Procédé de traitement du riz brun pour produire un riz blanc et appareil pour _ mise en aeuvre La présente invention a pour objet un procédé de traitement du riz brun pour produire un riz blanc et un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Il est coutumier en pratique de préparer<B>la</B> riz brun en vue de son décorticage en enlevant la poussière, la paille et autres débris du riz non décortiqué, qui est alors admis dans des balleuses à pierre dans lesquelles les balles sont enlevées ainsi qu'une partie du son qui adhère faiblement.
Le riz brun ballé est alors décortiqué dans une machine comprenant une enveloppe cylindrique ho rizontale présentant des perforations. La machine pré sente un rotor interne tournant rapidement ayant une surface nervurée, qui frotte .le riz brun contre l'enveloppe cylindrique externe pour enlever le son par frottement de l'endosperme.
L'opération de frottement superficiel est effectuée normalement dans des conditions de durée de séjour et de débit choisies pour fournir un degré voulu d'enlève ment des couches externes du son des grains de riz. Le procédé de décorticage est assez sévère et brise une pro portion importante de l'ensemble des grains de riz en deux fragments ou plus par une combinaison de facteurs comme des efforts de choc, mécanique et thermique, et la chaleur engendrée.
Le bris a pour résultat une perte du point de vue économique, étant donné que le riz brisé a une moins grande valeur sur le marché que les grains de riz entiers.
Le procédé que comprend l'invention est caractérisé en ce qu'on traite le riz brun avec un agent ,liquide de ramollissement du son en quantité suffisante pour ramol lir le son sur les grains de riz, et on décortique le son du riz en présence de cet agent.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, qua tre formes d'exécution de l'appareil que comprend l'in vention La fig. 1 est une vue latérale, partiellement en coupe, de la première forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue de bout correspondant à la fig. 1.
La fig. 3 est une vue avec arrachements de la seconde forme d'exécution.
La fig. 4 est une vue par-dessous, à plus grande échelle, d'un organe représenté à la fig. 3.
La fig. 5 est une vue schématique de la troisième forme d'exécution, et la fig. 6 est une vue schématique de la quatrième forme d'exécution.
Le décortiqueur horizontal représenté sur les fig. 1 et 2 comprend un ensemble 1 constitué par trois élé ments sensiblement analogues ainsi qu'une :transmission en tandem à vitesse variable. Les trois éléments sont agencés en série et présentent chacun une entrée 2, une sortie 3, une enveloppe cylindrique 4, un cylindre d'une toile métallique 5, latéralement espacé de l'enveloppe, et un rotor central 6 à l'intérieur de la toile métallique..
Chaque élément de la série est sensiblement identi- que, excepté que le sens de courts filets 7 agencés héli- coïdalement sur le rotor horizontal 6 de l'élément central est opposé à celui des filets des deux autres éléments.
Un ruban en spirale est agencé entre l'enveloppe et la toile métallique et est fixé à l'enveloppe à une distance choisie de celle-ci pour supporter la toile métallique 5 d'une façon rigide et pour fournir un trajet hélicoïdal pour un liquide s'écoulant à travers l'appareil entre la toile métallique et l'enveloppe.
Chaque enveloppe est équipée de raccords de con duite 16, 17, 18, 19 pour le liquide de façon à pouvoir envoyer un courant de solvant à travers l'élément, :soit d'une façon concurrente, soit à contre-courant, par rap port au mouvement du riz à travers lui.
La :toile métallique est fabriquée de préférence en un métal perforé ou en une ,toile métallique épaisse, qui présente des perforations ou ouvertures de mailles d'une surface trop faible pour ,permettre à un grain de céréales de passer à travers elles.
La toile métallique, en raison des orifices, présente une surface rugueuse conve nant pour frotter le son pour l'enlever du riz et le cou rant de solvant passe librement à travers lesdits orifices.
La texture de la surface perforée ou de la toile métal lique peut varier pour convenir au degré de décorticage de chaque élément successif. Ainsi, le premier élément peut entamer grossièrement la couche de son et des au tres peuvent les entamer d'une façon plus fine, ce qui a tendance à. polir les grains de riz décortiqué:
On préfère des orifices rectangulaires ou oblongs, étant donné que les orifices de cette forme diminuent le bris des grains de riz dû au fait qu'une extrémité pointue d'un grain se coince dans un orifice.
Les filets hélicoïdaux 7 se recouvrent de préférence les uns les autres sur une moitié environ de l'arc de la surface du rotor recouverte .par un filet correspondant en un groupe de filets successifs. Le rotor 6 est supporté par des paliers 9 et 10 à ses extrémités et est entraîné par une transmission représentée sous forme d'une série de pignons et de chaînes entraînés par un moteur 11 par l'intermédiaire d'un ensemble d'engrenage réducteur 12.
L'entrée 2 de chacun des éléments est agencée pour in introduire le riz sur la surface du rotor 6 entre de rotor et la toile perforée 5. On prévoit un moyen pour exercer une contre-pression sur le riz et pouvant avoir un certain nombre de formes. Par exemple, le pas des filets hélicoï daux 7 du dernier élément de la série peut être légère ment plus petit que le pas -des éléments précédents ou le pas peut diminuer progressivement du premier élément en passant par le second jusqu'au troisième élément.
Toutefois, on doit éviter une trop grande diminution du pas, attendu que ceci provoquerait un coincement du décortiquement. Selon une variante, le pas des filets héli coïdaux 7 peut être le même sur tous les rotors et on peut agencer la transmission pour entraîner un élément successif à une plus faible vitesse.
Des poulies à vitesse variable 13 et 14 et une courroie trapézoïdale 15 illus trent un type de transmission variable de ce genré: En tout cas, les filets hélicoïdaux d'un élément successif et le moyen de transmission coopèrent pour exercer un degré voulu de contre-pression sur le riz dans un élément pré- cédent.
On introduit un solvant liquide .dans un élément de la série et on peut le faire passer à travers lui, soit dans le même sens,
soit à contre-courant par rapport au sens d'écoulement du riz dans le décortiqueur. Il est préféra ble d'introduire<B>la</B> solvant dans chacun des éléments d'une façon successive et de le faire passer en un écou lement à contre-courant à travers tous les éléments. L'appareil représenté est susceptible de faire passer le solvant en un écoulement à contre-courant à .travers cha cun des décortiqueurs
successivement, puis au cours des stades successifs pour séparer le son, extraire davantage le riz et le son, récupérer le solvant et séparer l'huile de riz comme on le verra décrit.
Les fig. 3 et 4 montrent un autre appareil de blan chiment, qui comprend un trémie 20 superposée à une partie 21 de l'appareil qui se décharge au moyen d'une goulotte 22 sur un transporteur à vis hélicoïdale 24. Le transporteur comprend un carter .tubulaire externe 23, une vis hélicoïdale 25; une goulotte de déchargement 26, et un organe de transmission représenté sous forme d'un pignon 27 commandé par un moteur 28 par l'inter médiaire d'un engrenage réducteur 28a.
La polisseuse est entraînée par un moteur à vitesse variable 29 agencé pour entraîner un rotor central 30 par l'intermédiaire d'un engrenage réducteur 29a et d'un arbre de trans mission 34. Ce rotor est situé concentriquement dans un cône 31, qui peut être en un métal perforé ou en une toile métallique.
Le rotor présente des filets hélicoïdaux 32 sur sa surface, qui sont agencés de façon que lorsque le moteur entraîne le rotor, les filets hélicoïdaux s'opposent au pas sage du riz de haut en bas à travers le décortiqueur et dirigent le riz fortement contre le côté interne du cône perforé. Le riz est admis de haut en bas dans le cône perforé à l'extérieur du rotor et il s'échappe par une ou verture 33 qui entoure l'arbre de transmission central 34.
Le rotor conique 30 présente également un certain nombre de nervures raoleuses 35 (comme on le voit en particulier sur la fig. 4) qui coïncident à la périphérie du cône avec l'extrémité inférieure des filets hélicoïdaux 32. Ces nervures racleuses tournent sensiblement à la même distance au-dessus d'un tamis horizontal 36 que celles existant entre le rotor -et le cône perforé de sorte qu'elles ont tendance à balayer le riz à partir du fond du cône dans l'ouverture centrale 33.
Il est avantageux que le rotor conique soit réglé verticalement sur l'arbre de transmission 34 au moyen de vis de fixation 34a ou autre moyen de réglage de manière à pouvoir régler verticale ment le rotor sur l'arbre de commande. Un mouvement vertical considérable est nécessaire pour effectuer de fai bles changements de la -largeur de l'espace annulaire compris entre le cône perforé et le rotor et les vis de fixa tion constituent ainsi un moyen commode pour régler avec précision cet espace annulaire suivant le type de grain en cours de décorticage.
On utilise pour faire passer un courant de solvant liquide à travers une enveloppe 37, le long du cône 31 au contact du riz dans un espace annulaire compris entre le rotor 30 et le cône 31, une pompe 38 reliée pour extraire un mélange purifié d'une partie supérieure d'un réservoir de décantation 39 à travers un filtre 40 et pour introduire le mélange extrait par une conduite 41 à d'intérieur de l'enveloppe 37.
Le mélange recyclé après avoir passé à contre-cou rant par rapport au riz dans de décortiqueur est évacué à travers un filtre 42 et par une conduite 43 dans le réser voir de décantation 39. Selon une variante, on peut éta blir une liaison avec la conduite 43 par l'intermédiaire du .raccord de conduite 43a représenté comme étant bouché et le mélange peut être ramené dans le réservoir de décantation 39 à partir de ce point.
Ainsi, un recy clage est prévu et on peut prélever un courant secon daire à partir de la conduite 44 et le faire passer dans un système de récupération du solvant agencé pour sépa rer l'huile et tout excès d'eau, qui peut exister du sol vant ou dans un stade d'extraction quelconque du pro cédé où il peut être utile.
Une dispersion du mélange concentré et du :son est évacué du fond du réservoir de décantation 39 et passe par des conduites 45, 46 et 46a pour laver un mélange de riz et de son sortant du décortiqueur dans une partie inférieure du transporteur à vis hélicoïdale 24. Un cou rant secondaire de cette matière peut aussi passer par la conduite 46 dans une partie supérieure de la trémie 20 pour servir d'agent de ramollissement du son.
Un second courant secondaire du mélange concentré transportant le son en suspension passe par une conduite 47 dans les stades de séparation du son et de récupération du sol vant au dans un autre stade d'extraction voulu quel conque.
La concentration maximum du mélange con- centré est maintenue de préférence à 10 % environ d'huile au maximum de façon qu'il présente de bonnes propriétés d'extraction.
Le son passant à .travers les orifices du tamis 31 se dépose dans l'enveloppe 37 et passe à travers des orifi ces 4 ménagés dans une plaque horizontale 49 du dé- cortiqueur de façon à extraire le riz et le son du décor- tiqueur sans les séparer et à les faire pénétrer dans la vis transporteuse 24.
On introduit un mélange plus dilué provenant d'un stade d'extraction ultérieur ou du @sol- vant frais provenant du système de récupération du sol vant dans une partie supérieure de la vis transporteuse 24 par une conduite 50 de façon que le riz et le son mélangés évacués du décortiqueur subissent un lavage à contre-courant à deux stades dans le transporteur 24.
