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Procédé et installation pour le séchage de pâtes alimentaires et autres produits analogues.
Le séchage des pâtes alimentaires et d'autres pro- duuts analogues, aussi délicats et difficiles à sécher que les pâtes, a jusqu'à ce jour été effectué en faisant agir de l'air en mouvement, chauffé modérément, sur le produit à sécher maintenu immobile ou en mouvement sur des claies, des rubans transporteurs ou autres dispositifs semblables.
Ce procédé connu, donne, il est vrai, des pâtes de bonne qualité, quand il est exécuté convenablement. Toute- fois, il présente de nombreux inconvénients techniques et économiques: le séchage dure plusieurs heures de sorte que la qualité du produit à âécher peut se modifier désavanta- geusement pendant la longue durée de séchage (le produit peut fermenter, son degré d'acidité augmenter, ou encore moisir). La longue durée de séchage demande par ailleurs
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de grandsespaces et des installations importantes; exige une manipulation à proscrire si l'on se place du point de vue de l'hygiène, une main-d'oeuvre importante et la mise en oeuvre de quantités importantes d'air.
Des essais pour améliorer et abréger le procédé de séchage, particulièrement par emploi d'air très sec et chauf- fé à des températures élevées, ont échoué car ils ont permis de constater que les pâtes alimentaires, du fait d'un sursé- chage trop rapide de la couche extérieure (formation de pelli- cules)avaient une tendance à se crevasser et à devenir cas- santes .-
La présente invention concerne un procédé de séchage, particulièrement de séchage de pâtes alimentaires, qui ne pré- sente pas les inconvénients inhérents au séchage connus jus- qu'à ce jour et qui permet, à l'aide d'un séchage rapide, de donner des pâtes alimentaires d'une qualité impeccable (même si ces pâtes sont creuses comme celles communément appelées "coudes" dans le commerce),
qui ne sont point cassantes et ne présentent point de tendance à se crevasser superficielle- ment (apparence marbrée) .
Conformément à la présente invention, ces résultats avantageux sont.obtenus en fournissant.- aux produits à sécher indépendamment du milieu servant à l'évacuation de l'humidité, lequel milieu est de préférence de l'air désigné ci-après d'une façon générale par air de séchage, de la chaleur;et en maintenant à un ni.veau assez bas le pouvoir d'absorption d'humidité de cet air de séchage.
La fourniture de chaleur au produit à sécher, indé- pendamment de l'air de séchage, se fait avantageusement au moyen de surfaces chauffées, ledit produit étant amené au contact, ou dans le voisinage de l'espace radiant de ces sur- faces.
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le produit à sécher est mis en mouvement constant par rapport aux surfaces chauffées, ou bien encore il est maintenu Immobile sur ces surfaces pendant uncertain temps, en est écarté par la suite pendant un certain temps et est enfin brassé par mise en rotation de l'ensemble du produit à sécher..
L'air de séchage qui est amené et évacué d'une façon continue ou intermittente, par exemple de façon périodi- que, lèche de préférence la couche surperficielle du produit à sécher, cet air de séchage se déplaçant avantageusement dans le sens de l'avancement du produit à sécher.
La fourniture de la chaleur aux particules indivi- duelles constituant le produit à sécher, provoque leur "sudation", contrairement au séchage actuellement connu des pâtes, étant donné que l'humidité est évacuée vers l'extérieur par la chaleur fournie aux produits en traitement. Maigré le séchage rapide, le procédé conforme à l'invention empêche la formation des pellicules sureéchées qui rendent plus dif- ficile le passage de l'humidité vers l'extérieur et élimine tous les inconvénients qui en résultent, cette formation des pellicules étant évitée par un réglage approprié de la charge et de la vitesse du produit à traiter, de la vitesse de la quantité et de la qualité (humidité) de l'air de séchage et de la disposition et de la température des sources addition- nelles de chaleur (surface de chauffe):
au début, c'est de l'air prélevé sur l'air ambiant qui agit sur le produit, ou encore de l'air de traitement peu chauffé et qui malgré une teneur en humidité faible en valeur absolue n'a qu'un faible pouvoir d'absorption d'eau. Pendant leurs avancements dorant le procédé, avancements qui se font dans le même sens, le produit à sécher et l'air de séchage se réchauffent peu à peu de plus en plus ce qui entraîne une évaporation de plus en plus rapide de l'eau contenue dans le produit à sécher
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et une augmentation du pouvoir d'absorption d'humidité de l'air. Le phénomène ne se déroule pas par accrocs, mais d'une façon continue, et ce n'est que vers la fin de l'opéra- tion de séchage que la saturation de l'air de séchage est atteinte.
