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LE MINISTRE DES AFFAIRES ECONOMIQUES ET DES CLASSES MOYENNES,
Vu la loi du 24 mai 1854 sur les brevets d'invention,modifiée par les lois des 27 mars 1857,5 juillet 1884,III octobre I9I9,3 août 1924,30 décembre 1925 et 23 juillet I932,ainsi que les arrêtés royaux du 30 juin 1933 et,N 85,du 17 novembre 1939, et spécialement son article 22 ;
Vu la décision du Ministre des Finances fixant à un mois le délai - , pour le paiement de la taxe complémentaire;
Vu la requête introduite le 4 janvier 1950 par Mr.E.PAQUAY,propriétaire du brevet d'invention n 450.845,pour: " Procédé d'extraction du jus en siroperie", délivré le 30 juin 1943 pour prendre cours le 29 mai 1943 ;
Considérant qu'il résulte de cette requête que Mr.E.PAQUAY se trouve dans les conditions exigées pour obtenir la restauration du brevet précité dont la septième annuité,aurait dû être payée au plus tard le,
29 novembre1949, ARRETE: -----------
Article I.- Est restauré le brevet d' invention N 450.845 pour : " Procédé d'extraction du jus en siroperie ", délivré le 30 juin 1943 pour prendre cours le 29 mai 1943.
Article 2.- La restauration ne sortira ses'effetsqu'après le paierner. des taxes restées en souffrance ainsi que (L'une raxe complémentaire éga-t le au montant de celles-ci.
Ce paiement doit être effectué dans un délai d'un mois à compter de la date du présent arrêté.
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Proodé d*'extracti'on du jus en "siroperie".
L'invention concerne un procédé nouveau pour l'extrac- tion des jus spécialement destinés à la fabrication des sirops à partir de fruits, de plantes ou de matières saccharifères, telles que la canne à sucre et en particulier les betteraves 'sucrières @ et demi-suorières.
A l'heure, actuelle, les siroperies utilisent toutes, pour l'extraction des jus, des presses qui compriment les produits entre des toiles. Le travail à la presse est très ancien, le rendement précaire,.lent et relativement coûteux. D'une manière générale, ce travail est encore manuel, est inconfortable- et ne s'effectue pas dans les conditions d'hygiène exigibles d'une fabrique de produits alimentaires.
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La présente invention concerne un procédé nouveau qui, non seulement substitue à une fabrication ancienne et manuelle, une fabrication moderne, mécanique et hygiénique, mais également introduit des avantages techniques et économiques importants.
Ce nouveau procédé est essentiellement caractérisé en ce que l'épuisement des betteraves s'effectue par l'action si- multanée ou progressive de l'échaudage et de l'ébouillantage, de la macération, de la diffusion, de l'essorage et du lavage.
L'échaudage et l'ébouillantage, avec ou sans pressior, sont obtenus par la chute des betteraves ou des lamelles ou cos- settes de betteraves dans du jus bouillant maintenu à l'ébulli- tion par vapeur, avec ou sans pression,ou de vapeur surchauffée.
La macération à chaud est obtenue par l'immersion des betteraves ou des lamelles ou des cossettes de betteraves, aux différents degrés d"épuisement, dans du jus ou de l'eau bouillante ou de retour de l'évaporation, afin¯d'en retirer-les,matières solubles.
La diffusion des betteraves, des lamelles ou des cossettes de' betteraves, de richesse décroissante, est provoquée par des jus ou des eaux de richesse également décroissante, sans mélange des jus de densité différente. L'action d'essorage des betteraves ou des lamelles ou cossettes de betteraves, dans le but essentiel d'enlever les matières solubles ou se solubilisant, est provoquée par une circulation méthodique, amplifiée et rapide, des jus ou des eaux bouillantes, immergeant successivement les betteraves ou les lamelles ou les cossettes de betteraves de chaque cuve ou diffuseur ou autoclave, en s'enrichissant progressivement.
Enfin, le lavage des betteraves, des lamelles ou des cossettes de betteraves les plus épuisées est réalisé en une fois ou en plusieurs fois, par de l'eau bouillante ou l'eau de retour de l'évaporation.
