EP0385895A1 - Procédé et installation de préparation de boissons édulcorées, à partir d'eau, d'ingrédients et d'un mélange édulcorant pulvérulent - Google Patents

Procédé et installation de préparation de boissons édulcorées, à partir d'eau, d'ingrédients et d'un mélange édulcorant pulvérulent Download PDF

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EP0385895A1
EP0385895A1 EP90420111A EP90420111A EP0385895A1 EP 0385895 A1 EP0385895 A1 EP 0385895A1 EP 90420111 A EP90420111 A EP 90420111A EP 90420111 A EP90420111 A EP 90420111A EP 0385895 A1 EP0385895 A1 EP 0385895A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
water
tank
mother suspension
transfer
mother
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP90420111A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Patrick Conchou
Serge Lejeune
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
METROPOLITAINE DES BOISSONS ORANGINA
RHEO PROCESS SA
Original Assignee
METROPOLITAINE DES BOISSONS ORANGINA
RHEO PROCESS SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by METROPOLITAINE DES BOISSONS ORANGINA, RHEO PROCESS SA filed Critical METROPOLITAINE DES BOISSONS ORANGINA
Publication of EP0385895A1 publication Critical patent/EP0385895A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F21/00—Dissolving
    • B01F21/30—Workflow diagrams or layout of plants, e.g. flow charts; Details of workflow diagrams or layout of plants, e.g. controlling means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F21/00—Dissolving
    • B01F21/02—Methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/49—Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/50—Mixing liquids with solids
    • B01F23/59—Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of the preparation of a sweetened drink from water and various ingredients to which can be added additives with usual function, well known in this type of preparation.
  • a sugary drink also involves the addition of a proportion of natural sugar which is mixed with the various components by being distributed, provided or introduced in the form of a syrup.
  • the first can be described as a continuous process, while the second relates to a discontinuous method in which a high concentration of the various components is prepared.
  • the preparation is then diluted with the addition of a sufficient amount of water to a mixing tank.
  • the drink is then withdrawn from this mixing tank to be directed to an installation, for example carbonation, bottling, etc.
  • a drink obtained according to the traditional method can be considered perfectly satisfactory with regard to taste, preservation and the economic cost of production.
  • a reproach can be made against such a traditional drink which, undoubtedly, contains a significant proportion of sugar.
  • the sweetening agent has a sweetening power very much higher than natural sugar, of the order of 100 to 200 times higher. A proportionally reduced amount should therefore be used.
  • the sweetening agent has the characteristic of being in a pulverulent form, very slightly soluble in water.
  • the first would consist in dissolving the pulverulent mixture, sweetening agent and various additives, in the total amount of water to be used, by causing this dissolution directly in the mixing tank of an installation. traditional.
  • a second solution which could be theoretically envisaged would be to produce the dissolution of the pulverulent mixture continuously from an on-line installation traversed by a flow of water and receiving, upstream of the mixing tank, a distribution of the pulverulent product.
  • On-line dissolution also comes up against the impossibility of producing instantaneous solubilization of the sparingly soluble powder mixture. This results in a suspension, as well as the formation of lumps which are unacceptable for the good quality of the drink to be produced, according to the points mentioned above.
  • a third solution that could be envisaged would lie in the production of a concentrated mother solution obtained by dissolving the pulverulent mixture in a fraction of the total amount of water to be used.
  • the present invention aims to solve the above problem by proposing a new method making it possible, from traditional installations, to drink a sweetened drink from water, ingredients and a powder mixture consisting of an appropriate sweetening agent. and by additional additives or adjuvants.
  • the object of the invention is to propose, moreover, a process which can be implemented in traditional installations for the continuous or discontinuous production of a sweet and / or sweetened drink.
  • the invention also relates to an installation for implementing the above process, installation characterized in that it comprises: - at least one tank for preparing a mother suspension incorporating means water supply and powder mixture, stirring means and relative pressurization means. - at least one mixing capacity, - And transfer means between the tank and the capacity.
  • Fig. 1 shows an installation for the discontinuous production of a sweetened drink.
