CH471358A

CH471358A - Procédé de préparation d'un produit sec à partir de sa solution et installation pour la mise en oeuvre de ce procédé

Info

Publication number: CH471358A
Application number: CH355368A
Authority: CH
Inventors: Morand Claude
Original assignee: Secfroid S A
Priority date: 1968-03-11
Filing date: 1968-03-11
Publication date: 1969-04-15

Description

<Desc/Clms Page number 1>
Procédé de préparation d'un produit sec à partir de sa solution et installation pour la mise en oeuvre de ce procédé On sait que l'on peut fabriquer, à partir de solutions (en général aqueuses), des produits secs, par lyophilisation, c'est-à-dire par sublimation à froid et sous pression réduite du solvant. Ce mode de préparation, qui évite un traitement à chaud, a l'avantage, d'une part, de ne pas détériorer les corps contenus dans la solution de départ, et d'autre part, d'éviter la perte par évaporation d'une partie de ces corps. La lyophilisation est appliquée actuellement à la préparation de produits très divers comme : extrait sec de boissons (café, thé, etc.), antibiotiques, etc.

La lyophilisation comprend en particulier les opérations suivantes 1. Congélation de la solution dans des plaques ou sur bandes pour l'obtention d'un gâteau de quelques millimètres ou quelques centimètres d'épaisseur.

2. Concassage de ce gâteau, tamisage, mouture et retamisage des granulés obtenus dans une chambre froide à - 50 C.

3. Remplissage de plaques à ailettes avec les granulés et lyophilisation.

Le problème de l'obtention de granulés a été approché de différentes manières ; on a notamment, par exemple, proposé de casser les plaques obtenues après congélation de la solution par un chargeur vibré très puissant.

La présente invention a pour objet un procédé de préparation d'un produit sec à partir de sa solution, par congélation de celle-ci en un corps solide, réduction de ce dernier, à basse température, en menus morceaux, puis sublimation à froid et sous pression réduite du solvant contenu dans ces morceaux. Ce procédé est caractérisé en ce que l'on étend la solution à congeler en couche mince sur la surface refroidie d'un cylindre en rotation et on racle la couche ainsi solidifiée, ce qui donne des menus morceaux prêts pour la sublimation subséquente.

Le procédé de l'invention a donc l'avantage d'être très simple. La température à laquelle le cylindre rotatif est refroidi peut être comprise entre -100 et - 500 C.

L'installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend, pour la congélation de la solution et la réduction de la solution congelée en menus morceaux, un appareil constitué par un cylindre rotatif associé à un dispositif de refroidissement de sa surface cylindrique, par au moins un .cylindre applicateur rotatif, ces deux cylindres ayant leurs axes de rotation parallèles et leurs surfaces cylindriques en contact ou espacés de quelques millimètres, par des moyens d'amenée de la solution à congeler sur la surface du cylindre refroidi et en amont du cylindre applicateur par rapport au sens de rotation du cylindre refroidi, et par un organe racleur en contact avec le cylindre refroidi, en aval du cylindre applicateur.

Le procédé selon l'invention va être décrit, à titre d'exemple, en référence au dessin annexé, qui représente schématiquement trois formes d'exécution de l'appareil pour la congélation de la solution et la réduction de la solution congelée en menus morceaux. Dans ce dessin La fig. 1 est une coupe verticale selon l'axe de rotation du cylindre refroidi d'une première forme d'exécution.

La fig. 2 est une coupe verticale perpendiculaire à celle de la fig. 1.

Les fig. 3 et 4 sont semblables aux fig. 1 et 2, mais représentent une deuxième forme d'exécution, et les fig. 5 et 6 sont également semblables aux fig. 1 et 2, mais représentent une troisième forme d'exécution. Les appareils représentés servent donc à la congélation de la solution dont on désire obtenir un extrait sec et à la réduction en menus morceaux de la solution con-

gelée, ces menus morceaux étant ensuite soumis à la sublimation du solvant.

