Brevet FR2380740A1 — publié le 19780915

La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'aliments pour le bétail, à partir de plantes fourragères, de bet teraves sucrières ou de sous-produits de celles-ci. Il est déjà connu de préparer des aliments pour le bétail à partir des betteraves et, plus spécialement, à partir des cossettes, après extraction de leur sucre. Ces aliments constituent un sousproduit important de la fabrication du sucre. En effet, après extraction du sucre des cossettes dans la diffusion, les pulpes qui contiennent environ 8,5 % de matières sèches, constituent un excellent aliment du bétail. Toutefois, ce produit ne peut se conserver tel quel en raison de sa fermentesci- bluté. L'ensilage pratiqué pendant longtemps a été abandonné, car il obligeait à la consommation sur place et posait en outre des problèmes de nuisances et d'odeurs désagréables. Aussi, on a rendu ce produit conservable en le déshydratant jusque une teneur en matières sèches d'environ 87 %. Pour ce faire, selon la technique' classique, on commence par extraire au moyen d'une presse à vis un peu plus de 50 ffi de l'eau contenue dans les pulpes à 8,5 % de matières sèches, ce qui porte la teneur de cellesci à environ 20 % de matières sèches. Cette opération est économique en énergie puisqu'elle ne consomme qu'environ 5 KWh/t d'eau extraite. On poursuit la déshydratation dans un four à flamme nue qui porte la matière sèche à environ 87 % en consommant cette fois-ci beaucoup d'énergie : environ 780 thZt d'eau extraite. Ce procédé classique a plusieurs inconvénients a) il est motteux en énergie puisque pour traiter les pulpes de 1000 T de betteraves, il faut compter en énergie primaire au total 165.000 th, soit 284 thZt d'eau extraite. b) le produit étant soumis à la flamme nue dans le four de déshydratation subit une perte par combustion qui.va de 5 à 15 % des matières sèches; c) le traitement thermique à haute température du four dégrade la valeur alimentaire des pulpes; d) ce procédé classique oblige à consommer des hydrocarbures et ne peut s'accomoder d'une fourniture d'énergie uniquement élec triqué. ta présente invention a pour but de fournir un procédé de fabrication d'aliments pour le bétail à partir notamment de pulpes de betteraves par diminution de leur teneur en eau, qui soit essentiellement moins coûteux en énergie et qui diminue considérablement les pertes par combustion ou par dégradation. La présente invention a également pour but de fournir un procédé qui soit applicable non seulement aux pulpes de betteraves, mais également à d'autres pulpes et à des plantes fourragères, telles que la luzerne. Le procédé selon la présente invention est caractérisé en ce que l'on malaxe les matières premières avec jusqu'à 12 % en poids d'une solution aqueuse sucrée contenant au moins 30 % en poids de matières sèches et l'on soumet le mélange obtenu à au moins une expression. On utilise avantageusement de 3 à 12 % de la solution sucrée, laquelle contient de préférence de 60 à 90 ffi de matières sèches, celles-ci pouvant être constituées essentiellement de sucres ou de non-sucres. Dans une forme préférée de réalisation de l'invention, les matières premières sont des pulpes de betteraves, ctest-à-dire dont on a extrait préalablement le sucre par diffusion et que l'on a soumises à une Pxpression, notamment dans une presse à vis, selon la technique connue. Les pulpes sont normalement de fines lanières d'environ 1 x 18 mm. Il est avantageux, après le passage dans la presse à vis, de les soumettre à un broyage à l'aide de couteaux, de façon à ramener la dimension des morceaux à environ 0,5 x 2 à 3 mm. Ce broyage facilite le mélange et l'expression ultérieure, conformément au procédé selon l'invention. On peut également ajouter aux pulpes jusqu'à 10 ffi en poids de paille, ce qui non seulement améliore la valeur alimentaire du produit final, mais également facilite l'opération d'expression ultérieure. La présente invention s'appliqué également à l'utilisation de luzerne (contenant normalement environ 12 % en poids de matière sèche). La solution aqueuse sucrée contenant au moins 30 ffi en poids de matières sèches peut être notamment constituée par l'une des solutions concentrées sucrées de la fabrication du sucre, à savoir des sirops (contenant environ 68 % en poids de matières sèches), des égoûts (contenant environ 72 % en poids de matières sèches), des mélasses (contenant plus de 80 % en poids de matières > sèches) ou des vinasses contenant plus de 50 % en poids de matières