Brevet FR2544743A1 — publié le 19841026

PROCEDE ET DISPOSITIF DE FABRICATION DE SUCRES AGGLOMERES. La présente invention a trait à un procédé de fabrication de sucres agglomérés ou compactés ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Jusqu'à présent, lorsque l'on désire fabriquer du sucre aggloméré ou compacté, on est contraint de passer par la voie humide de la maturation, laquelle nécessite d'une part, l'utilisation de quantités importantes d'eau et, d'autre part, la mise en oeuvre de quantités importantes d'énergie pour l'évaporation oa évacuation de cette eau, ces techniques se traduisant ainsi par un gaspillage d'éner- gie et d'une ressource de plus en plus chère telle que l'eau purifiée, ainsi que par une certaine pollution. La présente invention se propose de remédier a ces inconvénients et de fournir un procédé de fabrication de sucres agglomérés ou compactés, qui ne nécessite pas de passage par voie humide. Un autre but de l'invention est de fournir un tel procédé qui puisse être mis en oeuvre de façon simple et économique. Un autre but encore de l'invention est de four nir un tel procédé qui permette de produire des sucres agglo- mérés ou compactés sous toutes formes voulues telles que mor- ceaux, pains et corrélativement du sucre concassé par exemple. Un autre but de l'invention est de fournir un procédé permettant d'obtenir de tels sucres à partir de su- cres particulaires ayant une ouverture moyenne (grosseur moyenne de grains) et un coefficient de variation (écart de la répartition extrême des grains) quelconques. L'invention se propose également de fournir un dispositif permettant la mise en oeuvre de ce procédé. L'invention a pour objet un procédé de fabrica- tion de sucres agglomérés ou compactés,caractérisé par le fait que l'on soumet un volume de sucre particulaire à une compression isostatique au moins égale à quelques dizaines de bars et de préférence à 50 bars. De façon particulièrement préférée, on réalise cette compression isostatique sous une pression comprise entre 100 et 150 bars. Conformément à une caractéristique de l'invention, la pression est appliquée aux sucres pendant une durée variant de quelques secondes à quelques dizaines de secondes et, de préférence, pendant une durée de l'ordre d'une di zaine de secondes, le profil de montée et de descente de pression pouvant être varié en fonction des besoins. Conformément à un mode de mise en oeuvre préférée de l'invention, la compression isostatique est effectuée à l'intérieur d'un moule à paroi déformable, lui-même soumis à la compression isostatique d'un liquide qui entoure le moule. De façon surprenante, on a pu constater que l'in- vention pouvait être mise en oeuvre pour des sucres particulaires pouvant avoir pratiquement n'importe quelle ouverture moyenne. et un coefficient de variation quelconque. on rappelle que l'ouverture moyenne traduit la granulométrie moyenne du sucre et le coefficient de variation, l'écart de la répartition extrême de la granuloiaétrie Le volume de sucre particulaire soumis à la com- pression isostatique peut également varier dans de très grandes proportions. Ainsi, par exemple, il peut s'étager depuis le volume correspondant à des morceaux de sucres de type habituel jusqu'à des éléments de grande taille tels que des pains de sucre ou autres.Le sucre obtenu en pains peut ensuite être soit conditionné directement, soit concassé pour obtenir des morceaux irréguliers. On a également constaté de façon surprenante, que l'on pouvait facilement, en adaptant l'importance de la pression et la durée de la mise sous pression, faire varier facilement l'état de structure et le temps de dissolution du sucre aggloméré ou compacté selon l'invention. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé,caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un moule à paroi en matière déformable, de préférence en élastomère, comprenant au moins un volume susceptible d'strie rempli de sucre particulaire pour être fermé hermétiquement, et des moyens pour mettre ce moule en compression isostatique, notamment par mise sous pression d'un liquide entourant le moule.Le moule peut avantageusement comporter deux parties, l'une for niant un corps recevant le (ou les) volume(s) de sucre, l'autre formant un couvercle, avec interposition d'un joint d'étanchéité qui peut, le cas échéant, faire partie inté grante du couvercle ou du corps du moule. Le liquide utilisé pour la mise en compression isostatique peut être, par exemple, de l'eau ou un 'nélange d'eau et d'huile soluble. Le dispositif selon l'invention peut, par exemple, comporter une enceinte susceptible d'être ouverte, à l'intérieur de laquelle on peut charger un ou