Le sucre dur est fabriqué de diverses fagons à partir d'une masse de cristaux de sucre obtenue par cristallisation d'une solution de sucre en cuisant celle-ci dans des chaudières à vide travaillant d'une façon intermittente., La masse cuite résultant d'une opération est constituée par un mélange des cristaux de sucre formés et de la liqueur mère (sirop) et forme une charge. Celle-ci est placée dans un centrifuge dans lequel le sirop est séparé et les cristaux de sucre purifiés ensuite en les lavant avec une solution de sucre, de l'eau ou de la vapeur (clairgage). A partir de la masse cristalline ainsi obtenue, on prépare du sucre compact, généralement sous forme de morceaux cubiques ou parallélépipédiques appelés cubes; et parmi les divers procédés utilisables, on peut citer le procédé Adant et le procédé à la presse.
Lorsqu'on prépare du sucre en cubes, il est souhaitable d'éviter autant que possible le bris des cristaux de sucre et d'obtenir néanmoins une certaine densité apparente recherchée des morceaux de sucre finale. On accorde en général une grande importance à leur aspect extérieur et celui-ci est moins beau lorsque les cristaux sont brisés dans une plus ou moins grande mesure, les cubes de sucre prenant alors un aspect plus ou moins poudreux- et terne. On apprécie aussi la capacité des morceaux de sucre à supporter des fatigues mécaniques pendant leur fabrication et leur distribution, cette résistance dépendant de leur densité apparente et augmentant avec celle-cio D'autres propriétés du morceau de sucre dépendent de sa densité apparente, et en premier lieu la rapidité avec laquelle il se désagrège et se dissout dans l'eau dans certaines conditions données.
Une plus grande densité apparente donne une faible vitesse de dissolution. Enfin, l'aspect extérieur dépend aussi de la densité apparente. Une plus forte densité apparente donne aux morceaux de sucre un aspect plus compact.
On cherche donc à préparer des morceaux dont les .cristaux, ne soient pas, tout au moins apparemment, brisés, en même temps qu'à obtenir une densité apparente élevée. On ne peut évidemment y arriver que si la masse de sucre cristallisée possède une grande compacité naturelle. On sait par expérience que la compacité qu'on peut obtenir avec les matières pulvérulen. tes et cristallines en général, varie avec la grosseur moyenne des grains de la matière et de l'écart des grosseurs de grain par rapport à la grosseur moyenne. On constate que ces conditions sont aussi valables pour les masses de sucre cristallisé, qu'elles soient humides ou sèches. Pour pouvoir agir sur la compacité maximum de la masse de sucre cristallisé, on doit par conséquent régler la valeur moyenne de la grosseur des cristaux et la distribution des grosseurs de -cristal.
Il est également bien connu qu'on peut préparer à partir de corps solides par broyage, tamisage et mélange des masses granuleuses présentant toute granulométrie voulue. Pour des raisons qui seront expliquées plus loin, ces procédés connus ne peuvent cependant pas être appliqués à la solution du problème dont il est question ici et qui consiste à préparer une masse de cristaux de sucre intacts ayant la granulométrie voulue.
Pour résoudre ce problème on utilise selon l'invention les circonstances suivantes:
Le tassement naturel le plus dense d'une masse de sucre cristallisé dépend de la grosseur moyenne des cristaux mais surtout de la distribution des grosseurs de cristal. Il est par conséquent nécessaire de pouvoir régler celle-ci pour agir aussi favorablement que possible sur la compacité ou la densité apparente des morceaux de sucre fabriqués avec la masse de cristaux. Alors que la grosseur moyenne des cristaux peut être assez facilement modifiée au cours de la cristallisation du sucre dans les appareils
à cuire dans le vide en faisant varier le temps de cuisson ou le processus de cuisson, l'écart moyen par rapport à la grosseur moyenne des cristaux reste au contraire sensiblement constant et indépendant de cette dernière
et ne peut ainsi être influencé en aucune mesure en changeant le processus de cuisson. L'écart moyen par rapport à la grosseur de cristal moyenne est
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faible pour donner à la masse de sucre cristallisé le degré de compacité naturelle le plus favorable à la fabrication des cubes. Lorsqu'on forme des cubes de sucre à partir de la masse (humide) de cristaux (par vibration ou compression) les cubes prennent soit un bel aspect mais une densité apparen-
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sus de la limité déterminée naturellement un moins bel aspect. Dans le procédé Adant, la faible compacité de la masse cristalline préparée de la manière normale est augmentée en effectuant une forte baisse de température. On peut préparer en laboratoire en mélangeant des masses de sucre cristallisé ayant différentes grosseurs moyennes de cristal, des masses cristallines qui présentent n'importe quel pourcentage moyen d'écart par rapport à la grosseur de cristal moyenne, et déterminer par des essais quel est l'écart moyen le plus favorable, c'est-à-dire qui présente la distribution la plus favorable des grosseurs de cristal.
