FR2875589A1

FR2875589A1 - Continuous production method for powdered product such as milk from liquid includes thermomechanical treatment stage in which powder is added to viscous liquid

Info

Publication number: FR2875589A1
Application number: FR0410025A
Authority: FR
Inventors: Daniel Durand; Jean Marie Bouvier; Gilles Maller; Maxwell Scott; Stewart Robert Stevenson; Steven James Roberts
Original assignee: Clextral SAS
Current assignee: Clextral SAS
Priority date: 2004-09-22
Filing date: 2004-09-22
Publication date: 2006-03-24
Anticipated expiration: 2024-09-22
Also published as: FR2875589B1

Abstract

The procedure, comprising at least one vacuum evaporation stage (E1) to produce a viscous fluid from the initial liquid, and at least one drying stage (E2, E3) to create a solid from the viscous fluid, has the drying stage made up of at least one thermomechanical treatment stage (E2) in which a thermomechanical machine is injected simultaneously with the viscous fluid and a given proportion of a powdered product from the same family as the initial liquid. The machine is designed to mix the two together and make pellets of the product that solidify in contact with the ambient air. Following the drying stage the solid product is formed into a powder, part of which is recycled into the thermo-mechanical machine in a preferable ratio to the viscous fluid of between 0.70 and 1.30 : 1. The initial liquid has a dry matter concentration of between 7 and 20 per cent, which rises to a preferable concentration of 80 - 85 per cent in the pellets.

Description

La présente invention concerne un procédé de préparation en continu d'unThe present invention relates to a process for the continuous preparation of a

produit en poudre à partir du produit à l'état liquide se présentant sous la forme d'un mélange du type solution, suspension ou émulsion en milieux aqueux. powder product from the product in the liquid state in the form of a mixture of the solution type, suspension or emulsion in aqueous media.

L'invention concerne en particulier un procédé de préparation en continu de lait en poudre à partir de lait liquide et un lait en poudre obtenu par un tel procédé. In particular, the invention relates to a process for the continuous preparation of powdered milk from liquid milk and a powdered milk obtained by such a process.

De manière classique, le lait en poudre est obtenu industriellement en effectuant diverses opérations qui permettent à partir de lait liquide ayant généralement une concentration en matière sèche d'environ 12%, d'obtenir un lait en poudre ayant une concentration en matière sèche de l'ordre de 96 à 97% sans dégrader les propriétés nutritionnelles et fonctionnelles du lait. Compte tenu de la thermo-sensibilité du lait, l'opération exige des conditions de séchage particulières qui sont notamment l'application d'une température faible dans les opérations d'évaporation et concentration du lait liquide et le recours à des temps de séjours courts lors du passage de l'état liquide à l'état solide. In a conventional manner, the milk powder is obtained industrially by carrying out various operations which make it possible, starting from liquid milk generally having a solids concentration of about 12%, to obtain a milk powder having a dry matter concentration of 96 to 97% without degrading the nutritional and functional properties of milk. Given the thermo-sensitivity of the milk, the operation requires special drying conditions which include the application of a low temperature in the evaporation and concentration of liquid milk and the use of short residence times during the transition from the liquid state to the solid state.

De plus, le lait en poudre qui en résulte doit être rapidement et totalement réhydratable. In addition, the resulting milk powder must be quickly and completely rehydratable.

Jusqu'à présent, le séchage du lait comporte plusieurs opérations successives, à savoir: - une opération d'évaporation sous vide du lait à l'état liquide ayant une concentration initiale en matière sèche d'environ 12% pour obtenir une concentration comprise entre 50 et 60% de matière sèche; - une opération de séchage par atomisation du lait issu de l'opération précédente et dans laquelle le lait est pulvérisé en très fines gouttelettes qui sont mises en contact direct avec de l'air chaud. Cette opération permet d'obtenir du lait en poudre dont la teneur en matière sèche est de l'ordre de 82%; - une opération de séchage terminal en lit fluidisé pour atteindre la teneur finale en matière sèche d'environ 96 à 97% ; et - un broyage et un tamisage pour calibrer la poudre de lait avant son conditionnement. Until now, the drying of the milk comprises several successive operations, namely: a vacuum evaporation operation of the milk in the liquid state having an initial concentration of dry matter of about 12% to obtain a concentration between 50 and 60% dry matter; - A spray drying operation of the milk from the previous operation and wherein the milk is sprayed into very fine droplets which are put in direct contact with hot air. This operation makes it possible to obtain milk powder whose dry matter content is of the order of 82%; - A fluidized bed end drying operation to reach the final dry matter content of about 96 to 97%; and - milling and sieving to calibrate the milk powder before it is packaged.

Cette technique de fabrication de lait en poudre utilisée jusqu'à présent comporte des inconvénients. This technique of manufacturing powdered milk used up to now has drawbacks.

En effet, le séchage par atomisation a un coût élevé notamment en investissement et en consommation énergétique. La consommation énergétique est de l'ordre de 2,6 à 2,8 kg de vapeur et 0,8 kW par kg de lait en poudre produit si bien que cette opération est de loin la plus grande consommatrice d'énergie pour l'ensemble du procédé, avec environ 70% de l'énergie thermique et environ 40% de l'énergie électrique. Indeed, spray drying has a high cost especially in investment and energy consumption. The energy consumption is in the order of 2.6 to 2.8 kg of steam and 0.8 kW per kg of milk powder produced so that this operation is by far the biggest energy consumer for the whole. of the process, with about 70% of the thermal energy and about 40% of the electrical energy.

De plus, même si le séchage par atomisation peut être appliqué à différentes compositions de lait, y compris les produits succédanés du lait en poudre, cette technique n'autorise pas le traitement de lait liquide enrichi en ingrédients vaporisables tels que des arômes par exemple qui seraient éliminés lors du séchage si bien que le développement et la production de produits nouveaux comme par exemple du lait vitaminé ou du lait aromatisé n'est pas envisageable par le séchage par atomisation. In addition, although spray drying can be applied to different milk compositions, including the milk powder substitutes, this technique does not allow the treatment of liquid milk enriched with vaporizable ingredients such as flavorings for example which would be removed during drying so that the development and production of new products such as vitamin milk or flavored milk is not feasible by spray drying.

