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"Procédé de .,fabrication de sirops".
L'invention a pour, objet un nouveau procédé de fabri- cation 'de sirops à partir de fruits, de plantes et, plus géné- ralement, de plantes saccharifères, telles que la canne à sucre et surtout la betterave sucrière ou demi-sucrière.
Ce procédé nouveau est essentiellement caractérisé par le fait que l'on ajoute dans la phase d'extraction du jus ou de 1''extraction du maximum des matières solubles ou à solubiliser de la betterave, par exemple, un acide et en particulier de l'anhydride sulfureux (S02) ou des corps ou des composés chi- miques capables de le dégager. Cette ajoute d'acide, généralement du 802, peut se faire-à différents endroits de la fabrication, soit aux eaux naturelles, soit aux eaux de retour de l'évaporation, soit encore dans la partie de jus d' extraction ou de pression
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qui sert de point de départ à la macération des betteraves et, de preférence, avant ou immédiatement après la mise en contact de ces eaux ou de ces jus avec les matières saccharifères à trai ter.
L'anhydride sulfureux n'a jamais été applioué en siroperie de betteraves. A fortiori, on n'a jamais introduit de 802 dans Ici phase principale de fabrication dite d'extraction ou de macération comme agent d'acidification et d'inversion - ou l'inverse - de blanchiment, de désodorisation, d'extraction, de déviscosisation, d'épuration, de réduction, d'antiseptisation et d'activation des adjuvants de filtration et des charbons actifs éventuellement employés:
Ce procédé est d'autant plus original qu'il s'écarte franchement des conceptions généralement admises en siroperie dE betteraves.
En effet, le milieu d'extraction du jus de betteraves est un milieu acide et il apparaît surprenant, à première vue, de vouloir renforcer ce milieu acide ou de le stabiliser à un pH uniforme et bien déterminé, favorisant entre autres une inversion suffisante et stable et cela sans ajoute d'acides minéraux dans d'autres phases de la fabrication, afin d'atteindre un pourcentage bien déterminé d'inverti dans le sirop fabriqué.
D'autre part, l'utilisation des acides minéraux n'étant pas légale pour l'acidification des sirops, en vue de l'inversion du saccharose, il fallait trouver un acide ayant l'avantage d'être gazeux et tel, qu'étant introduit judicieusement, il ne soit pas retrouvé dans le sirop fini. Dans certains cas, lors du travail de betteraves avariées ou gelées et/ou dégelées, il était aussi intéressant de ralentir l'inversion du saccharose dans, des proportions bien déterminées, afin d'obtenir une inversion pas trop poussée du saccharose, de manière à ne pas provoquer de la cristallisation de l'inverti dans le sirop fini.
Or, des produits à base de S02 et dégageant celui-ci, peuvent également jouer ce rôle de ralentisseur de l'inversion et, cela,
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dans des proportions bien définies.
On sait, d'autre part, qu'il est intéressant, pour obtenir le maximum d'extraction et en particulier le maximum de matières pectiques, d'opérer l'extraction à haute température, à l'aide de vapeur sous faible pression, ou bien encore à l'aide de 'vapeur..surchauffée ou sous une pression d'eau ou de vapeur d'eau et cela pendant un temps aussi prolongé que possible et au moins pendant hùit heures, mais avec, comme conséquence, une coloration et une amertume des jus et des sirops proportionnelle à la température, à la pression et à la durée d'extraction. On se trouve donc en présence d'un cercle vicieux qui oppose à un meilleur rendement une moindre qualité et, inversement, à une meilleure qualité un moindre rendement.
Ce cercle vicieux se trouve cassé grâce à l'application judicieuse de l'anhydride sul- fureux qui assurera une extraction maximum du fait qu'on est en mesure de la prolonger autant que de besoin, à une température suffisamment élevée, sans colorer ni sans augmenter l'amertume des jus et des sirops. Au contràire, on constate qu'à l'aide du procédé nouvea.u, les sirops' sont moins colorés etl'amertume a @ complètement disparu(* Cette coloration des jus et des sirops sera d .'autan moindre que l'action du so2 sera longue, car, -dans ces conditions, cette action est lente et plus efficace.
