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" Proodd4 pour agglou4ror de particules difficiles a&±lom<5ror et produit obtenu 0
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La pr4sontu invention concerne de façon générale l'aclom4ration do p-rtiouleo divisée finumont et plus particu11èroQent l'agglomération du particule do matières qui ont été difficilta, sinon 1upoaaibla h alouêrer, et le produit toroz pnr un tel procédé d'a,7.oératiart.
La plupart des ratières séchées dispo- nibles dans l'industrie actuelle existent sous forme de particules relativement petites. Ceci
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est vrai pour las matières s6ch63 par pulvérisa- tion, au rouleau, au plateau ou à la courroie dans
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l'atMouphcro ou soua vida, et cristallisées. Lee M,Itîèruil utehéga par pulvérisation ont 80UO la .aara lu petit)" 1),.trti4uien .oan,u' a,a sont on-. av'ea du donn1c01tdur. tlnd1 <jU4 Ija produite r!'"\11l)nt r:.m 1J1'oodd.u ai ca'ura nu roulons, (Au 111ato:\u ou h la courroie et du crintallinatïon non pulv ?ri8t5a près avoir -5t<!f 4;)nlovêo des doaaicoatouro et du criBtalliBataur afin da donner au produit un d1tth.na1on particuluiro et un aspect assez uniformo.
La 1imaneion pEirt3.cu.raira obtenue de lu totalité des produite 8uBntionn&B out approximativonunt la 1.1.\() et ust ai exagérément l'otite que loo parti- culas ont tendance à a'"agglonëror" ou à former des
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blocs incomplètement mouilles lorsqu'elles sont
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ajout'I)O h un liquide appropria. Par conséquent l'utilisation d'un tul produit nécoaulto beaucoup do temps et d'efforts pour effectuer sa reconstitu- tion satinfaiaanto dans l'eau ou dans d'autres li- quidas. Do telles caractéristiques nédioorua de mouillago et do rjconatitution ont handicapa le unnOGntument populairu à 000 matières eduh6e fino"
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mont divisas. On suit quo lorsque certaines particules
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aéohél3B, finamont divisées, sont "asG10tilôr6JslIl le pouvoir de mouillage ot do dispersion de ces ma-
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tières dans des liquides est fortement accru.
Un
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uxemple d'un tal produit aggloméré est le produit
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connu couramment corme lait séché écrémé "instan- tané".
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L8aGgloTaÓratil,m" est un procédé par le-
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quel les petites particules sont contraintes d'ad-
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hérer les unes aux autres de façon irrégulière pour donner des grégats poreux do structure ajou- rée de dimension plus grande que celle des parti- cules individuelles J'origine. L'état poreux, la structure ajourée et la dimension particulaire ac- oruo sont Les caractéristiques qui sont reponsa- bles du pouvoir accru d'écoulement, do mouillage et de dispersion du produit aggloméré dans les li- quides.
Dans la procédé d'agglomération classi- que, les particules sont souuisos à un oourant d'air chaud, humide, provoquant la sorption de l'humidité sur la surface des particules pour for- mer l'état poisseux superficiel. La courant d'air a une vitesse suffisante pour provoquer des colli- sions au hasard entre les particules.
L'état pois- seux superficiel oblige de telles particules en collision à être lidos les unes aux autres ut les liaisons ainsi formées au cours du mouillage des particules sont maintenues lorsque l'humidité ajou- tée est enlevée par un courant d'air chaud, sec
De tels procèdes d'agglomération classi- ques ont été limités à l'agglomération de parti- cules séchées qui sortent facilement l'humidité lorsqu'elles sont mouillées par l'air humide, chaud, qui adhèrent les unes aux autres lors do leur collision après le mouillage et qui restent collées ou liées les unes aux autres après avoir été séchées par l'air chaud, sac.
Les particules séchées qui no possèdent pas la totalité de ces trois caractéristiques ont été difficiles, sinon
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impossibles a agglomérer par lui, procès antérieurs
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connus. Ainsi do tallas poudres ne réussissant pa3
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obtenir lu m3ria de6r4 de pouvoir d'écoulement, de
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mouillage et de dispersion perfectionna que le lait
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auc ,cxsar3 sbcsh6 par pulvérisation lorsqu'elles sont
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soumises au morne procédé* d'agglomération.
A titre d'exemple seulement, les produits suivants sont
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pami aaux qui sont difficiles sinon lmpassiblca z Q;.:;lomÓr'3j," par les proc3dÓs connus antérieurs t loa produits d'ooufo méchda, comprenant 1' albumine d'oouf, l'ouuf ontlar, l'oeuf fortifia et lu jaune
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d'oeuf ; los produits du lait untior déshydrate
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lu cacao, les viandos dshydrat6oa ut les produits
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de la viande ; les Mélanges d'aliuents déshydratas,
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coran le mélange de galettes, les ci5l.anços de soupa ot divers m lfJnt;oo de produits de boulangerie ; les farines, les aliments du bdttdl, oorùl':1l3 l'aliment
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du veau ;
de nombreuses matières chimiques et bio-
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logiques, ooMprûnw)?' lea colles, loo engrais, les vnzytaos, les pesticides, luu herbicides sichJs et
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d'autres substances en poudre finement divisées, et
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de nombreux produits pharnllceu tiquú adeh4s.
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En utilisant les procédés exposés dans la
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présente deuande, les matières séchées suementïon- n3vs et toute autre do ces matières qui ne peut pas 5tre ii,-Slom6rd.3 par des Moyens classiques peuvent
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être transformées en produits qui ont la dimension particulière et la nature poreuse nécessaires pour
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fournir un pouvoir d'dooulemont, de mouillage et de
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dispersion sensiblement accru.
Ces produite, lors-
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qu'ils sont a4f,lotabrde suivant les enseignements
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111,tGtlill d'm. lu prduontu 1hyut\U\)O. ftOtlt ilugonatist titin tlfinn lu torr.,,! ,.n1,.,&b1u it111N un M1n1f1\J''\ duo tohtpt), 4'yffort ut d'out111haQ.
Par conséquent, la vr8nt. invention so proton* du fournir - un prood4 1"lat1vQmunt peu ooûtuux pour (lui) f.la.t1J"u" l% uhydrntxrr :t1r.t.,ont d1v1,,.t1, <11±/1.011tJu h ag.orahxur pr4od- dar.,tlunt ; - un proc4d6 pour acg10m4rer des particules a<!ch4os finumunt divisas, difficiles h 8aglorur vrdcddu30nt de f-tyon h 11u1nor aonsi- bl orient los tendances qu'ont ces particules à la floculation et L leur permettre de s'écouler li- brl1i:1dnt ;
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- un procède pour agglomérer des
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particules finement di viaten difficiles 4 alloua rer pr.!o.'t'der4.entp qui peut être f.,1a en oeuvre avec un o\1ti111\t,;8 d' o.ùlo:JQrn.t1on classique actuel ;
- un procès contrôla pour 8;:;810- tarer dos particule !1nt1f.1unt di Vi6fJO difficiles h !I.elor.11rur prc4d nr;ont, q,ui gczxcrtta un nininua do crintallication du produit t,,lo jrd , p tui procédé pour ngglo6ror des mntibroti finuc,ant d1vifJ\J6 dU'1'1clo8 '\ aglooira prÓo6dl.muont qui Xl 1 nuem.mtu pria exar4!ient lu prix unituiru de ces untièrao j - un produit aGlot:1ré stable ayant corame ingrédient principal une matière prG c.deI:1T.1..mt difficile t3r,;Ior.=rar.
