Brevet FR2833463A1 — publié le 20030620

La présente invention a pour objet une machine de fabrication en continu de pâte à pain ou détrempe de feuilletage. Le pain qui est préparé à partir de farine, d'eau, de levure, de sel et d'additifs a pendant très longtemps constitué l'aliment de base des hommes. Sa préparation exige la mise en oeuvre d'une succession d'opérations traditionnelles : préparation de la pâte par mélange de ses différents constituants et pétrissage dans un pétrin, fermentation, division en pâtons, mise en forme des pâtons selon le type de pain fabriqué et enfin cuisson. Chez les artisans boulangers, ces opérations sont le plus souvent effectuées de manière artisanale, et seul le pétrissage est réalisé dans des pétrins mécanisés. Depuis quelques années, on a tenté d'implanter des usines de production de pain à l'échelle industrielle. Les consommateurs français demeurent cependant encore aujourd'hui largement fidèles à leur boulanger chez qui ils se rendent chaque jour pour acheter du pain frais. Par suite, la panification industrielle n'a pas connu l'essor auquel on aurait pu s'attendre, et seules quelques collectivités et les grandes surfaces s'approvisionnent auprès d'usines à pain. Il existe donc des possibilités de développement à ce niveau. Les usines de fabrication du pain sont, en règle générale, équipées de pétrins industriels constitués par des cuves ouvertes de grandes dimensions munies à leur partie inférieure d'un arbre horizontal portant des pales longitudinales réparties de manière équiangulaire ; ces pales entraînent la pâte dans la cuve pour effectuer son pétrissage. Les différents constituants de la pâte sont déversés dans ces cuves ouvertes, et la pâte pétrie déborde de celles-ci pour subir les opérations ultérieures de panification. De telles cuves présentent un certain nombre d'inconvénients liés en particulier à l'importance de la masse de pâte en cours de pétrissage qui nécessite une puissance motrice importante pour l'entraîner. De plus, de telles cuves ne peuvent pas être nettoyées sans démontage de certains éléments et tout processus de nettoyage en place est exclu. Or, ce mode de nettoyage en place n'est pas encore imposé par la réglementation mais risque de l'être dans un avenir proche. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients de ces pétrins industriels connus en proposant une machine de fabrication en continu de pâte à pain ou détrempe de feuilletage dans laquelle le volume de la pâte en cours de mélange et de pétrissage est réduit, permettant ainsi de garantir un fonctionnement sûr et fiable, et parallèlement peu onéreux en énergie et pouvant par ailleurs être équipée d'un circuit de nettoyage en place. A cet effet, cette machine est caractérisée en ce qu'elle comporte un tunnel horizontal essentiellement bi-cylindrique de section allongée constante ouvert à chacune de ses extrémités, reposant de préférence sur des pieds ou sur un châssis et équipé d'ouvertures d'introduction des différents constituants de la pâte, situées à sa partie amont, c'est-à-dire au niveau de son extrémité opposée à l'orifice de sortie. Selon l'invention, ce tunnel renferme deux axes longitudinaux parallèles entraînés en rotation en sens inverse par des organes de motorisation, en particulier par un motoréducteur montés à l'extrémité amont du tunnel. Ces axes longitudinaux s'étendent sur la totalité de la longueur du tunnel, et portent chacun de l'amont vers l'aval de celui-ci, une vis d'Archimède assurant le transport et le mélange de la pâte, des ailettes de frasage dirigées vers l'amont du tunnel et des organes de pétrissage constitués par une lame diamétrale longitudinale plane et non pas héli- coïdale. Selon l'invention, les deux lames de pétrissage sont orthogonales l'une à l'autre. L'espace interne du tunnel, qui est ouvert d'une extrémité à l'autre n'est donc occupé que par les vis de mélange, les ailettes de frasage et les lames de pétrissage. La configuration et la succession de ces différents éléments et