L'invention a pour but de proposer un procédé de production en continu d'un produit en poudre à partir du produit à l'état liquide se présentant sous la forme d'un mélange du type solution, suspension ou émulsion en milieux aqueux, dans lequel: - on effectue une étape d'évaporation sous vide du mélange à l'état liquide pour obtenir le produit à l'état visqueux, - on réalise au moins une étape de séchage du produit à l'état visqueux pour obtenir le produit sous forme solide, et - on effectue une étape de mise en forme du produit solide pour obtenir le produit en poudre, caractérisé en ce que ladite étape de séchage comprend au moins une première étape de traitement thermomécanique au moyen d'une machine de traitement thermomécanique dans laquelle on injecte simultanément le produit à l'état visqueux provenant de l'étape d'évaporation sous vide et une proportion déterminée de produit en poudre recyclée après l'étape de mise en forme, la machine de traitement étant configurée pour mélanger le produit à l'état visqueux et le produit en poudre pour obtenir des pellets de produit solidifiés au contact de l'air ambiant. The aim of the invention is to propose a process for the continuous production of a powder product from the product in the liquid state in the form of a mixture of the solution, suspension or emulsion type in aqueous media, in a wherein: - a vacuum evaporation step of the mixture is carried out in the liquid state to obtain the product in the viscous state, - is carried out at least one step of drying the product in the viscous state to obtain the product under solid form, and - a shaping step of the solid product is carried out to obtain the powder product, characterized in that said drying step comprises at least a first step of thermomechanical treatment by means of a thermomechanical processing machine in which is simultaneously injected the viscous product from the vacuum evaporation step and a given proportion of recycled powder product after the shaping step, the machine t It is conveniently configured to mix the viscous product and the powdered product to obtain solidified product pellets in contact with the ambient air.

Selon des modes de mise en oeuvre particuliers, le procédé comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: - à l'issue de l'étape d'évaporation sous vide, le produit à l'état visqueux présente une concentration en matière sèche comprise entre 55 et 75%, de préférence entre 55 et 70% ; - l'étape d'évaporation comprend une première étape d'évaporation à l'issue de laquelle la concentration en matière sèche est comprise entre environ 50 et 55%, et une seconde étape d'évaporation à l'issue de laquelle la concentration en matière sèche est comprise entre environ 70 et 75% ; - à l'issue de l'étape de séchage, le produit sous forme solide présente une concentration en matière sèche d'environ 96 à 97% ; - outre la première étape de traitement thermomécanique, l'étape de séchage comprend une deuxième étape de séchage des pellets obtenus à l'issue de l'étape de traitement thermomécanique; - la deuxième étape de séchage des pellets est une étape de séchage en lit fluidisé de ces pellets; - après ou pendant cette deuxième étape de séchage, on enrobe les particules de produit en poudre d'un revêtement extérieur, par exemple à l'aide de lécithine; - les pellets présentent à l'issue de l'étape de traitement thermomécanique une concentration en matière sèche variant entre 78 et 84% et de préférence de l'ordre de 84% ; - le rapport entre le débit massique de produit en poudre recyclé et le débit massique de produit à l'état visqueux introduit dans la machine de traitement thermomécanique est compris entre 0,25 et 2,50 et de préférence entre 0,70 et 1,30; - au cours de l'étape de traitement thermomécanique, on réalise un dégazage sous pression atmosphérique ou sous vide; - au cours de l'étape de traitement thermomécanique, on injecte un gaz inerte dans la machine de traitement thermomécanique; - on réalise l'étape de traitement thermomécanique du produit à l'état visqueux en introduisant le produit à l'état visqueux et le produit en poudre dans une machine d'extrusion à deux vis co-rotatives; - on réalise l'étape de traitement thermomécanique en introduisant le produit à l'état visqueux et le produit en poudre dans un malaxeur, ou un pétrisseur, ou un mélangeur et/ou une machine d'extrusion à une vis; - le produit en poudre recyclé contient environ 97% de matière sèche; et - le produit à l'état liquide présente initialement une concentration en matière sèche de l'ordre de 12% ; - le produit à l'état liquide est du lait liquide, ce par quoi on obtient à l'issue du procédé du lait en poudre; - le produit à l'état liquide est un produit amylacé, natif ou modifié (physiquement et/ou chimiquement) à base de farines de céréales (blé, avoine, maïs, orge, etc...), de farine de pomme de terre, de granules de pomme de terre, de flocons de pomme de terre, et/ou de farine de tapioca, le produit étant initialement sous la forme d'un mélange du type solution, suspension ou émulsion en milieux aqueux, ce par quoi on obtient à l'issue du procédé le produit sous forme pulvérulente; - le produit à l'état liquide est un produit protéinique, natif ou modifié (physiquement et/ou chimiquement), choisi parmi la caséine du lait, le gluten du blé, la zéine du maïs, les protéines de soja, les protéines de légumineuses, en particulier de pois, et/ou les protéines d'oléoprotéagineux, en particulier de tournesol ou de colza, le produit étant initialement sous la forme d'un mélange du type solution, suspension ou émulsion en milieux aqueux, ce par quoi on obtient à l'issue du procédé le produit sous forme pulvérulente; - le produit à l'état liquide est un co-produit/sous-produit de fractionnement du lait, obtenu par fractionnement du lait par centrifugation, filtration, nanofiltration, ultrafiltration, et/ou osmose inverse. According to particular embodiments, the process comprises one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination: at the end of the evaporation step under vacuum, the product to be the viscous state has a solids concentration of between 55 and 75%, preferably between 55 and 70%; the evaporation step comprises a first evaporation step at the end of which the dry matter concentration is between approximately 50 and 55%, and a second evaporation stage at the end of which the concentration of dry matter is between about 70 and 75%; at the end of the drying step, the product in solid form has a solids concentration of about 96 to 97%; in addition to the first step of thermomechanical treatment, the drying step comprises a second step of drying the pellets obtained at the end of the thermomechanical treatment step; the second step of drying the pellets is a step of drying in a fluidized bed of these pellets; after or during this second drying step, the powdery product particles are coated with an outer coating, for example using lecithin; the pellets exhibit at the end of the thermomechanical treatment stage a solids concentration varying between 78 and 84% and preferably of the order of 84%; the ratio between the mass flow rate of recycled powder product and the mass flow rate of viscous product introduced into the thermomechanical treatment machine is between 0.25 and 2.50 and preferably between 0.70 and 1, 30; during the thermomechanical treatment step, degassing is carried out under atmospheric pressure or under vacuum; during the thermomechanical treatment step, an inert gas is injected into the thermomechanical treatment machine; the step of thermomechanical treatment of the product in the viscous state is carried out by introducing the product in the viscous state and the powder product into a co-rotating twin-screw extrusion machine; the thermomechanical treatment step is carried out by introducing the product in the viscous state and the powder product into a kneader, or a kneader, or a mixer and / or an extrusion machine with a screw; - the recycled powder product contains about 97% dry matter; and the product in the liquid state initially has a solids concentration of the order of 12%; the product in the liquid state is liquid milk, whereby milk powder is obtained at the end of the process; the product in the liquid state is a starchy product, native or modified (physically and / or chemically) based on cereal flours (wheat, oats, corn, barley, etc.), of potato flour , potato granules, potato flakes, and / or tapioca flour, the product being initially in the form of a mixture of the solution, suspension or emulsion type in aqueous media, whereby one obtains at the end of the process the product in powder form; the product in the liquid state is a protein product, native or modified (physically and / or chemically), selected from milk casein, wheat gluten, corn zein, soy proteins, legume proteins , in particular pea, and / or the proteins of oloproteinous, in particular sunflower or rapeseed, the product being initially in the form of a mixture of the solution, suspension or emulsion type in aqueous media, by which we obtain at the end of the process the product in powder form; the product in the liquid state is a co-product / by-product of fractionation of the milk, obtained by fractionation of the milk by centrifugation, filtration, nanofiltration, ultrafiltration, and / or reverse osmosis.

