Brevet FR2554685A1 — publié le 19850517

"Procédé et installation pour la fabrication de denrées alimentaires extrudées" L'invention concerne un procédé pour la fabrication de denrées alimentaires extrudées, à partir d'appoint d'amidon et d'eau comme masse de base, et d'au moins un composant destiné à déterminer la saveur,o les différents composés sont mélangés et extrudés dans une extrudeuse dont la vis est disposée dans un carter, l'extrusion se faisant par une buse, et une installation de mise en oeuvre du procédé comprenant une extrudeuse dans un carter comportant une buse d'extrusion et des dispositifs d'introduction de produits. La fabrication de denrées alimentaires par extrusion est en soi connue. Elle peut s'appliquer aussi bien à l'alimentation humaine qu'aux aliments pour animaux. Il est connu, par le document DE-AS 48 285 par exemple, que l'on peut introduire, pour la fabrication de produits contenant de l'amidon qui seront offerts sous la désignation de "Snacks", des produits de départ contenant de l'amidon avec une humidité résiduelle d'environ 10 % dans un appareil extrudeur à deux vis, une opération de gélification avec texturation subséquente s'opérant dans l'extrudeur. Il n'est prévu ici aucune addition d'ingrédients assurant une saveur à haute teneur en eau, ni d'eau en tant que telle. Par le document DE-OS 24 61 453, on connait un procédé pour la fabrication d'aliments secs à partir de matières premières contenant des protéines et éventuellement de l'amidon, dans lequel on mélange ces matières premières avec de l'eau et les presse à température élevée et sous une forte pression en un boudin de matières, qui, à la sortie de l'extrudeuse se gonfle spontanément en perdant de l'humidité. On obtient de cette façon un produit fini dont la structure est poreuse. Suivant ce procédé, les matières premières sont mélangées auparavant par lots, de sorte qu'à la sortie, on obtient un produit qui est un mélange de matières premières, qui présente une teneur en humidité d'environ %, qui est fourni à l'appareil à vis par une installa- tion unique d'alimentation. On doit arriver ici à ce que le produit extrudé n'ait plus besoin d'être séché. Partant de là, l'invention a pour objet de réaliser un procédé et une installation qui permettent de fabriquer en continu un produit final extrudé, sans mélange préalable de produits contenant de l'amidon, et d'autres déterminant la saveur, par exemple contenant des protéines, de façon à obtenir une consistance satisfai- sante, c'est-à-dire en particulier une résistance suffi- sante même si au moins un des composants introduits présente une teneur en eau relativement élevée. A cet effet, l'invention propose un procédé dans lequel l'appoint d'amidon et les composants détermi- nant la saveur sont fournis à l'extrudeuse à la suite l'un de l'autre dans le sens de l'avancement, le mélange des composants s'opérant dans l'extrudeuse à vis. En procédant ainsi il est possible de fournir le composant contenant de l'amidon, de la farine par exemple,à l'extru- deuse, avec une teneur en eau minimum. On obtient de cette façon une viscosité très élevée, de sorte que l'on doit induire des forces de cisaillement importantes et que l'on peut arriver à une bonne gélification des composants contenant de l'amidon. L'amidon gélifié présente, par rapport à un produit qui ne serait que partiellement gélifié, un pouvoir liant plus élevé, de sorte que la proportion de composants contenant de l'amidon fournis peut être relativement faible. Le produit gélifié s'échauf- fe à environ 120 à 180 C, et c'est alors seulement que l'on introduit les composants qui fournissent la saveur, à haute teneur en eau, ainsi par exemple un hachis de viande contenant de l'eau. Il peut s'opérer un bon mélange avec le produit contenant de l'amidon, gélifié, pendant que, grâce à cette bonne liaison, il peut se former un mélange à haute viscosité dans lequel on peut introduire, au moyen de la vis de l'énergie de façon avantageuse. On peut arriver de cette façon à un autre échauffement, par exemple pour détruire les spores qui se trouvent dans la viande. On arrive en même temps à une consistance telle que l'extrusion peut se faire sans problèmes, des pièces moulées étant obtenues déjà immédiatement lors de l'ex- trusion. Il est préférable de faire une addition d'eau après l'appoint d'amidon dans le sens de l'avance- ment permettant un apport d'humidité finement dosable et indépendant des autres composants ajoutés, ou compensant celle des autres composants ajoutés. Il est aussi prévu que la très faible te- neur en eau de l'appoint d'amidon, lors de l'addition. peut être réalisée du fait que l'on n'a pas encore dû ajouter en même temps des composants présentant par nature même une teneur en eau élevée. Cette faible teneur en eau de l'appoint d'amidon favorise la