<Desc/Clms Page number 1>
"UN PROCÉDÉ DE PRÉPARATION DE PÂTE Il La présente invention concerne un procédé de préparation de pâte de maïs et de malt.
H est connu de préparer une pâte de maïs et de malt à laquelle est ajoutée de la levure, après quoi le mélange est fermenté et de l'alcool est extrait par distillation.
Toutefois, les procédés connus de préparation d'une telle pâte sont limités, à la fois au niveau de l'importance du débit et au niveau de la quantité d'alcool récupérée.
L'objectif de la présente invention est donc de développer un procédé de préparation de pâte de maïs et de malt comprenant les étapes suivantes : - prélèvement de maïs dans une réserve ; - pesage continu du maïs prélevé dans la réserve ; - broyage du maïs prélevé afin de former de la semoule de maïs ; - addition de la semoule dans un récipient ; - addition d'une quantité proportionnelle d'eau dans le récipient selon un rapport de poids de 3 : 2 à 7 : 2 ; - brassage de l'eau et de la semoule afin de former une pâte épaisse de maïs ; - acheminement de la pâte épaisse de maïs vers un circuit de cuisson ; - injection de vapeur dans la pâte épaisse de maïs avant l'entrée dans le
<Desc/Clms Page number 2>
circuit de cuisson ;
- cuisson de la pâte épaisse dans le circuit pendant une durée de 4 à 7 minutes à une température de 1400C à 160 C ; - acheminement de la pâte cuite vers un réservoir de détente ; - création d'un vide dans le réservoir de détente ; - addition d'une pâte épaisse de malt au maïs cuit dans le réservoir de détente afin de former une pâte épaisse, cette pâte étant refroidie dans le réservoir de détente pour atteindre une température de 60 C à 70 C ; - acheminement de la pâte épaisse vers un réservoir de conversion ; - maintien de la pâte dans le réservoir de conversion pendant 15 à 25 minutes ; - acheminement de la pâte vers un refroidisseur ; - contrôle de la densité de pâte provenant du réservoir de conversion ;
et - refroidissement de la pâte dans le refroidisseur pour atteindre une température de 25 C à 30 C.
Selon une forme de réalisation de l'invention, le rapport de poids entre l'eau et le maïs dans le récipient contenant la pâte épaisse de maïs est de 2 : 1 à 3 : 1, de préférence de 2.0 : 1 à 2.4 : 1.
Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, la pâte épaisse provenant du
<Desc/Clms Page number 3>
réservoir de conversion a une gravité spécifique d'au moins 1,080 et de préférence d'environ 1,084.
Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, la pâte est refroidie dans le refroidisseur par de l'eau qui est chauffée grâce à un transfert de chaleur dans le refroidisseur et l'eau chauffée à partir du refroidisseur est acheminée vers le récipient à maïs pour former la pâte épaisse de maïs, le flux d'eau dirigé vers le récipient à maïs étant contrôlé par un dispositif de contrôle afin de maintenir le rapport de poids désiré entre l'eau et la maïs.
Selon une forme de réalisation de l'invention, la pâte épaisse est cuite dans le circuit de cuisson à une température d'environ 150'C.
De préférence, la pâte épaisse de maïs est cuite dans le circuit de cuisson pendant une durée d'environ 5 minutes.
Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, la pâte est maintenue dans le réservoir de conversion pendant une durée d'environ 20 minutes.
EMI3.1
De préférence, la pâte est refroidie dans le réservoir de détente à une température d'environ 650 C.
Selon une forme de réalisation particulièrement préférée de l'invention, une quantité proportionnelle d'eau est ajoutée dans le récipient à maïs par contrôle du flux d'eau et modulation de celui-ci afin d'obtenir le taux désiré par rapport au poids de maïs contrôlé par pesage continu.
Selon une forme de réalisation de l'invention, le procédé comprend l'étape de contrôle du flux de la pâte épaisse de maïs vers le circuit de cuisson en fonction du niveau de cette pâte dans le récipient à maïs.
