EP0138628B1 - Procédé et dispositif pour la préparation de graines de sésame - Google Patents

Procédé et dispositif pour la préparation de graines de sésame Download PDF

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EP0138628B1
EP0138628B1 EP84400688A EP84400688A EP0138628B1 EP 0138628 B1 EP0138628 B1 EP 0138628B1 EP 84400688 A EP84400688 A EP 84400688A EP 84400688 A EP84400688 A EP 84400688A EP 0138628 B1 EP0138628 B1 EP 0138628B1
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02B—PREPARING GRAIN FOR MILLING; REFINING GRANULAR FRUIT TO COMMERCIAL PRODUCTS BY WORKING THE SURFACE
    • B02B3/00—Hulling; Husking; Decorticating; Polishing; Removing the awns; Degerming

Definitions

  • the present invention relates to a process for the dehulling and drying of sesame seeds and a device for the implementation of this process.
  • the installation includes a rising Archimedean screw for the transport of grains against the water current, the flow of water, grains and the speed of rotation of the screw are such that the envelopes grains then absorb an amount of water between 2 to 4% of their dry weight.
  • the installation then comprises a cylindrical enclosure for mechanical treatment of the grains in which is disposed on the one hand a rotary axial shaft provided with stirring members and on the other hand a pressing member, of the slotted, inclined disc type.
  • the grain feed rate is controlled as a function of the position of the pressing member which can slide on the shaft, and consequently as a function of a determined pressure of the pressing member on the grains.
  • the seeds are first sieved in order to rid them of their impurities, and then the seeds are put to soak for at least one hour in water; then the water is discharged and the moist seeds are kept in the trays in order to finish swelling. After swelling, the seeds are shelled by attrition, that is to say that they are vigorously brewed and that it is by friction against each other that the shells are detached. This mixing is done in a round tank, when the seeds have reached a humidity level of 40% to 45%.
  • the subject of the present invention is a method and an installation making it possible to treat the same quantity of sesame seeds in 2 hours with a single person while using only 50 liters of water and no brine, the product never exceeding 15% humidity which makes drying easy and the waste can be directly given as animal feed.
  • the method is characterized in that the dehulling is carried out in two phases: a first phase during which the seeds are introduced into an attrition device while at the time of their introduction into the device an injection of water and steam until they have a moisture content of the order of 15% and sieving them out of said attrition apparatus; a second phase during which, after an additional injection of water vapor bringing them to a water content of between 16% and 18%, they are dried in an attrition device which detaches the remains of the shells adhering to the almonds .
  • the passage of the seeds in the attrition device during the first phase causes swelling of the seeds and a first separation of the shells such that the shelling is carried out at least 95%.
  • the drying during the second phase preferably takes place for a period of time between 1 hour 30 minutes and 2 hours, at a temperature between 120 ° C and 130 ° C.
  • the method according to the invention is preferably applied to sesame seeds previously rid of their impurities by mechanical means before the first phase of the treatment.
  • the invention relates not only to the process set out above, but also to the installation for carrying out this process.
  • This installation comprises a first set of sieving and mechanical cleaning of the seeds; a second assembly comprising an attrition device provided with means for injecting water and steam and sieving means; a third assembly comprising an attrition apparatus provided with means for injecting water vapor at the head of the apparatus and heating means as well as a separation assembly by ventilation of almonds and shell debris.
  • the second assembly comprises a first horizontal attrition drum provided with means for injecting water and water vapor followed by a second attrition drum also horizontal at the outlet which is arranged a worm conveyor conveying the material to a vibrating screen.
  • the third assembly comprises a plurality of horizontal attrition drums, the first drum being provided with means for injecting steam and the others being provided with heating means.
  • the installation consists of three sections bearing the references 1, II, III.
