<Desc/Clms Page number 1>
Perfectionnements à la fabrication de graisses alimentaires
La présente invention se rapporte à la fabrication de graisses alimentaires- Elle concerne en particulier la fabrica- tion de margarine utilisée dans la fabrication de la pâtisserie et également de graisse aérée utilisée en cuisine.
On connait un procédé continu pour fabriquer de la graisse alimentaire dans lequel la graisse liquide, soit telle quelle, si cette graisse est une graisse destinée à être utilisée en cuisine, soit en mélange avec des ingrédients aqueux dans les proportions désirées si la graisse est de la margarine, est sou- mise à une réfrigération rapide avec agitation dans un appareil appelé "Votator". Ce type d'appareil est décrit .aux pages 702 à 708 du livre de A.E.Bailey's Industrial Oil and Fat Products"
<Desc/Clms Page number 2>
(Interscience Publishers, Inc., New York, 1945).
Le Votator comprend un groupe "A" comportant un ou plusieurs tubes de nickel à paroi mince entourés d'un milieu réfrigérant, par exemple de l'ammoniac liquide qui s'évapore. Les tubes sont munis de palettes rotatives internes qui détachent la mince pellicule de matière réfrigérée de leurs parois. Après réfrigération, le mélange qui contient de petits cristaux de graisse passe dans un groupe "B" du Votator où la cristallisation de la graisse s'achève. La margarine ainsi formée est ensuite travaillée mécaniquement, par exemple chassée à travers un treillis ou pétrie dans un mélangeur mécanique.
Les graisses alimentaires préparées de cette manière ont tendance à être assez difficiles à étaler, et en outre, la margarine ainsi préparée donne au palais une sensation générale- ment qualifiée de "lourde" ou "épaisse".
Cette "épaisseur" dans le cas de la margarine a pu être supprimée par un procédé décrit dans le brevet belge n 488.176.
Ce procédé consiste à mélanger la graisse liquide aux ingrédients aqueux et à faire passer le mélange obtenu en un courant continu par un appareil dans lequel il est simultanément réfrigéré rapidement et agité. La graisse liquide est refroidie et agitée de façon à séparer au moins une partie importante des glycérides à point de'fusion élevé de la graisse, sous forme de particules cristallines sans séparer en même temps une proportion des gly- cérides à bas point de fusion. Le refroidissement et l'agitation peuvent s'effectuer avant ou après le mélange de la graisse avec les ingrédients aqueux, mais de toute' façon avant que le mélange pénètre dans l'appareil de réfrigération et d'agitation.
Si ce dernier procédé améliore le goût. de la margarine, la margarine qu'il. fournit a tendance à être cassante et d'une texture irrégulière contenant ce qu'on a appelé des "os", c'est- à-dire présentant une texture parfois dure, parfois tendre,
<Desc/Clms Page number 3>
lorsqu'on coupe un bloc de margarine dans l'un ou l'autre sens.
L'amélioration du goût est très importante dans une margarine qui doit être consommée telle quelle, mais moins im- portante, dans le cas d'une margarine utilisée par exemple pour la préparation de pâtisserie ou dans le cas d'autres matières grasses alimentaires comme la graisse aérée utilisée en cuisine, qui ne sont pas consommées telles quelles, qu'une texture homogène et l'absence de ce caractère cassant.
Un but de la présente invention est donc de procurer un procédé de fabrication d'une graisse alimentaire présentant une texture plus homogène et moins cassante que les graisses préparées jusqu'à présent. Un autre but de l'invention est de procurer un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé.
La présente invention procure un procédé de fabrication d'une graisse alimentaire suivant lequel on réfrigère rapidement et on agite simultanément un courant de graisse liquide pour former une phase solide et une phase liquide, on établit prati- quement un équilibre entre ces phases, puis on réfrigère rapide- ment et on agite simultanément un courant de graisse, on soumet la graisse sous pression à des forces de cisaillement et on la laisse ensuite se figer.
La graisse peut être d'abord réfrigérée par un abaisse- ment de température d'environ 15 à 25 C. Elle peut être réfrigérée pour la deuxième fois par un abaissement de la température d'en- viron 10 à 15 C. L'abaissement réel de la température dans cette gamme dépend évidemment de la nature de l'huile utilisée, de la température initiale de la graisse et de la nécessité de former une phase liquide et une phase solide dans la graisse réfrigérée.
L'abaissement de température est d'autant plus grand pour une charge d'huile donnée que la température initiale est plus élevée.
La présente invention procure également un appareil pour fabriquer des graisses alimentaires, appareil qui comprend un
<Desc/Clms Page number 4>
premi dispositif de réfrigération, rapide et d'agitation, un. dispositif d'alimentation fournissant un courant de graisse liquide au dispositif précité, une chambre de stockage pouvant recevoir les produits sortant du premier dispositif de réfri- gération et d'agitation et ayant une capacité propre à retenir ces produits pendant un temps suffisant pour qu'un équilibre s'établisse pratiquement entre la phase solide et la phase liquide éventuellement présentes dans lesdits produits, un agitateur dans la chambre de stockage, un second dispositif de réfrigération et d'agitation recevant les produits de la chambre de stockage,
.un. dispositif de cisaillement susceptible d'imprimer une pression aux produits sortant du second dispositif de réfrigération et d'agitation et une chambre de figeage pour recevoir les produits, sortant du dispositif de cisaillement.
Lorsque la graisse est la margarine, on y mélange des ingrédients aqueux. On incorpore au moins une partie de la quan- tité désirée d'ingrédients aqueux et au moins une partie de la quantité désirée de matières grasses avant de soumettre la graisse à la première phase de réfrigération et d'agitation. Pour obtenir les meilleurs résultats, la graisse telle quelle ou convenable- ment aérée pour préparer une graisse alimentaire, par exemple la -graisse aérée pour la cuisine, ou mélangée aux ingrédients aqueux, lorsqu'on prépare une graisse alimentaire comme la marga- rine, doit avoir une température initiale dans la gamme de 30 à
45 C, la température choisie dépendant du mélange de matières grasses. L'ensemble de la graisse à transformer en graisse alimen- taire doit être soumis aux opérations décrites plus haut.
La première phase de réfrigération et d'agitation peut s'effectuer en faisant passer le courant de graisse liquide, convenablement aérée ou mélangée à des ingrédients aqueux, par au moins un tube du groupe "A" d'un Votator.
On obtient pratiquement l'équilibre entre la phase
<Desc/Clms Page number 5>
solmde et @ phase liquide du courant de graisse réfrigérée en faisant passer la graisse, de préférence sous la forme d'un courant, dans au moins une chambre de. stockage pour ralentir la vitesse d'écoulement du courant de graisse. Pour établir pratiquement l'équilibre en une durée assez courte pour rendre possible un traitement continu, le graisse réfrigérée doit être violemment agitée dans la chambre de stockage.
La durée de stockage a.vec agitation peut varier suivant que la matière grasse finalement préparée doit être emballée et enveloppée par un type àe machine d'emballage automatique qui ne fonctionne pas de façon satisfaisante avec un produit tropmou, ouque le produit doit être vend,, en grands blocs découpés d'un courant de produit présentant les dimensions désirées. Dans le premier cas., la durée,de stockage avec agitation doit être inférieure à celle du second cas. Il peut donc se faire que, dans le second cas, on se rapproche davantage d'un équilibre.complet entre la phase solide et la. phase liquide, bien qu'il soit essentiel dans les deux cas qu'on arrive pratique- ment à des conditions d'équilibre.
L'établissement des conditions d'équilibre détermine une élévation de la température de la matière réfrigérée. De préférence, cette élévation de température doit être comprise entre 6 et 10 C.
La seconde phase de réfrigération et d'agitation peut s'effectuer en faisant passer le mélange de phases en équilibre par au moins deux tubes de groupe "A" d'un Votateur.
De préférence, la. graisse est cisaillée'en étranglant momentanément le courant de graisse à un degré suffisant pour que la pression du courant de graisse soit portée au moins à 20 kg/cm2.
On peut y arriver en faisant passer la graisse par un dispositif de texturisation par exemple un robinet-vanne,, de préférence à l'aide d'une pompe auxiliaire qui peut également servir de dispositif de travail mécanique,.par exemple une pompe à engrenages.
Après que la graisse a été soumise à l'action des forces'de cisaillement, on la laisse se figer à sa consistance finale de façon appropriée.
