Brevet FR2520583A1 — publié le 19830805

PROCEDE POUR SEPARER El CONCENTRER UN MELANGE DE BEURRE EN GRAINS ET DE BABEIRRE L'invention a pour objet un procédé pour séparer et concentrer un mélange de beurre en grains et de babeurre, formé par traitement de crème dans un cylindre batteur, en vue du traitement ultérieur dans un système de pétrissage disposé en aval et appartenant à une machine de fabrication continue de beurre. Dans les solutions connues, le mélange de beurre en grains et de babeurre, produit par traitement mécanique de crème dans un cylindre batteur, est envoyé dans un dispositif appelé dispositif aval de formation de beurre et de sépara- tion, ce dispositif appartenant au système de pétrissage Le procédé utilisé dans ces dispositifs pour séparer le babeurre du beurre en grains est mis en oeuvre par le dispositif dit dispositif aval de formation de beurre et de séparation, en ce que le mélan- 3 o ge de beurre en grains et de babeurre sortant du cylin- dre batteur par un puits de chute est anvoyé à l'extré- mité d'un tambour tamiseur o il tombe librement sur ce tambour tamiseur servant de dispositif séparateur. En raison de la position inclinée du tambour, ou sous l'action de t 8 les de guidage incorporées, le beurre en grains est guidé dans la direction axiale du tambour par suite de la rotation de celui-ci et tombe librement dudit tambour tamiseur dans l'unité de traitement suivante Au cours de cette étape du procédé, seule une faible partie du babeurre est séparée dans le tambour tamiseur qui sert de disposi- tif séparateur. Pendant le déroulement du procédé ci-dessus, le mélange de beurre en grpins et de babeurre se déplace donc librement et sans pression dans le dispositif aval de formation de beurre et la détermination du dégré de séparation du babeurre pendant ce processus de séparation est laissée plus ou moins auhasard. Sur la base d'expériences de plu- sieurs années et de connaissances nouvelles acquises lors du processus de formation de beurre, il apparait que le beurre en grains formé par traitement mécani- que dans le cylindre batteur est réparti dans le ba- beurre suivant des ordres de grandeurs qui, pour la séparation de ce babeurre suivant le procédé classique, sont très défavorables Il en résulte qu'une grande quantité de beurre en grains ne s'agglomère pas dans le dispositif aval de formation de beurre, de sorte qu'une grande partie des grains de beurre finement dispersés dans le babeurre est entrainée avec le babeurre qui s'écoule dans l'unité de traite- ment suivante, c'est-à-dire dans le système de pétris- sage La même chose se produit pour la friction de corps gras non transformée en beurre, de sorte que finalement, la teneur en corps gras diminue au cours du déroulement continu du processus de fabrication de beurre et que la teneur en corps gras du babeurre 8 télève notablement Il en résulte que le rendement des organes de pétrissage est réduit, car ces organes utilisent une partie de leur surface de pétrissage efficace pour récupérer les petits grains de beurre finement dispersés pour le processus de formation de beurre. La concentration de beurre en grains obtenue avant le système de pétrissage est très importante pour le rendement des organes de pétrissage, car le déroulement de l'opération de pétrissage exerce une influence essentielle sur l'énergie mise en oeuvre pour faire fonctionner le système de pétrissage et sur la qualité du produit fini Il résulte de cela qu'un élément très important pour la qualité du produit final et pour l'efficacité de l'énergie mise en oeuvre, est que le mode de traitement soit déjà conforme au procédé jusqu'à l'amenée à l'organe de pétrissage pour le mélange de beurre en grains et de babeurre obtenu dans le cylin- dre batteur. Les essais effectués pour obtenir des modifications et des améliorations en appliquant davantage d'énergie, c'est-à-dire en faisant varier les vitesses de rotation du dispositif de formation de beurre ou des organes de pétrissage du système de pétrissage, n'ont pas conduit jusqu'à maintenant au succès escompté Notamment, en ce qui concerne l'a- baissement de la teneur en corps gras, sous forme de petits grains de beurre dans le babeurre, on n'a pas pu résoudre, de façon satisfaisante, le problème posé entre la sortie du cylindre batteur et l'entrée du système de pétrissage avec le mélange de beurre en grains et de babeurre traité suivant le procédé actuel Il en résulte qu'on se trouve en partie obligé de disposer un tamis supplémentaire à la sortie de babeurre du système de pétrissage pour recueillir les restes de beurre en grains. Ltinvention a pour but de