Brevet FR2368000A1 — publié le 19780512

La présente invention concerne un procédé de séchage à haute température de pâtes alimentaires longues ou coupées, à l'aide d'une machine de séchage à éléments com,posites. I1 est bien connu que les machines utilises actuellement pour sécher les pâtes alimentaires ont un encombrement très important. Aussi, l'installation des machines sur le lieu d'utilisation demande-t-elle un nombre important d'heures de travail ainsi que du personnel hautement qualifié. De plus, ces machines font appel à des techniques de séchage à des températures relativement élevées et requièrent des durées de séchage d'environ sept à quarente-huit heures. I1 s'avère aussi que ces machines demandent une installation qui varie en fonction des diverses méthodes adoptées, et quelles présentent respectivement des formes différentes. Selon une première solution, une chambre de séchage contient des channes mobiles munies de crochets de suspension ou d'étagères, sur lesquels on accroche les pâtes à sécher en position repliée sur elles-mêmes. Selon une deuxième solution, les pâtes à sécher sont transportées dans des paniers rotatifs, les pâtes entières roulant ainsi à l'intérieur de la chambre de séchage. Selon une troisième solution, les pates à sécher sont transportées à l'aide de tapis roulants en forme de filets, disposés avec des décalages les uns au dessus des autres, de sorte que les pâtes tombent du tapis transporteur supérieur sur le tapis placé au-dessous, at ainsi de suite jusqu'à ce qu'elles arrivent séchées au fond. Selon une quatrième solution, le transport des pâtes à sécher est prévu par des plateformes en forme de tamis vlbrants qui, par leurs mouvements alternés, permettent l'avancement progressif des pâtes. En ce qui concerne la première solution, elle présente dans tous les cas, le même inconvénient, à savoir, la nécessité de couper les pâtes en deux à la suite du processus de séchage, ce qui constitue une opération difficile et asses coûteuse. La deuxième solution, de par sa complexité notable, entraine des dépenses élevées en ce qui concerne la machine elle-même, aussi bien que son entretien. La troisième solution, bien que sa simplicité et le coût réduit de la machine présentent un avantage certain, revêt le même inconvénient que les solutions précédentes, à savoir la nécessité de prévoir un emplacement appréciable pour la mise en place, étant donné que ces systèmes de transport exigent le séchage des pâtes en couches superposées épaisses. La quatrième solution à plateformes vibrantes est évidemment plus compliquée et onéreuse, mais elle présente surtout d'énormes difficultés en ce qui concerne les moyens appropriés qui doivent engendrer de façon efficace l'avancement des pâtes. La présente invention a pour but de supprimer les inconvénients des machines susmentionnées, avec comme solution de base la troisième méthode qui prévoit des tapis roulants pour le transport des pâtes à sécher. Selon la présente invention, la machine de séchage est équipée complètement ou en partie de tapis roulants vibrants, munis de concavités transversales dont la réalisation et le fonc tionnement'font l'objet d'une demande de brevet française déposée simultanément à la présente demande au nom du même déposant. Une autre caractéristique originale du procédé de séchage à hautes températures réside dans la nouvelle technique de séchage l'air. Celle-ci permet, une fois le point d'ébullition d'eau dépassé, de sécher à la vapeur, profitant ainsi de l'eau contenue dans les pâtes au cours du procédé de séchage. L'adoption d'un procédé de séchage à haute température, à la différence des procédés actuels de séchage de pâtes alimentaires, permet d'achever cette opération dans une durée réduite au maximum, à savoir environ 60 à 100 minutes et, en outre, de restreindre considérablement les dimensions de l'emplacement actuellement requises pour les machines à sécher. Selon une autre caractéristique originale, ladite machine à sécher se compose d'éléments qui sont intégralement assemblés sur les lieux, faciles à transporter et prêts à placer l'un sur l'autre selon le nombre voulu, conformément au schéma d'utilisation choisi ou à la quantité de produit à sécher. Chaque élément comporte, ou bien des tapis en mailles en une matière plastique qui convient à l'avancement des pâtes dans des milieux à haute température, ou bien des tapis munis d'une série de volets métalliques perforés et équipés, de façon adaptée à l'usage prévu, de dispositifs appropriés pour des pâtes coupées ou des pâtes longues (spaguetti, nouilles, ziti, etc...) qui seront pré-coupées à la longueur nécessaire pour leur empaquetage ultérieur. La