Brevet FR3064646A1 — publié le 20181005

Morceau de sucre irrégulier Domaine technique La présente invention concerne un procédé de fabrication de morceaux de sucre d'aspect et de forme irrégulière avec une diagonale de 1,8 à 2,8cm. Arrière-plan technique L'art antérieur décrit des morceaux de sucres de forme parallélépipédique rectangle. Ces morceaux de surface lisses sont obtenus par moulage d'une poudre cristalline humidifiée et les morceaux obtenus sont séchés (US2807559 A; DE1111119 B/US3005420 A; EP0607991 A2). La particularité des morceaux de sucres obtenus par moulage est que leurs surfaces doivent être lisses et parallèles afin de permettre un démoulage aisé. Les morceaux classiques, généralement de forme parallélépipédique, ont ainsi 6 faces lisses et parallèles 2 à 2. Même si certains morceaux dits fantaisies peuvent avoir des formes rondes, losanges, trèfles ou coeur, certaines faces doivent être impérativement parallèles permettant l'expulsion des morceaux humides après moulage par des pistons. Afin d'avoir des morceaux de sucres avec des surfaces non lisses beaucoup plus esthétiques, la technique du moulage ne peut être utilisée. L'art antérieur décrit des morceaux de sucres de forme presque cubique avec des surfaces irrégulières de dimension d'environ 1,9 cm de chaque côté et comprenant une diagonale d'environ 3,12 - 3,3cm. Or, de tels morceaux ne permettent pas à l'utilisateur de doser plus finement la quantité de sucre consommée, surtout pour un café expresso. En outre, les morceaux de sucres avec de telles surfaces irrégulières sont assez difficiles à casser. La technique utilisée afin d'obtenir ces grands morceaux de sucre est le moulage de lingots qui sont ensuite concassés permettant la production de morceaux de poids et d'aspect irréguliers. Cette technique induit de fortes pressions sur le morceau de sucre et demande donc lors du pressage de la composition de sucre l'obtention de formes comprimées d'une densité suffisamment importante afin de supporter les pressions exercées durant l'étape concassage / découpage sans s'effriter ou se désagréger. Or, afin d'accentuer la perception visuelle d'irrégularité de surface, la demanderesse a souhaité utiliser des compositions cristallines de granulométries différentes. Or, de ce fait, la structure obtenue suite à l'étape de pressage sera moins résistante rendant l'étape de mise en forme des morceaux de sucre plus délicate. En 3064646 2 outre, cette différence de granulométrie est susceptible de fragiliser le morceau le rendant trop friable. Ainsi, de nombreux mélanges ont dû être testés de nombreuses modifications du procédé mises en oeuvre afin de trouver la répartition granulométrique des compositions 5 cristallines permettant d'obtenir les morceaux parallélépipédiques à surface irrégulière de l'invention. C'est donc l'objet de la présente invention que de proposer des morceaux de sucres de forme cubique ou parallélépipédique de petite taille, facile à doser et présentant un aspect irrégulier. 10 Résumé de l'invention La présente invention concerne un morceau de sucre de forme cubique ou parallélépipédique présentant une surface irrégulière, ledit morceau de sucre présentant une diagonale de 1,8 à 2,8cm et comprenant : 15 - un mélange d'une première composition pulvérulente de sucre d'une distribution granulométrique moyenne de 400 à 800 pm et d'une seconde composition pulvérulente de sucre d'une granulométrie comprise entre 1000 et 2000 pm, et/ou - un mélange d'une première composition pulvérulente de sucre et d'une 20 seconde composition pulvérulente de sucre présentant une différence de granulométrie moyenne comprise entre 500 à 1000pm. La présente invention concerne également un procédé d'obtention