11 est évident que la vis transporteuse 24 s'étend vers le haut sur une distance suffisante indiquée -par une inter ruption sur le dessin, pour que la conduite 50 soit re liée avec le transporteur en un point situé légèrement au-dessus du niveau du filtre 42 de façon que le solvant introduit par la conduite 50 s'écoule de haut en bas à travers le transporteur. Le riz et le son passent alors par la goulotte d'évacuation 26 pour subir les stades d'extraction, .de séparation et de finissage.
Le niveau du mélange dans le transporteur 24 peut être commandé par une vanne située dans une conduite d'évacuation .dans laquelle est introduit un filtre qui con tient un tamis à perforations grossières qui est capable de retenir le riz, mais qui laisse passer le solvant et les fines particules de son dans le réservoir de décantation 39.
La fig. 5 montre un autre appareil convenant pour la mise en eeuvre du décorticage par extraction. Une tré mie d'alimentation 51 est agencée pour alimenter un transporteur mélangeur 52 dans lequel on introduit un agent liquide de ramollissement -du son dans une pro portion voulue par l'intermédiaire d'une conduite 53 ou 53a.
A partir du transporteur 52, le riz contenant l'agent de ramollissement du son est évacué dans un mélangeur à ruban 54 et après un mélange intime, il passe dans un décortiqueur A qui est construit de préférence, comme décrit en se référant à la fig. 1 ou suivant la fig. 3 ci- dessus.
A partir de la sortie du décortiqueur A, le riz con tenant le son résiduel passe dans un élévateur 55 dans lequel il est lavé par un mélange de concentration modé rée entrant par une conduite 56. Le mélange de .riz et de son passe alors dans un réservoir-séparateur extracteur 57 ayant des palettes d'agitation 58 et 58a commandées par moteur et qui est alimenté en mélange dilué intro duit à partir d'une conduite 61 dans un élévateur d'éva cuation 60 et une vis transporteuse 63. L'écoulement du riz s'effectue ainsi à contre-courant par rapport à l'écou lement du liquide contenu dans le réservoir séparateur 57.
Le riz plus lourd plonge dans le liquide et est extrait par la vis transporteuse 63 et en est évacué dans Péléva- teur 60.
Le son en suspension dans le mélange passe à tra vers un tamis 59 et par une conduite 64 et passe dans un réservoir de décantation 65 à partir duquel une disper sion de son et de mélange passe dans un second réservoir de décantation 66.
Une dispersion du son dans un mé lange concentré est évacuée du .réservoir 66 et passe dans un filtre 67 .rotatif et est lavée sur -le filtre d'abord avec un mélange plus dilué transporté par une conduite 68 et finalement par du solvant presque frais transporté par une conduite 69. Ces opérations de lavage laissent le son sensiblement exempt d'huile et il passe alors dans un dessiccateur de son au moyen d'un élévateur 70.
Le des- siccateur de son peut être d'un type quelconque voulu, bien que celui représenté soit du type à plateau rotatif. A partir du dessiccateur, le son est évacué par une gou- lotte d'évacuation 71 dans un élévateur 72 et passe aux stades de mise en sac ou de finissage voulus.
Le riz exempt de son est évacué par l'élévateur 60 dans une vis transporteuse inclinée 73 et y est soumis à un lavage final par un solvant frais provenant du sys tème de récupération du solvant entrant par les condui tes 74 et 74a. Le riz lavé est évacué par le transporteur 73 dans un réservoir intermédiaire 90 et de là dans un appareil d'élimination du solvant 92.
Ce dernier peut être d'un type voulu quelconque, par exemple un secoueur agencé pour secouer le riz dans un courant de vapeur de solvant surchauffée et/ou d'un gaz inerte chaud. A partir de l'appareil d'élimination du solvant, le riz est évacué en 93 et peut être envoyé à l'emmagasinage; à des opérations de .mise en sac ou à tous stades de fi nissage voulus.
Le mélange concentré clarifié provenant d'une partie supérieure du réservoir de décantation 66 est évacué par une pompe 78 et est introduit :dans :le dé- cortiqueur A par des conduites 79 et 80, en fournissant ainsi le solvant par l'extraction pendant le décorticage.
La teneur en huile du mélange concentré est maintenue suffisamment faible pour qu'il ait de bonnes propriétés d'extraction en évacuant continuellement le mélange con centré du fond du réservoir décanteur 66 et en introdui- Want un mélange plus dilué à partir du réservoir 65.
Les vapeurs provenant de tous les appareils re présentés sont envoyées à un dispositif 76 de récu pération du solvant et le mélange concentré provenant du réservoir 75 alimenté à partir du filtre est envoyé par une conduite 77 à ce dispositif. Ce dernier peut être d'un type quelconque pour autant qu'il effectue la séparation de l'huile de riz à partir du .solvant et la séparation de toute eau en excès, qui peut exister dans le dispositif.
Ce dernier comprend un organe pour condenser les vapeurs de solvant reçues par des conduites 82, 83 et 84, un organe pour séparer le solvant de l'huile de riz reçue par la conduite 77 et un organe pour séparer l'eau en excès du solvant et pour évacuer l'eau par une conduite 85. Le dispositif de récupération du solvant -et de l'hui le n'es pas représenté en détail, étant donné qu'il s'agit simplement d'un agencement classique.
Un récipient 86 est relié pour recevoir le solvant purifié frais à partir du système de récupération du solvant et pour ramener le solvant frais dans le système d'extraction par la condui te 74. Un récipient 87 et une pompe 81 sont également.
reliés pour recevoir l'huile de riz à partir du système de récupération et peuvent être reliés à une con duite 53a par une conduite 88 commandée par une van ne pour .recycler l'huile de riz comme agent de ramol- lissement du son dans le transporteur mélangeur 52. Selon une variante, l'huile de riz contenant le solvant résiduel peut être évacuée du dispositif de récupération du solvant par une conduite 89 et recyclée dans la con duite 53a.
Une conduite 88a, commandée par une van ne, est prévue pour pomper l'huile de riz dans un réci pient d'emmagasinage.<B>1</B> Lorsque le son se trouvant sur le riz est ramolli par un agent .liquide de ramollissement, comme décrit ci-des sus, et est éliminé par décorticage des grains de riz sans extraction simultanée par un solvant,
on peut utiliser un équipement classique pour le stade de décorticage ou le décortiqueur 1 de la fig. 1 ou 21 de la fig. 3 peut être modifié pour effectuer ce décorticage. Par exemple, au lieu d'une enveloppe séparée 4 entourant chaque élé ment, comme représenté sur la fig. 1,
une seule envelop pe entourant les trois éléments peut être utilisée de façon que la totalité du son passant à travers l'ouverture sur les tamis 5 tombe au fond de la seule enveloppe. A partir de cet endroit, .le son est évacué et séché d'une façon classique, tandis que le riz contenant le son résiduel est évacué du décortiqueur vers des stades de séchage et de séparation classiques quelconques ou vers un équipement d'extraction, comme celui représenté en 57 sur la fig. 5.
Le décortiqueur spécial des fig. 3 et 4 peut aussi être facilement modifié pour effectuer un décorticage à sec en omettant le système de circulation du solvant et en admettant de l'air sous pression par l'ajutage 43a pour refouler le son hors de l'enveloppe tubulaire 23.
Dans ce cas, le son et le riz contenant un agent liquide de ramol lissement du son sont admis à partir d'une source appro priée quelconque, comme le mélangeur à ruban 54 de la fig. 5 dans la partie de décorticage 21 de la fig. 3.
Le riz et le son sont évacués en 22 et peuvent passer dans des stades de séchage et de séparation classiques ou on peut les introduire dans un équipement d'extraction, comme par exemple un extracteur à panier mobile ou l'extracteur 57 de la fig. 5, et y être extrait par un sol vant immédiatement après le décorticage et avant la sé paration.
Dans la forme de réalisation représentée sur la fig. 6, le riz provenant d'un réservoir Fl et qui a subi un traitement de ramollissement dans un appareil précédent, comme décrit ci-dessus en se référant aux fig. 3 et 5, est admis au moyen de vis transporteuses 110 et/ou 110a dans la combinaison correspondante des appareils d'extraction par un solvant et de décorticage G1 et/ou G2.
Si la combinaison des appareils Gl et G2 fonction ne en parallèle. les deux vis transporteuses sont en fonc tionnement. S'ils fonctionnent en série, seule la vis trans- porteuse 110a fonctionne.
Le filet hélicoïdal de la vis transporteuse 110 au repos empêche efficacement l'écou lement du riz dans l'appareil Gl et empêche également une perte des vapeurs de solvant à partir des appareils d'extraction et de décorticage. Une vis transporteuse 110b reçoit la matière à partir de l'appareil G2 et la transporte vers un volet 111a qui détermine si le riz décortiqué et le son provenant de l'appareil G2 s'écou
lent directement vers un transporteur incliné 111 par l'intermédiaire de la goulotte 111c et ainsi constituent des produits d'un décorticage à ce stade, ou si les pro duits décortiqués provenant de l'appareil Dl sont détour nés par la goulotte 111b dans l'appareil G1 pour subir un second stade de décorticage. Ces processus peuvent être comparés en gros au décorticage à un premier bris et à un second bris du procédé classique de décorticage à sec.
Certains décortiqueurs effectuent un décorticage à un seul bris, qui serait comparable au fonctionnement des appareils d'extraction par un solvant et de décorticage G1 et G2 suivant le mode en parallèle à un seul bris . Naturellement, dans les deux cas, on a recours à l'utilisation simultanée des processus d'extraction par un solvant, tout en décortiquant en phase liquide,
ce qui distingue le processus du deman deur par rapport au décorticage classique du riz.
Les particularités de construction et de fonctionne ment de la combinaison des appareils d'extraction par un solvant et de polissage Gl et G2 sont identiques en ce sens que chacun comprend une enveloppe métallique externe 112, qui sert de carter pour l'appareil, un fond de trémie 113 incliné en métal perforé ou en toile métal lique, une vis transporteuse 115, qui transporte le riz à partir de la zone de la trémie formée par l'enveloppe <B>11</B>2 et le fond incliné 113,
et un stator 116 en métal per foré ou en toile métallique dans lequel tourne un rotor nervuré 117. Le stator et le rotor ont une forme soit cylindrique, soit conique et les nervures du rotor peu vent être agencées soit verticalement, soit en diagonale par rapport à la dimension verticale du rotor et sont dis posées à 45 à 90,) les unes des autres autour de la cir conférence du rotor. L'ouverture entre le rotor et le stator perforé est réglable en soulevant ou abaissant la position du rotor sur son arbre, tout en maintenant le stator en position fixe.
Naturellement, il est possible d'utiliser un appareil dans lequel la position du rotor est fixe et on peut faire varier celle du stator vers le haut ou vers le bas pour faire varier le jeu entre eux dans une gamme comprise entre 6,35 et 19 mm. De plus petits jeux ont tendance à augmenter l'action de décorticage, mais limitent le débit tandis que le contraire est vrai lorsqu'on utilise des jeux plus grands.
