Brevet FR2779914A1 — publié le 19991224

Procédé et installation d'étuvage du riz et lot de grains de riz étuvé La présente invention concerne les procédés et installations d'étuvage du riz et le riz étuve. Le riz étuvé est un riz qui a subi un trempage, un traitement thermique, un séchage et souvent un usinage. Ce traitement permet notamment d'avoir un riz non collant et dont les grains sont intacts, mais avec l'inconvénient que la durée de cuisson est plus longue. L'invention pallie cet inconvénient par un procédé d'étuvage du riz, tant paddy que cargo, qui permet d'obtenir du riz étuvé dont la durée de cuisson est très écourtée. Le procédé suivant l'invention consiste à tremper le riz dans de l'eau à une température inférieure à 70 C dans des conditions et pendant une durée telles que l'on obtienne, après enlèvement de l'eau superficielle par égouttage ou essorage, du riz trempé ayant une teneur pondérale en humidité supérieure l5 à 31 %. On effectue ensuite une gélatinisation du riz trempé en le portant à une température supérieure à 130 C, tout en en maintenant l'humidité à une teneur pondérale supérieure à 22 % pendant une durée suffisante pour obtenir du riz gélatinisé à coeur. Suivant l'invention, on effectue la gélatinisation en faisant passer le riz trempé en continu dans une enceinte, de manière à limiter, par l'équilibre qui s'instaure dans l'enceinte entre la teneur en humidité du riz qui subit la gélatinisation et la teneur en humidité de l'atmosphère gazeuse de l'enceinte, la quantité de vapeur qui se dégage du riz pendant la gélatinisation pour maintenir l'humidité pondérale du riz en cours de gélatinisation à une valeur supérieure à 22% et en chauffant le riz trempé dans I'enceinte essentiellement par conduction, de manière à ne pas augmenter 2 2779914 sensiblement la teneur pondérale en humidité du riz gélatinisé, et notamment à ne pas dépasser une teneur de 28 %. En opérant de cette façon, on évite deux écueils. Si on chauffe le riz par un courant d'air chaud, il se produit nécessairement un séchage qui en diminue la teneur en humidité très rapidement, ce qui entraîne une fissuration des grains de riz. De plus, un traitement par un courant d'air chaud, en raison de sa nécessaire brièveté si l'on ne veut pas griller le grain, est très peu homogène, parce que, en raison de la rapidité du dégagement de l'eau, certains grains n'en ont plus assez pour que la gélatinisation de l'amidon ait lieu correctement. Si, en revanche, on effectue la gélatinisation par un traitement a la vapeur sous pression, la teneur pondérale en humidité dépasse 28 % environ. On constate que cela renforce la texture du grain qui a moins de porosité. Le temps de cuisson est alors très grand. En confinant le riz dans une enceinte et en le chauffant par conduction, et non par convection à l'aide d'un fluide chaud, notamment par contact avec l'enceinte métallique chauffée par passage de courant ou par une chemise externe dans laquelle passe du fluide caloporteur, on peut se rendre bien maître de la teneur en humidité du riz, alors qu'on en élève la température pour le gélatiniser. On effectue le trempage en général pendant au moins trois heures à une température de 40 à 70 C, la durée pouvant être d'autant plus petite que la température est plus élevée. Le rapport du volume du riz à celui de l'eau est d'au moins 2,5. Le trempage peut s'effectuer dans une cuve ou une trémie. Le dispositif d'égouttage peut être un filtre vibrant qui assure la séparation de l'eau se trouvant en surface des grains de riz, représentant notamment de 2 à 3% en poids. En général, on sèche le riz gélatinisé à une teneur pondérale en humidité de 11 à 13 % pour obtenir du riz marchand et, le cas échéant, on usine également le riz séché. De préférence, la durée de passage ou temps de séjour du riz trempé dans l'enceinte est comprise entre quatre et dix minutes. Au-delà de dix minutes, il peut arriver que la teneur en humidité du riz diminue trop. On peut faire en sorte qu'en régime stationnaire le riz occupe de 5 à % du volume de l'enceinte. Pour empêcher que certains grains de riz ne restent continuellement n5 au contact de l'enceinte chauffée et ne grillent, on préfère déplacer le riz dans 2779914 l'enceinte en faisant vibrer l'enceinte, en sorte que ce ne sont jamais les mêmes grains de riz qui sont en contact avec l'enceinte. L'invention