d'un morceau de sucre de forme cubique ou parallélépipédique de surface irrégulière, ledit procédé comprenant 25 a) le mélange d'une première composition pulvérulente de sucre d'une distribution granulométrique moyenne de 400 à 800 pm et d'une seconde composition pulvérulente de sucre d'une granulométrie comprise entre 1000 et 2000 pm. b) l'humidification du mélange obtenu préférentiellement par l'ajout d'une 30 composition aqueuse, c) la compression du mélange obtenu d) le séchage de la masse comprimée obtenue e) le concassage de la masse comprimée en morceaux parallélépipédique ayant une diagonale de 1,8 à 2,8cm. 35 L'invention concerne également les morceaux de sucres obtenus par la mise en oeuvre d'un tel procédé. 3064646 3 Description détaillée de l'invention La présente invention concerne un morceau de sucre de forme cubique ou parallélépipédique présentant une surface irrégulière, ledit morceau de sucre présentant 5 une diagonale de 1,8 à 2,8cm et comprenant : - un mélange d'une première composition pulvérulente de sucre d'une distribution granulométrique moyenne (OM) de 400 à 800 pm plus particulièrement entre 450 et 750pm, préférentiellement entre 500 et 700pm, encore plus préférentiellement, entre 550 et 650pm et d'une 10 seconde composition pulvérulente de sucre d'une distribution granulométrique moyenne comprise entre 1000 et 2000 pm plus particulièrement entre 1200 et 1800pm, préférentiellement entre 1300 et 1700pm, encore plus préférentiellement, entre 1350 et 1600pm et/ou 15 - un mélange d'une première composition pulvérulente de sucre et d'une seconde composition pulvérulente de sucre présentant une différence de distribution granulométrie moyenne comprise entre 500 à 1500pm, préférentiellement entre 600 et 1200pm, encore plus préférentiellement, entre 700 et 1000, typiquement, entre 650 et 950pm. 20 Typiquement le morceau parallélépipédique comprend au moins deux arrêtes de 0,8 à 1,7cm, ou entre 1 et 1,65, préférentiellement, entre 1,25 et 1,6cm, encore plus préférentiellement entre 1,3 et 1,6cm, typiquement 1,35 et 1,45cm. Avantageusement, par « surface irrégulière », on entend qu'au moins une des faces du morceau parallélépipédique ou cubique est irrégulière. Préférentiellement, au 25 moins 2 faces encore plus préférentiellement au moins 4 faces. Par « irrégulier » on entend une surface présentant des aspérités dues au mélange de 2 tailles de cristaux de sucre et d'une ligne de découpe non plane suite à l'opération de concassage/découpage. Typiquement, par « sucre » on entend composé sucré cristallin tel que du 30 saccharose, celui peut être obtenu à partir de différentes origines typiquement végétales, tel que par exemple de sucre de canne, de betterave, de palmier (coco, datte) ou d'érable. On entend selon la présente invention par « composition pulvérulente » une composition cristalline. 35 Avantageusement, les première et seconde compositions cristallines de sucre présentent des taux de raffinage différents. Les inventeurs ont avantageusement 3064646 - 4 constatés que l'utilisation de sucre de taux raffinage différents permet d'accentuer la perception d'irrégularité du morceau de sucre. Typiquement, la première composition pulvérulente de sucre représente plus de 50% en masse du morceau de sucre, typiquement entre 50 et 90% du mélange, 5 préférentiellement 60 à 80% du mélange. Avantageusement, le ratio première composition / seconde composition est préférentiellement compris entre 10 :90 et 90 :10, typiquement, 20 :80 et 80 :20, préférentiellement, 30 :70 et 75 :25, plus préférentiellement, entre 40 :60 et 70 :30, encore plus préférentiellement, 45 :55 et 65 :35 avantageusement 50 :50 et 60 :40, typiquement 10 52 :48 et 58 :42. Typiquement, le