la géométrie particulière des deux lames de pétrissage permet en effet de manière surprenante d'obtenir un mélange et un pétrissage satisfaisants sans avoir à interposer dans le tunnel des plaques à trous pouvant faire office de filières. La machine qui fait l'objet de l'invention est donc particulièrement simple, et d'un encombrement minimum ce qui permet de réduire dans une large mesure le coût de la maintenance. Selon une autre caractéristique de l'invention, le tunnel est équipé, à son extrémité aval, d'une buse de sortie ayant pour fonction de retenir la pâte et d'éviter qu'elle sorte trop rapidement. Selon une autre caractéristique de l'invention, le tunnel est rempli de pâte environ jusqu'au deux tiers de sa hauteur, la partie restante étant occupée par de l'air. Ce remplissage partiel est nécessaire au bon fonctionnement de la machine : il permet en effet une progression continue de la pâte dans le tunnel, et garantit le bon déroulement du pétrissage qui serait difficile, voire impossible, si le tunnel était complètement rempli de pâte. Selon une autre caractéristique de l'invention, les ouvertures d'introduction des différents constituants de la pâte sont associées à des organes de dosage coopérant avec des organes d'automatisation programmables équipés d'une mémoire dans laquelle sont stockées les différentes recettes de pâte. Le fonctionnement de la machine peut donc être totalement automatisé ; celle-ci peut ainsi produire jusqu'à environ 4 tonnes/heure de pâte. La machine conforme à l'invention présente une grande flexibilité et peut être adaptée à la fabrication d'une large gamme de pâtes tant boulangères que pâtissières (pains français, allemand, suédois,.... pain de mie, pains spéciaux, biscuits, crackers, produits de viennoiserie, brioches, gâteaux italiens, pâte à pizza,...). Il est à noter que pour augmenter cette flexibilité, la machine peut le cas échéant et sans pour cela sortir du cadre de l'invention, être de conception modulaire, le tunnel étant alors constitué par l'assemblage de plusieurs tronçons. Selon l'invention, les organes de dosage peuvent avantageusement être constitués, pour les constituants solides, en particulier la farine, de trémies le cas échéant équipées de rehausses et montées sur des balances de dépesage. Ces trémies sont alors remplies d'une quantité appropriée de farine que l'on transfère en continu dans le tunnel tout en la dépesant. A partir du poids initial, la balance décompte la quantité prélevée, et lorsque le niveau minimum est atteint dans la trémie celle-ci est à nouveau remplie tandis que la distribution de farine dans le tunnel se poursuit de manière volumétrique (sans dépesée). Lorsque le remplissage de la trémie est terminé, le dosage de la farine est repris avec dépesée réelle. On peut ainsi, à titre d'exemple, effectuer dix remplissages par heure. Dans le cas particulier de la levure, celle-ci peut être émiettée et dissoute dans un bac à levure avec de l'eau, la solution ainsi obtenue étant ajoutée en quantité dosée en même temps que les autres constituants de la pâte. Par suite la machine peut être facilement adaptée à différentes recettes de pâte de façon à obtenir dans tous les cas des produits ayant des qualités gustatives satisfaisantes. De plus, le temps de séjour de la pâte dans la machine peut ainsi être parfaitement maîtrisé. Selon une caractéristique préférentielle de l'invention, le tunnel est équipé d'une double enveloppe délimitant une chambre périphérique permettant la circulation d'un liquide caloporteur, en particulier d'eau de refroidissement. Bien que conformément à l'invention, le pétrissage de la pâte soit suffisamment lent pour limiter son échauffement, celui-ci ne peut pas être totalement exclu. Or, il est impératif que la température de la pâte soit constamment maintenue à une température de l'ordre de 16 à 22 C suivant les types de recettes. Pour cette raison, la présence d'un circuit de refroidissement et d'organes de régulation de la température est quasi indispensable. Selon