L'évacuation à partir d'une pompe 18a est canali sée de façon qu'en fermant une vanne V5 et en ouvrant une vanne V6, le mélange dilué provenant d'un compar timent 17a du réservoir puisse être utilisé dans le stade d'extraction primaire. Egalement, en ouvrant une vanne V7 lorsque la vanne V5 reste fermée, la moitié du mé lange provenant d'une pompe 128 peut être envoyée par une conduite 20a dans un stade d'extraction intermé diaire dans un extracteur à panier mobile classique.
Simultanément à l'introduction du riz brun non dé cortiqué ou du riz partiellement décortiqué, lorsqu'on met en oeuvre un décorticage en série utilisant deux ap- pareils combinés d'extraction par un solvant et de décor ticage, un solvant pouvant extraire les corps gras et les matières colorantes des couches de son et des substances de décorticage est introduit par une conduite 134.
Le solvant peut être un solvant frais provenant des stades de récupération du solvant et de récupération de l'huile pré cédemment décrits, mais il s'agit habituellement dans un processus à extraction multiple d'un mélange dilué pro venant d'une chambre 17a d'une partie inférieure d'un extracteur à panier mobile classsique. Dans le présent cas,
le mélange dilué provenant de la pompe 18a est refoulé par la conduite 134 dans l'appareil G1 et/ou l'appareil G2 par des vannes V3 et/ou V4 respective ment vers des raccords d'admission 114 ou 114 c et cir cule à contre-courant de bas en haut à travers la colonne descendante du riz et des substances de décorticage en tre le rotor 117 et le stator 116 et sort par des raccords d'évacuation 114a ou 114b. Le rotor 117 est entraîné à des vitesses choisies dans une large gamme par un mo teur et une transmission 120 comportant un réducteur de vitesse.
De plus petits appareils nécessitent de plus gran des vitesses que les plus grands appareils pour obtenir un décorticage et un débit équivalents pour un jeu donné quelconque entre le stator et le rotor, attendu qu'il s'agit d'une question de vitesse périphérique exprimée en mè tres par seconde. Toutefois, des vitesses périphériques excessives au-dessus des conditions réelles du décorticage provoquent un bris excessif.
La gamme de vitesses du demaneur exprimée en tours par minute peut varier entre 600 tours par minute environ pour un rotor de 45 cm à 200 tours par minute pour un rotor de 150 cm., lorsqu'on désire un degré de décorticage élevé. On uti lise de plus faibles vitesses lorsqu'on veut obtenir un dé corticage au-dessous de la moyenne.
Si l'on applique des pressions supérieures dans l'ouverture comprise entre le stator et le rotor par des niveaux de grain plus élevés dans les trémies et les goulottes au-dessus du rotor ou si l'on prévoit une admission forcée, on peut encore réduire les vitesses susmentionnées. En général, l'utilisation de l'extraction par un solvant simultanément au décorticage augmente la facilité d'enlèvement des couches de son et on peut effectuer un décorticage satisfaisant à des vites ses et à des pressions contre le tamis de décorticage inférieures à celles des processus de décorticage à sec classiques.
Il en est de même lorsqu'on utilise un agent de ramollissement des couches de son sans extraction simultanée par un solvant dans le décortiqueur, mais dans une moins grande mesure.
Le fait que l'écoulement du solvant à travers la polis seuse soit dans le sens du courant ou à contre-courant n'a pas une importance critique si d'autres stades d'ex traction dans d'autres appareils suivent. Ainsi, l'écou lement à partir de la conduite 134 peut être introduit par le raccord 114a et peut sortir par le raccord 114 au lieu que ce soit l'inverse.
Le mélange de riz décortiqué et des substances de décorticage des couches de son tombe dans une trémie inférieure 118 où il sort de l'appareil par une vis trans porteuse 119 et passe dans une vis transporteuse incli née Hl par une goulotte 121. Les matières solides sont transportées de bas en haut et introduites dans une vis transporteuse J1 et de là dans une partie supérieure d'un extracteur classique à panier mobile, comme indiqué en 15, tandis que le solvant contenant les huiles et matiè res colorantes extraites s'écoule continuellement dans un réservoir Il de décantation -du -mélange, à travers un filtre rotatif 122 et par une conduite 123.
La con duite 123a et la vanne Vl peuvent aussi servir de moyen d'écoùlement du solvant contenant l'huile dans le réser voir Il, mais normalement on ne les utilise que pour vidanger ,l'installation.
Le demi-mélange détourné, comme décrit plus haut, passe à travers le réservoir Il de décantation du mélan ge où la plus grande partie de son son se dépose et il est évacué par la vanne d'évacuation de la boue V2, qui peut être actionnée soit manuellement, soit automatique ment par un régulateur de densité de boue (non repré senté). Si elle fonctionne par intermittence, une pompe 132, du type à diaphragme à déplacement positif, doit être coordonnée pour ne fonctionner que lorsque la van ne V2 est ouverte et admet la boue dans une conduite 130. La boue évacuée par la pompe entre dans une conduite 133 et passe dans le transporteur à vis incliné Hl en un point situé légèrement au-dessus du niveau du liquide de l'installation.
Le demi-mélange est évacué, et la boue évacuée rejoint le mélange de riz décortiqué et de son qui passe dans la vis transporteuse Jl. Le volume principal du demi-mélange descend le long de la chica- ne centrale représentée en pointillé à droite de I1, monte en passant par les chicanes décalées représentées en pointillé à gauche de I1 et sort par un filtre 125 et une conduite 126 dans un réservoir intermédiaire 127.
La pompe 128 envoie alors le demi-mélange par une con duite 129 dans la conduite 20a d'où il est admis dans un extracteur du type à panier mobile. On l'utilise alors dans le stade d'extraction intermédiaire, qui est conduit à contre-courant, comme précédemment décrit.
Le mé lange concentré obtenu au cours de ce second stade d'extraction est recueilli dans une chambre 17b et est envoyé alors dans l'installation de récupération d'huile et de solvant précédemment décrite et le mélange de riz décortiqué et de son est soumis alors au stade d'extrac tion et de rinçage final, à mesure que les paniers montent à contre-courant par rapport au courant de solvant frais au-dessus de la chambre 17a.
Les matières solides ex traites sont alors admises dans la vis transporteuse 23 et pénètrent dans un appareil d'élimination du solvant analogue à celui désigné par 92 sur la fig. 5 et passent par les stades restants, comme précédemment décrit.
On peut évidemment utiliser d'autres machines de polissage que celles décrites, horizontales ou verticales. Egalement, au lieu d'effectuer des stades secondaires d'extraction et de récupération de la matière solide du son dans les vis transporteuses et les filtres rotatifs,
on peut effectuer des stades d'extractions multiples dans une série de décanteurs dans des centrifugeuses du type à cu ve ou en combinant des décanteurs avec des centrifugeu- ses. Au lieu d'un dispositif d'élimination du solvant à plateau rotatif pour le son,
on peut utiliser un tambour rotatif ou des installations à matières solides fluidisées. Le riz peut être débarrassé dans un lit mobile dans une colonne verticale ou dans une installation à matières solides fluidisées au lieu du tambour rotatif représenté sur la fig. 5.
Dans le procédé décrit, on traite le riz brun avec un agent liquide de ramollissement du son et enlève le son par décorticage à partir des grains de riz en présence de l'agent de ramollissement. Le ramollissement du son situé à l'extérieur des grains de riz brun diminue le degré d'abrasion nécessaire pour enlever le son des grains, diminue le bris des grains, diminue l'augmentation de la température au cours du procédé de décorticage dans une certaine mesure et permet d'atteindre un fonction nement plus souple.
La matière de départ constituée par un riz brun peut être un riz brut ballé et nettoyé ou un riz brut qu'on a fait bouillir à demi et qu'on a séché avant d'enlever les balles. L'une ou l'autre source de riz brun est satisfai sante, bien que celle provenant du riz non décortiqué donne un meilleur produit que celui provenant d'un riz brun, qui a été bouilli à demi d'une façon suffisante pour faire pénétrer .une grande partie de la couche du son dans l'endosperme.
On peut utiliser comme agent de ramollissement du son toute matière liquide non toxique et facilement éli- minable, qui a la propriété de mouiller, de dissoudre et de pénétrer dans les couches de son des grains du riz et d'être miscible avec les huiles; les protéines et les<B>hy-</B> drates de carbone et d'attaquer la structure complexe de ces derniers existant dans lesdites couches, à l'exception de l'eau.
Les grains de riz amylacés sont si facilement affectés, soit par l'eau pure, soit par l'eau contenant les faibles proportions de sels qui existent normalement dans les conduites d'alimentation en eau domestique qu'il est impossible de ramollir le son existant sur le riz avec de l'eau dans une mesure améliorant sensiblement la faci lité de décorticage sans contraindre le riz à absorber l'humidité et en augmentant ainsi le bris des grains de riz pendant le procédé de décorticage.
L'expression < c agent liquide de ramollissement du son est utilisée dans la présente demande dans un sens limité particulier pour exclure l'eau, mais pour en glober les matières -liquides non polaires, comme des huiles minérales hautement raffinées, des matières non polaires de façon prédominante, comme les acides gras supérieurs, des esters des acides gras supérieurs et du glycérol, du glycol et du polyglycol, et les matières or ganiques à la fois polaires et non polaires ayant un grou pe hydrophobe et un groupe hydrophile dans la molé cule, comme les savons, des esters d'alcool de sucre et des acides gras supérieurs,
les composés amido des aci des gras supérieurs, les glycols ayant trois atomes de carbone ou plus dans la molécule et les polyglycols, des solutions aqueuses de matières alcalines, qui ont un ef fet de saponification sur les composants gras et un effet de solubilisation sur certains constituants protéiniques du son, comme les hydroxydes et des carbonates d'am moniaque et les métaux alcalins ;
des solutions aqueuses des sels neutres, qui attaquent et rendent solubles cer taines protéines de la couche de son, comme les chloru res ;et les sulfates d'ammoniaque et des métaux alcalins et des solutions diluées d'acides qui ne sont pas toxiques dans les faibles proportions présentes, mais qui ont pour effet d'attaquer et de solubiliser les protéines, comme les acides chlorhydrique, sulfurique, phosphorique et citri que.
L'effet des solutions aqueuses indiqué plus haut est tout à fait distinct des résultats obtenus par l'utilisation d'une quantité analogue d'eau. Par exemple, l'addition d'une faible quantité de 2 pour cent d'eau par exemple au riz brun ne ramollit pas le son dans une très grande mesure et est accompagnée par une augmentation de la teneur en eau du riz à moins de prendre de grandes pré cautions au cours de l'addition.
L'addition d'une quanti té analogue d'une solution aqueuse à 5 % d'acide chlor- hydrique a un effet de ramollissement très accru, en rai son de l'attaque des protéines par l'acide et de la liaison accrue de l'eau dans les réactions de gonflement des ma tières protéiniques dégradées.
