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Procédé et appareil de démucilagination et de lavage des baies de caféier et fruits analogues..
La présente.,invention se rapporte à un procédé de démucilagination et de lavage des baies de caféier dépulpées et d'autres fruits analogues.
Comme on le sait; le traitement que l'on doit faire subir aux cerises de café préalablement au séchage des graines comprend les opérations indiquées ci-après et peut être effectué, comme suit: a) le dépulpage, c'est-à-dire l'enlèvement de la pulpe, lequel.s'effectue dans un appareil appelé "dépulpeur".
A la sortie de cet appareil, les graines de café sont encore enrobées dans un corps glaireux, le mucilage.
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b) l'élimination de ce mucilage ou démucilagination se faisant par fermentation dans des bacs remplis d'eau, généralement en béton. Cette opération s'effectue en 24 heures environ. c) après ce séjour dans les bacs-à eau, les baies sont débarrassées de leur mucilage; on leur fait cependant en- core subir un passage dans un trommel qui effectue un der- nier lavage, après quoi les baies sont envoyées au séchage.
On connaît d'autre part un type d'appareils dans lequel les fruits récoltés sont décortiqués, débarrassés de leur mucilage et lavés d'une' manière purement mécanique en une seule opération ; appareil comprend un cylindre rotatif disposé à l'intérieur d'une enveloppe cylindrique fixe et à une faible distance de la paroi intérieure de celle-ci et le traitement des fruits est basé sur un travail de frotte- ment par suite de l'utilisation de nervures ou de saillies analogues disposées sur la paroi intérieure de l'enveloppe et sur la paroi extérieure du cylindre et de bagues de retenue disposées sur le cylindre intérieur et retrécissant temporairement la capacité annulaire.
On prévoit aussi dans ces appareils une arrivée d'eau dans l'espace compris entre le carter et le tambour mais cette eau exerce uniquement une action d'entrafnement de la matière provenant du nettoyage.
Il a été constaté que l'utilisation de ces appareils entrainait une consommation importante de force motrice et donnait lieu à une usure importante des organes constitutifs de l'appareil ainsi qu'à une complication importante de construc- tion.
La présente invention a pour but de remédier à ces défectuosités et de permettre le traitement des baies de café- ier en ne consommant qu'une force motrice relativement faible et en recourant à des dispositifs de grande simplicité.
A cet effet, la démucilagination et le lavage des
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baies dépulpées au préalable par des moyens appropriés s'effectuent par l' action d'unjet d'eau sous pression qui agit sur les graines dépupipées à l'instar de couteaux ra- cleurs pour enlever le mucilage qui enrobe celles-ci.
Dans la réalisation.pratique de l'invention, on utili- se un appareil comprenant un trommel perforé fixe µ. l'inté- rieur duquel s'étend un'arbre creux muni de rainures .par lesquelles de l'eau sous pression amenée dans la partie creuse'de l'arbre est déversée sous forme de nappes d'eau sous pression sur les,baies dépulpées contenues dans ,le trommel.
, Le trommel p erforé , est entouré -d'un carter égale- ment fixe et un espace est formé entre ces deux éléments, dans lequel s'introduit l'eau chargée des résidus enlevés aux baies avant d'être évacuée vers l'extérieur.
L'arbre creux est avantageusement muni de couteaux de. brassage placés dans ies intervalles entre les rainures.
Le dessin ci-joint.montre à titre d'exemple un appa- reil convenant en vue de. la réalisation du procédé.
Comme le montre le dessin ci-joint, l'appareil, objet de l'invention, comprend un trommel perforé tronconique fixe 1 dont lés perforations sont de préférence longitudinales,' leur longueur'étant là plus grande possible, compatible avec les possibilités de construction et leur largeur étant par exemple -de 3 mm.
A l'une des extrémités de ce trommel se trouve une trémie d'alimentation 2,destinée à recevoir le café dépulpé, donc encore mucilagineux. A l'autreextrémité, le trommel 1 est 'pourvu d'une tôle transversale de fermeture 3 munie à sa partie supérieure d'une vanne 4, de préférence réglable , de sortie du café.
Le trommel est habituellement constitué de deux demi- cylindres réunis dans un plan horizontal ce qui. permet un démontage,aisé.
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Dans l'axe du trommel 1 s'étend un arbre 5 creux sur toute sa longueur. Il est pourvu également sur toute sa longueur, de rainures longitudinales 6 disposées en quinconce; les dimensions de ces rainures peuvent être par exemple de 10 cm. de longueur et de 4 mm de largeur. L'arbre 5 est muni en outre, entre les rainures 6, de couteaux 7 à orientation va- riable, également placés en quinconce. Ces couteaux sont en général fixés à des tiges 8 dont l'extrémité filetée est mu- nie d'un écrou 9.
L'arbre creux-5 est mis en relation à l'une de ses ex - trémités avec' le refoulement d'une pompe centrifuge, par exemple par l'intermédiaire d'un tuyau 1 0; il est fermé à son autre extrémité. La vitesse de cet arbre peut être avantageusement de 120 à 150 tours à la minute,.