  • mechanical cleaning is carried out; in section It is carried out the first phase of the process according to the claimed invention, namely the first dehulling followed by sieving eliminating almost all of the hulls; in section III, the second phase of the process proper is carried out, namely drying with the spotting of the last remains of hulls as well as the last sieving.
  • Section 1 includes a receiving pit 1 in which is placed a hopper 2 which feeds a seed elevator 3 which pours through a cyclone 9 into a chute 4 which feeds a sorting assembly 5.
  • This sorting assembly 5 comprises a first vibrating screen 6, an attrition drum 7 and a second vibrating screen 8.
  • the drum 7 is preferably cylindrical and crossed by an axis provided with radial arms, driven by a motor.
  • the cylinder is arranged so that its axis is slightly inclined downwards so that the seeds arrive at its highest end 7a and travel towards its low end 7b while being continuously stirred by the multiple radial arms carried by the axis. This mixing detaches the seeds from the impurities which adhere to it.
  • the seeds and the impurities fall on a second vibrating sieve which separates the seeds and the impurities.
  • the seeds are taken up by a bucket elevator 10 (FIG. 2, section II) and are discharged by a chute 11, into a dosing hopper 12.
  • the dosing hopper 12 is adjusted to deliver a seed rate of 500 kg per hour.
  • the seed flow rate thus determined with precision is conveyed, by gravity, into a shelling assembly 13.
  • This assembly 13 comprises two attrition drums 14 and 15 similar to the drum 7.
  • the first drum 14 is provided at its inlet with means for injecting water and injecting steam.
  • These injectors are adjusted so as to inject, for 500 kg of sesame seeds, 40 to 60 liters of water (preferably 50) and 15 to 25 kg of water vapor (preferably 20).
  • the moisture content of the seeds must not be greater than 15% at the outlet of the drum 14.
  • This water and this vapor are incorporated into the mass of the seeds by mixing and the simultaneous action of the water and steam has the effect that the seeds swell and that the shelling begins under the effect of the friction of the seeds. against others.
  • These seeds then pass (by gravity) into the second drum 15 which is identical to the drum 14 except that it does not include means for injecting water or steam.
  • the action of the drum 15 is only an action of mixing the seeds so that the seeds rub against each other.
  • the shelling started in the drum 14 continues to the point of being performed at 95% and more.
  • the flow of seeds and cockles flowing from the drum 15 is taken up by a worm conveyor or by a pneumatic elevator 16, and conveyed to a sorting assembly comprising a vibrating screen 17, where the seeds and the cockles are separated .
  • the flow of seeds consists of approximately 82% to 86%, by weight, of almonds and 14% to 18% of cockles.
  • the sieve 17 removes about 90% of hulls so that at the exit of the sieve 17, there remains only about 1.4% to 1.8% of hulls in the flow of seeds.
  • This drying assembly is constituted by seven ovens 20-A to 20-G, which all include a drum with a rotary arm similar to drums 7, 14 and 1 5.
  • the drying oven 20-A consists of a simple drum, c that is to say that it is constituted by a cylindrical envelope traversed by a rotary axial shaft provided with a plurality of radiating arms.
  • the other drying ovens 20-B to 20-G have a cylindrical double envelope and in the cylindrical space thus defined between these two envelopes circulates water vapor at about 200-250 °.
  • the first drum 20-A comprises means making it possible to inject steam into the mass of brewed seeds so as to raise the humidity level - which is less than 15% - up to approximately 16% to 18%.
  • drums 20-B to 20-G are heated by the steam circulating in their double wall but do not involve any injection of steam.
  • the temperature prevailing in the drum 20-B is approximately 70 ° and it increases gradually to reach approximately 95 ° in the last drum 20-G; this temperature must be less than 100 °.
  • the seeds contain less than 1% moisture and are ready for consumption or for making sesame oil; all the shell remains which still adhered to the almonds when they were introduced into the device 20 are detached and completely dried, so that they can be easily removed by any known type of ventilation sieving device 21.