L'augmentation progressive du pouvoir d'absorption d'humidité de l'air de séchage par augmentation de sa tempé- rature (ce qui évite entre autre l'apparition d'un phénomène de condensation non souhaitable) et l'accroissement du chauf- fage du produit à sécher donnent leurs pleins effets parti- culièrement lorsque le processus de séchage se développe sur une longueur relativement importante. Toutefois, la durée de séchage est très courte . Elle n'est égale qu'au dixième environ du temps requis par les procédés actuellement connus du séchage par air chaud.
De cette durée très courte résul- tent d'autres avantages qui sont entre autres une améliration de la qualité des pâtes du point de vue du goût car pendant le temps de séchage très court les pâtes n'aigrissent pas et il ne se présente pas de phénomène de fermentation, ladite améliorationde la qualité des pâtes résultant également du chauffage additionnel du produit à traiter et par conséquent de l'évacuation-et de l'évaporation rapides de l'eau.
Le pro- cédé suivant l'invention permet d'obtenir, sans faire inter- venir d'autres facteurs, la couleur jaune désirée et l'appa- rence vitrée des pâtes. 11 peut être exécuté .de façon continue et automatique sans l'intervention d'aucune manipu- lation et il présente par suite, outre l'économie en main- d'oeuvre, des avantages du point de vue de l'hygiène. Des installations pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'in- vention, n'exigent enfin qu'une fraction de l'espace et des installations semblables connues jusqu'à ce jour et elles permettent par conséquent d'augmenter facilement le rendement des usines existantes.
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Afin de ne pas perdre le bénéfice de la bonne quali- té obtenue, par l'action d'air trop froid et insuffisamment saturé sur le produit séché suivant l'invention, celui-ci est avantageusement conservé ou refroidi pendant un certain temps dans des récipients appropriés qui le mettent à l'abri d'un séchage ultérieur nuisible.
Le procédé de séchage suivant l'invention peut être exécuté dans des installations chauffées de types les plus divers telles que plateaux, bandes, rigoles, tambours, sphè- res, chaudières avec dispositif de pelle et/ou mélangeur; il peut encore être exécuté dans des appareils à vide. De préférence, on utilisera toutefois un tambour chauufé entraî- né par rotation.
Dans le desin annexé on a représenté schématiquement une forme de réalisation d'un tambour qui est approprié pour la réalisation du procédé de séchage conforme à l'invention.
La figure 1 est-une coupe axiale du tambour.
La figure 3 représente, à plus grande échelle, une coupe transversale du tambour, suivant la ligne II-II de la figure 1.
Dans la forme de réalisationreprésentée à titre d'exemple, le tambour l,dont la surface intérieure est lisse, a une longueur relativement importante par rapport au diamètre L'expérience a montré que les tambours dans lesquels le pro- cédé conforme à l'inventionest exécuté dans les meilleures conditions sont ceux dont la longueur est comprise entre 20 à 50 fois la longueur du diamètre. Le tambour 1 est chauffé de l'extérieur par de la vapeur ou de toute autre manière appropriée. Suivant le dessin le tambour 1 est entouré d'une chemise 2, et l'espace 3 ainsi formé est traversé par la vapeur. Celle-ci pénètre p-ar les conduites 4, 5 et elle est
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évacuée par les conduites 6, 7.
Le presse-étoupe 8 est pour- vu d'un dispositif permettant l'évacuation de l'eau de conden- sation. Afin d'évacuer avec certitude cette eau de condensation de l'espace 3, une pelle 9 est disposée dans celui-ci.
L'expérience a montré qu'il est préférable 'aug- menter autant que possible la charge du tambour 1. Toutefois, le tas du produit à sécher ne doit pas dépasser des dimensions pour lesquelles l'action,des surfaces de chauffage 1 en pro- fondeur ne serait pas suffisante pour agir sur la couche ex- térieure de la charge. Par ailleurs le tas à sécher doit présenter, en coupe transversale, la forme d'unsecteur à arc suffisamment important afin que, même lorsque la paroi inté- rieure 1 du tambour est lisse, les particules individuelles du produit à sécher en contact avec les parois chauffées du tambour soient entraînées sers le haut par - frottement con- tre la paroi lorsque le tambour tourne et qu'elles atteignent le sommet de l'inclinaison du talus formé par la charge qui a été introduite dans le tambour.