Comme autre concéquence de l'application du procédé, objet de l'invention, on constat/dans les jus et les sirops, la 'disparition du goût de betteraves, véritable phénomène de
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d$dodori-sation totale.
L'acide introduit dans la fabrication des sirops, et, préférablement, l'anhydride sulfureux, facilitera la solubi- lisatiôn de la pectine et contribuera à en augmenter la teneur dans les sirops. D'autre part encore, l'anhydride sulfureux étant un excellent dissolvant des sels et des matières minérales pas- sant dans les jus , est donc capable d'augmenter leur importance dans les sirops obtenus.
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L'anhydride sulfureux diminuera également la viscosité des produits et surtout des sirops qui, même soumis à des basses températures ambiantes, resteront facilement tartinables.
Il est également curieux de constater que l'anhydride sulfureux agit comme épurant. Or, si, à première vue, il n'appa- raît pas utile d'épurer des jus dans lesquels on désire maintenir un maximum de non-sucre, il convient de remarquer que ces jus présentent un trouble spécial qu'aucune filtration, même à 100 C, et avec adjuvants de filtration et emploi de charbons actifs, n'arrive à enlever, de manière à obtenir des sirops clairs et brillants et peu colorés. Seule la sulfitation fait disparaître ce trouble, car la macération se produit alors à un pH tel que l'on atteint à. la floculation du système colloïdal en milieu acide. Ce floculat assure une nette cassure colloïdale, le jus se clarifiant et devenant complètement limpides par filtration, laquelle peut alors être effectuée avec grande facilité.
Ce floculat subsiste, même si on ajoutait des acides minéraux en cours de la floculation, étant donné qu'il est particulièrement stable.
Les susdites matières colloïdales dans les procédés connus recoloraient fortement les jus à l'évaporation, réalisant ainsi une sorte de kératinisation. Toutefois, dans le procédé nouveau, ces matières colloïdales, une fois enlevées par filtration, laissent subsister des jus peu colorés ,en pas'sant à la concentration à haute température. C'est donc un phénomène d'épuration qui se produit et qui réalise un résultat important, ne diminuant que très légèrement'le rendement du sirop.
Le milieu ou se produit l'extraction se fait en milieu réducteur et antiseptique.
On sait au'aucun jus de siroperie, pas plus que ceux de sucrerie d'ailleurs, ne sont filtrables, ni centrifugables. L'artifice consistant à laisser vieillir les jus avant de les filtrer, est anti-économique à tout point de vue et doit être rejeté.
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Il est donc ainsi établi que, par suite de la sulfi- tation, les jus étant en partie épurés, déviscosés et rendus plus clairs par formation d'un floculat colloïdal, sont rendus filtrables. Il en'résulte que la filtration est donc devenue pdssible en @iroperie, suivant une 'cadence industrielle. Cette filtration est 'nettement améliorée si on ajoute aux jus sulfités des adjuvants de filtration et/ou des charbons actifs, le so2 activant l'action de ces corps.
Suivant l'invention, on pourra évidemment introduire un acide 'et préférablement de l'anhydride sulfureux à des en- droits et en des quantités variables.
D'une manière générale, la quantité d'anhydride si.11- fureux introduite sera comprise entre 0,000001 et 1% en poids des betteraves travaillées; de préférence, cette quantité sera comprise entre 0,035 et 0,065 %.
Il est entendu également que l'anhydride sulfureux peut être remplacé par tout corps ou tout réactif chimique suscep- tible d'en dégager dans la ou les réactions auxquelles il partici- pe. L'anhydride sulfureux peut en outre être introduit dans le , procédé sous toutes ses formes, liquide, gazeuse, en solution et, d'autre part, cet anhydride sulfureux peut être remplacé par tout corps réactif susceptible d'en dégager, tel que le bisulfite de soude par exemple.
' On peut également envisager de sulfiter en une seule fois à la dose maximum, 'ou bien encore en plusieurs opérations.
Ou.bien, on peut sulfiter d'une façon continue pendant toute la phase d'extraction ou sulfiter à Itextraction, suivant une cer- taine quantité et ré'server la quantité restante pour opérer des sulfitati-ons supplémentaires dans le cours de la,fabrication.
