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Procédé de fabrication 4'un extrait en pou4rt soluble d'une matière vdgétala et 1n.t.l1.tl pour sa mise en oeuvre< -".¯-
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' ta présent* invention a pour Objet un nouveau ,proa# cziaaton "ure rrxtzalt poudar xubl; d'u crttâi1 .1 de fabrication d'un extrait en Poudre <oSuM< d'un natièrt vdgdtalo notamment de café, thée chicorée ou autres plahUati fruits ou racines aromatlquii tels que menthe ou vtrvtint.
t4o extraits de oard ou thé w poudft sont de plus en plus en vogue dans la marché, du fait e leur Mpioi tatilet Mâta lot extraits connus urqu'8 présent no donnent pis Mtit! satisfaction le cat4 obtenu par exemple différant trop du café préparé à la maison h base de Craint de oàt4 tèrrétié4t, Divers procédés ont été proposés visan4 à obtenir un, extrait de oafé en poudre, mais aucun n'a donné entier* satis-n'
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faction,
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t La difficulté rencontrée dans la préparation do
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tela extraits réside dans la fixation et la stabilisation
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des arômes les plus volatils du produit traita.
Il Importe
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' en effet, qu'ils passent Intégralement dans la décoction . - ' extrait* des produite traités et a'y maintiennent Jusqu'à ! "#'# sa transformation en poudre sèche soluble# afin que celle-ci -'' possède le bouquet attendu & la dégustation ultérieur . Pour . ' \) conserver les arômes, il a été initialement proposé'd4ajoûter,li" 41 à la solution tirée du produit des hydrates de carbone qui *<\<>f; . fixent lendits arômes. Cette addition présente toutefois '.',<*# l'inconvénient d'introduire dans la poudre finale des ma': "##'./ titrée étrangères qui peuvent en altérer le goût. %C \ On peut se dispenser de faire appel aux hydrates do / carbone, en soumettant directement k la delSs1oat1on l'extralb' ,:.; ' ' 'Î'V i liquide pr'oduit. Mais taode operatoi conduit eouact" liquide du produit.
Mais ce mode opératoire conduit 1 ' tre k la dessication une solution peu concentrée, donc né 4itant la vaporisation d'une quantité d'tau relattvmtnt son* #ùJ/; 11ddrabll. Si l'on veut rddu1r. la quantité d'eau a 4v*p r* y $$fef" on se trouve obligé de concentrer la solution et o'Mt prlei"I\' >"'. 46mont cette concentration qu1..an. préoaution .p..la18, f1.::,.\': que de faire d1.paratt 144 tf5ffitt volatil.. è&S' Le procédé selon l'invention pour la préparation <t*tii$lCi extrait en poudre soluble d'une matière végétait notamment 'V;r de catig thé# chicorée ou autres plant.., fruits ou racines . aromatiques par dessication instantanée d'un extrait aqueux, '(-.-i-fde ces produite, remédie 1. cet inconvénient.
Ce procède est , 4 ; *' | 4* caractérisé en ce que l'on sépare de l'extrait aqueux les art..-; volatil* avant de concentrer ledit extrait, et que l'on réintn *.- C,' . '# \ duit les ar8mes dans l'extrait concentré au moment de la 40'1I$!.Oat1M.
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pana la raine en oeuvre de ce procédé on part en général d'une solution ou décoction du produit trait', obte- nue par infusion* peroolation ou autre traitement* et on pro- cède à sa concentration en vue de la destination ultérieure.
Mais, au cours de l'opération de concentration, on provoque la séparation des arômes volatils d'avec la solution et l'on recueille ces arômes volatils pour les réintroduire ultérieure. - ment dans la solution concentrée au 'moment de la destination*
De la aorte, les produite aromatiques fragiles se trouvent exclus de l'opération de concentration. Il% *or% re- cueillie sane altération pour n'être repris qu'au moment op- portun en vue de la transformation en poudre par dessioation.