Ces différentes opérations permettent d'épuiser au maximum les produits traités, de manière à ne laisser subsister, si on le désire, que la matière cellulosique ou fibreuse.
Un tel ensemble de phases n'a jamais été utilisé en
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siroperie, et il permet de substituer au travail de presse actuel, une extraction pratiquement continue, propre et automatique.
Ce procédé est d''autant 'plus original qu"il s'écarte franchement des conceptions communément admises'en siroperie.
En effet, dans cette industrie, il est à peu près-universel de faire cuire les betteraves dans une cuve, sans admission de jus d'extraction ou de pression à part une très petite quantité servant uniquement de levain ou d'amorce à l'inversion; on n'é- chaude donc pas les betteraves d'une manière rapide avec du jus ou de l'eau bouillante. Au contraire, dans le nouveau procédé, objet de l'invention, les betteraves ou les lamelles ou les cossettes de betteraves ou d'autres produits traités, sont échaudés et ébouillantés en tombant directement dans du jus ou de l'eau bouillante maintenue à l'ébullition par injection de vapeur, avec ou sans pression ou à 1''intervention de vapeur surchauffée.
Le temps de macération en siroperie actuelle-ne prend cours réellement qu'après un 'certain temps plus ou moins long et n'est'total que lorsque les betteraves traitées sont recouvertes de jus. Au contraire, dans le nouveau procédé, les produits sont macérés pendant toute la durée de l'épuisement.
En ce qui concerne la diffusion proprement dite, elle apparaît, à première vue, comme illogique en siroperie, étant donné que des procédés analogues connus dans d*autres in- dustries ont toujours eu pour but de produire des jus très purs.
Or, en siropérie, il faut au contraire obtenir un jus très impur, o'est-à-dire riche en non-sucres, ,le e plus ,riche en matières pectiques, de qualités organoleptiques spéciales et d'autres , matières'solubles, de manière à ne laisser comme pulpes ou drèches que de la cellulose. Or, suivant, le nouveau procédé, objet de l'invention, le principe de la diffusion à 100 C et plus, avec ou sans pression, sera appliqué d'une manière ]Parfaite, et on constatera, comme cri'tére d'originalité, que plus on diffuse dans le jus des matières solubles et se solubilisant, plus la pureté du jus augmenté, vu l'augmentation du non-sucre
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polarisant à droite, de même que ses qualités organoleptiques et autres.
L'industrie' actuelle de la siroperie est basée sur l'erreur fondamentale, qui consiste à vouloir enrichir les jus baignant les betteraves dans une cuve déterminée, sans aucune circulation des jus, en sorte qu'en fait les jus doivent s'enrichir dans le milieu même où les betteraves doivent s'épuiser.
Au contraire, dans le procédé nouveau, objet de l'invention, les betteraves de richesse décroissante, rencontreront des jus ou des eaux de richesse également décroissante. Les eaux de lavage iront des betteraves complètement épuisées aux betteraves les plus riches, qui sont celles qui viennent d'être mises dans le circuit de l'épuisement et cela de cuve en cuve et sans aucun mélange.
À l'opposé de cette circulation de cuve en cuve, la siroperie actuelle maintient le jus pendant X heures sur la même cuve et pendant tout l'épuisement.
Suivant le procédé nouveau, cette circulation relativement intense des jus de cuve en cuve suivant un circuit méthodique, provoque un véritable effet d'essorage des matières solubles ou se solubilisant. Enfin, il faut encore remarquer que, dans l'industrie actuelle de la siroperie, une fois l'épuisement terminé, le jus d'extraction est sou. tiré, avec un rendement précaire; ce qui reste dans les pulpes est extrait par pression plus ou moins élevée insuffisante toutefois pour assurer l'extraction. maximum, d'où résulte une production de pulperiches en matières solubles pouvant encore convenir à la fabrication du sirop.
