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La présente invention a pour objet un procède pour faire passer une matière pulvérulente ou granuleuse pouvant s'écouler, notamment un produit alimentaire et comestible, sous la forme de produits moulés solides.
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Le pressage d'une matière pulvérulente ou granuleuse avec ou sans addition d'un liant sous la forme de tablettes ou d'éléments analogues fait d'une branche industrielle ayant reçu un grand développement. L'orsqu'o presse des poudres sous la forme de pièces moulées, leur utilisation ultérieure ne doit pas être affectée. La texture d'un produit pressé, qui doit rapide- ment se décomposer lors de son emploi ou bien qui doit être facile- ment soluble, ne doit pas être trop compacte ou présenter un état fondu, il est d'autant plus difficile d'obtenir une liaison de la matière sous l'action d'une pression extérieure que la structure de la poudre ou du produit granuleux est à grains plus fins et dans un état plus sphérique.
On trouve de nos jours dans l'industrie des machines qui permettent théoriquement le pressage d'une matière pulvéru- lente ou granuleuse sous une pression quelconque et à une tempé- rature normale ou élevée. Toutefois, il fallait dans la pratique éviter d'effectuer un chauffage pendant l'opération de pressage, . notamment dans le cas de produits de l'alimentation.
La liaison dans le produit pressé peut être facilitée dans une grande mesure par addition de liquides ou de matières présentant un point de fusion favorable ou des propriétés hygroscopiques comme liants.
Il est également connu de cuire et de travailler une matière pulvérulente ou granuleuse contenant du sucre par chauf- fage, par exemple aux rayons infrarouges, pour obtenir des pro- duits moulés compacts. Au cours du processusde cuisson usuel, il y a une chute thermique se produisant de la surface de la pièce moulée à cuire vers l'intérieur de celle-ci.
En raison de
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la conductibilité. thermique généralement. mauvaise de matières (or- ganiques pulvérulentes ou. granuleuses, cette chute thermique doit être. choisie relativement grande car autrement le temps jusqu'à la cuisson de la partie la plus interne: du produit, à cuire est trop grand et le procédé est par- suite non économique Toutefois dans le cas dtune matière sensible une chute thermique trop élevée con- duit à un chauffage indésirable de -la surface du produit à cuire et, par suite, en liaison avec ce qui précède, . une réduction sensible de la qualité.
L'invention vise à.supprimer les inconvénients mention- nés. Ce résultat est obtenu vans le procédé selon 1'invetniojn du fait que la matière pulvérulente ou granuleuse est chauffée soue la forme désirée à l'aide d'u champ capacitif de haute fréquence., ce qui produit le frittage de la matière. La fréquence utilisée dans ce cas peut être comprise entre 3 NH2 et 300 MH2 d'hyperfré- quence à l'aide de magnétrons.
Dans la pratique, ce procédé ne peut être exécuté que sur des matières qui ne sont pas électriquement conductrices ou qui ne présentent qu'une conductibilité très faible négligeable.
Le procédé est avantageusement utilisé avec des matières qui pré- sentent un factur de perte diélectrique reltivement grand.
Lorsqu'on place une matière pulvérulente ou granuleuse à propriétés diélectriques sous une forme strtifiée lâche ou con- créés par un pressage initial dans un champ capacitif de haute fréquence la matière est chauffée uniformément par unité de temps sur toute- la section en raison des pertes diélectriques. Une ma- tière, telle par exemple que graisse ou sucre, qui présente en par- ticulier un point de fusion relativement bas, est soumise au cours
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du chauffage à un ramollissement dans les limites d'une gamme dé- terminée de températures. Ce ramolissement, qui est lié à une ré- duction du volume, conduit à une agglomération et à un frittage de. toute la matière, ce qui fait qu'on obtient un corps de forme soli- de.
La pratique a montré des degrés de frittage différents, qui peuvent être définis suivant les fabrications et qui vont d'un état lâche analogue à celui du biscuit jusqu'à un état fondu à texture convenablement homogène.
