Brevet FR2378850A1 — publié le 19780825

La présente invention a notamment pour objet le traitement des olives en continu pour en extraire l'huile. L'invention concerne plus particulièrement une installation perfectionnée adaptable à toutes les capacités de production par la mise en oeuvre d'au moins une unité de traitement de fruits complets par extraction de pulpe pure, exempte de noyaux entiers ou broyés et exempte de peaux. I1 convient, avant'd'aborder les dispositions principales de l'invention, de rappeler les inconvénients et difficultés rencontrés à ltoccasion-de la mise en oeuvre des procédés d'extraction antérieurement connus, notamment dans le domaine du traitement des olives. On classe en deux grandes catégories les procédés d'extraction d'huile, soit les procédés discontinus, soit les procédés continus. Dans les procédés discontinus, la première étape qui occupe une importance primordiale est le broyage des fruits entiers (peau, chair, noyau) qui a pour résultat de libérer des cellules végétales les particules d'huile qu'elles renferment. Ce broyage conduit à la formation d'une pâte. Le premier inconvénient de ce procédé est précisément le broyage qui constitue le point de départ d'émulsions le plus souvent irréductibles (vitesse excessive, addition d'eau, broyage trop fin, séjour trop long dans le broyeur). On note par ailleurs, pendant le broyage, un échauffement de la pâte, au détriment de la qualité des huiles car il facilite des réactions chimiques et biochimiques dans la pate d'olives. Quel que soit le type de broyeur utilisé (meules de pierre, ou broyeurs métalliques à marteaux, à disques dentés, à cylindres) il y a formation d'émulsions, présence dans la pâ- te de traces métalliques, et malgré tout on relève un effet de dilacération relativement réduit entrarnant des opérations complémentaires d'extraction, ou plus simplement des pertes en huile ayant une incidence défavorable du rendement par rapport au poids de fruits traité. On note encore, dans la pâte obtenue par cette première étape, la présence de "microgels't en proportion relativement importante qui retiennent l'huile et rendent difficile la filtration du moût huileux. Dans ce procédé connu, on est toujours tributaire du degré de finesse du broyage qui se rapporte à la taille moyenne usuelle des parties les plus dures de la patte, c'est-à-dire les noyaux concassés. Trop fin, on obtient une masse peu filtrante d'où les liquides sont difficiles à extraire ; trop grossier, il correspond à une rupture insuffisante des parois cellulaires, ce qui influence défavorablement l'extraction qui est incomplète. Avec ce type de procédé, on fait suivre obligatoirement le broyage d'une opération de malaxage ; cette phase opérationnelle supplémentaire a pour inconvénient, outre l'investissement en matériel, de conduire à la formation d'émulsions supplémentaires. Dans le procédé discontinu, la deuxième étape est l'extraction des liquides contenus dans la pâte. Cette extraction est réalisée principalement dans un troisième type d'appareil dénommé presse à scourtins, c'est-à-dire presse à disques filtrants. Ce type de presse a deux inconvénients majeurs : le premier est la consommation d'énergie pour obtenir des pressions 2 de l'ordre de 300 à 450 kg/cm , le second inconvénient résulte dans la perte de temps à chaque chargement et déchargement des scourtins de presse ainsi que dans la main d'oeuvre importante pour conduire ces opérations rapidement. Dans le procédé continu, la pâte d'olives est soumise à l'action de presses continues à vis travaillant dans le même ordre de pression que les presses discontinues. On constate que les solides en mouvement (peaux, particules de noyaux) ne restent pas dans le milieu filtrant tel que cages à saignées, carcasses à perforations, et des boues sortent en même temps que les liquides en plus ou moins grande proportion. Pour ces raisons, ce type de presse à vis est d'un emploi très limité, voire nul Quel que soit le procédé connu utilisé, et pour tenir compte de la phase primordiale de broyage, on procède à l'ex- traction lorsque les fruits ont atteint un degré de maturité assez avancé de manière à obtenir un taux d'extraction acceptable.Si, avec les broyeurs connus, le taux d'extraction augmente avec le degré de maturité des fruits, il a le