Brevet FR2471810A1 — publié le 19810626

2471810. La présente invention concerne des améliorations appor- tées aux procédés de conditionnement de graminées pour la mouture ou l'utilisation ultérieure comme semence, améliorations qui consistent en un traitement thermique et frigorifique dûment coordonné de toutes les céréales et légumineuses. Le traitement thermo-frigorifique apporte des avantages considérables et importants aux procédés d'obtention de farines de toutes les céréales et légumineuses, dont les effets se font sentir par la suite en augmentant considérablement les qualités intrinsèques de leurs farines, qu'elles soient panifiables ou destinées à d'autres utilisations (pâtisserie, pâtisserie industrielle, pains spéciaux, biscuiterie, produits à base de semoule pour potages, etc.), ainsi que les qualités des farines obtenues en partant des céréales et des légumineuses destinées à la préparation d'aliments pour le bétail simples ou composés (qui entrent dans la composition d'une formule donnée), utilisés pour l'alimentation des animaux en général, dont l'indice de transformation en viande est nettement augmenté. Egalement, les bénéfices obtenus par ce procédé thermo-frigorifique sont appli- cables aux semences de toutes les céréales et légumineuses utilisées pour les semailles. Par conséquent, le but de l'invention consiste à amélio- rer les qualités intrinsèches des produits élaborés dans les indus- tries mentionnées plus loin, en augmentant en outre la productivité de ces industries. a) Fabriques de farines. Farines panifiables, farines spéciales destinées à la pâtisserie (artisanale et industrielle), pains spéciaux, biscuiterie et autres produits, dont l'élément principal est la farine de blé. b) Fabriques de semoules. Semoule de blé destinée à l'élaboration de pâtes à potages et autres produits alimentaires, dans l'élaboration desquels intervient comme matière première la semoule de blé. c) Maîseries. Semoules et farines provenant de la mouture du mais et destinées. à l'élaboration de pains, produits spéciaux, pâtisserie et tous les produits alimentaires dans lesquels elles interviennent comme matière première. d) Fabriques d'aliments composés et moulins d'aliments pour le bétail. Produits élaborés destinés à l'alimentation des animaux en général, soit comme aliments simples ou composés, avec ou sans formule adéquate. e) Industtries de sélection de semences destinées aux semailles. Sélection, préparation et commercialisation de semences de toutes sortes de céréales et légumineuses. Dans les fabriques de farines et de semoules, l'adaptation des blés aux conditions exigées pour leur mouture est réalisée actuel- lement de la façon suivante: Après avoir.nettoyé les blés au cours d'une opération réalisée avant la mouture, ils sont humidifiés par arrosage, de façon plus ou moins automatique, dans le but de leur ajouter, toujours à la température ambiante, de l'eau en une quantité qui dépend de la struc- ture des grains et des caractéristiques de la mouture. Ensuite, on laisse reposer le blé dans des réservoirs ou des silos spéciaux, de façon que toute la masse des grains puisse s'humidifier, durant un temps plus ou moins long qui varie selon la consistance des blés, tendres, farineux, durs ou vitreux. Ce système traditionnel de conditionnement des blés dans les fabriques de farines et de semoules oblige ces industries à disposer d'un important volume de réservoirs dûment compartimentés, en fonction de la capacité de mouture de la fabrique. Normalement, le rapport entre capacité de magasinage et capacité de production est de 3 à 1, c'est-à-dire que,pour une industrie qui a une capacité de mouture de 100 000 kg par jour, il est nécessaire de disposer d'une série de réservoirs ou silos capables d'emmagasiner, pour leur condi- tionnement, environ 300 000 kg. Dans les maiseries, --le conditionnement du grain se fait actuellement à sec ou en tous cas en humidifiant le maîs très légè- rement avant la mouture. Dans les fabriques d'aliments composés pour le bétail et dans les moulins d'aliments pour le bétail, l'opération de mouture des céréales, légumineuses ou autres matières, se fait actuellement tou- jours à sec, c'est-à-dire que ces matières ne sont soumises à aucun 24718 1 O 3 - conditionnement préalable par voie humide, et par conséquent leur mouture s'effectue avec leur humidité naturelle, sauf altération accidentelle. Dans les centres de