  • Such an installation comprises a tank or mixing capacity 1 , the bottom 2 of which is connected to a drawing-off circuit 3 making it possible to transfer the contents of the tank 1 to a packaging and, for example, bottling installation.
  • the tank 1 comprises, internally, a stirring mobile 4 mounted on a shaft 5 which can be carried either by the bottom 2 or by the cover 6 .
  • the shaft 5 is linked to a geared member 7 which is fitted to the cover 6 in the example illustrated.
  • the tank 1 is connected to a pipe 8 for supplying ingredients in a more or less viscous liquid form which does not come within the scope of the invention.
  • the pipe 8 comprises at least one control valve 9 by all or nothing or proportional opening.
  • the line 8 is preferably connected to the cover 6 which also supports a line 10 capable of bringing, inside the tank 1 , liquid additives, or even also water under relative pressure , either dilution or rinsing.
  • the cover 6 also has a connection with a circuit 11 capable of delivering, inside the tank 1 , a pressurized gas, such as compressed air, CO2, etc.
  • the tank 1 is also connected, in particular by connection to the cover 6 , to a transfer pipe 12 coming from a withdrawal pipe 13 provided in the bottom 14 of a preparation tank 15 .
  • the function of the tank 15 is to allow, as appears from what follows, the preparation of a mother suspension from the pulverulent mixture formed by the sweetening product and the additional adjuvants.
  • the preparation tank 15 has a cover 16 provided with a manhole 17 and supporting a geared motor group 18 capable of rotating an agitator 19 located inside the tank 15 .
  • the agitator 19 is preferably of the deflocculator type with a high shear rate.
  • the cover 16 has a vent 20 controlled by a valve 21 controlled by a programmable controller 22 .
  • the vent 20 is also connected between the cover 16 and the valve 21 to a pipe 23 provided with a closing-opening valve 24 and connected to a circuit 25 for distributing a fluid under relative pressure, such as compressed air, CO2, etc.
  • the tank 15 is also connected to a pipe 26 for supplying pressurized water.
  • This pipe 26 has a distribution end provided with an apple 27 which is located inside the tank 15 at a height such that it is placed below an average filling level.
  • the pipe 26 is provided, between two valves 28 and 29 , with a bypass 30 controlled by a valve 31 and connected to the pipe 13 downstream of a valve 32 .
  • valves 24 , 28 and 32 are controlled in opening-closing by the automaton 22 , like the valve 21 .
  • the batch production facility described above implements the following preparation process.
  • valves 24 , 31 and 32 are closed before ensuring the opening of the valves 28 , 29 and 21 to admit, in the tank 15 , through the apple 27 , an amount of water Q1 less than the amount Q necessary for the production of the sweetened drink.
  • the tank 15 is made so that this quantity Q1 determines a level of immersion of the agitator 19 .
  • the quantity Q1 is, for example, between 8 and 20% of the quantity Q.
  • the valves 21 and 28 are then closed to proceed with the opening of the manhole 17 making it possible to pour, inside the tank 15 , the chosen dose of pulverulent mixture composed of the sweetening agent and the additives complementary.
  • the mixing dose is chosen as a function of Q1 to subsequently obtain a mother suspension with a dry matter concentration of at least 15%.
  • the manhole 17 is then closed, then the agitator 19 is controlled in rotation by the geared motor group 18 .
  • the agitator is rotated at a speed specific to the homogenization of the ingredients used.
  • Stirring of the quantity of water Q1 and of the dose of powder mixture is carried out for a variable duration as a function of the dose of powder mixture.
  • the stirring times will be specific to the required homogeneity of the mother suspension to be obtained.