grave inconvénient de nuire à la qualité de huile obtenue dont le taux d'acidité croit avec la maturité, le temps de broyage des fruits et le temps de malaxage de la patte. Si le degré de maturité est insuffisant, le rendement en huile est inacceptable pour concur rencer, voire seulement faire jeu égal avec les huiles de graines sur le marché des huiles de table. La présente invention a en conséquence pour but principal la création d'une nouvelle installation d'extraction industrielle de l'huile d'olives permettant'de conduire les diverses opérations d'extraction de manière à ne pas modifier les caractéristiques de l'huile telle qu'elle existe dans le fruit et ce par suppression du broyage et du pressage connus. L'invention a également pour but, dans une telle installation, de regrouper dans une unité de traitement de fruits complets la totalité des moyens propres à réaliser, d'une part, une dilacération plus complète libérant une quantité d'huile accrue des cellules du fruit et, d'autre part, à fournir un "jus de fruit" exempt de matières solides telles que noyaux entiers ou concassés ou broyés et exempt de peaux. L'invention a encore pour but de fournir, dans une installation du genre en question, des moyens propres à extraire l'huile des cellules du fruit, pratiquement sans formation d'émulsion dans chacune des phases d'extraction et de permettre l'extraction de l'huile avec une relation quantité:qualité améliorée et cela pour une large gamme de degré de maturité des fruits à traiter. L'invention concerne à cet effet une installation notamment pour l'extraction en continu de l'huile d'olives comprenant entre autres éléments : un dispositif d'alimentation en fruits, une laveuse à fruits, au moins une unité de traitement de fruits complets (peau, chair, noyau) produisant un "jus de fruit" exempt de particules solides telles que peaux et noyaux, un séparateur et une centrifugeuse, installation caractérisée en ce que-l'unité de traitement pour la production de jus de fruits se présente sous forme d'un cylindre rotatif horizontal, ce cylindre étant équipé d'au moins une cloison radiale délimitant deux zones de travail, une première zone comprenant une ou plusieurs chambres de dilacération et de malaxage communicantes, une seconde zone formée d'une chambre de réception et d'extraction du jus de fruit, le travail de dilacération et de malaxage étant obtenu dans lesdites zones de travail par une action de laminage sur les composants du fruit à l'aide de masses roulant librement sur la partie basse de la paroi du cylindre en mouvement, ce gracie à quoi on obtient par le susdit laminage des composants des fruits, une dilacération complète sans formation d'émulsion, y compris avec des olives fraîchement cueillies, turgescentes, mais mûres, ce qui conduit à la production d'une huile de haute qualité, compétitive sur le marché en raison de l'abaissement du prix de revient de l'investissement initial de l'installation, de la réduction de main d'oeuvre pour son exploitation et de son taux de rendement élevez Dune manière surprenante, à la sortie du séparateur de l'unité de traitement, les peaux entières sont évacuées sous forme de fines pelures, exemptes de chair, semblables à des pelures d'oignons, tandis que les noyaux entiers sont nettoyés à coeur également sans adhérence de chair. Suivant une disposition de 1 t inventitn le cylindre de unité de traitement pour la production de jus de fruits a sa première zone de travail équipée d'au moins deux cloisons radiales espacées de manière à délimiter de préférence trois chambres de dilacération et de malaxage communiquant entre elles par des passages ménagés à la périphérie desdites cloisons, au niveau des génératrices du cylindre, de manière telle que le produit des fruits dilacérés par laminage occupe, à un même niveau, lesdites chambres de dilacération et de malaxage. Suivant une autre disposition de l'invention, le cylindre de l'unité de traitement pour la production de jus de fruits a sa seconde zone de réception et d'extraction séparée de la première zone par une cloison non communicante au niveau des génératrices du cylindre, de manière que les jus extraits contenus dans la chambre de réception et d'extraction ne puissent retourner dans la ou les chambres de dilacération et de malaxage de la première