sélection de semences, la prépara- tion et la sélection se font jusqu'à présent toujours à sec. Ceci veut dire que les semences sont nettoyées et sélectionnées sans conditionnement humide préalable ni postérieur ni final, en manipu- lant les semences toujours à la température ambiante et avec leur humidité naturelle, sans aucune modification. Les inconvénients qui résultent de l'état actuel de la technique qui vient d'être exposée sont les suivants. En ce qui concerne les fabriques de farines et semoules, un inconvénient important consiste en ce qu'il est absolument néces- saire de disposer de grands volumes de magasins ou silos pour le con- ditionnement ou le repos du blé. Ceci, sans aucun doute, freine l'agrandissement de la capacité de mouture de ces industries et oblige à mobiliser un capital plus important pour la construction d'un plus grand nombre de magasins ou silos et pour maintenir des stocks de produits semifabriqués plus importants. Ceci conduit à la nécessité de soumettre les céréales à une période de repos de conditionnement beaucoup plus prolongée. Du fait que l'on n'applique pas actuellement un procédé de conditionnement selon les améliorations revendiquées dans le pré- sent brevet d'invention, il a été également impossible d'augmenter la productivité de la mouture, d'élever le rendement en farines et semoules et de potentialiser les qualités intrinsèques de celles-ci, ce qui aurait permis d'augmenter le rendement en produits de consomma- tion finale, en améliorant la qualité plastique et de conservation tant du pain que des pâtes à potages ou autres. D'autre part, la consommation d'énergie est plus impor- tante du fait que la non-optimalisation du conditionnement oblige à moudre des blés plus durs et moins préparés, ce qui conduit, pour leur transformation en farine, à soumettre les cylindres à une -pression excessive. Cette surpression entraîne une élévation importante de la température des produits, ce qui donne lieu à une prolifération de vers, larves ou moisissures, qui produisent des dommages importants 247181 0 dans les tamis, les conduites et le grain emmagasiné en vrac. Egale- ment, les indices de condensation et, par conséquent, les pertes dues à une mauvaise conservation augmentent tant dans les fabriques que dans les silos des produits élaborés. En ce qui concerne les maîseries, les fabriques d'ali- ments composés et les moulins pour aliments composés, la mouture à sec des céréales et des légumineuses provoque une élévation de tempé- rature qui est transmise aux produits élaborés, ce qui conduit à une augmentation de l'oxydation dans les conduites des produits et à une augmentation des condensations dans les silos d'emmagasinage en vrac. Tout ceci augmente les perturbations et les déchets, et donne lieu à un pourcentage élevé de pertes provoquées par l'évaporation de l'humi- dité naturelle, évaporation qui s'accélère en raison de l'action plus importante de la chaleur élevée qui est provoquée, comme il a été dit plus haut, par l'effet de la mouture à sec des céréales et des légu- mineuses. - En ce qui concerne les industries de sélection de semences, on n'observe aucun inconvénient mécanique apparent. Cependant, actuel- lement, ces industries sont privées de la grande amélioration des qualités de leurs produits élaborés, du fait que l'on n'y applique pas un procédé de conditionnement selon les améliorations revendiquées dans le présent brevet d'invention, susceptibles de conduire, en outre, à une augmentation importante du rendement économique comme on pourra le voir plus loin. Dans ce qui suit, on va exposer les avantages obtenus par le procédé de conditionnement des graminées revendiqué dans le présent. brevet d'invention. Dans les fabriques de farines, le temps de repos des blés est réduit de 50 à 75%. En effet, du fait que l'on arrose les blés, après leur nettoyage, avec de l'eau préchauffée à une température com- prise entre 20 et-900C, on obtient une dilatation des pores de l'enve- loppe et de l'endosperme du grain, ce qui permet une hydratation plus rapide de celui-ci ainsi qu'une distribution plus équilibrée de l'humi- dité dans toute sa masse, avec l'amélioration correspondante de son conditionnement pour une mouture optimale. 