gélification et l'injec- tion d'énergie dans l'appareil à vis. L'extrusion s'opérant à travers une plaque perforée, permet d'utiliser le produit final comme un pro- duit que l'on peut mettre directement en sente. Il est aussi prévu que l'on peut donner à l'installation une configuration particulièrement avan- tageuse pour consacrer le procédé suivant l'invention à la fabrication de nourriture pour animaux, caractérisé en ce qu'on utilise comme appoint d'amidon la farine et comme composant déterminant la saveur, des déchets de viande. D'autre part, l'utilisation du procédé peut être consacrée à la fabrication de denrées pour l'alimentation humaine, notamment à l'extrusion des bâtons de réglisse, et comme appoint d'amidon on utilise de la farine et que l'on ajoute, ensuite, dans la direc- tion de l'avancement, comme composants déterminant la saveur, de la mélasse et du glucose. Une disposition spéciale pour le dosage des composants fournissant la saveur au moyen d'une pompe doseuse ne permet pas seulement une addition définie, uniforme, mais aussi le maintien de la pression régnant dans la zone d'addition de l'extrudeuse. Il est également prévu, dans l'invention, des dispositif pour l'exécution du procédé caractérisé en ce que ces dispositifs d'introduction comprennent, placés à la suite les uns des autres si l'on regarde dans le sens de l'avancement, un dispositif d'addition pour un appoint d'amidon, un dispositif d'addition d'eau et un dispositif d'addition pour un composant déterminant la saveur. Les dispositifs d'addition prévus le long du dispositif à vis permettent de travailler en continu sans mélange préa- lable des produits de départ, car, jusqu'à l'addition des composants à haute teneur en eau, il s'est opéré déjà une gélification de l'amidon de support. Une disposition particulièrement avanta- geuse est le dispositif d'addition des composants ayant une certaine teneur en eau, caractérisé en ce que l'on prévoit, pour l'addition des composants déterminant la saveur, une pompe volumétrique positive. De même, une configuration particulière de la vis assure que l'introduction se fasse toujours sans problème dans la zone d'addition, et que, d'un autre côté, on arrive à un mélange et à une fourniture d'énergie suffisante, cette configuration est carac- térisée en ce que par rapport aux dispositifs d'alimen- tation elle est réalisée de façon telle qu'il se trouve, dans la zone du dispositif d'alimentation, chaque fois, une zone d'avancement à laquelle se raccorde, chaque fois, une zone de mélange ou de trituration. D'autres caractéristiques, avantages et détails de l'invention ressortiront de la description ci-après d'un mode recommandé de réalisation avec référence aux dessins annexes ou: - la figure 1 est une coupe schématique d'un dispositif suivant l'invention, et - la figure 2 une projection développée de la configuration de la vis. Une extrudeuse 1 représentée dans la figure 1 est formée par un dispositif à deux vis. En principe, on peut aussi se servir d'une extrudeuse à une seule vis. L'extrudeuse 1 est entrainée par un moteur 2 qui est représenté simplement schématiquement, qui peut présenter par exemple une puissance de 30 à 80 kw. La vis 1 d'extrusion est montée dans un carter 3 qui, à son extrémité présente une section 4 qui va en se rétrécissant, à l'extrémité de laquelle est prévue une buse 5 d'extrusion. Dans la zone de cette buse d'extrusion 5 peut être disposée une plaque perforée qui n'est pas représentée en détail. Le long du carter 3 sont disposés à une certaine distance les uns des autres des dispositifs d'alimentation 6, 7 et 8. Le dispositif d'alimentation 6 de l'appoint d'amidon comprend un dispositif à entonnoirs 9 et 10, qui sont reliés par une conduite de liaison 20 qui n'est représentée que schématiquement. Le dispositif d'alimentation 7 sert à l'introduction d'eau. A cet effet sont prévus des dis- positifs de régulation du débit qui ne sont pas repré- sentés en détail. Le dispositif d'alimentation 8 sert à ajouter les composants procurant la saveur, avec éven- tuellement une teneur en eau assez élevée. Elle comprend également des entonnoirs ll et 12, qui sont représentés schématiquement seulement, et une pompe volumétrique positive servant de pompe doseuse 13. Dans la figure 2 est représenté schéma- tiquement le système de vis 14 sous la forme d'une projec- tion développée. Dans la première zone A, la tige de la vis 15 est représentée sous la forme d'un filetage d'avan- cement. Dans une zone de mélange et de trituration B qui suit, sont prévues deux vis 16 et 17 qui sont décalées d'un pas l'une par rapport à l'autre de la valeur d'un pas t. De ce fait, il se superpose au mouvement de transport dans la direction avant, un mouvement de recul. Ainsi devient possible une augmentation du taux de remplissage et par suite une augmentation