<Desc/Clms Page number 6>
On a décrit dans une demande de brevet déposée ce jour au nom de la Demanderesse pour "Perfectionnements à la fabri- cation de graisses alimentaires un procédé de fabrication et d'emballage d'une graisse alimentaire aérée suivant lequel on aère une graisse liquide à l'aide d'un gaz inoffensif, on réfrigère un courant de graisse aérée sous pression, on cristallise le courant de graisse réfrigérée et on le fait passer directement sous pression dans une machine d'emballage automatique, la pression sur la graisse réfrigérée étant sensiblement plus élevée que celle -sous laquelle la graisse cristallisée est amenée à la machine d'emballage et étant brusquement supprimée avant que la cristalli- sation soit complète.
Le procédé de cette demande peut être combiné à celui de la présente invention pour obtenir une graisse alimentaire aérée non cassante. Dans cette forme de la présente invention, la graisse liquide est aérée avant la première phase de réfri- gération et d'agitation avec assez d'un gaz inoffensif pour produire après figeage une graisse alimentaire aérée. Les condi- tions de pression sont choisies pour¯que tout le gaz inoffensif introduit soit dissous dans -la. graisse avant le cisaillement et se trouve à l'état entraîné après le cisaillement et sont également établies suivant les facteurs définis dans cette demande.
Dans l'appareil pour la mise enoeuvre de cette forme d'exécution.le dis- positif d'alimentation comprend un dispositif d'aération, par exemple une soupape à pointeau montée dans une conduite reliant un réservoir d'alimentation à une pompe de débit,pour introduire un gaz inoffensif dans le courant de graisse liquide dans des proportions réglées et la chambre de stabilisation ou de figeage est directement reliée à la machine d'emballage automatique mentionnée.
Lorsqu'on traite une graisse alimentaire aérée, par exemple de la graisse aérée pour la cuisine, il est essentiel que la graisse puisse prendre sa consistance finale à une pression
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
aus:,i ,L'"i1.h' que p0srlb10, ne dc.p::>;mzt, de j;1<'1 <'i'é;;<:<; 1><>;;, 2 kig/cm2.
Cette basse pression de figeagc peut être ohtbuuo on laissunt la graisse se figer dans une chambre par exc!)jJle le groupe 111311 d'un Votator, dont la. section transversale est importante comparée à celle de la conduite amenant la graisse dans le dispositif de ci- saillement, au moins 50 fois plus importante. Ceci supplique également au traitement de la. margarine. Cette chambre de figeage peut être chauffée extérieurement par temps très froid ou avec certains mélanges d'huiles et ce chauffage peut être effectue par exemple en faisant passer de l'eau à 24 C environ p,.r une chemise à circulation d'eau entourant la. chambre de figeage.
D'autre
EMI7.2
pprt, si la. graisse finalement obtenue doit être e.,iiJallée et enveloppée dans une machine d'emballage automatique à fonct.ionne- ment intermittent,comme dans la demande de brevet déposée ce jour
EMI7.3
au nom de la Demanderesse pour "Perfectionnements à la fabrication de graisses alimenta.ires",, la chambre de figeage peut être reliée à la machine d'emballage par une liaison munie d'un dispositif pour appliquer une pression supplémentaire intermittente ou constante au produit sortant de la chambre de figeage, ce dispositif appliquant une pression supplémentaire servant également à recevoir le produit sortant de la. chambre dé figeage pendant la période de fermeture de la machine d'emballage.
Une liaison de ce genre utilisant un dispositif pour appliquer une pression intermittente est décrite dans le brevet anglais n 590. 935. Dans cet agencement, la pression est appliquée lorsque la ,machine d'emballage est ouverte pour être chargée et supprimée lorsque la machine d'emballage est fermée.
La pression intermittente ou constante dans la liaison peut être également assez faible et ne pas dépasser par exemple 1,5 kg/cm.' Les conduites de trop plein éventuelles de cette liaison, servant à recevoir la matière à emballer pendant la période pendant laquelle la machine d'emballage est fermée, peuvent être également chauffées extérieurement, par exemple à 70 C, par de l'eau chaude circulant dans des chemises entourant les conduits de trop plein. Pour
<Desc/Clms Page number 8>
EMI8.1
équil.i 0'- l' 2.cc:umu.lf toi {'>n de 1,: - Î.G1 nui r.É.-i..w.iLlcz :.it une perte d'aération dan$> la 8 rai. s se ',ÜiillCnG2.ire si 1:>. mn.chine d'emballage sJ arrêtalè- la tL,i..LC'.2't'. VErtlm3. du. groupe "D" peut être autoJ1l8.tique- , :T. â1 .4: ¯ > i,< >r s au c 1a ui"c}iine d'eftlD8.11agc s'arrête.
De préférence, deux. ûissc.--ifs de cisaillement et deux chambres de figeage tra- va¯¯1:;.: ea parallèle reçoivent le produit sortant du dispositif pour porter la pression de la gra.isse à au moins 20 kg/cm2.
Le procède de la. présente invention est également parti- culière ,lent avantageux pour obtenir de la. margarine en vrac pour
EMI8.2
....... c" est-à-dire jJ:;.r exemple de la margarine présentée sous forme de tranches de 13 kg environ, destinées à être vendues aux pâtissiers. Un des problèmes en rapport avec la production de ces tranches de margarine est la difficulté de découper dans un courant de margarine des tranches de poids exact. Jusqu'à présent, ce découpage a été effectué par un fil ou un couteau monté dans un
EMI8.3
bâti et actionné à le. main, l' avarice=aen t de la. barre de margarine extrudée par un ajutage étant arrêté à chaque coupe.
Le procédé de la présente invention est avantageux en ce au-'il permet de découper des blocs de margarine d'un poids déterminé d'avance dans des limites de tolérance relativement étroites dans une barre de margarine extrudée, tandis que cette barre est continuellement extrudée. La raison en est que le procédé de l'invention permet de maintenir une vitesse de passage constante pendant tout le procédé et assure ainsi une vitesse uniforme d'extrusion de la barre de margarine. Cette vitesse de passage constante est obtenue en réglant la vitesse de fonctionnement de la pompe auxiliaire alimen- tant de margarine le dispositif de cisaillement, de façon à contre- balancer les variations éventuelles de la. pression qui se seraient produites dans les phases de traitement précédentes.
Dans un appareil pour la mise en oeuvre de cette dernière forme d'exécution, le dispositif d'alimentation comprend un dispo- sitif de mélange pour mélanger la graisse liquide et les ingré- dients aqueux dans les proportions désirées, afin d'obtenir de la .
<Desc/Clms Page number 9>
margarine, et une chambre de fiscale munie de dispositifs d'extru- sion pour extruder une barre de margarine. Les dispositifs d'extrusion coopèrent avec des dispositifs de coupe pour découper des tranches de margarine de dimensions déterminées d'avance dans la barre, tandis que celle-ci est extrudée. Lorsque le dispositif d'alimentation comprend une pompe de débit, un dispositif peut être prévu pour synchroniser le fonctionnement du dispositif de coupe sur celui de la pompe de débit.
L'invention sera illustrée ci-après avec référence aux dessins annexés dans lesquels:
Fig. 1 est une représentation schématique d'un appareil pour la mise en oeuvre de 15-invention pour la production continue de graisse aérée pour la cuisine et son emballage à l'aide d'une machine d'emballage à fonctionnement intermittent et
Fig. 2 est une représentation schématique d'un appareil pour la mise en oeuvre de l'invention pour la production continue de margarine et le découpage de cette margarine en tranches.
Sur la fig. 1, un récipient chemisé 1 pour la graisse liquide, équipé d'un agitateur 4, est relié par une conduite 2 par l'intermédiaire d'une vanne 3 à une soupape à flotteur 5 d'un réservoir à hiveau constant.-6 entouré d'une chemise. La conduite de sortue 7 du réservoir 6 relie le réservoir à une pompe, de débit 9. Le récipient 1, le réservoir 6, la conduite 7 et la pompe 9 constituent le dispositif d'alimentation précité..