D'autres avantagea ut carne ttSrtetiqu,H3
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40 3.'invention 1'..IIHU'UJ'On dw 1% dvnor1ptton qui vu f4\a1 VI'" 1'hi tt .111 :"1\(1\1'1'1 .1." chl101nn annuxta sur lt,1,Htl..,J" . la 'uf""rCl 1 est un acharna d'ooou" lj'MMnt indiquant un procoasuo i;4n$rnl pour mettre on couvru le procédé nolon l'invention la fltueu 2 ont un noch61.18 r\)}lr6- oont'int un typu d'npparoll 010"011.1 Uv grdcu auquel lu prood4 peut 3tre min en couvre ;
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la figure 3 oot un graphiquu re-
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prdsentmt la vi taO.1\) de sorption d'eau de divers
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sucres ; la figure 4 est un graphique re-
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pr4santant les caractéristiques d'agglomération de divorseu matières articulaires adchëes agclonéréos
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par la procède* selon l'invantion ;
la figura 5 est un graphique re-
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pr*5ovntnnt l'offot du pouvoir du reconstitution de particules diverses acslolnér6ae par le procède
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selon l'invention.
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x;n t;4nérni, le présent procédé comporte
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l'addition d'un agent agglomérant facilement agglo-
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m4rt! la matière du produit difficile h. nC61omrer pour former, lorsqu'elle est aoutiiae 4 une itraos- phtre chaude, hut1!1., un noyau poisseux aur lequel leu particules non po1enouBua du produit h agglo- mttrar adhèrent de façon irr;
u5.irc. r se réfé- rant z, la figure 1, qui représente les divers sa-
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des nécessaires pour réaliser le procédé selon
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Ilinvuntion, la matière particulaira difficile à agglomérer 1 et Il.,,.Cent facilement a.t.lot.1r4 2 sont
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mélangés à sec dans les proportions correctes 3.
Lu mélange à sec peut comprendre entre 5 et 50 % environ de l'agent agglomérant comme on va le dé- crire plus complètement au t'ur et à mesure de la descriptoin La mélange à sec est alors injecté dans un courant d'air chaud, humide pour effectuer le mouillage 4 dos particules pour provoquer l'ag- glemération susmentionnée, Lus particules agglo- mérxs sont alors soumises au séchage rapide 5 pour fournir le produit agglomér¯ sec désiré 6. La plus grande partie des agrégats de ce produit se compose du particules difficiles à agglomérer qui adhbrent fermement aux particules de l'agent agglomérant de façon irrégulière.
Toutefois, un faible pouroen- tage de tôle agrégats ne peut être formé que de l'agent agglomérant ou que de particules difficiles à agglomérer.
Les matières sèches qui sont traitées par le procédé exposé dans la présente invention présentent des propriétés qui sont remarquablement différentes de celles qui ne sont pas traitées de cette façon. Les propriétés obtenues dans le pro- duit agglomère du procède de l'invention sont cel- les de la dimension partioulaire accrue, du pou- voir d'écoulement amélioré, du Mouillage, de la dispersion et de la reconstitution dans le liquide et l'empêchement de floouler.
Pour qu'une poudre soit agglomérée, elle doit présenter certaines propriétés telles que mentionnées précédemment. La première. ot peut- être la propriété la plus importante, est celle
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de l'hydroscopicité, c'est-a-.dire la propriété de sorb&r et de retanir facilement l'humidité. La sorption de l'eau est nécessaire pour obtenir un état poisseux superficiel qui permette aux parti-
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cules en poudra d'adhérer do façon irrégulièra les unes aux autres.
Toutefois, toutes les particules hydroscopiquea ne deviennent pas collantes lors- qu'elles absorbant do l'humidité et celles qui ne
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présentent pua cette adhéronce no sont pas Inoïle- ment agglori6rdos. Une troisième propriété qui doit être présente est celle de la conservation de la forme agglomérée lorsque les agrÓeata sont 8éohâs de nouveau et empaquetés ultérieurement. Cette ex-
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pression peut être définie cotnrne la résistance de l'agrégat.
Aux fins do la demanda, l'expression
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"particules difficiles h agglomérer" se rapporte z, ces particules qui ne comportent pas une ou plu- sieurs des propriétés ndconsaires 4 1' agglomération susmentionnée. L'expression "agent agglomérant" peut coinprondre toutes les matières qui possèdent la totalité des trois des propriétés susmentionnées.
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Le choix de l'agent ab10m6rant particulier 4 uti- liser dépend du degré auquel les agents d'a,;lom6 ration particuliers disponibles possèdent les pro- pr1Ótéa ci-dessus, du prix relatif des agents dis- ponibles, des diverses propriétés supplémentaires
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comW1 le goût, la composition ot ainsi de suite des agents disponibles ot du produit particulier qu'on désira a±nlotlérr.
Les exemples d'agonts agglornérants appropries sont les sucres anhydres,
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coiame la Ifiotone anhydre et lu glucose anhydre, lea matieruo solides du oirop de gluooou, la petit- lait anhydre, le petit-lait anhydre modifié, cer- talnen 60lluI1oa animales.et v6gétalun et d'autres composés apparent 3a qui présentant également les OQl'l1ot r1e't1clulJ" avantageuses d f hydroeoop101 t â, de l'état poiuaeux superficiel et do la résistance de l'agrégat* Cem agents agClomdranto pouvant être utilisée aépnrëuent ou en combinaison ou avec des
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diluants appropriée. Comme indiqua précéderaient dans cette
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ddt3axiptian, la Demanderesse a constaté quj le
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cacao peut être aggloméré de façon satisfaisante,
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grâce in son procédé.
Le Brevet des Lrtats-Unis d'Amérique n 2,8>0.388 du 2 Septembre 1958 au nota de Peeblea et als et le Brevet des ,tata-Unie d'Am6-
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rique n 3.013.881 du 19 Décembre 1961 au nom de Curloon et al. ont appris que les mélanges conte-
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nant des quantités rdiativeuent petites de cacao peuvent être acaloméréa pour former un produit do
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connotation de chocolat en poudre instantané.
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Toutefois, le présent procédé prévoit 1 traitement dlll la poudre de cacao 16cithinde ou non Hoithinee pour fortlor un produit ag,loQ6rt dont la majeur. partie oet du cacao. Un tul procède éli1ne la ndaensitd d'ajouter do grandes quantités do lait sec or(.tl6, ou d'autres substances pour obtenir l' Qglor.1ro. tion. Le produit de cacao acJlor.14râ obtenu par le procédé da l'invention a une variété
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d'utilisations dans l'industrie des alinonts ot
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n'est pas l:1nitG b. l'application un tant qu'un pro-
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duit du chocolat oonoor.II,lahlo.
Paeti lus agents aaslom6rants susuunt1on- ucn, le seul qui aoit peut-être le plus souvent utile est le lactose anhydre. 0<) dernier peut être obtnnu par séchage par pulvérisation du lactose dissous et il existe à l'état amorphe ou vitreux.
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Il présente toutou les propriétés d'hydrosoopioité, d'état poisseux superficiel et do résistance de l'agrégat suaraontionn6es. Le lactose anhydre perd- sontt une propriété très remarquable en ce sens que, bien qu'il soit très hydroscopiquo, il est égale.mont tout à fait insoluble on comparaison des autres sucres ordinaires.
Cette solubilité rela-
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tivement faible rond le lactose anhydre relative- ment facile in man.pulrar dan la plupart des dispo- ai tifs d' I1ti(SloT.1&ra tion classiques ot réduit au tai- nimuct le "plâtrage" dans le dispositif d'agglomé- ration. Lorsque les particules de lactose anhydre sont injectées dans un courant d'air humide, l'eau est immédiatement sorbéo sur la surface des parti-
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cules clu lactose par suite de leur forte hydroaoo- picité. L'eau contraint les surfaces des particu- les do lactose h devenir oollantus et cos aurfaoea collantes provoquant la collision dus particules on poudre difficiles h agglomérer pour adhérer aux partiou1ue de lactose et fomur dus agrégats.
Les liaisons qui sont forcées entre les particules de lactose anhydre et les particules on poudre sont
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assez solides pour rduister 4 la fracture pendant les opérations de ro-oéohage et d'empaquetage ulf6- rieures.
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La propriété de sorption de l'humidité
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du laotosu anhydro cet due à son terme désir do rovt1.. une forma stable. La forme de lactose la plus stable est colle de la forme nonohydrate ou Cristalline. La réaction Duivantf.l.t.10ntre le procède d'hydratation i ai? H22 11 + M20 * 12 H22 11. H20.