Lorsqu'on procède au décorticage en présence d'un solvant susceptible d'extraire des composants gras du son et du germe, les agents de ramollissement du son peuvent être des matières qui sont solubles dans le sol vant et qui sont capables d'être émulsionnées dans le sol vant contrairement au fait d'y être vraiment solubles, comme les solutions aqueuses susmentionnées.
Ces ma tières ont habituellement tendance à mouiller sélective ment le revêtement de son et à être absorbées par ce dernier. Toutefois, la quantité de ces solutions ou sus pensions utilisées doit être limitée à des proportions insuffisantes pour pénétrer à travers le revêtement de son et pour mouiller, gonfler ou altérer la couleur de l'en dosperme de façon que l'agent de ramollissement mouil- lable par l'eau ou soluble dans l'eau, et l'eau dans laquel le il est dissous ou mis en suspension, sont absorbés dans la couche de son,
à l'exclusion d'une absorption au-des sous de la couche d'aleurone.
Les composés d'ammonium sont particulièrement avantageux étant donné qu'on peut les éliminer facile ment et complètement en chauffant au cours des stades de finissage ultérieurs ou les répartir dans un système solvant, lorsqu'on l'utilise, l'anion à poids moléculaire élevé se dissolvant dans le solvant et le radical ammo nium restant dans l'eau contenant le dépôt de son à par tir duquel elle est évaporée lorsqu'on récupère le son, le débarrasse du solvant et le sèche.
Les esters du glycérol et des acides gras supérieurs peuvent être utilisés sous forme d'huiles végétales co- mestibles, comme l'huile de riz, l'huile de maïs, l'huile de graines de coton, etc., si on le désire. Lorsqu'on utili se un décorticage par extraction, comme décrit ci-des sous, une huile de riz recyclée ou une solution d'huile de riz dans un solvant approprié constitue un agent de ra mollissement très satisfaisant et on la préfère du fait qu'elle est facilement disponible sensiblement sans frais.
En général, on doit utiliser l'agent de ramollissement de la couche de son dans des proportions comprises en- tre 0,25 et 5,0 % en poids par rapport au poids du riz brun.
Ces quantités s'appliquent à la quantité totale d'agent liquide de ramollissement du son, y compris tout milieu dans lequel un réactif actif est dissous afin d'ob tenir une répartition et un mouillage corrects du riz. Lorsqu'on utilise une huile minérale ou une huile végéta le non diluée, la quantité d'huile nécessaire est comprise entre 0,25 et 1,0 % environ,
bien qu'une quantité com- prise entre 2,0 et 5,0 % d'une solution de la même huile dans un solvant approprié puisse être avantageuse sui vant le degré de dilution. Ainsi,
pour une huile de riz recyclée, cette gamme comprise entre 2,0 et 5,0 % s'ap- pliquerait à l'huile plus la teneur résiduelle en solvant.
Pour des alcalis forts, comme les composés du so- dium et du potassium, il est pratique d'ajouter :
de 2 à 5% poids d'une solution aqueuse contenant jusqu'à 20 % de environ de l'ingrédient actif ;
pour l'ammoniaque, on doit utiliser de 2 à 5 % en poids d'ammoniaque du commer- ce, pour les carbonates d'ammonium,
de 2 à 5 % en poids d'un solution aqueuse contenant jusqu'à 20 % de carbonate d'ammonium, étant donné que cette matière s'évapore facilement dans les stades finals ;
pour les sels, les acides, les agents tensioactifs, etc., de 2 à 5 0/0 de solutions ou suspensions aqueuses contenant de 0,1 à 20 % du réactif suivant sa nature sont avantageux. Bien que l'on puisse utiliser de plus grandes proportions,
on n'en tire aucun profit et des quantités excessives de résidu peuvent rester dans le produit qui, bien qu'il ne soit pas nuisible, peuvent conférer des goûts désagréa bles. En tous cas, il est inutile de sécher ou d'éliminer autrement l'agent de ramolllissement du son avant un stade de décorticage et on peut effectuer le décorticage en présence de l'agent de ramollissement du son.
On peut conduire le décorticage sans addition sup plémentaire de liquide ou on peut le conduire en pré sence d'un solvant susceptible d'éliminer les composants gras du riz, du son et du germe. Dans de nombreuses applications pratiques, il est souhaitable d'extraire cer tains composants solubles dans l'eau du riz brun, comme la chlorophylle, les anthocyanes et autres matières colo rantes du riz en même temps que les composants gras.
Après le décorticage, on peut utiliser diverses com binaisons de stades de finissage, à volonté. Par exemple, lorsque l'extraction des composants gras n'est pas com binée avec le décorticage, on peut séparer une partie principale au moins du son du riz pendant le décorticage, et on peut faire passer le son séparé directement dans un stade de séchage du son.
On peut faire passer simul tanément le riz poli contenant une certaine quantité de son dans des ensembles classiques de décorticage du son, comme des balleuses de second bris , des cônes de cuisson au perlé , etc., ou on peut le transporter par un courant d'air ou autre gaz, comme un mélange chaud de gaz de carneau dans un collecteur-séparateur cyclone. Un cyclone de ce type présente une surface interne ru gueuse et un cylindre central fixe est disposé dans une partie supérieure de l'intérieur du cyclone.
Le cylindre est formé par une toile métallique et fournit un espace annulaire entre le cylindre et la paroi du cyclone dans lequel on introduit le riz et le son portés par l'air. Le riz et le son tourbillonnent dans l'espace annulaire, le riz est poli et le riz plus lourd est extrait du fond du cyclone, tandis que le son est porté vers le haut à :travers une partie centrale du cyclone par un écoulement de gaz en sens inverse et est transporté vers des stades collec teurs et de séchage classiques voulus.
Selon une variante, lorsqu'on effectue le décorticage sans ajouter de solvant, susceptible d'éliminer les com posants gras du son et du germe, on peut extraire le riz et le son séparés ensemble à partir du stade de décor ticage.
On peut introduire alors le mélange de riz et de son immédiatement dans un extracteur à solvant, qui peut être du type à panier mobile ou autre type classi que et on extrait les composants gras et la matière colo rante du riz et du son non séparés. Après l'extraction, le solvant est séparé du riz et du son et on le fait passer dans un système approprié de récupération du solvant où on sépare le produit d'huile de riz du solvant et on recycle le solvant.
Après extraction, on fait passer le riz et le son dans des stades de séparation par air, de tamisage ou autre stade de séparation et après l'avoir séparé du son, on peut faire passer le riz dans des sta des de décorticage ou tout autre stade de finissage voulu.
Le décorticage avec extraction peut être utilisé en combinaison avec le stade de ramollissement du son décrit ci-dessus. Dans la présente forme de réalisation de l'invention, on décortique le riz brun contenant un agent liquide de ramollissement du son en présence d'un sol vant ayant pour effet d'extraire les composants gras du riz.
On peut effectuer dans un seul décortiqueur ou dans des décortiqueuses agencées en série correspondant à peu près à l'agencement des décortiqueurs de premier bris et de second bris des procédés classiques, mais la présence d'un solvant en phase liquide en contact avec le riz distingue nettement le décorticage par extraction du titulaire des procédés de décorticage à sec classiques.
Lorsqu'on décortique en présence d'un solvant sus ceptible d'extraire les composants gras -du son et du germe, il est souvent souhaitable d'utiliser une série de stades d'extraction dont un au moins est une extraction pendant l'opération de décorticage. Par exemple, dans une application pratique du présent procédé, on traite le riz brun après le ballage avec un agent de ramollisse ment en une quantité susceptible de ramollir et de déta cher le revêtement de son des grains de riz.
L'agent de ramollissement, dans ce cas, peut être avantageusement de l'huile de riz ou de l'huile de riz contenant un solvant. On élimine le son par décorticage des grains de riz en présence de l'agent de ramollissement et on fait passer un courant de solvant contenant de l'huile de riz à tra vers le décortiqueur au contact du riz.
Dans une application particulière du procédé, on ex trait le riz et le son ensemble du décortiqueur pour les amener à un stade d'extraction supplémentaire que l'on peut conduire dans un extracteur du type à panier mo bile ou d'un autre type quelconque qui permet l'écoule ment dans le même sens et/ou à contre-courant du sol vant à travers le riz et le son sortant du décortiqueur. Un effluent de solvant contenant des composants gras et des matières colorantes extraites pendant le décorti cage est évacué du décortiqueur et on le fait passer de nouveau à travers le son et le riz de préférence à contre- courant en extrayant ainsi une quantité supplémentaire des composants <RTI
ID="0007.0033"> gras et de la matière colorante du riz et du son et il présente une plus grande concentration de composants gras. On évacue une partie au moins de la solution concentrée ainsi obtenue du solvant et des com posants gras pour l'introduire dans un système -de récu pération du solvant où on sépare le solvant de l'huile de riz et on ramène le solvant dans le système. Le solvant contenant des composants gras du riz est appelé ci après mélange .
On fait passer le solvant frais ramené à contre-cou rant, par rapport au riz et au son provenant du stade d'extraction précédent en éliminant ainsi d'une façon sensiblement complète tout le mélange concentré rési duel et les composants gras, qui restent dans la matière. On fait passer alors le mélange de riz et de son dans des stades dans lesquels on évapore le solvant résiduel du riz, de préférence en utilisant une chaleur et une agi tation modérées, on sépare le riz et le son débarrassés du solvant et on fait passer alors le riz dans tout stade de polissage ou d'enduisage que l'on peut désirer.
Après avoir passé à travers le riz et le son en un écoulement à contre-courant, le solvant frais contient une certaine quantité d'huile de riz et à ce stade, il est appelé mélange faible . On peut combiner le mélange faible avec une partie du mélange concentré, qui est passé à contre-courant avec le riz et le son immédiatement après l'évacuation du riz et du son du décortiqueur et on fait passer alors le mélange ainsi obtenu à travers le décor- tiqueur pour servir de solvant d'extraction pendant le dé corticage.
Dans une autre application pratique du présent pro cédé, on ramollit le son sur le riz brun comme décrit ci-dessus et on le décortique en présence de l'agent de ramollissement et d'un courant de solvant passant à tra vers le décortiqueur en contact avec le riz. On admet le riz dans le décortiqueur à un débit choisi et on applique une contre-pression choisie au riz passant à travers le décortiqueur pour fournir le degré de frottement voulu nécessaire pour un degré particulier quelconque d'enlè vement du son.
Dans cette application, le courant de solvant passant à travers le décortiqueur est un mélange concentré con tenant de l'huile extraite du son et du germe dans les der niers stades d'extraction. L'écoulement du solvant et du riz est de préférence, bien que pas nécessairement, à contre-courant pendant toute l'opération.
Le son est en levé du riz par frottement -dans le décortiqueur en frot tant le riz contre un tamis ayant des ouvertures de mail les et en frottant les grains les uns contre les autres et'le courant du mélange concentré ne s'écoule pas seule ment à travers le riz, mais également le long du côté ex= terne, du tamis et entraîne le son passant à travers le tamis. Une grande proportion du son est ainsi séparée du riz dans le décortiqueur.