La conduite 7 a la forme d'un tube en U renversé sur une partie de sa longueur et' une soupape à pointeau 10 en communication avec l'atmosphère- est reliée, à la partie supérieure du tube en U renversé par une. conduite de 60cm de long-environ. La vanne 10 se trouve au-dessus du niveau de la graisse liquide dans le réservoir à niveau constant 6. ta conduite de sortie 11 de la pompe 9 est munie d'un-manomètre, d'une soupape de sûreté et aboutit à un des tubes 12 faisant partie du groupe "A" d'un Votator à trois tubes, 13 et 14 étant les deux autres tubes. La.sortie 15
<Desc/Clms Page number 10>
EMI10.1
<1; t;, L' ,-;L l'.:j¯l'8 a un gJ'.)U:',: i:. -1*,,;-i'LI(in 16, cotisti- bur'.nt le 1< 01icnl; Je stockage pl ïc? i.
Le groupe :le cristallisa- tion. 16 est constitué par un cylindre muni d'un arbre axial 17 portant une ransée de barre=...ux r:;-..di:mx 18 disposés en hélice à 120 et alternant avec une série fixe de barreaux 19 montés sur la pa.roi du cylindre. La conduite 20 relie le groupe de cristallisation 16 au côté d'entrée du tube 13 qui est monté en série avec le tube 14.
La conduite de sortie 21 du tube 14 est reliée à l'orifice- d'en- trée d'une pompe à engrenages 22 qui est entraînée par un moteur
EMI10.2
par 1'interimédiaire d'une boîte de vitesses variables 36, la cOl1- duite de sortie 23, de la pompe portant un manomètre et étant reliée à un robinet-vanne qui est relié à son tour par une conduite 25 à la chambre de figeage ou groupe "B" du Votator 26. La sortie de la chambre 26 est reliée par un agencement de brides appropriées à une liaison 27 dont les détails sont donnés dans le brevet anglais n 590.935. La liaison 27 communique directement avec une machine d'emballage à fonctionnement intermittent 28 de la façon décrite dans le brevet anglais n 590. 935.
Un transporteur 29 est prévu pour éloigner les paquets, emballés de la machine d'emballage.
De préférence, la conduite 23 est reliée à deux appareils constitués chacun d'un robinet-vanne 24 relié au conduit 25, d'une chambre de figeage 26, d'une liaison 27, d'une machine d'emballage 28 et d'un transporteur 29, ces deux appareils étant disposés en parallèle. Toutefois, pour plus de simplicité, on n'a représenté et on ne décrira qu'un' seul de ces appareils.
Le fonctionnement de l'agencement décrit ci-dessus est le suivant:
Un mélange approprié de matières grasses maintenu à une température de 39 C par de l'eau chaude circulant dans la chemise du récipient 1 passe par gravité de ce récipient dans le récipient à niveau constant 6 où il est maintenu à 39 C par de 1' eau chàude ,circulant dans la chemise du réservoir 6. De ce réservoir, le mélange de matières grasses est aspiré par la pompe de débit 11 et injecté sous une pression d'environ 17,5 kg/cm2
<Desc/Clms Page number 11>
EMI11.1
d"n. 1,' table 12. Un's quantité mesurée :',.ir provenant de i'tI!lospl1è- re ou d'un gaz inerte comme l'azote esi, injectée par la soupape à pointeau 10 dans le courant de matières grasses dans le conduit 7.
La quantité de réfrigérant dans le tube 12 et la vitesse de passage dans ce tube 12 sont réglées pour qu'une chute brusque de tempéra- ture d'environ 21 C s'y produise. L'agitation dans le tube 12 doit être telle que la chute de température qui se fait d'abord sentir clans la matière la plus proche de la paroi du tube soit transmise à l'ensemble de la matière grasse passant à travers le tube en quel-' ques secondes, par exemple 5 secondes. Sortie du tube 12, la matière qui contient à présent des noyaux de glycérides à point de fusion élevé et à bas point de fusion, passe par le conduit 15 vers le groupe de cristallisation 16. Dans ce groupe, les noyaux séparés dans le tube 12 cristallisent. Une élévation de température due à la libération de la chaleur de cristallisation se produit.
On fait tourner l'ambre 17 à une vitesse suffisante pour déter- miner un brassage énergique de la matière dans le groupe 16. Les dimensions du groupe 16 et le degré d'agitation sont choisis pour qu'à la température régnant à la sortie du groupe 16, la plus grande partie des cristaux susceptibles de se séparer, se soient séparés et que l'état d'équilibre entre la phase solide et la phase liquide soit presque réalisé ou entièrement réalisé. Pour arriver à un équilibre parfait, il serait nécessaire dans cette forme de l'invention de retenir la matière pendant un temps plus long en l'agitant dans d'autres groupes tels que le groue 16.
Ceci serait désirable au point de vue réduction du caractère cassant du pro- duit finalement obtenu, mais créerait des difficultés dans le fonctionnement de la machine d'emba.llage 28 à cause d'un ramolis- sement excessif cause par l'agitation. Un compromis doit donc être établi entre le degré de fragilité du produit final et sa facilité d'emballage. Un seul groupe 16 ayant pour dimensions 33 cm de diamètre et 114 cm de longueur avec un agitateur tournant à 230 tours/minute donne satisfaction dans ce cas et,l'on obtient un
<Desc/Clms Page number 12>
EMI12.1
tt<'!.li:. 1'>1 1,L<J1'<, 'm ,O.i¯lW de VLh t'l",:ll.L1j, nul P,11t être C:.tlb 1.¯ ¯ E: de façon it.sf3is':,:te par la 'a'chine :.5. L.'i tBiI.pI'3.ture du' 1I1(1:),n- ge en :"-c!ui.libr e sortant du ir>oaj;é 1w est environ 25 âi 27 C.
Ce mélange psse alors dans les tubes 13 et 14 où il est soumis à une nouvelle chute brusque de température jusqu'à ce que sa tempé- rature atteigne environ 14 C. Comme dans le tube 12, la vitesse d'agitation et de passade dans les tubes 13 et 14 sont choisies pour que la chute de température soit uniformément répartie dans toute la masse de la matière qui les traverse en quelques secondes.
La matière sortant du tube 14 passe alors par. la pompe à engrena- ges 21 qui, en même temps qu'elle travaille la matière, porte sa
EMI12.2
pression à plus de 20 kg/em2 et de préférence 60 kg/cin2. La ma- tière sous cette forte pression est ^¯.lors chassée par le robinet- vanne 24 qui n'est que légèrement ouvert de façon à laisser un très faible orifice pour le passage de la matière. Des forces de cisaille'Tient considérables agissent sur la matière passant par le robinet-vanne 24. Après passage par ce robinet-vanne 24 et le conduit 25, le courant de matière se dilate brusquement dans le grou pe "B" 26. La longueur du conduit 23 reliant la pompe à engrenages 22 et la vanne 24 est critique pour obtenir un produit présentant la réduction désirée de la fragilité.
D'une manière générale, ce conduit doit avoir environ 2,5 cm de diamètre intérieur et de 50 à 75 cm de longueur. Lorsque le figeage est achevé dans le groupe 26, la matière figée passe dans la liaison 27, puis dans la machine d'emballage 28. La liaison 27 et la machine d'emballage 28 fonctionnent comme décrit dans le brevet anglais n 590.935 et les paquets emballés sont entraînés à l'écart de la machine par . le transporteur 29.
Sur la fig. 2, dans la forme d'exécution relative à la fabrication de la margarine, un récipient 30 avec un conduit de sortie 31, commandé par une vanne 32, est prévu pour la graisse et un récipient 33 avec'un conduit de sortie 34, commandé par la vanne 35 pour les ingrédients aqueux. Les deux.conduits de sortie
<Desc/Clms Page number 13>
EMI13.1
':1.: 1 ili , ' " , . un 1" l C ,î. i i à ;/i i citas.: 1. i¯ 1. < ], à. r' ià 1,, ; r,1 Y <;J. Vi-î r à rÜ1T03.U eonstaub f> comme sur la f1';. 1.
L'j r',.. ' ï ..r.Lr' 6 ;11'11CJ1te un8 pompe de dé11it 9 p-ir l.a. conduite 7. jJC:' =< 'c5.p,i.c>i i.; 1, 30 33, 10 réser- voir 6, In. pompe 9 et les z. fï Eer4ni.s conduits constituent le dispositif de mélange précité-La pompe 9 est relire au premier
EMI13.2
tube 1.2 d'un groupe "Ait à trois tubes d'un Votator, COl!1me dans le cas de l'agence !lent de la fig. 1. Le tube 12 est relie par la conduite 15 à un groupe 16, dont la construction a déjà été décrite.