La réaction ci-duaaua a uno forte tndanoe à se diriger vers la droite. Afin que la réaction progresse, Une certaine quantité d'eau doit être
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présenta pour âtre ooubinée avec le lactose anhydre, ootme représenté sur le a8t6 gauche de 1' 3quation. C'est cette forte tendance qu'a le lactose anhydre à revêtir la forme monohydrate stable qui oblige le lactose anhydre à sorber rapidement l'oau. Une
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fois que le monohydrate est forra6, il n'existe plue de force da oonnande quelconque qui oblige le lac- tose à sorber plus d'onu.
La forte tendance qu'a le laotose anhydre à sorber de l'eau est représen- tée graphiquement sur la figure 3, dans laquelle l'axe vertical représente le rapport du poids at-
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teint par les divers sucres représentas aprte avoir sorbes de l'eau, par rapport au poids initial des sucres à l'état sec. L'axe horizontal représente la durée d'accroissement.
Il est évident sur la figure 3 que dans une période de temps donnée, le lactose anhydre sorbe une quantité beaucoup plus
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grande que le lactose uonohydraté, qui sorbe très peu d'eau.
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Naturellement , il résulte de l'exanen de
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la réaction ci-dessus que, plut la quantité de lactose anhydre donnée peut rester mouillée, plus la transformation du laotose sous la forme monohy- drate ou cristalline est totale.
Duos les dispo- sitifs d'agglomération du type représenté dans le Brevet des ±tata-Unis d'Amérique n 2.865.318 du 23 Décembre 1958 et n 2.850.388 précité au nom de Peebles, le produit aggloméré peut d'une manière typique rester à l'état mouillé pendant une période de temps allant de une à plusieurs minutes de façon h obtenir un degré de cristallisation élevé des liaisons entre les particules agglomérées. Toute- fois, la demanderesse a constaté qu'une telle pé- riode de temps de mouillage prolongée est défavo- rable dans l'agglomération de la plupart des ma- tières difficiles à agglomérer.
Elle a constaté que, lorsque les particules sèches mélangées sont mouillées pendant une période de temps maxiumum de deux à huit secondes environ, il se produit très peu de cristallisation du lactose anhydre s'il s'en produit toutefois. Lorsque les particules mouillées sont rapidement séchéen, le lactose est séché à l'état sensiblement amorphe ou vitreux et les liaisons entre le lactose amorphe et les par- ticules difficiles à agglomérer ainsi formées sont suffisamment robustes pour résister à la fracture pendant l'empaquetage et l'entreposage. Les liai- sons ainsi formées sont totalement différentes des liaisons cristallines existant dans les produits du Brevet de Peebles susmentionné.
Ce mouillage et ce séchage rapide contrôlés éliminent la néces-
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sité d/uno période de tempo quelconque de repos et do Maintien pendant que les agrégats sont 4 l'état
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mouillé et ut.,.3aha sensiblement Ion réactions se- condaires défavorables quelconques qui se produi- sent souvent lorsque les particules pouvant rester
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mouillées pendant un aur*5u ralati vouant important .
Doe effets secondaires défavorables courante qui
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résultent de ue mouillage prolonge sont la modtti- oatïun du goût, la durée d'entreposage réduite et le "brunieaeraent" uu produit fini. la présence d'un ou de plusieurs du ous effets oucondaïren dé- pend, naturellement, de la matière qui est en cours d'a,,om6xatioz. Au cas où ces effets nu sont pas nuisibles ou ont peu de chances de se produira, ce séchage rapide peut no pas Atre nécessaire. Avec
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certains produits difficiles k aggloradrer, comme par exemple certains produits pharmaceutiques ou chimiques, aucune diminution de la teneur en humi-
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dicté du produit ala3r n'est nécessaire et le stade de re-sdchage peut être totalement éliminé.
Il est 4galument 4 cifnalor quo lue Brevets de Peeblua ouamontioùndo sont limitée au procédé d'agglomération de la poudre do lactose cristalline et d'un produit da chocolat particulier séché par pulvérisation qui ne couprand u'un faible pour-
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cent'1g8 de cacao pur m61'e;é avec du lait sec 4or&ud et du nombreux autres ingrédients.
La fi jure 4 contre l'effet de l'addition de diverses quantités de lactose anhydre à plu- sieurs matièran difficiles riz agglomérer. L'axe vertical du graphique de la figure 4 représente
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Ilndelomdration efficace dans laquelle zéro ne re. présente aucune agglomération appréciable ot 10 re- présente 1'at,;,amSrut.on efficace maximum. L'axa horiaont-il reprisante la pourcentage do lactose anhydre dans lao radiant nec aggloméré. On voit que pour un mélange de lactose anhydre ut de farine
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de ',1& 1 agglomération efficace maximum na produit lorsque lao 6lngJ contient 10 de lactose anhydre et 90 eu de farine de blû environ.
Un mélange con- tenant 20 % de lactose anhydro environ fournit
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l'b.;lomérl1tion efficace maximum lorsque soit de l'oeuf entier adchtS soit do l'albumine de l'oeuf séché doivent 8tre aeglomérds. Le jauno d'oouf ae- oh est le plus facilement aEloï'<! dans un mé.. lange contenant entro 10 ost 20 de lactose anhy- dre. Le pourcentage exact de lactose anhydre qui
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devrait exister dans un mélange donn(5 varie avec l'appareil d'a0clomôut1on particulier qui ent utilisa, avec son mode de fonctionnement et aveu la quantité d'huralditd qui y oot appliquée. On pout voir sur la figure 4 quo divers mélanges sace
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compris entre 5 et 50 eu environ de lactose anhydre fournissent une agglomération ralat1vouent bonne.
Pour les mélangea contenant moins de 5 eu environ de lactose anhydre, le nombre de particules de lactose anhydre collantes dans le mélange mouillé est insuffisantpour provoquer l'agglomération de toutes les particules difficiles à agglomérer qui y sont présentes. Pour les mélanges contenant plus de 50 % environ de lactose anhydre, le Mélange mouillé devient trop collant pour être traita cor-
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rectement dans la plupart des dispositifs d'agglo- mération. Dons ces mélanges les agrégats qui sont formée deviennent anormalement grands, en rendant le séchage difficile et en obstruant l'appareil d'agglomération.
Dans la plupart des cas il est avantageux de n'utiliser que la quantité de lactose anhydre qui est nécessaire pour obtenir le degré d'agglomération désiré. L'addition de telles quantités minimales de lactose fournit un produit qui n'est que légèrement plus doux que le produit difficile à agglomérer initial, attendu que le lactose est l'un des sucres les moins doux. En outre, lorsqu'on ajoute les quantités minimum de lactose, le prix unitaire de la matière difficile à agglomérer n'est que légèrement augmente.
La figure 5 montre l'effet qu'a l'addi- tion du lactose sur la durée de reconstitution du produit. L'axe vertical représente le rapport de la durée de reconstitution après l'agglomération à la durée de reconstitution avant l'agglomération.
Lorsque le rapport est égal à un, il n'existe au- oune amélioration de la durée de reconstitution sur les matières finement divisées difficiles à agglo- mérer initiales. Los valeurs décroissantes sur l'axe vertical représentant les caractéristiques de reconstitution améliorée du produit aggloméré.
On peut voir sur la figure que la durée do recons- titution diminue brusquement h mesure que de telles quantités de lactose anhydro sont ajoutées aux produits difficiles h agglomérer et l'agglomération commence à so produire. On peut voir qu'un mélange
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agglomère de 80 % d'albumine d'oeuf séché et de 20 % de lactose anhydre est reconstitua dans un cinquième environ de la durée nécessaire pour re- constituer la poudre d'albumine d'oeuf non aglo- mérée.