L'invention concerne également du lait en poudre obtenu par un procédé tel que défini ci-dessus. The invention also relates to milk powder obtained by a process as defined above.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la Fig. 1 est un organigramme montrant les différentes étapes d'un procédé de production de lait en poudre conforme à l'invention, - la Fig. 2 est une vue schématique en coupe dans un plan vertical passant par l'axe d'une vis d'une machine d'extrusion utilisée dans un mode de mise en oeuvre du procédé de production conforme à l'invention, - la Fig. 3 est une vue en coupe selon la ligne 3-3 de la Fig. 2, - la Fig. 4 est une vue en coupe d'une machine de traitement thermomécanique du type mélangeur, malaxeur ou pétrisseur, et - la Fig. 5 est un organigramme analogue à celui de la Fig. 1, montrant les étapes d'un procédé selon une variante de mise en oeuvre. Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description, made with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a flowchart showing the various steps of a process for producing powdered milk according to the invention; FIG. 2 is a schematic sectional view in a vertical plane passing through the axis of a screw of an extrusion machine used in one embodiment of the production method according to the invention; FIG. 3 is a sectional view along the line 3-3 of FIG. 2, - FIG. 4 is a sectional view of a thermomechanical processing machine of the mixer, kneader or kneader type, and FIG. 5 is a flowchart similar to that of FIG. 1, showing the steps of a method according to an alternative embodiment.

Ainsi que montré sur l'organigramme de la Fig. 1, du lait liquide ayant généralement une concentration en matière sèche de l'ordre de 12% est tout d'abord traité au cours d'une première étape El d'évaporation sous vide pour obtenir un lait à l'état visqueux ayant une concentration en matière sèche comprise entre 55 et 70%. De manière classique, au cours de cette étape El, le lait liquide est par exemple porté à ébullition à une température élevée, inférieure à 100 C, et à une pression inférieure à la pression atmosphérique. Cette évaporation sous vide permet de ne pas dégrader le lait. As shown in the flowchart of FIG. 1, liquid milk generally having a dry matter concentration of the order of 12% is firstly treated in a first evaporation step E1 to obtain a viscous milk having a concentration of in dry matter between 55 and 70%. Typically, during this step E1, the liquid milk is boiled, for example, at an elevated temperature of less than 100 ° C. and at a pressure below atmospheric pressure. This evaporation under vacuum makes it possible not to degrade the milk.

A la suite de cette première étape de traitement, le lait à l'état visqueux subit au moins une étape de séchage et de préférence dans le procédé selon l'invention deux étapes de séchage E2 et E3 successives, pour obtenir un lait sous forme solide avec une concentration en matière sèche d'environ 96 à 97%, puis une étape E4 de mise en forme du lait solide pour obtenir le lait en poudre. Following this first treatment step, the milk in the viscous state undergoes at least one drying step and preferably in the process according to the invention two successive drying stages E2 and E3, to obtain a milk in solid form. with a dry matter concentration of about 96 to 97%, then a step E4 solid milk shaping to obtain milk powder.

En se reportant maintenant à la Fig. 2 on va décrire l'étape de séchage qui comprend une première étape E2 de plastification-concentration du lait dans une machine d'extrusion à deux vis co-rotatives et désignée dans son ensemble parla référence 10. Referring now to FIG. 2 we will describe the drying step which comprises a first step E2 of plasticization-concentration of the milk in a co-rotating twin-screw extrusion machine and generally designated by reference 10.

La machine d'extrusion 10 est du type à deux vis co-rotatives et copénétrantes et comprend deux vis 11 et 12 entraînées en rotation autour de leurs axes par un moteur et un réducteur, non représentés, à l'intérieur d'une enceinte allongée formant un fourreau 13 qui les enveloppe. The extrusion machine 10 is of the type with two co-rotating and co-rotating screws and comprises two screws 11 and 12 driven in rotation about their axes by a motor and a reducer, not shown, inside an elongated enclosure forming a sheath 13 which envelops them.