On fait passer alors le riz et le son résiduel qu'il contient dans un séparateur-extracteur où on l'extrait de nouveau avec un mélange plus faible. Le séparateur- extracteur est de préférence un réservoir vertical et on agite le riz et le mélange d'une façon suffisamment vigou reuse pour que le son restant, qui adhère faiblement soit enlevé par lavage du riz par le mélange et entraîné à travers un tamis ou toile métallique ou autre .dispositif de séparation.
On conduit de préférence cette opération en introduisant le riz au sommet du réservoir de façon qu'il se dépose à travers le liquide tourbillonnant. Le riz, maintenant débarrassé du son, est extrait du réser- voir d'extraction et de séparation, passe dans un appareil d'élimination du solvant et passe de préférence par deux stades d'extraction supplémentaires en chemin.
Dans le premier de ces stades d'extraction, on lave le riz avec un mélange très dilué et dans le second stade, on lave le riz avec du solvant frais pour éliminer toute trace d'huile et du mélange.
Dans l'appareil d'élimination du solvant, on agite le riz et le chauffe modérément pour évaporer le solvant à partir du riz. Toutes les vapeurs provenant de tous les stades -d'extraction passent dans un système de récupéra tion du -solvant. On fait passer le son et le solvant à par tir du réservoir d'extraction et de séparation dans un réservoir décanteur de mélange dilué où le son se dépose sur le fond du réservoir pour former une dispersion.
On fait passer cette bouillie ou dispersion dans un ré servoir décanteur du mélange concentré où elle est com binée avec un effluent de mélange concentré contenant du son provenant du décortiqueur et on le décante da vantage pour former une dispersion ou bouillie de son concentrée. On fait passer la bouillie de son concentré à travers un filtre de préférence du type rotatif et on lave un gâteau de son ainsi obtenu sur le filtre d'abord avec le mélange dilué clarifié provenant du réservoir de décanta tion
du mélange dilué et on le soumet à un lavage final avec du solvant sensiblement frais provenant du dernier stade du lavage du riz, en extrayant ainsi davantage les composants gras et les matières colorantes du son. On fait alors passer le son provenant du gâteau de filtre dans un dessiccateur et le sèche, .tandis qu'on fait passer le mélange concentré provenant du filtre dans des stades de séparation d'huile et de récupération du solvant où on sépare l'huile de riz du solvant et on recycle le solvant frais dans le dernier stade de lavage du son.
Lorsqu'on désire obtenir une récupération d'huile maximum, on peut combiner les balles et le son séparé au cours du stade de ballage avec le riz brun admis dans le stade de décorticage.
Egalement lorsqu'on désire que le degré de décorticage effectué dans le décortiqueur soit réduit pour laisser une partie des couches de son sur le riz, le courant du mélange concentré, qui passe à tra vers le décortiqueur au contact du riz, ramollit les cou ches de son suffisamment pour permettre le degré voulu de décorticage sans briser les grains d'une façon exces sive ;
le mélange concentré, dans ce cas, servant à la fois d'agent de ramollissement du son et de solvant, at tendu que le mélange concentré est relativement riche en huile de riz à ce stade du procédé d'extraction. Le maintien d'une partie des couches internes du son com prenant la couche d'aleurone augmente la teneur en pro téine et en substances minérales du riz décortiqué.
Ainsi, on voit que le ramollissement préliminaire des couches de son peut être utilisé en combinaison avec divers stades ultérieurs, en obtenant dans chaque cas les avantages d'une abrasion réduite nécessaire pour sé parer le son des grains, un bris réduit des grains et une plus grande souplesse de fonctionnement du stade de décorticage.
Ainsi, on peut enlever le son ramolli par décorticage sans ajouter de solvant, on peut séparer le riz et le son et les terminer par des procédés classiques tout en obtenant les avantages ci-dessus.
On peut extrai re immédiatement le riz et le son du stade de décorticage sans séparation avec un solvant ayant pour effet d'ex traire les composants gras du son et du germe, et on obtient les avantages supplémentaires en ce sens qu'on peut obtenir une huile de riz de bonne qualité, qui pré sente une bonne couleur et une faible acidité, en raison de l'inhibition de l'action des enzymes.
On obtient aussi des produits de riz perfectionné en ce sens que le riz et le son sont sensiblement exempts de corps gras, pré sentent une meilleure qualité de conservation, sont stéri les et exempts d'insectes ou d'aeufs d'insectes, et le riz présente de meilleures qualités de cuisson, une meilleure couleur, un meilleur goût et un plus bel aspect physique que ceux obtenus lorsque le riz n'est pas extrait immé diatement après le décorticage.
L'huile de riz récupérée à partir du solvant est de couleur claire, présente une faible acidité et est facilement raffinée sous forme d'une huile comestible.
On obtient les avantages ci-dessus dans une plus grande mesure, lorsqu'on conduit le décorticage en présence d'un solvant dans lequel le solvant effectue l'extraction et l'enlèvement des corps gras et des matières colorantes, à partir du son et du germe du riz simulta nément au décorticage, maintient le son à un état mouil lé et de plus en plus mou pendant le décorticage, agit comme milieu de balayage pour enlever le son séparé par lavage du riz et nettoie les ouvertures des tamis et autres parties de l'appareil pour les débarrasser du son et, agit comme agent de refroidissement pendant le dé corticage,
en empêchant ainsi efficacement la montée de la température due au frottement et en empêchant l'augmentation de la température du riz.
Lorsqu'on doit utiliser l'extraction par un solvant, les solvants appropriés sont des fractions du pétrole, comme le n-hexane, le n-heptane, etc., des alcools comme l'éthanol ou l'isopropanol, qui peuvent contenir une proportion relativement faible d'eau dissoute ou un mé lange d'un solvant non polaire comme un alcool ou un éther.
On peut aussi utiliser des hydrocarbures chlorés, comme le dichlorure d'éthylène, le trichloroéthylène, le tétrachloroéthylène et des éthers chlorés, comme l'éther dichlorodiéthylique. Ces solvants et ces mélanges de sol vants peuvent être des azéotropes à point d'ébullition constant contenant de l'eau ou ils peuvent être anhydres lorsqu'on les introduit dans le système et devenir azéo- tropiques par absorption d'eau.
Lorsqu'il existe un excès d'eau dans le solvant, on prévoit un moyen dans le sys tème de récupération du solvant pour séparer l'eau en excès du solvant d'une façon classique.
Tous les solvants ci-dessus, non seulement extraient les composés gras du riz du son et du germe, mais empê chent l'action des oxydases, des lipases et éventuelle ment d'autres matières enzymiques et extraient certaines matières colorantes, comme la chlorophylle et les antho- cyanes du riz.
La meilleure qualité du riz produit est un effet de l'inhibition et de l'extraction des enzymes et de la stérilisation effectuées parle solvant. L'extraction par un solvant pendant le décorticage augmente les effets avantageux obtenus par une extraction venant immédia- tement après le décorticage.
Apparemment, il ne se pro duit pas une action enzymique notable lorsqu'on utilise une extraction par un solvant et ainsi l'huile de riz a une meilleure qualité, une meilleure couleur, une plus faible acidité, en comparaison de celle .obtenue par une extraction après le décorticage.
Method for processing brown rice to produce white rice and apparatus for carrying out The present invention relates to a method for processing brown rice to produce white rice and an apparatus for carrying out this method.
It is customary in practice to prepare <B> the </B> brown rice for husking by removing dust, straw and other debris from the unhulled rice, which is then admitted into stone balers in which the husks are removed as well as part of the sound that adheres weakly.
The balled brown rice is then husked in a machine comprising a horizontal horizontal cylindrical casing having perforations. The machine features a rapidly rotating inner rotor having a ribbed surface, which rubs the brown rice against the outer cylindrical casing to rub bran from the endosperm.
The surface rubbing operation is normally carried out under conditions of residence time and flow rate selected to provide a desired degree of removal of the outer layers of bran from the rice kernels. The husking process is quite severe and breaks a large portion of the whole rice grain into two or more fragments by a combination of factors such as shock, mechanical and thermal forces, and the heat generated.
Breakage results in an economic loss, since broken rice has less market value than whole grains of rice.
The process that comprises the invention is characterized in that the brown rice is treated with an agent, bran softening liquid in an amount sufficient to soften the bran on the rice grains, and the rice bran is husked in the presence. of this agent.
The appended drawing shows, by way of example, four embodiments of the apparatus which the invention comprises. FIG. 1 is a side view, partially in section, of the first embodiment.
Fig. 2 is an end view corresponding to FIG. 1.
Fig. 3 is a cutaway view of the second embodiment.
Fig. 4 is a view from below, on a larger scale, of a member shown in FIG. 3.
Fig. 5 is a schematic view of the third embodiment, and FIG. 6 is a schematic view of the fourth embodiment.
The horizontal dehuller shown in Figs. 1 and 2 comprises an assembly 1 consisting of three substantially similar elements as well as a: variable speed tandem transmission. The three elements are arranged in series and each have an inlet 2, an outlet 3, a cylindrical casing 4, a cylinder of a wire mesh 5, laterally spaced from the casing, and a central rotor 6 inside the casing. wire mesh.
Each element of the series is substantially identical, except that the direction of the short threads 7 arranged helically on the horizontal rotor 6 of the central element is opposite to that of the threads of the other two elements.
A spiral ribbon is arranged between the casing and the wire mesh and is secured to the casing at a selected distance therefrom to rigidly support the wire mesh and to provide a helical path for liquid s 'flowing through the device between the wire mesh and the casing.
Each casing is equipped with pipe fittings 16, 17, 18, 19 for the liquid so as to be able to send a stream of solvent through the element, either in a concurrent fashion or against the current, by rap port to the movement of rice through it.
The wire mesh is preferably made of a perforated metal or heavy wire mesh which has perforations or mesh openings of too small an area to allow a grain of cereal to pass through them.
The wire mesh, due to the orifices, has a rough surface suitable for rubbing the bran to remove it from the rice and the stream of solvent passes freely through said orifices.
The texture of the perforated surface or the metallic canvas may vary to suit the degree of dehulling of each successive element. Thus, the first element can roughly cut into the sound layer and others can cut into them in a finer way, which tends to. polish the husked rice grains:
Rectangular or oblong holes are preferred, since the holes of this shape decrease breakage of rice kernels due to a sharp end of a kernel getting stuck in a hole.
The helical threads 7 preferably overlap each other over about half of the arc of the rotor surface covered by a corresponding thread in a group of successive threads. The rotor 6 is supported by bearings 9 and 10 at its ends and is driven by a transmission shown as a series of pinions and chains driven by a motor 11 through a reduction gear assembly 12 .
The inlet 2 of each of the elements is arranged to introduce the rice on the surface of the rotor 6 between the rotor and the perforated fabric 5. A means is provided for exerting a back pressure on the rice and which can have a number of shapes. For example, the pitch of the helical threads 7 of the last element in the series may be slightly smaller than the pitch of the preceding elements or the pitch may gradually decrease from the first element passing through the second to the third element.
However, one must avoid too great a reduction in the pitch, since this would cause jamming of the shell. According to a variant, the pitch of the helical threads 7 can be the same on all the rotors and the transmission can be arranged to drive a successive element at a lower speed.