Etant donne que toutes les matières, qui peuvent couler et qui doivent être conformés suivant le procédé décrit, ne pré- sentent pas de prime abord des propriétés suffisamment favorables, on peut avantageusement mélanger ces matières avec d'autres corps dont les propriétés sont particulièrement appropriées au procédé, pour permettre techniquement un frittage parfait du mélage Lors du choix du mélange, il y a lieu de prendre soin que le passage de la matière libre sous la forme de produits moules solides soit possible avec un chauffage aussi réduit que possible @ Dans la pratique, un chauffage de la matière à une température de 30 à 300 C dans le champ de haute fréquence est suffisant.
Exemple 1
70 parties en poids de farine à biscuit sont mélangées avec 30 parties en poids de farine sèche, après quoi toute la matière est versée librement suivant une épaisseur de couche de 1 à 10 cm environ dans des moules non conducteurs et est soumise à un champ capacitif de haute fréquence. Par le chauffage ainsi produit de la matière, celle-ci est frittée en produits moulés
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poreux maia solides qui sont parfaite quant au goût et à la valeur nutritive.
Lorsque dans le mélange indiqué la farine à biscuit est utilisée dans un état relativement humide, de sorte qu'elle pré- sente une certaine teneur en eau, on obtient dans le champ capaci- . tif de haute fréquence une liaison suffisante entre la farine et les particules de malt pour uns température encore plus basse.
Dans le champ de haute fréquence, l'eau contenue dans la farine à biscuit est chauffée plus rapidement ct est absorbée par les parti- cules de malt hygroscopiques. Dans ce cas, le malt se dissout à sa surface, ce qui donne un liant particulièrement favorable pour les particules de farine.
Cette variante du procédé peut naturellement être utili- sée d'une façon générale lors du frittage d'un mélange constitué par une matière ne se ramollissant pas au chauffage et présentant une certaine teneur en eau et par un liant hygroscopique.
D'une manière analogue, un mélange d'une matière se ra- mollissant d'une façon relativement rapide au chauffage, comme par exemple la graisse, et d'une matière ne se ramollissant pas au chauf- fage ou ne se ramollissant qu'à une température considérablement plus élevée peut être fritté en produits moulés, la liaison des particules s'effectuant à une température relativement faible.
La chaleur nécessaire au ramolissement et à la fusion de certaines particules peut être cédée dans ce cas par les autres particules lorsque ces dernières présentent un plus grand facteur de perte diélectrique.
Exemple 2
9o parties en poids de sucre en poudre et 10 parties en poids de glycose pulvérisée sont mélangées ensemble et sont versées
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dans des moules non conducteurs de l'électricité. Avant de placer les moules remplis dans le champ de haute fréquence, le mélange est concrété par vibration. Sous l'action du chauffage dans le champ - de haute fréquence, le mélange est ensuite fritté, de qui donne des produits moulés solides, par exemple sous la forme de cubes, qui sont enveloppés dans du papier et emballés, mais qui reçoivent dans ce cas une structure poreuse de manière qutun agent de. dissolution les traverse rapidement, dissolve en premier lieu la glycose servant de liant et décompose immédiatement les produits moulés.
Les pro- duits moulés contenant du sucre et fabriqués suivant le procédé dé- cri-c en dernier lieu présentent, en conséquence, un pouvoir de dis- solution particulièrement favorable.
Dans beaucoup de cas, il est avantageux de refroidir brusquement les produits moulés frittés se trouvant encore dans un état chaud. Le refroidissement brusque empêche une recristallisa- tion à l'état plastifié. La solidité d'une matière frittée refroi- die brusquement peut être améliorée dans des cas particuliers.
Il est possible et, le cas échéant, avantageux de presser la matière à conformer avant le frittage ou même pendant le frittage sous l'action d'une pression mécanique, ce qui donne des produits moulés plus compacts et moins poreux.