de l'introduction de forces de cisaillement. La zone C qui se raccorde à cette dernière est à nouveau réalisée suivant la zone A. La zone suivante D correspond, dans sa configuration, par sa partie avant, si l'on regarde dans la direction de refoulement, à la configuration de la zone C. La partie arrière, si on regarde dans la direction de refoulement, présente à nouveau des crêtes de vis correspondant à la zone B. La zone E est réalisée de la même façon, des canaux de passage 18 étant prévus pour le produit dont la préparation est terminée et qui sont entraînés à l'extérieur par les crêtes de vis 19. Dans la zone des dispositifs d'alimentation 6, 7 et 8 sont donc réalisées chaque fois des zones de refou- lement A, C, qui assurent une bonne introduction du pro- duit, pendant qu'il s'y raccorde chaque fois une zone de mélange et de trituration B, ou D qui assurent une bonne action de mélange et une bonne introduction d'énergie dans le produit. Le procédé de l'invention est exposé ci- après avec référence à deux exemples de réalisation: Premier exemple de réalisation: Pour fabriquer des aliments pour animaux, on utilise, comme produits de départ, de la farine comme appoint d'amidon, de l'eau et du hachis de viande avec une teneur en eau de 60 à 90 %; on introduit ici la farine dans une proportion de 20 à 50 % et le hachis de viande dans la proportion de 80 à 50 %. Les températures au départ de la farine et de l'eau se montent pour toutes deux à C, celle du hAchis de vidande peut se situer entre et 50 C. Avec une vitesse de rotation de la vis de 300 tours par minute (avec une puissance de 160 kW environ), il est atteint dans la zone B une température d'environ 140 à 1800C. La pression qui s'établit avant la buse 5 se situe entre 4 et 100 bars. Le produit obtenu est compact, sec, et prêt à l'emploi dans cet état. Second exemple de réalisation: Pour fabriquer des bâtons de réglisse, on peut faire tremper de la farine comme apport d'amidon, avec du sucre et un peu d'eau. Au lieu du hachis de viande utilisé dans l'exemple de réalisation 1, on alimente du glucose, de la mélasse et des aromes. RE V E NDI C A T I ONS 1 ) Procédé pour la fabrication de denrées alimentaires extrudées, à partir d'amidon d'appoint et d'eau comme masse de base, et d'au moins un composant destiné à déterminer la saveur o les différents composés sont mé- langés et extrudés dans une extrudeuse dont la vis est disposée dans un carter, l'extrusion se faisant par une buse, procédé caractérisé en ce que l'appoint d'amidon et les composants déterminant la saveur sont fournis à l'extrudeuse (1) à la suite l'un de l'autre dans le sens de l'avancement, le mélange des composants s'opérant dans l'extrudeuse à vis. 2 ) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'eau est apportée après l'appoint d'amidon dans le sens de l'avancement. 3 ) Procédé suivant l'une des reven- dications 1 et 2, caractérisé en ce que l'appoint d'amidon est apporté avec une très faible teneur en eau. 4 ) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'extrusion s'opère à travers une plaque perforée. ) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, pour fabriquer des aliments pour animaux, on utilise comme appoint d'amidon, la farine, et comme composant déter- minant la saveur. des déchets de viande. 6 ) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, pour la fabrication de bâtons de réglisse, on utilise, comme appoint d'amidon, de la farine et que l'on ajoute, ensuite, dans la direction de l'avancement, comme composants déter- minant la saveur, de la mélasse et du glucose. 7 ) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'addition des composants déterminant la saveur s'opère au moyen d'une pompe doseuse. 8 ) Installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant une extrudeuse dans un carter comportant une buse d'extrusion et des dispositifs d'introduction de produits, caractérisée en ce que ces dispositifs d'intro- duction (6, 7, 8) comprennent, placés à la suite les uns des autres si l'on regarde dans le sens de l'avancement, un dispositif d'addition (6) pour un appoint d'amidon, un dispositif d'addition d'eau (7), et un. dispositif d'addition (8) pour un composant déterminant la saveur. 9 ) Installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 8, caractérisée en ce que l'on prévoit, pour l'addition des composants déterminant la saveur, une pompe volumétrique positive (13). ) Installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications 8 et 9, caractérisée en ce que la configuration de l'extrudeuse par rapport aux dispositifs d'alimentation (6, 7, 8) est réalisée de façon telle qu'il se trouve, dans la zone du dispositif d'alimentation (6, 7, 8), chaque fois, une zone d'avancement (A, C) à laquelle se raccorde, chaque fois, une zone de mélange ou de trituration (B, D).