Aux faces. avant et arrière, le tambour 1 est fermé par des dispositifs (des parois limi- teurs 10, 11 dans la réalisation représentée) qui assurent la charge correcte du tambour. La paroi 10 forme en même temps la voie de passage pour le produit séché qui quitte le tambour et qui, immédiatement après avoir quitté celui-ci, pénètre de préférence dans des récipients et autres appareils semblables non représentés destinés au refroidissement ou encore à empêcher un séchage ultérieur non désiré. Dans la figure 1 on a indiqué schématiquement un transporteur à secousses 18 pour l'enlèvement du produit sortant du tambour': A l'entrée du tambour on a représenté schématiquement l'admis- sion de l'air se faisant par le tuyau 13 et l'admission du produit à sécher qui se fait par le canal 12.
Le produit en trop est renvoyé vers le produit à sécher à l'aide de la ri- gole à secousses 14.
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Le tambour est posé sur des rouleaux 15 par des cer- cles de roulement, et 11 tourne autour de son axe longitudi- nal. L'entraînement est indiqué à l'aide de la couronne dentée 16 et du pignon conique 17. Le nombre de tours est à choisir de telle sorte que le temps pendant lequel les partm- cules individuelles du produit à -sécher sont en contact avec la surface chauffée 1 du tambour soit aussi grand que possi- ble, mais toutefois insuffisant pour brûler le produit ou pour en permettre une agglomération par cuisson. Du fait de l'inclinaison du tambour et de la rotation de ce dernier, le produit à sécher de déplace par gravité, sans moyen de transport particulier, de l'entrée vers l'évacuation du tam bour de sorte qu'il est particulièrement ménagé.
Ainsi que cela ressort de la figure 2, les particules individuelles du produit à sécher 21 en contact avec la paroi 1 du tambour au voisinage du bord inférieur du talus sont entraînées par frottement suivant la flèche 22 lorsque le tambour tourne dans le sens de la flèche 24; elles sont entraînées vers le haut jusqu'à ce qu'elles atteignent le sommet du talus d'où elles ee déversent vers le bas suivant la flèche 23 jusqu'à ce qu'elles atteignent à nouveau la paroi 1 du tambour pour un nouveau cycle de déplacement. Durant ce déplacement qui se renouvelle constamment, les particules individuelles du produit à sécher dont amenées peu à peu vers l'extrémité in- férieure du tambour.
Durant ce déplacement le produit à sécher 21 est constamment chauffé par la paroi du tambour 1, soit par contact, par rayonnement ou par convexion, le pro- duit à sécher étant en même temps constamment remué. Dans le - même sens que-celui du déplacement du produit à sécher, l'air de séchage est envoyé à travers le tambour, lèche le tas du produit à sécher de préférence sur sa surface extérieure constamment en mouvement, s'échauffe sur les parties de la
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paroi 1 du tambour qui ne sont pas recouvertes par le produit 21 et enlève l'humidité du produit en traitement.
Le tambour 1 avec sa chemise de chauffage 2, 3 est entouré, dans la forme de réalisation représentée au dessin, d'une autre chemise 19 pourvue d'une couche isolante 20, la- dite seconde chemise 19 formant un second tambour chauffé par l'intérieur. Cette forme de réalisation permet une utilisation particulièrement bonne de la chaleur, étant donné que le tambour extérieur peut servir, sans chauffage parti- culier,à sécher des pâtes alimentaires ou autres produits analogues moins délicats. Le tambour extérieur est chargé par l'intermédiaire du couloir à secousses 27' et da couloir 12'. Les couloirs 12 et 12' sont reliés par des -jambes de force ; ils sont portés tous deux par des ressorts 29 et mis en vibration par la commande commune 28.
Par le tuyau 13' on souffle de l'air dans le tambour extérieur 19. De préféren- ce l'intérieur du tambour extérieur est pourvu de dispositifs servant à remuer le produit à sécher. Suivant la figure 2 ces dispositifs sont constitués par des parois longitudinales lisses 25 prévues sur la paroi extérieure et par des parois longitudinales 6 portées par la paroi intérieure 2 et ayan en coupe la forme d'un T; les dits dispositifs sont destinés, lors à maintenir,/que le tambour tourné, le produit à sécher aussi longtemps que possible au contact de la paroi chauffée 2 ou encore, le cas échéant, pendant très peu -.de temps seulement, au contact ou dans le voisinage de la paroi extérieure non chauffée 19,20.
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Process and installation for drying pasta and other similar products.
The drying of pasta and other similar products, as delicate and difficult to dry as pasta, has hitherto been carried out by making moving air, moderately heated, act on the product to be dried. kept stationary or in motion on racks, conveyor belts or other similar devices.
