Brevet FR2267835A1 — publié le 19751114

La présente invention se rapporte à un procédé et à un appareil améliorés de traitement de l'orge avant son maltage. Il est connu dans ce domaine de soumettre à une abrasion la balle externe de l'orge avant son maltage. Ce traitement a pour but de permettre la pénétration dans l'enveloppe imperméable péricarpe/test du grain et ainsi de faciliter l'admission de 11 eau, de ltoxygène et en particulier de l'acide gibberellique de l'hormone de la plante. L'acide gibberellique est couramment utilisé dans le processus de maltage pour activer la transformation de l'endosperme du grain. L'emploi de cet acide associé à l'abrasion du grain permet d'augmenter très fortement la vitesse de maltage. On peut abaisser le temps de traitement total d'environ 8 à 4 jours. L'embryon est situé à 1'- une des extrémités du grain, et il est important qu'une grande proportion de grains soient soumise à l'abrasion en un point, ou des points éloignés de l'extrémité embryonnaire du grain, c' est-à-dire du côté de l'extrémité distale. Des gibberellines naturelles sont produites par l'embryon et elles provoquent la production d'enzymes de transformation par la couche aleurone qui se trouve immédiatement au-dessous du péricarpe/test. La transformation se développe ainsi de l'ex- trémité de l'embryon à l'extrémité distale du grain.Si des points autres que l'extrémité de l'embryon subissent une abrasion qui permet à l'acide gibberellique de stimuler la production d'enzymes dans les cellules aleuronnes de ces points, la transformation de l'endos- perme peut intervenir simultanément à partir de tous ces points et de l'embryon lui-mêmey ce aui explique l'accélération du processus de maltage. Diverses machines ont été proposées pour l'abrasion des grains. Elles comprennent notamment des machines de perlage du commerce se composant de plusieurs disques rotatifs espacés, en carborundum (marque déposée) à travers lesquels passe le grain et des machines de nettoyage du blé telles que les machines "Entoleter" (marque déposée) dans lesquelles des pales rotatives métalliques repoussent le grain contre la surface interne de la machine dans des récipients incorporés au fond desquels une barre en métal se déplace rapidement en rotation.L'action abrasive de ces machines provient du frottement des grains contre une surface abrasive, du frottement des grains les uns contre les autres et de l'association de ces deux opérations. I1 a également été proposé d'utiliser une brosse métallique montée rotative à l'intérieur d'un cylindre abrasif, une hélice étant incorporée dans le cylindre enveloppe de façon que les grains puissent pénétrer à un bout et sortir par l'autre bout. Tous les procédés et machines proposés ou utilisés jusqu'à maintenant présentent de sérieux inconvénients du fait qu'ils ne permettent pas de régler le degré d'abrasion auquel est soumis chaque grain en particulier. I1 est important qu'un procédé ou un appareil d'abrasion des grains permette d'assurer une abrasion réglée et de niveau uniforme sans enlever une quantité excessive de balle. Be but de 1'invention est de fournir un procédé et un appareil d'abrasion de grains permettant de régler l'abrasion en lui assurant un niveau uniforme sur à peu près l'ensemble des grains ainsi traités. Il a été constaté qu'en empêchant que le même grain ne vienne frapper plusieurs fois une surface abrasive, on peut assurer un réglage effectif du degré d'abrasion. La présente invention a pour objet un procédé d'abrasion de grains qui assure une pénétration effective dans leur péricarpe/test, par un choc unique de chaque grain d'un écoulement de grains sur une surface abrasive, les vitesses relative des grains et de la surface abrasive au moment où ceu.