D'une manière générale cependant, il est avantageux de sulfiter en tête de l'extraction, la sulfitation marquant de ' ce'fait de son empreinte tout le cours de la fabrication. Ceci estprobablement dû au fait que le so2, dont l'action est lente, @ dispose dans le procédé conforme à l'invention, de toute la durée
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de l'extraction pour faire sentir ses effets.
Un exemple de miseen oeuvre du procédé, objet de l'invention, est décrit plus en détail ci-après, sans aucun caractère limitatif, ni restrictif. Dans cet exemple de miseen oeuvre, on utilise pour la sulfitation, du bisulfite de soude à 63-65 %.de so2, à raison de 3,200 kilos de bisulfite pour 4000 kilos de'betteraves, ce qui équivaut donc à 0,0504 kilo; de S02 par 100 kilos de betteraves. Les 3,200 kilos de bisulfite de soude sont mis à dissoudre dans environ 10 litres d'eau ou de jus chaud pris au macérateur. Avant le chargement de la cuve ouverte, on verse ces 10 litres de solution bisulfitée dans environ 200 litres d'eau chaude et/ou de jus chaud placés au' fond de la cuve.
Celle-ci est ensuite chargée de betteraves entières ou de lamelles ou de cossettes et on procède aussitôt que possible au chauffage.
La macération est poursuivie pendant tout le temps nécessaire.
Il est évident que l'invention n'est pas limitée cet exemple de réalisation etque des modifications pratiquement infinies peuvent y être apportées, sans sortir du cadre de la présente invention.
Cn peut imaginer en effet différentes variantes du procédé de base. A titre d'exemple, ces variantes peuvent consis- ter à sulfiter les betteraves entières ou des lamelles ou des cossettes de betteraves, au coupe-racines, par injection de S02 @azeu@ ou par saupoudrage ou par aspersion d'une dilution d'un corps ou réactif de@ageant du so2. Cette sulfitation peut se faire entièrement dans les limites précédemment énoncées, ou bien par moitié avec le procédé général susdécrit.
Une autre variante consiste à sulfiter la vapeur servant à l'extraction des jus, ou bien à sulfiter les eaux de retour de l'évaporation ou les eaux naturelles ou une partie des jus d'extraction ou de pression servant à l'extraction et cela en une fois, lors du remplissage des cuves ouvertes ou fer- mées, ou de tous autres appareils équivalents, tels que diffuseurs
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ou autoclaves. Cette sulfitation peut se faire par intermittence, par exemple* toutes les demi-heures ou en continu, pendant toute la durée de l'extraction.
Dans les cas où on. ne f il tre pas, on peut sulf i ter les jus de mélange d'extraction et de pression, soit en totalité, soit par moitié, si on applique le procédé général.
On peut encore provoquer la sulfitation des jus filtrés ou des jus de mélange, juste avant l'évaporation, soit dans ladosetotale prévue dans leprocédé debase, soitpar moitié ou dans toute autre proportion, si on utilise ce procédé.
Au cas où l'extraction des jus s'effectue par diffu- sion selon le procédé nouveau décrit dans un autre brevet déposé au nom des mêmes inventeurs, on peut provoquer la sulfitation @ des cossettes à la totalité de ladose ou par moitié etle restant lors de l'extraction. Ou bien encore, on peut sulfiter les cosset- tes par tiers, le second tiers étant sulfite à l'extraction et le restant soit avant filtration, soit avant évaporation.
On peut encore envisager des modifications au pro- cessus suivant que l'on'réalise la sulfitation unique de l'eau de lavage des cossettes les plus épuiséès, soit que l'on réalise la sulfitation dans chaque cuve d'une manière intermittente ou continue à la dose comprise entre les limites du procédé de base.
Comme -on le remarque donc, on peut envisager des mises en oeuvre extrêmement variées, tout en se maintenant dans le cadre de l'invention visant à la sulfitation rationnelle, en sorte qu'elle soit en mesure d'influencer les jus d'extraction.