La sortie du groupe 16 est relire en série à un second groupe de cristallisation construit de manière semblable 16', dont les parties 17', 18' et 19' sont les mêmes que les parties 17, 13 et 19 du groupe 16. Le groupe 16' est relie par le conduit 20 aux deux autres tubes 13 et14 du groupe "A" du Votator. Le conduit
EMI13.3
de sortie 21 du tube 14 est relié à. l'orifice d' r,mtr3e d' L'me pOilpe à engrenages 22 comme dans l' agencement de la. fi:. 1. Cette poupe à engrenages est commandée par uns boite de vitesses variables manuelle 36. La sortie de la pompe est reliée à une chambre de figeage ou groupe "B" du Votator, par la conduite 23, le robinet- vanne 24 et la conduite 25, cornue sur la fig. 1.
L'extrémité de sortie du groupe 26, au lieu d'être! reliée à un accouplement est munie d'un large ajutage 71, de section transversale rectan-
EMI13.4
gulaîre, constituant le dispositif d'extrusion précité" En face de cet ajutage 71 se trouve un transporteur 29. Un fil 38, de préférence chauffé électriquement, est supporté sur un bâti dont un côté 39 représenté sur la fige 2, est placé directement devant l'ajutage 71. Ce bâti est porté par un piston 40. Le piston 40 se déplace dans un cylindre 41 portant de chaque côté de la tête du piston'des conduites 42 et 44 pour faire passer de l'air dans le cylindre. Les conduites 42 et 44 portent des soupapes à solénoïde 43 et 45 respectivement et se terminent par une conduite 52 reliée par la vanne 53 à une source d'air comprimé.
Les soupapes à solénoïde 43 et 45 sont -reliées par des fils conducteurs à des sources de courant électrique par l'intermédiaire de micro-contacts
<Desc/Clms Page number 14>
EMI14.1
1,.6 cL:.'1 t'.':3.':1.',%mt;ai. eb Ci.S,c,itte: <-1'+=t;tre .>Il#,s est muni d'un 'c.E-1:. p'JHt' l' éclnplJC'11Cnt. de 1':;ir. Le icro-con.!:3.cts 46 et 47 sont Ü:1C':S de Ù1\on à pouvoir fonctionner lorsqu'ils entrent en contrée avec une came 50 sur un bras 49 porte par un arbre d'un engrenage réducteur 48 entraîné par une courroie 51 à partir de la commande de la pompe 9 par l'intermédiaire d'un engrenage à vites- ses variables 54. L'agencement du fil des bâtis des soupapes à solénoïde et des micro-contacts, constitue le dispositif de coupe précité.
Le fonctionnement de cet agencement est le suivant:
Un mélange approprié de graisses liquides passe du réci- pient 30 par la conduite 31 vers le récipient 1 et la quantité désirée d'ingrédients aqueux pour la fabrication de la margarine vient du réservoir 33 par la conduite 34. La graisse et les ingrédients aqueux sont chauffés à 36 C par de l'eau chaude circulant dans la chemise du récipient 1 et sont en mêmes temps . mélangés par 1-*agitateur 4. Du récipient 1, le mélange passe dans le récipient 6 à niveau constant par la conduite 2, ce réci- pient 6 étant chauffé par de l'eau chaude pour maintenir son contenu à 36 C. La pompe 9 aspire le mélange chaud du réservoir 6 et le fait passer par la conduite 'Il et dans le tube 12 du groupe "A" du Votator.
Une chute brusque de la température se produit dans le tube 12'et s'accompagne de la formation de noyaux de glycérides de la façon déjà décrite et d'une émulsion de la graisse et des ingrédients aqueux. Cette émulsion sortant du tube 12 passe par la conduite 15 dans le groupe de cristallisation 16, puis dans le groupe de'cristallisation 16'. Les cristaux de développent dans les groupes 16 et 16' avec agitation, comme dans le cas de l'agen- cement de la fig. 1. Toutefois, dans le présent agencement, le produit ne doit pas êtré emballé par une machine d'emballage à fonctionnement intermittent.
En d'autres termes, il n'est pas néces- saire 'd'établir un équilibre entre le degré de fragilité du produit final et la facLlité des opérations d'emballage et il n'est pas
<Desc/Clms Page number 15>
EMI15.1
da.Vttntt:),2.: \1':;'tessaire d'éviter la r1c11.'.)1; 1 .; .... <,1;>:>.,ifl.<.ae dû à " ' #t.h à 1 ? ' 1. '.1. G't¯.1, DOI,tI't!Ih1L LL 1. ; : .. 1,, j ii.< ;: : ,à. i> L G rl retenir plus 10ngte[11f.f.
La 1tI:l"iè;:,', ,'il a;:y7.twtllt. [JC)I11' i . :< < J..' '1IU'O]l(Jl' ;iu 1,=i n que possible des ,',1 Id; j;. ),\' l<s'i'f(u:i..l.:i.i)i't', \>r.1PV; tenu. de la vitesse de passade à .1>>.i.iil.. ii.l.r ll'1jlS l''<1pt)11'C::l... à fOll<;t5.onnc](}l1t continu. A cette flu, on Llr,LJ.:Ls0 deux ;;1't)up: de crlst'il1lsation dans l'agence- ><i;,it de l: fit. 2. Sortant du groupe de cristallisation 16', la 1]\['. 'iàJ'0 prss4 dans les tubes 13 et 1..,. par la conduite 20 et est son-n.se à une nouvelle chute de tempÁra Gure aui 1-'afiibne à l3 C.
Les coaditions de trqitolùcnt dnns les tubes 13 et 14 sont les ,;iZ ,i=> r,ll .czpa.ra,va.nt. Après être sortie du tube 14, la matière pénètre dans la pompe à engrenages 21 oui travaille cette matière et
EMI15.2
jjorte sa. pression à environ 56 lcg/ cm2. La matière est ensuite chassée à cette pression par le roliiiet-vame 24 où elle est soumise aux forces de cisaillejient précîtées. Elle passe ensuite par la conduite 25 et se dilate brusquement dans le groupe "B" 26.
Les remarques faites à propos de la fig. 1 au sujet de la conduite 23 s'appliuent au présent agencement. Le figeage est suffisamment avance dans le groupe 26 pour qu'une barre de margarine achevée, de section transversale rectangulaire puisse sortir par l'ajutage 71.
Cette barre est découpée en tranches par deux mouvements successifs du fil 38 à travers le courant. Un des mouvements du fil est verticalement vers le haut et l'autre verticalement vers le bas.
Ces mouvements sont provoqués par le fonctionnement de l'une ou .l'autre des soupapes à solénoïdes 43, 45 reliées à la source d'air comprimé par la conduite 52 pour admettre l'air d'un côté ou de l'autre de la tête;de piston 40, attachée au bâti 39 portant le fil pour faire monter ou descendre le piston 40 dans le cylindre 41. Les soupapes à solénoïdes 43 et 45 sont à leur tour commandées par la fermeture des micro-contacts 46 et 47 due au contact avec la came 50 sur l'arbre tournant 49. La vitesse de rotation de l'arbre 49 dépend de l'engrenage réducteur 48 qui, à son tour, est
<Desc/Clms Page number 16>
EMI16.1
:fsn.m; r l.'.t,ïz,, ai.. ic tit t'':H'...1'('da:':;; à vitesses variables 54. liai, 1 vitesse du m;3c;-ini:,ne dl; cotdndu de la pompe 9.
Le t'\.tp xico: s^.ire pour vue 1{J came 50 passe la sa position de con- tact avec le inicro-cont.,ict 4,6 à la position de contact avec le micro-contact 47 est suffisant pour que les mouvements successifs
EMI16.2
du fil 38 dans le counnt de ulargarine, déterminés par le fonc- tionnement des micro-contacts découpe une tranche du poids désiré dans le courant sortant de l'ajutage 71. Dans cet agencement, la vitesse à laquelle la. barre de margarine sort de l'ajutage 71 peut être maintenue constante en faisant en sorte que la pression entre la pompe 9 et la. pompe à engrenages 22 soit maintenue constante par réglage de la vitesse de la pompe à engrenages 22. Ces réglages peuvent être effectués en modifiant à la main la position de l'engrenage à vitesses variables 36.