zone. Suivant un mode de réalisation, le cylindre de l'unité de traitement est équipé, dans la chambre de dilacération et de malaxage adjacente à la chambre de réception et d'extraction, d'un dispositif d'amenée du produit complet obtenu dans la première zone de travail du cylindre vers la vis d'un cylindre de séparation disposé dans l'axe de la chambre de réception et d'extraction du jus de fruits, ce dispositif d'amenée étant constitué d'un auget rotatif à becquet articulé de manière à présenter deux niveaux de prélèvement dans la première zone de travail du cylindre, l'un situé à proximité de l'axe virtuel du cylindre, l'autre situé à proximité des génératrices de ce cy lindre, le susdit auget étant entraîné en rotation par la vis du cylindre de séparation. Suivant une caractéristique de l'invention, le cylindre de séparation des matières solides telles que peaux et noyaux entiers de la pulpe pure ou jus de fruit,est constitué d'un cylindre perforé pour le tamisage du produit entier introduit par la vis sans fin dans ledit cylindre, l'axe de cette vis étant creux afin d'être alimenté en eau chaude de lavage, cette eau étant dispersée dans le produit au moyen de buses portées par l'axe de la vis, entraînant ainsi toute la phase liquide du produit au travers des perforations du cylindre tandis que les parties solides, notamment les peaux et noyaux, sont essorées sous faible pression et évacuées par ladite vis hors de l'unité de traitement. Suivant un mode d'exécution de l'invention, les masses roulantes de laminage de l'unité de traitement sont préfé rablement des boulets sphériques en acier inoxydable. D'autres dispositions, caractéristiques et avantages ressortiront de la description détaillée d'un exemple d'exécution d'une installation conforme à l'invention, et illustrée sur les dessins ci-joints dans lesquels La figure I est une vue en perspective montrant l'en- semble des composants d'une installation-type pour 1'extraction de l'huile d'olives, équipée d'une unité de traitement selon l'invention. La figure 2 est une vue en perspective montrant avec parties arrachées le détail des organes internes d'une unité de traitement. En référence à la figure 1, 11 installation comprend tout d'abord une fosse de réception et de stockage 1 des olives à traiter. Cette fosse de stockage est équipée d'un dispositif de transport, par exemple une rampe 2 à vis sans fin conduisant les fruits dans une laveuse 3. La laveuse 3 est elle-mtme équipée d'un élévateur 4 pour conduire les fruits lavés dans une trémie de chargement 5 équipée d'un dispositif d'alimention d'une unité de traitement désignée par la référence générale 50. L'unité de traitement se présente sous la forme générale d'un cylindre 51 à axe de rotation virtuel horizontal. Le cylindre 51 repose par l'intermédiaire de chemins de roulement 52 sur des galets-supports 53, de manière telle que ce cylindre puisse être entraîné en rotation par un groupe moteur ou moto-réducteur 54. Les caractéristiques constructives de l'unité de traitement 50 seront décrites en détail plus loin en référence à la figure 2. A la sortie de l'unité de traitement est disposé un premier bac récepteur 6 dans lequel s'écoule le jus de fruit produit par l'unité de traitement, l'expression "jus de fruit désignant ici un composé comprenant notamment de la pulpe pure, de l'eau, de l'huile, ce composé étant exempt de matières solides, en particulier les peaux et les noyaux d'olives. Un second bac 7, disposé immédiatement à la suite du premier bac, reçoit les peaux et les noyaux de fruits évacués par un séparateur dont les caractéristiques apparaîtront à l'occasion de la description détaillée des dispositions de la figure 2. Le premier bac 6, récepteur du jus de fruit, est transvasé par l'intermédiaire d'un groupe motopompe 8 en direction d'un mélangeur 9. Un conduit 9a disposé à la base du mélangeur sert à alimenter un séparateur 10, par exemple du genre à tamis vibrant afin de séparer la pulpe de fruit de l'huile et de l'eau. Un conduit lOb du séparateur délivre dans un bac Il huile et l'eau tandis qu'un conduit 10a délivre les pulpes déshuilées dans un bac 12. L'eau et l'huile collectées dans le bac 11 sont reprises par un groupe motopompe lla et conduites dans un premier bac décanteur 13 qui reçoit également d'un conduit 