  • the various waste of sesame seed hulls collected being loaded with only 15% humidity for some and less than 1% for others, can be used for animal consumption without further treatment.

Description

  • La présente invention a pour objet un procédé pour le décorticage et le séchage des graines de sésame ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.
  • On connaît déjà, selon le brevet français 2 067 956, un procédé de pelage de grains par voie humide, appliqué en particulier au blé, au riz ou à d'autres céréales, consistant à soumettre les grains à une opération d'humidification par trempage dans un courant d'eau, et ensuite à un traitement mécanique de brassage et d'auto-friction sous pression sensiblement constante et uniformément répartie dans la masse des grains traités, en présence d'une quantité d'eau égale à environ 5 à 15% de leur poids à sec, adhérant par capillarité à leur surface et pénétrant leur enveloppe au cours du traitement.
  • A cet effet, l'installation comporte une vis d'Archi- mède montante pour le transport des grains à contre- courant d'eau, le débit d'eau, des grains et la vitesse de rotation de la vis sont tels que les enveloppes des grains absorbent alors une quantité d'eau comprise entre 2 à 4% de leur poids à sec. L'installation comporte ensuite une enceinte cylindrique de traitement mécanique des grains dans laquelle est disposé d'une part un arbre axial rotatif muni d'organes de brassage et d'autre part un organe presseur, du type à disque fendu, incliné. Le débit d'alimentation en grains est commandé en fonction de la position de l'organe presseur qui peut coulisser sur l'arbre, et par conséquent en fonction d'une pression déterminée de l'organe presseur sur les grains.
  • Selon le procédé actuellement employé pour la préparation des graines de sésame, on commence par tamiser les graines afin de les débarrasser de leurs impuretés, et ensuite les graines sont mises à tremper pendant au moins une heure dans l'eau; puis l'eau est évacuée et les graines humides sont maintenues dans les bacs afin de finir de se gonfler. Après gonflement, les graines sont décortiquées par attrition, c'est-à-dire qu'elles sont brassées énergiquement et que c'est par frottement les unes contre les autres que les coques s'en détachent. Ce brassage se fait dans une cuve ronde, lorsque les graines ont atteint un taux d'humidité de 40% à 45%. Comme les débris de coques et d'amandes demeurent agglomérés les uns aux autres et pour les séparer, il faut faire passer ce mélange dans une saumure; il faut rincer les graines pour les débarrasser du sel contenu dans la saumure; les amandes flottent à la surface de la saumure alors que les débris de coques coulent au fond, de sorte qu'il est facile de les ramasser à la surface au moyen d'une écumoire ou à la main; enfin, il faut rincer les graines pour les débarrasser du sel contenu dans la saumure.
  • En utilisant ce procédé, pour 500 kg de graines, la consommation d'eau est de 2.000 litres, la consommation de sel de 200 kg, plus 5 heures de travail pour 5 personnes. De plus, il faut dépenser une énergie considérable au séchage pour éliminer l'eau absorbée par les graines (40% à 45%) et les déchets de coques sont inutilisables pour l'alimentation des animaux.
  • La présente invention a pour objet un procédé et une installation permettant de traiter la même quantité de graines de sésame en 2 heures avec une seule personne tout en n'employant que 50 litres d'eau et pas de saumure, le produit n'exédant jamais 15% d'humidité ce qui rend le séchage facile et les déchets pouvant être directement donnés comme nourriture aux animaux.
  • Le procédé est caractérisé par le fait que le décorticage est opéré en deux phases: une première phase au cours de laquelle les graines sont introduites dans un appareil à attrition tout en procédant lors de leur introduction dans l'appareil à une injection d'eau et de vapeur d'eau jusqu'à ce qu'elles aient une teneur en humidité de l'ordre de 15% et en les tamisant à leur sortie dudit appareil à attrition; une deuxième phase au cours de laquelle, après une injection complémentaire de vapeur d'eau les amenant à une teneur en eau comprise entre 16% et 18%, elles sont séchées dans un appareil à attrition ce qui détache les restes de coques adhérent aux amandes. Le passage des graines dans l'appareil à attrition au cours de la première phase provoque un gonflement des graines et une première séparation des coques telle que le décorticage soit réalisé à au moins 95%.