Cette poudre contient ainsi à la fois l'extrait sec de la so- lution et les substances aromatiques du café, ces deux matiè- res se trouvant finalement mélangées pour restituer au produit final la pureté et le goût Intégral du produit initial.
L'opération de séparation des arêmes volatils est effectuée de préférence dans une enceinte entièrement fermée à l'abri de l'air, ce qui évite toute oxydation qui *trait pré- judiciable au goût de.dit. arômes, *
Dans la mine en oeuvre du procédé, il est généralisent;
préférable d'utiliser dans la solution ou décoction initiale, ' suffisamment d'eau, car plus l'eau est saturée d'arômes, moins elle est capable de recueillir le bouquet entier des ardue* du produit de départ La concentration de la solution doit done de.. meurer assez faible
Cette solution est avantageusement soumise à un refroi- dissement immédiat et c'est la solution refroidie qui est soumit*
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la concentration avec séparation des arôme* vOl.t11,.::
C'est seulement après concentration de la solution séparée des éléments volatils fragiles que les arômes sont réintroduite h nouveau pour subir la transformation en poudre sèche. .
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La d.I.1cation peut Otre réalisée en injectant la décoction à l'état pulvérisé dans un courant de gaz chauds, qui anoure son évaporation immédiate avec séparation des paru
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ticules solide* qui sont recueillies nous forme pulvérulente sèche,
Cette opération n'effectue avantageusement dans des
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Installations dites du type Egrong consistant en une enceinte de dimensions appropriées dans laquelle sont introduits ensemble le jet de décoction pulvérisée et le jet de gaz chauds
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et agencée de façon z utiliser la circulation des gaz pour ob- 'h tenir la séparation spontanée de la poudre d'extrait sèche,
/ On sait que ces appareils sont essentiellement oone" . tituds d'unw <nc int présentant un orifice ouvert à l'air libre, devant lequel débouche une buée d'amon4a de "1 chAvA4ê'
L'extrait liquide à traiter est pulvérise dans le jet de gaz chauds qui le vaporise quasi instantanément en fournissant les extraits en globules sèches pulvérulents,
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Lienceinte de traitement peut Être a axe horizontal ou vertical En pratique, la préférence est généralement* donné* .
* à lienceinte.â axe vertical qui affecte la fera* eylindroeoni* que, l'orifice d'entrée des gaz chauds avec l'extrait pulvérisé 'tant. la partie supérieure, tandis qu'à la baie sont placée les organe$ de recueil et d'évacuation de l'extrait en poudre
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' obtenu. L'admission des cas chaud* de bêchage et l'adatiation '## do la solution à traiter sont la fols ooaxiaiew avec l'wn*...'- ceinte de traittmtnt Autrement dit, la bu g# sortit de la solution est disposât Maoteawnt suivant l'axe de la bute dt ortie des go chauds, 1* tout dirigé v<t)ftiQtl<Mttent de haut en bas suivant l'axe de l'appareil.
Il a 4t trouvé que le résultat pouvait 8ttt amélioré par divers aménagtffitnts de l'appareil désetcatour du type -1'" qui constituent de$ portectionnements faisant l'objttt de la
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présente inventions
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L'un de ces perfectionnement* consiste à munir l'<Mt" trémité de la bus de sortie du liquide d'un dispositif M<H* rant la pulvérisation de celle-ci en nappe senslble nt horto sontale et mime légèrement remontant*, La sortie du liquide et le débouché des au ehtmdt sont en outre disposée au-dessus de 'orifice do l'enceinte et
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extérieurement à celle-ci*
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t L'expérience montre que, par ces moyens, on produit '* #un mélange rapide et homogène du liquide & l'état pulvérisé et des gaz de séchage.
Ce mélange favorise la vaporisation, qui ouï réalisée presque Instantanément et donne ainsi naissance à une poudre sèche en graina de grosseur approprie*. ## De ce fait, la température ne stabilise rapidement et
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:' un équilibre thermique est aisément obtenu dans l'enceinte de traitement* Grace à cet équilibre on obtient une circulation
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, fluide stable, favorable à une séparation régulier* de la poudre obtenue,
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ïï . ,...'.