Les vis 11 et 12 sont munies notamment de filets hélicoïdaux ou d'éléments de traitement de la matière introduite dans le fourreau 13 et qui engrènent les uns dans les autres. La paroi interne dudit fourreau 13 forme deux lobes cylindriques sécants de diamètre légèrement supérieur au diamètre extérieur des filets et des éléments de traitement. The screws 11 and 12 are provided in particular helical threads or processing elements of the material introduced into the sleeve 13 and which mesh with each other. The inner wall of said sheath 13 forms two intersecting cylindrical lobes of diameter slightly greater than the outer diameter of the threads and treatment elements.

Les deux vis 11 et 12 sont entraînées à la même vitesse de rotation et dans le même sens de telle sorte que les deux vis sont identiques, les filets et les éléments de traitement étant simplement décalés les uns par rapport aux autres. The two screws 11 and 12 are driven at the same speed of rotation and in the same direction so that the two screws are identical, the threads and the processing elements being simply offset relative to each other.

Comme montrées à la Fig. 3, les vis 11 et 12 sont avantageusement constituées d'arbres cannelés, respectivement 14 et 15, sur lesquels sont empilés les tronçons de vis. L'alésage intérieur de ces tronçons de vis est muni de cannelures correspondant à celles de l'arbre et la partie extérieure est munie de filets hélicoïdaux ou d'éléments de traitement de la matière dont le pas et la configuration diffèrent selon le tronçon considéré pour le traitement et le transport de cette matière. On peut ainsi disposer dans le fourreau 13 d'un assez grand nombre de tronçons de vis ayant des configurations différentes selon le type de traitement à réaliser sur la matière. As shown in FIG. 3, the screws 11 and 12 are advantageously constituted by splined shafts, respectively 14 and 15, on which the screw sections are stacked. The internal bore of these screw sections is provided with grooves corresponding to those of the shaft and the outer part is provided with helical threads or material treatment elements whose pitch and configuration differ according to the section considered for the treatment and transport of this material. It is thus possible to have in the sheath 13 a fairly large number of screw sections having different configurations depending on the type of treatment to be performed on the material.

La machine d'extrusion 10 comprend une zone A d'introduction en continu dans le fourreau 13, simultanément, d'une part, du lait à l'état visqueux provenant de l'étape El d'évaporation sous vide et, d'autre part, une proportion déterminée de lait en poudre à environ 96 à 97% de matière sèche recyclé après l'étape de mise en forme du lait en poudre, ainsi que montré à la Fig. 1. The extrusion machine 10 comprises a continuous introduction zone A in the sheath 13 simultaneously with viscous milk from the vacuum evaporation step E1 and, on the other hand, on the other hand, a given proportion of milk powder to about 96 to 97% recycled dry matter after the powdered milk shaping step, as shown in FIG. 1.

Le taux de recyclage de lait en poudre, c'est à dire le rapport entre le débit massique de lait en poudre recyclé à environ 96 à 97% de matière sèche et le débit massique de lait à l'état visqueux est compris entre 0, 25 et 2,5 et de préférence compris entre 0,70 et 1,30. The milk powder recycling rate, that is to say the ratio between the mass flow rate of milk powder recycled to about 96% to 97% of dry matter and the mass flow rate of milk in the viscous state is between 0, 25 and 2.5 and preferably between 0.70 and 1.30.

Dans cette zone A, le fourreau 13 est percé, à son extrémité amont par rapport au sens d'écoulement de la matière, d'un orifice d'alimentation 16 dans lequel se déverse en continu le lait en poudre recyclé. In this zone A, the sleeve 13 is pierced, at its upstream end with respect to the flow direction of the material, with a feed orifice 16 in which the recycled milk powder is continuously poured.

Dans la zone d'introduction A, les vis 11 et 12 sont munies de filets 18 à pas large afin d'assurer le transport du lait introduit par l'orifice 16. Ainsi, le lait est transporté vers l'aval de la machine d'extrusion 10 dans la zone B qui comporte un premier tronçon BI dans lequel les vis 11 et 12 sont munies de filets 19 à pas large et un second tronçon B2 dans lequel les vis 11 et 12 sont munies de filets 20 à pas resserré. Le lait à l'état visqueux est alimenté au début du premier tronçon BI de la zone B. L'ensemble lait en poudre recyclé et lait à l'état visqueux est transporté dans le second tronçon B2. In the introduction zone A, the screws 11 and 12 are provided with threads 18 with a wide pitch to ensure the transport of the milk introduced through the orifice 16. Thus, the milk is transported downstream of the machine. extrusion 10 in the zone B which comprises a first section BI in which the screws 11 and 12 are provided with threads 19 with a wide pitch and a second section B2 in which the screws 11 and 12 are provided with threads 20 with a narrow pitch. The viscous milk is fed at the beginning of the first section BI of zone B. The milk powder and viscous milk together is transported in the second section B2.

Le lait est ensuite transporté par les vis 11 et 12 dans une première zone C dans laquelle il est soumis à un malaxage intense sous pression. The milk is then transported by the screws 11 and 12 in a first zone C in which it is subjected to intense kneading under pressure.

Pour cela, les vis 11 et 12 dans cette zone C sont formées, de manière connue, par des éléments malaxeurs, par exemple des éléments tri-lobes 24 juxtaposés et qui présentent une forme de triangle isocèle dont les sommets sont tronqués pour réaliser un passage contrôlé du mélange vers l'aval de la machine d'extrusion 10. For this, the screws 11 and 12 in this zone C are formed, in known manner, by mixing elements, for example tri-lobe elements 24 juxtaposed and which have an isosceles triangle shape whose vertices are truncated to achieve a passage Controlled mixing downstream of the extrusion machine 10.