9a le tropplein du mélangeur 9. Un second bac décanteur 14 est susceptible d'être alimenté notamment par le trop-plein 13a du premier bac. Le bac décanteur 13 comporte à sa base une vanne de soutirage 13b permettant de conduire les eaux de décantation vers un bac de réception des eaux usées 15. Le second bac décanteur 14 est également pourvu à sa base d'une vanne de soutirage 1- pour conduire l'eau de décantation en direction du bac collecteur des eaux usées 15. Le second bac décanteur 14 alimente, par l'intermédiaire d'un trop-plein 14c, une centrifugeuse 16 ayant une sortie 16a pour les eaux et une sortie 16b délivrant l'huile pure vers un bac.de réception 17.L'ensemble de l'installation est complété par un générateur 18 pour la production d'eau chaude, cette eau étant conduite par un réseau de distribution 19, en particulier pour alimenter la laveuse 3, la trémie d'alimentation 5 de l'unité de traitement 50, le séparateur de ladite unité, le mélangeur 9, le séparateur 10, les les bacs de décantation 13 et 14 et la centrifugeuse 16. Il va de soi que, dans un esprit d'économie, les eaux usées, après filtration et traient, peuvent être recyclées dans le générateur de production d'eau chaude 18. On notera enfin que l'ensemble de l'unité de traitement 50, en particulier le cylindre rotatif 51, est disposé dans un tunnel 19 d'isolation thermique et acoustique afin que le milieu traité soit à température constante et que soit absorbée la majeure partie du bruit résultant du fonctionnement de l'unité. En référence à la figure 2, on notera que le cylindre 51 est équipé d'au moins une cloison radiale 55 délimitant deux zones de travail, respectivement 56, 57. La première zone 56 comprend de préférence plusieurs chambres de dilacération et de malaxage communicantes, tandis que la seconde zone 57 est formée d'une chambre de réception et d'extraction du jus de fruit. Le travail de dilacération et de malaxage est obtenu dans les zones 56 et 57 par une action de laminage sur les composants du fruit à l'aide de masses 58 roulant librement sur la partie basse de la paroi du cylindre en rotation. Dans le mode d'exécution représenté, on utilise de préférence des masses sphériques en acier inoxydable dont le poids est calculé de manière à ne pas briser les noyaux des fruits traités. La première zone de travail 56 de l'unité de traitement est équipée d'au moins deux cloisons radiales 56a, 56b espacées de manière à délimiter trois chambres de dilacération et de malaxage communiquant entre elles par des passages 59 ménagés à la périphérie desdites cloisons, au niveau des génératrices du cylindre 51. Par cette disposition, le produit des fruits dilacérés par laminage, occupe à un même niveau les chambres constitutives de la zone de travail 56. L'unité de traitement pour la production de jus de fruits a sa seconde zone 57 de réception et d'extraction séparée de la première zone 56 par la cloison 55 déjà décrite non communicante au niveau des génératrices du cylindre 51. De cette manière, les jus extraits contenus dans la chambre de réception et d'extraction 57 ne peuvent retourner dans la ou les chambres de dilacération et de malaxage de la première zone 56. Le cylindre 51 de l'unité de traitement est équipé, dans la chambre de dilacération et de malaxage, adjacente à la chambre de réception et d'extractiqn 57, d'un dispositif d'amenée du produit complet obtenu dans la première zone de travail 56. Le dispositif d'amenée est constitué d'un auget rotatif 60 à becquet articulé 61, par exemple autour d'un axe charnière 62, le becquet 61 pouvant être commandé de l'extérieur de l'unité de traitement de manière à pouvoir occuper notamment deux positions, l'une d'ouverture dans le prolongement normal de l'auget 60 et dans laquelle le becquet 61 a son extrémité libre déplacée au voisinage des génératrices du cylindre 51, ce qui correspond à la position dite de vidange totale de l'unité de traitement, autre de fermeture dans laquelle le becquet est pivoté autour de son point d'articulation de manière telle que l'auget exerce son action dans la zone voisine de l'axe virtuel du cylindre. Le cylindre de séparation 63 des matières solides telles que peaux et noyaux entiers de la pulpe pure ou jus de fruit, est constitué d'un cylindre perforé, par exemple de fentes 64, afin de