24-71 81 ( Au cours de cette phase du conditionnement se produisent des réactions biochimiques très favorables. Il en est ainsi du fait que, en arrosant le blé avec de l'eau chaude, il se produit une forte élévation de la température au cours de la période de repos (16 à 20 heures) par rapport à la température obtenue dans le système tra- ditionnel de conditionnement. Cette température, qui agit sur toute la masse des grains, provoque une chaîne de changements biologiques qui améliorent, en les potentialisant, les qualités des protéines, amidons, sucres, enzimes, etc. Le capital immobilisé peut être réduit, ce qui permet d'agrandir les installations. Tout ceci est parfaitement viable du fait que la réduction du temps de repos du blé peut atteindre 75 / par rapport au temps nécessaire dans les systèmes conventionnels de condi- tionnement. Sans aucun doute, ceci conduit à des investissements plus favorables, tant pour la construction de nouvelles fabriques que pour l'agrandissement des fabriques existantes, du fait que le volume des silos de repos du grain n'a pas besoin d'être aussi important, et du fait que le capital immobilisé pour maintenir les stocks de céréales en cours de repos n'est pas aussi élevé que dans les systèmes conven- tionnels. Cette potentialisation de la capacité de repos dans une fabrique en fonctionnement, lorsque l'on désire augmenter la capacité de mouture, élimine totalement le problème posé par le manque d'espace pour l'agrandissement des réservoirs ou des silos de repos qui permet- trait d'augmenter la capacité de mouture de l'industrie. Le procédé selon l'invention permet d'augmenter la capa- cité de mouture. Lorsque les céréales atteignent une température plus ou moins élevée en raison du traitement thermique auquel elles sont soumises, et du fait que par la suite on réduit brusquement cette température en refroidissant le grain à une température comprise entre -2 et 00C, soit au moyen d'air réfrigéré, soit par contact du grain avec des conduites réfrigérées, on obtient une normalisation de la friabilité de sa structure, qui permet, à l'aide de l'air réfri- géré qui pénètre dans les premières passes de moutures de la fabrique, de réaliser une mouture plus profonde et plus progressive. Il en est ainsi du fait que les grains perdent leur caractéristique d'agglutina- tion et sont plus libres, ce qui évite la prolifération des germes, des vers, des larves et des moisissures, et qui, conjointement à l'élimination de l'oxydation des conduites et machines, fait que les tamis se conservent en parfait état et peuvent être utilisés sur la totalité de leur surface. Tout ceci permet, avec une augmentation de prix très réduite, d'augmenter la capacité de mouture en un pourcen- tage situé entre 50 et 100% de leur capacité actuelle. Le rendement en farine est augmenté notablement. En effet, grâce au meilleur conditionnement obtenu par l'action thermique de l'eau et par le refroidissement par réfrigération des blés, on obtient une séparation plus parfaite des enveloppes au cours de la mouture, sans porter préjudice à la qualité des farines. Par rapport aux ren- dements en farines obtenus avec les procédés traditionnels, on peut obtenir une augmentation du rendement en farine du blé moulu qui peut atteindre 5%. La conservation des produits est améliorée et les pertes réduites en raison du conditionnement plus parfait,de la température des blés après leur réfrigération dans la section de pré-mouture et, d'autre part, en raison de la réfrigération effectuée au cours des premières passes T-1, on obtient des produits à la température ambiante, ou même inférieure, qui permettent d'obtenir finalement des farines et des produits sans les surchauffes qui ont lieu dans les fabriques actuelles. Ceci permet d'éviter les condensations gênantes dans les réservoirs de farines et de sous-produits, et l'on élimine ainsi les fermentations, les grumeaux, et l'apparition de germes et de larves, ce qui permet d'obtenir une conservation meilleure et plus longue des produits finis en réduisant par conséquent les pertes dues aux évapo- rations, et aux emmagasinages défectueux. Les qualités boulangères des farines obtenues au moyen du procédé de conditionnement selon l'invention sont potentialisées de façon très importante par rapport aux farines obtenues actuellement. Ceci veut dire que les qualités intrinsèques des farines sont substan- tiellement améliorées. - On améliore la panificabilité des farines à gluten court (peu élastique) , qualité très avantageuse en raison de la grande prolifération des blés hybrides de bonne production