préparer le mélange de beurre en grains et de babeurre, avant son amenée dans le système de pétrissage, de manière à réduire fortement les pertes de corps gras sous forme de petits grains de beurre dans le babeurre. On cherche ainsi à accroit e le rendement de l'organe de pétrissage en mettant en oeuvre une quantité d'éner- gie relativement réduite. Le problème de l'invention consiste à créer un procédé selon lequel le mélange de beurre en grains et de babeurre formé par le cylindre batteur est traité, conformément au procédé, entre la sortie du cylindre batteur et l'entrée du système de pétrissage, de façon telle que le beurre en grains se présente avec une concentration élevée avant l'en- trée dans le système de pétrissage et que le babeurre séparé soit évacué dès les premiers cycles de pétrissage dans la cuvette collectrice de babeurre. A cet effet, l'invention concerne un procédé du type ci-dessus caractérisé ence qu'on envoie le mélange de beurre en grains et de babeurre sortant librement du cylindre batteur à un système sous pression associé dans lequel on effectue une sépa- ration forcée en beurre en grains et en babeurre du 2-5 mélange de beurre en grains et de babeurre, et en ce qu'on produit simultanément, dans le système sous pression, une transformation du beurre en grains dans un état compacté sous pression ou dans un état quasi homogène, de sorte qu'après avoir quitté le système sous pression, les deux phases sont envoyées pour un traitement ultérieur au système de pétrissage qui suit. Par l'étape de procédé, modifiée conformément à l'invention, entre le batteur et le système de pétrissage pour concentrer et séparer le mélange de beurre en grains et de babeurre, on obtient une séparation forcée du babeurre avec, en même temps, une élévation de la concentration du beurre en grains, ce qui est très important pour le processus de pétrissage qui suit Le système sous pression est alors constitué par une pompe à vis, en soi connue, munie à qa sortie d'une ou plusieurs zones d'étrangle- ment disposées entre cette sortie de pompe à vis et l'entrée du système de pétrissage, pour accroître la contre-pression dans l'ensemble du système sous pression et, par suite, le rendement de ce système sous pres- sion. Au lieu d'une pompe à vis, on peut aussi utiliser une pompe à pistons rotatifs, équipée d'un parcours de refoulement allongé dans lequel des éléments sont disposés régulièrement ou au hasard avec un diamètre intérieur uniforme et/ou non uniforme, ces éléments servant à accroître l'efficacité du système sous pression. Ce traitement intermédiaire conforme au procédé du mélange de beurre en grains et de babeurre a pour conséquence que, par le mouvement forcé du beurre en grains dans le système sous pression, celui- ci est transformé à Itétat quasi homogène ou compacté par pression On peut alors améliorer considérablement le traitement préalable du beurre en grains et la concentration de ce beurre en grains ainsi que la sépa- ration du babeurre et du beurre en grains par rapport à ce qui était obtenu avec les dispositifs de sépara- tion et de formation de beurre actuellement connus. On envoie donc au système de pétrissage qui suit un "produit intermédiaire présentant des caractéristiques de structure bien meilleures et qui conduit, après l'achèvement du processus de pétrissage, à un produit final ayant des paramètres de qualité élevés. En raison de la concentration élevée du beurre en grains se présentant à l'état quasi homogène ou compact par pression, lténergie mise en oeuvre pour le processus de pétrissage est réduite et le rendement du pétrissage lors du pressa- ge du babeurre résiduel est considérablement accru. Il en résulte que le produit "beurre' sortant de l'extré- mité du système de pétrissage présente une qualité élevée et que la teneur en eau du beurre est réduite De plus, on évite les éléments onéreux et consommateurs d'énergie du dispositif de séparation et de formation de beurre Il en résulte que la dépense de matière d'ensemble de cette unité de traitement est réduite et que la machine peut présenter une construction d'en- semble plus compacte avec la même capacité et des caractéristiques économiques améliorées. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels: la figure 1 représente un système sous pression pour le traitement du mélange de beurre en grains et de babeurre, une pompe à vis étant utilisée dans ce système en tant qu'organe de pression; la figure 2 représente le traite- ment du mélange de beurre en grains et de babeurre, une pompe à pistons rotatifs étant utilisée dans le système sous pression. Conformément à la figure 1, le traitement de la crème qui arrive est effectué dans un cylindre batteur 15 muni d'un batteur 8 jusqu'à la phase de production d'un mélange de beurre en grains et de babeurre Le mélange de beurre en grains et de ba- beurre ainsi obtenu tombe librement dans le puits de chute 9 et dans la trémie 10 pour arriver dans la f pompe à vis 1 En disposant une ou plusieurs zones d'étranglement 3 entre la sortie 2 de la pompe à vis 1 et l'entrée dans le système de pétrissage 4, on établit une pression relativement élevée dans la pompe à vis 1, de sorte qu'il se produit une concentration intense du beurre en grains à l'aide du stator 11 et du rotor 12 de la pompe à vis 1, les inclusions d'air ainsi que la teneur en babeurre de la barre de beurre en grains quasi homogène obtenue étant considérablement réduites. On obtient, en même temps, une agglomération des plus petites particules de corps gras qui étaient présentes dans le babeurre à l'entrée dans la pompe à vis 1, et l'inoeporation de ces particules dans le beurre en grains à l'état quasi homogène est garantie Par le traitement forcé du mélange en grains et de babeurre, on peut réduire consi- dérablement {a quantité des plus petites particules de corps gras en suspension Ainsi, lorsque le mélange quitte le système sous pression, la teneur en parti- cules flottant librement dans le babeurre est réduite à une valeur minimale Après cette étape du procédé, les deux phases déjà séparées à l'avance:"beurre en grains à l'état quasi homogène" et "babeurre débarassé dans une large mesure des particules de corps gras" sont envoyées pour untraitement ultérieur au système de pétrissage 4 constitué par le caisson de pétrin 14 et la vis de pétrissage 13. Suivant une autre forme de réalisa- tion représentée en figure 2, une pompe à pistons rotatifs 7 est montée dans le système sous pression, cette pompe présentant, à sa sortie, un trajet de refou- lement allongé 5 Dans ce trajet de refoulement 5, des éléments 6 sont prévus pour produire la pression dans le système sous pression, ces éléments étant disposés -de façon régulière ou au hasard dans l'emprise du diamètre intérieur du trajet de refoulement 5 Le dé- roulement du processus de traitement du mélange de beurre en grains et de babeurre qui arrive est analogue au déroulement du procesus suivant la figure 1 La seule différence vis-à-vis du déroulement du processus suivant la figure 1 est que le beurre en grains traité qui a traversé les différentes étapes du processus est, non seulement, dans un état quasi homogène, mais aussi dans un état compacté par pression Dans cet état, les inclusions d'air ainsi que la teneur en babeurre du beurre en grains compacté par pression peuvent 8 tre réduites à des valeurs encore plus faibles que celles qui correspondent à la figure 1. REVENDICATIONS 1 Procédé pour séparer et concentrer un mélange de beurre en grains et de babeurre, formé par traitement de crème dans un cylindre batteur, en vue du traitement ultérieur dans un système de pétris- sage disposé en aval et appartenant à une machine de fabrication continue de beurre, caractérisé en ce qu'on effectue une séparation forcée en beurre en grains et en babeurre dans un système sous pression associé du mélange de beurre en grains et de babeurre sortant librement du cylindre batteur ( 15), et en ce qu'on produit simultanément dans le système sous pression une transformation du beurre en grains dans un état compacté sous pression ou dans un état quasi homogène, les deux phases étant envoyées pour un traitement ultérieur au système de pétrissage ( 4), en soi connu pour de telles machines. 2 Procédé pour séparer et concentrer un mélange de beurre en grains et de babeurre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système sous pression utilisé pour la sépara- tion du beurre en grains et du babeurre et pour réali- ser un état quasi homogène du beurre en grains est constitué au moyen d'une pompe à vis ( 1) en soi connue, la contre-pression étant obtenue par une ou plusieurs zones d'étranglement ( 3) entre la sortie ( 2) de la pompe à vis et l'entrée du système de pétrissage ( 4). 3 Procédé pour séparer et concentrer un mélange de beurre en grains et de babeurre selon la revendication 1 i caractérisé en ce qu'on utilise une pompe à pistons rotatifs ( 7), en tant que système sous pression, pour séparer le beurre en grains et le babeurre, l'état compacté sous pression du beurre en grains étant obtenu par l'établissement d'ur pression dans le trajet de refoulement ( 5), en prévoyant dans ce trajet de refou- lement ( 5) des éléments ( 6) disposés régulièrement et/ou au hasard.