Si l'on constate que les tranches de margarine ne sont pas dans la gamme de poids désirée, on peut régler la vitesse de rotation de la gamme 50 en agissant sur 1'engrenage à vitesses variables 54. Si des blocs successifs de margarine sont alternativement légers, puis lourds, la position des micro-contacts 46 et 47 peut être modifiée jusqu'à ce qu'on obtienne un équilibre approximativement correct. Lorsque les
EMI16.3
micro-contacts ont été approximativexent réglée, un réglage précis du poids et de la régularité des blocs consécutifs peut être . obtenu à l'aide d'un contact à retardement réglable situé en'
EMI16.4
circuit entre les 'ilicro-contacts et les soupapes a solénoîde.
Après avoir été: découpée, la tranche de margarine tombe sur le transporteur 29 qui l'entraîne vers les opérations de vérification du poids, emballage et mise en caisse.
L'invention n'est pas limitée eux agencements parti- culiers décrits ci-dessus et de nombreuses modifications peuvent être apportées. Elle est illustrée par les exemples qui suivent qui sont relatifs au traitement de m@langes spécifiques d'huiles dans les agencements au'on vient de décrire.
<Desc/Clms Page number 17>
EXEMPLE 1. -
Cet exemple illustre la préparation d'une graisse aérée pour la cuisine. Le mélange d'huiles suivant est traité comme décrit ci-dessus avec référence à la fig, 1.
Huiles
Huile d'arachide 20
Huile de palme 30
Huile de coprah 10
Huile de baleine durcie jusqu'à un point de fusion de 37 C. 40
Dans ce traitement, la température initiale de la graisse dans le récipient 1 est 39 C. La soupape à pointeau 10 est réglée de-façon que la graisse finalement obtenue ait une teneur en air de 7% (cm3 par 100 g). Le mélange de matières grasses est soumis à un pré-refroidissement dans le tube 12 du groupe "A" du Votator à 19 C, puis sort-du groupe de cristal- lisation 16 à une température de 26,5 C. La pression sur la graisse dans le tube 12 du groupe "A" du Votator est 10,5 kg/cm3.
On la refroidit subitement à une température de 130C dans les tubes 13 et 14 du groupe "A" du Votator. La pompe à engrenages 22 et le robinet-vanne 24 sont réglés pour donner à la matière dans le conduit 23 une pression de 49 kg/cm2. Après avoir passé par le robinet-vanne, la matière pénètre dans le groupe "B" 26 du Votator sous une pression de 1,0 à 1,4 kg/cm2 et se fige La pression d'air sur le piston de la liaison 27 est 1,0 kg/cm2.
EXEMPLE 2. -
Cet exemple illustre la préparation d'une margarine pour pâtisserie suivant le procédé décrit avec référence à l'agencement de la fig. 2. Le mclange d'huiles et d'ingrédients aqueux de la composition donnée ci-dessous est mélangé dans le réservoir 1 de l'agencement de la fige 2 à une température de 35 C.
<Desc/Clms Page number 18>
EMI18.1
@les huile d'arachide 24
Huile de palme 12
Huile ie coprah 40
Huile de baleine durcie jusqu'à un point de fusion de 46-48 C 24
Liquides aqueux Litres
Lait 100
Eau 65
Saumure 100, contenant 31,9 kg de sel.
Le mélange à 35 C passe dans le tube 12 du groupe "A" dont il sort à une température de 18,5 C. Après avoir passé par les groupes de cristallisation 16 et 16*, sa température atteint 28,5 C. Sa pression dans le tube 12 du groupe "A" est 14 kg/cm2.
On le refroidit rapidement à 12 C dans les tubes 13 et 14 du groupe "A" du Votator. La pompe à engrenages 22 et le robinet- vanne 24 sont réglés pour que la pression de la matière dans'la conduite 23 soit 56 kg/cm2. Après avoir passé par le robinet-vanne 24, la matière se fige dans le groupe "B" du Votator avant d'être extrudée et découpée en blocs d'environ 13 kg par le fil 38.
REVENDICATIONS
EMI18.2
---------------------------
1
1.- Procédé de fabrication de graisses alimentaires caractérisé en ce qu'on réfrigère rapidement et on agite simul- tanément un courant de graisse liquide pour former une phase solide et une phase liquide, on établit pratiquement l'équilibre entre les phases, on réfrigère encore et on agite simultanément un courant de graisse, on soumet la graisse sous pression à des forces de cisaillement et on la laisse se figer.
<Desc / Clms Page number 1>
Improvements in the production of edible fats
The present invention relates to the manufacture of edible fats. It relates in particular to the manufacture of margarine used in the manufacture of pastry and also of aerated fat used in cooking.
A continuous process is known for making edible fat in which the liquid fat, either as it is, if this fat is a fat intended for use in cooking, or as a mixture with aqueous ingredients in the desired proportions if the fat is the margarine is subjected to rapid refrigeration with stirring in an apparatus called a "Votator". This type of apparatus is described on pages 702 to 708 of the book by A.E. Bailey's Industrial Oil and Fat Products "
<Desc / Clms Page number 2>
(Interscience Publishers, Inc., New York, 1945).
The Votator comprises a group "A" comprising one or more thin-walled nickel tubes surrounded by a cooling medium, for example liquid ammonia which evaporates. The tubes have internal rotating vanes which detach the thin film of refrigerated material from their walls. After refrigeration, the mixture which contains small fat crystals passes into a group "B" of the Votator where the crystallization of the fat is completed. The margarine thus formed is then mechanically worked, for example driven through a mesh or kneaded in a mechanical mixer.
Edible fats prepared in this manner tend to be quite difficult to spread, and further, the margarine so prepared gives the palate a feeling generally referred to as "heavy" or "thick".
This "thickness" in the case of margarine could be eliminated by a process described in Belgian Patent No. 488,176.
This process consists of mixing the liquid fat with the aqueous ingredients and passing the resulting mixture in a continuous stream through an apparatus in which it is simultaneously rapidly cooled and stirred. The liquid fat is cooled and stirred so as to separate at least a significant portion of the high melting point glycerides from the fat as crystalline particles without at the same time separating a proportion of the low melting point glycerides. The cooling and stirring can take place before or after mixing the fat with the aqueous ingredients, but anyway before the mixture enters the refrigeration and agitation apparatus.
If the latter process improves the taste. margarine, the margarine it. provides tends to be brittle and irregular in texture containing what has been called "bones", i.e. having a sometimes hard, sometimes tender texture,
<Desc / Clms Page number 3>
when cutting a block of margarine in either direction.
The improvement in taste is very important in a margarine which must be consumed as is, but less important in the case of a margarine used for example for the preparation of pastry or in the case of other edible fats such as the aerated fat used in cooking, which are not consumed as such, that a homogeneous texture and the absence of this brittle character.
An aim of the present invention is therefore to provide a process for manufacturing an edible fat having a more homogeneous texture and less brittle than the fats prepared hitherto. Another object of the invention is to provide an apparatus for carrying out this method.
The present invention provides a process for the manufacture of an edible fat in which a stream of liquid fat is rapidly refrigerated and simultaneously stirred to form a solid phase and a liquid phase, substantially equilibrated between these phases, and then. Refrigerate rapidly and simultaneously stir a stream of grease, the grease under pressure is subjected to shear forces and then allowed to set.
The fat can first be refrigerated by lowering the temperature by about 15 to 25 C. It can be refrigerated a second time by lowering the temperature by approximately 10 to 15 C. The lowering The actual temperature in this range obviously depends on the nature of the oil used, the initial temperature of the fat and the need to form a liquid phase and a solid phase in the refrigerated fat.
The lower the temperature is all the greater for a given oil charge, the higher the initial temperature.
The present invention also provides an apparatus for making edible fats, which apparatus comprises a
<Desc / Clms Page number 4>
first refrigeration device, fast and stirring, a. feed device supplying a stream of liquid fat to the aforementioned device, a storage chamber capable of receiving the products leaving the first refrigeration and stirring device and having a specific capacity to retain these products for a time sufficient for them to be an equilibrium is practically established between the solid phase and the liquid phase possibly present in said products, a stirrer in the storage chamber, a second refrigeration and stirring device receiving the products from the storage chamber,
.a. shearing device capable of imparting pressure to the products leaving the second refrigeration and stirring device and a freezing chamber for receiving the products leaving the shearing device.