sèches). Dans le procédé selon la présente invention, après mélange des matières premières avec la solution aqueuse sucrée, on soumet le mélange obtenu à au moins une opération d'expression. Cette opération peut être réalisée avec une presse 8 vis ou, de préférence, avec un broyeur à cylindres, tel qu'un moulin pour canne à sucre à trois cylindres. Dans une forme préférée de réalisation de l'invention, on effectue deux opérations successives d'expression dans de tels moulins ou broyeurs à cylindres. Grâce au procédé selon l'invention, avec l'utilisation de deux opérations d'expression successives, il est ainsi possible de faire passer la teneur en matières sèches des pulpes après l'ex pression classique (dites pulpes à haute teneur) de 20 % à plus dé 35 %, et même à environ 50 %, ce qui ne pouvait être obtenu par les. opérations d'expresslon de la technique antérieure. L'aliment ainsi préparé peut être utilisé tel quel et a une durée de conservation relativement longue. Aussi, un aliment ainsi préparé à un taux de matières sèches de 50 % aura une durée de con- servation d'environ cinq mois. I1 est toutefois souvent souhaitable d'avoir des durées de conservation plus élevées (d'un an ou plus) et il convient alors d'augmanter la teneur en matières sèches. Ceci peut être obtenu conformément à l'invention en soumettant les produits solides provenant de l'opération d'expression à un séchage dans un séchoir dans lequel on fait passer des gaz de récupération, tels que des gaz de chaudières, notamment dans un sé- choir continu à recyclage méthodique des gaz de chaudières. Un tel séchage permet d'obtenir des produits ayant une teneur en matières sèches de 87 à 91 % et s'avère particulièrement avanta gueux du point de vue de la consommation d'énergie; Les produits ainsi obtenus peuvent astre utilisés tels quels ou être agglomérés dans des presses à pellets ou à bouchona. I1 est également possible, en variante, d'opérer de la façon suivante, principalement lorsqu'on ne dispose pas de gaz de récupératon. On agglomère les produits solides provenant de l'opération d'expression sous forme de plaques et ensuite, éventuellement, on sèche les plaques dans un séchoir à faible humidité, notamment un séchoir muni d'une pompe à chaleur ou encorde un séchoir à circula tion d'air ou de gaz. Les plaques sèches ainsi obtenues, qui peuvent avoir une teneur en matières sèches de 80 à 90 k, peuvent ensuite être transformées en pellets ou être vendues en l'état, l'utilisateur effectuant lui-même le broyage avant de les donner en nourriture au bétail en mélange avec de l'eau. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre. Premier mode de mise en oeuvre Des cossettes épuisées sortant d'une opération de diffusion sont acheminées vers une série de presses à pulpes installées en parallèle qui extraient d'une part des eaux de presses qui sont recyclées en diffusion, d'autre part des pulpes dites à haute teneur qui contiennent environ 20 % de matières sèches. Ces pulpes, éventuellement après broyage à l'aide de couteaux, sont envoyées dans un malaxeur dans lequel on mélange une certaine proportion de mélasse et, éventuellement, de la paille broyée, puis un convoyeur reprend les pulpes mélassées pour les faire passer dans deux moulins, de type pour canne à sucre, en série, qui extraient un Jus sucré qui rejoint le jus de diffusion. Les pulpes sorties de la batterie des deux moulins contiennent alors de 35 à 52 % de matières sèches et sont convoyées dans un séchoir continu à recyclage méthodique de gaz de chaudière. L'exemple suivant illustre ce premier mode de mise en oeuvre. EXEMPLE 1 L'exemple porte sur le traitement de 1000 t. de betteraves/ 24 h et tous les chiffres,dans ee qui suit, sont rapportés à 1000 t. 637 t. de cossettes épuisées contenant 56,8 t. de matières sèches sont pressées dans une presse à vis ayant une puissance de 100 ch. Les 387 t. de l'eau de presse obtenues qui contiennent 6,8 t. de matières sèches sont réutilisées à la diffusion en tant qu'eau d'extraction. A la sortie de la presse à vis, on obtient 250 t. de pulpes, haute teneur, qui contiennent 50 t. de matières sèches. Celles-ci sont malaxées avec 9 t. de mélasse, contenant 7,4 t. de matières sèches et l'ensemble est soumis à la pression successive de deux moulins, type canne à sucre, entraSnés chacun par un moteur de 40 ch, qui extraient 145 t. de jus contenant 9,8 t. de matières sèches et 6,4 t. de sucre. A la sortie des moulins, on retrouve 114 t. de pulpes à très haute teneur (41,8 P de matières sèches). Ces pulpes (THT) sont envoyées en continu dans un séchoir continu à recyclage méthodique de gaz de chaudières. I1 sort 55 t. de pulpes sèches contenant 47,6 t. de matières sèches. Le schéma I annexé illustre l'ensemble des opérations et indique la composition des différents produits au cours du traitement. Sur ce schéma A désigne Ï'opération d'expression dans une presse à vis, B le malaxage, C les deux expressions successives dans deux moulins et D le séchage final. Deuxième mode de mise en oeuvre On opère comme dans le premier mode de mise en oeuvre exposé ci-dessus jusqu'au passage dans les deux moulins. Les pulpes sortant des deux moulins sont ici envoyées vers une presse à agglomérer discontinue qui transforme les pulpes en panneaux rectangulaires d'une épaisseur de 8 à 20 mm. L'opération d'agglomération extrait à nouveau un Jus sucrd qui est réintroduit en fabrication avec le jus de diffusion. A la sortie de la presse à agglomérer les pulpes ont alors une teneur en matières sèches d'environ 70 à 85 %. Elles sont empi lées sur des palettes et séparées entre elles par des cales, puis peuvent être conduites dans un estiment sécheur pour parfaire leur déshydratation. Ce séchoir est parcouru par les gaz des générateurs des chaudières qui permettent la déshydratation finale des pulpes en 4 heures environ, mais la déshydratation finale peut être également réalisée par déshumidification de l'air au moyen d'une pompe à chaleur pendant 72 heures. On obtient ainsi un produit final ayant une teneur en matières sèches de 80 à 90 %. L'exemple suivant illustre ce deuxième mode de mise en oeuvre. EXSMPLE 2 L'exemple porte également sur le traitement de 1.000 t. de betteraves/24 h et tous les chiffres dans ce qui suit sont rapportées à 1.000 t. 637 t. de cossettes épuisées contenant 54 t. de matières sb- ches sont pressées dans une presse à vis ayant une puissance de 100 ch. Les 387 t. de l'eau de presse obtenues qui contiennent 4 t. de matières sèches sont réutilisées à la diffusion en tant qu'eau d'extraction. A la sortie de la presse à vis on obtient 250 t. de pulpes haute teneur qui contiennent 50 t. de matières sèches. Cel les-ci sont malaxées avec 23 t. de mélasse, contenant 19 t. de matières sèches et l'ensemble est soumis à la pression successive de deux moulins, type canne à sucre, entratnés chacun par un moteur de 40 ch qui extraient 165 t. de jus contenant 17 t. de matières sèches et 11 t. de sucre. A la sortie des moulins, on retrouve 108 t. de pulpes à très haute teneur (48 ffi 1e matières sèches) qui sont soumises à l'agglomération dans une presse discontinue entraînée par un moteur de 110 ch. I1 sort de la presse 43 t. de jus contenant 4 t. de matières sèches et 2,6 t. de sucre qui est mélangé avec le jus provenant des moulins pour remettre en fabrication 208 t. de Jus contenant 21 t. de matières sèches et 13,6 t. de sucre. Les pulpes agglomérées représentent 65 t. contenant 48 t. de matières sèches. Elles sont sous forme de plaques de 12 mm d'épaissueur, qui sont palettisées avec des intercalaires et envoyées éventuellement dans un séchoir parcouru par les gaz des générateurs à vapeur. Après 4 heures de traitement, il reste 56 t. d'un produit contenant 48 t. de matières sèches, 9 t. d'eau ayant été évaporée dans l'opération. Cette eau peut être également évaporée dans un hangar muni d'une pompe à chaleur ayant une puissance de 82 ch. Le schéma II annexé illustre l'ensemble de ces opérations et indique la composition des différents produits au cours du traitement. Sur ce schéma, A désigne l'expression dans une presse à vis, B le malaxage, C les deux expressions dans deux moulins, E l'agglomération et F le séchage éventuel. On donnera par ailleurs les bilans énergétiques de cet exemple par rapport au procédé classique (tableau I) et le bilan de la récupération de sucre que permet le procédé selon la présente invention (tableau II). SCHEMA I Cossettes épuisées 637 , 56,l Ms = 8,9 % 7, Pulpes UT Eaux de presses Msgaa,o ffi 250 -c A 2,550A Dif fusion ic Pulpe Jus J8 41,8 k 114 47,6 - 145 9 o 1" Jus vert e- LM e Ju8 vert Pulpes sèches Eau évx Iporée 55 47,6 60 0 0,4 1 Légende Produit Poids de matière sèche total Poids sucre MS = % matière sèche SCHEMA II Cossettes épuisées MS = 8,5 % 637 t 54 1 l MS = 20 > 0 % Pulpes 250 50 2587 Dif fuskon Mélasse bx=82s6ffi. 23 t. B I Pulpes THT Jus I 108 52 Ms = 165 165 17 bx = % 1 p L 65 % I 1 7 II Pulpes agglomérées ------7 65 48 1 2,6 ' P = 66 I 1L I I t 4 skches 56 | 48 Jus mélangé Jus -T-21 I 6 2 9 e 64,7 5t:: Produit 3Jus Produit