agraire, mais de mauvaises qualités boulangères, principalement en raison du fait qu'ils produisent des farines à gluten court ou peu élastique. - On augmente dans toutes les farines le pouvoir d'absorp- tion d'eau en un pourcentage compris entre 2 et 7% (selon les qualités des blés utilisés). - La pâte obtenue au cours de la préparation du pain est plus ductile et plus facile à travailler. - La fermentation de la masse est plus régulière, ce qui prolonge le temps optimal pour l'enfournage des pièces, en facilitant son utilisation pour d'autres produits différents du pain. - On obtient, selon l'expression utilisée en boulangerie, de domestiquer la pâte, en la rendant plus ductile. - On améliore le comportement d'enfournage, du fait que la pote s'ouvre plus facilement et son développement est plus favo- rable, ce qui réduit très notablement la perte de cuisson. - A la fin de la cuisson et après un refroidissement normal, on observe: Un plus grand volume. Une croûte croustillante, de structure plastique plus fine. Une mie dont la blancheur est plus brillante, avec des alvéoles plus régulières, une texture plus "coton- neuse" et qui n'a pas tendance à s'émietter. - 72 heures après sa préparation, le pain conserve ses qualités avec une prolongation plus importante de sa fraîcheur, ce qui évite le séchage et l'émiettement, conséquence grave d'un vieillisse- ment prématuré du pain. - Le rendement en pain par rapport à la farine est accru en un pourcentage qui peut atteindre 10%7 (résultat de la combinaison d'un plus grand pouvoir d'absorption d'eau, d'une perte plus réduite au cours de l'opération de cuisson, et d'autres changements biolo- giques de la pâte), et pour l'augmentation-de ce pourcentage la géné- tique conjuguée avec l'origine des blés élaborés pour l'obtention des farines présente une grande importance. Les avantages obtenus par le procédé, en ce qui concerne les fabriques de semoules, sont les mêmes que ceux qui ont été indi- qués pour les fabriques de farines. Cependant, les produits obtenus finalement seront destinés à la préparation de pâtes à potages ou autres produits dans lesquels on utilise de la semoule de blé. En ce qui concerne les maîseries, on peut leur appliquer les mêmes commentaires qu'aux fabriques de semoules. 247181 0 En ce qui concerne les fabriques et les moulins d'aliments composés pour le bétail, l'avantage principal du procédé, en ce qui concerne la partie mécanique de ces inductries, se rapporte à l'éléva- tion plus réduite de la température atteinte au cours de l'opération de mouture par les aliments élaborés, grâce au ramollissement obtenu par le conditionnement thermique au moyen de l'eau chaude fournie qui représente environ 21% du poids des grains à traiter, qui seront main- tenus par la suite en repos durant une période de temps comprise entre et 20 heures, après quoi les grains présenteront une température d'environ 300C et pourront être réfrigérés au moyen d'une circulation d'air à une température comprise entre 0 et -150C. Comme il a été dit plus haut, l'avantage principal est la réduction considérable des pertes par évaporation et l'amélioration des conditions d'emmagasinage en vrac, du fait que l'on évite également dans ce cas les condensa- tions dans les conduites et au cours de l'ensilage des aliments pour le bétail préparés, en supprimant ainsi la totalité des pertes impor- tantes qui se produisent dans cette section d'emmagasinage. L'avantage extraordinaire apporté par le procédé de l'in- vention dans ces industries est constitué par l'augmentation de la capacité d'assimilation des aliments terminés, qu'ils soient simples ou composés, destinés aux animaux en général, et en particulier aux animaux dont le régime alimentaire exige l'utilisation de céréales ou de légumineuses ou de leurs farines. Selon les caractéristiques phy- siologico-digestives de chaque espèce animale, la réduction des indices de conversion (aliment-kilogramme de viande) peut atteindre 20% grâce à ce procédé. Dans les industries de sélection de semences, les réac- tions biologiques qui ont lieu dans les céréales et les légumineuses destinées aux semailles, soit à l'état naturel, soit après leur net- toyage et leur sélêctiqn, augmentent le pouvoir alimentaire de l'endo- sperme pour l'assimilation par l'embryon, au-moment de la germination et du développement ultérieur initial de la plante. Le conditionnement thermique hydratant auquel