morceau de sucre obtenu présente une friabilité inférieure à 5%, typiquement inférieure à 3%, avantageusement inférieure à 2%. Avantageusement, la friabilité est -comprise entre 0,05 et 5%. Par « friabilité » on entend la perte de poids des morceaux après un test d'attrition 15 selon lequel, les morceaux sont secoués sur un tamis (maille de 3,15 mm) pendant 5 minutes avec une amplitude de 2,5mm. Le morceau de sucre selon l'invention présente une densité comprise entre 0,9 et 1,5, préférentiellement entre 1 et 1,3, encore plus préférentiellement entre 1,1 et 1,2 typiquement de 1,14. 20 Par « densité » on entend par la mesure poids / volume. La densité est mesurée par le rapport du poids en Kg / volume en litre du lingot avant concassage. Avantageusement, le morceau de sucre selon l'invention a une vitesse de délitement comprise entre 35 et 90 secondes. Le délitement est mesuré par le temps nécessaire pour la perte totale de cohésion 25 des morceaux dans l'eau à 20°C sous agitation. Typiquement, le délitement est mesuré par le placement des morceaux dans une nacelle formée d'un filet dont la maille est supérieure à la taille maximale de la composition pulvérulente constituant du morceau de sucre. L'ensemble est plongé dans de l'eau à 20°C sous agitation magnétique avec un barreau aimanté de 3 cm à 250 tour / minute. Le temps de délitement total correspond au temps 30 nécessaire à la disparition physique du morceau dans la nacelle. La présente invention concerne également un procédé d'obtention d'un morceau de sucre de forme cubique ou parallélépipédique de surface irrégulière, ledit procédé comprenant a) le mélange d'une première composition pulvérulente de sucre d'une distribution granulométrie moyenne (OM) comprise entre 400 et 800 pm, plus particulièrement entre 450 et 700pm et d'une seconde composition 3064646 5 pulvérulente de sucre d'une distribution granulométrique moyenne (OM) 1000 à 2000pm, typiquement, entre 1200 et 1800pm, plus particulièrement entre 1300 et 1700 pm b) l'humidification du mélange obtenu, préférentiellement par l'ajout d'une 5 composition aqueuse, typiquement de c) la compression du mélange obtenu d) le séchage de la masse comprimée obtenue e) le concassage ou le découpage de la masse comprimée en morceaux parallélépipédique de diagonale de 1,8 à 2,8cm. 10 La détermination de la « distribution granulométrique moyenne » ou de l'« ouverture moyenne » est réalisée selon la méthode d'analyse ICUMSA GS2/9-37 (2007). La « distribution granulométrique moyenne » ou l'« ouverture moyenne » correspond à la taille de la maille hypothétique du tamis qui permettrait de laisser passer 50% en masse de l'échantillon. Selon la présente invention, la composition 15 aqueuse est une composition aqueuse sucrée, elle présente typiquement une matière sèche comprise entre 20% et 90% (masse/masse). Avantageusement, ladite composition aqueuse est choisie parmi le sirop de sucre, la mélasse, le caramel, le sirop de raffinerie ou leur mélange. Ainsi typiquement, le morceau de sucre selon l'invention peut comprendre en masse 0,1 à 4% de sirop de sucre, de mélasse, de 20 caramel, de sirop de raffinerie, ou leur mélange préférentiellement, 0.3 à 3,5%, encore plus préférentiellement, 1 à 3%. Avantageusement, ladite composition aqueuse peut comprendre en outre un concentré de fruits, un arôme, un additif alimentaire, des vitamines, des oligoéléments tels que le calcium, le magnésium ou le sélénium, des fibres telles que l'inuline, des fructooligosaccharides (notamment des 25 fructooligosaccharides à chaines courtes), des maltodextrines branchées, des glucooligosaccharides. Lors de l'étape d'humidification, la composition aqueuse est ajoutée dans une proportion de 1% (exprimé en eau) pour 99% de mélange de compositions pulvérulentes (poids/poids) 30 Typiquement, l'étape d'humidification se fait à température ambiante (typiquement 25 à 35°C qui est la température ambiante observée dans un atelier de moulage). La compression du mélange s'effectue préférentiellement à une pression comprise entre 20 à 60 Kg/cm2 préférentiellement, entre 25 et 55 Kg/cm2, encore plus 35 préférentiellement, entre 27 et 55 Kg/cm2 typiquement entre 30 et 50 Kg/cm2. 