<Desc/Clms Page number 4>
Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, le procédé comprend l'étape de contrôle de la pression de la vapeur injectée dans la pâte épaisse de maïs comprise entre 800 et 900 KnJm2 afin d'obtenir la température de cuisson désirée.
Selon une forme de réalisation de l'invention, le flux de pâte épaisse dirigé vers le réservoir de conversion est contrôlé pour maintenir un niveau désiré de pâte dans le réservoir de détente.
De préférence, le flux de pâte à partir des refroidisseurs est contrôlé en réponse au niveau de pâte dans le réservoir de conversion.
Selon une forme de réalisation particulièrement préférée de l'invention, la pâte épaisse de malt est introduite dans le réservoir de détente à un point adjacent au point d'entrée de la pâte de maïs cuite dans le réservoir de détente.
La présente invention fournit également un procédé de production d'alcool par addition de levure à la pâte produite conformément à l'invention, par fermentation du mélange obtenu, par distillation du produit fermenté et par récupération de l'alcool provenant de la distillation.
On comprend plus clairement la présente invention grâce à la description qui est donnée ci-après à titre d'exemple et faisant uniquement référence à la figure annexée qui représente un organigramme d'un procédé de préparation d'une pâte conformément à l'invention.
Si l'on se réfère au dessin, dans le procédé de préparation d'une pâte de maïs et de malt conforme à l'invention, le maïs est prélevé à partir d'un silo intermédiaire 1 et est acheminé vers une bande de pesage continue 2 qui pèse en continu le maïs prélevé à partir du réservoir 1. Le maïs est ensuite broyé dans un broyeur 3 disposé en ligne afin de produire de la semoule de maïs qui est acheminée vers un récipient
<Desc/Clms Page number 5>
4. De l'eau chaude est ajoutée dans le récipient 4 le long de la ligne d'entrée 5. La ligne 5 comprend une valve de contrôle 6 et un hydromètre 7 afin d'ajouter une quantité d'eau proportionnelle dans le récipient et d'obtenir le rapport de poids désiré entre l'eau et le maïs selon un taux compris entre 3 : 2 et 7 : 2, de préférence entre 2 : 1 et 3 : 1 et mieux encore entre 2.0 : 1 et 2.4 : 1.
Le récipient 4 est équipé d'un système de brassage destiné à brasser l'eau et la semoule de maïs afin de former une pâte épaisse de maïs.
La pâte épaisse de maïs est acheminée par une pompe 10 au travers d'une valve de contrôle 11 et d'un hydromètre 12 vers un circuit de cuisson continu 15. De la vapeur est injectée dans la pâte épaisse à partir d'une ligne 16 équipée d'une valve de contrôle 17. La vapeur est injectée sous une pression comprise entre 800 et 900 Kn/m2, de préférence environ 850 Kn/m2 pour obtenir une température de cuisson désirée pour la pâte épaisse de maïs, cette température étant comprise entre 140 C
EMI5.1
et 1600 C, de préférence environ 150 C pendant une durée de 4 à 7, de préférence environ 5 minutes dans le circuit de cuisson 15. La vapeur est injectée directement dans la pâte avant l'acheminement vers le circuit de cuisson 15.
Le flux à travers le circuit de cuisson 15 est contrôlé par la valve de contrôle 11 et l'hydromètre 12 en fonction du niveau de pâte dans le réservoir à pâte 4.
La poudre de malt est préparée par acheminement du malt à partir d'un silo intermédiaire 20 vers une trémie d'alimentation 21 à partir de laquelle le malt est guidé vers un dispositif de pesage 22 en ligne qui règle en permanence le poids du malt acheminé. Le malt est ensuite moulu dans un broyeur à marteaux 23 afin de former une poudre de malt qui est acheminée vers un réservoir de pâte de malt 25.
La pâte de malt est formée dans le réservoir 25 par addition proportionnelle d'eau froide à la poudre de malt le long d'une ligne d'entrée d'eau 26. La pâte de malt est acheminée par une pompe 27 vers une extrémité inférieure d'un réservoir de détente 30. La pâte de malt est ajoutée dans le réservoir de détente 30, juste au point d'arrivée du circuit de cuisson au réservoir de détente. Cela permet d'éliminer
<Desc/Clms Page number 6>
rapidement l'amidon et de former une pâte épaisse.