Variable speed pulleys 13 and 14 and a trapezoidal belt 15 illustrate a type of variable transmission of this kind: In any case, the helical threads of a successive element and the transmission means cooperate to exert a desired degree of counteraction. pressure on the rice in a previous element.
A liquid solvent is introduced into an element of the series and it can be passed through it, either in the same direction,
or against the current in relation to the direction of flow of the rice in the huller. It is preferable to introduce <B> the </B> solvent into each of the elements in a successive manner and to pass it in countercurrent flow through all the elements. The apparatus shown is capable of causing the solvent to pass in a countercurrent flow through each of the dehullers.
successively, then during successive stages to separate the bran, further extract the rice and the bran, recover the solvent and separate the rice oil as will be described.
Figs. 3 and 4 show a further blan chiment apparatus, which comprises a hopper 20 superimposed on a part 21 of the apparatus which discharges by means of a chute 22 onto a helical screw conveyor 24. The conveyor comprises a tubular housing. external 23, a helical screw 25; an unloading chute 26, and a transmission member shown in the form of a pinion 27 controlled by a motor 28 via a reduction gear 28a.
The polisher is driven by a variable speed motor 29 arranged to drive a central rotor 30 via a reduction gear 29a and a transmission shaft 34. This rotor is located concentrically in a cone 31, which can be of perforated metal or wire mesh.
The rotor has 32 helical threads on its surface, which are arranged so that when the motor drives the rotor, the helical threads oppose the smooth pitch of the rice up and down through the husker and direct the rice strongly against the rotor. inner side of the perforated cone. The rice is admitted from top to bottom in the perforated cone outside the rotor and it escapes through a hole 33 which surrounds the central transmission shaft 34.
The conical rotor 30 also has a number of scraper ribs 35 (as seen in particular in Fig. 4) which coincide at the periphery of the cone with the lower end of the helical threads 32. These scraper ribs rotate substantially at the same time. same distance over a horizontal sieve 36 as those between the rotor and the perforated cone so that they tend to sweep the rice from the bottom of the cone into the central opening 33.
It is advantageous that the conical rotor is adjusted vertically on the transmission shaft 34 by means of fixing screws 34a or other adjustment means so as to be able to adjust the rotor vertically on the control shaft. Considerable vertical movement is required to effect small changes in the width of the annulus between the perforated cone and the rotor and the setscrews thus provide a convenient means of accurately adjusting this annulus depending on the type. of grain being shelled.
To pass a stream of liquid solvent through a casing 37, along the cone 31 in contact with the rice in an annular space between the rotor 30 and the cone 31, a pump 38 connected to extract a purified mixture of an upper part of a settling tank 39 through a filter 40 and to introduce the mixture extracted through a pipe 41 inside the casing 37.
The recycled mixture after having passed against the flow of rice in the husker is discharged through a filter 42 and through a pipe 43 in the settling tank 39. According to a variant, a connection can be established with the line 43 via line fitting 43a shown as being plugged and the mixture can be returned to settling tank 39 from this point.
Thus, recycling is provided and a secondary stream can be taken from line 44 and passed through a solvent recovery system arranged to separate the oil and any excess water, which may exist from the solvent. soil or in any extraction stage of the process where it may be useful.
A dispersion of the concentrated mixture and the: bran is discharged from the bottom of the settling tank 39 and passes through lines 45, 46 and 46a to wash a mixture of rice and bran leaving the huller in a lower part of the helical screw conveyor 24 A secondary stream of this material may also pass through line 46 to an upper portion of hopper 20 to serve as a sound softening agent.
A second sidestream of the concentrated mixture carrying the suspended bran passes through line 47 in the stages of sound separation and recovery of the soil before in any other desired extraction stage.
The maximum concentration of the concentrated mixture is preferably maintained at a maximum of about 10% oil so that it exhibits good extraction properties.
The bran passing through the orifices of the sieve 31 is deposited in the casing 37 and passes through the orifices 4 formed in a horizontal plate 49 of the decalcifier so as to extract the rice and the bran from the decorator without separate them and make them penetrate into the conveyor screw 24.
A more dilute mixture from a later extraction stage or fresh solvent from the soil collection system is introduced into an upper part of the auger 24 through a line 50 so that the rice and the mixed bran discharged from the dehuller undergo two-stage backwashing in conveyor 24.
It is evident that the conveyor screw 24 extends upwards a sufficient distance indicated by an interruption in the drawing, so that the pipe 50 is re-connected with the conveyor at a point slightly above the level of the pipe. filter 42 so that the solvent introduced through line 50 flows up and down through the conveyor. The rice and the bran then pass through the discharge chute 26 to undergo the stages of extraction, separation and finishing.
The level of the mixture in the conveyor 24 can be controlled by a valve in a discharge line into which is introduced a filter which contains a sieve with coarse perforations which is capable of retaining the rice, but which allows the solvent to pass. and fine bran particles in settling tank 39.
Fig. 5 shows another apparatus suitable for carrying out extraction dehulling. A feed hopper 51 is arranged to feed a mixing conveyor 52 in which a liquid bran softening agent is introduced into a desired portion via a line 53 or 53a.
From the conveyor 52 the rice containing the bran softening agent is discharged into a ribbon mixer 54 and after thorough mixing it passes into a husker A which is preferably constructed as described with reference to fig. . 1 or according to fig. 3 above.
From the outlet of the huller A, the rice containing the residual bran passes into an elevator 55 in which it is washed by a mixture of moderate concentration entering through a line 56. The mixture of .riz and bran then passes into an extractor separator tank 57 having motor-driven stirring vanes 58 and 58a which is supplied with a dilute mixture introduced from a line 61 into a discharge elevator 60 and a conveyor screw 63. The The flow of the rice is thus effected against the current with respect to the flow of the liquid contained in the separator tank 57.
The heavier rice sinks into the liquid and is extracted by the conveyor screw 63 and discharged therefrom into the elevator 60.
The bran suspended in the mixture passes through a screen 59 and through a line 64 and passes into a settling tank 65 from which a dispersion of bran and mixture passes into a second settling tank 66.
A dispersion of the bran in a concentrated mixture is drained from tank 66 and passes through a rotating filter 67 and is washed on the filter first with a more dilute mixture carried through line 68 and finally with almost fresh solvent. transported by a line 69. These washing operations leave the bran substantially free of oil and it then passes through a bran dryer by means of an elevator 70.
The sound dryer can be of any type desired, although that shown is of the turntable type. From the desiccator, the bran is discharged through a discharge chute 71 in an elevator 72 and proceeds to the desired bagging or finishing stages.
The bran-free rice is discharged by the elevator 60 into an inclined conveyor screw 73 and is subjected there to a final washing with a fresh solvent from the system for recovering the solvent entering through the conduits 74 and 74a. The washed rice is discharged by the conveyor 73 into an intermediate tank 90 and from there to a solvent removal apparatus 92.
The latter may be of any desired type, for example a shaker arranged to shake the rice in a stream of superheated solvent vapor and / or a hot inert gas. From the solvent removal apparatus, the rice is discharged at 93 and can be sent to storage; in bagging operations or at any desired finishing stage.
The clarified concentrated mixture coming from an upper part of the settling tank 66 is discharged by a pump 78 and is introduced: into: the decorticator A through lines 79 and 80, thus supplying the solvent by extraction during the process. shelling.
The oil content of the concentrated mixture is kept low enough that it has good extraction properties by continuously removing the concentrated mixture from the bottom of settling tank 66 and introducing a more dilute mixture from tank 65.
The vapors from all of the devices shown are sent to a solvent recovery device 76 and the concentrated mixture from the reservoir 75 supplied from the filter is sent through a line 77 to this device. The latter can be of any type as long as it performs the separation of the rice oil from the solvent and the separation of any excess water, which may exist in the device.
The latter comprises a member for condensing the solvent vapors received by pipes 82, 83 and 84, a member for separating the solvent from the rice oil received by the pipe 77 and a member for separating excess water from the solvent. and to discharge the water through a line 85. The device for recovering the solvent and the oil is not shown in detail, since this is simply a conventional arrangement.
A vessel 86 is connected to receive fresh purified solvent from the solvent recovery system and to return fresh solvent to the extraction system through line 74. A vessel 87 and pump 81 are also.
connected to receive the rice oil from the recovery system and can be connected to a line 53a by a line 88 operated by a van for recycling the rice oil as a bran softening agent in the tank. mixer conveyor 52. According to a variant, the rice oil containing the residual solvent can be evacuated from the device for recovering the solvent via a pipe 89 and recycled into the pipe 53a.
A line 88a, controlled by a van, is provided to pump the rice oil into a storage vessel. <B> 1 </B> When the bran on the rice is softened by a liquid agent. softening, as described above, and is removed by husking the rice grains without simultaneous extraction with a solvent,
conventional equipment can be used for the dehulling stage or the dehuller 1 of FIG. 1 or 21 of fig. 3 can be modified to perform this shelling. For example, instead of a separate envelope 4 surrounding each element, as shown in FIG. 1,
a single envelope surrounding the three elements can be used so that all of the sound passing through the opening on the screens 5 falls to the bottom of the single envelope. From this point the bran is discharged and dried in a conventional manner, while the rice containing the residual bran is discharged from the huller to any conventional drying and separation stages or to extraction equipment, such as. that shown at 57 in FIG. 5.
The special dehuller of fig. 3 and 4 can also be easily modified to perform dry dehulling by omitting the solvent circulation system and admitting pressurized air through the nozzle 43a to force the bran out of the tubular casing 23.
In this case, the bran and the rice containing a liquid bran softening agent are admitted from any suitable source, such as the ribbon mixer 54 of FIG. 5 in the shelling part 21 of FIG. 3.
The rice and bran are discharged at 22 and can pass through conventional drying and separation stages or they can be introduced into an extraction equipment, such as for example a movable basket extractor or the extractor 57 of FIG. 5, and be extracted therein by a ground immediately after dehulling and before separation.
In the embodiment shown in FIG. 6, the rice coming from a F1 reservoir and which has undergone a softening treatment in a previous apparatus, as described above with reference to FIGS. 3 and 5, is admitted by means of conveyor screws 110 and / or 110a in the corresponding combination of the apparatus for solvent extraction and dehulling G1 and / or G2.
If the combination of devices Gl and G2 does not function in parallel. the two conveyor screws are in operation. If they operate in series, only the conveyor screw 110a operates.
The helical thread of the conveyor screw 110 at rest effectively prevents the flow of rice into the G1 apparatus and also prevents loss of solvent vapors from the stripping and dehulling apparatus. A conveyor screw 110b receives the material from the apparatus G2 and transports it to a flap 111a which determines whether the husked rice and bran from the apparatus G2 is flowing.
slow directly to an inclined conveyor 111 through the chute 111c and thus constitute products of a dehulling at this stage, or if the husked products from the apparatus D1 are diverted through the chute 111b into the apparatus G1 to undergo a second stage of shelling. These processes can roughly be compared to the first breakage and second breakage of the conventional dry husking process.