3064646 6 Avantageusement, le mélange comprimé obtenu présente une hauteur de 1,2 à 1,8cm, préférentiellement entre 1,3 et 1,7cm, encore plus préférentiellement 1,4 et 1,65cm, typiquement entre 1,5 et 1,6cm. Avantageusement, le mélange comprimé obtenu présente une densité de 5 comprise entre 0,9 et 1,5, préférentiellement entre 1 et 1,3, encore plus préférentiellement entre 1,1 et 1,2 typiquement de 1,14. Une telle densité est particulièrement avantageuse en ce qu'elle permet une découpe ou un concassage aisé en morceaux avec le format moyen recherché. Avantageusement, le mélange comprimé obtenu présente une friabilité 10 inférieure à 3%, typiquement inférieure à 2,5% encore plus préférentiellement inférieure à 2 %. L'étape de concassage ou de découpage selon la présente invention est toute étape visant à passer d'un lingot de sucre de départ à un parallélépipède possédant une diagonale de 1,8 à 2,8cm et/ou au moins deux arrêtes comprises entre 0,8 à 15 1,7cm. Une telle étape de concassage peut se faire par érosion , rupture, scission, découpe du lingot en parallélépipède possédant une diagonale de 1,8 à 2.8cm et/ou au moins deux arrêtes comprises entre 0,8 à 1,7cm. Typiquement, une machine adaptée pour la mise en oeuvre de cette étape est un broyeur type Sahut Conrheur ou tout autre système permettant de l'obtention d'un parallélépipède possédant une diagonale de 1,8 20 à 2.8cm et/ou au moins deux arrêtes comprises entre 0,8 à 1,7cm. Selon la présente invention, le morceau de sucre est séché à une température comprise entre 50 et 85°C, préférentiellement à 65°C. Avantageusement, l'étape de séchage est effectuée avec un profil de monté de température et de refroidissement progressif. 25 Une étape de séchage additionnelle ou de maturation peut être prévue après l'étape de concassage ou de découpage. Par « maturation » on entend par le temps dans un local sous conditions climatiques contrôlées permettant au sucre d'atteindre son humidité d'équilibre. Bien qu'ayant des significations distinctes, les termes « comprenant », 30 « contenant », « comportant » et « consistant en » ont été utilisés de manière interchangeable dans la description de l'invention, et peuvent être remplacés l'un par l'autre. L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures et exemples suivants donnés uniquement à titre d'exemple. 35 3064646 7 Exemples Exemple 1 Afin d'obtenir un parallélépipède de la plus petite taille possible et de surface irrégulière les inventeurs ont choisi la technique du pressage / concassage. Une telle 5 méthode induit de fortes pressions sur les morceaux de sucre et nécessite donc l'obtention de morceaux de faibles friabilités. En outre, si la méthode développée fonctionne sur le concassage elle fonctionnera également sur le découpage. Différents essais ont été menés avec des compositions pulvérulentes de granulométries différentes. 