Un radiante aggloméré de 20 % environ de lactose anhydre et de 80 % d'oeuf entier séché ou de jaune d'oeuf séché est reconstitué dans moins d'un dixième de la durée nécessaire pour reconsti- tuer l'oeuf entier sèche ou le jaune d'oeuf séché non agglomérés. Un mélange de 10 % environ de lactose anhydre et de 90 % de farine de blé a une durée de reconstitution de 1/20e environ de celle de la farine de blé non agglomérée. A mesure que les pourcentages du lactose anhydre existant dans le mélange sec augmentent au-dessus des valeurs susmentionnées, la durée de reconstitution reste sensiblement la Mono.
Un autre agent agglomérant qui peut être utilisa suivant la présente invention est le glu- cose anhydre ou le dextrose anhydre, Lorsque le glucose anhydre est mélangé à des poudres diffici- les à agglomérer, il doit être utilisé dans des pourcentages plus grands que le lactose anhydre lorsque les poudras sont agglomérées dnns un appa- reil à agglomérer classique pour obtenir des ré- sultats comparables. Ceci est dû à la vitesse in- férieure de sorption de l'eau possédée par le glu- cose anhydre, représentée graphiquement sur la fi- gure 3.
Par exemple, pour des matières qui peuvont être agglomérées facilement dune dos mélangea con- tenant 20 environ de lactose anhydre, dos mélanges
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QClOhn"nt 50 tf environ du 41LIpI ttilly'iit1 lH'UVun 6tllill nCJ.",tU111" IfJUJ1 l'Ih''''"U' l.rrtr;lilrrna;L.tott CIOH- t<<'ttt4t<, n,uI f<tt<n tftti< l'l. uu duV,4u rtu;nunt<on
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8enoiblmont la douceur du produit aggloméré et augmentent égaleront le prix unitaire de la matière de base difficile à e4.,glomérur du produit f16clolJ.dr,s.
Toutefois, dans les mélangea agglomérée où la dou-
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cour aooruo est avantageuse ou eusentiolloi l'uti- lisation du glucose anhydre on tant qu'agent agglo- mérant est souhaitable D'IJ.utrus oucres anbydron sont également utiles comme nyonta Bculomdrant8 dans oertainua conditions.
Lu poU t-lui nnhydra ut un autra bon #rit ntttt.rrmdrrcrr, qui cm utiltt dnnn Qurt'41n&u, "1'" agerit LI patlt-lait .anhydre contient une AI)- grande proportion de lactose anhydre et ont oons1- d4rabl'mont moinu coûteux. Toutefois, l'utilisa- tion du petit-lait anhydre en tant qu'agent agglo- mérant est limitée par suite de la prssence dune ou dernier d'un goût salé ot de diverses protéines du petit-lait. Lorsque ce Colt culé n'est vue nui- sible, comme par exemple dann divers alimente pour
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loa veaux, les ongrais, les produite chiniqueft et pharmaceutiques, l'utilisation du petit-lait '.nhy- dre peut souvent être préférable à causa de son bas
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prix.
Egalement, le traitouont correct du petit- lait anhydre peut être utilisé pour obtenir un pe- tit-lait anhydre modifié dans lequel ces caracté.. ristqieus limitatives sont éliminées.
Une forme possible de l'appareil d'agglo- mération classiques qui convient pour mettre on oeu-
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vro le nouveau proo'!dd de la 3amundurcurau unt rU" 'r'<nnt4 uur ltt 11Gur. a don ilonMinn. t. rodlh"6 mon dititilti 41a 1,w 1'0\111.,4' tlit'r'i,utlu h fli.Klwn !1 9% tin J.I ull,mt. H,!éÍ101'iJl'linfl aat pliiU.4 dans li. trémie d'alimentation 12 et nuand d6'na le tube de mouil- lage ou chambre 14 par la via d'avance 13 actionnée par le moteur 13a. Le mélange sec est exposa à une atmosphère do vapeur humide pénétrant par la conduite 15.
Le produit mélange et le courant humide sont maintenus en mouvement constant dans le tube do mouillage 14 par un ventilateur à grande vitesse 16 actionna par un moteur 17 qui aoufflo
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le produit tF\nontiollomont (1una un 81)tU'ntuut'.. oyolona cu mouilla 18. Lw vunt11atuUl\ 1ti a un re- tour d'uli1 1 j. Au ooura du )\fUHJ"BÜ du produit (litnii le tube de mouillage 14, les surfaces des particu- les de l'agent agglomérant deviennent humides et collantes.
A mesure que les particules collantes entrent en collision avec les particules difficiles à agglomérer dans le tube do mouillage, les parti- cules difficiles à agglomérer adhèrent aux parti-
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culas collantes de l'agent agglomérant pour foinaer des agrégats qui sont sensiblement plus Grands que les particules individuelles dont les agrégats sont formas. La teneur en humidité totale du mélange est accrue de préférence entre 2 et 6 % dans le tube de mouillage ou chambre 14.
La température dans le tube de mouillage ou chambre 14 peut être comprise entre 38 C et 850C environ, les tempéra- tures optimum dépendant de la vitesse de l'air et de la composition du produit en cours de traite-
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ment. naturellement, si l'on utilise un appareil différent pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention, les valeurs ci-dessus pour 1'humidité et la température variant quelque pou pour fournir l'agglomération efficace maximum.
Après avoir été refoulés du tube de mouillage 14, les agrégats traversent le sépara- teur-cyclone humide 18 puis tombent de ce dernier dans la section de re-séchage 20. Dans la section de re-séchage 20 les agrégats sont soumis à un air chaud à grande vitesse provenant du ventilateur 21 actionna par le moteur 21a et comprenant les fil- tres 22 et le serpentin calorifuge 23 qui chauffe l'air. Les agréais sont soumis à l'air séchant aux températures comprises de préférence entre 93 C et 162 C environ. Les agrégats commencent alors a sécher immédiatement à mesure que le produit tra- verse la section de re-séchage 20.
Le produit cet refoula dans le tube 24 où il est soumis à l'air refoula du ventilateur 25 actionna par le moteur 26 Le produit est sépare du courant d'air à me- sure qu'il est refoulé du tube 24 dans la vanne en étoile 27. Le produit est sensiblement sec lors- qu'il se dépose sur la table à secoussdes 28, bien que le séchage final jusqu'à la teneur on humidité désirée soit effectué avant qu'il atteicnu l'extré- mité de la table à secousses 28. Les particules agglomérées sont dimensionnées pur loo rouleaux de dimensions 29 puis plaoéon dans le tambour 30 par le tube 31 pour 1' empaquetage final.
La ligne de sol comprise entre les niveaux supérieur ot infé=
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rieur de l'installation ont indiquée par P sur la figure 2.
Le lapa de temps de l'entrée du produit dans lu tube do mouillage ou chambre 14 jusque de qu'il quitta le tube 24 par la vanne 27 est compris entre 5 et 20 secondes environ. la période de temps comprise entre le mouillage initial des particules dans le tube de mouillage 14 et le séchage des particules dans la section de séchage 20 peut être comprise entre 2 et 8 secondes environ. La durée totale du mouillage des particules jusque leur récolte dans le tambour 30 est de préférence infé- rieure à une minute.
Bien qu'un grand nombre d'autres appa- rails approprias puissent être utilisés pour mettre en oeuvre le procède, on préfère habituellement que l'appareil permette le sxchage rapide des particu- les mouillées pour empocher les effets secondaireo non voulue, comme expliqua précédemment et pour obtenir un produit supdriour. Lorsque lu sucre anhydre ou le petit-lait anhydre est utilisé à ti- tre d'agent do mouillage dans la mélange traité par l'appareil de la figure 2, la vitesse rapide du mouillage ut du séchage telle que décrite oi- dessus permet une quantité minimum, s'il on est, de cristallisation du lactose pendant le stade de séchage.
Le produit aggloméré séché obtenu à l'aide de cet appareil et de ce procédé est main- tenu noua forme agglomérée par les liaisons rela- tivement solides existant entre le lactose amorphe ot Ion particules difficiles a agglomérer.
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A titra d'exemple seulement, Ion exemptée
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qui suivent sont dos cas particuliers de mise en couvre du procédé.