When the fat is margarine, watery ingredients are mixed with it. At least a portion of the desired amount of aqueous ingredients and at least a portion of the desired amount of fat are incorporated before subjecting the fat to the first phase of chilling and stirring. For best results fat as such or suitably aerated for preparing edible fat, for example aerated cooking fat, or mixed with aqueous ingredients, when preparing edible fat such as margarine, must have an initial temperature in the range of 30 to
45 C, the temperature chosen depending on the mixture of fats. All the fat to be converted into food fat must be subjected to the operations described above.
The first phase of refrigeration and agitation can be accomplished by passing the stream of liquid fat, suitably aerated or mixed with aqueous ingredients, through at least one group "A" tube of a Votator.
The equilibrium between the phase
<Desc / Clms Page number 5>
solmde and @ liquid phase of the refrigerated fat stream by passing the fat, preferably in the form of a stream, through at least one chamber. storage to slow the flow rate of the grease stream. To achieve substantially equilibrium in a time short enough to make continuous processing possible, the refrigerated fat must be vigorously agitated in the storage chamber.
The duration of storage with agitation may vary depending on whether the fat finally prepared is to be packaged and wrapped by some type of automatic packaging machine which does not work satisfactorily with too soft product, or whether the product is to be sold, , in large blocks cut from a stream of product having the desired dimensions. In the first case, the duration of storage with agitation must be less than that of the second case. It can therefore happen that, in the second case, we come closer to a complete equilibrium between the solid phase and the. liquid phase, although it is essential in both cases that practically equilibrium conditions are reached.
The establishment of equilibrium conditions determines an increase in the temperature of the refrigerated material. Preferably, this temperature rise should be between 6 and 10 C.
The second phase of refrigeration and agitation can be accomplished by passing the phase mixture in equilibrium through at least two group "A" tubes of a Votator.
Preferably, the. The grease is sheared by momentarily throttling the grease stream to a sufficient degree so that the pressure of the grease stream is raised to at least 20 kg / cm2.
This can be achieved by passing the grease through a texturizing device, for example a gate valve, preferably with the aid of an auxiliary pump which can also serve as a mechanical working device, for example a gear pump. .
After the fat has been subjected to the action of the shear forces, it is allowed to set to its final consistency in a suitable manner.
<Desc / Clms Page number 6>
A patent application filed today in the name of the Applicant for "Improvements in the manufacture of edible fats has been described in a process for the manufacture and packaging of an aerated edible fat according to which a liquid fat is aerated at the same time. 'using a harmless gas, a stream of aerated fat is refrigerated under pressure, the stream of refrigerated fat is crystallized and passed directly under pressure through an automatic packaging machine, the pressure on the refrigerated fat being significantly higher. higher than that below which the crystallized fat is fed to the packaging machine and being abruptly removed before crystallization is complete.
The process of this application can be combined with that of the present invention to obtain an aerated, non-brittle edible fat. In this form of the present invention, the liquid fat is aerated prior to the first stage of refrigeration and agitation with enough harmless gas to produce an aerated edible fat after setting. The pressure conditions are chosen so that all the harmless gas introduced is dissolved in -la. grease before shearing and is in the entrained state after shearing and are also established according to the factors defined in this application.
In the apparatus for implementing this embodiment, the supply device comprises an aeration device, for example a needle valve mounted in a pipe connecting a supply tank to a flow pump. , to introduce harmless gas into the liquid fat stream in controlled proportions and the stabilization or freezing chamber is directly connected to the mentioned automatic packaging machine.
When processing aerated edible fat, for example aerated cooking fat, it is essential that the fat can take on its final consistency when pressed.
<Desc / Clms Page number 7>
EMI7.1
aus:, i, L '"i1.h' that p0srlb10, ne dc.p ::>; mzt, de j; 1 <'1 <' i'é ;; <: <; 1> <> ;;, 2 kig / cm2.
This low pressure of figeagc can be ohtbuuo we let the grease freeze in a chamber by exc!) JJle the group 111311 of a Votator, of which The cross section is large compared to that of the pipe bringing the grease into the shearing device, at least 50 times larger. This also requires the treatment of. margarine. This freezing chamber can be heated externally in very cold weather or with certain mixtures of oils and this heating can be carried out for example by passing water at about 24 C p, .r a circulating water jacket surrounding the. freezing chamber.
Else
EMI7.2
pprt, if the. fat finally obtained must be packed and wrapped in an automatic packaging machine with intermittent operation, as in the patent application filed today
EMI7.3
on behalf of the Applicant for "Improvements in the manufacture of alimentary greases", the freezing chamber can be connected to the packaging machine by a connection provided with a device for applying an additional intermittent or constant pressure to the product leaving the freezing chamber, this device applying additional pressure also serving to receive the product leaving the. freezing chamber during the closing period of the packaging machine.
One such connection using a device for applying intermittent pressure is disclosed in UK Patent No. 590. 935. In this arrangement, pressure is applied when the packaging machine is opened for loading and removed when the machine is being loaded. the packaging is closed.
The intermittent or constant pressure in the link can also be quite low and not exceed, for example, 1.5 kg / cm. Any overflow pipes of this connection, serving to receive the material to be packaged during the period during which the packaging machine is closed, can also be heated externally, for example at 70 C, by hot water circulating in shirts surrounding the overflow ducts. For
<Desc / Clms Page number 8>
EMI8.1
equilib.i 0'- l '2.cc:umu.lf toi {'> n of 1 ,: - Î.G1 nui r.É.-i..w.iLlcz: .it a loss of ventilation in $ > the 8 spoke. s se ', ÜiillCnG2.ire if 1:>. mn. packing factory sJ stop- la tL, i..LC'.2't '. VErtlm3. of. group "D" can be autoJ1l8.tique-,: T. â1 .4: ¯> i, <> r s at c 1a ui "c} iine of eflD8.11agc stops.
Preferably two. Shear ûissc .-- yews and two freezing chambers working parallel:;.: ea receive the product exiting the device to bring the pressure of the grease to at least 20 kg / cm2.
The proceeds from the. The present invention is also particular, slow advantageous to obtain. loose margarine for
EMI8.2
....... that is to say jJ:;. r example of margarine presented in the form of slices of approximately 13 kg, intended to be sold to pastry chefs. One of the problems connected with the production of these margarine slices is the difficulty of cutting slices of exact weight from a stream of margarine. Until now, this cutting has been done by a wire or a knife mounted in a
EMI8.3
built and operated at the. main, avarice = aen t de la. margarine bar extruded by a nozzle being stopped at each cut.
The process of the present invention is advantageous in that it allows the cutting of blocks of margarine of a predetermined weight within relatively narrow tolerance limits in an extruded margarine bar, while this bar is continuously extruded. . The reason for this is that the process of the invention makes it possible to maintain a constant flow rate throughout the process and thus ensures a uniform rate of extrusion of the margarine bar. This constant passage speed is obtained by adjusting the operating speed of the auxiliary pump supplying the shearing device with margarine, so as to counterbalance any variations in the. pressure that would have occurred in previous treatment phases.
In an apparatus for carrying out the latter embodiment, the feed device comprises a mixing device for mixing the liquid fat and the aqueous ingredients in the desired proportions, in order to obtain the mixture. .
<Desc / Clms Page number 9>
margarine, and a fiscal chamber fitted with extrusion devices for extruding a bar of margarine. The extrusion devices cooperate with cutting devices to cut slices of margarine of predetermined dimensions in the bar, while the latter is extruded. When the supply device comprises a flow pump, a device may be provided to synchronize the operation of the cutting device with that of the flow pump.
The invention will be illustrated below with reference to the accompanying drawings in which:
Fig. 1 is a schematic representation of an apparatus for carrying out the invention for the continuous production of aerated fat for cooking and its packaging using an intermittent operating packaging machine and
Fig. 2 is a schematic representation of an apparatus for carrying out the invention for the continuous production of margarine and the cutting of this margarine into slices.
In fig. 1, a jacketed container 1 for liquid grease, equipped with an agitator 4, is connected by a pipe 2 through a valve 3 to a float valve 5 of a constant-level tank. -6 surrounded of a shirt. The outlet pipe 7 of the reservoir 6 connects the reservoir to a pump, of flow rate 9. The receptacle 1, the reservoir 6, the pipe 7 and the pump 9 constitute the aforementioned supply device.