Au contraire, dans le nouveau procédé on pratique en plus de l'ébouillantage, de la macération, de la diffusion et dé l'essorage, un ou plusieurs lavages des pulpes les plus épuisées, de manière à obtenir, à volonté, des pulpes de qualitée identinues à celles fabriquées antérieurement, mais aussi de toute la gamme allant de cette richesse à l'épuisement total, de manière à ne
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laisser comme déche,ts de fabrication que de la cellulose.
Ce procédé est donc capable de réaliser l'extraction à l'infini de l'unité de matières à extraire, c'ext-à-dire que le pourcentage de matières à extraire et,restant,dans la pulpe sera égal à zéro. Les pulpes ainsi épuisées n'ont plus besoin d'être pressées ultérieurement.
Ce procédé nouveau, objet de l'invention, peut évi- demment être mis en oeuvre de manières très différentes, suivant le matériel dont on dispose.
A simple titre d'exemple et sans aucun caractère limi- tatif, un mode de mise en oeuvre ,du procédé, objet de l'invention, est décrit ci-après et se réfère aux dessins annexés, dans les- quels les schémas sub. figure 1 se rapportent à la mise en route du processus d'épuisement; les schémas sub. figure 2 illustrent le circuit normaledu procédé appliqué sut quatre cuves, tandis que les schémas sub. figure 3 illustrent le circuitde l'eau.
En examinant les quatre schémas de la figure 1, on remarque que la mise en route du circuit s"opère aisément comme suit:
Les cuves sont numérotées 1, 2, 3, 4, dans l'ordre de mise en circuit. La mise en route s'effectue en quatre phases distinctes et chaque phase débute par le chargement de l'une des cuves par des betteraves, des lamelles ou des cassettes' de be t te rav es .
Pour le départ, la cuve 1 est chargée de betteraves (flèche bl) ;.on y introduit une certaine quantité d'eau ou de . jus chaud (flèche el) et on y injecte de la vapeur (flèche v).
- .
Après une heure, par exemple, on estime que la macération du pre- mier chargement de betteraves dans son jus est suffisante. On @ charge alors la deuxième cuve 2 de betteraves (flèche b2); on avance les jus (flèches il) de la première cuve ,1 sur la deuxième cuve 2 et on admet dans la première cuve de l'eau à 100 0 (flèche
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e.1). Une heure plus tard encore, par exemple, on charge de betteraves la troisième cuve (flèche b3); on avance les jus de la deuxième ¯cuve 2 sur la troisième cuve 3 (flèche j2), les jus de la première cuve 1 sur la deuxième cuve 2 (flèche j1) et on admet dans la première cuve une nouvelle quantité d'eau à 100 C (flèche e"1).
Enfin, la mise en route est terminée par le chargement de betteraves de la quatrième cuve 4 (flèche b4); les jus de la cuve 3 sont avancés sur la cuve 4 (flèche j3); celui de la cuve 2, sur la cuve 3 (flèche j2) et celui de la cuve 1, sur la cuve 2 (flèche j1); et on admet une nouvelle quantité d'eau à 100 C dans la cuve 1 (flèche e'''1).
Une fois la mise en route ainsi terminée, le circuit normal peut être fermé et poursuivi à volonté.
A cet effet, après la quatrième heure à partir de la mise en route (figure 2), les jus de soutirage sont évacués de la cuve 4 (flèche s4) ; on avance les jus dela cuve3 vers la cuve 4 (flèche j3); de la cuve . vers la cuve 3 (flèche j2), de la cuve 1 vers la cuve 2 (flèche il). La cuve 1 étant alors vide de jus, on en évacue les pulpes complètement épuisées (flèche pl). Ensuite, on charge à, nouveau la cuve 1 de betteraves en même temps qu'on avance les jus de la cuve 4 vers la cuve 1 (flèche j4), de la cuve 3 vers la cuve 4 (flèche j3), de la cuve 2 vers la cuve 3 (flèche j2).
A ce moment, on introduit de l'eau à 100 C dans la cuve 2 (flèche e2) et le processus se poursuit comme schématisé à la figure 2, de telle sorte que les betteraves de richesse décroissante rencontrent toujours des jus ou des eaux de richesse également décroissante.