Pour éviter de porter à une température excessive la :;' solution avant sa projection dans les cas chauds,* la conduite *\? d'amenée du liquide peut être pourvue d'un moyen de refroidisse -
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ment sur eon trajet i l'intérieur du conduit des Sa$ chauds 00 moyen consiste# en particulier, eh une gaina à etroulatton fM* , de air ou vapeur entourant le conduit du liquide Accessoirement* l'enceinte de traitement est en gêné* ral agencée pour que toit réalisé un tourbillonnement fluide
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axe vertical,
accentuant la séparation des particules âuâ Pr effet contritugo4 Ce tourbillonnement peut être obtenu soit en garnis** sant la buée de sortie des gaz chaude de guides incurvés* soit en agençant l'enceinte en cyclone par introduction tangentielle
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;,; de gaz# soit par ces deux moyens simultanément* , En opérant comme il est dit ci-dessus, on obtient un v .1 F . .
4."J extrait en poudre assez bien soluble, surtout dans l'eau chaude...A' '? Toutefois, cette poudre n'est pas toujours facile à mouiller^ noms,' , , teunment dans l'eau froide, présentant une miscibilité ineuffi" -'1',. santé* Cet inconvénient semble dQ riz la présence des particules bzz fines* En raison de leur finesse, ces particules, en contact avec
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l'eau, spécialement a froid, ne parviennent pas à rompre la ten" sion superficielle et flottent, refusant en quelque sorte de se
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mêler à l'eau, ce qui retarde et même compromet leur dîteolutiono",, On pouvait penser remédier à cet inconvénient en cher ,
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chant à augmenter la grosseur de la poudre, par un réglage con- :
venable des conditions de la dessication dans l'appareil Egron. Mais cet artifice n'est pas satisfaisant, les poudres a grains trop gros ont une solubilité moindre ou tout au moins exigent
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une durée plus longue de dissolution. Mais surtout, le séchage
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des poudres à gros gratina est moins complot;
il n'est pas obtenu à coeurs et qui nuit à la conservation du produite
Poursuivant les travaux, on a trouva qu'il était pos-
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sible de remédier à ces inconvénients et de réaliser un extrait en , poudre présentant à la foie les avantagea de miscibilité des poudres à gros grains et de solubilité des poudres tinte, Ce résultat peut ttm obtenu* lorsque le$ particules tin$4 recueillies gaz la deasioation sont renvoyée! dans lit iont de de t- cation et *' agglomèrent avec les partiaulti #ri tours 'de odohages LI expérience a montré qu'en cpfMt de la tae lis ri non particules, au contact des Siraitlis en ialarert aveo ceux-ci et forment des grains , en quelque capte grossis,
tout en
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ayant le degré de séchage convenable mime à ooturo te produit rom cueilli est une poudre avec prédominance de grains de grosseur moyenne et élimination des particules fines, répondant aux oondi-
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tion requise$ de mincibilité et de solubilité
La séparation des fines particules peut être effectuée par aspiration dans un ou plusieurs cyclones à la suite desquels
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elles sont renvoyée$ dans le dispositif de deaaioation.
Les parti , ouïes fines sont projetées dans la zone de séchage en un point où les graina sont encore à l'état plastique* Elles peuvent strie lntro duites encore en jet parallèle à l'admission de gaz ohauda. Ou bien ' encore, les fines particules peuvent être renvoyée* dans la sone de deaaioation entraînées par de la vapeur d'eau. Ce dernier moyen fa-
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cilite l'agglomération dans certaine cas*
Pour favoriser l'agglomération et améliorer les qualités de l'extrait pulvérulent il est avantageux d'introduire dans l'ex- .
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trait concentré avant non admission h la deaaioation, un gas soluble.
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Entraîné a l'état dissous, ce gaz reprend l'état gazeux au moment du Bêchage et produit un gonflement des particules favorable tant à leur séchage à coeur,qu'à l'agglomération avec les particules fines séparées et remises en circuit.