Pour certaines matières de départ particulièrement pulvé- rulentes, la pratique du frittage a montré qu'on peut avantageuse- ment effectuer'pour ces matières une granulation dite intermédiaire, par exemple selon le processus de travail suivant :
La matière de départ pulvérulente est frittée suivant les dimensions et la solidité appropriées par des hautes fréquences en un fonctionnement continu ou par chargement, plis granulée à la forme
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désirée après refroidissement brusque et enlevée par couches de la fraction obtenue dans ce cas.
Le granulat obtenu de dimensions déterminées est ensuite fournis à un second frittage à la forme désirée pour l'utilisation* La fraction obtenue est soumise avec de la matière pulvérulente fraîche à un nouveau frittage, à une granulation et à une ségréga- tion. Suivant le calcul mathématique des probabilités, une partie de la matière à travailler peut donc être soumise à une infinité de frittage. Le processus de frittage extrêment sensible présente l'avantage qu'on ne remarque aucune fluctuation perceptible de la qualité dans le produit fini au cours du déroulement pratique de la granulation intermédiaire d'une matière extrêment sensible.
Les produits frittés obtenus par une granulation inter- médiaire présentent des propriétés d'humidification ou d'imprégna- Lion considérablement meilleures, ainsi que des vitesses de disso- lution pouvant être déterminées au préalable et le volume de déver- sement peut en outre être influencé au maximum,
Diverses modifications peuvent d'ailleurs être apportées aux exemples de réalisation, décrits en détail, sans sortir d.u cadre de l'invention.
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The present invention relates to a process for passing a pulverulent or granular material which can flow, in particular a food and edible product, in the form of solid molded products.
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The pressing of a powdery or granular material with or without addition of a binder in the form of tablets or the like makes an industrial branch which has received a great development. When pressing powders into molded parts, their further use should not be affected. The texture of a pressed product, which must quickly decompose during use or else which must be easily soluble, must not be too compact or present a molten state, it is all the more difficult to determine. obtain a bond of the material under the action of an external pressure that the structure of the powder or of the granular product is finer-grained and in a more spherical state.
Machines are now found in the industry which theoretically allow the pressing of a powdery or granular material under any pressure and at normal or elevated temperature. However, in practice it was necessary to avoid heating during the pressing operation. especially in the case of food products.
Binding in the pressed product can be facilitated to a great extent by the addition of liquids or materials with favorable melting point or hygroscopic properties as binders.
It is also known to cook and work a pulverulent or granular material containing sugar by heating, for example with infrared rays, to obtain compact molded products. During the usual baking process, there is a thermal drop occurring from the surface of the molded part to be baked into the interior thereof.
Due to
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conductivity. thermal generally. bad of materials (pulverulent or granular organics, this thermal drop must be chosen relatively large because otherwise the time until cooking of the innermost part: of the product, to be cooked is too great and the process is - uneconomical continuation However, in the case of a sensitive material, too high a thermal drop leads to an undesirable heating of the surface of the product to be cooked and, consequently, in conjunction with the above, a noticeable reduction in quality. .
The invention aims to eliminate the drawbacks mentioned. This result is achieved in the process according to the invention because the powdery or granular material is heated to the desired shape with the aid of a high frequency capacitive field, which results in sintering of the material. The frequency used in this case can be between 3 NH2 and 300 MH2 microwave using magnetrons.
In practice, this process can only be carried out on materials which are not electrically conductive or which have negligible very low conductivity.
The method is advantageously used with materials which exhibit a relatively large dielectric loss charge.
When a powdery or granular material with dielectric properties is placed in a loosely structured form or created by initial pressing in a capacitive high frequency field the material is heated uniformly per unit time over the entire section due to losses. dielectrics. A material, such as for example fat or sugar, which in particular has a relatively low melting point, is subjected to the course.
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from heating to softening within a specified range of temperatures. This softening, which is related to a reduction in volume, leads to agglomeration and sintering of. all matter, which results in a solid form body.