tamiser le produit entier. Ce produit est introduit par une vis sans fin 65 dans le cylindre 64. L'axe 66 de la vis est réalisé creux de manière à constituer un conduit susceptible d'être alimenté en eau chaude de lavage. Cette eau chaude est introduite dans l'axe de la vis par le conduit d'amenée 19a. L'axe 66 de la vis comporte une série de buses dis tributrces 67 assurant une dispersion de l'eau dans le produit conduit par le filet de la vis, ce qui permet d'entraîner toute la phase liquide du produit au travers des perforations 64 du cylindre.Les parties solides du produit, en particulier les peaux et noyaux, sont rincées dans la vis et essorées et évacuées enfin à l'extrémité de ladite vis dont la sortie est contrôlée par un cône presseur 68 chargé par ressort sous tension riglable. L'évacuation des peaux et des noyaux se fait au niveau du cone presseur 68 et ceux-ci sont collectés dans le bac récepteur 7. Le fond de la chambre de réception et d'extraction du cylindre 51 présente un fond 69 équipé de deux augets d'extraction, respectivement 70, 71, solidaires en rotation du fond 69 dudit cylindre. L'un des augets 7 i a un becquet de Prise situé immédiatement au-dessous du niveau du jus contenu dans la chambre 57. L'autre auget 70 a un becquet de prise situé au voisinage de la paroi du cylindre de l'unité de traitement. L'auget 71 et i'auget 70 présentent chacun un conduit de transfert qui débouche sur un cône d'évacuation 72 de l'huile, de l'eau et des pulpes laminées. Le cylindre de l'unité de traitement est complété, dans l'axe du cylindre 51, à'l'extrémité libre de la première zone 56 de dilacération et de malaxage, d'un dispositif d'alimentation en fruits entiers désigné par la référence générale 73. Ce dispositif comprend une trémie d'alimentation 74 et un cylindre 75 d'alimentation à vis sans fin 76. Avantageusement une ou plusieurs lames métalliques souples ou semi-rigides 77 sont disposées par place entre les filets de la vis de manière à venir tangenter les parois du cylindre 75, ce grace à quoi on réalise ainsi, de manière simple, un éclateur à fruits. On notera que la trémie 74 peut être alimentée en eau chaude par l'intermédiaire de la conduite 19b raccordée au circuit d'alimentation général 19 en eau chaude. Il va de soi que le fonctionnement global de l'installation résulte de la description détaillée qui vient d'en être faite, sans qu'il soit besoin de reprendre la succession des phases de traitement depuis l'alimentation de l'unité de traite- ment 50 en fruits frais entiers jusqu'à l'obtention de huile pure délivrée par la centrifugeuse 16. I1 va de soi également que la présente installation est donnée ici à titre d'exemple et que l'on pourra prévoir un certain nombre de variantes sans pour cela sortir du cadre des revendications annexées. Ainsi, on pourra prévoir une installation comprenant plusieurs unités de traitement 50 disposées par exemple en parallèle. On pourra aussi apporter des modifications à certains modes d'exécution, en particulier dans l'unité de traitement où les masses 58 peuvent se présenter sous une autre forme que des boulets sphériques,telle que par exemple des masses elliptiques qui pourraient donner également des résultats excellents pour autant que l'on obtienne une action de laminage sur les cellules de la chair du fruit, la peau et les noyaux. REVENDICATIONS 1. Installation notamment pour l'extraction en continu de l'huile d'olives comprenant entre autres éléments : un dispositif d'alimentation en fruits, une laveuse à fruits, au moins une unité de traitement de fruits complets (peau, chair, noyau) produisant un "jus de fruits exempt de particules solides telles que peaux et noyaux, un séparateur et une centrifugeuse, installation caractérisée en ce que l'unité de traitement pour la production de jus de fruits se présente sous forme d'un cylindre rotatif horizontal, ce cylindre étant équipé d'au moins une cloison radiale délimitant deux zones de travail, une première zone comprenant une ou plusieurs chambres de dilacération et de malaxage communicantes, une seconde zone formée d'une chambre de réception et d'extraction du jus de fruit, le travail de dilacération et de malaxage étant obtenu dans lesdites zones de travail par une action de laminage sur les composants du fruit à l'aide de masses roulant librement sur la partie basse de la paroi du cylindre en mouvement. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le cylindre de l'unité de traitement pour la production de jus de fruits a sa première zone de travail équipée d'au moins deux cloisons radiales espacées de manière à délimiter de préférence trois chambres de dilacération et de malaxage communiquant entre elles par des passages ménagés à la périphérie desdites cloisons, au niveau des génératrices du cylindre, de manière telle que le produit des fruits dilacérés par laminage occupe, à un même niveau, lesdites chambres de dilacération et de malaxage. 3. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le cylindre de l'unité de traitement pour la production de jus de fruits a sa seconde zone de réception et d'extraction séparée de la première zone par une cloison non communicante au niveau des génératrices du cylindre, de manière que les jus extraits contenus dans la chambre de réception et d'extraction ne puissent retourner dans le ou les chambres de dilacération et de malaxage de la première zone. 4. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le cylindre de l'unité de traitement est équipé; dans la chambre de dilacération et de malaxage adjacente à la chambre de réception et d'extraction, d'un dispositif d'amenée du produit complet obtenu dans la première zone de travail du cylindre vers la vis d'un cylindre de séparation disposé dans l'axe de la chambre de réception et d'extraction du jus de fruits, ce dispositif d'amenée étant constitué d'un auget rotatif à becquet articulé de manière à présenter deux niveaux de prélèvement dans la première zone de travail du cylindre, l'un situé à proximité de l'axe virtuel du cylindre, l'autre situé à proximité des génératrices de ce cylindre, le susdit auget étant entraîné en rotation par la vis du cylindre de séparation. 5. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le cylindre de séparation des matières solides telles que peaux et noyaux entiers de la pulpe pure ou jus de fruit est constitué dtun cylindre perforé pour le tamisage du produit entier introduit par la vis sans fin dans ledit cylindre, l'axe de cette vis étant creux afin d'être alimenté en eau chaude de lavage, cette eau étant dispersée dans le produit au moyen de buses portées par l'axe de la vis, entraînant ainsi toute la phase liquide du produit au travers des perforations du cylindre, tandis que les parties solides, notamment les peaux et noyaux, sont essorées sous faible pression et évacuées par ladite vis hors de l'unité de traitement. 6. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le fond de la chambre de réception et d'extraction du cylindre de l'unité de traitement est pourvu de deux augets d'extraction, solidaires en rotation du fond dudit cylindre, l'un des augets ayant un becquet de prise situé immédiatement en dessous du niveau du jus contenu dans ladite chambre, l'autre auget ayant un becquet de prise situé au voisinage de la paroi du cylindre de l'unité de traitement 7.Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce quele cylindre de l'unité de traitement comporte, dans l'axe du cylindre, à l'extrémité libre de la première zone de dilacération et de malaxage, un dispositif d'alimentation de cette zone en fruits entiers, ce dispositif comprenant une trémie d'alimentation et un cylindre d'alimentation à vis sans fin, coaxial au cylindre de traitement, une ou plusieurs lames métalliques souples ou semi-rigides étant disposées par place entre les filets de la vis pour éclater les fruits avant introduction dans ladite première zone de travail. 8. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le cylindre de l'unité de traitement comporte, dans l'axe du cylindre, à l'extrémité libre de la zone de réception et d'extraction du jus de fruit, un cône de déversement dudit jus délivra par l'un quelconque des conduits en relation avec les augets d'extraction. 9. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'ensemble de l'unité de traitement, en particulier le cylindre rotatif, est disposé dans un tunnel d'isolation tnermique et acoustique. 10. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les masses roulantes de laminage de l'unité de traitement sont préférablement des boulets sphériques en acier inoxydable.