Comme on le constate, le*cycle étant fermé, le procédé peut être poursuivi d'une manière continue jusqu'à épuisement total de la quantité de produits à traiter. On remarquera que l'eau,au cours de sa circulation accuse un enrichissement progressif et que son action se prolonge sur toute la durée de l'épuisement.
La figure 3 schématise les phases successives de l'en-
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richissement progressif de l'eau. Lesdifférents schémas mon- trent le circuitsuivi par l''eau introduite dans la deuxiè.me cuve à partir de la deuxième phase du circuit normal. La floche e de chacun des schémas de cette figure 3, indique le chemin parcouru par l'eau avant son évacuation sous forme de jus de soutirage.
Dans la figure 3, les cuves hachurées représentent celles qui sont chargées de produits à traiter pendant la phase considérée*
Dès lors, si on travaille avec quatre cuves, on @ charge, par exemple, %ne cuve chaque. heure et l'on peut soutirer, en une, deux ou trois opérations, 100 litres de jus pour 100 kilos de betteraves ou même plus, si l'on dispose d appareils d'évaporation suffisants et. si le'on désire épuiser les pulpes à l'extrême.'Il est bien entendu', que lorsque l'on soutire en plusieurs phases, le nombre de circuits augmente et s'ampli- fie et le rendement du procédé augmente également.
L'extraction se fera au moyen d'eau bouillante avec possibilité de rentrer dans la circulation les eaux de condensa- tion de l'évaporation; puis ces eaux 'deviennent des jus qui s'enrichissent progressivement pour sortir finalement du circuit après avoir ébouillanté les betteraves fraiches introduites dans la fabrication.
.La quantité d'eau nécessaire est telle qu'il faut arriver à un soutirage de l'ordre de 100 litres pour 100 kilos de betteraves, de manière à pouvoir calculer le rendement au pro- de du jus rata des betteraves travaillées, du volume et/la densité/soutiré- .
Si les jus s'enrichissaient de trop - ce qui peut être constaté par l'examen de leur densité - de même que lors de la mise en marche ou par suite des arrêta hebdomadaires par exem- ple, on pourra faire un ou plusieurs soutirages supplémentaires, auxquels correspondront des circuits ou des lavages supplémentai- res.
La quantité de betteraves travaillées correspond au
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tonnage de betteraves introduites dans une cuve, multiplié par les heures de t ravail. On remarquera donc que, par cefait, il n'y a plus de déficience dans letonnage travaillé, suite aux arrêts dûs au travail des presses, étant donné que ce travail a été complètement abandonné.
Le procédé, objet de l'invention, est applicable à 4, 5,6, 7, 8 cuves ou plus; il est déjà possible d'tre appliqué avec quatre cuves avec lesquelles on arrive déjà aux mêmes résultats que ceux obtenus antérieurement avec le travail des presses.
Si on utilisait 6 cuves, on pourrait atteindre un épuisement pratiquement total de la pulpe, c'est-à-dire qu'on pourrait extraire pratiquement toutes les matières solubles et atteindre un rendement maximum dans la solubilisation des matières; avec 8 cuves on arriverait aux mêmes résultats avec, en plus, une inversion suffisante du saccharose en sucre inverti, sans ajoute d'acide ni de sel favorisant l'inversion.
Une usine possédant 8 cuves pourrait d'ailleurs travailler avec 8, 7 ou 6 cuves, suivant les résultats désirés, la qualité des betteraves et l'époque de la fabrication. Les cuves peuvent être ouvertes ou fermées, d'un genre diffus seurs de sucrerie, ou des autoclaves.
Il est également souhaitable de travailler, au moins pendant la,phase d'extraction à 100 ou à 105 C, avec une pression de vapeur de 0,250 kilo, ou bien encore à 111 C avec une pression de 0,500 kilos ou, enfin, à 120 C avec une pression de 1 kilo, suivant la vapeur, les eaux, le a tériel dont on dispose, les résultats désirés, ainsi que les matières à travailler.