La pâte cuite est acheminée du circuit de cuisson 15 vers le réservoir de détente 30 dans lequel le vide est créé tout d'abord par un éjecteur 31 connecté à un condenseur 32 et par un condenseur éjecteur 33.
Dans le réservoir de détente, la pâte est refroidie à une température comprise entre 60 et 70 C, de préférence environ 650 C.
Une pompe 35 achemine la pâte épaisse à travers une valve de contrôle depuis un réservoir de détente 30 vers un réservoir de conversion 40. La valve de contrôle 36 est modulée en fonction du niveau dans le réservoir de détente 30.
La pâte épaisse est maintenue dans le réservoir de conversion 40 pendant une durée de 15 à 25 minutes, de préférence environ 20 minutes. Dans le réservoir de conversion 40, l'action enzymatique du malt permet l'élimination continue et la saccharification partielle de l'amidon.
La pâte provenant du réservoir de conversion et de retenue 40 est acheminée par une pompe 41 vers un refroidisseur, dans ce cas sous la forme d'un banc de six échangeurs thermiques de refroidissement 45 disposés en série.
La densité de la pâte provenant du réservoir de conversion 40 est réglée par un mètre de densité 46 et si la densité n'est pas comprise dans le champ désiré, les paramètres du processus, et en particulier le rapport entre le maïs et l'eau dans le réservoir de pâte de grain, sont ajustés.
La pâte est refroidie dans le banc de refroidissement 45 à une température comprise entre 25 et 30 C, généralement environ 27 C. L'eau du processus de refroidissement est utilisée dans le banc de refroidissement 45 pour refroidir la pâte et l'eau du
<Desc/Clms Page number 7>
processus d'échauffement produite est acheminée sur demande le long de la ligne 50 vers le réservoir de pâte de grains 4. Selon une forme alternative ou additionnelle, le condensat provenant du condenseur 32 peut être utilisé pour disperser l'eau dans le réservoir de pâte épaisse 4.
Une valve de contrôle 55 disposée à la sortie de la ligne de pâte épaisse est modulée en fonction du niveau dans le réservoir de conversion 40 afin d'optimaliser le flux de pâte sous des conditions de densité et de température désirées pour la suite du traitement.
Nous avons découvert que dans les conditions de fonctionnement et d'aménagement décrites, le débit maximum pour la préparation de la pâte cuite est atteint. Par identification et contrôle des paramètres clés du processus à l'intérieur des champs définis, la production maximum d'alcool est atteinte. La densité de la pâte réglée par le mètre de densité 45 atteint de manière typique une gravité spécifique de 1,084 à 1,085 lorsqu'on utilise le processus de l'invention. Cela permet une production optimale d'alcool lorsque la pâte est traitée en outre par l'addition de levure, par la fermentation du mélange ainsi obtenu et par la récupération de l'alcool provenant du produit fermenté par distillation.
Exemple Une pâte épaisse est préparée suivant les conditions du processus suivantes : taux d'alimentation en mais
EMI7.1
dans le réservoir de pâte de grains 5, 500 Kg/hr taux d'alimentation en eau dans le réservoir de pâte de grains 12,000 1/hr
<Desc/Clms Page number 8>
EMI8.1
taux d'injection de vapeur dans le maïs 3, 500 Kg/hr sous une pression contenu dans le circuit de cuisson de 850 Kn/m2 temps de séjour dans le four 5 minutes (150 C) pression du réservoir de détente 23Kn/m2 à 650 C alimentation de malt dans le réservoir de pâte épaisse 250-600 Kg/hr alimentation d'eau dans le réservoir de pâte épaisse 1600 1/hr gravité spécifique de la pâte épaisse 1,084 flux d'avancement global de la pâte épaisse 19,
000 l/hr Plusieurs variantes de la forme spécifique de l'invention décrite sont possibles et conformément à cela, l'invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites ci-dessus qui peuvent varier dans leurs détails.