uniforme, les moutures partiellement épuisées provenant de la colonne continue pour maintenir un bilan de transfert de matériau dans le système. L'invention a été décrite en fonction d'une diminution de la viscosité du liquide d'extraction lorsqu'il progresse vers le bas à travers soit un lit tassé fixe de particules soit à travers un lit mobile vers le haut. Toutefois, il est dans le champ d'application de l'invention de comprendre les méthodes et les opérations d'extraction dans lesquelles, avec un appareil approprié, on presse le fluide d'extraction à traverse lit tassé (qu'il soit fixe ou mobile) vers le haut. Le champ de l'invention comprend également les procédés, autres que la température seule, de réglage de la viscosité du fluide d'extraction. Ajouter des additifs au solvant, comme des gommes ou d'autres substances, pour effectuer un changement important de la viscosité du solvant avec des changements faibles de température, est un exemple des diverses façons que l'on peut utiliser pour mettre en oeuvre l'invention. En résumé, la caractéristique de l'invention est la décou- verte que l'on peut réduire de façon importante la création de cheminements préférentiels d'un solvant dans une opération d'extraction de type à lit tassé quand on maintient des conditions d'extraction telles que la viscosité du fluide d'extraction décroît lorsque la teneur en solides solubles augmente, et, d'après ce qui précède, l'essentiel de l'invention a été si bien révélé que d'autres personnes peuvent, en utilisant les connaissances courantes, l'adapter facilement à diverses applications, sans omettre les caractéristiques qui, du point de vue de la technique antérieure, constituent clairement les caractéristiques essentielles des aspects généraux et particuliers de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé d'extraction par solvant des constituants solubles de particules solides comprimées en un lit tassé, caractérisé en ce qu'on extrait les constituants solubles des particules solides dans des conditions d'opération qui font que la viscosité du fluide d'extraction décroît lorsque le fluide d'extraction traverse le lit tassé de particules solides et dissout les constituants solubles 2.Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le lit est un lit poreux non agité dont les composants extractibles provoquent, à température constante, une augmentation de la viscosité du fluide d'extraction lorsque la concentration en composants solubles du fluide d'extraction augmente, que l'on établit dans l'épaisseur du lit tassé un gradient de température d'une valeur telle que la viscosité du fluide d'extraction entre les particules solides en tout point du lit décroît dans le sens des concentrations croissantes en composants extraits dans le fluide d'extraction. 3. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on effectue l'extraction en discontinu et que le passage du fluide d'extraction se fait vers le bas dans un lit tassé poreux et fixe. 4. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'extraction se fait en plusieurs étapes, en discontinu et à contre-courant et que le passage du fluide d'extraction se fait vers le haut dans chacun des lits poreux fixes. 5. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'une première phase de l'extraction se fait comme une opération en plusieurs étapes, en discontinu, et à contre-courant et qu'une seconde phase de l'extraction se fait ensuite en continu à contre-courant. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'on maintient le gradient de température dans l'épaisseur du lit tassé de particules solides, en fournissant continuellement au lit du matériau solide #extractible à une température supérieure à celle du fluide d'extraction de sorte que le produit du débit massique net et de la chaleur spécifique du fluide d'extraction dans le lit est approximativement égal au produit du débit massique net et de la chaleur spécifique de l'effluent de matériau solide extrait et de l'extrait qui lui est associé. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'extraction est continue et a contrecourant, ledit fluide d'extraction circulant vers le haut a travers le lit poreux de particules solides# en mouvement vers le bas. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on effectue l'extraction en plusieurs étapes. 9. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que 11 extraction est continue et à contre-courant, ledit fluide d'extraction circulant vers le bas à travers le lit Preux de particules solides en mouvement vers le haut. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les particules solides sont des particules de café torréfié et moulu. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que les particules solides de café torréfié et moulu ont une taille moyenne d'environ 1 mm.