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EX 1,:PL.:1 1 On a dlnna4 010 de l'albumine d'oeuf 84oh6 par pulvérisation avec du lactose anhydre aah6 par pulvoriuation dans la proportion ou1vnn- te : 8 parties d'albumine d'oeuf séché par pulvé. ristoin pour deux parties de lactose anhydre séché* par pulvérisation. Apre avoir achevé le mélange ,
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oe dernier a 4td glo4rd de la façon classique# rprLrs 1' a,p.amfrat.an, 1 dimension prt10u1air. moyenne (en poido) a été de 150 nierons environ.
La teneur en hunidité de la poudre non
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a,;g.amrc3o a t de 4 ot on a ajouté 5 d'humi- dit6 dans le diapooitif d'amlon&rat1on pour four- nir une teneur totale en humidité aux agrégate Mouillas de 9 ## Léo agrd,5ate moulll<5a ont 6t4> alors re-néchia ru.,der::ant juoqu'a 4 CÀ d 'hul.)1d1 tô avoo de l'air sec h 1770.
Le produit aCglomdr4 formé par ce prooédQ a eu une densité de 0,312 gr par centimètre cube.
Cette albumine d'oeuf agglomérée a un pouvoir d'é- ooulement, do mouillage et de dispersion supérieur à une albumine d'oeuf en poudre qui a été traitée dans un dispositif d'agglomération classique sans
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l'aide d'un agent aalomérant.
X3 >i.: 2
On a mélangé à sec 8 parties environ d'un jaune d'oeuf séché par pulvérisation avec 2 parties
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environ de lactose anhydre séché par pulvérisation.
Ce mélange a été alors aggleméré d'une façon clan- sique. La teneur en humidité de la poudre non ag- glomérée a été do 4 % et on a ajouta 2,6 % d'humi- dité au mélange pour fournir un agrégat qui, avant d'avoir été séché de nouveau, a eu une teneur en humidité do 6, 6 %.
Les agrégats Mouillés ont été alors séchés de nouveau rapidement jusqu'à 3,5 % d'humidité. La dimension paticulaire moyenne du produit (en poids) dans ce eau a été de 240 microns environ, qui a été considérablement plus grnndo quo celle du jaune d'oeuf séché par pulvérisation ini- tial . La densité apparente a été de 0,33 gr par centimètre cube.
Le produit aggloméré obtenu par co proessus a montré une amélioration marquée du pouvoir d'dooulument, de mouillage et do dispersion sur le jaunu d'oeuf en poudra qui a été traité dan un dispositif d'agglomération classique sans l'aide d'un agent agglomérant, et sur le jaune d'oeuf sé- ohé pnr pulvérisation initial.
EXEMPLE 3
On a mlane à seo 6 parties environ d'un oeuf entier séché par pulvérisation avec 2 parties environ de lactose anhydre séché par pulvérisation.
Ce mélange a été alors aggloméré d'uno façon clas- sique. La teneur en humidité de la poudre non ag- glomdrde a été do 3,4 et on a ajouté 4 % d'humi- dité au mélange pour fournir un agrégat qui, avant d'avoir été séché de nouveau, a ou une teneur en humidité de 7,4 le*, L'agrégat mouilles a été alors
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séché de nouveau rapidement jusque 3,5 d'huai...
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dité.
La dimension partic1tlliire moyenne du produit (eu poids) dans ou cas a été de 180 microns envi- ron, qui a été oona1dl$rubld!:1ùnt plus grande que celle de l'oeuf entier initial séché par pulvéri- sation. La donsité apparente a été de 0,33 gr par
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centimètre cube. Le produit obtunu par ce procédé" a montré une amélioration marquée du pouvoir d' 3-. ooulornant, de mouillaGù et de dispersion sur la poudre d'oeuf entier initial séchée pur pulvérisa- tion.
EXEMPLE 4
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On a mélangé a sec 9 purtioa environ de farine de blé avoo une partie environ de lactose anhydre nfah4 par pulvc3r.aatian. Le mclsno a été alors a.omdr3 d'une façon classique, La teneur en humidité de la poudre non aGlomér&tt a été de 8,2 % et on a ajouta 5,8 % d'humidité au mélange pour fournir un agréât qui, avant d'avoir été séché de nouveau, a eu une teneur en humidité de 14 %. L'agrégat Mouille a été alors séché de nou-
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veau rapidement. La dimension pnrtiou.a.xu moyenne du produit (en poids) dans ce cas a été de 100 mi- crons environ, qui a été considérablement plus grande que celle des particules de farine initia- les. La densité apparente a été de 0,35 gr par centimètre cube.
Le produit obtenu par ce procède a montré une amélioration remarquable du pouvoir
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d'écoulement, de mouillage et de dioporn1on sur la farine de blé initiale.
Toutefois, il est évident que la présent -
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invention n'est pas limitée aux former de réalisa- tion décrites et représentées et est susceptible de recevoir diverses variantes rentrant dans le cadre et l'esprit du l'invention.
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"Proodd4 for agglou4ror of difficult particles at & ± lom <5ror and product obtained 0
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The pr4sontu invention relates generally to the acclom4ration of finumont divided p-rtiouleo and more particularly to the agglomeration of the particle of materials which have been difficult, if not weakened, to alow, and the product toroz in such a process of a, 7. oératiart.
Most of the dried dobbies available in today's industry exist as relatively small particles. This
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is true for materials dried by spray, roller, platen or belt in
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atMouphcro or soua vida, and crystallized. Lee M, Itîèruil utehega by spraying have 80UO la .aara lu petit) "1) ,. trti4uien .oan, u 'a, a are on-. With data 1c01tdur. Tlnd1 <jU4 Ija produced!'" \ 11l ) nt r: .m 1J1'oodd.u ai ca'ura nu rolls, (At 111ato: \ u or h the belt and crintallinatïon not pulv? ri8t5a near having -5t <! f 4;) nlovêo of doaaicoatouro and criBtalliBataur in order to give the product a particuluiro d1tth.na1on and a fairly uniform appearance.
The pEirt3.cu.ra 1imaneion will be obtained from all of the produced 8uBntionn & B or approximativonunt la 1.1. \ () And if the otitis that loo particles tend to "agglomerate" or form excessively.
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blocks incompletely wet when they are
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addition 'I) O h a suitable liquid. Therefore the use of a tul product requires a lot of time and effort to effect its reconstitution satinfaiaanto in water or in other liquids. Such nédioorua characteristics of mouillago and do rjconatitution have handicapped the unnOGntument popular with 000 subjects eduh6e fino "
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mont divisas. We follow quo when certain particles
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aéohél3B, finamont divided, are "asG10tilôr6JslIl the power of wetting ot do dispersion of these ma-
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contents in liquids is greatly increased.
A
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uxample of an agglomerated product is the product
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commonly known as "instant" dry skimmed milk.
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L8aGgloTaÓratil, m "is a process by the-
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which small particles are forced to ad-
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irregularly bond to each other to give porous aggregates of added structure larger in size than the individual particles of origin. The porous state, the perforated structure and the increased particle size are the characteristics which are responsible for the increased flow, wetting and dispersibility of the agglomerated product in the liquids.
In the conventional agglomeration process, the particles are subjected to a current of hot, humid air, causing moisture to sorb onto the surface of the particles to form the surface tacky state. The air stream has a speed sufficient to cause random collisions between the particles.
The surface poisonous state causes such colliding particles to be closed to each other and the bonds thus formed during wetting of the particles are maintained when the added moisture is removed by a stream of hot air. dry
Such conventional agglomeration processes have been limited to the agglomeration of dried particles which readily release moisture when wetted by moist, hot air, which adhere to each other upon colliding. after wetting and which remain stuck or bound to each other after being dried by hot air, bag.
Dried particles which do not have all of these three characteristics have been difficult, otherwise
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impossible to agglomerate by him, previous trials
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known. So do tallas powders not succeeding pa3
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to obtain the m3ria de6r4 of flow power, of
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wetting and dispersing perfected that milk
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auc, cxsar3 sbcsh6 by spraying when they are
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subjected to the dismal process of agglomeration.
