Brevet FR2716774A1 — publié le 19950908

La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de flocons de maïs à partir de semoule de maïs. Jusqu'à présent, les flocons de maïs sont préparés à partir de grains de maïs sommairement broyés qui sont ensuite passés dans un cuiseur rotatif à vapeur pendant quinze à vingt minutes pour réaliser une hydratation et une maturation des grains. Après ce premier traitement, les grains sont cuits après incorporation des ingrédients, comme par exemple du malt, du sucre et du sel, pendant environ deux heures. Le pourcentage de gélatinisation des grains est d'environ 75% et le taux d'humidité de ces grains après cette cuisson est compris entre 30 et 35%. Ensuite, les grains sont séchés à 75"C pendant 45 à 60 minutes pour ramener le taux d'humidité desdits grains à une valeur comprise entre 18 et 20%. Les grains sont ensuite écrasés entre deux rouleaux pour former des flocons et ces flocons sont séchés et toastés à une température comprise entre 260 et 300"C pendant environ 1 minute. Les flocons de maïs ainsi obtenus possèdent un taux d'humidité compris entre 2,5 et 3% et cette dernière opération confère aux flocons de maïs leur croustillance et leur couleur. Ainsi, la fabrication de flocons de maïs selon ce procédé traditionnel demande un temps important qui est d'environ sept heures et la mise en oeuvre d'une installation couteuse qui consomme beaucoup d'énergie. L'invention a pour but de proposer un procédé de fabrication de flocons de maïs qui permet de réduire considérablement le temps de fabrication et la consomma tion d'énergie habituellement nécessaire, tout en obtenant un produit de qualité. L'invention a donc pour objet un procédé de fabrication de flocons de maïs à partir de semoule de maïs, caractérisé en ce que - on effectue une précuisson et un traitement d'hydratation à chaud de la semoule de maïs dans un préconditionneur pour obtenir une solution aqueuse comprenant 80 à 90% de semoule de maïs et 10 à 20% d'eau, à une température comprise entre 75 et 110 0C et ayant un taux d'humidité compris entre 20 et 30%, - on introduit la solution aqueuse dans une machine de traitement à deux vis co-rotatives, - on injecte dans la machine de traitement, en aval de l'introduction de la solution aqueuse, de l'eau ou un mélange d'eau et de malt, - on effectue, dans la machine de traitement, un malaxage, un cisaillage et une cuisson de la matière à une température comprise entre 120 et 160"C, - on introduit dans la machine de traitement un mélange comprenant du sucre, du sel, au moins un émulsifiant et éventuellement du malt pour former une pâte, - on effectue dans la machine de traitement un malaxage et une cuisson de la pâte à une température comprise entre 120 et 1600C, - on comprime et on refroidit la pâte à une température comprise entre 50 et 60"C, - on extrude la pâte sous forme de fils continus ayant un taux d'humidité compris entre 15 et 30%, - on peigne les fils et on forme à partir de ces fils des granulés, - on écrase les granulés pour former des flocons, - on sèche et on toaste les flocons à une température comprise entre 260 et 300"C pendant environ 1 minute pour obtenir des flocons de maïs croustillants ayant un taux d'humidité compris entre 2,5 et 3%. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - on effectue la précuisson et le traitement d'hydratation à chaud de la semoule de maïs pendant environ 3 à 7 minutes, - le pourcentage de malt dans le mélange formé par de l'eau et du malt est compris entre 8 et 30%, - la proportion du mélange comprenant du sucre, du sel, au moins un émulsifiant et du malt est la suivante - sucre : 50 à 60% - sel : 10 à 20% - émulsifiant : 0,1 à 0,3% - malt : 25 à 35%. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig. 1 est une vue schématique représentant les différents appareils mis en oeuvre dans le procédé conforme à l'invention, - la Fig. 2 est une vue schématique de l'agencement général d'une machine de traitement à deux vis co-rotatives utilisée dans le procédé conforme à l'invention, - la Fig. 3 est une vue en coupe dans un plan vertical passant par l'axe d'une vis de la machine de traitement. L'installation de fabrication de flocons de maïs, représentée schématiquement à la Fig. 1, comprend une trémie 1 d'alimentation en semoule de maïs d'un préconditionneur 2 qui comprend des moyens de chauffage, non représentés, et des moyens 3 d'injection de vapeur d'eau sous pression à une température de 90"C environ. La semoule de maïs provenant de silos de stockage, non représentés, est déversée par la trémie 1 dans le préconditionneur 2 où elle subit, par l'injection de la vapeur d'eau, une précuisson et un traitement d'hydratation à chaud ou maturation pour obtenir une solution aqueuse. Le temps de séjour de la semoule de maïs dans le préconditionneur 1 est d'environ 3 à 7 minutes. La solution aqueuse obtenue à la sortie du préconditionneur 2 comprend 80 à 90% de semoule de maïs et 10 à 20% d'eau et a une température comprise entre 75 et llO"C. Cette solution aqueuse a un taux d'humidité compris entre 20 et 30%. Comme représenté sur les Figs. 1 et 2, la solution