  • Another phase of the process then consists in closing the valve 21 , if this has not already been done, then in opening the valve 28 and the valve 32 , so as to admit, into the tank 15 , pressurized water which is distributed inside the mother suspension by the apple 27 . Due to the viscosity of the mother suspension, the arrival of water distributed inside itself has the effect, first of all, of putting in relative pressure the internal volume of the tank 15 and of produce, by different fluid currents crossing the mass of the mother suspension, a colloidal dispersion effect of the latter with dissolution and continuous sampling as the introduction, admission and circulation of the quantity additional water. Due to the opening of valve 32 , the solution produced continuously by the circulation of water inside the mass of the mother suspension borrows the tubing 13 and follows the transfer line 12 to be gradually introduced into the mixing tank 1 in which the stirring mobile 4 is rotated.
  • the method according to the invention therefore involves a phase of preparation of a mother suspension from which a solution is produced by dilution, dissolution and transfer of the quantity Q2 inside the suspension to ensure its suspension colloidal.
  • valve 24 Before the end of admission to the tank 15 of the total quantity Q2 , the valve 24 is open to introduce, inside the tank 15 , a pressurized gas helping to ensure the final transfer of the residual quantity of solution transferred pneumatically via the tubing 13 in the transfer line 12 to ensure total evacuation and complete emptying of the preparation tank 15 , in order to respect the level of sweeteners present in the tank.
  • valves 24 and 21 are, respectively, closed and open to decompress the internal volume of the tank 15 .
  • valve 29 is closed, then the valves 28 and 31 are opened, so as to produce, by the bypass line 30 , the rinsing of the transfer line 12 .
  • a rinsing phase of the tank 15 can also take place anteriorly or posteriorly by administration of water or cleaning solution with internal distribution via the apple 27 .
  • the process of the invention as described above makes it possible to solve the problem of the very low solubility of the pulverulent mixture by proceeding by a first stage of preparation of a mother suspension from which occurs, in the second stage, by colloidal dispersion effect and during transfer from tank 15 to tank 1, a perfectly stabilized solution in a mixing tank where the other ingredients are brought together and homogenized.
  • the method of the invention is implemented by an installation characterized by the existence of an auxiliary module I formed by the tank 15 and by its various accessory members.
  • a module can be easily connected to an existing installation by only involving problems of hydraulic, pneumatic and electrical connections.
  • Such a module has the advantage of being able to be produced in the form of a unitary assembly carried by a chassis 40 allowing implantation, storage and transport under practical and easy conditions.
  • Fig. 2 schematically shows an installation for the continuous production of a sweetened drink with the elimination of the mixing tank 1 .
  • the installation comprises, for example, a module I , of the type described above, the tank 15 of which is connected by a withdrawal line 41 to a buffer tank 42 of mother suspension which is taken up by a metering pump 43 directing it towards a mixer 44 which also receives water through a line 45 , concentrate via a line 47 , optional additives through a line 48 and, if necessary, pressurized gas through a line 23 .
  • the colloidal dispersion phase in the process of transfer occurs, in such a case, in the mixer 44 which can, if necessary, be provided with disturbers or chicane circuits 46 contributing to a homogenization of the solution before it is sent for final use. by a pipe 49 .

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Non-Alcoholic Beverages (AREA)

Abstract

- Préparation de boisson.
- Le procédé de préparation conforme à l'invention consiste à :
. disposer dans une cuve (15) une quantité (Q₁) d'eau inférieure à celle ( Q ) entrant dans la composition finale du sirop composé ou de la boisson à obtenir,
. verser, dans cette quantité (Q₁) et sous agitation, une dose du mélange pulvérulent, afin d'obtenir une suspension-mère,
. homogénéiser la suspension-mère par agitation,
. mettre la suspension-mère en relation avec une quantité d'eau (Q₂) telle que Q₁ + Q₂ = Q , la quantité (Q₂) étant délivrée pour assumer une première fonction de transfert vers une capacité de la suspension-mère sous forme d'une dispersion colloïdale.
- Application à la préparation d'une boisson édulcorée.

Description

  • La présente invention est relative au domaine technique de la préparation d'une boisson édulcorée à partir d'eau et d'ingrédients divers auxquels peuvent être ajoutés des additifs à fonction habituelle, bien connus dans ce type de préparation.