Comme gaz soluble on peut utiliser de l'acide carbonique
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ou de l'azote. On peut encore te servir d'dommoi Les dessins annexa repfésentênt à titpe 4'temple don modes de mine en oeuvre du proaddé selon 1' Invention.
La rit, 1 représente aatmqten u instillation ' ', pour la production d'extrait de café en poudre fiolub'U Mail il est entendu que les dispositions décrites et représentées peuvent titre utilisées pour l'obtention d'extraits en poudre de thé, ah.. f' corde ou autres plantes, fruité ou racines aromatiques La fig, 2 est une vue d'ensemble de l'appareil dessioa # teurs.
La tige représente en coupe à plus grande échelle l'extrémité de sortit de l'extrait concentré.
La fig. 4 est une vue en coupe d'une variante de cette sortie.
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La fig. 5 est une vue en détail en coupe verticale d'un mode de réalisation de la buse de sortie des gaz chauds.
La. rixe 6 est une coupe suivant la ligne V-V de la ris.5, , La tig. 7 montre en élévation, avec partie arrachée, une
Installation de séchage équipée des dispositifs de séparation et de retour des particules .fines, La fig. 8 est une vue en élévation avec coupe partielle d'une variante, L'installation destinée à produire l'extrait aqueux
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de café et cou pont d'un ensemble de cellules d'infusion 1 4' ;
'/* et 9. ces cellule* 1 a 3 sont garnies de oafe moulu et paroou #' rues en série par l'eau de traitement avec épuisement progressif*
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à la façon connu* des batteries de diffusion* t'fau chaude est ad nia* dans la cellule contenant le café le plus épuisé, 1 par exemple, et la solution se concentre en passant successivement dans les cellules 2,3 et 4 contenant le café de moins en soins
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épuisé, pour parvenir à la cellule 5 contenant le café frais.
La solution contenant les substances solubles et :r8rrs du café, est envoyée dans un filtre 6 qui retient les particules
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solides, puis dans un refroidisseur 7. La solution refroidi* est amenée par le conduit 8 à un séparateur 9' Celui-oi est constitué par une enoeinte fermée recevant de la vapeur d'eau produite par une chaudière 10 chauffée par tout moyen approprié 11, tuyautent de vapeur haute pression, résistance électrique, ou autre.
Dans le séparateur 9, l'extrait liquide de café est de* versé en pluie à contre-courant d'une circulation de vapeur fournit par 10. Les arômes volatils du café sont entraînés par la vapeur
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9% sont amenés par le conduit 13 à un condenxeur 13t L'essence d'arômes condensée en 13 est ensuite 4enduite ., tu Ut réservoir' 14 muni d'une enveloppe de r4froiditiment 1µ* De ppeferenew le réservoir zizi est rempli initialement de sas inerte afin d'éviter l'oxydation de l'essence recueillie.
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Au bas du séparateur 9, on recueille l'extrait de eafe privé les arômes volatile. Cet extrait passe par 16 dans un dvapoo' rateur 17. De préférence cet évaporateur est constitué par uns *a* z* ceinte maintenue sous vide et chauffé* par tout moyen approprie
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par exemple ,par un serpentin recevant un fluide chaud entrant
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, en' 18 et sortant en 19.* La vide de l'enceinte 17 est assuré, par' exemple, par un condenseur 20 à ruissellement d'eau provenant , du puits 21 et refoulée par la pompe 22.
L'évacuation de l'eau de refroidissement cet assurée par la pompe 23,
L'extrait liquide est ainsi évaporé sous vide à basse
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' température et concentré. Il est repris par la pompe 84 et pas$* dans un refroidisaeur 25 avant d'être refoula au réservoir 26.
La concentration de l'extrait liquide peut être assu-
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. rée au moyen de deux évaporateurs ou davantage montés en série.
Cette évaporation peut être continue ou discontinue.