Some dehullers perform a single break dehulling, which would be comparable to the operation of the solvent extraction and dehulling apparatus G1 and G2 in the parallel single break mode. Naturally, in both cases, recourse is had to the simultaneous use of the extraction processes with a solvent, while dehulling in the liquid phase,
what distinguishes the process of the applicant from the traditional husking of rice.
The constructional and functional features of the combination of solvent extraction and polishing apparatus G1 and G2 are identical in that each comprises an outer metal casing 112, which serves as a housing for the apparatus, a bottom of inclined hopper 113 made of perforated metal or metal canvas, a conveyor screw 115, which transports the rice from the zone of the hopper formed by the casing <B> 11 </B> 2 and the inclined bottom 113,
and a stator 116 of perforated metal or wire mesh in which rotates a ribbed rotor 117. The stator and the rotor have a shape either cylindrical or conical and the ribs of the rotor can be arranged either vertically or diagonally relative to each other. to the vertical dimension of the rotor and are positioned 45 to 90,) of each other around the rotor cir conference. The opening between the rotor and the perforated stator is adjustable by raising or lowering the position of the rotor on its shaft, while keeping the stator in a fixed position.
Of course, it is possible to use an apparatus in which the position of the rotor is fixed and that of the stator can be varied up or down to vary the clearance between them in a range between 6.35 and 19. mm. Smaller sets tend to increase the shelling action, but limit throughput while the opposite is true when using larger sets.
The discharge from a pump 18a is channeled so that by closing a valve V5 and opening a valve V6, the diluted mixture from a compartment 17a of the tank can be used in the extraction stage. primary. Also, by opening a valve V7 when the valve V5 remains closed, half of the mixture from a pump 128 can be sent through line 20a to an intermediate extraction stage in a conventional movable basket extractor.
Simultaneously with the introduction of unde-corticated brown rice or partially husked rice, when dehulling is carried out in series using two combined devices of extraction by a solvent and decorating ticage, a solvent capable of extracting the bodies Fat and coloring matter from bran layers and dehulling substances is introduced through line 134.
The solvent can be a fresh solvent from the solvent recovery and oil recovery steps previously described, but usually in a multiple extraction process it is a dilute mixture from chamber 17a d. 'a lower part of a classic mobile basket extractor. In this case,
the diluted mixture coming from the pump 18a is delivered through line 134 into the device G1 and / or the device G2 via valves V3 and / or V4 respectively to the inlet fittings 114 or 114 c and circulates through counter-current from bottom to top through the descending column of rice and hulling substances between rotor 117 and stator 116 and exits through discharge fittings 114a or 114b. The rotor 117 is driven at speeds selected from a wide range by a motor and a transmission 120 including a speed reducer.
Smaller devices require higher speeds than larger devices to achieve equivalent shelling and throughput for any given clearance between stator and rotor, since this is a matter of expressed peripheral speed. in meters per second. However, excessive peripheral speeds above actual shelling conditions cause excessive breakage.
The range of starter speeds expressed in revolutions per minute can vary between approximately 600 revolutions per minute for a 45 cm rotor to 200 revolutions per minute for a 150 cm rotor, when a high degree of dehulling is desired. Slower speeds are used when it comes to obtaining below-average decortication.
If higher pressures are applied in the opening between the stator and the rotor by higher grain levels in the hoppers and chutes above the rotor or if a forced admission is provided, it is still possible to reduce the above speeds. In general, the use of solvent extraction concurrently with dehulling increases the ease of removal of bran layers and satisfactory dehulling can be carried out at lower speeds and pressures against the dehulling screen than in the dehulling sieve. conventional dry shelling processes.
The same is the case when a bran layer softening agent is used without simultaneous solvent extraction in the huller, but to a lesser extent.
Whether the flow of the solvent through the polish is in the current or countercurrent direction is not critical if further stages of extraction in other apparatus follow. Thus, the flow from line 134 can be introduced through connector 114a and can exit through connector 114 instead of the other way around.
The mixture of husked rice and hulling substances from the bran layers falls into a lower hopper 118 where it leaves the apparatus through a conveyor screw 119 and passes into an inclined conveyor screw H1 through a chute 121. The solids. are transported from the bottom up and introduced into a conveyor screw J1 and from there into an upper part of a conventional extractor with movable basket, as indicated in 15, while the solvent containing the extracted oils and coloring matter flows continuously in a decantation tank II -mixture, through a rotary filter 122 and through a line 123.
The pipe 123a and the valve Vl can also serve as a means of evacuating the solvent containing the oil in the tank see II, but normally they are only used for draining the installation.
The diverted half-mixture, as described above, passes through the mixture settling tank II where most of its bran is deposited and it is discharged through the sludge discharge valve V2, which can be operated either manually or automatically by a sludge density regulator (not shown). If it operates intermittently, a pump 132, of the positive displacement diaphragm type, must be coordinated to operate only when the valve V2 is open and admits the slurry in a line 130. The sludge discharged by the pump enters a valve. line 133 and passes through the inclined screw conveyor H1 at a point slightly above the level of the liquid in the installation.
The half-mixture is evacuated, and the evacuated sludge joins the mixture of husked rice and bran which passes through the conveyor screw Jl. The main volume of the half-mixture descends along the central chique shown in dotted lines to the right of I1, rises through the offset baffles shown in dotted lines to the left of I1 and exits through a filter 125 and a pipe 126 in an intermediate tank 127.
The pump 128 then sends the half-mixture through a conduit 129 into the conduit 20a from where it is admitted into an extractor of the movable basket type. It is then used in the intermediate extraction stage, which is carried out against the current, as previously described.
The concentrated mixture obtained during this second extraction stage is collected in a chamber 17b and is then sent to the installation for recovering oil and solvent previously described and the mixture of husked rice and bran is then subjected at the extraction and final rinse stage, as the baskets rise against the flow of fresh solvent above chamber 17a.
The extracted solids are then admitted into the conveyor screw 23 and enter a solvent removal apparatus similar to that designated by 92 in FIG. 5 and go through the remaining stages, as previously described.
It is obviously possible to use other polishing machines than those described, horizontal or vertical. Also, instead of performing secondary stages of extraction and recovery of the sound solid matter in conveyor screws and rotary filters,
Multiple stages of extractions can be carried out in a series of decanters in bowl type centrifuges or by combining decanters with centrifuges. Instead of a rotary table solvent removal device for sound,
a rotating drum or fluidized solids installations can be used. The rice can be discharged in a moving bed in a vertical column or in a fluidized solids plant instead of the rotating drum shown in fig. 5.
In the described process, brown rice is treated with a liquid bran softening agent and the bran is removed by husking from the rice kernels in the presence of the softening agent. The softening of the bran located on the outside of the brown rice kernels decreases the degree of abrasion necessary to remove the bran from the kernels, decreases the breakage of the kernels, decreases the temperature rise during the husking process within a certain measures and achieves smoother operation.
The starting material for brown rice can be either balled and cleaned raw rice or raw rice which has been half boiled and dried before removing the husks. Either source of brown rice is satisfactory, although that from unhulled rice gives a better product than that from brown rice, which has been half-boiled enough to penetrate. .a large part of the bran layer in the endosperm.
Any non-toxic and easily removable liquid material which has the property of wetting, dissolving and penetrating into the bran layers of the grains of rice and of being miscible with oils can be used as the bran softening agent; proteins and carbohydrates and attack the complex structure of the latter existing in said layers, with the exception of water.
Starchy rice grains are so easily affected, either by pure water or by water containing the low proportions of salts that normally exist in domestic water supply pipes that it is impossible to soften the existing bran. on the rice with water to an extent which significantly improves the ease of husking without forcing the rice to absorb moisture and thereby increasing the breakage of the rice kernels during the husking process.
The expression <c liquid sound softening agent is used in the present application in a particular limited sense to exclude water, but to encompass non-polar liquid materials, such as highly refined mineral oils, non-polar materials. predominantly, such as higher fatty acids, esters of higher fatty acids and glycerol, glycol and polyglycol, and both polar and non-polar organic materials having a hydrophobic group and a hydrophilic group in the molé cule, like soaps, esters of sugar alcohol and higher fatty acids,
amido compounds of aci of higher fats, glycols having three or more carbon atoms in the molecule and polyglycols, aqueous solutions of alkaline materials, which have a saponifying effect on fatty components and a solubilizing effect on some protein constituents of bran, such as hydroxides and carbonates of ammonia and alkali metals;
aqueous solutions of neutral salts, which attack and make soluble certain proteins of the sound layer, such as chlorides; and sulphates of ammonia and alkali metals and dilute solutions of acids which are not toxic in low proportions present, but which have the effect of attacking and solubilizing proteins, such as hydrochloric, sulfuric, phosphoric and citric acids.
The effect of the aqueous solutions indicated above is quite distinct from the results obtained by using a similar amount of water. For example, adding a small amount of 2 percent water for example to brown rice does not soften the bran to a very great extent and is accompanied by an increase in the water content of the rice unless you take great precautions during the addition.
The addition of a similar amount of a 5% aqueous solution of hydrochloric acid has a greatly increased softening effect, due to the attack of proteins by the acid and the increased binding of the acid. water in the swelling reactions of degraded protein materials.
When dehulling is carried out in the presence of a solvent capable of extracting fatty components from the bran and from the germ, the bran softeners may be materials which are soluble in the soil and which are capable of being emulsified. in the soil as opposed to being really soluble therein, such as the aforementioned aqueous solutions.
These materials usually tend to selectively wet the bran coating and be absorbed by it. However, the amount of such solutions or suspensions used should be limited to an amount insufficient to penetrate through the bran coating and to wet, swell or alter the color of the sperm so that the softening agent wets. lable by water or soluble in water, and the water in which it is dissolved or suspended, are absorbed into the sound layer,
excluding absorption below the aleurone layer.
Ammonium compounds are particularly advantageous since they can be easily and completely removed by heating during the subsequent finishing stages or distributed in a solvent system, when used, the molecular weight anion. high dissolving in the solvent and the ammonium radical remaining in the water containing the deposit of bran from which it is evaporated when the bran is recovered, freed from the solvent and dried.
The esters of glycerol and higher fatty acids can be used in the form of edible vegetable oils, such as rice oil, corn oil, cottonseed oil, etc., if desired. . When using extraction dehulling as described below, a recycled rice oil or a solution of rice oil in a suitable solvent is a very satisfactory softening agent and is preferred because it is readily available at substantially no cost.
In general, the bran layer softening agent should be used in amounts of between 0.25 and 5.0% by weight based on the weight of brown rice.
These amounts apply to the total amount of liquid bran softening agent, including any medium in which an active reagent is dissolved in order to achieve proper distribution and wetting of the rice. When using a mineral oil or an undiluted vegetable oil, the amount of oil required is between approximately 0.25 and 1.0%,
although an amount between 2.0 and 5.0% of a solution of the same oil in a suitable solvent may be advantageous depending on the degree of dilution. So,
for recycled rice oil, this range between 2.0 and 5.0% would apply to the oil plus the residual solvent content.