  • Le séchage au cours de la seconde phase s'opère préférentiellement pendant une période de temps comprise entre 1 heure 30 minutes et 2 heures, à une température comprise entre 120°C et 130°C.
  • Le procédé selon l'invention s'applique de façon préférentielle à des graines de sésame préalablement débarassées de leurs impuretés par des moyens mécaniques avant la première phase du traitement.
  • L'invention concerne non seulement le procédé ci- dessus énoncé, mais également l'installation pour la mise en oeuvre de ce procédé.
  • Cette installation comporte un premier ensemble de tamisage et de nettoyage mécanique des graines; un deuxième ensemble comportant un appareil à attrition muni de moyens d'injection d'eau et de vapeur d'eau et des moyens de tamisage; un troisième ensemble comportant un appareil à attrition muni de moyens d'injection de vapeur d'eau en tête d'appareil et de moyens de chauffage ainsi qu'un ensemble de séparation par ventilation des amandes et des débris de coques.
  • Selon un mode d'exécution préférentiel de l'invention, le deuxième ensemble comporte un premier tambour horizontal à attrition muni de moyens d'injection d'eau et de vapeur d'eau suivi d'un deuxième tambour à attrition également horizontal à la sortie duquel est disposé un convoyeur à vis sans fin acheminant la matière à un tamis vibrant.
  • De manière avantageuse, également le troisième ensemble comporte une pluralité de tambours à attrition, horizontaux, le premier tambour étant muni de moyens d'injection de vapeur d'eau et les autres étant munis de moyens de chauffage.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description ci-après d'un exemple non limitatif, accompagnée du dessin dans lequel:
    • la figure 1 est une vue latérale de la section de pré- nettoyage (section fl;
    • la figure 2 est une vue latérale de la section de décorticage et tamisage (section 11);
    • la figure 3 est une vue latérale de la section de cuisson et finition de décorticage (section lll);
    • la figure 4 est une vue d'ensemble de l'installation.
  • En se reportant à ces figures, on voit que l'installation est constituée de trois sections portant les références 1, II, III. A la section est réalisé un nettoyage mécanique; à la section Il est réalisée la première phase du procédé selon l'invention revendiquée, à savoir le premier décorticage suivi d'un tamisage éliminant la presque totalité des coques; à la section lll est réalisée la seconde phase du procédé proprement dit, à savoir le séchage avec le détachage des derniers restes de coques ainsi que le dernier tamisage.
  • La section 1 comporte une fosse de réception 1 dans laquelle est placée une trémie 2 qui alimente un élévateur de graines 3 qui se déverse à travers un cyclone 9 dans une goulotte 4 qui alimente un ensemble de triage 5. Cet ensemble de triage 5 comporte un premier tamis vibrant 6, un tambour à attrition 7 et un deuxième tamis vibrant 8. Le tambour 7 est de préférence cylindrique et traversé par un axe muni de bras radiaux, entraîné par un moteur. Le cylindre est disposé de façon que son axe soit légèrement incliné vers le bas de façon que les graines arrivent par son extrémité la plus haute 7a et cheminent vers son extrémité basse 7b en étant contuinuelle- ment brassées par les multiples bras radiaux portés par l'axe. Ce brassage détache les graines des impuretés qui y adhèrent. Les graines et les impuretés tombent sur un deuxième tamis vibrant qui sépare les graines et les impurétés.
  • De là, les graines sont reprises par un élévateur à godets 10 (figure 2, section II ) et sont déversées par une goulotte 11, dans une trémie de dosage 12. Dans l'exemple représenté, la trémie de dosage 12 est réglée pour délivrer un débit de graines de 500 kg par heure. Le débit de graines ainsi déterminé avec précision est achéminé, par gravité, dans un ensemble de décorticage 13.