vert Poids Poids Poids matière sèche (vers épuration) total total | Poids de sucre e bx=teneur en matière sèche du jus i p=sucre ffi matière sèche du Jus TABLEAU I BILAN ENERGETIQUE COMPARE (Ramené à 1.000 t. de betteraves, exprimé en thermies fuel et avec 2,5 th/kWh) Procédé Nouveau Nouveau procédé procédé ex.2 procédé ex.2 classique avec récup. avec pompe gaz chaud à chaleur Presses à vis 4 416 4 416 4 416 Moulins O 3 533 3 533 Presses à agglomérer 5 614 4 858 4 858 Evaporation # 140 000 36 000 36 ooo Manutention et divers 14 386 12 500 12 500 Pompe à chaleur O O 3 621 164 416 61 307 64 928 économie 63 X 61 % Evaporation du Jus dans le "multiple effet" de la sucrerie pour l'amener en cristallisation TABLEAU II RECUPERATION DU SUCRE (Ramenée à 1.000 t. de betteraves) Tonnes Sucre total récupéré dans les jus mélangés 13,6 dont apporté par la mélasse 11,0 Gain 2,6 soit une récupération de 0,26 % des betteraves dont 0,20 % en sucre blanc et 0,06 % en sucre mélasse De nombreux avantages du procédé selon l'invention ressortent de ce qui précède 1) Ce procédé permet de fabriquer un aliment du bétail à partir de produits végétaux tels que pulpes de betteraves, luzerne.. 2) L'aliment ainsi préparé peut avoir des taux de matières sèches différents selon la durée de stockage auquel il est soumis. 3) Dans tous les cas'l'économie d'énergie est considérable et peut aller jusqu'à 63 %. 4) Le procédé permet une extraction supplémentaire de sucre à la sucrerie, de 0,20 % par rapport aux betteraves, soit une extraction supplémentaire de sucre de 1,5 %. 5) Le procédé permet une augmentation de la production de pulpes sèches de 5 à 15 % par suppresaion des pertes par combustion dans le séchoir. 6) Le procédé permet une augmentation de la valeur fourragère de l'aliment du bétail, d'une part en raison de l'absence de dégradation thermique, d'autre part grâce à la possibilité d'incorporer de la paille broyée en même temps que la mélasse. 7) Dans le oas où l'on ne produit que de la pulpe surpressée, 1'ineorporation de mélasse, dès la sortie de la diffusion permet d'obtenir des taux de matières sèches plus élevés que par pression simple. 8) L'adJonction de mélasse, de vinasse concentrée, ou de tout autre sirop ou dgoût ooncentré permet d'obtenir des taux de matières sèches plus élevés que ceux obtenus avec les additifs tela que sulfate d'alumine ou chlorure de calcium qui, en outre, amènent des corrosions et une extraction en sucre plus faible. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'aliments pour le bétail à partir de matières premières choisies parmi les plantes fourragères, les betteraves sucrières ou leurs sous-produits, par diminution de leur teneur en eau, ce procédé étant caractérisé en ce que l'on malaxe les matières premières avec jusqu'à 12 ffi en poids d'une solution aqueuse sucrée contenant au moins 30 X en poids de matières sèches et l'on soumet le mélange obtenu à au moins une expression. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise de 3 à 12 % environ de la solution aqueuse sucrée. 3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la solution sucrée contient de 60 à 90 % en poids de matières sèches. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les matières premières sont des pulpes de betteraves ayant subi une première expression. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les pulpes ayant subi une première expression sont soumises à un broyage à Itaide de couteaux. 6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on ajoute jusqu'à 10 % de paille aux pulpes ayant subi une première expression. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la plante fourragère est de la luzerne. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la solution aqueuse sucrée est de la mélasse. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'expression est effectuée dans un broyeur à cylindres. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on effectue deux opérations successives d'expression dans un broyeur à cylindres. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lton soumet les produits solides provenant de l'opération d'expression à un séchage dans un séchoir parcouru par des gaz de récupération. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'on soumet les produits solides provenant de l'opération d'expression à une agglomération. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu1 on sèche le produit après agglomération dans un séchoir à circulation d'air ou de gaz ou un séchoir muni d'une pompe à chaleur.