plusieurs moules, des moyens étant prévus pour remplir l'enceinte avec un liquide peu compressible et pour mettre ledit liquide sous pression selon un profil de pression de préférence,réglable. D'autres avantages et caractéristiques de lSin- vention apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif et se référant au dessin annexé. Sur ce dessin : - la figure 1 représente un moule destiné à la réalisation de sucre en morceaux - la figure 2 représente un moule destiné à la réalisation de pains de sucre - la figure 3 représente une vue schématique d'un dispositif avec une enceinte pour la mise en oeuvre du procédé. En se référant à la figure 1 on voit un moule réalisé en élastomère compressible présentant un corps de moule 1, en forme de parallélépipède rectangle de faible hauteur, et un couvercle de moule 2, destiné à s'appliquer sur la partie supérieure du corps 1. Le corps de moule 1 présente une pluralité de cavités 3 ayant également la forme de parallélépipèdes rectangles, formant les empreintes de moule et ayant des dimensions légèrement supérieures aux dimensions du morceau de sucre compacté d réaliser. On remplit, avec du sucre particulaire par exem- ple en poudre, les cavités 3 du corps de moule B de façon totale et homogène par toux mayens compatibles tels que par exemple par gravité, manuellement ou automatiquement, puis on met en place le couvercle 2 sur la corps de moule 1 de façon à refermer les cavités 3.De façon avantageuse, on peut prévoir l'interposition entre lé corps de moule 1 et le couvercle 2 d'sua joint d'étanchéité tris déformable destiné à garantir l'étanchéité contre les liquides, ou bien alors on applique le couvercle 2 sur le corps 1 avec une légère précompression sur la périphérie grâce, par exemple, à des moyens de serrage on représentés). Le moule rempli est hermétiquement refermé et on le met en place dans une enceinte 4 à l'intérieur de laquelle une grande quantité de moules peut être gerbée, de préférence sur des supports internes permettant de les maintenir légèrement écartés les uns des autres. En referme -ensuite hermétiquement le couvercle vissable 5 de l'enceinte 4 et l'on introduit, par l'intermédiaire d'une vanne 6, un mélange d'eau et d'huile jusqu'd occupation complète du volume de l'enceinte qui reste disponible. Ensuite, on met le liquide sous pression grâce à une source de pression 7, par exemple à une pression de 100 bars pendant 10 secondes. De préférence, la mise en pression et la décompression s'effectuent relativement lentement par exemple sur uneou deux secondes. On supprime ensuite cette surpression et on évacue le liquide par une vanne de décharge 8, à la suite de quoi on sort les différents moules, puis on écarte les couvercles 2 et on expulse les morceaux qui se sont agglomérés dans les empreintes 3, et cela,d'autant plus facilement,que l'élastomère ayant repris ses dimensions initiales, les morceaux possèdent des dimensions inférieures aux dimensions des empreintes 3, de sorte qu'on peut, par exemple, recueillir les morceaux par simple gravité en retournant les corps de moule 1 En se référant d la figure 2, on voit un moule de forme cylindrique avec un corps de moule 9 et un couvercle 10 obturant une empreinte interne en forme de pain de sucre 11. La durée du temps de compression dépend, d'une part, de la valeur de la surpression à laquelle on soumet le liquide, cette durée diminuant si la pression est augmentée, d'autre part, du degré de densification que lBon veut imposer aux sucres agglomérés ou compactés. Quand au profil de pression, il comporte, de préférance de manière simple, un temps de montée en pression, un ou plusieurs plateaux de pression maximale et un temps de décompression en évitant une décompression trop brutale. Les valeurs des pressions et les temps de cob pression peuvent être très facilement déterminés par des expériences simples, en faisant varier les pressions et les durées de compression et en étudiant la densité des sucres obtenus, par exemple en comparant leur résistance à la rupture et leur temps de dissolution dans l'eau. On comprend, par ailleurs, que le procédé selon l'invention peut être largement automatisé en ce qui concerne le remplissage des moules en sucre particulaire, le transport et la mise en place dans l'enceinte, le remplissage de l'enceinte et la mise sous pression du liquide, la sortie des moules de l'enceinte, l'ouverture des moules et le démoulage sur une table de regroupement. Le sucre, blanc ou roux, ayant la forme et la densité voulues, peut être soit immédiatement conditionné, par exemple sous une protection plastique, soit cassé pour l'obtention de morceaux irréguliers. On va décrire ci-après trois exemples