machine est également dotée de blocs chauffants à savoir, de serpentins contenant de l'eau pour réchauffer ou refroidir l'air aux fins de séchage, d'unités de circulation d'air, de dispositifs de commande de l'air conditionné ou de la circulation de la vapeur ainsi que d'ouvertures pour l'échange d'air, étant entendu que, pour le séchage en milieu chauffé à la vapeur, seule l'ouverture d'évacuation est utilisée. Chaque élément est indépendant et peut produire de manière autonome les conditions d'environnement voulues et chacun dont le fonctionnement est programmé indépendamment est susceptible de maintenir son cycle de séchage pré-selectionné. Des vannes rotatives et des voiles suspendus sont incorporées pour permettre au produit de passeur librement d'un élément à l'élément suivant, tout en évitant toute interférence entre les éléments de la machine de séchage. La distribution des pâtes sur les tapis s'effectue par couches minces pour permettre un séchage uniforme avec un maximum d'intensité. Cette méthode n'exige pas d'espace important entre les tapis roulants et, étant donné le faible poids transporté, les tapis eux-mêmes ne nécessitent qu'une hauteur réduite, ce qui se traduit par unie hauteur minimale occupée par les tapis dans chaque élément. Ainsi, les différents éléments constituants de la machine de séchage complète peuvent être disposés leus uns sur les autres et, en même temps, le cycle de séchage entier se trouve installé dans un espace dont la hauteur ne dépasse pas celle des machines de séchage actuelles et ce sur une surface qui n'est pas supérieure au cinquième de celle occupée par ces machines. La machine de séchage pourrait être-modifiée ou pourrait comporter un ou plusieurs tapis de chargement annexes permettant une hausse maximale de la température à l'intérieur du premier élément et préparant la température du produit et de la surface de séchage de telle manière qu'ils supportent facilement la condensation qui se forme à l'entrée dudit premier élément. Pour atteindre cet objectif de manière convenable dans le premier, et le cas échéant, le deuxième élément, on peut provoquer une vibration ou oscillation dans le premier ou les premiers tapis, et ce, même dans le cas de pâtes moins longues pour déplacer les pâtes et éviter leur agglomération. Les moyens pour transporter les pâtes longues sont prévus conformément à la demande de brevet déjà évoquée du même déposant, déposée simultanément. Le domaine des températures de séchage pour ledit produit avec un minimum de trois éléments et compte tenu de l'importance de la production, dépend principalement des diverses formes de pâtes (c'est-à-dire pâtes épaisses ou minces, pâtes longues, lisses ou striées, etc...) et, en outre, de l'intensité du traitement préliminaire. Dans les conditions les plus mauvaises, c'est-à-dire de petites pâtes avec peu de traitement préliminaire et six éléments par exemple, les températures seraient les suivantes : - ler élément : 4C/50 C - 2ème élément : 60/75 C 3 / 4 / et 5 / éléments : 85/100 C. Dans les conditions les plus favorables, c'est à dire des pâtes grosses ou striées ayant subi un traitement préliminaire intense, on aurait dans le - ler élément : 65/70 C - 2 / 3 / 4 /5 éléments: 90 /100 C - dernier élément (refroidissement) : 40 /50 C. Dans le cas d'un procédé de séchage en milieu chauffé à la vapeur provenant de l'eau contenue dans les pâtes à sécher, les températures peuvent s'élever à plus de 1000 C et atteindre meme 105 /110 C. En ce qui concerne le contrôle de l'humidité ou de la pression de vapeur, chaque élément est doté de deux dispositifs de contrôle du fluide (air ou vapeur) avant et après le passage sur le produit. Les régulateurs d'humidité fournissent la vapeur nécessaire au moyen d'une vanne automatique qui n'opère que lorsque l'humidité est supérieure ou la pression de vapeur inférieure à des vapeurs pré-sélectionnées, tandis qu'un autre régulateur sert à commander l'ouverture d'évacuation ou d'aspiration pour l'échange de l'air, et ceci seulement lorsque la température préselectionnée est dépassée. Les machines de séchage actuelles ont besoin de circuits de refroidissement séparés tandis que dans la présente solution, de tels circuits ne sont pas nécessaires, ce qui présente un' grand avantage du point de vue économie et facilité d'entretien. Au cours de la phase de refroidissement, le der nier élément qui sert d'élément de refroidissement, est constitué exactement de la meme façon que les autres éléments avec en plus des unités d'arrosage destinées à humidifier dès son entrée l'air d'échange. Le dispositif de contrôle de conditionnement d'air peut ainsi fonctionner