  • Cet ensemble 13 comporte deux tambours à attrition 14 et 15 semblables au tambour 7.
  • Cependant, le premier tambour 14 est muni à son entrée de moyens d'injection d'eau et d'injection de vapeur d'eau. Ces injecteurs sont réglés de façon à injecter, pour 500 kg de graines de sésame de 40 à 60 litres d'eau (de préférence 50) et de 15 à 25 kg de vapeur d'eau (de préférence 20). De toutes façons, la teneur en humidité des graines ne doit pas à la sortie du tambour 14 être supérieure à 15%. Cette eau et cette vapeur sont incorporées à la masse des graines par brassage et l'action simultanée de l'eau et de vapeur a pour effet que les graines se gonflent et que le décorticage commence sous l'effet de la friction des graines les unes contre les autres. Ces graines passent ensuite (par gravité) dans le deuxième tambour 15 qui est identique au tambour 14 sauf qu'il ne comporte pas de moyens d'injection d'eau ou de vapeur d'eau.
  • L'action du tambour 15 est uniquement une action de brassage des graines afin que les graines se frottent les unes contre les autres. Le décorticage commencé dans le tambour 14 se poursuit au point d'être réalisé à 95% et plus.
  • Le flot de graines et de coques s'écoulant du tambour 15 est repris par un convoyeur à vis sans fin ou par un élévateur pneumatique 16, et acheminé vers un ensemble de triage comportant un tamis vibrant 17, où les graines et les coques sont séparées. A ce stade, le flot de graines est constitué de 82% à 86% environ, en poids, d'amandes et de 14% à 18% de coques. Le tamis 17 élimine environ 90% de coques de sorte qu'à la sortie du tamis 17, il ne reste plus qu'environ 1,4% à 1,8% de coques dans le flot de graines.
  • Ce flot est repris par un élévateur à godets 18 (figure 3, section 111) pour être déversé, par une goulotte 19, dans un ensemble de séchage désigné par la référence générale 20.
  • Cet ensemble de séchage est constitué par sept fours 20-A à 20-G, qui comportent tous un tambour à bras rotatif analogue aux tambours 7, 14 et 1 5. Le four de séchage 20-A est constitué par un simple tambour, c'est-à-dire qu'il est constitué par une enveloppe cylindrique traversée par un arbre axial rotatif muni d'une pluralité de bras rayonnants. Les autres fours de séchage 20-B à 20-G comportent une double enveloppe cylindrique et dans l'espace cylindrique ainsi défini entre ces deux enveloppes circule de la vapeur d'eau à environ 200-250°. Le premier tambour 20-A comporte des moyens permettant d'injecter de la vapeur dans la masse de graines brassées de façon à faire monter le taux d'humidité - qui est inférieure à 15% - jusqu'à environ 16% à 18%. Il n'y a pas de chauffage par la paroi dans ce tambour, mais uniquement chauffage et complément d'humidification par injection de vapeur. Par contre, les tambours 20-B à 20-G sont chauffés par la vapeur circulant dans leur double paroi mais ne comportent aucune injection de vapeur. La température régnant dans le tambour 20-B est d'environ 70° et elle augmente progressivement pour etteindre environ 95° dans le dernier tambour 20-G; cette température devant être inférieure à 100°.
  • A la sortie du dernier tambour 20-G, les graines contiennent moins de 1 % d'humidité et sont prêtes à la consommation ou à la fabrication d'huile de sésame; tous les restes de coques qui adhéraient encore aux amandes lors de leur introduction dans le dispositif 20 sont détachés et complètement desséchés, de sorte qu'ils peuvent être facilement éliminés par tout dispositif de tamisage à ventilation de type connu 21.