As an example only, the following products are
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pami aaux which are difficult if not lmpassiblca z Q;.:; lomÓr'3j, "by the prior known processes t loa products of oufo méchda, comprising the albumin of ouf, the egg ontlar, the egg fortified and read yellow
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egg; los milk products untior dehydrate
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the cocoa, the dehydrated meat and the products
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meat ; Mixtures of dehydrated foods,
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Koran the mixture of pancakes, the ci5l.anços of suppa ot various m lfJnt; oo of bakery products; the flours, the foods of the bdttdl, where: 1l3 the food
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some veal ;
many chemical and bio-
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logical, ooMprûnw)? ' glues, loo fertilizers, vnzytaos, pesticides, sichJs herbicides and
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other finely divided powdered substances, and
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many pharnllceu tiquú adeh4s products.
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Using the methods set out in
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present, however, the subsequently dried materials and any other such materials which cannot be removed by conventional means may
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be processed into products which have the particular dimension and porous nature necessary to
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provide a power of dooulemont, wetting and
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significantly increased dispersion.
These produced, when
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that they are a4f, lotabrde following the teachings
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111, tGtlill d'm. lu prduontu 1hyut \ U \) O. ftOtlt ilugonatist titin tlfinn lu torr. ,,! , .n1,., & b1u it111N un M1n1f1 \ J '' \ duo tohtpt), 4'yffort ut of out111haQ.
Therefore, the vr8nt. invention so proton * to provide - a low cost prood4 1 "lat1vQmunt for (him) f.la.t1J" u "l% uhydrntxrr: t1r.t., have d1v1 ,,. t1, <11 ± / 1.011tJu h ag .orahxur pr4od- dar., tlunt; - a process for acg10m4rer particles a <! ch4os finumunt divisas, difficult h 8aglorur vrdcddu30nt de f-tyon h 11u1nor aonsi- bl directs the tendencies of these particles to flocculation and their allow free flow to flow: 1dnt;
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- a process to agglomerate
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finely di viaten difficult particles 4 allocate pr.! o.'t'der4.entp which can be f., 1a implemented with an o \ 1ti111 \ t,; 8 d 'o.ùlo: JQrn.t1on current classical;
- a controlled trial for 8;:; 810- tarer dos particle! 1nt1f.1unt di Vi6fJO difficult h! I.elor.11rur prc4d nr; have, q, ui gczxcrtta un nininua do crintallication of the product t ,, lo jrd, p tui process for ngglo6ror of finuc mntibroti, ant d1vifJ \ J6 dU'1'1clo8 '\ aglooira prÓo6dl.muont qui Xl 1 nuem.mtu pria exar4! ient the unituiru price of these untièrao j - a product aGlot: 1st stable ingredient having its corame ingredient main a subject prG c.deI: 1T.1..mt difficult t3r,; Ior. = rar.
Other advantages ut carne ttSrtetiqu, H3
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40 3.'invention 1 '.. IIHU'UJ'On dw 1% dvnor1ptton which saw f4 \ a1 VI' "1'hi tt .111:" 1 \ (1 \ 1'1'1 .1. "Chl101nn annuxta on lt, 1, Htl .., J ". the 'uf" "rCl 1 is an ooor" lj'MMnt acharna indicating a procoasuo i; 4n $ rnl to put on the process nolon the invention the fltueu 2 have a noch61.18 r \)} lr6- where they have a typu d'npparoll 010 "011.1 Uv grdcu to which prood4 can be min covered;
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figure 3 oot a graphical
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presents the vi taO.1 \) of water sorption of various
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sugars; Figure 4 is a graph re-
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presenting the characteristics of agglomeration of divorseu joint matter adchëes agclonereos
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by the procedure * according to the invention;
figure 5 is a graph re-
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pr * 5ovntnnt the offot of the power of the reconstitution of various particles acslolnér6ae by the process
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according to the invention.
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x; n t; 4nérni, the present method comprises
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the addition of an easily agglomerating agent
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m4rt! difficult product material h. nC61omer to form, when added to a hot itraosphere, a sticky nucleus to which their non-polluted particles of the agglomerated product adhere irreconcilably;
u5.irc. r referring to z, figure 1, which represents the various sa-
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necessary to carry out the process according to
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Ilinvuntion, the particulate matter will be difficult to agglomerate 1 and II. ,,. One hundred easily a.t.lot.1r4 2 are
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dry mixed in the correct proportions 3.
The dry mixture can comprise between 5 and 50% approximately of the agglomerating agent as will be described more fully in the course of the description. The dry mixture is then injected into a current of hot air. The agglomerated particles are then subjected to rapid drying 5 to provide the desired dry agglomerated product 6. Most of the aggregates of this product will settle down. Composed of the hard-to-agglomerate particles which firmly adhere to the particles of the agglomerating agent irregularly.
However, a small percentage of aggregate sheet metal can only be formed from the bonding agent or from particles which are difficult to agglomerate.
The dry materials which are treated by the process set forth in the present invention exhibit properties which are remarkably different from those which are not treated in this way. The properties obtained in the agglomerated product of the process of the invention are those of increased particle size, improved flow power, wetting, dispersion and reconstitution in liquid and liquid. prevention of floating.
For a powder to be agglomerated, it must have certain properties as mentioned above. The first one. ot perhaps the most important property, is that
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hydroscopicity, that is, the property of sorbing and easily removing moisture. The sorption of water is necessary to obtain a tacky surface state which allows the particles to
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the powder will adhere irregularly to each other.
However, not all hydroscopic particles become sticky when they absorb moisture and those that do not.
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present because this adherence is not naturally agglori6rdos. A third property which must be present is that of the retention of the agglomerated form when the agrÓeata are 8éohâs again and packaged subsequently. This ex-
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pressure can be defined by the resistance of the aggregate.
For the purposes of the demand, the expression
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"difficult to agglomerate particles" refers to those particles which do not have one or more of the properties associated with the aforementioned agglomeration. The term "bonding agent" can be taken to mean all materials which possess all three of the above-mentioned properties.
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The choice of the particular damaging agent 4 to use depends on the degree to which the particular qualifying agents available possess the above properties, the relative price of the available agents, the various additional properties.
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ComW1 the taste, the composition and so on of the available agents and the particular product that one wishes to add.
Examples of suitable agglomerating agents are anhydrous sugars,
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such as anhydrous ifiotone and anhydrous glucose, gluooorophane solids, anhydrous whey, modified anhydrous whey, animal cereals and vegetalum and other apparent compounds 3a which also exhibit OQl The advantages of the hydro-op101 are, the surface wetness and the strength of the aggregate. These agents can be used as an agent or in combination or with
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appropriate thinners. As indicated earlier in this
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ddt3axiptian, the Applicant has observed that the
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cocoa can be satisfactorily agglomerated,
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thanks in its process.
The United States Patent No. 2.8> 0.388 of September 2, 1958 nota de Peeblea et als and the United States Patent of Am6-
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rique n 3.013.881 of 19 December 1961 in the name of Curloon et al. have learned that mixtures contain
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However, small amounts of cocoa can be acalomerated to form a good product.
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connotation of instant chocolate powder.
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However, the present process provides 1 treatment of the cocoa powder 16cithind or not Hoithinee to fortlor an ag product, loQ6rt including the major. part of the cocoa. One process eliminates the need to add large amounts of dry gold milk (.tl6, or other substances to obtain the enrichment. The acJlor. 14râ cocoa product obtained by the process of the invention has a variety
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uses in the alinonts ot industry
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is not l: 1nitG b. the application a as a pro
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duets oonoor.II chocolate, lahlo.
Of the above mentioned aslomeric agents, the only one which may be most often useful is anhydrous lactose. The latter can be obtained by spray drying the dissolved lactose and exists in an amorphous or glassy state.
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It has the properties of hydrosoopioité, superficial stickiness and resistance of the suaraontionn6es aggregate. Anhydrous lactose loses a very remarkable property in that, although it is very hydroscopic, it is quite insoluble in comparison to other ordinary sugars.