aqueuse alimente en continue une machine de traitement à deux vis co-rotatives, désignée dans son ensemble par la référence 10. En se reportant maintenant aux Figs. 2 et 3, on voit que la machine de traitement 10 comprend deux vis 10a et lOb entraînées en rotation autour de leurs axes à l'intérieur d'une enceinte allongée formant un fourreau 11 qui les enveloppe. Les vis îOa et lOb sont munies de filets hélicoïdaux ou autres organes périphériques qui engrènent les uns dans les autres, et la paroi interne du fourreau 11 forme deux lobes cylindriques sécants de diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre extérieur des filets ou des organes périphériques. Ces filets sont imbriqués les uns dans les autres, et les deux vis îOa et lOb sont entraînées à la même vitesse de rotation et dans le même sens de telle sorte que les deux vis sont identiques, les filets étant simplement décalés les uns par rapport aux autres. De manière classique, les vis l0a et lOb sont avantageusement constituées d'arbres cannelés sur lesquels sont montés des tronçons de vis. L'alésage intérieur de chacun de ces tronçons est muni de cannelures correspondant à celles de l'arbre cannelé et la partie extérieure est munie de filets hélicoïdaux dont le pas diffère suivant le tronçon considéré pour le traitement et le transport de la matière. On peut ainsi disposé d'un assez grand nombre de tronçons permettant de faire varier le pas, la profondeur, le nombre de filets et la longueur de chaque zone de traitement. Ainsi, la machine de traitement 10 est constituée de plusieurs zones successives correspondant chacune à une phase particulière du procédé de fabrication de flocons de maïs. Comme représenté sur les Figs. 2 et 3, la machine de traitement 10 comprend - une première zone A d'alimentation de la solution aqueuse provenant du préconditionneur 2, - une zone B d'injection d'eau ou d'un mélange d'eau et de malt et de malaxage, de cisaillage et de cuisson de la matière, - une troisième zone C d'introdution d'un mélange comprenant du sucre, du sel, au moins un émulsifiant et éventuellement du malt pour former à la sortie de cette troisième zone une pâte, - une quatrième zone D de malaxage et de cuisson de la pâte, - et une cinquième zone E de compression, de refroidissement, de transfert et d'évacuation de la pâte. Dans la première zone A d'alimentation de la solution aqueuse à une température comprise entre 70 et 100"C, le fourreau 11 est percé d'un orifice d'alimentation 12 qui communique avec le préconditionneur 2. Dans cette zone A, les vis lOa et lOb comportent un premier tronçon Al muni de filets 20 à pas large et un second tronçon A2 muni de filets 21 à pas serré afin d'assurer le transfert de la solution aqueuse introduite par l'orifice 13 qui s'ouvre largement sur les deux vis 10a et lOb pour répartir cette solution aqueuse dans les filets 20 et 21. La solution aqueuse est donc immédiatement transportée vers l'aval de la machine de traitement. Dans la zone B de la machine de traitement 10, les vis 10a et lOb comportent - un premier tronçon B1 muni de disques malaxeurs 22 excentrés, - un second tronçon B2 muni de filets 23 à pas serré, - un troisième tronçon B3 muni de disques malaxeurs 24 excentrés, - un quatrième tronçon B4 muni de filets 25 à pas serré, - et un cinquième tronçon B5 muni de disques malaxeurs 26 excentrés. Au niveau du premier tronçon B1, le fourreau 11 est percé d'une ouverture 13 raccordée à une tuyauterie 14 d'injection dans la machine de traitement 10 d'eau ou de mélange d'eau et de malt dont le pourcentage est compris entre 8 et 30%. Dans la zone B, le fourreau 11 est pourvu de moyens de chauffage constitués par un circuit de circulation d'un fluide caloporteur ou par un organe de chauffage électrique, par exemple par inductions. A la sortie de la zone A, la solution aqueuse formée de semoule de maïs et d'eau est mélangée avec l'eau ou l'eau et le malt injecté par l'ouverture 13. Ce mélange passe dans les différents tronçons B1 à B5 et subit, grâce aux disques malaxeurs et aux filets à pas serrés, une succession de phases de malaxage et de cisaillage et est cuit à une température comprise entre 120 et 1600C. Dans la zone C de la machine de traitement 10, les vis îOa et lOb comportent un premier tronçon C1 muni de filets 27 à pas large et un second tronçon C2 muni de filets 28 à pas serré. D'autre part, dans cette zone C, le fourreau 11 comporte une ouverture 15 reliée à des moyens de dosage 16 pour l'introduction dans la machine de traitement 10 d'un mélange comprenant - sucre : 50 à 60% - sel : 10 à 20% - émulsifiant : 0,1 à 0,3% - malt : 25 à 35%. A la sortie de la zone C, la matière transportée par les vis 10a et lOb est à une température comprise entre 90 et llO"C et est introduite dans la zone D de mélange et de cuisson de cette matière. Dans cette zone D, les vis l0a et lOb comportent un premier tronçon D1 muni de disques malaxeurs 29 excentrés et un second tronçon D2 muni de filets 30 à pas serré. De plus, dans la zone D, le fourreau 11 est pourvu de moyens de chauffage constitués par un circuit de circulation d'un fluide caloporteur ou par un organe