  • Une boisson sucrée fait également intervenir l'ajout d'une proportion de sucre naturel qui est mélangée aux différents composants en étant distribuée, apportée ou introduite sous la forme d'un sirop.
  • La préparation d'une boisson de type traditionnel à partir des composants ci-dessus ne pose pas de réel problème technique. Deux procédés peuvent être mis en oeuvre pour assurer une telle élaboration.
  • Le premier peut être qualifié de procédé en continu, alors que le second se rapporte à une méthode discontinue dans laquelle il est procédé à une préparation sous forte concentration des différents composants. La préparation est, ensuite, diluée avec apport de quantité suffisante d'eau dans une cuve de mélange. La boisson est ensuite soutirée de cette cuve de mélange pour être dirigée vers une installation, par exemple de carbonatation, d'embouteillage, etc.
  • Une boisson obtenue selon la méthode traditionnelle peut être considérée parfaitement satisfaisante pour ce qui concerne le gout, la conservation et le cout économique de production. Toutefois, un reproche peut être porté au compte d'une telle boisson traditionnelle qui, incontestablement, contient une proportion de sucre non négligeable.
  • Les besoins de la diététique actuelle impose aux producteurs de fournir dans le commerce des boissons à gout sucré dans lesquelles cette proportion de sucre non négligeable est notablement abaissée. Une proposition pour atteindre un tel résultat consiste à remplacer le sucre traditionnel par un agent édulcorant de synthèse.
  • Si de tels agents sont connus pour ces propriétés, leur mise en oeuvre pour la préparation de boissons à goût sucré, à partir d'installations traditionnelles, pose un problème ardu qui, pour le moment, n'a toujours pas été résolu.
  • L'agent édulcorant possède un pouvoir sucrant très largement supérieur au sucre naturel, de l'ordre de 100 à 200 fois supérieur. Une quantité réduite en proportion doit donc être utilisée.
  • L'agent édulcorant présente la caractéristique de se présenter sous une forme pulvérulente, très faiblement soluble dans l'eau.
  • A partir du moment où le sucre traditionnel est supprimé, il convient de tenir compte de la nécessité de pouvoir apporter à la boisson la caractéristique de texture ou de viscosité qui provenait, dans la boisson traditionnelle, de l'apport d'un sirop de sucre. Etant donné que cette texture ou viscosité initiale correspond à une perception gustative connue, il est nécessaire de rétablir la présence d'une telle texture ou viscosité par l'apport d'adjuvants associés à l'agent édulcorant. De tels adjuvants incorporent, notamment, des agents de texture ou gélifiants qui présentent la caractéristique d'être également difficilement solubles dans l'eau.
  • Le problème qui se pose est donc de savoir comment procéder à la dissolution de tels composants à caractéristiques physico-chimiques impropres à cette opération, sachant, qu'au surplus, il convient de considérer que la préparation d'une boisson éculcorée doit, pour des raisons économiques, pouvoir être effectuée à partir des installations conçues et organisées pour le mélange et la dissolution de boissons sucrées traditionnelles.
  • Face au problème ci-dessus, il pourrait donc être considéré que l'une des trois solutions suivantes permet de le régler.
  • La première consisterait à réaliser une dissolution du mélange pulvérulent, agent édulcorant et additifs divers, dans la quantité totale d'eau à mettre en oeuvre, en provoquant cette dissolution directement dans la cuve de mélange d'une installation traditionnelle.
  • Cette solution ne peut, en réalité, être mise en oeuvre, car les cuves actuelles ne sont pas construites pour permettre l'apport d'un produit pulvérulent en quantité relativement faible. Les cuves ne possèdent pas non plus d'ouverture d'accès satisfaisante, ni de structure d'accessibilité. Un autre obstacle tient au fait que le dispositif d'agitation, normalement prévu à l'intérieur de ces cuves, est totalement inadapté pour produire la dissolution du mélange pulvérulent réputé difficilement soluble directement dans la masse totale liquide contenue dans la cuve.