Line 7 is in the form of an inverted U-tube for part of its length and a needle valve 10 in communication with the atmosphere is connected to the upper part of the inverted U-tube. pipe 60cm long-approx. The valve 10 is located above the level of the liquid grease in the constant level reservoir 6. your outlet line 11 of the pump 9 is provided with a pressure gauge, a safety valve and leads to one of the tubes 12 being part of group "A" of a three-tube Votator, 13 and 14 being the other two tubes. Exit 15
<Desc / Clms Page number 10>
EMI10.1
<1; t ;, L ', -; L l'.: j¯l'8 has a gJ '.) U:' ,: i :. -1 * ,,; - i'LI (in 16, cotisti- bur'.nt the 1 <01icnl; i storage pl ïc? I.
The group: crystallization. 16 consists of a cylinder provided with an axial shaft 17 carrying a bar groove = ... ux r:; - .. di: mx 18 arranged in a helix at 120 and alternating with a fixed series of bars 19 mounted on the by the cylinder. Line 20 connects crystallization group 16 to the inlet side of tube 13 which is mounted in series with tube 14.
The outlet line 21 of the tube 14 is connected to the inlet port of a gear pump 22 which is driven by a motor.
EMI10.2
through a variable gearbox 36, the output lead 23, of the pump carrying a pressure gauge and being connected to a gate valve which is in turn connected by a pipe 25 to the freezing chamber or group "B" of the Votator 26. The outlet of the chamber 26 is connected by an arrangement of suitable flanges to a link 27 the details of which are given in British Patent No. 590,935. Link 27 communicates directly with an intermittently operated packaging machine 28 as described in UK Patent No. 590. 935.
A conveyor 29 is provided to remove the packages, wrapped from the packaging machine.
Preferably, the pipe 23 is connected to two devices each consisting of a gate valve 24 connected to the pipe 25, a freezing chamber 26, a link 27, a packaging machine 28 and a conveyor 29, these two devices being arranged in parallel. However, for the sake of simplicity, only one of these devices has been shown and will be described.
The operation of the arrangement described above is as follows:
A suitable mixture of fat maintained at a temperature of 39 C by hot water circulating in the jacket of the container 1 passes by gravity from this container into the constant level container 6 where it is maintained at 39 C by 1 '. hot water circulating in the jacket of the tank 6. From this tank, the mixture of fat is sucked by the flow pump 11 and injected under a pressure of about 17.5 kg / cm2
<Desc / Clms Page number 11>
EMI11.1
d "n. 1, 'table 12. A measured quantity:' ,. ir coming from i'tI! lospl1è- re or an inert gas such as nitrogen esi, injected by the needle valve 10 into the stream of fat in the duct 7.
The amount of refrigerant in tube 12 and the rate of passage through tube 12 are adjusted so that a sudden drop in temperature of about 21 ° C occurs there. The agitation in the tube 12 should be such that the drop in temperature which is first felt in the material closest to the wall of the tube is transmitted to all of the fat passing through the tube in which - 'ques seconds, for example 5 seconds. Out of tube 12, the material which now contains high melting point and low melting point glyceride nuclei passes through line 15 to crystallization group 16. In this group, the separate nuclei in tube 12 crystallize. A rise in temperature due to the release of the heat of crystallization occurs.
Amber 17 is rotated at a speed sufficient to determine vigorous stirring of the material in group 16. The dimensions of group 16 and the degree of agitation are chosen so that at the temperature prevailing at the outlet of the group. group 16, most of the crystals capable of separating, have separated and the state of equilibrium between the solid phase and the liquid phase is almost achieved or fully achieved. To achieve a perfect balance, it would be necessary in this form of the invention to retain the material for a longer time by stirring it in other groups such as groue 16.
This would be desirable from the standpoint of reducing the brittleness of the product finally obtained, but would create difficulties in the operation of the packaging machine 28 due to excessive softening caused by agitation. A compromise must therefore be established between the degree of fragility of the final product and its ease of packaging. A single group 16 having the dimensions of 33 cm in diameter and 114 cm in length with a stirrer rotating at 230 revolutions / minute is satisfactory in this case and, one obtains a
<Desc / Clms Page number 12>
EMI12.1
tt <'!. li :. 1 '> 1 1, L <J1' <, 'm, OīlW de VLh t'l ",: ll.L1j, null P, 11t be C: .tlb 1.¯ ¯ E: so it.sf3is ':,: te by the' a'chine: .5. L.'i tBiI.pI'3.ture du '1I1 (1 :), n- ge en: "- c! ui.libr e leaving the ir > oaj; é 1w is about 25 âi 27 C.
This mixture then sinks into tubes 13 and 14 where it is subjected to a further sudden drop in temperature until its temperature reaches about 14 C. As in tube 12, the speed of stirring and passing through. the tubes 13 and 14 are chosen so that the temperature drop is evenly distributed throughout the mass of the material passing through them in a few seconds.
The material leaving the tube 14 then passes through. the gear pump 21 which, at the same time as it works the material, carries its
EMI12.2
pressure over 20 kg / em2 and preferably 60 kg / cin2. The material under this high pressure is then expelled by the gate valve 24 which is only slightly open so as to leave a very small orifice for the passage of the material. Considerable shear forces act on the material passing through gate valve 24. After passing through gate valve 24 and conduit 25, the material stream expands sharply in group "B" 26. The length of the conduit 23 connecting the gear pump 22 and the valve 24 is critical to obtain a product exhibiting the desired reduction in brittleness.
Generally speaking, this duct should be about 2.5 cm in internal diameter and 50 to 75 cm in length. When freezing is completed in group 26, the frozen material passes through link 27 and then into wrapping machine 28. Link 27 and wrapping machine 28 operate as described in UK Patent No. 590,935 and packages. packaged are driven away from the machine by. the transporter 29.
In fig. 2, in the embodiment relating to the manufacture of margarine, a container 30 with an outlet duct 31, controlled by a valve 32, is provided for the fat and a receptacle 33 with an outlet duct 34, controlled through valve 35 for aqueous ingredients. The two outlet ducts
<Desc / Clms Page number 13>
EMI13.1
': 1 .: 1 ili,' ",. Un 1" l C, î. i i to; / i i citas .: 1. ī 1. <], to. r 'i to 1 ,,; r, 1 Y <; J. See rÜ1T03.U eonstaub f> as on f1 ';. 1.
L'j r ', ..' ï ..r.Lr '6; 11'11CJ1te un8 de11it pump 9 p-ir l.a. pipe 7. jJC: '= <' c5.p, i.c> i i .; 1, 30 33, 10 reservoir 6, In. Pump 9 and z. fï Eer4ni.s conduits constitute the aforementioned mixing device-The pump 9 is read again at the first
EMI13.2
tube 1.2 of a group "Ait three tubes of a Votator, COl! 1me in the case of the slow agency of fig. 1. The tube 12 is connected by line 15 to a group 16, whose construction has already been described.
The output of group 16 is reread in series to a second similarly constructed crystallization group 16 ', whose parts 17', 18 'and 19' are the same as parts 17, 13 and 19 of group 16. The group 16 'is connected by line 20 to the other two tubes 13 and 14 of group "A" of the Votator. The conduit
EMI13.3
outlet 21 of tube 14 is connected to. the orifice of r, mtr3e of l'me pOilpe gear 22 as in the arrangement of. fi :. 1. This gear stern is controlled by a manual variable gearbox 36. The pump outlet is connected to a freezing chamber or group "B" of the Votator, through line 23, gate valve 24 and line. 25, retort in fig. 1.
The output end of group 26, instead of being! connected to a coupling is provided with a wide nozzle 71, of rectangular cross section.
EMI13.4
gulaîre, constituting the aforementioned extrusion device "In front of this nozzle 71 is a conveyor 29. A wire 38, preferably electrically heated, is supported on a frame, one side of which 39 shown in figure 2 is placed directly in front of the nozzle 71. This frame is carried by a piston 40. The piston 40 moves in a cylinder 41 carrying, on each side of the piston head, pipes 42 and 44 to pass air into the cylinder. conduits 42 and 44 carry solenoid valves 43 and 45 respectively and terminate in a conduit 52 connected by valve 53 to a source of compressed air.
The solenoid valves 43 and 45 are connected by conductive wires to sources of electric current through micro-contacts
<Desc / Clms Page number 14>
EMI14.1
1, .6 cL:. '1 t'. ': 3.': 1. ',% Mt; ai. eb Ci.S, c, itte: <-1 '+ = t; tre.> Il #, s is provided with a' c.E-1 :. p'JHt 'the eclnplJC'11Cnt. of 1 ':; ir. The icro-con.!: 3.cts 46 and 47 are Ü: 1C ': S of Ù1 \ on to be able to operate when they come into country with a cam 50 on an arm 49 carried by a shaft of a reduction gear 48 driven by a belt 51 from the control of the pump 9 by means of a variable speed gear 54. The arrangement of the wire of the frames of the solenoid valves and of the microswitches constitutes the device. cutting above.