sont sou- mises les semences, en leur ajoutant de l'eau chaude à raison de 100% du poids des grains, prédispose l'embryon pour une rapide ger- mination et, par conséquent, accélère sa fécondité et permet d'obtenir une multiplication de sa productivité avec la diminution correspon- dante du pourcentage des semences non germinées, le tout grâce à la potentialisation des qualités nutritives de l'endosperme pour alimen- ter les plantes au moyen de l'embryon, ce qui permet une économie substantielle de consommation d'engrais. L'apport d'eau à la semence peut atteindre 23% d'humidité. On emmagasine ensuite les grains dans un réservoir étanche durant un temps compris entre 10 et 16 heures. Après cette phase de repos, on refroidit rapidement la masse en 20 minutes environ avec de l'air à une température comprise entre O et -15'C, ce qui stabilise le pouvoir germinatif des semences au cours de leur préinitiation jusqu'au moment des semailles, en améliorant les indices de bonne conservation à par- tir du moment de leur élaboration dans l'industrie de. sélection jus- qu'au moment de leur germination dans les champs. Ce qui vient d'être exposé plus haut permet de conclure que le procédé de conditionnement des graminées, qui fait l'objet de la présente invention, est constitué par deux phases: Première phase: Conditionnement thermo-hydratant (natu- rel ou artificiel) des céréales, légumineuses, et autres graminées, préalablement à leur "repos" plus ou moins prolongé, appliqué en leur état naturel commercial ou après leur nettoyage mécanique par voie humide ou sèche, ou au moyen des deux procédés. Deuxième phase: Conditionnement frigorifique (naturel ou artificiel)-des céréales, légumineuses et autres graminées après leur conditionnement thermo-hydratant, avec un temps de "repos" plus ou moins prolongé, préalable, ou au cours de leur mouture, lorsqu'elles sont destinées à l'obtention de farines, semoules, aliments pour le bétail en général et sous-produits, ou au cours de la sélection indus- trielle de semences. Par conséquent, les deux phases peuvent être utilisées en coordination ou indépendamment. C'est-à-dire que la première phase peut être utilisée sans la seconde ou la seconde phase peut être uti- lisée sans la première, sans que ceci implique des procédés différents sinon l'utilisation partielle du procédé du conditionnement. Dans ce qui suit, on va exposer indépendamment les appli- cations pratiques des phases du procédé mentionnées plus haut: Première phase: Soit à l'état naturel, commercial ou après leur nettoyage, plus ou moins intensif par des moyens mécani- ques, soit par voie sèche ou par voie humide, ou au moyen des deux, on soumet les céréales, les légumineuses et autres graminées à un arrosage plus ou moins automatique et plus ou moins intensif, avec de l'eau chaude- (naturelle ou chauffée spécialement), à une tempéra- ture qui peut atteindre 90C, et, après un mélange convenable pour hydrater toute la surface des grains, ceux-ci sont placés dans des réservoirs ou silos de capacité variable et dûment compartimentés pour les laisser reposer durant un temps plus ou moins long, compris entre 8 et 48 heures, selon la contexture des céréales, des légumineuses ou des graminées traitées, et selon les conditions optimales de moutura- tion exigées par l'industrie en question. Durant cette période de repos, et si l'on dispose de silos suffisants, on peut soumettre les grains à un brassage dans le but de distribuer de façon plus uniforme l'humidité dans toute la masse des grains, et d'obtenir une homogénéi- sation plus efficace de la température obtenue au cours de cette période de repos. Deuxième phase: Lorsque l'on considère que le condition- nement des céréales, légumineuses ou graminées, a atteint son point optimal, on interrompt la période de repos et on transporte les grains à un ou plusieurs réservoirs de pré-mouture o ils seront soumis à un courant d'air frais intense, soit naturel (hiver), soit réfrigéré spé- cialement au moyen d'un équipement réfrigérateur d'un type quel- conque existant sur le marché, dans le but d'obtenir que l'air froid pénètre dans le réservoir à une température qui peut atteindre la limite de 1 C. Du fait que toute la masse de la céréale ou des légumi- neuses est traversée par ce courant d'air froid, l'endosperme des grains est refroidi progressivement par contact périphérique, en un degré plus ou moins important, et le