vise également une installation d'étuvage du riz, qui comprend successivement une cuve de trempage, un dispositif d'égouttage et une enceinte ayant une entrée et une sortie, des moyens de chauffage de l'enceinte et des moyens destinés à faire vibrer l'enceinte pour y faire passer le riz de l'entrée à la sortie. L'installation en continu suivant l'invention permet de traiter de façon individualisée et homogène tous les grains et se comporte à la fois comme un échangeur thermique et un réacteur chimique gaz-solide divisé. Les grains de riz vont, dès l'entrée dans l'enceinte, être individuellement chauffés par le contact avec la paroi chaude de l'enceinte. L'humidité contenue uniformément dans le grain va progressivement se transformer en vapeur à mesure que le grain s'échauffe. Le ciel de l'enceinte va dans ce même temps se charger en vapeur d'eau et maintenir une humidité autour du grain qui limite sa déshydratation et permet ainsi la gélatinisation complète de l'amidon. Pour que le traitement s'opère de façon satisfaisante et que les grains soient complètement transformés, le temps de passage doit permettre no l'élévation de température du grain jusqu'à 130 C. Le temps de séjour des grains dans l'enceinte est régi par sa longueur et par la fréquence de vibration appliquée. On règle le temps de séjour comme indiqué ci-dessus pour obtenir un bon confinement des grains de riz dans l'enceinte, ce qui limite la perte en eau et maintient l'atmosphère de vapeur autour du grain. L'invention vise également un lot de grains de riz étuvé et non fissuré qui se caractérise en ce qu'au moins 90 % des grains sont gélatinisés à coeur suivant le test à l'alcali et ont une fermeté inférieure à 60 au viscoélastographe Chopin après avoir été immergés dans de l'eau bouillante pendant huit o0 minutes. On constate en effet que les grains de riz étuvé suivant l'invention sont gélatinisés d'une manière bien homogène et que notamment 99 % des grains et même 100 % d'entre eux sont gélatinisés et cependant, d'une manière entièrement inattendue, le riz ainsi étuvé cuit très rapidement. 4 2779914 En outre, si l'on choisit comme grains de riz à traiter ceux qui ont une teneur pondérale en amylose par rapport à la matière sèche inférieure a 15 %, on constate qu'on peut cuire du riz étuvé suivant l'invention en 5 minutes. Les variétés de riz qui ont cette teneur en amylose sont notamment le Khao Dawk Mali (Thaïlande), le Miara (France) et le Hom Mali (Thailande). Le test à l'alcali s'effectue comme suit. grains de riz étuvés sont placés dans une solution de KOH à 1,7 % en poids pendant 20 heures. Au bout des 20 heures de réaction, on observe la dégradation subie par les grains - grains intacts: grains non gélatinisés - grains disperses en une masse crayeuse opaque: grains peu gélatinisés - grains dispersés complètement translucides, sans coeur opaque crayeux: grains totalement gélatinisés. Le viscoélastographe Chopin permet d'évaluer les caractéristiques visoélastiques du riz cuit en appréciant sa déformation sous l'application d'une force constante de 700g pendant 20 secondes puis relâchement de la force pendant 40 secondes. Pour la mesure au viscoélastographe, 100g de riz sont cuits dans un litre d'eau bouillante. A la fin de la cuisson, les grains sont égouttés pendant une minute sur un tamis d'ouverture 1,25 mm puis mis à refroidir pendant 15 minutes dans une boîte de Pétri de 60 mm placée sur une plaque éponge humide et recouverte par une boîte de Pétri de 80 mm de façon que cette dernière crée un joint étanche avec l'eau qui imbibe la plaque éponge. Trois grains ainsi refroidis sont ensuite placés sur le viscoélastographe. On note l'épaisseur E des grains avant application de la force et l'épaisseur e1 après écrasement. A partir de ces valeurs, on calcule la fermeté F = 100.