L'ensemble constitué par le trommel 1 et par l'arbre creux 5 est disposé dans un carter 11 muni à l'extrémité où se trouve la trémie 2, d'une goulotte de sortie 12 des eaux mu- cilagineuses; à l'autre extrémité, se trouve la goulotte de sortie 13 du café lavé.
L'arbre 5 est actionné, dans l'exemple représenté, par une commande appropriée comprenant un engrenage 14 calé sur cet arbre et en prise avec un pignon 15 fixé sur un arbre 16 entraîné par une poulie 17.
Le fonctionnement de cet appareil est le suivant:
Les baies de café qui ont été dépulpées, par exemple dans un dépulpeur à café à disques d'un type quelconque, sont amenées par la trémie de chargement 2 dans le trommel perforé 1 jusque remplissage complet de celui-ci; au début de l'opé- ration, la vanne de sortie 4 aura été fermée pour permettre au premier café introduit de subir le travail de l'appareil.
L'arbre creux 5, animé d'un mouvement de rotation, re- çoit l'eau de la pompe et la refoule par les, rainures 6, en
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nappas rotatives sous une pression de 10 à 12 mètres d'eau' ,Ces nappes sous' pression agissent sur le.café mucilagineux et le débarrassent par raclage de son mucilage. La nappe d'eau 'étant rotative, elle agit sur tous les grains de café. Les couteaux 7 placés dans les intervalles entre les rainures 6 font avancer la'matière et créent un brassage supplémentaire, ce qui a pour effet que les grains de café sont soumis sur tou- tes leurs faces à l'action des jets d'eau sous pression.
L'énergie cinétique'des nappes d'eau se brise sur le
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' café n.dêmucilaginant celui-ci, mais elle est encore suffi- sante pour que l'eau entraîne avec elle, à travers les per- forations du trommel 1, le mucilage qui se répand dans l'es- . pace compris entre,.le trommel 1 et le carter 11; l'eau 'chargée des résidus enlevés aux,grains' de café dépulpés est éliminée par la goulotte 12.
Le café démucilaginé et lavé s'échappe par l'ouverture
4 pratiquée dans la plaque 3 fermant le trommel à sa droite et est évacué par la goulotte 13 dans un couloir où il est' recueilli.
L'appareil décrit possède .de nombreux avantages dont - les principaux sont les suivants :
1 ) grande simplicité de construction.
Le trommel perforé et le carter sont à parois lis- ses et ne possédant aucune nervure. Ils constituent donc des
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pièces pouvant être fabriquées,sans,aucnne-di:ficulté, ni au-.' cune complication d'usinage.
2 ) faible usure des organes constitutifs.
Du' fait que'le traitement est basé, non pas sur un travail de frottement, mais bien uniquement sur l'action de l'énergie cinétique de l'eau, ce trommel et ce carter n'ont pas tendance à s'user rapidement et leur durée d'utilisation est donc augmentée.
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3 ) la force motrice utilisée est fortement réduite, étant donné que le seul organe subissant une rotation est l'arbre 5, le trommel 1 étant fixe et que l'on ne doit pas prévoir une perte d'énergie liée à la nécessité de surmonter un travail de frottement important.
Revendications.
1.- procédé de démucilagination et de lavage de bâties de café dépulpées dans lequel la démucilagination et le lavage se font dans un même appareil caractérisé en ce que ces opérations s'effectuent par l'action d'un jet d'eau sous pression, qui est l'agent actif et qui agit sur les graines dépulpées, à l'instar de couteaux racleurs pour enlever le mucilage qui enrobe celles-ci.
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Method and apparatus for demucilaginating and washing coffee berries and the like.
The present invention relates to a process for demucilaginating and washing pulped coffee berries and other similar fruits.
As we know; the treatment which must be subjected to the coffee cherries prior to the drying of the seeds comprises the operations indicated below and can be carried out as follows: a) depulping, that is to say the removal of the pulp, which is carried out in a device called a "pulper".
On leaving this device, the coffee beans are still coated in a mucus, the mucilage.
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b) the elimination of this mucilage or degumming taking place by fermentation in tanks filled with water, generally made of concrete. This is done in about 24 hours. c) after this stay in the water tanks, the berries are freed of their mucilage; however, they are still passed through a trommel which performs a final wash, after which the berries are sent to dry.
On the other hand, a type of apparatus is known in which the harvested fruits are shelled, freed of their mucilage and washed in a purely mechanical manner in a single operation; apparatus comprises a rotating cylinder disposed within a fixed cylindrical casing and at a small distance from the inner wall thereof, and the processing of the fruit is based on rubbing work as a result of the use of ribs or the like protrusions disposed on the inner wall of the casing and on the outer wall of the cylinder and retaining rings disposed on the inner cylinder and temporarily narrowing the annular capacity.
Provision is also made in these devices for a water inlet in the space between the casing and the drum, but this water only exerts a dragging action on the material coming from the cleaning.