Les éléments malaxeurs 24 de chaque vis 11 et 12 sont également décalés les uns par rapport aux autres et sont décalés d'une vis à l'autre de manière qu'ils s'imbriquent les uns dans les autres afin de réaliser un malaxage et un mélange intense du lait à l'état pâteux et du lait en poudre. Du fait de ce malaxage intense, il se produit une élévation de la température du lait. A titre d'exemple, le lait est introduit dans la machine d'extrusion 10 à la température ambiante d'environ 20 C et à la sortie de la zone C de malaxage, il est à une température d'environ 80 C. The kneading elements 24 of each screw 11 and 12 are also offset relative to each other and are shifted from one screw to the other so that they interlock into each other in order to perform a kneading and a intense mixture of milk in the pasty state and milk powder. Due to this intense mixing, a rise in the temperature of the milk occurs. By way of example, the milk is introduced into the extrusion machine 10 at ambient temperature of approximately 20 ° C. and at the outlet of the kneading zone C, it is at a temperature of approximately 80 ° C.

A la sortie de la première zone de malaxage C, le lait à l'état pâteux est transféré dans une zone D dans laquelle les vis 11 et 12 sont munies de filets 25 à pas large vers une deuxième zone E de malaxage pourvue par exemple d'éléments de vis constitués par des filets 26 à pas inversé dont les bords périphériques sont munis d'ouvertures régulièrement réparties autour de l'axe de la vis correspondante permettant de contrôler le passage du débit du lait vers l'aval ce qui détermine un freinage dans cette zone E et un effort de compression à l'amont. Il s'ensuit donc un cisaillement qui homogénéise le lait afin d'obtenir une pâte très visqueuse. L'intensité du cisaillement est contrôlée par la longueur des éléments de vis à pas inversé et par la section de passage des ouvertures des bords des filets, de manière à contrôler l'augmentation de la température qui en résulte. En effet, l'opération de malaxage dans la zone E entraîne un échauffement du mélange, une partie importante du travail mécanique étant convertie en une énergie thermique. At the outlet of the first mixing zone C, the milk in the pasty state is transferred to a zone D in which the screws 11 and 12 are provided with threads 25 with a large pitch to a second mixing zone E provided for example with screw elements constituted by threads 26 with an inverted pitch whose peripheral edges are provided with regularly distributed openings around the axis of the corresponding screw making it possible to control the passage of the flow of the milk downstream, which determines a braking in this zone E and a compression force upstream. It follows a shear that homogenizes the milk to obtain a very viscous paste. The intensity of the shear is controlled by the length of the inverted screw members and the passage section of the openings of the edges of the threads, so as to control the increase of the resulting temperature. Indeed, the kneading operation in the zone E causes a heating of the mixture, a large part of the mechanical work being converted into a thermal energy.

La température du lait à la sortie de la zone E varie de l'ordre de 90 C à 125 C. La température du lait à la sortie de la zone E est d'autant plus importante que la viscosité de la pâte de lait est élevée, laquelle dépend du taux de recyclage du lait en poudre à environ 96 à 97% de matière sèche dans l'orifice d'alimentation 16 de la machine d'extrusion 10. Plus le taux de recyclage de lait en poudre est élevé, plus la teneur en matière sèche de la pâte de lait est élevée, et plus la viscosité de la pâte de lait est élevée et, par voie de conséquence, plus la température de la pâte de lait à la sortie de la zone E est élevée. The milk temperature at the outlet of the zone E varies from about 90 ° C to 125 ° C. The temperature of the milk at the exit of the zone E is all the more important that the viscosity of the milk paste is high. which depends on the rate of recycling of the milk powder to about 96 to 97% of dry matter in the feed port 16 of the extruder machine 10. The higher the rate of milk powder recycling, the higher the The dry matter content of the milk paste is high, and the higher the viscosity of the milk paste, and consequently the higher the temperature of the milk paste at the outlet of the zone E is high.

A la suite de la deuxième zone E de malaxage et de cisaillement, les vis 11 et 12 de la machine d'extrusion déterminent une zone F de transport et de refroidissement de la pâte de lait. Dans cette zone F, le refroidissement de la pâte de lait se fait de deux façons différentes selon le niveau de température à l'entrée de la zone F. Lorsque la température à l'entrée de la zone E est supérieure à 100 C, le refroidissement se fait de préférence par dégazage atmosphérique ou sous vide, car il est plus efficace. Dans la zone F, les vis 11 et 12 sont formées de plusieurs tronçons de pas différents, un premier tronçon F1 de filets 28 à pas resserré, un deuxième tronçon F2 muni de filets 29 à pas large, un troisième tronçon F3 muni de filets 30 à pas resserré et un quatrième tronçon F4 muni de filets 31 à pas large. Au début de la zone F, le fourreau 13 de la machine d'extrusion 10 comporte un orifice de dégazage 32 qui débouche dans les alésages sécants dudit fourreau 13. Après le passage de la pâte de lait dans la zone E où cette pâte a été soumise à un malaxage, la pâte subit dans les tronçons FI et F2 de la zone F une décompression de telle sorte que l'eau contenue dans ladite pâte se vaporise et s'échappe par l'orifice 32. Ce dégazage a pour effet de réduire instantanément la température de la pâte de lait, à un niveau de température au plus égal à 100 C. Following the second zone E of kneading and shearing, the screws 11 and 12 of the extrusion machine determine a zone F for transporting and cooling the milk paste. In this zone F, the cooling of the milk paste is done in two different ways depending on the temperature level at the entry of the zone F. When the temperature at the entrance of the zone E is greater than 100 C, the Cooling is preferably by atmospheric degassing or under vacuum because it is more efficient. In zone F, the screws 11 and 12 are formed of several different pitch sections, a first section F1 of threads 28 with a narrow pitch, a second section F2 provided with threads 29 with a wide pitch, and a third section F3 with threads 30. with a closed pitch and a fourth section F4 provided with nets 31 wide. At the beginning of the zone F, the sleeve 13 of the extrusion machine 10 comprises a degassing orifice 32 which opens into the intersecting bores of said sleeve 13. After the passage of the milk paste in the zone E where this paste has been subjected to mixing, the pulp undergoes decompression in the sections FI and F2 of the zone F so that the water contained in said pulp vaporizes and escapes through the orifice 32. This degassing has the effect of reducing instantaneously the temperature of the milk dough, at a temperature level at most equal to 100 C.