  • Une seconde solution pouvant être théoriquement envisagée serait de produire la dissolution du mélange pulvérulent en continu à partir d'une installation en ligne parcourue par un flux d'eau et recevant, en amont de la cuve de mélange, une distribution du produit pulvérulent.
  • Il s'avère qu'une telle solution se heurte à la difficulté d'ajustement des débits respectifs d'eau et de mélange pulvérulent. Il en résulte une concentration fluctuante inacceptable en raison de la qualité non constante de la boisson ainsi produite, notamment sur l'amplitude de la valeur sucrée.
  • Une dissolution en ligne se heurte, également, à l'impossibilité de produire la solubilisation instantanée du mélange pulvérulent difficilement soluble. Il en résulte une mise en suspension, ainsi que la formation de grumeaux qui sont rédhibitoires pour la bonne qualité de la boisson à produire, selon les points évoqués plus haut.
  • Une troisième solution pouvant être envisagée résiderait dans la production d'une solution mère concentrée obtenue par dissolution du mélange pulvérulent dans une fraction de la quantité totale d'eau à mettre en oeuvre.
  • Une telle solution ne peut être envisagée en raison de la solubilité faible du mélange pulvérulent ne permettant pas d'obtenir une solution suffisamment concentrée pour permettre la préparation d'une boisson à partir des installations traditionnelles.
  • La présente invention vise à résoudre le problème ci-dessus en proposant un nouveau procédé permettant de réaliser, à partir des installations traditionnelles, une boisson édulcorée à partir d'eau, d'ingrédients et d'un mélange pulvérulent constitué par un agent édulcorant approprié et par les additifs ou adjuvants complémentaires.
  • L'objet de l'invention est de proposer, par ailleurs, un procédé pouvant être mis en oeuvre dans les installations traditionnelles de production en continu ou en discontinu d'une boisson sucrée et/ou édulcorée.
  • Pour atteindre les objectifs ci-dessus, le procédé de l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste à :
    - disposer dans une cuve une quantité Q₁ d'eau inférieure à celle Q entrant dans la composition finale du sirop composé ou de la boisson à obtenir,
    - verser, dans cette quantité Q₁ et sous agitation, une dose du mélange pulvérulent, afin d'obtenir une suspension-mère de concentration en matière sèche au moins égale à 15 %,
    - homogénéiser la suspension-mère par agitation,
    - mettre la suspension-mère en relation avec une quantité d'eau Q₂, telle que Q₁ + Q₂ = Q , la quantité Q₂ étant délivrée pour assumer une première fonction de transfert vers une capacité de la suspension-mère sous forme d'une dispersion colloïdale s'affinant pendant ce transfert pour devenir une solution parfaitement homogénéisée et une seconde fonction de mélange entre cette solution et les autres ingrédients.
  • L'invention a également pour objet une installation pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, installation caractérisée en ce qu'elle comprend :
    - au moins une cuve de préparation d'une suspension-mère incorporant des moyens d'alimentation en eau et en mélange pulvérulent, des moyens d'agitation et des moyens de mise en pression relative.
    - au moins une capacité de mélange,
    - et des moyens de transfert entre la cuve et la capacité.
  • Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention.
    • La fig. 1 est une vue schématique d'une installation de type à fonctionnement discontinu pour la mise en oeuvre de l'objet de l'invention.
    • La fig. 2 est une vue schématique montrant une installation pour la production en continu d'une boisson édulcorée.
  • La fig. 1 montre une installation de production en discontinu d'une boisson édulcorée. Une telle installation comprend une cuve ou capacité de mélange 1 dont le fond 2 est raccordé à un circuit de soutirage 3 permettant de transférer le contenu de la cuve 1 vers une installation de conditionnement et, par exemple, d'embouteillage. La cuve 1 comprend, intérieurement, un mobile d'agitation 4 monté sur un arbre 5 qui peut être porté, soit par le fond 2, soit par le couvercle 6. L'arbre 5 est lié à un organe motoréducteur 7 qui est adapté sur le couvercle 6 dans l'exemple illustré.