  • Les différentes déchets de coques de graines de sésame recueillis étant chargés de seulement 15% d'humiditié pour les uns et de moins de 1 % pour les autres, peuvent être utilisés pour la consommation animale sans autre traitement.

Claims (8)

1. Procédé de décorticage de graines de sésame selon lequel les graines sont humidifiées et soumises à un effet de friction les unes contre les autres, caractérisé par le fait que le décorticage est opéré en deux phases: une première phase au cours de laquelle les graines sont introduites dans un appareil à attrition tout en procédant lors de leur introduction dans l'appareil à une injection d'eau et de vapeur d'eau jusqu'à ce qu'elles aient une teneur en humidité de l'ordre de 15% et en les tamisant à leur sortie dudit appareil à attrition; une deuxième phase au cours de laquelle, après une injection complémentaire de vapeur d'eau les amenant à une teneur en eau comprise entre 16% et 18%, elles sont séchées dans un appareil à attrition ce qui détache les restes de coques adhérent aux amandes.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on introduit les graines de sésame, préalablement débarassées de leurs impurétés, dans un appareil à attrition (13) en procédant à une injection simultanée d'eau et de vapeur d'eau dans une proportion telle que la teneur en eau des graines soit d'environ 15%, ce qui provoque un gonflement des graines et une première séparation des coques telle que le décorticage soit réalisé à au moins 95%; puis, après tamisage (17) à introduire les graines ainsi presque complètement décortiquées, dans un ensemble de séchage (20) à l'entrée duquel elles reçoivent une injection complémentaire de vapeur d'eau de façon à avoir une teneur en eau de l'ordre de 14% à 18%, le séchage s'opérant pendant 1 heure 30 à 2 heures à une température comprise entre 120° et 130°; de telle sorte qu'à la sortie du séchoir, les restes de coques soient séparés des amandes et desséchés, ce qui permet de les éliminer par ventilation, les amandes étant prêtes à la consommation et/ou à la fabrication d'huile de sésame.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les graines de sésame sont au préalable débarrassées de leurs impuretés par des moyens mécaniques avant la première phase du traitement.
4. Installation de décorticage de graines de sésame et de leur préparation en vue de la fabrication d'huile et/ou de la consommation, caractérisée par le fait qu'elle comporte: un premier ensemble (section 1) de tamisage et de nettoyage mécanique des graines; un deuxième ensemble (section II) comportant un appareil à attrition (13) muni de moyens d'injection d'eau et de vapeur d'eau et des moyens de tamisage (17); un troisième ensemble (section III) comportant un appareil à attrition muni de moyens d'injection de vapeur d'eau en tête d'appareil et de moyens de chauffage ainsi qu'un ensemble de séparation par ventilation des amandes et des débris de coques.
5. Installation selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le deuxième ensemble comporte un premier tambour horizontal à attrition (14) muni de moyens d'injection d'eau et de vapeur d'eau suivi d'un deuxième tambour à attrition (15) également horizontal à la sortie duquel est disposé un convoyeur à vis sans fin (16) acheminant la matière à un tamis vibrant (17).
6. Installation selon la revendication 4 ou 5, caractérisée par le fait que le troisième ensemble comporte une pluralité de tambours à attrition (20), horizontaux, le premier tambour (20A) étant muni de moyens d'injection de vapeur d'eau et les autres (20-B à 20-G) étant munis de moyens de chauffage.
7. Installation selon la revendication 6, caractérisée par la fait que les moyens de chauffage sont constitués par une double paroi à l'intérieur de laquelle circule de la vapeur d'eau.
8. Installation selon les revendications 5 à 7, dans laquelle les tambours à attrition sont constitués par une enveloppe cylindrique traversée par un arbre entraîné par un moteur, ledit arbre comportant une pluralité de bras radiaux de façon à brasser la matière contenu dans l'enveloppe cylindrique.
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IL (1) IL73154A (fr)
JO (1) JO1433B1 (fr)
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