Lorsque la température à l'entrée de la zone E est inférieure à 100 C, le refroidissement par échange de chaleur indirect, c'est à dire par échange de chaleur par convection et par conduction, entre la pâte de lait et la paroi du fourreau 13 de la machine d'extrusion 10 est suffisant. Dans cette zone F, les vis 11 et 12 sont, comme mentionné précédemment, formées de plusieurs tronçons de pas différents F1, F2, F3 et F4. Les trois tronçons FI, F2 et F3 sont munis de filets 28 à pas resséré et le quatrième tronçon F4 est muni de filets 31 à pas large. Ce refroidissement a pour effet de réduire la température de la pâte de lait à un niveau de température au plus égal à 100 C. When the temperature at the inlet of the zone E is less than 100 C, the cooling by indirect heat exchange, that is to say by convective heat exchange and by conduction, between the milk paste and the wall of the sheath 13 of the extrusion machine 10 is sufficient. In this zone F, the screws 11 and 12 are, as mentioned above, formed of several different pitch segments F1, F2, F3 and F4. The three sections FI, F2 and F3 are provided with threads 28 with a renewed pitch and the fourth section F4 is provided with nets 31 with wide pitch. This cooling has the effect of reducing the temperature of the milk paste to a temperature level at most equal to 100 C.

Au cours de son transfert dans la zone F, la pâte est refroidie pour la maintenir à une température comprise entre 90 et 100 C ce qui permet également d'ajuster la viscosité. En fin de la zone F, le fourreau 13 de la machine d'extrusion 10 est pourvu d'un orifice 21 d'introduction d'additifs, comme par exemple des arômes, des vitamines ou des minéraux. During its transfer to zone F, the paste is cooled to maintain it at a temperature of between 90 and 100 ° C., which also makes it possible to adjust the viscosity. At the end of the zone F, the sleeve 13 of the extrusion machine 10 is provided with an orifice 21 for introducing additives, such as, for example, flavors, vitamins or minerals.

A la sortie de la zone de transport F, la pâte traverse une troisième zone G de malaxage et d'échange thermique avec un refroidissement pour la maintenir à une température voisine de 95 C. Dans cette zone G, les vis 11 et 12 sont, de façon connue, constituées par des éléments de malaxage, par exemple des éléments bi-lobes 33 identiques aux éléments bi-lobes de la zone C. Ces éléments de malaxage contribuent à mélanger intimement la pâte de lait et les additifs introduits dans la zone F4. At the exit of the transport zone F, the paste passes through a third zone G of mixing and heat exchange with cooling to maintain it at a temperature of 95 C. In this zone G, the screws 11 and 12 are, in known manner, constituted by kneading elements, for example bi-lobes elements 33 identical to the bi-lobe elements of the zone C. These kneading elements contribute to intimately mixing the milk paste and the additives introduced into the zone F4 .

La pâte est ensuite transférée par une zone H de transport et d'échange thermique vers la sortie de la machine d'extrusion 10 et dans cette zone H, les vis 11 et 12 sont munies de filets 34 à pas resserré. The paste is then transferred by a zone H of transport and heat exchange to the outlet of the extrusion machine 10 and in this zone H, the screws 11 and 12 are provided with threads 34 with a tight pitch.

Au cours de son passage dans les zones G et H, la pâte de lait est refroidie de façon à la maintenir à une température comprise entre 75 et 95 C. Le refroidissement de cette pâte au cours de son transfert dans la machine d'extrusion 10 est réalisé de manière connue, par un circuit de circulation d'un fluide de refroidissement qui est ménagé dans la paroi du fourreau 13. During its passage in zones G and H, the milk paste is cooled so as to maintain it at a temperature of between 75 and 95 C. The cooling of this paste during its transfer into the extrusion machine 10 is produced in known manner by a circulation circuit of a cooling fluid which is formed in the wall of the sheath 13.

La machine d'extrusion 10 est équipée à son extrémité avale par rapport au sens d'écoulement de la matière, d'une zone 1 d'extrusion formée par une filière 35 équipée d'un couteau granuiateur, non représenté et de type connu, qui produit en continu des pellets qui se solidifient au contact de l'air ambiant. De préférence, le couteau granulateur est ventilé pour éviter le collage du produit lors de la coupe. The extrusion machine 10 is equipped at its downstream end with respect to the direction of flow of the material, with an extrusion zone 1 formed by a die 35 equipped with a granulator knife, not shown and of known type, which continuously produces pellets that solidify in contact with the ambient air. Preferably, the granulator knife is ventilated to prevent sticking of the product during cutting.

A la sortie de la machine d'extrusion 10, les pellets ainsi obtenus ayant une concentration en matière sèche de l'ordre de 78 à 84%, subissent au cours de l'étape E3 un séchage terminal en lit fluidisé de façon à obtenir un produit ayant une concentration en matière sèche de l'ordre de 96 à 97%. At the outlet of the extrusion machine 10, the pellets thus obtained having a solids concentration of the order of 78 to 84%, undergo during the stage E3 a final drying in a fluidized bed so as to obtain a product having a dry matter concentration of the order of 96 to 97%.

En variante, l'étape de séchage E3 est réalisée autrement que par séchage en lit fluidisé. Alternatively, the drying step E3 is carried out other than by drying in a fluidized bed.

Les pellets ainsi séchés sont ensuite broyés et tamisés au cours de l'étape E4 afin d'obtenir un lait en poudre qui est conditionné lors de l'étape finale E5. The pellets thus dried are then milled and sieved during step E4 in order to obtain a milk powder which is conditioned during the final step E5.

La machine d'extrusion 10 permet de réaliser sur la pâte de lait un travail thermomécanique de plastification-mélange permettant notamment le mélange, le malaxage, le cisaillement et l'échauffement de la pâte de lait pour parvenir au final à une pâte de lait homogène. La machine d'extrusion présente l'avantage de permettre un traitement en continu. The extrusion machine 10 makes it possible to produce a thermomechanical plasticizing-mixing work on the milk paste, which makes it possible, in particular, to mix, knead, shear and heat the milk paste to finally obtain a homogeneous milk paste. . The extrusion machine has the advantage of allowing continuous treatment.