Le concentré amené dans le réservoir 26 et l'essence ,d'arômes recueillie en 14 sont repris simultanément par les pom-
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,-'pes 27, 28 et, après mélange, refoulés par la pompe 29 et la ca . naliaatian 30 dans l'appareil de séchage 31, Cet appareil peut r =:
$tre en particulier du type Egron dans lequel le liquide est pUIW', Y ,v6ris et séché instantanément par un jet de gaz chauds*. "Le met lange de concentre et. d'essence d'arômes est amené en 38 'pur bzz courant de Cas chauds fournis par le conduit 53 .. !r] La vaporisation instantanée du liquide donne lieu & li, ' "formation de poudre contenant l'extrait de oatd4 Cette pd'i ,f,fry tombe en 34 a la base de l'Appareil 31 et elle est dvaoude pAr un dispositif approprié 35* Ce dispositif est relié par un con* duit étanche et déformable 42 au dispositif 43 d4 recueil et fez - d'évacuation de la poudre., '. ' J' 'Les gaz chauds et la vapeur produite sortent en 36 après passage dans un cyclone 37, sont évacués en 38 par le ven- tilateur 39.
Les particules recueillies dans le cyclone 37, sont
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renvoyées par 40 dans le sécheur 31 au moyen d'un courant d'air
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fourni par leventilateur 41,
L'appareil dessicateur du type Egron représenté dans la fig.
2, plut en détail, se compose d'une enceinte cylindroconique 44, dont le fond supérieur 45 comporte un orifice central 46 ouvert à l'atmosphère. L'extrémité inférieure est pourvue d'un dispositif d'évacuation 35, tel que, par exemple, une écluse ro- tative àfarine,
Suivant l'axe vertical de l'enceinte 44 cet disposé- le conduit 33 d'amende des gaz chaude (fumées ou air), fournit ' - par un four ou réchauffeur approprié à une température de 200 à
500 C,
Suivant l'axe commun de l'enceinte 44 et du conduit 33 est placé le conduit 32 d'amenée de solution dont l'extrémité 47 est agencée pour produire la pulvérisation de celle-ci, Le conduit
32 est entouré d'un conduit accessoire 48 permettant d'assurer autour de 32 la circulation d'un fluide de refroidissement, de l'air par exemple. Le conduit 48 est alimenté par une amende d'air froid 49; il est ouvert à non extrémité 50.
Il y a intérêt à opérer la pulvérisation de la solution à l'extrémité 47, de telle sorte qu'elle t'effectue à peu près horizontalement et dans toutes les directions, A est effet, l'ex- trémité du conduit 32 est obturée en 51 (fige 3) et, dans la pa- roi, au voisinage du fond 51, sont Ménagea des orifices latéraux
52, La solution, amenée tous pression,
sort en jet4 horizontaux par les orifices 52 et ces jets sont entraînés par le$ cas chaude sortant à grande vitesse du conduit 33 suivant les flèches @.
En variant (fige 4) l'extrémité obturée 51 du conduit
32 cet prévue avec une pente ascendante sur son bord, en 53, et ef.
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les orifices 52 sont orientée vers le haut "' ,#% '\' àï ,, v , > . A L'ensemble de% conduits 38;, >3 et 48 'débouche à une distance b au-dessus de l'office 46, de sorte 0 Jet cet :, '')V( ''' ' *.4 'f'4'Û, formé avant de traverser cet orifice Cet agencement s'est ri ¯> .'#T:
' vélé efficace pour supprimer les tourbillonnements .4 parasites dans l'enceinte 44,
Pour donner à la circulation fluide un mouvement tour- billonnaire à axe vertical, générateur d'effet centrifuge sur
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les particules obtenues après Bêchage en vue de leur recueil,
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on peut garnir l'extrémité du conduit 33 de guidon Incurvée 54 (fig. 5 et 6).
On peut aussi prévoir sur la tour 44 des admissions
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secondaires de fluide 55, dirigées tangentiellement, tourntenant l'amorce du tourbillon entraînant le fluide en circulation.