This relative solubility
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Very weak round the anhydrous lactose relatively easy to man.pulrar in most of the conventional devices (SloT.1 & ra tion and tai- nimuct the "plaster" in the agglomeration device. When the anhydrous lactose particles are injected into a stream of moist air, the water is immediately sorbed onto the surface of the particles.
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cules clu lactose owing to their strong hydroponics. The water forces the surfaces of the lactose particles to become oollant and cosaurfaoea sticky causing the powder particles to collide which are difficult to agglomerate to adhere to the lactose and formur parts of the aggregates.
The bonds which are forced between the anhydrous lactose particles and the powdered particles are
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strong enough to reduce fracture during subsequent roasting and packaging operations.
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Moisture sorption property
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of laotosu anhydro this due to its term desire do rovt1 .. a stable form. The most stable form of lactose is the nonohydrate or crystalline form of glue. The Duivantf.l.t.10ntre reaction proceeds from hydration i ai? H22 11 + M20 * 12 H22 11. H20.
The ci-duaaua reaction has a strong tndanoe to move to the right. In order for the reaction to progress, a certain amount of water must be
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presented to hearth oroubined with anhydrous lactose, as shown on the left side of the equation. It is this strong tendency for anhydrous lactose to assume the stable monohydrate form that causes the anhydrous lactose to rapidly sorb water. A
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Once the monohydrate is formed, there is no longer any force of command which causes the lactose to absorb more of it.
The strong tendency of anhydrous laotose to absorb water is shown graphically in Figure 3, in which the vertical axis represents the ratio of the weight at-
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colored by the various sugars represented after having sorbed from water, relative to the initial weight of the sugars in the dry state. The horizontal axis represents the duration of increase.
It is evident from Fig. 3 that in a given period of time anhydrous lactose sorbs a much larger amount
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greater than lactose uonohydrate, which absorbs very little water.
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Naturally, it results from the examination of
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The above reaction that the wetter the amount of anhydrous lactose given, the more complete the transformation of laotose into the monohydric or crystalline form.
Together with agglomerating devices of the type shown in United States Patent No. 2,865,318 of December 23, 1958 and No. 2,850,388 cited above in the name of Peebles, the agglomerated product can typically remain in the wet state for a period of time ranging from one to several minutes so as to obtain a high degree of crystallization of the bonds between the agglomerated particles. However, the Applicant has found that such a prolonged period of wetting time is unfavorable in the agglomeration of most difficult to agglomerate materials.
She has found that when the mixed dry particles are wetted for a maximum period of time of about two to eight seconds, very little crystallization of the anhydrous lactose occurs if it does occur. When the wetted particles are rapidly dried, the lactose is dried to a substantially amorphous or glassy state and the bonds between the amorphous lactose and the hard-to-agglomerate particles thus formed are strong enough to resist fracture during packaging and storage. The bonds thus formed are totally different from the crystalline bonds existing in the products of the aforementioned Peebles patent.
This controlled wetting and quick drying eliminates the need for
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sity of a period of any tempo of rest and do Hold while the aggregates are in the state
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wet and ut.,. 3aha substantially Ion any adverse side reactions which often occur when the particles which may remain
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wet during an important aur * 5u ralati.
Doe common adverse side effects that
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The result of prolonged wetting are the change in taste, reduced storage time and "browning" of the finished product. the presence of one or more of the or condair effects depends, of course, on the material which is being acted upon. In the event that these effects are not harmful or are unlikely to occur, this rapid drying may not be necessary. With
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certain products which are difficult to agglomerate, such as for example certain pharmaceutical or chemical products, no decrease in the moisture content
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dictation of the ala3r product is not necessary and the re-drying stage can be completely eliminated.
It is also 4 cifnal that the Peeblua or Amontioùndo patents are limited to the process of agglomeration of crystalline lactose powder and a particular spray-dried chocolate product which does not require a weak coating.
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cent'1g8 of pure cocoa mixed with 4or & ud dry milk and many other ingredients.
Fig. 4 against the effect of adding varying amounts of anhydrous lactose to several difficult rice materials. The vertical axis of the graph in figure 4 represents
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Effective ilndelomdration in which zero re. shows no appreciable agglomeration and represents the maximum effective amSrut.on. The axis shows the percentage of anhydrous lactose in the radiant nec agglomerated. We see that for a mixture of anhydrous lactose and flour
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of ', 1 & 1 maximum effective agglomeration produced when 6lngJ contains about 10% of anhydrous lactose and 90% of blu flour.
A mixture containing approximately 20% anhydro lactose provides
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The maximum effective classification when either whole egg added or dried egg albumin are to be agglomerated. The jauno d'oouf ae- oh is most easily aEloi '<! in a mixture containing entro 10 ost 20 of anhydrous lactose. The exact percentage of anhydrous lactose that
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should exist in a given mixture (5 will vary with the particular aclomut1on apparatus that was used, its mode of operation and the amount of moisture applied to it. Figure 4 shows that various mixtures are used.
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between about 5 and 50 g of anhydrous lactose provides a real good agglomeration.
For mixtures containing less than about 5% of anhydrous lactose, the number of sticky anhydrous lactose particles in the wet mixture is insufficient to cause agglomeration of all of the hard-to-agglomerate particles present therein. For mixtures containing more than about 50% anhydrous lactose, the Wet Mix becomes too sticky to be treated properly.
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correctly in most agglomeration devices. In these mixtures the aggregates that are formed become unusually large, making drying difficult and clogging the agglomeration apparatus.
In most cases it is advantageous to use only the amount of anhydrous lactose which is necessary to achieve the desired degree of agglomeration. The addition of such minimal amounts of lactose provides a product which is only slightly sweeter than the initial hard-to-clump product, since lactose is one of the less sweet sugars. Further, when the minimum amounts of lactose are added, the unit price of the hard-to-agglomerate material is only slightly increased.
Figure 5 shows the effect of the addition of lactose on the reconstitution time of the product. The vertical axis represents the ratio of the duration of reconstitution after agglomeration to the duration of reconstitution before agglomeration.
When the ratio is one, there is no improvement in reconstitution time on the initial finely divided difficult-to-agglomerate materials. Losing values on the vertical axis representing the improved reconstitution characteristics of the agglomerated product.
It can be seen from the figure that the reconstitution time sharply decreases as such amounts of anhydro lactose are added to the difficult to agglomerate products and agglomeration begins to occur. We can see that a mixture
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The agglomerate of 80% dried egg albumin and 20% anhydrous lactose is reconstituted in about one-fifth of the time required to reconstitute the unaggregated egg albumin powder.
A radiant agglomerate of about 20% anhydrous lactose and 80% whole dried egg or dried egg yolk is reconstituted in less than a tenth of the time required to reconstitute the whole dry egg or yolk. of non-agglomerated dried egg. A mixture of about 10% anhydrous lactose and 90% wheat flour has a reconstitution time of about 1 / 20th that of unbound wheat flour. As the percentages of anhydrous lactose existing in the dry mix increase above the above mentioned values, the reconstitution time remains substantially Mono.
Another agglomerating agent which can be used in accordance with the present invention is anhydrous glucose or anhydrous dextrose. When anhydrous glucose is mixed with powders which are difficult to agglomerate, it should be used in percentages greater than lactose. anhydrous when the powders are agglomerated in a conventional agglomerating apparatus to obtain comparable results. This is due to the lower rate of sorption of water possessed by anhydrous glucose, shown graphically in Figure 3.
For example, for materials which can be readily agglomerated from a mixed feed containing about 20 anhydrous lactose, mixed feeds
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QClOhn "nt 50 tf about 41LIpI ttilly'iit1 lH'UVun 6tllill nCJ.", TU111 "IfJUJ1 l'Ih '' '" U' l.rrtr; lilrrna; L.tott CIOH- t << 'ttt4t <, n, uI f <tt <n tftti <l'l. uu duV, 4u rtu; nunt <on
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This will increase the softness of the agglomerated product and will increase the unit price of the difficult feedstock to e4., Glomerur of the product f16clolJ.dr, s.