(e,/E). Six mesures sont effectuées sur la même cuisson pour calculer la moyenne et I'écart-type sur les six résultats obtenus. De plus, ces grains de riz étuvés suivant l'invention à teneur pondérale en amylose par rapport à la matière sèche inférieure à 15% ont la propriété suivante: les grains cuits, placés dans un récipient hermétiquement fermés et mis au réfrigérateur à 4 C pendant 6 jours ont une fermeté, mesurée au viscoélastographe, au plus égale à 120 % de celle qu'ils ont 15 minutes après a5 2779914 la cuisson. Cette propriété est très recherchée notamment quand on doit préparer un mets à l'avance. La figure unique du dessin annexé illustre une partie de l'installation suivant l'invention. Elle comporte un socle 1 monté sur plots amortisseurs 2. De ce socle part un montant 3 sur lequel sont montés des moteurs 4 à balourd qui font vibrer un plateau 5. Sur ce plateau 5 est boulonné un fût 6 intérieur et coaxialement à celuici un fût 7. L'intervalle entre les fûts 6 et 7 est empli d'une matière Io isolante thermiquement et électriquement. Un serpentin 8 métallique est fixé autour du fût 6 et serpente d'une entrée 9 à une sortie 10. Les sorties 9 et 10 sont reliées par un circuit 11 électrique de chauffage à un générateur 12 de courant électrique. L'entrée 9 est alimentée à partir d'un filtre vibrant servant de dispositif d'égouttage, lui-même alimenté en riz humide par un tapis de convoyage en provenance d'une cuve de trempage. Les exemples suivants illustrent l'invention. Dans ces exemples, les parties et pourcentages sont exprimés en poids, sauf mention contraire expresse. Exemple 1 1 à 600 kg de riz cargo Khao Dawk Mali sont placés dans une cuve et recouverts par 1500 litres d'eau a 65 C. Le riz est laissé en contact avec l'eau pendant 3 heures. L'eau de trempage est alors évacué et le riz est extrait gravitairement de la cuve et égoutté sur un filtre vibrant qui comprend un générateur de vibration, un tamis toile inox soudée sur un cadre inox et un 2 5 système anticolmatant à anneaux en nylon. Son humidité est alors égale à 31,4 %. Il est ensuite convoyé par une vis doseuse pilotée par un variateur de fréquence à un débit de 100 à 600 kg/h (suivant divers essais qui ont tous donnés satisfaction) vers l'enceinte qui est constituée d'un serpentin de 64 m de longueur et de 110 mm de diamètre intérieur et dont les parois ont été préalablement chauffées à 190 C. Le riz est transporté de l'entrée vers la sortie de l'enceinte par vibration à une vitesse de 7 m/minute. Son temps de séjour est de 8 minutes. Sa température atteinte à la sortie de l'enceinte est de C. Son humidité est de 25,5%. Le cargo ainsi traité est ensuite transporté jusqu'à des colonnes de séchage à air chaud o son humidité est ramenée à 12,5 % pour sa conservation. Il est ensuite usiné selon le procédé traditionnel. 6 2779914 Le riz ainsi traité soumis au test à l'alcali présente 98 % de grains complètement translucides, c'est-à-dire complètement gélatinisés. Sa densité est égale à 95 % de la densité du même grain usiné, mais non traité. Aucune fissure n'est visible à l'oeil ou a la loupe binoculaire. s Ce riz cuit pendant 5 minutes à l'eau bouillante et, refroidi pendant 15 minutes selon le protocole décrit ci-dessus, présente les caractéristiques de texture suivantes mesurées au viscoélastographe: Fmoy = 59.0 écart-type sur 6 mesures = 1.2 Exemple 2 lo 0600 kg de cargo Thaï-Bonnet sont traités selon le procédé décrit dans l'exemple 1. Le temps de séjour dans l'enceinte est ici de 9 minutes. Sa température atteinte à la sortie de l'enceinte est de 140 C. Son humidité est de 21,8%. Le riz ainsi traité soumis au test à l'alcali présente 95% de grains complètement translucides, c'est-à-dire complètement gélatinisés. Sa densité est égale à 96% de la densité du même grain usiné mais non traité. Aucune fissure n'est visible à l'oeil ou à la loupe binoculaire. Ce riz cuit pendant 8 minutes à l'eau bouillante et, refroidi pendant 15 minutes selon le protocole décrit ci-dessus, présente les caractéristiques de texture suivantes mesurées au viscoélastographe: 2o Fmoy = 59.5 écart-type sur 6 mesures = 2.7 Exemple 3 600 kg de paddy Thaï-Bonnet sont traités selon le procédé décrit dans l'exemple 1. La durée de trempage est ici de 7 heures et la température de 68 C. La consigne de température pour l'enceinte est de 230 C. Le temps de séjour dans l'enceinte est de 8 minutes. La température du riz atteinte à la sortie de l'enceinte est de 155 C. Son humidité est de 22,1 %. Le riz ainsi traité soumis au test à l'alcali présente 95 % de grains complètement translucides, c'est-à-dire complètement gélatinisés. Sa densité est égale à 96% de la densité du même grain usiné, mais J0 non traité. Aucune fissure n'est visible à l'oeil ou a la loupe binoculaire. Ce riz cuit pendant 8 minutes à l'eau bouillante et, refroidi pendant 15 minutes selon le protocole décrit ci-dessus, présente