Afin de faire ressortir davantage l'originalité et l'intérêt du procédé nouveau, objet de l'invention, on peut résumer comme suit les principaux avantages de la sulfi'tation en tête de l'extraction:
1) on obtient des sirops partiellement ou totalement décolores, clairs, brillants, sans amertume, sans goût de bette- raves, plus sucrés, plus riches en matières solubles, de viscosité désirée, ne cristallisant pa's, même 'aux basses températures et
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d'une valeur marchande plus élevée;
2) on réalise une décoloration partielle ou totale des jus et des sirops;
3) on obtient la désodorisation et la suppression du goût de betteraves dans les jus et les sirops;
4) les pulpes étant moins visqueuses, on peut exercer des pressionsplus efficaces pour l'extraction du jus de pression;
5) grâce à l'élimination 'des colloïdes visqueux se trouvant dans les jus d'extraction et de pression, ceux-ci peuvent être centrifugés;
6) les pulpes sont blanches et les déchets de fabri- cation sont plus appétants, plus commestibles et se gardant bien en silos;
7) le rendement en sirop, est plus élevé;
8) l'acidification du milieu favorise l'inversion optimum, bien déterminée etsuffisante du jus etdu sirop, sans ajoute d'acides minéraux dans d'autres phases de la fabrication;
9) on réalise l'acidification et le ralentissement de l'inversion par des réactifs spéciaux à base de so2, de manière à. invertir suivant des limites bien déterminées-dans le cas de betteraves avariées ou gelées;
10) on obtient des jus filtrant bien avec disparition complète du trouble et cela sans adjuvants de filtration et sans charbons actifs, dont l'action est cependant renforcée ou activée, si on les emploie;
11) les jus et les sirops sont plus purs;
12) on réalise un gain sur le pourcentage de saccharose et des matières polarisantes à droite,;
13) on constate la disparition de l'amertume des jus;
14) enfin, le travail s'effectue en milieu réducteur et antiseptique.
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"Process of., Manufacture of syrups".
The invention relates to a new process for the manufacture of syrups from fruits, plants and, more generally, saccharine plants, such as sugar cane and above all sugar beet or semi-sugar. .
This new process is essentially characterized by the fact that one adds in the phase of extraction of the juice or of the extraction of the maximum of the soluble matters or to be solubilized of the beet, for example, an acid and in particular of the sulfur dioxide (SO2) or bodies or chemical compounds capable of giving off it. This addition of acid, generally 802, can be done at different points of manufacture, either in natural waters, or in return water from evaporation, or even in the extraction or pressure juice part.
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which is used as a starting point for the maceration of the beets and, preferably, before or immediately after the contacting of these waters or these juices with the sacchaiferous substances to be treated.
Sulfur dioxide has never been applied in beet syrupery. A fortiori, 802 has never been introduced into the main phase of manufacture known as extraction or maceration as an acidifying and inversion agent - or the reverse - for bleaching, deodorization, extraction, de-viscosization, purification, reduction, antiseptization and activation of filter aids and activated carbon which may be used:
This process is all the more original in that it clearly departs from the conceptions generally accepted in beet syrupery.
Indeed, the medium for extracting beet juice is an acidic medium and it appears surprising, at first glance, to want to strengthen this acidic medium or to stabilize it at a uniform and well-determined pH, favoring, among other things, sufficient inversion and stable and that without adding mineral acids in other phases of the production, in order to reach a well determined percentage of invert in the manufactured syrup.
On the other hand, the use of mineral acids not being legal for the acidification of syrups, with a view to the reversal of sucrose, it was necessary to find an acid having the advantage of being gaseous and such that being introduced judiciously, it is not found in the finished syrup. In certain cases, when working with spoiled or frozen and / or thawed beets, it was also advantageous to slow the inversion of the sucrose in well-determined proportions, in order to obtain a not too extensive inversion of the sucrose, so as to do not cause crystallization of the invert in the finished syrup.
However, products based on S02 and giving off this one, can also play this role of retarder of the reversal and, that,
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in well-defined proportions.