Ces appareils comportent chacun un cylindre 10 rotatif et refroidi, dont l'axe est porté par des paliers 11 et 12, un cylindre 13 applicateur dont l'axe est porté par des paliers 14 et 15.

Les cylindres 10 et 13 ont leurs axes parallèles.

La solution à congeler est amenée par un tuyau 16 à une rampe 17 de pulvérisation qui la projette sous forme pulvérisée sur le cylindre 10 en amont du cylindre 13 applicateur par rapport au sens de rotation du cylindre 10, sens indiqué par la flèche 18. Un déflecteur 19 dirige les gouttelettes de solution sur le cylindre 10. Certaines de ces gouttelettes peuvent atteindre directement le cylindre 13 applicateur, lequel tourne en sens inverse du cylindre 10 ; elles sont alors ramenées contre le cylindre 10. Toute la solution pulvérisée passe entre les deux cylindres 10 et 13.

Une saumure réfrigérante (par exemple un mélange glycol-eau) circule à l'intérieur du cylindre 10. La saumure arrive par une conduite 20, passe dans le cylindre 10 et en ressort par une conduite 21 sous la commande d'une vanne 22. Par cette circulation de la saumure,- la surface cylindrique du cylindre 10 est refroidie, par exemple entre -10 et - 500 C.

Un organe racleur 23 est en contact avec le cylindre 10 en aval du cylindre 13 selon le sens de rotation de la flèche 18. La position de cet organe 12 se situe entre 180o et 280o en aval du cylindre 13.

Le cylindre 10 est entraîné en rotation par un moteur 24 attaquant un pignon 25 (fig. 1).

Dans la forme d'exécution de l'appareil, représentée aux fig. 1 et 2, les deux cylindres 10 et 13 sont lisses et ne se touchent pas. Un espace de tout au plus quelques millimètres est laissé entre les surfaces cylindriques de ces deux cylindres.

Dans la forme d'exécution de l'appareil, représentée aux fi-. 3 et 4, la surface cylindrique du cylindre 10 présente des cannelures 26. Le cylindre 13 est lisse. L'organe racleur 23 présente des saillies pénétrant entre les cannelures 26 du cylindre 10. Les deux cylindres 10 et 13 sont en contact l'un avec l'autre.

Dans la forme d'exécution de l'appareil, représentée aux fig. 5 et 6, le cylindre 10 est lisse. Le cylindre 13 applicateur présente des alvéoles 27 (ou des protubérances). Les deux cylindres 10 et 13 sont en contact l'un avec l'autre par une partie de leurs surfaces cylindriques. La surface cylindrique du cylindre 13 peut être en caoutchouc. Le cylindre 13 est entraîné en rotation en sens inverse du cylindre 10, cet entraînement étant réalisé à l'aide du pignon 28.

En général, le cylindre 13 applicateur n'est pas refroidi, mais il peut l'être. Dans les formes d'exécution des fig. 1 à 4, il peut être en acier inoxydable. Le cylindre 10 peut, lui aussi, être dans les trois cas en acier inoxydable.

Voici comment le procédé est réalisé à l'aide des appareils qui viennent d'être décrits On prépare une solution concentrée froide, par exemple à partir de café torréfié et moulu, du produit que l'on désire obtenir à l'état sec.

Cette solution est envoyée sous pression par le tuyau 16, à la rampe 17 de pulvérisation d'où elle est pulvérisée en fines gouttelettes sur le cylindre 10. Ce dernier est refroidi entre -10o et - 500 C par la circulation d'une saumure dans son vide interne. Cette saumure arrive par la conduite 20 et quitte le cylindre 10 par la conduite 21.

Les gouttelettes pulvérisées sont appliquées sur le cylindre 10 qui tourne dans le sens de la flèche 18, par le cylindre 13 applicateur. Les gouttelettes se congèlent à la surface du cylindre 10.