However, in the agglomerated mixes where the dou-
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However, the use of anhydrous glucose or as a binding agent is desirable or useful. IJ.utrus orcres anbydron are also useful as nyonta Bculomdrant8 under certain conditions.
Read for him nnhydra ut another good #rit ntttt.rrmdrrcrr, which cm utiltt dnnn Qurt'41n & u, "1" agerit LI patlt-anhydrous milk contains AI) - large proportion of anhydrous lactose and have oons1- d4rabl 'mont moinu expensive. However, the use of anhydrous whey as a binding agent is limited due to the presence of one or more of a salty taste ot various whey proteins. When this Colt culé is not seen harmful, as for example dann various feeds for
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calves, ongrais, chiniqueft and pharmaceutical products, the use of whey '.nhy- dre may often be preferable to causa of its low
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price.
Also, the correct processing of anhydrous whey can be used to obtain a modified anhydrous whey in which these limiting characteristics are eliminated.
A possible form of the conventional agglomerating apparatus which is suitable for carrying out
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vro the new proo '! dd of the 3amundurcurau unt rU "' r '<nnt4 uur ltt 11Gur. a don ilonMinn. t. rodlh" 6 my dititilti 41a 1, w 1'0 \ 111., 4' tlit'r ' i, utlu h fli.Klwn! 1 9% tin JI ull, mt. H,! ÉÍ101'iJl'linfl aat pliiU.4 in li. feed hopper 12 and nuand d6'na the wetting tube or chamber 14 by the advance via 13 actuated by the motor 13a. The dry mixture is exposed to an atmosphere of humid vapor entering through line 15.
The mixed product and the wet stream are kept in constant motion in the wetting tube 14 by a high speed blower 16 operated by a motor 17 which blows.
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the product tF \ nontiollomont (1una un 81) tU'ntuut '.. oyolona cu mouilla 18. Lw vunt11atuUl \ 1ti has a return of uli1 1 d. At the end of the product (after wetting tube 14), the surfaces of the particles of the bonding agent become wet and sticky.
As the sticky particles collide with the hard-to-agglomerate particles in the wet tube, the hard-to-agglomerate particles adhere to the particles.
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The sticky ends of the bonding agent to hay aggregates which are significantly larger than the individual particles from which the aggregates are formed. The total moisture content of the mixture is preferably increased between 2 and 6% in the wetting tube or chamber 14.
The temperature in the wetting tube or chamber 14 may be between approximately 38 ° C. and 850 ° C., the optimum temperatures depending on the speed of the air and on the composition of the product being treated.
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is lying. Of course, if a different apparatus is used to carry out the process of the invention, the above values for humidity and temperature varying somewhat to provide maximum effective agglomeration.
After being discharged from the dampening tube 14, the aggregate passes through the wet cyclone separator 18 and then falls from the latter into the re-drying section 20. In the re-drying section 20 the aggregates are subjected to air. Hot at high speed from the fan 21 operated by the motor 21a and comprising the filters 22 and the heat insulating coil 23 which heats the air. Approvals are subjected to air drying at temperatures preferably between 93 C and 162 C approximately. The aggregate then begins to dry immediately as the product passes through the re-drying section 20.
The product this discharged into the tube 24 where it is subjected to the air discharged from the fan 25 actuated by the motor 26 The product is separated from the air stream as it is discharged from the tube 24 into the valve in star 27. The product is appreciably dry when placed on the shaker table 28, although final drying to the desired moisture content is carried out before it reaches the end of the table. Shaker 28. The agglomerated particles are sized for 100 rolls of size 29 and then placed in drum 30 through tube 31 for final packaging.
The ground line between the upper levels ot infé =
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of the installation are indicated by P in figure 2.
The lapse of time from the entry of the product into the wetting tube or chamber 14 until it leaves the tube 24 through the valve 27 is between 5 and 20 seconds approximately. the period of time between the initial wetting of the particles in the wetting tube 14 and the drying of the particles in the drying section 20 can be between about 2 and 8 seconds. The total time from wetting the particles to their collection in drum 30 is preferably less than one minute.
Although a large number of other suitable apparatuses can be used to carry out the process, it is usually preferred that the apparatus allow the rapid drying of the wetted particles to prevent unwanted side effects, as explained above. and to obtain a superior product. When anhydrous sugar or anhydrous whey is used as a wetting agent in the mixture processed by the apparatus of Figure 2, the rapid rate of wetting and drying as described above allows minimum amount, if any, of lactose crystallization during the drying stage.
The dried agglomerated product obtained by this apparatus and process is maintained in an agglomerated form by the relatively strong bonds existing between the amorphous lactose and the difficult to agglomerate particles.
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As an example only, Ion exempted
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which follow are specific cases of implementation of the process.
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EX 1,: PL .: 1 1 Egg albumin 84oh6 was dlnna4010 by spraying with anhydrous lactose aah6 by spraying in the proportion of: 8 parts of egg albumin per spray dried. ristoin for two parts of anhydrous lactose * spray dried. After completing the mixing,
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oe last has 4td glo4rd in the classical way # rprLrs 1 'a, p.amfrat.an, 1 dimension prt10u1air. average (in weight) was about 150 denier.
The moisture content of the powder not
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a,; g.amrc3o was 4 ot 5 moisture was added to the amlon & rat1on slide to provide a total moisture content to the Mouillas aggregate of 9 ## Léo agrd, 5ate moulll <5a have 6t4> then re-nechia ru., Der :: ant until 4 CÀ d 'hul.) 1d1 tô avoo of dry air h 1770.
The aCglomdr4 product formed by this prooédQ had a density of 0.312 g per cubic centimeter.
This agglomerated egg albumin has superior flow, wetting and dispersing power than powdered egg albumin which has been processed in a conventional agglomeration device without.
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the help of an alomeric agent.
X3> i .: 2
About 8 parts of a spray-dried egg yolk were dry mixed with 2 parts
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about spray-dried anhydrous lactose.
This mixture was then agglomerated in a conventional manner. The moisture content of the non-agglomerated powder was 4% and 2.6% moisture was added to the mixture to provide an aggregate which, before being dried again, had a content of in humidity of 6, 6%.
The wetted aggregates were then quickly dried again to 3.5% moisture. The average particle size of the product (by weight) in this water was about 240 microns, which was considerably larger than that of the initial spray dried egg yolk. The bulk density was 0.33 gr per cubic centimeter.
The agglomerated product obtained by the co-process showed marked improvement in the power of pulverization, wetting and dispersion on the powdered egg yolk which has been treated in a conventional agglomeration device without the aid of an agent. clumping, and on the egg yolk se- ohé pnr initial spray.
EXAMPLE 3
About 6 parts of a whole spray-dried egg were mixed with about 2 parts of spray-dried anhydrous lactose.
This mixture was then agglomerated in a conventional manner. The moisture content of the unaggregated powder was 3.4 and 4% moisture was added to the mixture to provide an aggregate which, before being dried again, had or less. humidity of 7.4 le *, the wet aggregate was then
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quickly dried again to 3.5 huai ...
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said.
The average particle size of the product (by weight) in or case was about 180 microns, which was significantly larger than that of the initial whole spray-dried egg. The apparent donation was 0.33 gr per
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cubic centimeter. The product obtained by this process showed marked improvement in softening, wetting and dispersing power over the initial spray dried whole egg powder.
EXAMPLE 4
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About 9 purtioa of wheat flour was dry mixed with about one part of nfah4 anhydrous lactose by pulvc3r.aatian. The mclsno was then a.omdr3 in a conventional fashion. The moisture content of the unglomerated powder was 8.2% and 5.8% moisture was added to the mixture to provide a taste which, before to have been dried again, had a moisture content of 14%. The wet aggregate was then dried again
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calf quickly. The average product size (by weight) in this case was about 100 microns, which was considerably larger than that of the original flour particles. The bulk density was 0.35 gr per cubic centimeter.
The product obtained by this process showed a remarkable improvement in potency.
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flow, wetting and dioporn1on on the initial wheat flour.
However, it is evident that the present -
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The invention is not limited to the embodiments described and shown and is capable of receiving various variants falling within the scope and spirit of the invention.