It was found that the use of these devices resulted in a significant consumption of driving force and gave rise to significant wear of the constituent parts of the device as well as to a significant construction complication.
The object of the present invention is to remedy these defects and to allow the processing of coffee berries by consuming only a relatively low motive force and by resorting to devices of great simplicity.
For this purpose, the degumming and washing of
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berries pulped beforehand by appropriate means are carried out by the action of a pressurized water jet which acts on the depupipated seeds like scraper knives to remove the mucilage which coats them.
In the practical embodiment of the invention, an apparatus is used comprising a fixed perforated trommel µ. the interior of which extends a 'hollow shaft provided with grooves. through which pressurized water supplied to the hollow part of the shaft is discharged in the form of sheets of pressurized water on the berries depulpées contained in, the trommel.
, The perforated trommel is surrounded by an equally fixed casing and a space is formed between these two elements, into which the water charged with residues removed from the berries is introduced before being discharged to the outside. .
The hollow shaft is advantageously provided with knives. stirring placed in the intervals between the grooves.
The accompanying drawing shows, by way of example, an apparatus suitable for. carrying out the process.
As shown in the attached drawing, the apparatus, object of the invention, comprises a fixed frustoconical perforated trommel 1, the perforations of which are preferably longitudinal, 'their length' being there the greatest possible, compatible with the possibilities of construction. and their width being for example -3 mm.
At one of the ends of this trommel is a feed hopper 2, intended to receive the pulped coffee, therefore still mucilaginous. At the other end, the trommel 1 is' provided with a transverse closing sheet 3 provided at its upper part with a valve 4, preferably adjustable, for the coffee outlet.
The trommel usually consists of two half cylinders joined together in a horizontal plane which. allows easy disassembly.
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In the axis of the trommel 1 extends a hollow shaft 5 over its entire length. It is also provided over its entire length, with longitudinal grooves 6 arranged in staggered rows; the dimensions of these grooves may for example be 10 cm. long and 4 mm wide. The shaft 5 is further provided, between the grooves 6, with knives 7 with variable orientation, also placed in staggered rows. These knives are generally attached to rods 8, the threaded end of which is fitted with a nut 9.
The hollow shaft-5 is connected at one of its ends with 'the discharge of a centrifugal pump, for example via a pipe 1 0; it is closed at its other end. The speed of this shaft can advantageously be 120 to 150 revolutions per minute.
The assembly constituted by the trommel 1 and by the hollow shaft 5 is arranged in a casing 11 provided at the end where the hopper 2 is located, with an outlet chute 12 for the mucilaginous water; at the other end is the outlet 13 for the washed coffee.
The shaft 5 is actuated, in the example shown, by a suitable control comprising a gear 14 wedged on this shaft and engaged with a pinion 15 fixed on a shaft 16 driven by a pulley 17.
The operation of this device is as follows:
The coffee berries which have been pulped, for example in a disc coffee pulper of any type, are brought by the loading hopper 2 into the perforated trommel 1 until the latter is completely filled; at the start of the operation, the outlet valve 4 will have been closed to allow the first coffee introduced to undergo the work of the appliance.
The hollow shaft 5, driven by a rotational movement, receives the water from the pump and delivers it through the grooves 6, in
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rotating tablecloths under a pressure of 10 to 12 meters of water ', These tablecloths under pressure act on the mucilaginous coffee and rid it by scraping of its mucilage. The water table 'being rotating, it acts on all the coffee beans. The knives 7 placed in the intervals between the grooves 6 advance the material and create additional stirring, which has the effect that the coffee beans are subjected on all their faces to the action of the jets of water under. pressure.
The kinetic energy of the water tables breaks on the
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'coffee n.demucilaginant the latter, but it is still sufficient for the water to carry with it, through the perforations of the trommel 1, the mucilage which spreads in the es-. space between,. the trommel 1 and the housing 11; the water 'laden with residues removed from the pulped coffee beans' is eliminated through the chute 12.
De-mucilaginated and washed coffee escapes through the opening
4 made in the plate 3 closing the trommel to its right and is discharged through the chute 13 in a corridor where it is' collected.
The apparatus described has many advantages, the main ones of which are as follows:
1) great simplicity of construction.
The perforated trommel and the housing are smooth-walled and have no ribs. They therefore constitute
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parts that can be manufactured, without, no-difficulty, no-. ' cune machining complication.
2) low wear of the constituent parts.
Because the treatment is based, not on a work of friction, but only on the action of the kinetic energy of the water, this trommel and this casing do not tend to wear out quickly. and their duration of use is therefore increased.
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3) the driving force used is greatly reduced, given that the only member undergoing rotation is the shaft 5, the trommel 1 being fixed and that one should not foresee a loss of energy linked to the need to overcome significant friction work.
Claims.
1.- method of degumming and washing of pulped coffee structures in which the degumming and washing are carried out in the same apparatus characterized in that these operations are carried out by the action of a pressurized water jet, which is the active agent and which acts on the pulped seeds, like scraper knives to remove the mucilage which coats them.