En variante, d'autres machines permettant un traitement thermomécanique de la pâte de lait sont utilisées lors de la première étape de séchage E2. Alternatively, other machines for thermomechanical processing of the milk paste are used in the first drying step E2.

De telles machines sont par exemple un mélangeur, un malaxeur, ou un pétrisseur. De façon générale, et comme illustrées sur la Fig. 4, ces machines comprennent une cuve 36 destinée à recevoir la pâte de lait, des organes mobiles 37 de mélange adaptés pour se déplacer dans la cuve 36, et des moyens d'entraînement de ces organes mobiles 37 comprenant un moteur 41 et un axe 42 portant les organes mobiles 37. Les organes mobiles 37 peuvent avoir un simple mouvement de rotation autour d'un axe, ou des mouvements cinématiques plus compliqués combinant des rotations suivant plusieurs axes et éventuellement des déplacements axiaux. Such machines are for example a mixer, a kneader, or a kneader. In general, and as illustrated in FIG. 4, these machines comprise a tank 36 intended to receive the milk paste, mobile mixing members 37 adapted to move in the tank 36, and drive means of these movable members 37 comprising a motor 41 and an axis 42 The movable members 37 may have a simple rotational movement about an axis, or more complicated kinematic movements combining rotations along several axes and possibly axial displacements.

A titre d'exemple, on peut citer les mélangeurs à pâles comprenant des pâles entraînées en rotation autour d'un même axe, les mélangeurs à vis dans lesquels plusieurs vis sont entraînées en rotation dans la cuve, les mélangeurs à fluides visqueux tels que mélangeurs à surface raclée, et les malaxeurs. By way of example, mention may be made of pale mixers comprising blades driven in rotation about the same axis, screw mixers in which several screws are rotated in the tank, viscous fluid mixers such as mixers scraped surface, and kneaders.

Dans une autre variante, on utilise pour réaliser l'étape de traitement thermomécanique une machine d'extrusion comprenant une unique vis, muni de préférence de tronçons distincts, chaque tronçon étant muni d'éléments de traitement de la matière dont le pas et la configuration diffèrent selon le tronçon considéré pour le traitement et le transport de cette matière Un ou plusieurs traitements supplémentaires peuvent être mis en oeuvre pendant la première étape de séchage par traitement thermomécanique, dans la machine de traitement thermomécanique. In another variant, an extrusion machine is used for carrying out the thermomechanical processing step, comprising a single screw, preferably provided with distinct sections, each section being provided with material processing elements whose pitch and configuration differ depending on the section considered for the treatment and transport of this material One or more additional treatments can be implemented during the first drying step by thermomechanical treatment in the thermomechanical processing machine.

Selon un premier traitement, on réalise dans la machine de traitement thermomécanique une étape de dégazage. Le dégazage est une évaporation quasi-instantanée d'eau contenue dans le produit, cette évaporation étant provoquée par une chute brutale de pression, et permettant un changement d'état de la phase liquide à la phase vapeur de l'eau. La baisse rapide de pression du produit ou du lait est obtenue, selon la pression initiale du produit ou du lait, par mise rapide à l'atmosphère, si le produit ou le lait est à une pression supérieure à la pression atmosphérique, ou par formation d'une dépression A cet effet, dans le mode de réalisation représenté sur la Fig. 4, la cuve 36 d'une machine de traitement thermomécanique est par exemple munie d'un couvercle 43 permettant de fermer la cuve 36 de façon étanche, et de moyens pour former un vide comprenant une conduite 45 raccordée à la cuve et une pompe à vide 47 disposée sur la conduite. According to a first treatment, a degassing step is carried out in the thermomechanical treatment machine. Degassing is an almost instantaneous evaporation of water contained in the product, this evaporation being caused by a sudden fall in pressure, and allowing a change of state of the liquid phase to the vapor phase of the water. The rapid pressure drop of the product or milk is obtained, depending on the initial pressure of the product or milk, by quick release to the atmosphere, if the product or milk is at a pressure above atmospheric pressure, or by formation For this purpose, in the embodiment shown in FIG. 4, the tank 36 of a thermomechanical processing machine is for example provided with a lid 43 for closing the tank 36 in a sealed manner, and means for forming a vacuum comprising a pipe 45 connected to the tank and a pump to vacuum 47 arranged on the pipe.

On notera que dans une extrudeuse à vis, du type à une vis ou à deux vis, l'étape de dégazage peut être réalisée dans un tronçon où la ou les vis présentent un profil adapté, c'est-à-dire un profil permettant une décompression rapide de la pâte de lait. Ceci correspond aux tronçons FI et F2 de décompression de la machine d'extrusion à deux vis de la Fig. 2. It will be noted that in a screw extruder of the one-screw or two-screw type, the degassing step may be carried out in a section where the screw or screws have a suitable profile, ie a profile allowing rapid decompression of the milk paste. This corresponds to the decompression sections FI and F2 of the twin-screw extrusion machine of FIG. 2.

Lors du dégazage, la partie de la pâte de lait restant sous forme liquide dans la machine de travail thermomécanique voit sa température baisser. During degassing, the portion of the milk paste remaining in liquid form in the thermomechanical working machine decreases its temperature.

Selon un deuxième traitement alternatif ou complémentaire du premier, on injecte dans une phase terminale de l'étape de traitement thermomécanique un gaz inerte dans la machine de travail thermomécanique. L'injection du gaz inerte pendant une étape où la pâte de lait est brassée permet d'obtenir au final une pâte de lait présentant une structure poreuse. Une telle structure facilite le séchage ultérieur de la pâte de lait en augmentant sensiblement la surface d'échange de la pâte de lait avec le milieu ambiant, et en facilitant ainsi le transfert de vapeur d'eau. According to a second alternative treatment or complementary of the first, is injected in a terminal phase of the thermomechanical treatment step an inert gas in the thermomechanical working machine. The injection of the inert gas during a step where the milk paste is brewed finally gives a milk paste having a porous structure. Such a structure facilitates the subsequent drying of the milk paste by substantially increasing the exchange surface of the milk paste with the ambient medium, and thus facilitating the transfer of water vapor.