automatiquement pendant la phase de refroidissement sans intervention extérieure pour corriger de petits écarts survenant lors du processus de séchage. Des erreurs ou des pannes plus importantes seront facilement corrigées en arrêtant provisoirement l'avancement du produit, le processus de séchage s'achevant en régime statique. La phase de refroidissement peut être effectuée de la même manière que dans les machines de séchage actuelles à température moyenne (45 /70 ) par circulation d'eau froide à l1in- térieur des éléments au lieu d'eau surchauffée ou de vapeur comme antérieurement. Dans ce cas, les régulateurs d'humidité réguleront le refroidissement et ne serviront à intervenir sur les dispositifs de chauffage que pour corriger les écarts survenant au cours du processus de séchage, écarts qui pourraient résulter des erreurs de régulation ou de la nécessité de réparations éventuelles. Le dernier élément, celui du refroidissement, est d'un type exactement identique aux autres et ne présente des différences que lorsqu'on adopte le type actuel de refroidisse- ment. Il peut être conçu de manière à décharger le produit en avant au lieu de le décharger vers le bas, direction dans laquelle s'effectue le déchargement dans les éléments susmentionnés, ce qui permet d'éliminer l'aire de déchargement vers le sol au-dessous du dernier élément. Chaque élément est muni d'une isolation thermique constituée de panneaux approprlés, faciles à enlever ou ouvrir, sauf en ce qui concerne ceux qui servent à séparer les divers éléments entre eux ; il est facile d'incorporer dans ces panneaux les branchements extérieurs des différents systèmes de chauffage ou de refroidissement, d'échange d'air ou d'évacuation de vapeur commandant les appareils de contrôle, la transmission de mouvement des différentes pièces telles que ventilateurs, tapis roulants, vannes, etc... ainsi que l'éventuel balancement des tapis roulants. Par ailleurs la machinede séchage peut être -équipée d'un système de récupération de chaleur, qui se sert de l'air d'échange des éléments qui sont à une température plus élevée et le transmet pour déshumidification à des échangeurs de chaleur situés à l'intérieur des éléments précédents qui sont à une température moins élevée ; l'air déshumidifié entre dans l'élément d'origine à une température assez élevée pour, outre la reconversion des calories d'évaporation de l'eau condensée dans l'élément concerné, autoriser également une réduction de la chaleur nécessaire au chauffage de l'air nouveau d'échange. La présente invention sera plus facilement compréhensible grâce aux deux figures jointes représentant un exemple non limitatif. La figure 1 montre une vue latérale schématique d'une section verticale d'un seul élément composite, utilisé dans la construction d'une machine de séchage. La figure 2 montre une vue latérale schématique d'une .section verticale d'une machine de séchage complète constituée par la superposition de différents éléments tels que illustrés à la figure 1. En se référant à la figure 1, chaque élément (A) comprend une chambre (12) en forme de parallèlépipède, isolée thermiquement, avec à son extremité supérieure, une ouverture (10) servant au chargement continu des pâtes à sécher (p). Au dessous de cette ouverture, des tapis roulants (1) écartés les uns des autres, sont superposés avec des décalages longitudinaux. Le mouvement de deux tapis contigus est en sens inverse et les pâtes descendent en zig-zag, passant horizontalement le long de chaque tapis jusqu'à ce qu'elles ressortent par l'ouverture (9) prévue à l'extrémité inférieure de la chambre (12) de l'élément (A). Chaque tapis (1) se compose d'un filet ou d'un volet perforé sur lequel les pâtes viennent se placer. Dans le cas des pâtes longues par exemple, tous les tapis (1) sont munis de concavités transverslaes et mis en vibration pour déplacer les pâtes et les disposer transversalement, tandis que, pour les pâtes courtes, certains des tapis seulement, par exemple les deux premiers (supérieurs) OU même le premier uniquement, sont dotés d'un mouvement de balancement, utilisé pour l'avancement des pâtes longues comme il est décrit dans la demande de brevet française déposée si- multanément. La chambre (12) est également équipée de serpentins de régulation de température (2) ainsi que d'un ventilateur (3), les serpentins (2) servant au chauffage ou au refroidissement de l'air mis en circulation par le ventilateur (3). Le refroidissement est obtenusplus facilement au moyen d'un système d'arrosage (schématisé en 13 à la figure 2)au niveau de l'entrée d'air pour l'humidifier comme précisé ci-dessus. En outre, la figure 1 montre clairement que le