Ce travail de laboratoire ne peut cependant pas être transporté dans le domaine industriel et cela en raison des difficultés techniques que l'on rencontre pour préparer des mélanges homogènes en grandes quantités sans que les cristaux soient exposés à des fatigues mécaniques qui les endommagent.
On évite ces difficultés selon l'invention en reproduisant le procédé de laboratoire à l'échelle industrielle sous une forme modifiée,
qui consiste à amener différentes masses cuites au cours de la cristallisation du sucre à des grosseurs moyennes de cristal déterminées à l'avance et à mélanger entre elles avant la centrifugation les charges de ces masses cuites différentes dans des proportions prédéterminées telles que la masse
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te le pourcentage d'écart moyen le plus favorable déterminé à l'avance par rapport à la grosseur de cristal moyenne.
La demanderesse a constaté qu'il est très simple de donner aux masses cuites la grosseur moyenne de cristal de sucre prédéterminée désirée et de mélanger les charges, qui diffèrent sensiblement entre elles par la grosseur moyenne de leurs cristaux, de telle fagon que la charge mélangée soit homogène et présente la constitution recherchée. Ceci est effectué très simplement en pratique en faisant passer en proportions prédéterminées du poste d'ébullition dans le bac de régularisation pourvu d'agitateurs, qui est toujours nécessaire entre les chaudières de cuisson à fonctionnement intermittent et les centrifuges -:également à fonctionnement intermittent, les charges différant les unes des autres dans une mesure prédéterminée par
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précité qui est nécessaire pour maintenir les cristaux en suspension dans
la liqueur mère (sirop) jusqu'à la centrifugation s'est montré efficace également pour permettre de rendre rapidement homogène le mélange des charges qui diffèrent par la grosseur moyenne des cristaux. On constate que le traitement ultérieur du mélange de charges par centrifugation du sirop puis lavage des cristaux (clairgage) avec une solution de sucre, de l'eau ou de la vapeur dans le centrifuge peut être exécuté de la manière habituelle. Dans le cas où la préparation d'une des charges comprises dans le mélange ou éventuellement la préparation de toutes les charges ont eu lieu à une température supérieure à la température de centrifugation désirée, le refroidissement nécessaire peut aussi etre effectué de la manière habituelle.
Enfin, on peut régler la pureté et la teneur en humidité du sucre centrifugé final avec la sûreté voulue en contrôlant la durée de la centrifugation et le clairgage à l'aide des procédés et dispositifs habituels.
Le procédé décrit s'applique en premier lieu à la préparation d'une masse humide de sucre cristallisé destinée à la fabrication de sucre en morceaux de première qualité par le procédé à vibration. On peut cependant obtenir aussi au moyen du procédé de l'invention des avantages impor tants dans la fabrication de sucre en morceaux par le procédé à la presse et le procédé Adant. Dans la fabrication à la presse l'application du procédé de l'invention permet d'obtenir un produit de plus bel aspect que les cubes comprimés obtenus habituellement jusqu'à présent. Il en résulte aussi que les propriétés des cubes comprimés dépendent moins de la teneur en humidité de la matière initiale.