This known process, it is true, gives good quality pasta, when it is carried out properly. However, it has many technical and economic drawbacks: the drying lasts several hours so that the quality of the product to be dried may change unfavorably during the long drying time (the product may ferment, its degree of acidity increase, or even mold). The long drying time also demands
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large spaces and important facilities; requires handling to be avoided if from the point of view of hygiene, a large workforce and the use of large quantities of air.
Attempts to improve and shorten the drying process, particularly by using very dry air heated to high temperatures, have failed because they have shown that pasta, due to excessive overdrying of the outer layer (film formation) tended to crack and become brittle.
The present invention relates to a process for drying, particularly for drying pasta, which does not have the drawbacks inherent in drying known to date and which makes it possible, by means of rapid drying, to give pasta of impeccable quality (even if this pasta is hollow like those commonly called "elbows" in the trade),
which are not brittle and show no tendency to crack superficially (mottled appearance).
In accordance with the present invention, these advantageous results are obtained by providing the products to be dried independently with the medium for the removal of moisture, which medium is preferably air, hereinafter referred to in a manner generally by drying air, heat; and by keeping the humidity absorbing power of this drying air at a low enough level.
The supply of heat to the product to be dried, independently of the drying air, is advantageously effected by means of heated surfaces, said product being brought into contact with, or in the vicinity of, the radiant space of these surfaces.
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the product to be dried is set in constant movement with respect to the heated surfaces, or else it is kept motionless on these surfaces for a certain time, is subsequently moved away from them for a certain time and is finally stirred by rotating the entire product to be dried.
The drying air which is supplied and discharged continuously or intermittently, for example periodically, preferably licks the surface layer of the product to be dried, this drying air advantageously moving in the direction of the drying. advancement of the product to be dried.
The supply of heat to the individual particles constituting the product to be dried causes their "sweating", unlike the currently known drying of pasta, since the moisture is evacuated to the outside by the heat supplied to the products being processed. . Lacking rapid drying, the process according to the invention prevents the formation of dry films which make it more difficult for moisture to pass to the outside and eliminates all the drawbacks which result therefrom, this formation of films being avoided by an appropriate adjustment of the load and speed of the product to be treated, the speed of the quantity and quality (humidity) of the drying air and the arrangement and temperature of the additional heat sources ( heating surface):
at the start, it is air taken from the ambient air which acts on the product, or even treatment air which is not very heated and which, despite a low humidity content in absolute value, has only a low water absorption power. During their advancements giving rise to the process, advancements which are made in the same direction, the product to be dried and the drying air gradually heat up more and more, which results in an increasingly rapid evaporation of the water contained in the product to be dried
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and an increase in the moisture absorption capacity of the air. The phenomenon does not take place in snags, but in a continuous fashion, and it is only towards the end of the drying operation that the saturation of the drying air is reached.
The gradual increase in the moisture absorption power of the drying air by increasing its temperature (which among other things prevents the appearance of an undesirable condensation phenomenon) and the increase in heating. The length of the product to be dried gives their full effects, particularly when the drying process takes place over a relatively long length. However, the drying time is very short. It is only equal to about a tenth of the time required by currently known hot air drying processes.
This very short duration results in other advantages which are among other things an improvement in the quality of the pasta from the point of view of taste, since during the very short drying time the pasta does not become sour and there is no taste. fermentation phenomenon, said improvement of the quality of the pasta also resulting from the additional heating of the product to be treated and consequently from the rapid evacuation and evaporation of the water.
The process according to the invention makes it possible to obtain, without the intervention of other factors, the desired yellow color and glazed appearance of the pasta. It can be carried out continuously and automatically without the intervention of any manipulation and it therefore has advantages from the point of view of hygiene in addition to saving labor. Finally, installations for carrying out the process according to the invention require only a fraction of the space and similar installations known to date and they consequently make it possible to easily increase the efficiency of the plants. existing factories.
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In order not to lose the benefit of the good quality obtained, by the action of too cold and insufficiently saturated air on the dried product according to the invention, the latter is advantageously stored or cooled for a certain time in suitable containers which protect it from harmful subsequent drying.
The drying process according to the invention can be carried out in heated installations of the most diverse types such as trays, bands, channels, drums, spheres, boilers with shovel device and / or mixer; it can still be performed in vacuum devices. Preferably, however, a heated drum driven by rotation will be used.
In the accompanying drawing there is shown schematically an embodiment of a drum which is suitable for carrying out the drying process according to the invention.