La circulation des jus sera assurée par une ou plusieurs pompes ou, préférablement, par une pompe entre chaque cuve. Les jus seront préférablement soutirés par le bas et rentreront dans la Circulation par le haut et cela de la cuve de queue vers la cuve de tête, recevant les betteraves fraiches.
Les jus peuvent, à partir.d'une cuve quelconque,
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être déversés dans une cuve-en, charge sur toutes les autres cuves. A cet effet, 'on peut'disposer d'une cuve centrale, de laquelle les jus peuvent s'écouler dans n'importe quel alvéole d'une ¯cuve annulaire compartimentée et de là dans n'importe quell< cuve du circuit.
Entre chaque cuve peut aussi'se trouver une cuve complémentaire, faisant éventuellement office de jauge, recevant les jus soutirés qui, de là, s'écoulent dans d'autres cuves.
Ces différentes variantes de mise en oeuvre sont citées à seule fin de montrer que le procédé d'épuisement, objet de l'invention, est d'ordre absolument général et peut être adapté judicieusement à toute siroperie existante ou à toutes les exigences formulées soit eu égard aux résultats désirés, soit aux produits à traiter, soit au matériel utilisé.
Les .avantages qui résultent de l'application de ce procédé nouveau introduisant une technique nouvelle dans l'industrie, de la siroperie, peuvent se résumer comme sui t.
Il devient possible d'assurer l'achat des betteraves par contrat, exactement suivant le modèle de ceux dosage en sucrerie. Contrairement à ce qui se passe à l'heure actuelle, le procédé exclut presque totalement la main d'oeuvre. Le procédé assure un tonnage maximum de betteraves travaillées par unité de temps et le temps d'usinage est réduit d'environ un tiers. La qualité des jus et des sirops est optimum, tandis que les pertes en suure et en matières solubles et en pulpes sont réduites au minimum et les sirops sont sains, exempts de fermentation, sans destruction de sucre et sont assurés d'une stérilisation totale par la double action de l'échaudage et de l'ébouillantage.
Le procédé supprime radicalement le travail des presses et de tout système mécanique équivalent; il réalise par ce fait une importante économie, par le fait que l'on n'utilise. plus de toile coûteuse et se détériorant rapidement; d'autre part, la température des jus étant élevée, est favorable à l'inversion et à la filtration en charge ou sans pression ; on réalise
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encore une économie de vapeur à l'évaporation et dans la fabrication en général, les jus ne devant plus être réchauffés mais simplement maintenus à la température de 100 C. Enfin, on constate un rendement maximum du sirop, lequel atteint pratiquement le rendement théoriaue.
REVENDI CATIONS.
1.- Procédé d'extraction du jus dans la fabrication du sirop à partir de fruits, de plantes ou de mê tières saccharifères, telles que la canne à sucre et en particulier les betteraves sucrières et demi-sucrières, caractérisé en ce au'il consiste à épuiser les produits par l'action simultanée ou alternée de l'échaudage, de l'ébouillantae, de la macération, de la diffu- sion, de la circulation et du lavage.
2. - Procédé d'extraction du jus, conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'échaudage et l'ébouillantage, avec ou sans pression, s'effectuent en laissant tomber les betteraves ou les lamelles ou cossettes dans du jus bouillant et maintenu à l'ébullition par vapeur, avec ou sans pression ou par vapeur surchauffée; la macération à chaud s'effectue du fait que les produits aux différents degrés d'épuisement, sont baignés dans du jus ou de l'eau bouillante ou de l'eau de retour de l'évaporation pour en retirer les matières .solubles; la diffusion se produit du fait que les produits de richesse décroissante sont diffusés par des jus ou des eaux de richesse également dé,croissante et cela sans mélange des jus de densité différente ;
l'action d'essorage ayant pour but d'enlever les matières solubles ou se solubilisant, résulte d'une circulation méthodiaue et rapide, enfin, l'action de lavage s'effectue en une fois ou en. plusieurs fois par de l'eau bouillante ou de l'eau de retour de l'évaporation.
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