de chauffage électrique, par exemple par induction. La matière, en traversant la zone D, subit un malaxage, grâce aux disques malaxeurs 29, et est cuite à une température comprise entre 120 et 1600C pour former une pâte qui est ensuite transportée vers la zone E de la machine de traitement 10 par les filets 30 à pas serré de la zone D2. Dans cette zone E de la machine de traitement 10, les vis 10a et lOb comportent - un premier tronçon El muni de disque malaxeurs 31 excentrés, - un second tronçon E2 muni de filets 32 à pas serré, - et un troisième tronçon 33 muni de filets 33 à pas inversé. Les filets 33 à pas inversé comportent des ouvertures 34 qui s'étendent radialement depuis l'arbre de la vis jusqu'à la périphérie du filet et sont en outre réparties régulièrement autour de l'axe. De la sorte, on contrôle le passage d'un débit contrôlé de matière vers l'aval, ce qui détermine un freinage au niveau du tronçon E3 et, de ce fait, une compression dans la partie avale de la zone E. I1 en résulte un effet de malaxage intense qui favorise le mélange. Dans la zone E, le fourreau 11 est équipé de moyens de refroidissement constitués par exemple par un circuit de circulation d'un fluide de refroidissement de façon à abaisser la tempérture de la pâte, à la sortie de ladite zone E, à une température comprise entre 50 et 60"C. A la sortie de la zone E, la pâte ainsi préparée dans la machine de traitement 10 est extrudée par une filière 17 sous forme de fils 40 continus ayant un taux d'humidité compris entre 15 et 30%. Après extrusion, les fils 40 sont peignés pour éviter le collage entre eux et déposés sur un tapis transporteur 4 qui les amène dans un dispositif 5 qui forme à partir de ces fils 40 des granulés 41 en forme de cylindres. Les granulés 41 ainsi formés, sont déposés sur un tapis transporteur 6 qui les achemine vers un dispositif 7 qui est formé de deux cylindres, respectivement 7a et 7b, entre lesquels les granulés sont écrasés pour former des flocons 42. Ces flocons possèdent un taux d'humidité qui est de l'ordre de 20%. Ces flocons 42 passent ensuite dans un dispositif 8 dans lequel on sèche et on toaste lesdits flocons 42 à une température comprise entre 260 et 300 pendant environ 1 minute pour obtenir des flocons croustillants ayant un taux d'humidité compris entre 2,5 et 3%. Cette dernière opération confère aux flocons leur croustillance, leur couleur et leur expansion sous forme de bulles d'air en surface. Ensuite, les flocons sont évacués par un tapis transporteur 9 vers des systèmes d'emballage, non représentés. Le procédé selon l'invention permet d'obtenir des flocons de maïs à partir de semoule de maïs en un temps relativement court et de l'ordre de 50 minutes alors que les procédés utilisés jusqu a maintenant duraient environ 7 heures. Ainsi, le procédé selon l'invention permet de réduire également la consommation d'énergie nécessaire à la fabrication de ce type de produits. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de flocons de maïs à partir semoule de maïs, caractérisé en ce que - on effectue une précuisson et un traitement d'hydratation à chaud de la semoule de maïs dans un préconditionneur pour obtenir une solution aqueuse comprenant 80 à 90% de semoule de maïs et 10 à 20% d'eau à une température comprise entre 75 et 110 0C et ayant un taux d'humidité compris entre 20 et 30%, - on introduit la solution aqueuse dans une machine de traitement (10) à deux vis co-rotatives (lOa, lOb), - on injecte dans la machine de traitement (10), en aval de l'introduction de la solution aqueuse, de l'eau ou un mélange d'eau et de malt, - on effectue dans la machine de traitement (10) un malaxage, un cisaillage et une cuisson de la matière à une température comprise entre 120 et 1600C, - on introduit dans la machine de traitement (10) un mélange comprenant du sucre, du sel, au moins un émulsifiant et éventuellement du malt pour former une pâte, - on effectue dans la machine de traitement un malaxage et une cuisson de la pâte à une température comprise entre 120 et 1600C, - on comprime et on refroidit la pâte à une température comprise entre 50 et 60"C, - on extrude la pâte sous forme de fils continus (40) ayant un taux d'humidité compris entre 15 et 30%, - on peigne les fils (40) et on forme à partir de ces fils (40) des granulés (41) en forme de cylindres, - on écrase les granulés (41) pour former des flocons (42), - on sèche et on toaste les flocons (42) à une température comprise entre 260 et 300"C pendant environ 1 minute pour obtenir des flocons croustillants ayant un taux d'humidité compris entre 2,5 et 3%. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue la précuisson et le traitement d'hydratation à chaud de la semoule de maïs pendant environ 3 à 7 minutes. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pourcentage de malt dans le mélange formé par l'eau et le malt est compris entre 8 et 30%. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la proportion du mélange comprenant du sucre, du sel, au moins un émulsifiant et du malt est la suivante - sucre : 50 à 60% - sel : 10 à 20% - émulsifiant : 0,1 à 0,3% - malt : 25à 35%.