Figure 1 is an axial section of the drum.
Figure 3 shows, on a larger scale, a cross section of the drum, along the line II-II of Figure 1.
In the embodiment shown by way of example, the drum 1, the interior surface of which is smooth, has a relatively large length in relation to the diameter. Experience has shown that the drums in which the process according to the invention is executed under the best conditions are those whose length is between 20 to 50 times the length of the diameter. Drum 1 is heated from the outside by steam or in any other suitable manner. According to the drawing, the drum 1 is surrounded by a jacket 2, and the space 3 thus formed is crossed by the steam. This enters through lines 4, 5 and is
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discharged through pipes 6, 7.
The stuffing box 8 is provided with a device allowing the evacuation of the condensation water. In order to evacuate with certainty this condensation water from the space 3, a shovel 9 is placed therein.
Experience has shown that it is preferable to increase the load of drum 1 as much as possible. However, the pile of the product to be dried must not exceed the dimensions for which the action of the heating surfaces 1 in pro - founder would not be sufficient to act on the outer layer of the charge. Furthermore, the pile to be dried must have, in cross section, the shape of a sufficiently large arc section so that, even when the inner wall 1 of the drum is smooth, the individual particles of the product to be dried in contact with the walls. The heated sections of the drum are driven upwards by friction against the wall as the drum rotates and they reach the top of the slope of the bank formed by the load which has been introduced into the drum.
On the faces. front and rear, the drum 1 is closed by devices (limiting walls 10, 11 in the embodiment shown) which ensure the correct loading of the drum. The wall 10 at the same time forms the passageway for the dried product which leaves the drum and which, immediately after leaving the latter, preferably enters containers and other similar apparatus not shown intended for cooling or even for preventing a unwanted subsequent drying. In Figure 1 a shaking conveyor 18 has been shown schematically for the removal of the product leaving the drum: At the inlet of the drum, the air intake is shown schematically through pipe 13 and the admission of the product to be dried which is done through channel 12.
The excess product is returned to the product to be dried with the aid of the shaking rod 14.
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The drum is placed on rollers 15 by rolling rings, and 11 rotates around its longitudinal axis. The drive is indicated by means of the ring gear 16 and the bevel pinion 17. The number of revolutions should be chosen so that the time during which the individual particles of the product to be dried are in contact with the heated surface 1 of the drum is as large as possible, but however insufficient to burn the product or to allow agglomeration by cooking. Due to the inclination of the drum and the rotation of the latter, the product to be dried moves by gravity, without any particular means of transport, from the inlet to the outlet of the drum so that it is particularly spared .
As can be seen from FIG. 2, the individual particles of the product to be dried 21 in contact with the wall 1 of the drum in the vicinity of the lower edge of the slope are dragged along along arrow 22 when the drum rotates in the direction of the arrow. 24; they are driven upwards until they reach the top of the slope from where they ee discharge downwards according to the arrow 23 until they again reach the wall 1 of the drum for a new cycle of displacement. During this constantly changing movement, the individual particles of the product to be dried are gradually brought to the lower end of the drum.
During this movement the product to be dried 21 is constantly heated by the wall of the drum 1, either by contact, by radiation or by convection, the product to be dried being at the same time constantly stirred. In the same direction as that of the movement of the product to be dried, the drying air is sent through the drum, licks the pile of the product to be dried preferably on its constantly moving outer surface, heats up on the parts of the
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wall 1 of the drum which are not covered by the product 21 and remove moisture from the product being treated.
The drum 1 with its heating jacket 2, 3 is surrounded, in the embodiment shown in the drawing, by another jacket 19 provided with an insulating layer 20, said second jacket 19 forming a second drum heated by the inside. This embodiment allows a particularly good use of heat, since the outer drum can be used, without special heating, to dry pasta or other similar less delicate products. The outer drum is loaded through the shaking lane 27 'and through the lane 12'. The corridors 12 and 12 'are connected by force-legs; they are both carried by springs 29 and set into vibration by the common control 28.
Air is blown through the pipe 13 'into the outer drum 19. Preferably the interior of the outer drum is provided with devices for stirring the product to be dried. According to FIG. 2, these devices are constituted by smooth longitudinal walls 25 provided on the outer wall and by longitudinal walls 6 carried by the inner wall 2 and having in section the shape of a T; said devices are intended, when to maintain, / as the drum turned, the product to be dried as long as possible in contact with the heated wall 2 or, where appropriate, for a very short time only, in contact with or in the vicinity of the unheated outer wall 19,20.