volet d d'aspiration d'air (7) est situé en amont du serpentin (2) et que le volet d'évacuation (8) se trouve au-dessus du ventilateur (3). Il s'agit de volets de contrôle dont l'action permet au ventilateur (3) de faire circuler l'air de bas en haut à l'intérieur de chaque élément (A) en cycle fermé comme indiqué par les flèches, tandis que, dans le cas seulement d'une évacuation, il serait suffisant d'ouvrir lesvolets (8) et (7) pour permettre un échange d'air continu qui est introduit dans le tourbillon crée. Chaque elément (A) est également équipe de deux régulateurs d'humidité (4-et 5) et d'un thermostat (6). Le régulateur d'humidité (5) sert à contrôler l'humidité de l'air avant son passage sur le produit à sécher et le régulateur (4) après ce passage Le serpentin (2) est équipé d'une vanne automatique (11) qui permet la circulation seulementlorsque l'humidité de l'air est supérieure ou la pression de vapeur inférieure aux valeurs pré-sélectionnées. Le but du thermostat (6) est de permettre l'échange de l'air en ouvrant le volet d'évacuation (8) et le volet d'aspiration (7), et ce, uniquement lorsque la température présélectionnée à l'intérieur de la chambre a été atteinte. Tous les éléments (A) sont disposés les uns sur les autres comme illustré à la figure 2 et comme précisé ci-dessus, le dernier élément (inférieur) étant équipé d'un serpentin de refroidissement (2') au lieu dwun serpentin de chauffage (-2) ou d'un humidificateur (13), ou bien des deux, ainsi que d'une ouverture (g') située sur le côté permettant le déchargement des pâtes à l'aide d'un tapis roulant (1') qui mène vers l'extérieur. Il est évident que la présente invention ne se limite pas aux exemples sus-mentionnés de réalisation et, à partir de ceux-ci, d'autres variantes peuvent' être réalisées dont les particularités d'exécution peuvent varier sans s'écarter du principe de la présente invention comme précisé ci-dessus et selon les revendications ci-après. REVENDICATIONS 1/ - Procédé de séchage à hautes températures de pâtes alimentaires longues ou coupées avec utilisation de tapis roulants disposés les uns sur les autres avec léger décalage et dotés de mouvements horizontaux en sens opposé de sorte que les pâtessuivent un trajet descendant en zig-zag, procédé qui prévoit qu'au moins un des tapis roulants soit soumis à un mouvement de balancement-ou de vibrations afin que les pâtes se déplacent au fur et à mesure de l'avancement pour éviter les effets d'agglomération des pâtes entre elles, procédé selon lequel lesdits tapis roulants sont aménagés à l'intérieur d'une chambre en forme de parallélipipède, chaque élément étant transportable et con çu des façon à être assemblé avec d'autres éléments de même forme et de même type pour constituer une machine de séchage complète permettant concomitatnt le chargement et le déchargement des éléments superposés, équipés de dispositifs de chauffage ou de refroidissement et de circulation d'air, ainsi que de dispositifs de contrôle du conditionnement d'air et de vapeur dans chaque élément individuel. 2/ - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans chaque élément individuel destiné au procédé de séchage, le séchage est effectué par la circulation d'air chaud à des températures élevées, la température augmentant au fur et à mesure que l'air descend à travers la série d'éléments, jusqu'à ce qu'elle atteigne 100 C, tandis que, dans le dernier élément, la température diminue à environ 40 - 50 C. 3/ - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, pour le séchage de petites pates de forme ordinaire avec peu de traitement préliminaire, le premier élément réchauffe l'air se trouvant à l'intérieur jusqu'à 40"-- 50 C, le deuxième élément placé au dessous le réchauffe jusqu'à 60 - 75" C et le troisième, le quatrième, le cinquième, etc.. jusqu'à 85" 100 C et le dernier élément refroidit l'air jusqu'à une température de 40 - 50 C. 4/ - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, pour le séchage de pâtes grosses ou striées soumises à un traitement préliminaire intensif, les premiers éléments élèvent la température de l'air à une valeur de 650 à 70" C, le suivant, à une valeur de 90" à 100" C et le dernier pour le refroidissement abaisse la température à 400 - 50 C. 5/ - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, dans le cas d'un processus de séchage en milieu chauffé à la vapeur, la vapeur provenant de l'veau contenue dans les pâtes à sécher atteint une température dé 1050 à 1100 C. 6/ - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, à l'intérieur de chaque élément individuel, l'air circule autour des tapis, la circulation s'effectuant de bas en haut, et l'échange étant obtenu en introduisant de l'air frais directement dans le tourbillon ainsi crée. 7/ - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le temps nécessaire pour sécher les pâtes est d'environ 60 à 100 minutes. 