temps de refroidissement peut varier en fonction de la température que l'on désire obtenir pour la mouture. Pour réaliser le refroidissement, on peut également choi- sir de faire passer les graminées, après la première phase de condi- tionnement, à l'intérieur de tubes multiples disposés verticalement, 2471810 J dont les parois extérieures seraient refroidies de façon intense et à travers lesquelles les graminées seront refroidies par contact durant leur passage, qui pourrait être ralenti à volonté, à lPinté- rieur des tubes en question. La réfrigération peut s'effectuer également avec des appareils horizontaux à tambour fixe ou tournant, en agitant les graminées avec des palettes tournantes qui les obligent à tourner sur elles-mêmes contre la paroi du tambour qui devra être'refroidie de façon appropriée à une température très basse. Soit en mettant à profit la sortie d'air froid du réser- voir, soit en utilisant une dérivation de la sortie de l'équipement de réfrigération d'air, on établira des conduites d'air froid reliées à un certain nombre ou à la totalité des passes de mouture des fabriques de farines, semoules, ou mais, ou des moulins à céréales et légumi- neuses dans les fabriques d'aliments composés et dans les moulins pour aliments pour le bétail, ce qui permettra d'augmenter le refroidisse- ment par contact direct de l'air avec la masse interne des grains déjà ouverts par ces machines. L'utilisation de cette seconde partie du refroidissement est facultative, selon le degré d'intensité du refroidissement que l'on désire appliquer aux céréales et légumineuses et finalement à leurs farines, semoules et sous-produits, ce qui permettra, en plus d'améliorer la mouture, d'obtenir une meilleure conservation et de protéger les qualités intrinsèques des produits jusqu'à leur consom- mation ou utilisation industrielle finale. L'application de ce système est valable pour les indus- tries de moutures telles que les moulins à farines, semoules, mals, les usines de fabrication d'aliments composés, les moulins pour ali- ments pour le bétail, étant donné que,pour les industries de sélec- tion de semences, on utilisera intégralement la première phase tandis que la seconde, dans toutes ses variantes, pourra être appliquée pour le traitement industriel des semences ou au moment du préemballage ou de la prélivraison en vrac pour leur distribution et pour leur uti- lisation ultérieure au cours des semailles. Bien entendu, diverses modifications peuvent être appor- tées par l'homme de l'art au procédé qui vient d'être décrit unique- ment à titre d'exemple non limitatif, sans sortir du cadre de l'in- vention., 247181. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 - Procédé de conditionnement de graminées desti- nées à la mouture ou à l'utilisation comme semence, caractérisé essentiellement en ce qu'il consiste à soumettre le grain à une phase de chauffage et, ensuite, à une phase de réfrigération, le chauffage se faisant par arrosage d'eau, et à laisser ensuite repo- ser les grains avant de les soumettre postérieurement à la phase de réfrigération qui est réalisée au moyen d'un courant d'air froid qui traverse la masse des grains de haut en bas. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les grains destinés à la-production de farine panifiables pour l'espèce humaine sont réchauffés avec de l'eau à une tempéra- ture comprise entre 80 et 90 C, et maintenus ensuite au repos durant une période de temps comprise entre 16 et 20 h, après quoi ils sont refroidis à une température comprise entre -20C et 00C. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le grain destiné à la production d'aliments pour le bétail reçoit l'eau chaude à raison d'environ 21% du poids du grain à trai- ter, après quoi on le laisse reposer pendant un temps compris entre 10 et 20 h au bout duquel le grain présente une température d'envi- ron 300C, et peut être refroidi par circulation d'air à une tempéra- ture comprise entre 0 et -15'C. 4 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le grain destiné à être utilisé comme semence reçoit de l'eau chaude à raison de 10% du poids du grain qui doit atteindre une humi- dité de 23%, et il est ensuite emmagasiné dans un réservoir étanche durant une période de temps comprise entre 10 et 16 h, et,après cette phase de repos, il est refroidi rapidement en 20 min environ avec de l'air à une température comprise entre 0 et -15'C.