Est également prévu à la partie supérieure de la tour 44
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(tige 7) un conduit d'aspiration 56 dos fines particules, relié un cyclone 57.
v-r' La partie inférieure du cyclone 57 est reliée, par une bzz écluse rotative 58 ou tout autre dispositif équivalent# 4 une #""' canalisation 59 d'air soufflé par le ventilateur 60, La aanali. atticn 59 est rtooordrfe à la tour 44 et débouche en 61 à 'hauteur ,>, de la zone de séchage 62,
La décoction de café, thé, chicorée ou autres plantes,
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fruit* ou racines aromatiques ait pulvèri4de à l'extrémité du conduit 32.
Les particules liquides produites sont entraînées par les gaz chaude fournie par le conduit 33, Cet gaz chauds, qui peuvent être de l'air ou des fumées, portés à une température de l'ordre de 200 0 A 500 C,provoquent dans la sont 62 la vapori-
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nation quant instantanée des particule* liquida et ia to'1en *y de grains séché$* Pans la sont 62 t'établit une température 4' *U-' *.. viron 120 00. \ '",l|;
4> matière ainsi séchée comprend les raina 4t -' diy v,* J if La matière ain4i Idohd. comprend 1 raina 4, d1..f son grosseurs se répartissant talon la loi UI".11., e'wt<"t'!' qu'autour d'une grosseur moyenne un quantité la plus înpojrtantt, ###on obtient des particule% plue grosses et des particules tint. ' en quantités pluw faible .
Alors au$ le% particules moyennes et grosses fcowttmt au bas de la tour et sont recueilli*$ <tR 55, 42 et 4)# les par* , tioulet fines restant en suspension sont aspirées par 5<6 dans 1. cyclone 51. Rassemblée dans colut-ci elle* sont reprises sa 54 et rejetées dans la tour 44 par le oonduit 59* LI retour M fait en 61 pour que les fines particules ainsi renvoyées P&t9itnhen" ; \, dans la zone de Bêchage 62 et y rencontrent les part1oul... des, donc à l'état enoore plastique et s'agglomèrent ......11...01.
Au lieu d'un cyclone 57 do séparation des fines $ ?%&*# #,, cules on peut avantageusement en prévoir deux ou plusieurs, de préférence disposée symétriquement par rapport à l'axe 4. la tour 44.
Pour favoriser le traitement d..4nnag. et d'agglomération simultanés, on peut admettre dans le oonduit >2 un gais ..t.w.. tel que C02# provenant d'une bouteille 63 et distribué par It 4et<Mté<tM)f 64 ;'et le tuyau 65.
Dans la variante de la fig. 8, les divers 114men.... l'inotallation portent les m8mos repères que dans 1$ Mt*'Ivfflb '%*l fines particules séparées et recueillies par le oyolône '>7 sw sont pas renvoyées immédiatement dans la chambre 44, El1.. tntrodu1ton dans un conduit annexe 66 entourant le conduit >2 d'aaenée 4e
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;'i'.1a décoction.
Ce conduit seità véhicula de l'air d. refr.oS.41...,.' ':: ''<' .',':,'ment de la décoction tt il débouche en 67 t hauteur dt l'extrémité" du conduit '2 où <'effeotu< la pulvérisation Le Jtt d'fcir oharg* . d< partioulea fines <Nt entraîné par Un sas chauds vtnant dt 33 "-,., dl " partioule. tinel ..t entra!ntf par gai chaud, . .. d' " Ji 'i' .et Its parttoul... rencontrant 1 grains en cours d..40hall ,\ :": s'agglomèrent av o eux.. .f.' ,,j? ' Le retour des fines parUQul.. dans la tour 44 ptufc aussi ., taiN par un jet de vapeur. lequel, humectant let "À1.'> ouïes fines, raoilite loup agglomération âvwo aa3lar tn Goura de \" , #-;*.#.
'".'#(fohagtt '< '#'#;' i\,;' XI va de soi que l'invention n'a été décrite qu'à 5
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titre d'exemple et que diverses modifications de détail pourraient
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.;#:',-. ' . ' #'##''.*#; lui être apportées sans sortir de son cadre. # .,