une autre caractéristique de l'invention, ces organes de régulation de la température comportent des sondes de températures pénétrant dans la masse de pâte présente à l'intérieur du tunnel ainsi que dans la chambre périphérique dans laquelle circule le fluide caloporteur et coopérant avec les organes d'automatisation programmables. Selon une autre caractéristique de l'invention, le tunnel est équipé, au niveau des organes de pétrissage, d'un manchon vertical dans lequel on peut introduire des rognures de pâte, c'est-à-dire des morceaux de pâte en excès obtenus lors de la découpe et de la mise en forme des pains ou détrempe de feuilletage. Cette possibilité de recyclage de rognures permet de réaliser des économies substantielles. Selon une autre caractéristique de l'invention, la machine est équipée d'un circuit de nettoyage en place. Ce nettoyage, qui ne nécessite aucun démontage, s'effectue par circulation de liquides de nettoyage (en règle générale d'abord de l'eau froide, puis une solution désinfectante de nature à neutraliser les germes éventuels). Lorsque ces liquides de nettoyage circulent dans le tunnel, les organes de motorisation font de préférence tourner les axes longitudinaux à une vitesse nettement supérieure à leur vitesse de fonctionnement normale lors de la fabrication de la pâte de manière à décoller toutes les particules de pâte, la farine et les autres constituants des parois du tunnel. Il est avantageux de faire circuler ces liquides de nettoyage d'abord dans un sens, puis en sens inverse. Les caractéristiques de la machine de fabrication en continu de pâte à pain ou à gâteau qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détails en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue de la machine en coupe longitudinale, - la figure 2 est une coupe transversale du tunnel au niveau des organes de pétrissage. Selon les figures 1 et 2, la machine est essentiellement constituée par un tunnel horizontal essentiellement cylindrique 1 de section allongée constante ouvert à son extrémité amont 3 ainsi qu'à son extrémité aval 4. Ce tunnel 1 repose sur des pieds 2, et renferme à sa partie interne deux axes longitudinaux rotatifs parallèles 91, 92 qui s'étendent sur toute sa longueur et dont la configuration sera décrite plus en détails dans la suite de cet exposé. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, le tunnel 1 est constitué par trois tronçons modulaires li, 12 et 13 qui sont assemblés. Cette configuration qui, comme il a déjà été indiqué, peut être avantageuse dans certains cas, notamment pour améliorer la flexibilité de la machine et permettre son adaptation à la fabrication de différents types de pâtes, n'a été choisie qu'à titre d'exemple et n'est bien entendu aucunement limitative de l'invention. Selon la figure 1, le tronçon tubulaire amont li est équipé d'ouvertures 51, 52, 53, 54, 55 permettant l'introduction des différents constituants de la pâte, c'est-à-dire respectivement de la farine, de l'eau, de la levure, du sel et des additifs. Chacune de ces ouvertures 51, Sa, 53, 54, 55 est associée à des organes de dosage coopérant avec des organes d'automatisation programmables qui ne sont pas représentés sur les figures. Comme représenté en hachuré sur la figure 2, ces organes sont programmés de sorte que le tunnel ne soit rempli de pâte que jusqu'au deux tiers de sa hauteur. Selon les figures 1 et 2, les tronçons tubulaires li, 12 et 13 comportent par ailleurs une double enveloppe 60, 61,62 définissant une chambre périphérique 6 dans laquelle circule de l'eau de refroidissement qui pénètre dans et s'évacue de ces tronçons par des tubulures 7. Ces tubulures 7 sont reliées à un circuit d'eau de refroidissement schématisé par les flèches A et B ainsi que par les lignes brisées joignant les tubulures 7 voisines des différents tronçons tubulaires li, 12 et 13. Selon la figure 1, des sondes de température 8 pénètrent dans la masse de pâte présente à l'intérieur du tunnel 1 ainsi que dans la chambre périphérique 