  • La cuve 1 est raccordée à une canalisation 8 d'apport d'ingrédients se présentant sous une forme liquide plus ou moins visqueuse n'entrant pas dans le cadre de l'invention. De façon habituelle, la canalisation 8 comporte au moins une vanne 9 de contrôle par ouverture tout ou rien ou proportionnelle.
  • La canalisation 8 est, de préférence, raccordée au couvercle 6 qui supporte, également, une canalisation 10 susceptible d'apporter, à l'intérieur de la cuve 1, des produits d'addition liquides, voire également de l'eau sous pression relative, soit de dilution, soit de rinçage. Le couvercle 6 possède, également, un raccordement avec un circuit 11 susceptible de délivrer, à l'intérieur de la cuve 1, un gaz sous pression, tel que de l'air comprimé, du CO₂, etc.
  • Selon l'invention, la cuve 1 est raccordée également, notamment par liaison sur le couvercle 6, à une canalisation de transfert 12 issue d'une tubulure de soutirage 13 prévue dans le fond 14 d'une cuve de préparation 15. La fonction de la cuve 15 est de permettre, ainsi que cela ressort de ce qui suit, l'élaboration d'une suspension-mère à partir du mélange pulvérulent formé par le produit édulcorant et les adjuvants complémentaires. La cuve de préparation 15 possède un couvercle 16 pourvu d'un trou d'homme 17 et supportant un groupe motoréducteur 18 capable d'entraîner en rotation un agitateur 19 situé à l'intérieur de la cuve 15. L'agitateur 19 est, de préférence, du type défloculeur à fort taux de cisaillement. Le couvercle 16 possède une mise à l'air libre 20 contrôlée par une vanne 21 pilotée par un automate programmable 22. La mise à l'air libre 20 est également raccordée entre le couvercle 16 et la vanne 21 à une canalisation 23 pourvue d'une vanne 24 de fermeture-ouverture et branchée à un circuit 25 de distribution d'un fluide sous pression relative, tel que de l'air comprimé, du CO₂, etc.
  • La cuve 15 est également raccordée à une canalisation 26 d'amenée d'eau sous pression. Cette canalisation 26 possède une extrémité de distribution pourvue d'une pomme 27 qui est située à l'intérieur de la cuve 15 à une hauteur telle qu'elle se trouve placée en-dessous d'un niveau moyen de remplissage. La canalisation 26 est pourvue, entre deux vannes 28 et 29, d'une dérivation 30 contrôlée par une vanne 31 et raccordée à la tubulure 13 en aval d'une vanne 32.
  • Les vannes 24, 28 et 32 sont commandées en ouverture-­fermeture par l'automate 22, comme la vanne 21.
  • L'installation de production en discontinu décrite ci-dessus met en oeuvre le procédé de préparation suivant.
  • Tout d'abord, les vannes 24, 31 et 32 sont fermées avant d'assurer l'ouverture des vannes 28, 29 et 21 pour admettre, dans la cuve 15, par la pomme 27, une quantité d'eau Q₁ inférieure à la quantité Q nécessaire pour la production de la boisson édulcorée. Dans tous les cas, la cuve 15 est réalisée pour que cette quantité Q₁ détermine un niveau d'immersion de l'agitateur 19. La quantité Q₁ est, par exemple, comprise entre 8 et 20 % de la quantité Q . Les vannes 21 et 28 sont, ensuite, fermées pour procéder à l'ouverture du trou d'homme 17 permettant de déverser, à l'intérieur de la cuve 15, la dose choisie de mélange pulvérulent composé de l'agent édulcorant et des additifs complémentaires. La dose de mélange est choisie en fonction de Q₁ pour obtenir, ultérieurement, une suspension-mère de concentration en matière sèche au moins égale à 15 %. Le trou d'homme 17 est alors fermé, puis l'agitateur 19 est commandé en rotation par le groupe motoréducteur 18. L'agitateur est entraîné en rotation à une vitesse spécifique à l'homogénéisation des ingrédients utilisés.