We know, on the other hand, that it is advantageous, to obtain the maximum extraction and in particular the maximum of pectic matter, to operate the extraction at high temperature, using low pressure steam, or even with the aid of superheated steam or under a pressure of water or steam and this for as long a time as possible and at least for eight hours, but with, as a consequence, a coloration and a bitterness of the juices and syrups proportional to the temperature, the pressure and the duration of extraction. We are therefore in the presence of a vicious circle which opposes a better yield to a lower quality and, conversely, to a better quality a lower yield.
This vicious circle is broken thanks to the judicious application of sulfur dioxide which will ensure maximum extraction because it can be prolonged as much as necessary, at a sufficiently high temperature, without coloring or without increase the bitterness of juices and syrups. On the contrary, it can be seen that using the new process, the syrups are less colored and the bitterness has completely disappeared (* This coloring of the juices and syrups will therefore be less than the action of the so2 will be long, because, under these conditions, this action is slow and more efficient.
As another consequence of the application of the process, object of the invention, there is / in juices and syrups, the 'disappearance of beet taste, a real phenomenon of
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total d $ odorization.
The acid introduced in the manufacture of the syrups, and preferably the sulfur dioxide, will facilitate the solubilization of the pectin and will help to increase the content thereof in the syrups. On the other hand again, sulfur dioxide, being an excellent dissolver of salts and minerals passing through the juices, is therefore capable of increasing their importance in the syrups obtained.
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Sulfur dioxide will also reduce the viscosity of products and especially syrups which, even subjected to low ambient temperatures, will remain easily spreadable.
It is also curious to note that sulfur dioxide acts as a purifier. Now, if, at first glance, it does not appear useful to purify juices in which it is desired to maintain a maximum of non-sugar, it should be noted that these juices have a special cloudiness that no filtration, even at 100 C, and with filtration aids and the use of activated charcoals, does not manage to remove, so as to obtain clear and shiny syrups with little color. Only sulfitation removes this cloudiness, because maceration then occurs at a pH such as is reached. flocculation of the colloidal system in an acidic medium. This flocculate ensures a clear colloidal breakage, the juice clarifying and becoming completely clear by filtration, which can then be carried out with great ease.
This flocculate remains, even if mineral acids were added during the flocculation, since it is particularly stable.
The aforementioned colloidal materials in the known processes strongly recolor the juices on evaporation, thus carrying out a kind of keratinization. However, in the new process, these colloidal materials, once removed by filtration, leave weakly colored juices, going to the concentration at high temperature. It is therefore a purification phenomenon which occurs and which achieves an important result, reducing only very slightly the yield of the syrup.
The medium where the extraction takes place is carried out in a reducing and antiseptic medium.
We know that no syrup juice, no more than those from sweets for that matter, are not filterable or centrifugable. The trick of aging juices before filtering them is uneconomic in every way and should be rejected.
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It is thus established that, as a result of the sulphidation, the juices being partly purified, deviscosed and made clearer by the formation of a colloidal flocculate, are made filterable. As a result, filtration has therefore become feasible in @iroperie, following an industrial rate. This filtration is' markedly improved if one adds to the sulphate juices filter aids and / or activated charcoals, the so2 activating the action of these bodies.
According to the invention, it will of course be possible to introduce an acid and preferably sulfur dioxide at various places and in varying amounts.
In general, the amount of si.11- furous anhydride introduced will be between 0.000001 and 1% by weight of the beets processed; preferably, this amount will be between 0.035 and 0.065%.
It is also understood that sulfur dioxide can be replaced by any substance or any chemical reagent capable of emitting it in the reaction or reactions in which it participates. Sulfur dioxide can also be introduced into the process in all its forms, liquid, gaseous, in solution and, on the other hand, this sulfur dioxide can be replaced by any reactive substance capable of giving off it, such as sodium bisulfite for example.
'It is also possible to envisage sulphiting at the maximum dose all at once, or even in several operations.
Or, one can sulfite continuously throughout the extraction phase or sulfite during extraction, in a certain amount and reserve the remaining amount to operate additional sulfitati-ons in the course of the, manufacturing.
In general, however, it is advantageous to sulphite at the top of the extraction, since the sulphitation is imprinted throughout the manufacturing process. This is probably due to the fact that the so2, whose action is slow, @ has in the process according to the invention, the entire duration
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of the extraction to make its effects felt.