'o Essai 1 Essai 2 Essai 3 Essai 4 Essai 5 Granulométrie moyenne Composition de sucre 1 600 pm 600 pm 600 pm 600 pm 600 pm Granulométrie moyenne Composition de sucre 2 600 pm 600 pm 800 pm 1500 pm 1500 pm Humidification (eau) 0 1% 0,8% 2,5% 1% Pas Obtention du sucre Obtention du sucre Délitement des Obtention du sucre d'obtention de morceau Aspect de Aspect de morceaux au découpage ou concassage Aspect de de sucre surface peu irrégulière surface peu irrégulière surface irrégulière et délitement esthétique de surface Tableau 1: Les compositions pulvérulentes 1 et 2 sont mélangées à température ambiante dans un mélange à pale continu de 500Kg. Les mélanges obtenus sont humidifiés par ajout d'eau ou de sirop de sucre (goutte 15 à goutte, filet continu ou pulvérisation). 3064646 8 Les mélanges subissent alors une étape de compression dans une matrice de moulage pendant 0,2 à 1 seconde avec une pression de 11,6; 23,5; 35; 45 et 59Kg/cm2 Les lingots obtenus avec une pression de 11,6Kg/cm2 n'ont pas permis d'avoir des 5 lingots d'une hauteur de 1,6cm et résistant à l'étape de concassage. De même les lingots obtenus avec une pression de 59Kg/cm2 , sont difficiles à séchés et une fois sec, du fait de leur haute dureté, n'ont pas pu être concassés pour obtenir des parallélépipèdes souhaités Les essais à 35 et 45 Kg/cm2 ont permis d'obtenir des lingots ayant une hauteur 10 de 1,4 à 1,6 cm et pouvant être manipulé par la suite en vue d'un concassage. Une étape de séchage est effectuée à 65°C avec un profil de monté de température suivi d'un refroidissement à température ambiante. Une étape de concassage est alors effectuée dans une machine de découpage type Sahut Conrheur. 15 L'essai 1 n'a pas permis l'obtention de morceaux de sucre du fait de l'absence d'une étape d'humification. L'essai 4 n'a pas permis l'obtention de morceau du fait d'une humidité trop élevée avec d'un délitement trop élevé Des parallélépipèdes de diagonale d'environ 1,8cm à 2,8cm sont alors obtenus pour les essais 2, 3 et 5. 20 Néanmoins, seul l'essai 5 permet d'obtenir des morceaux de diagonal d'environ 2,5 cm et de surface irrégulière. Néanmoins, la friabilité des morceaux obtenus est trop importante et ne permet pas l'empaquetage et la commercialisation de tels morceaux. 25 30 3064646 9 Exemple 2 Essai 6 Essai 7 Essai 8 Essai 9 Essai 10 Essai 11 Granulométrie moyenne Composition de sucre 1 600 pm 600 pm 400 pm 600 pm 600 pm 600 pm Granulométrie moyenne Composition de sucre 2 1500 pm 1500 pm 600 pm 1500 pm 1500 pm 1500 pm Ratio 50/50 75/25 55/45 55/45 65/35 25/75 sucre1/sucre 2 friabilité 2% 3,5% 3,5% 1,5% 2% 4% délitement 45sec 60sec 60 sec 30 sec 45 sec 65 sec Tableau 2: Des parallélépipèdes de diagonale d'environ 2.4cm à 2.7 sont obtenus suivant le 5 procédé de l'exemple 1 (avec une pression de 35 Kg/cm2) avec une composition du mélange de poudre humidifié contenant 1% d'eau. La friabilité des morceaux obtenus correspond au pourcentage de perte en masse d'un morceau de sucre suite une agitation de 5 minutes avec une amplitude de 2,5 mm du morceau préalablement placé dans un tamis d'ouverture de maille de 3,15 mm. 10 Le délitement est mesuré par le placement des morceaux dans une nacelle formée d'un filet dont la maille est supérieure à la taille maximale de la composition pulvérulente constituant du morceau de sucre. L'ensemble est plongé dans de l'eau à 20°C sous agitation magnétique avec un barreau aimanté de 3 cm à 250 tour / minute. Le temps de délitement total correspond au temps nécessaire à la disparition physique du morceau 15 dans la nacelle. A une friabilité de 3,5% (essais 7 et 8) on constate le réel manque de cohésion des cristaux de sucre dans le morceau de sucre. Les résultats présentés au tableau 2 montrent qu'afin d'obtenir un morceau de sucre présentant une friabilité inférieure à 2% la composition de sucre ayant une 20 granulométrie de 600 pm doit être majoritaire, plus précisément, la proportion doit être entre 50 et 65% (essais 6, 9 et 10). L'évaluation du délitement et de la friabilité permet de prédire le comportement du morceau de sucre et notamment la maintien de son intégrité tout au long du procédé d'obtention et d'empaquetage mais également lors de sa conservation et son transport. 