  • L'agitation de la quantité d'eau Q₁ et de la dose de mélange pulvérulent est effectuée pendant une durée variable en fonction de la dose de mélange pulvérulent. Pour des mélanges pouvant varier dans un rapport de 1 à 5, les temps d'agitation seront sépcifiques à l'homogénéité requise de la suspension-mère à obtenir.
  • Une autre phase du procédé consiste alors à fermer la vanne 21, si ce n'a déjà été fait, puis à ouvrir la vanne 28 et la vanne 32, de manière à admettre, dans la cuve 15, de l'eau sous pression qui est distribuée à l'intérieur de la suspension-mère par la pomme 27. En raison de la viscosité de la suspension-mère, l'arrivée d'eau distribuée à l'intérieur d'elle-même a pour effet, tout d'abord, de mettre en pression relative le volume interne de la cuve 15 et de produire, par des différents courants fluides traversant la masse de la suspension-mère, un effet de dispersion colloïdale de cette dernière avec dissolution et prélèvement continu au fur et à mesure de l'introduction, de l'admission et de la circulation de la quantité complémentaire d'eau. En raison de l'ouverture de la vanne 32, la solution produite en continu par la circulation de l'eau à l'intérieur de la masse de la suspension-mère emprunte la tubulure 13 et suit la canalisation de transfert 12 pour être progressivement introduite dans la cuve de mélange 1 dans laquelle le mobile d'agitation 4 est entraîné en rotation.
  • Cette phase de dilution-dissolution-transfert est produite en faisant intervenir une quantité Q₂ telle que Q₁ + Q₂ = Q , soit la quantité complète devant être retenue pour l'obtention du sirop édulcoré à l'intérieur de la cuve de mélange 1 dans laquelle, simultanément ou de façon différée ou encore anticipée, sont introduits les ingrédients supplémentaires.
  • Le procédé selon l'invention fait donc intervenir une phase de préparation d'une suspension-mère à partir de laquelle est produite une solution par effet de dilution, dissolution et transfert de la quantité Q₂ à l'intérieur de la suspension pour assurer sa suspension colloïdale.
  • Avant la fin d'admission dans la cuve 15 de la quantité totale Q₂, la vanne 24 est ouverte pour introduire, à l'intérieur de la cuve 15, un gaz sous pression contribuant à assurer le transfert définitif de la quantité résiduelle de solution transférée pneumatiquement par la tubulure 13 dans la canalisation de transfert 12 pour assurer une évacuation totale et une vidange complète de la cuve de préparation 15, afin de respecter le taux d'édulcorants présents dans la cuve.
  • En fin de vidange, les vannes 24 et 21 sont, respectivement, fermée et ouverte pour décomprimer le volume interne de la cuve 15. Après cette phase préparatoire, la vanne 29 est fermée, puis les vannes 28 et 31 sont ouvertes, de manière à produire, par la canalisation de dérivation 30, le rinçage de la canalisation de transfert 12.
  • Une phase de rinçage de la cuve 15 peut également intervenir antérieurement ou postérieurement par administration d'eau ou de solution de nettoyage avec distribution interne par l'intermédiaire de la pomme 27.
  • Un cycle de fonctionnement identique à celui décrit ci-dessus peut, alors, de nouveau se dérouler.
  • Le procedé de l'invention tel que décrit ci-dessus permet de résoudre le problème de la très faible solubilité du mélange pulvérulent en procédant par une première étape de préparation d'une suspension-mère à partir de laquelle se produit, en seconde étape, par effet de dispersion colloïdale et en cours de transfert de la cuve 15 à la cuve 1, une solution parfaitement stabilisée dans une cuve de mélange où les autres ingrédients sont mis en présence et homogénéisés.
  • Le procédé de l'invention est mis en oeuvre par une installation se caractérisant par l'existence d'un module d'appoint I formé par la cuve 15 et par ses différents organes accessoires. Un tel module peut être aisément raccordé à une installation existante en ne faisant intervenir que des problèmes de branchements hydraulique, pneumatique et électrique.