les caractéristiques de texture suivantes mesurées au viscoélastographe: Fmoy = 55.3 écart-type sur 6 mesures = 4.3 s5 Exemple comparatif 1 7 2779914 1 kg de cargo Thaï-Bonnet est trempé selon le procédé décrit dans l'exemple 1, puis après égouttage est soumis à un courant d'air chaud à 200 C pendant 20 secondes. L'humidité du riz traité est alors de 23%. Le riz est ensuite séché, puis usiné selon le procédé de l'exemple 1. Ce riz ainsi traité et soumis au test à l'alcali présente 30% de grains encore opaques, c'est-à-dire seulement partiellement gélatinisés. De nombreux grains sont de plus fissurés. Exemple comparatif 2 1 kg de cargo Thaï-Bonnet est trempé selon le procédé décrit dans l'exemple 1, puis après égouttage est soumis à un traitement à la vapeur sous pression de 2 bars pendant 20 secondes. Le riz est ensuite séché, puis usiné selon le procédé décrit dans l'exemple 1. Ce riz cuit pendant 8 minutes à l'eau bouillante et, refroidi 15 minutes selon le protocole décrit ci-dessus, présente les caractéristiques de 1 5 texture suivantes mesurées au viscoélastographe: Fmoy = 70.1 - écart- type sur 6 mesures = 0.7 S 2779914 REVENDICATIONS 1. Procédé d'étuvage du riz paddy ou du riz cargo qui consiste à le tremper dans de l'eau à une température inférieure à 70 C dans des conditions et pendant une durée telles que l'on obtienne, après égouttage ou essorage, du riz trempé ayant une teneur pondérale en humidité supérieure à 31 %, puis à effectuer une gélatinisation du riz trempé en le portant a une température supérieure à 130 C, tout en en maintenant l'humidité à une teneur pondérale supérieure à 22 % pendant une durée suffisante pour obtenir du riz gélatinisé à coeur, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer la gélatinisation en faisant passer le riz trempé en continue dans une enceinte de manière à limiter, par l'équilibre qui s'instaure dans l'enceinte entre la teneur en humidité du riz qui subit la gélatinisation et la teneur en humidité de l'atmosphère gazeuse de l'enceinte, la quantité de vapeur qui se dégage du riz pendant la l i gélatinisation pour maintenir l'humidité pondérale du riz en cours de gélatinisation à une valeur supérieure à 22 % et en chauffant le riz trempé dans l'enceinte essentiellement par conduction de manière à ne pas augmenter sensiblement la teneur pondérale en humidité du riz gélatinisé. 2. Procédé suivant la revendication 1, qui consiste à sécher le riz gélatinisé à une teneur pondérale en humidité de 11 à 13 %. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à usiner le riz séché. 4. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la durée de passage du riz trempé dans l'enceinte est comprise entre quatre et dix minutes. 9 2779914 5. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'en régime stationnaire le riz occupe de 5 à 30% du volume de l'enceinte. 6. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste a déplacer le riz dans l'enceinte en faisant vibrer l'enceinte. 7. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la teneur pondérale en humidité du riz gélatinisé reste inférieure à 28 %. 8. Installation pour l'étuvage du riz, caractérisée en ce qu'elle o comprend successivement une cuve de trempage, un dispositif d'égouttage et une enceinte (8) ayant une entrée (9) et une sortie (10), des moyens (11) de chauffage de l'enceinte (8) et des moyens (4) destinés à faire vibrer l'enceinte (8) pour y faire passer le riz de l'entrée à la sortie. 9. Lot de grains de riz étuvé et non fissuré, caractérisé en ce qu'au moins 90 % et, de préférence, au moins 99 % des grains sont gélatinisés à coeur suivant le test à l'alcali et ont une fermeté mesurée au viscoélastographe Chopin inférieure a 60 après avoir été immergés dans de l'eau bouillante pendant huit minutes. 10. Lot suivant la revendication 9, caractérisé en ce que les grains ont 2o une teneur pondérale en amylose par rapport à la matière sèche inférieure à % et ont une fermeté mesurée au viscoélastographe Chopin inférieure à 60 après avoir été immerges dans de l'eau bouillante pendant cinq minutes. 11. Lot suivant la revendication 10, caractérisé en ce que les grains cuits, placés dans un récipient hermétiquement fermés et mis au réfrigérateur à 4 C pendant 6 jours ont une fermeté, mesurée au viscoélastographe, au plus égale à 120 % de celle qu'ils ont 15 minutes après la cuisson.