6 et coopèrent avec les organes d'automatisation programmables pour permettre de maintenir constamment la température de la pâte à une valeur prédéterminée réglable voisine de 16 à 22 C suivant les types de recettes. Par ailleurs, et selon les figures 1 et 2, les axes longitudinaux 91, 92 sont entraînés en rotation en sens inverse par un motoréducteur 10 monté à la partie amont du tunnel 1. Chacun de ces axes longitudinaux 91, 92 porte, de l'amont vers l'aval du tunnel 1, une vis d'Archimède 11 qui assure le transport et le mélange de la pâte, des ailettes de frasage 12 dirigées vers l'amont du tunnel 1, ainsi que des organes de pétrissage 131, 132. Selon les figures 1 et 2, les organes de pétrissage 131, 132 sont constitués par deux lames diamétrales longitudinales orthogonales l'une à l'autre. Selon la figure 1, une buse de sortie 14 équipant le tunnel 1 à son extrémité aval permet de retenir la pâte et d'éviter qu'elle ne sorte trop rapidement. Un manchon vertical 15 situé au niveau des lames de pétrissage 131, 132 permet par ailleurs l'introduction dans le tunnel 1 des rognures de pâte obtenues après découpe des pains et donc le recyclage de ces rognures. Le tunnel 1 peut en outre être relié à un circuit de nettoyage en place non représenté sur les figures. REVENDICATIONS 1 ) Machine de fabrication en continu de pâte à pain ou détrempe de feuilletage caractérisée en ce qu'elle comporte un tunnel horizontal (1) essentiellement bi-cylindrique de section allongée constante ouvert à chacune de ses extrémités (3,4) reposant de préférence sur des pieds (2) ou sur un châssis, équipé d'une part d'ouvertures d'introduction (51, 52, 53, 54, 55) des différents constituants de la pâte, situées à sa partie amont, et renfermant d'autre part deux axes longitudinaux parallèles (91, 92) entraînés en rotation en sens inverse par des organes de motorisation, en particulier par un motoréducteur (10), montés à l'extrémité amont du tunnel (1), ces axes longitudinaux s'étendant sur la totalité de la longueur du tunnel, et portant chacun, de l'amont vers l'aval de celui-ci une vis d'Archimède (11) assurant le transport et le mélange de la pâte, des ailettes de frasage (12) dirigées vers l'amont du tunnel (1) et des organes de pétrissage (13) constitués par une lame diamétrale longitudinale plane, les deux lames de pétrissage (131,132) étant orthogonales l'une à l'autre. 2 ) Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tunnel (1) est équipé, à son extrémité aval, d'une buse de sortie (14) ayant pour fonction de retenir la pâte et d'éviter qu'elle sorte trop rapidement. 3 ) Machine selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le tunnel (1) est rempli de pâte environ jusqu'au deux tiers de sa hauteur. 4 ) Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les ouvertures d'introduction (51, 52, 53, 54, 55) des différents constituants de la pâte sont associées à des organes de dosage coopérant avec des organes d'automatisation programmables équipés d'une mémoire dans laquelle sont stockées les différentes recettes de pâtes. 5 ) Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le tunnel (1) est équipé d'une double enveloppe (60,61, 62) délimitant une chambre périphérique (6) permettant la circulation d'un liquide caloporteur, en particulier d'eau de refroidissement. 6 ) Machine selon les revendications 4 et 5, caractérisée en ce qu' elle est équipée d'organes de régulation de la température comportant des sondes de température (8) pénétrant dans la masse de pâte présente à l'intérieur du tunnel (1) ainsi que dans la chambre périphérique (6) dans laquelle circule le fluide caloporteur, et coopérant avec les organes d'automatisation programmables. 7 ) Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le tunnel (1) est équipé, au niveau des organes de pétrissage (13), d'un manchon vertical (15) dans lequel on peut introduire des rognures de pâte. 8 ) Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu' elle est équipée d'un circuit de nettoyage en place.