  • Un tel module présente l'avantage de pouvoir être réalisé sous la forme d'un ensemble unitaire porté par un châssis 40 autorisant une implantation, un stockage et un transport dans des conditions pratiques et faciles.
  • La fig. 2 montre, de façon schématique, une installation pour la production en continu d'une boisson édulcorée avec suppression de la cuve de mélange 1.
  • L'installation comprend, par exemple, un module I, du type décrit précédemment, dont la cuve 15 est branchée par une canalisation de soutirage 41 à un réservoir-tampon 42 de suspension-mère qui est reprise par une pompe doseuse 43 la dirigeant vers un mélangeur 44 qui reçoit, également, de l'eau par une canalisation 45, du concentré par une canalisation 47, des additifs éventuels par une canalisation 48 et, le cas échéant, du gaz sous pression par une canalisation 23.
  • La phase de dispersion colloïdale en cours de transfert intervient, dans un tel cas, dans le mélangeur 44 qui peut, le cas échéant, être pourvu de perturbateurs ou circuits en chicane 46 contribuant à une homogénéisation de la solution avant son envoi vers une utilisation finale par une canalisation 49.

Claims (11)

1 - Procédé de préparation d'une boisson à partir d'eau, d'ingrédients divers et d'un mélange édulcorant pulvérulent, caractérisé en ce qu'il consiste à :
- disposer dans une cuve (15) une quantité (Q₁) d'eau inférieure à celle ( Q ) entrant dans la composition finale du sirop composé ou de la boisson à obtenir,
- verser, dans cette quantité (Q₁) et sous agitation, une dose du mélange pulvérulent, afin d'obtenir une suspension-mère de concentration en matière sèche au moins égale à 15 %,
- homogénéiser la suspension-mère par agitation,
- mettre la suspension-mère en relation avec une quantité d'eau (Q₂) telle que Q₁ + Q₂ = Q , la quantité (Q₂) étant délivrée pour assumer une première fonction de transfert vers une capacité de la suspension-mère sous forme d'une dispersion colloïdale s'affinant pendant ce transfert pour devenir une solution parfaitement homogénéisée et une seconde fonction de mélange entre cette solution et les autres ingrédients.
2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la formation de la suspension-mère et son transfert s'effectuent à partir d'une même cuve de préparation.
3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que :
- on prépare la suspension-mère qui est transférée dans un réservoir-tampon.
- on soutire en continu la suspension-mère de ce réservoir par une pompe doseuse alimentant un mélangeur,
- et on fait circuler en continu dans le mélangeur la quantité d'eau (Q₂) pour obtenir une solution dirigée vers un poste d'utilisation.
4 - Procédé selon la revendication 1 à 3, caractérisé en ce qu'on réalise la phase de dilution-dissolution-transfert par pression.
5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on assure, en fin de phase de dilution par dissolution, le transfert de la dispersion colloïdale de la solution-mère vers la capacité de stockage par un gaz sous pression.
6 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on soumet la suspension-mère à agitation sous pression et température ambiante pendant une durée spécifique à l'homogénéité requise de la suspension-mère à obtenir avec un agitateur de type défloculeur à fort taux de cisaillement.
7 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité d'eau (Q₁) est comprise entre 8 et 20 % de (Q).
8 - Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend :
- au moins une cuve (15) de préparation d'une suspension-mère incorporant des moyens (26) d'alimentation en eau et en mélange pulvérulent, des moyens d'agitation (19) et des moyens de mise en pression relative (23),
- au moins une capacité (1) de mélange,
- et des moyens (12) de transfert entre la cuve et la capacité.
9 - Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend, à la suite d'au moins une cuve de préparation (15), un réservoir-tampon (12) associé à un moyen de soutirage (43) en continu et un mélangeur (44) raccordé aux moyens de soutirage, à une arrivée en continu (45) d'eau sous pression relative et à une station d'utilisation.
10 - Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que le mélangeur (44) est raccordé à un circuit délivrant un fluide sous pression (23).
11 - Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que la cuve de préparation (15) comporte intérieurement une arrivée d'eau sous pression pourvue d'une pomme de distribution (27).
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