Dans le cas de l'appareil des fig. 1 et 2, il se forme une pellicule congelée sur toute la surface cylindrique du cylindre 10. Cette pellicule est séparée du cylindre 10 par l'organe racleur 23, sous forme d'une poudre qui est recueillie et envoyée sans autre à la sublimation. Après celle-ci, la poudre se trouve débarrassée de son solvant et constitue le produit sec désiré.

Dans le cas de l'appareil des fig. 3 et 4, la solution se congèle dans les interstices entre les cannelures 26. L'organe 23 a la forme d'un peigne et racle la solution congelée se trouvant entre les cannelures 26 et, le cas échéant, celle pouvant se trouver sur les cannelures. On obtient sans autre une poudre prête à la sublimation.

Dans l'appareil des fig. 5 et 6, la solution congelée adhère au cylindre 10 sous la forme d'une couche de surface irrégulière avec creux et saillies selon la configuration de la surface du cylindre 13. La présence de cavités 27 sur le cylindre 13 permet un étampage de la couche semi-liquide en début de congélation. L'organe racleur 23 est une lame touchant la surface cylindrique du cylindre 10 sur toute une génératrice. Cet organe 23 détache, du cylindre 10, des morceaux congelés plus ou moins gros selon le profil de la surface du cylindre 13. Ces morceaux sont eux aussi, sans autre, prêts à la sublimation.

Comme on le conçoit, suivant la vitesse de rotation et la température du cylindre 10 et ainsi que la température de la solution pulvérisée, on obtient des granulés plus ou moins épais et plus ou moins grands qui se détachent très facilement du cylindre 10.

Le présent procédé a l'avantage de supprimer le concassage, le tamisage et la mouture en chambre froide à - 500 C.

Claims

REVENDICATIONS I. Procédé de préparation d'un produit sec à partir de sa solution, par congélation de celle-ci en un corps solide, réduction de ce dernier, à basse température, en menus morceaux, puis sublimation à froid et sous pression réduite du solvant contenu dans ces morceaux, caractérisé en ce que l'on étend la solution à congeler en couche mince sur la surface refroidie d'un cylindre en rotation et on racle la couche ainsi solidifiée, ce qui donne des menus morceaux prêts pour la sublimation subséquente.

II. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, caractérisée en ce qu'elle comprend, pour la congélation de la solution et la réduction de la solution congelée en menus morceaux, un appareil constitué par un cylindre rotatif associé à un dispositif de refroidissement de sa surface cylindrique, par au moins un cylindre applicateur rotatif, ces deux cylindres ayant leurs axes de rotation parallèles et leurs surfaces cylindriques en contact ou espacées de quelques millimètres,

par des moyens d'amenée de la solution à congeler sur la surface du cylindre refroidi et en amont du cylindre applicateur par rapport au sens de rotation du cylindre refroidi, et par un racleur en contact avec le cylindre.refroidi, en aval du cylindre applicateur. <Desc/Clms Page number 3> SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on refroidit la surface du cylindre à une température comprise entre -10 et - 500 C. 2. Installation selon la revendication II, caractérisée en ce que les surfaces du cylindre refroidi et du cylindre applicateur sont lisses, un espace de tout au plus quelques millimètres étant laissé entre ces deux cylindres. 3.

Installation selon la revendication II, caractérisée en ce que la surface du cylindre refroidi présente des cannelures et celle du cylindre applicateur est lisse, l'organe racleur présentant des saillies pénétrant entre les cannelures du cylindre refroidi, les deux cylindres étant en contact. 4. Installation selon la revendication II, caractérisée en ce que la surface du cylindre refroidi est lisse et celle du cylindre applicateur présente des alvéoles ou des protubérances, les deux cylindres étant en contact. 5. Installation selon la revendication I1 et la sous- revendication 4, caractérisée en ce que la surface du cylindre applicateur est en caoutchouc. 6. Installation selon la revendication II et l'une des sous-revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la surface du cylindre applicateur est en acier inoxydable.