An example of implementation of the method, object of the invention, is described in more detail below, without any limiting or restrictive nature. In this example of implementation, is used for the sulphitation, sodium bisulphite at 63-65% .de SO2, at a rate of 3.200 kilos of bisulphite per 4000 kilos of beets, which is therefore equivalent to 0.0504 kg; of S02 per 100 kilos of beets. The 3,200 kilos of sodium bisulfite are dissolved in about 10 liters of water or hot juice taken in the macerator. Before loading the open tank, these 10 liters of bisulphite solution are poured into about 200 liters of hot water and / or hot juice placed at the bottom of the tank.
This is then loaded with whole beets or strips or cossettes and the heating is carried out as soon as possible.
The maceration is continued for all the time necessary.
It is obvious that the invention is not limited to this exemplary embodiment and that practically infinite modifications can be made thereto, without departing from the scope of the present invention.
Cn can in fact imagine different variants of the basic process. By way of example, these variants can consist in sulphiting whole beets or beet slices or chips, with a root cutter, by injection of SO2 @ azeu @ or by dusting or by sprinkling a dilution of. a body or reagent of @ agent of so2. This sulphitation can be carried out entirely within the limits set out above, or else by half with the general process described above.
Another variant consists in sulphiting the steam used for the extraction of the juices, or else in sulphiting the return water from evaporation or the natural waters or part of the extraction or pressure juices used for the extraction and this all at once, when filling open or closed tanks, or any other equivalent device, such as diffusers
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or autoclaves. This sulfitation can be done intermittently, for example * every half hour or continuously, throughout the duration of the extraction.
In cases where we. do not brew, it is possible to sulfite the juices of the extraction and pressure mixture, either in whole or in half, if the general process is applied.
It is also possible to cause the sulphitation of the filtered juices or of the mixed juices, just before the evaporation, either in the full dose provided for in the basic process, or in half or in any other proportion, if this process is used.
In the case where the extraction of the juices is carried out by diffusion according to the new process described in another patent filed in the name of the same inventors, it is possible to cause the sulphitation @ of the cossettes at the entire dose or by half and the remainder during of extraction. Alternatively, the cossettes can be sulphided in thirds, the second third being sulphite on extraction and the remainder either before filtration or before evaporation.
It is also possible to envisage modifications to the process depending on whether one carries out the single sulphitation of the washing water of the most exhausted cossettes, or whether the sulphitation is carried out in each tank in an intermittent or continuous manner. at the dose between the limits of the basic process.
As it will therefore be noted, extremely varied implementations can be envisaged, while remaining within the scope of the invention aimed at rational sulphitation, so that it is able to influence the extraction juices. .
In order to bring out more the originality and the interest of the new process, object of the invention, one can summarize as follows the main advantages of the sulphination at the top of the extraction:
1) partially or totally discolored syrups are obtained, clear, shiny, without bitterness, without beet taste, sweeter, richer in soluble matter, of the desired viscosity, not crystallizing not, even at low temperatures and
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of higher market value;
2) partial or total decoloration of the juices and syrups is carried out;
3) deodorization and removal of beet taste is obtained in juices and syrups;
4) the pulps being less viscous, more efficient pressures can be exerted for the extraction of the pressure juice;
5) thanks to the elimination of the viscous colloids found in the extraction and pressure juices, they can be centrifuged;
6) the pulps are white and the production waste is more palatable, more edible and keeps well in silos;
7) the syrup yield is higher;
8) the acidification of the medium promotes the optimum, well-defined and sufficient inversion of the juice and the syrup, without adding mineral acids in other phases of the production;
9) the acidification and the slowing down of the inversion are carried out by special reagents based on so2, so as to. invert according to well-defined limits - in the case of spoiled or frozen beets;
10) juice is obtained which filter well with complete disappearance of cloudiness and without filtration aids and without activated carbon, the action of which is however reinforced or activated, if they are used;
11) juices and syrups are purer;
12) a gain is made on the percentage of sucrose and of the right polarizing materials;
13) we note the disappearance of the bitterness of the juices;
14) finally, the work is carried out in a reducing and antiseptic environment.