-S-ci viennent frapper cette dernière étant telles qu'elles permettent d'assurer la pénétration dans le péricarpe/test par un seul impact des grains. Si la surface abrasive est perpendiculaire ou à peu près perpendiculaire à la direction de l'écoulement des grains au point ou dans la zone d'impact de ces derniers, il ne faut pas que la surface abrasive soit fixe. Si cette surface est fixe, il faut donc qu'elle soit disposée sous un angle qui ne soit pas un angle droit par rapport à l'écoulement des grains de manière qu'après l'avoir frappée les grains soient détournés suivant un ou plusieurs parcours qui leur évitent autre de nouveau projetés contre cette surface abrasive. Si la surface abrasive est en mouvement, par exemple dans le cas de la surface d'un cylindre ou d'un disque rotatif, on peut assurer une déflection analogue des grains. L'écoulement des grains peut être réalisé de manière que ces derniers se deplacent librement vers le bas d'une surface inclinée et/ou qu'ils tombent directement par gravité sur la surface abrasive. On peut en variante ou additionnellement projeter les grains mécaniquement (au moyen par exemple d'un rouleau rotatif cannelé) ou par un courant de fluide (courant d'air par exemple) sur la surface abrasive Get écoulement est de préférence réalisé de manière à limiter la collision des grains après leur impact sur la surface. Ainsi 11é- coulement des grains se présente de préférence sous la forme d'un rideau continu en mouvement dont le bord avant vient frapper la surface abrasive. On règle le degré d'abrasion des grains au moyen de la vitesse relative de ces derniers au point d'impact par rapport à la surface abrasive ainsi que par la nature de cette dernière. Si on accroît à la fois cette vitesse relative des grains et la rugosité de la surface abrasive, on augmente le degré d'abrasion. Ce degré d'abrasion ne doit pas être augmenté au point d'abîmer les grains en diminuant leur germination de façon substantielle. Lorsqu'on se sert d'un cylindre rotatif à surface abrasive, on peut faire varier très facilement la vitesse des grains par rapport à cette surface en agissant sur la vitesse de rotation du cylindre. La surface abrasive peut autre constituée d'une feuille souple telle qu'une feuille de papier émeri ou d'un matériau analogue que l'on enroule autour du cylindre rotatif. Néanmoins, ce cylindre est de préférence recouvert d'une couche d'un mélange de résine épody et de particules de carbure de sillicium, cette couche étant soumise à une cuisson pour assurer la polymérisation de la résine et le collage du mélange sur la surface du cylindre. Dans l'un ou l'autre cas, il est important de faire en sorte que les grains s'écoulent uniformément sur la surface du cylindre pour en assurer une usure régulière en tous points et augmenter ainsi sa durée de vie. Il a été constaté de façon assez surprenante qu'un mélange de particules fines et grossières (grain d'abrasif 24 et 48 par exemple) donne de meilleurs résultats qu'un abrasif d'une seule grosseur de grain L'invention concerne également un appareil pour la mise en oeuvre du procédé. net appareil d'abrasion des grains selon l'invention se compose d'un dispositif comportant une surface abrasive, de moyens pour assurer l'écoulement et le guidage des grains de manière qu'ils viennent frapper cette surface abrasive, de moyens pour régler la vitesse de ces grains par rapport à ladite surface abrasive, celle-ci assurant la déflection des grains après impact. Les moyens d'écoulement forment de préférence un rideau à peu près continu de grains en mouvement et dirige le bord de ce rideau sur la surface abrasive. L'appareil peut comprendre un cylindre rotatif comportant une surface abrasive, un dispositif d'-alimentation des moyens d'écoulement des grains orienté par rapport au cylindre rotatif de façon que le plan du rideau de grains soit à peu près parallèle à l'axe longitudinal du cylindre et que le bord du rideau parvienne sur la surface abrasive de ce cylindre, ces moyens d'écoulement étant constitués soit par une fente réglable, soit par un rouleau cannelé. Un dispositif déflecteur constitue par au moins une surface déflectrice souple est de préférence disposé par rapport au point d'impact des grains sur la surface abrasive, de telle façon que les grains ne puissent venir frapper une seconde fois cette surface. On a constaté qu'une feuille de caoutchouc remplissait cet afice de fa çon satisfaisante. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limi statif et faite en regard des dessins annexés sur lesquels - la Fig. 1 est une vue partie en élévation partie en coupe d'un mode de réalisation de l'appareil selon l'invention, certaines pièces n'étant pas représentées pour rendre la figure plus claire; - le Fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne A-A de la Fig. 1 sur laquelle on peut voir les pièces non représentées sur cette Fig. 1; - la Fig. 3 est une vue partie en élévation partie en coupe d'un autre mode de réalisation de l'appareil selon l'invention, certaines pièces n'étant pas représentées pour des raisons de clarté là ou elles gênent la représentation directe du cheminement des grains;; - le Fig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne BB de la Fig.3, sur laquelle on peut voir les pièces non représentées sur cette Pig. 3. En se reportant maintenant aux Fig. 1 et 2 des dessins, on voit que l'appareil comporte une hotte d'alimentation 1 comportant des plaques de guidage 2 pour assurer la déflection des grains passant dans la hotte 1. A l'extrémité inférieure de la hotte d'alimentation 1, est prévue une glissière 3, coulissante, qui permet de régler l'ouverture 4 par laquelle passent les grains. La hotte d'a limentation 1 est fixée sur une chambre 5 dans laquelle est monté un cylindre rotatif 6 muni d'une surface abrasive 7. Ce cylindre est entraîné par un moteur 8 par l'interiïédiaire d'une roue d'entratne- ment 9, d'une corroie 10 et d'une autre roue 11.Un déflecteur souple 12 est suspendu à un support rigide 13 suspendu à la paroi de la chambre 5. Deux plaques déflectrices incurvées 14 et 15 sont montées au voisinage de la surface du cylindre 6. La chambre 5 communique avec un couloir 16 d'évacuation des grains. Bn fonctionnement, les grains à traiter passent dans la hotte d'alimentation 1 où ils se répartissent suivant trois écoulement grâce aux plaques de guidage 2. Ces plaques ont pour but de répartir les grains sur toute la longueur de la glissière 3 et de permettre ainsi à un écoulement uniforme de passer par la fente 4 sous la forme d'un rideau de grains. 'les grains passant par cette fente 4 tombent sur la surface du cylindre rotatif 6 et rebondissent sur la surface 7 de ce cylindre. A peu près tous les grains sont déviés suivant le sens de rotation du cylindre 6 sur le déflecteur souple 12 qui absorbe l'énergie cinétique des grains déviés. De ce déflecteur souple 12, les grains tombent sur la plaque déflectrice 14 qui sert à emperler tout nouveau contact des grains avec la surface du cylindre 6.Une petite quantité de grains ayant frappé le cylindre 6 sont déviés dans le sens opposé vers la paroi de la chambre 5,et la plaque déflectrice 15 est disposée de telle façon que ces grains ne puissent venir frapper de nouveau la surface du cylindre 6. Après leur passage sur la surface des plaques déflectrices 14 et 15, les grains tombent au fond de la chambre 5 et pénètrent dans le couloir d'évacuation 16. On peut ainsi constater que les grains passant dans appareil ne peuvent frapper qu'une seule fois la surface abrasive 7 du cylindre 6. Dans ce mode de réalisation de l'invention, on règle la vitesse des grains par rapport à celle de la surface abrasive en modifiant la vitesse de rotation du cylindre 6. Sur les Fig. 3 et 4- des dessins, les mêmes numéros de référence désignent des pièces similaires. La seule différence existant entre les deux modes de réalisation réside dans le fait qu'au lieu de la glissière 3 de la Fig. 1, un rouleau cannelé rotatif est monté à la jonction de la hotte d'alimentation 1 et de la chambre 5, ce rouleau 17 étant entraîné par un moteur 18. La rotation du rouleau cannelé 17 fait passer les grains de la hotte d'alimentation 1 dans la chambre 5. La vitesse d'alimentation des grains dans cette chambre 5 est fonction de la vitesse de rotation du rouleau cannelé 17. Dans ce mode de réalisation de l'invention, la vitesse des grains par rapport à la surface abrasive 7 peut être également réglée par la vitesse de rotation du rouleau cannelé 17. La description de l'invention se poursuit ci-après par des exemples donnés à titre purement illustratif. EXEITE 1 - A l'aide d'un appareil du type représenté sur les Fig. 1 et 2 possédant une hotte d'alimentation de 500 mm de long inclinée à 700 par rapport à l'horizontale, on a fait passer des grains d'orge en rideau continu sur un cylindre rotatif de 500 mm de diamètre et de 1219,2 mm de longueur éloigné d'une distance de 250 mm de la sortie de la hotte d'alimentation et tournant à 900 tours par minute. Be rideau de grains orienté parallèlement à l'axe de rotation du cylindre est venu frapper la surface abrasive de ce cylindre suivant une ligne située à 75,5 mm en arrière de la génératrice médiane supérieure dudit cylindre. Les grains ne touchèrent ce dernier qu'une seule fois. La surface du cylindre