8/ - Procédé selon ltune des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que le fonctionnement de chacun desdits éléments est programmé indépendamment. 9/ - Procédé selon lune des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pâtes à sécher sont placées sur les tapis en couches minces. 10/ - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le nombre minimum d'éléments superposés est de trois, l'élément inférieur étant destiné au re froidi ssement. 11/ - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour sécher des pâtes longues, les tapis sont munis de concavités transversales et mis en vibration ou oscillation pour déplacer les pâtes et les disposer transversalement. 12/ - Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que, pour les pâtes coupées, les tapis du premier et du deuxième élément sont soumis à des mouvements de vibrations ou d'oscillations pour déplacer les pâtes et résister aux effets négatifs de l'agglomération des pates entre elles. 13/ - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pâtes, avant leur chargement dans la machine de séchage, sont transportées par un ou plusieurs tapis de chargement dont la fonction est de permettre à la température, à l'intérieur du premier élément, d'attelndre un niveau maximum, ce qui prépare la température du produit et de la surface de séchage de manière que les pâtes ne soient pas défavorablement affectées par la ccndensation qui se forme à l'entrée du premier élément. 14/ - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dernier élément fournit à la phase de refroidissement, les moyens d'humidification de l'air d'échange à son entrée, me si la température des éléments précédents n'èst pas encore très élevée (ctest-à-dire 65" à 70" C). 15/ - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le déchargement des pâtes séchiées s'effectue horizontalement à partir du dernier élément, au dessus du niveau de sa partie inférieure. 16/ - Procédé utilisant une machine de séchage opérant selon le procédé conforme à l'une des revendications précédentes et comprenant - une série d'éléments indépendants, disposés en unités superposées, ayant généralement une forme de parallélipipède formant des chambres indépendantes pour le séchage des pâtes alimentaires, équipés d'au moins une ouverture pour le chargement et d'une ouverture pour le déchargement concomitant, disposés en batteries superposées, chaque élément se composant d'une série de tapis roulants en mailles ou volets, lesdits tapis étant séparés, positionnés en série les uns au dessus des autres, et décalés l'un par rapport à son voisin, la direction de leur mouvement étant alternée en sens opposé de sorte que les pâtes tombent à partir de l'ouverture de chargement à l'extrémité du premier tapis supérieur pour être transportées vers l'extrémité du tapis sous-j a- cent et y tomber dessus, et ainsi de suite jusqu'au dernier tapis pour être déchargées vers l'élément suivant, dessinant ainsi un trajet descendant en zig-zag, - un ventilateur qui provoque une circulation d'air ou de vapeur, à flux tourbillonnant de bas en haut entre les tapis, - un dispositif de chauffage ou de refroidissement pour l'air ou la vapeur, - des dispositifs de contrôle pour le conditionnement de l'humidité, de la température et de l'échange de l'air. 17/ - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour le séchage des pâtes longues, on emploie des tapis roulants équipés de concavités transversales oU les pâtes sont destinées à être disposées parallèlement grâce aux vibrations et oscillations précitées. 18/ - Procédé selon la revendication 14 et l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dernier élément de refroidissement est muni dtun dispositif d'humidification de l'air à l'intérieur de l'élément. 19/ - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la machine de séchage concernée est équipée d'un système de récupération de chaleur, qui se sert de l'air d'échange des éléments qui sont à une température plus élevée et le transmet pour déshumidification à des échangeurs de chaleur situés à l'intérieur des éléments précédents qui sont à une température moins élevée, l'air déshumidifié entrant dans l'élément d'origine à une température assez-élevée pour, outre la reconversion des calories d'évaporation de l'eau condensée dans l'élément concerné, autoriser également une réduction de la chaleur nécessaire au chauffage de l'air nouveau d'échange.