25 3064646 10 Exemple 3 Essai 12 Essai 13 Essai 14 Essai 15 Essai 16 Granulométrie moyenne Composition de sucre 1 600 pm 600 pm 400 pm 600 pm 600 pm Granulométrie moyenne Composition de sucre 2 1500 pm 1500 pm 600 pm 1500 pm 1500 pm Sirop de sucre matière sèche de 65%) 0,5% 5% 4,5% 3% 6% Friabilité 3,5% 0,5% 1.2% 1.4% Morceau non sec (excès de sirop) Tps de dissolution d'un morceau de sucre dans l'eau Déliteme Problème de déliteme nt morceau trop dense ok ok Délitement non rapide nt très rapide 5 Tableau 3 : L'ensemble des essais ont conduit à l'obtention de morceaux. Néanmoins, les morceaux ayant à la fois les meilleures caractéristiques de friabilité et de délitement ont été les essais 14 et 15 10 Les résultats obtenus démontrent que l'utilisation d'un sirop de 65% de matière sèche réduit la friabilité des morceaux obtenus qui restent néanmoins suffisamment aérés pour se dissoudre. REVENDICATIONS1. Morceau de sucre de forme cubique ou parallélépipédique présentant une surface irrégulière, ledit morceau de sucre présentant une diagonale de 1,8 à 2,8cm et comprenant : - un mélange d'une première composition pulvérulente de sucre d'une granulométrie de 400 à 800 pm et d'une seconde composition pulvérulente de sucre d'une granulométrie comprise entre 1000 et 2000 pm, et/ou - un mélange d'une première composition pulvérulente de sucre et d'une seconde composition pulvérulente de sucre présentant une différence de granulométrie moyenne comprise entre 500 à 1500pm. 2. Morceau de sucre selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il présente au moins deux arrêtes de 0,8 à 1,7cm. 3. Morceau de sucre selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le ratio première composition / seconde composition est préférentiellement compris entre 10 :90 et 90 :10, préférentiellement, entre 20 :80 et 80 :20 4. Morceau de sucre selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il comprend une première composition pulvérulente de sucre d'une distribution granulométrique moyenne de 450 à 750pmet d'une seconde composition pulvérulente de sucre d'une distribution granulométrique moyenne comprise entre 1200 et 1800 pm. 5. Morceau de sucre selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé qu'il présente une friabilité inférieure à 5%. 6. Morceau de sucre selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé qu'il présente une densité de comprise entre 0,9 et 1,5 7. Morceau de sucre selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé qu'il comprend en masse 0,1 à 4% de sirop de sucre, de mélasse, de caramel, de sirop de raffinerie, ou leur mélange. 8. Procédé d'obtention d'un morceau de sucre de forme cubique ou parallélépipédique de surface irrégulière, ledit procédé comprenant 3064646 12 a) le mélange d'une première composition pulvérulente de sucre d'une distribution granulométrie moyenne de 400 à 800pmpm et d'une seconde composition pulvérulente de sucre d'une distribution granulométrique moyenne comprise entre 1000 et 2000 pm 5 b) l'humidification du mélange obtenu, préférentiellement par l'ajout d'une composition aqueuse, c) la compression du mélange obtenu d) le séchage de la masse comprimée obtenue e) le concassage ou le découpage de la masse comprimée en morceaux 10 parallélépipédique de diagonale de 1,8 à 2,8cm. 9. Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce que la compression du mélange s'effectue préférentiellement à une pression comprise entre 20 à 60Kg/cm2. 15 10. Morceaux de sucres obtenus par la mise en oeuvre du procédé selon l'une ou l'autre des revendications 8 et 9.