Practice has shown different degrees of sintering, which can be defined according to the manufacture and which range from a loose state similar to that of the biscuit to a molten state with a suitably homogeneous texture.
Since all the materials which can flow and which have to be shaped according to the described process do not initially exhibit sufficiently favorable properties, these materials can advantageously be mixed with other bodies whose properties are particularly suitable. to the process, to technically allow a perfect sintering of the mixture When choosing the mixture, care should be taken that the passage of the free material in the form of solid mold products is possible with as little heating as possible. In practice, heating the material to a temperature of 30 to 300 C in the high frequency field is sufficient.
Example 1
70 parts by weight of cookie flour is mixed with 30 parts by weight of dry flour, after which all the material is poured freely in a layer thickness of about 1 to 10 cm into non-conductive molds and is subjected to a capacitive field high frequency. By the heating thus produced, the material is sintered into molded products.
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porous maia solids which are perfect in taste and nutritional value.
When in the indicated mixture the cookie flour is used in a relatively moist state, so that it has a certain water content, the capacitance field is obtained. High frequency provides sufficient bond between flour and malt particles for an even lower temperature.
In the high frequency field, the water in the cookie flour is heated more quickly and is absorbed by the hygroscopic malt particles. In this case, the malt dissolves on its surface, which gives a particularly favorable binder for the flour particles.
This variant of the process can of course be used in general during the sintering of a mixture consisting of a material which does not soften on heating and exhibits a certain water content and of a hygroscopic binder.
Similarly, a mixture of a material which softens relatively rapidly on heating, such as, for example, fat, and a material which does not soften on heating or only softens. at a considerably higher temperature can be sintered into molded products, the bonding of the particles taking place at a relatively low temperature.
The heat necessary for the softening and the fusion of certain particles can be transferred in this case by the other particles when the latter exhibit a greater dielectric loss factor.
Example 2
9o parts by weight of powdered sugar and 10 parts by weight of powdered glycose are mixed together and poured
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in molds which do not conduct electricity. Before placing the filled molds in the high frequency field, the mixture is concreted by vibration. Under the action of heating in the field - high frequency, the mixture is then sintered, from which gives solid molded products, for example, in the form of cubes, which are wrapped in paper and wrapped, but which receive in this case a porous structure so that an agent. dissolving quickly passes through them, first dissolving the glycose serving as a binder and immediately breaking down the molded products.
The molded products containing sugar and produced by the process described lastly exhibit therefore a particularly favorable dissolving power.
In many cases it is advantageous to abruptly cool the sintered moldings which are still in a hot state. The sudden cooling prevents recrystallization in the plasticized state. The strength of a sharply cooled sintered material can be improved in particular cases.
It is possible and, where appropriate, advantageous to press the material to be shaped before sintering or even during sintering under the action of mechanical pressure, which results in more compact and less porous molded products.
For certain particularly pulverulent starting materials, the practice of sintering has shown that a so-called intermediate granulation can advantageously be carried out for these materials, for example according to the following working process:
The powdery starting material is sintered to the appropriate size and strength by high frequencies in continuous operation or by loading, plies granulated to shape.
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desired after sudden cooling and removed by layers of the fraction obtained in this case.
The obtained granulate of determined dimensions is then supplied to a second sintering in the shape desired for the use. The obtained fraction is subjected with fresh powdery material to a further sintering, to a granulation and to a segregation. According to the mathematical calculation of probabilities, part of the material to be worked can therefore be subjected to infinite sintering. The extremely sensitive sintering process has the advantage that no noticeable fluctuation in quality in the finished product is noticed during the practical course of the intermediate granulation of an extremely sensitive material.
The sintered products obtained by intermediate granulation exhibit considerably better wetting or impregnation properties, as well as dissolution rates which can be determined beforehand, and the spill volume can be further influenced. to the maximum,
Various modifications can moreover be made to the exemplary embodiments, described in detail, without departing from the scope of the invention.