For strong alkalis, such as sodium and potassium compounds, it is convenient to add:
from 2 to 5% by weight of an aqueous solution containing up to about 20% of the active ingredient;
for ammonia, 2 to 5% by weight of commercial ammonia should be used, for ammonium carbonates,
from 2 to 5% by weight of an aqueous solution containing up to 20% of ammonium carbonate, since this material easily evaporates in the final stages;
for salts, acids, surfactants, etc., from 2 to 5% of aqueous solutions or suspensions containing 0.1 to 20% of the reactant depending on its nature are advantageous. Although larger proportions can be used,
no benefit is derived from it and excessive amounts of residue may remain in the product which, although not deleterious, may impart unpleasant tastes. In any case, it is unnecessary to dry or otherwise remove the bran softening agent before a dehulling stage and the dehulling can be carried out in the presence of the bran softener.
The husking can be carried out without additional addition of liquid or it can be carried out in the presence of a solvent capable of removing the fatty components of the rice, bran and germ. In many practical applications, it is desirable to extract certain water soluble components from brown rice, such as chlorophyll, anthocyanins and other colourants from rice along with the fatty components.
After shelling, various combinations of finishing stages can be used as desired. For example, when the extraction of the fatty components is not combined with the husking, at least a major part of the rice bran can be separated during the husking, and the separated bran can be passed directly to a drying stage. sound.
Polished rice containing a certain amount of bran can be fed simultaneously through conventional bran decorticating sets, such as second-break ballers, pearl cooking cones, etc., or it can be transported by a current of bran. air or other gas, such as a hot mixture of flue gas in a cyclone manifold-separator. A cyclone of this type has a rough internal surface and a fixed central cylinder is disposed in an upper part of the interior of the cyclone.
The cylinder is formed by a wire mesh and provides an annular space between the cylinder and the wall of the cyclone into which the rice and bran carried by the air are introduced. The rice and bran swirl in the annulus, the rice is polished and the heavier rice is extracted from the bottom of the cyclone, while the bran is carried upwards through a central part of the cyclone by a flow of gas in the reverse direction and is transported to the desired conventional collecting and drying stages.
According to a variant, when the husking is carried out without adding a solvent, capable of eliminating the fatty components of the bran and of the germ, the rice and the bran separated together can be extracted from the ticking decoration stage.
The rice and bran mixture can then be introduced immediately into a solvent extractor, which can be of the movable basket type or other conventional type, and the fatty components and the coloring matter are extracted from the unseparated rice and bran. After the extraction, the solvent is separated from the rice and bran and passed through a suitable solvent recovery system where the rice oil product is separated from the solvent and the solvent is recycled.
After extraction, the rice and the bran are passed through stages of air separation, sieving or other separation stage and after having separated from the bran, the rice can be passed through dehulling or any other stages. desired finishing stage.
Shelling with extraction can be used in combination with the bran softening stage described above. In the present embodiment of the invention, the brown rice containing a liquid bran softening agent is husked in the presence of a soil having the effect of extracting the fatty components from the rice.
It is possible to carry out in a single dehuller or in dehullers arranged in series corresponding roughly to the arrangement of the first break and second break dehullers of conventional processes, but the presence of a liquid phase solvent in contact with the rice Clearly distinguishes holder extraction dehulling from conventional dry dehulling processes.
When dehulling in the presence of a solvent capable of extracting the fatty components of the bran and the germ, it is often desirable to use a series of extraction steps, at least one of which is an extraction during the operation. shelling. For example, in a practical application of the present method, brown rice is treated after balling with a softening agent in an amount which can soften and loosen the bran coating of the rice kernels.
The softening agent, in this case, can advantageously be rice oil or rice oil containing a solvent. The bran is removed by husking the rice grains in the presence of the softening agent and a stream of solvent containing rice oil is passed through the husker in contact with the rice.
In a particular application of the process, the rice and the whole bran are extracted from the huller to bring them to an additional extraction stage which can be carried out in an extractor of the mobile basket type or of any other type. which allows flow in the same direction and / or against the flow of the soil flowing through the rice and the bran leaving the huller. A solvent effluent containing fatty components and coloring matters extracted during the dehulling is discharged from the huller and is passed again through the bran and the rice preferably against the current thereby extracting an additional amount of the components. RTI
ID = "0007.0033"> fat and coloring matter of rice and bran and it has a higher concentration of fatty components. At least part of the concentrated solution thus obtained of the solvent and of the fatty components is evacuated in order to introduce it into a solvent recovery system where the solvent is separated from the rice oil and the solvent is returned to the solvent. system. The solvent containing the fatty components of the rice is hereinafter called mixture.
The fresh, brought back solvent is passed against the rice and the bran from the previous extraction stage, thus eliminating substantially completely all the residual concentrated mixture and the fatty components, which remain in the mixture. matter. The rice-bran mixture is then passed through stages in which the residual solvent is evaporated from the rice, preferably using moderate heat and stirring, the solvent-free rice and bran are separated and passed. then rice in any polishing or coating stage that one may desire.
After passing through the rice and bran in a countercurrent flow, the fresh solvent contains a certain amount of rice oil and at this point it is called weak mixture. The weak mixture can be combined with part of the concentrated mixture, which is passed against the current with the rice and bran immediately after the rice and bran have been removed from the husker, and the resulting mixture is then passed through the decorator to serve as an extraction solvent during de-corticating.
In another practical application of the present process, the bran is softened on brown rice as described above and husked in the presence of the softening agent and a stream of solvent passing through the contacting husker. with the rice. The rice is admitted to the husker at a selected rate and a selected back pressure is applied to the rice passing through the husker to provide the desired degree of friction necessary for any particular degree of bran removal.
In this application, the solvent stream passing through the dehuller is a concentrated mixture containing oil extracted from the bran and the seed in the later stages of extraction. The flow of solvent and rice is preferably, although not necessarily, countercurrent throughout the operation.
The bran is lifted from the rice by rubbing - in the husker by rubbing both the rice against a sieve having mail openings them and rubbing the grains against each other and the stream of the concentrated mixture does not flow alone through the rice, but also along the outer side, of the sieve and carries the bran passing through the sieve. A large proportion of the bran is thus separated from the rice in the husker.
The rice and the residual bran it contains are then passed through a separator-extractor where it is extracted again with a weaker mixture. The separator-extractor is preferably a vertical tank and the rice and the mixture are stirred vigorously enough so that the remaining, weakly adherent bran is washed off the rice by the mixture and carried through a sieve or wire mesh or other separation device.
This operation is preferably carried out by introducing the rice at the top of the reservoir so that it is deposited through the swirling liquid. The rice, now free of bran, is removed from the extraction and separation tank, passes through a solvent removal apparatus and preferably goes through two additional extraction stages along the way.
In the first of these stages of extraction, the rice is washed with a very dilute mixture and in the second stage, the rice is washed with fresh solvent to remove all traces of oil and mixture.
In the solvent removal apparatus, the rice is stirred and heated moderately to evaporate the solvent from the rice. All vapors from all stages of extraction pass through a solvent recovery system. Bran and solvent are passed from the extraction and separation tank into a dilute mixture settling tank where the bran settles on the bottom of the tank to form a dispersion.
This slurry or dispersion is passed into a concentrate-mixture settling tank where it is combined with a concentrated mixture effluent containing bran from the huller and further decanted to form a dispersion or slurry of its concentrate. The bran slurry is passed through a filter, preferably of the rotary type, and a bran cake thus obtained is washed on the filter first with the clarified dilute mixture from the settling tank.
of the diluted mixture and subjected to a final wash with substantially fresh solvent from the last stage of washing the rice, thereby further removing the fat components and coloring matters from the bran. The bran from the filter cake is then passed through a desiccator and dried, while the concentrated mixture from the filter is passed through oil separation and solvent recovery stages where the oil is separated. of the solvent and recycled the fresh solvent to the final bran washing stage.
When it is desired to obtain maximum oil recovery, it is possible to combine the husks and the bran separated during the balling stage with the brown rice admitted to the husking stage.
Also when it is desired that the degree of dehulling carried out in the huller be reduced to leave part of the bran layers on the rice, the flow of the concentrated mixture, which passes through the huller in contact with the rice, softens the layers. sufficient bran to allow the desired degree of husking without breaking the kernels excessively;
the concentrated mixture, in this case serving as both a bran softening agent and a solvent, provided that the concentrated mixture was relatively rich in rice oil at this stage of the extraction process. Maintaining part of the inner layers of the bran comprising the aleurone layer increases the protein and mineral content of husked rice.
Thus, it is seen that the preliminary softening of the bran layers can be used in combination with various subsequent stages, obtaining in each case the advantages of reduced abrasion required to separate the bran from the grains, reduced grain breakage and reduced grain breakage. greater operating flexibility of the husking stage.
Thus, the softened bran can be removed by husking without adding a solvent, the rice and bran can be separated and finished by conventional methods while obtaining the above advantages.
Rice and bran can be immediately extracted from the husking stage without separation with a solvent which has the effect of removing the fatty components of the bran and the germ, and the additional advantages are obtained in that one can obtain a good quality rice oil, which exhibits good color and low acidity, due to inhibition of the action of enzymes.
Rice products are also obtained which are improved in that the rice and bran are substantially free from fatty substances, have better keeping quality, are sterilized and free from insects or insect eggs, and the rice exhibits better cooking qualities, better color, better taste and a more attractive physical appearance than those obtained when the rice is not extracted immediately after husking.
Rice oil recovered from the solvent is light in color, has low acidity and is easily refined into an edible oil.
The above advantages are obtained to a greater extent, when the dehulling is carried out in the presence of a solvent in which the solvent performs the extraction and removal of fatty substances and coloring matters, from the bran and rice germ simultaneously with husking, maintains bran in a wetter and increasingly soft state during husking, acts as a sweeping medium to remove bran separated by washing from rice and cleans sieve openings and other parts of the device to rid them of the sound and, acts as a cooling agent during the de-corticage,
thereby effectively preventing the temperature rise due to friction and preventing the temperature rise of the rice.
When solvent extraction is to be used, suitable solvents are petroleum fractions, such as n-hexane, n-heptane, etc., alcohols such as ethanol or isopropanol, which may contain a relatively small proportion of dissolved water or a mixture of a non-polar solvent such as an alcohol or an ether.
It is also possible to use chlorinated hydrocarbons, such as ethylene dichloride, trichlorethylene, tetrachlorethylene and chlorinated ethers, such as dichlorodiethyl ether. These solvents and solvent mixtures can be constant boiling azeotropes containing water or they can be anhydrous when introduced into the system and become azeotropic upon absorption of water.
When there is an excess of water in the solvent, a means is provided in the solvent recovery system for separating the excess water from the solvent in a conventional manner.
All of the above solvents not only extract the fatty compounds from rice bran and germ, but inhibit the action of oxidases, lipases and possibly other enzymic materials and extract certain coloring materials, such as chlorophyll and rice anthocyanins.
The better quality of the rice produced is an effect of inhibition and extraction of enzymes and sterilization carried out by solvent. Solvent extraction during dehulling increases the beneficial effects obtained by extraction immediately after dehulling.
Apparently, noticeable enzymic action does not occur when using solvent extraction and thus the rice oil has better quality, color, lower acidity, compared to that obtained by solvent extraction. extraction after dehulling.