de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Ces exemples de mise en oeuvre ont été réalisés, d'une part avec un sucre ayant une ouverture moyenne de 0,74 mm et un coefficient de variation de 26,8 et, d'autre part, avec un sucre ayant une ouverture moyenne de 0,46 mm et un coefficient de variation de 38. EXEMPLE 1 Moule sphérique On a utilisé un moule ayant une forme intérieure sphérique de 50mm de diamètre et une forme extérieure cylindrique de 80 mm de haut,l'épaisseur minimum de la paroi dans un plan équatorial de la sphère étant de 5 mm. Le moule est réalisé en néoprène ayant une dureté shore de 80. Après avoir été rempli de sucre particulaire, le moule est soumis à une pression de compactage de 800 bars, le temps de montée en pression et le temps de décompression étant de 3 mn. On obtient une sphère de sucre compacté ayant un diamètre de 50 mm, une densité apparente de 1,52 et une vitesse de dissolution de 210 minutes pour 100 g. EXEMPLE 2 Moule parallèlépipédique On a utilisé un moule ayant une forme intérieure parallélépipédique de 35 mm x 80 mm x 300 mm. L'épaisseur de la paroi du moule est de 2 mm. Le moule est réalisé en un élastomère de type latex présentant une dureté shore de 60. La pression de compactage à laquelle est soumis le moule après remplissage avec du sucre particulaire est de 100 bars, le temps de montée en pression et le temps de décompression est de 30 secondes. On obtient une briquette de sucre compacté ayant les dimensions intérieures du moule, présentant une densité apparente de 1,50 et une vitesse de dissolution de 13 mn pour 100 g. EXEMPLE 3 Moule cylindrique On a utilisé un moule ayant une forme intérieure cylindrique de 80 mm de diamètre et de 400 mm de long L'épaisseur de paroi du moule est de 2 mm. Le moule est réalisé en un élastomère renfermant du polypropylène présentant une dureté shore de 45.La pression de compactage,à laquelle on soumet le moule après remplissage du sucre particulaire, est de 100 bars, le temps de montée en pression et de décom pression étant de 30 secondes On obtient un cylindre de sucre ayant les dimensions intérieures du moule, ayant une densité apparente de 1,50 et présentant une vitesse de dissolution de 13 nn pour 100g. Il convient de remarquer que les élastomères utilisés pour les moules doivent présenter des propriétés élastiques suffisantes, c'est-à-dire ne pas laisser apparattre de déformations irréversibles après avoir subi la pression de compactage. Ces élastomères doivent, bien entendu, être de qualité alimentaire . La dureté de l'élastomère a une incidence sur la qualité de l'état de surface, laquelle s'améliore quand la dureté de l'élastomère augmente. Bien que l'invention ait été décrite sous forme d'une réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter diverses modifications, sans pour cela s'éloigner ni de son cadre, ni de son esprit. REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication de sucres agglomérés, caractérisé par le fait que l'on soumet un volume de sucre particulaire à une compression isostatique d'au moins quelques dizaines de bars. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractéri- sé par le fait que la pression de compression isostatique est supérieure à 50 bars et, de préférence, comprise entre 100 et 150 bars. 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'on exerce la compression isos tatique pendant une durée allant de quelques secondes à quelques dizaines de secondes. 4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on exerce la compression isostatique à l'intérieur d'un moule à paroi déformable, lui-même soumis à la compression isostatique d'un liquide qui l'entoure. 5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'à la fin de la compression, on réalise une décompression progressive. 6 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procé- dé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un moule à paroi en matière déformable (1+2, 9+10) et des moyens (4, 5, 7) pour mettre ce moule en compression isostatique. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le moule comporte un corps (1, 9) renfermant une (ou des) empreintes) (3, 11) et un couvercle (2, 10) se fixant de façon étanche sur ledit corps (1, 9). 8 - Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé par le fait qu'il comporte une enceinte (4) à l'intérieur de laquelle on peut placer au moins un moule, des moyens (6, 7) étant prévus pour remplir l'encein- te d'un liquide peu compressible, notamment de l'eau ou un mélange d'huile et d'eau, et pour mettre ce liquide sous pression. 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que l'enceinte (4) comporte un couvercle vissable (5).