L'influence de l'humidité de la matière initiale a souvent créé des difficultés que l'invention permet maintenant de supprimer ou de réduire., Il faut aussi tenir compte du fait que les propriétés de séchage du cube comprimé sont améliorées. L'expérience a en effet montré qu'un cube comprimé sèche d'autant plus mal que la masse cristalline a été davantage écrasée., Grâce au degré naturel de compacité plus élevé de la masse cristalline préparée selon l'invention les cristaux ne nécessitent plus qu'un faible ou moindre broyage pour obtenir la densité apparente et la cohésion voulues d'un cube comprimé et ainsi le temps de séchage est réduit, ce qui procure une économie.
Enfin, dans la préparation de morceaux par le procédé Adant,
on peut compter que le procédé de l'invention permette d'obtenir la résistance et la densité apparente voulue des morceaux de sucre, sans que la température de la charge doive être élevée autant que précédemment. Les mor ce aux peuvent prendre un très bel aspect, mais le procédé est coûteux d'une part parce qu'il est laborieux et d'autre part parce qu'il est basé sur le coulage de la masse cristalline avec une proportion de sirop relativement forte et à température élevée suivi du refroidissement, la compacité de la masse cristalline étant augmentée par le sucre du sirop qui cristallise lors du refroidissemento La température élevée cause une légère décomposition et coloration du sucre et la possibilité d'abaisser cette température constitue par conséquent un avantagée
Hard sugar is made in various ways from a mass of sugar crystals obtained by crystallizing a sugar solution by cooking it in vacuum boilers working intermittently., The resulting massecuite d 'an operation consists of a mixture of the sugar crystals formed and the mother liquor (syrup) and forms a charge. This is placed in a centrifuge in which the syrup is separated and the sugar crystals are then purified by washing them with a solution of sugar, water or steam (clairgage). From the crystalline mass thus obtained, compact sugar is prepared, generally in the form of cubic or parallelepipedic pieces called cubes; and among the various methods which can be used, there may be mentioned the Adant method and the press method.
When preparing cubed sugar, it is desirable to avoid as much as possible the breaking of the sugar crystals and still obtain a certain desired bulk density of the final sugar lumps. In general, great importance is given to their external appearance and this is less beautiful when the crystals are broken to a greater or lesser extent, the sugar cubes then taking on a more or less powdery and dull appearance. We also appreciate the ability of the sugar lumps to withstand mechanical fatigue during their manufacture and distribution, this resistance depending on their bulk density and increasing with it. Other properties of the sugar lump depend on its bulk density, and in first, the speed with which it breaks up and dissolves in water under certain given conditions.
A higher bulk density results in a low rate of dissolution. Finally, the exterior appearance also depends on the apparent density. A higher bulk density gives the sugar lumps a more compact appearance.
We therefore seek to prepare pieces whose .crystals are not, at least apparently, broken, at the same time as to obtain a high bulk density. Obviously, this can only be achieved if the mass of granulated sugar has great natural compactness. It is known from experience that the compactness which can be obtained with pulverulent materials. thy and crystalline in general, varies with the average grain size of the material and the deviation of the grain sizes from the average size. It can be seen that these conditions are also valid for the masses of crystallized sugar, whether they are wet or dry. In order to be able to act on the maximum compactness of the mass of crystallized sugar, the mean value of the crystal size and the size distribution of the crystal must therefore be adjusted.
It is also well known that granular masses having any desired particle size can be prepared from solid bodies by grinding, sieving and mixing. For reasons which will be explained later, these known methods cannot however be applied to the solution of the problem which is in question here and which consists in preparing a mass of intact sugar crystals having the desired particle size.
To solve this problem, the following circumstances are used according to the invention:
The densest natural settlement of a mass of crystallized sugar depends on the average size of the crystals but above all on the distribution of crystal sizes. It is therefore necessary to be able to adjust the latter in order to act as favorably as possible on the compactness or the apparent density of the sugar lumps produced with the mass of crystals. While the average crystal size can be changed quite easily during the crystallization of sugar in the apparatus
to cook in a vacuum by varying the cooking time or the cooking process, the average deviation from the average crystal size remains on the contrary substantially constant and independent of the latter
and thus cannot be influenced in any way by changing the cooking process. The average deviation from the average crystal size is
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low to give the mass of granulated sugar the degree of natural compactness most favorable to the manufacture of cubes. When sugar cubes are formed from the (wet) mass of crystals (by vibration or compression) the cubes take on either a beautiful appearance but an apparent density.