était revêtue d'un mélange de particules de carbure de silicium de grosseur 24 et 48, collées au moyen de résine époxy. La masse sèche était de 0,25 %0 du poids. Le degré d'abrasion (mesuré suivant la méthode de Hutching J Minet. Brewing 78 (2) 153.1972) était de 85 %0 sur une partie de la surface autre que l'extrémité de l'embryon, et 70 % à l'extrémité distale. Le pourcentage de germination n'a pas été affecté par le traitement, ce qui démontre que les embryons n' avaient subi que peu ou pas de détérioration. EXEs > çSIS 2 - L'exemple 1 a été reproduit en faisant tourner le cylindre à 14CO tours par minute. La perte de poids représentait 0,4 % du poids sec. Le pourcentage d'abrasion mesure suivant la méthode Hutching atteignait 95 % sur une partie autre que l'extrémité de l'embryon et 78 % à l'extrémité distale. Le pourcentage de germination n'a pas été affecté par le traitement. EXEMPLE 3 - L'exemple 1 R eté reproduit mais à l'aide d'un grain abrasif n 16 au lieu du mélange de grains abrasifs no24 et 48. La perte de poids représentait 0,9 % du poids sec. Le pourcentage d'abrasion atteignait 96 % sur une certaine partie autre que l'extré- mité de l'embryon et 78 %0 à l'extrémité distale. Le pourcentage de germination a toutefois baissé de 4 ffi ce qui dénote que les embryons avaient subi une certaine détérioration. Le grain abrasif ne doit pas par conséquent être trop gros si lton veut éviter cette détérioration. EXEMPLE 4 - L'exemple 3 a été reproduit en portant la vitesse de rotation du cylindre à 1400 tours par minute. La perte de poids s'est accrue pour atteindre 1,3 % du poids sec. Le pourcentage d'abrasion atteignait 100 % sur une partie autre que l'extrémité de l'embryon et 82 ffi à l'extrémité distale. Le pourcentage de germination a baissé de 7 zen raison de la détérioration de l'embrvon. Si on utilise simultanément un grain abrasif trop gros et une vitesse relative élevée au point d'impact on obtient une détérioration im- portante de l'embryon, et ilfaut donc contrôler ces deux paramètres pour éviter cette détérioration, - REVENDICATIONS 1 - Procédé d'abrasion de grains par contact de ces derniers avec une surface abrasive en vue d'assurer la pénétration dans le péricarpe/test de ces grains, caractérisé en ce que chaque grain faisant partie d'un ensemble de grains en mouvement ne vient frapper qu'une seule fois la surface abrasive, les vitesses relatives des grains et de cette surface abrasive correspondant, au moment de l'impact, à des valeurs permettant d'effectuer la pénétration dans le péricarpe/test des grains grâce à cet impact unique. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les grains s'écoulent de manière à venir frapper la surface d'un cylindre rotatif, cette surface étant une surface abrasive. 3 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les grains s'écoulent sous la forme d'un rideau continu en mouvement dont le bord avant vient frapper le surface abrasive. 4 - Procédé suivant l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le plan du rideau de grains est parallèle à l'axe de rotation du cylindre. 5 - Appareil pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de conformation et de guidage d'un écoulement de grains de manière que ces derniers viennent frapper une surface abrasive, des moyens de réglage de la vitesse des grains par rapport à la surface abrasive, et en ce que la surface abrasive est disposée par rapport au moyen de conformation et de guidage de l'écoulement de façon que les grains soient déviés de cette surface abrasive après l'impact. 6 - Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de formation et de guidage de l'écoulement se compose d'une glissière coulissante montée à la sortie d'une hotte d'alimentation dans laquelle les grains sont introduits, cette glissière délimitant avec une paroi de la hotte une ouverture réglable par laquelle les grains peuvent tomber par gravité. 7 - Appareil suivant l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les moyens de réglage de la vitesse relative des grains consiste en un cylindre rotatif se trouvant sur le pas sage de l'écoulement des grains et comportant une surface abrasive. 8 - Appareil suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que des moyens de déflection sont prévus pour empêcher les grains de venir frapper à la surface abrasive une seconde fois.