The operation of this arrangement is as follows:
A suitable mixture of liquid fats passes from vessel 30 through line 31 to vessel 1 and the desired amount of aqueous ingredients for making margarine comes from tank 33 through line 34. The fat and aqueous ingredients are supplied. heated to 36 C by hot water circulating in the jacket of container 1 and are at the same time. mixed by 1- * stirrer 4. From container 1, the mixture passes into container 6 at constant level via line 2, this container 6 being heated by hot water to maintain its content at 36 C. The pump 9 sucks the hot mixture from tank 6 and passes it through line II and into tube 12 of group "A" of the Votator.
A sudden drop in temperature occurs in tube 12 'and is accompanied by the formation of glyceride nuclei as already described and an emulsion of the fat and aqueous ingredients. This emulsion leaving the tube 12 passes through the line 15 in the crystallization group 16, then in the de'crystallization group 16 '. The crystals of develop in groups 16 and 16 'with agitation, as in the case of the arrangement of FIG. 1. However, in the present arrangement, the product should not be packaged by an intermittent operating packaging machine.
In other words, it is not necessary to strike a balance between the degree of brittleness of the final product and the ease of the packaging operations and it is not.
<Desc / Clms Page number 15>
EMI15.1
da.Vttntt :), 2 .: \ 1 ':;' tessary to avoid r1c11. '.) 1; 1.; .... <, 1;>:>., Ifl. <. Ae due to "'#th to 1?' 1. '.1. G't¯.1, DOI, tI't! Ih1L LL 1 .;: .. 1 ,, j ii. <;::, To. I> LG rl retain more 10ngte [11f.f.
The 1tI: l "iè;:, ',,' il a;: y7.twtllt. [JC) I11 'i.: <<J ..' '1IU'O] l (Jl'; iu 1, = in as possible des, ', 1 Id; j ;.), \' l <s'i'f (u: i..l.: ii) i't ', \> r.1PV; given the speed from passing to .1 >>. i.iil .. ii.lr ll'1jlS l '' <1pt) 11'C :: l ... to fOll <; t5.onnc] (} l1t continuous. At this flu , on Llr, LJ.: Ls0 two ;; 1't) up: from crlst'il1lsation in agency-> <i;, it from l: fit. 2. Leaving the crystallization group 16 ', the 1] \ ['.' iàJ'0 prss4 in tubes 13 and 1 ..,. through line 20 and is sounded at a new drop in tempÁra Gure aui 1-'afiibne to 13 C.
The coaditions of trqitolùcnt in tubes 13 and 14 are,; iZ, i => r, ll .czpa.ra, va.nt. After leaving the tube 14, the material enters the gear pump 21 yes works this material and
EMI15.2
jjorte his. pressure to about 56 lcg / cm2. The material is then driven at this pressure by the roliiiet-vame 24 where it is subjected to the aforementioned shearing forces. It then passes through line 25 and expands suddenly in group "B" 26.
The remarks made in connection with fig. 1 regarding pipe 23 apply to the present arrangement. The freezing is sufficiently advanced in group 26 that a completed margarine bar of rectangular cross section can exit through nozzle 71.
This bar is cut into slices by two successive movements of the wire 38 through the current. One of the movements of the wire is vertically upwards and the other vertically downwards.
These movements are caused by the operation of one or the other of the solenoid valves 43, 45 connected to the source of compressed air through line 52 to admit air to one side or the other of the valve. the piston head 40, attached to the frame 39 carrying the wire to move the piston 40 up or down in the cylinder 41. The solenoid valves 43 and 45 are in turn controlled by the closing of the microswitches 46 and 47 due to in contact with the cam 50 on the rotating shaft 49. The speed of rotation of the shaft 49 depends on the reduction gear 48 which, in turn, is
<Desc / Clms Page number 16>
EMI16.1
: fsn.m; r l. '. t, ïz ,, ai .. ic tit t' ': H' ... 1 '(' da: ': ;; variable speed 54. liai, 1 speed of m; 3c; -ini :, ne dl; cotdndu of the pump 9.
The t '\. Tp xico: s ^ .ire for view 1 {J cam 50 passes its position of contact with the micro-switch, ict 4.6 to the position of contact with the micro-switch 47 is sufficient for successive movements
EMI16.2
of the wire 38 in the ulargarine bottom, determined by the operation of the microswitches, cuts a slice of the desired weight in the stream leaving the nozzle 71. In this arrangement, the speed at which the. margarine bar coming out of nozzle 71 can be kept constant by ensuring that the pressure between pump 9 and 1a. gear pump 22 is kept constant by adjusting the speed of gear pump 22. These adjustments can be made by manually changing the position of variable speed gear 36.
If it is found that the margarine slices are not in the desired weight range, the rotational speed of the range 50 can be adjusted by acting on the variable speed gear 54. If successive blocks of margarine are alternately light, then heavy, the position of microswitches 46 and 47 can be changed until an approximately correct balance is obtained. When the
EMI16.3
micro-contacts have been adjusted approximatexent, precise adjustment of the weight and evenness of consecutive blocks can be. obtained by means of an adjustable delay contact located at '
EMI16.4
circuit between microswitches and solenoid valves.
After having been: cut, the slice of margarine falls on the conveyor 29 which drives it towards the operations of checking the weight, packaging and crating.
The invention is not limited to the particular arrangements described above and many modifications can be made. It is illustrated by the following examples which relate to the treatment of specific mixtures of oils in the arrangements which have just been described.
<Desc / Clms Page number 17>
EXAMPLE 1. -
This example illustrates the preparation of an aerated fat for cooking. The following mixture of oils is processed as described above with reference to Fig, 1.
Oils
Peanut oil 20
Palm oil 30
Coconut oil 10
Whale oil hardened to a melting point of 37 C. 40
In this treatment, the initial temperature of the fat in the container 1 is 39 C. The needle valve 10 is adjusted so that the fat finally obtained has an air content of 7% (cm3 per 100 g). The fat mixture is subjected to pre-cooling in the tube 12 of group "A" of the Votator at 19 ° C., then leaves the crystallization group 16 at a temperature of 26.5 C. The pressure on the grease in tube 12 of group "A" of the Votator is 10.5 kg / cm3.
It is suddenly cooled to a temperature of 130C in tubes 13 and 14 of group "A" of the Votator. Gear pump 22 and gate valve 24 are set to give the material in conduit 23 a pressure of 49 kg / cm2. After passing through the gate valve, the material enters the group "B" 26 of the Votator under a pressure of 1.0 to 1.4 kg / cm2 and freezes Air pressure on the piston of the link 27 is 1.0 kg / cm2.
EXAMPLE 2. -
This example illustrates the preparation of a pastry margarine according to the process described with reference to the arrangement of FIG. 2. The mixture of oils and aqueous ingredients of the composition given below is mixed in the tank 1 of the arrangement of fig 2 at a temperature of 35 C.
<Desc / Clms Page number 18>
EMI18.1
@peanut oil 24
Palm oil 12
Coconut oil 40
Whale oil hardened to a melting point of 46-48 C 24
Aqueous liquids Liters
Milk 100
Water 65
Brine 100, containing 31.9 kg of salt.
The mixture at 35 ° C. passes through tube 12 of group "A" from which it exits at a temperature of 18.5 C. After having passed through crystallization groups 16 and 16 *, its temperature reaches 28.5 C. Its pressure in tube 12 of group "A" is 14 kg / cm2.
It is cooled rapidly to 12 ° C. in tubes 13 and 14 of group "A" of the Votator. Gear pump 22 and gate valve 24 are adjusted so that the material pressure in line 23 is 56 kg / cm2. After passing through gate valve 24, the material freezes in group "B" of the Votator before being extruded and cut into blocks of about 13 kg by wire 38.
CLAIMS
EMI18.2
---------------------------
1
1.- Process for the manufacture of edible fats characterized in that one rapidly refrigerates and simultaneously agitates a stream of liquid fat to form a solid phase and a liquid phase, the equilibrium is practically established between the phases, one refrigerates again and simultaneously a stream of fat is stirred, the pressurized fat is subjected to shear forces and allowed to set.