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besides the limited naturally determined a less beautiful appearance. In the Adant process, the low compactness of the crystal mass prepared in the normal way is increased by effecting a sharp drop in temperature. You can prepare in the laboratory by mixing together masses of granulated sugar having different average crystal sizes, crystalline masses that show any average percentage deviation from the average crystal size, and determine by tests what is l most favorable mean deviation, that is to say which has the most favorable distribution of crystal sizes.
However, this laboratory work cannot be transported to the industrial field and this because of the technical difficulties encountered in preparing homogeneous mixtures in large quantities without the crystals being exposed to mechanical fatigue which damages them.
These difficulties are avoided according to the invention by reproducing the laboratory process on an industrial scale in a modified form,
which consists in bringing different masses cooked during the crystallization of the sugar to average crystal sizes determined in advance and in mixing together before centrifugation the loads of these different cooked masses in predetermined proportions such as the mass
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te the most favorable average deviation percentage determined in advance from the average crystal size.
The Applicant has found that it is very simple to give the cooked masses the desired predetermined average sugar crystal size and to mix the fillers, which differ significantly from each other in the average size of their crystals, such that the mixed filler is homogeneous and has the desired constitution. This is done very simply in practice by passing in predetermined proportions from the boiling station into the regulating tank provided with agitators, which is always necessary between intermittent cooking boilers and centrifuges -: also intermittent operation, the loads differing from each other to an extent predetermined by
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supra which is necessary to maintain the crystals in suspension in
the mother liquor (syrup) until centrifugation has also been shown to be effective in making it possible to rapidly make the mixture of the charges which differ in the average size of the crystals homogeneous. It can be seen that the subsequent treatment of the mixture of charges by centrifuging the syrup then washing the crystals (clairgage) with a solution of sugar, water or steam in the centrifuge can be carried out in the usual manner. In the case where the preparation of one of the charges included in the mixture or possibly the preparation of all the charges have taken place at a temperature above the desired centrifugation temperature, the necessary cooling can also be carried out in the usual manner.
Finally, the purity and moisture content of the final centrifuged sugar can be controlled with the desired safety by controlling the duration of the centrifugation and the clearing using the usual methods and devices.
The described process applies primarily to the preparation of a wet mass of granulated sugar intended for the manufacture of premium lump sugar by the vibration process. However, it is also possible to obtain by means of the process of the invention significant advantages in the manufacture of lump sugar by the press process and the Adant process. In press manufacture, the application of the process of the invention makes it possible to obtain a product with a more attractive appearance than the compressed cubes usually obtained until now. It also follows that the properties of the compressed cubes are less dependent on the moisture content of the starting material.
The influence of the humidity of the starting material has often created difficulties which the invention now makes it possible to eliminate or reduce. It must also be taken into account that the drying properties of the compressed cube are improved. Experience has indeed shown that a compressed cube dries all the more badly the more the crystalline mass has been crushed., Thanks to the higher natural degree of compactness of the crystalline mass prepared according to the invention, the crystals no longer require little or less grinding to obtain the desired bulk density and cohesion of a compressed cube and thus the drying time is reduced, thus providing economy.
Finally, in the preparation of pieces by the Adant process,
it can be expected that the process of the invention will make it possible to obtain the desired strength and bulk density of the sugar lumps, without the temperature of the charge having to be raised as much as previously. The mor ce aux can take a very beautiful appearance, but the process is expensive on the one hand because it is laborious and on the other hand because it is based on the casting of the crystalline mass with a relatively proportion of syrup. strong and at high temperature followed by cooling, the compactness of the crystalline mass being increased by the sugar of the syrup which crystallizes during cooling o The high temperature causes a slight decomposition and coloring of the sugar and the possibility of lowering this temperature consequently constitutes a advantaged