A cet effet, lorsque la machine de traitement thermomécanique est un extrudeur à deux vis co-rotatives, l'injection de gaz inerte se fera par exemple par l'orifice 21, en zone 4 (Fig. 2). Lorsque la machine de traitement thermomécanique est un malaxeur, ou un mélangeur, telle que illustrée sur la Fig. 4, le gaz inerte est injecté via une conduite 49 débouchant dans la cuve 36 et une pompe 51 d'alimentation en gaz inerte. For this purpose, when the thermomechanical processing machine is an extruder co-rotating two screws, the injection of inert gas will be for example through the orifice 21, in zone 4 (Figure 2). When the thermomechanical processing machine is a kneader, or a mixer, as illustrated in FIG. 4, the inert gas is injected via a pipe 49 opening into the tank 36 and a pump 51 for supplying inert gas.

Il est également possible, pour améliorer les propriétés du produit final, d'opérer une étape d'enrobage E6 consistant à revêtir le lait en poudre d'un revêtement. It is also possible, to improve the properties of the final product, to carry out a coating step E6 consisting in coating the milk powder with a coating.

Comme illustrée sur la figure 5, l'étape d'enrobage E6 est par exemple mise en oeuvre entre l'étape de séchage E3 et l'étape de mise en forme du lait en poudre E4 ou pendant la seconde étape de séchage E3. L'étape d'enrobage E6 est effectuée par exemple par pulvérisation d'un produit de revêtement sur le lait en poudre. Un produit de revêtement possible est de la lécithine, qui permet de faciliter l'opération de broyage ultérieur du lait en poudre. As illustrated in FIG. 5, the coating step E6 is for example carried out between the drying step E3 and the step of shaping the milk powder E4 or during the second drying step E3. The coating step E6 is carried out for example by spraying a coating product on the milk powder. A possible coating product is lecithin, which facilitates the subsequent grinding operation of the milk powder.

En outre, en variante, et comme illustré sur la figure 5, il est possible de réaliser l'étape d'évaporation sous vide en deux étapes successives d'évaporation sous vide, E'1 et E"1. In addition, in a variant, and as illustrated in FIG. 5, it is possible to carry out the vacuum evaporation step in two successive stages of vacuum evaporation, E '1 and E "1.

Lors de la première étape d'évaporation sous vide E'1, le lait à l'état liquide ayant généralement une concentration en matière sèche de l'ordre de 12% est traité pour obtenir un lait à l'état visqueux ayant une concentration en matière sèche comprise entre environ 50% et 55%. During the first vacuum evaporation stage E '1, the milk in the liquid state generally having a solids concentration of the order of 12% is treated to obtain a viscous milk having a concentration of dry matter of between about 50% and 55%.

Lors de la seconde étape d'évaporation sous vide E"1, le lait à l'état visqueux issu de la première étape d'évaporation E'l est traité pour obtenir un lait à l'état visqueux ayant une concentration en matière sèche comprise entre environ 70% et 75%. During the second vacuum evaporation stage E "1, the viscous milk from the first evaporation stage E'1 is treated to obtain a viscous milk having a dry matter concentration of between about 70% and 75%.

La première étape d'évaporation sous vide E'l est par exemple réalisée dans un évaporateur à film tombant. Il s'agit d'un évaporateur comportant au moins un corps de chauffe vertical et de type tubulaire. En fonctionnement, le liquide à évaporer s'écoule dans le corps tubulaire de chauffe et un fluide caloporteur circule à l'extérieur du corps tubulaire de chauffe pour chauffer celui-ci. Le liquide à évaporer entre par le haut et s'écoule par gravité en formant un film le long des parois internes du corps tubulaire de chauffe de l'évaporateur. The first vacuum evaporation step E '1 is for example carried out in a falling film evaporator. It is an evaporator comprising at least one vertical and tubular type heating body. In operation, the liquid to be evaporated flows in the tubular heating body and a coolant circulates outside the tubular heating body to heat it. The liquid to be evaporated enters from above and flows by gravity forming a film along the inner walls of the evaporator tubular heater.

La seconde étape d'évaporation sous vide E"l est par exemple réalisée dans un échangeur à surface raclée. Un tel échangeur comprend une enceinte tubulaire chauffée dans laquelle le lait à état visqueux est convoyé d'une première extrémité de l'enceinte à la seconde extrémité. Des pâles viennent racler les parois internes de l'enceinte pour éviter que du lait à l'état visqueux ne reste collé sur ces parois internes. The second vacuum evaporation step E "1 is, for example, carried out in a scraped surface heat exchanger Such a heat exchanger comprises a heated tubular enclosure in which the viscous milk is conveyed from a first end of the enclosure to the second end, pale scrape come to scrape the internal walls of the enclosure to prevent milk in the viscous state does not stick on these internal walls.

Le procédé selon l'invention est applicable à différentes compositions de lait liquide ayant des teneurs en matière grasse variables et à desproduits succédanés en poudre. De plus, il permet le traitement de lait liquide complémenté avec divers ingrédients tels que arômes, vitamines, minéraux, grâce à l'excellente capacité de mélange de la machine de traitement thermomécanique (extrudeuse, malaxeur, mélangeur...), ce qui autorise le développement et la production de lait en poudre de différentes natures et donc à plus forte valeur ajoutée. The process according to the invention is applicable to different liquid milk compositions having variable fat contents and powdered substitutes. In addition, it allows the treatment of liquid milk supplemented with various ingredients such as flavors, vitamins, minerals, thanks to the excellent mixing capacity of the thermomechanical treatment machine (extruder, mixer, mixer ...), which allows the development and production of powdered milk of different natures and therefore with higher added value.

Le procédé selon l'invention permet, dans le cas de la production de lait en poudre, des économies d'énergie importantes de l'ordre de 40% par rapport au procédé conventionnel ainsi qu'une diminution importante du coût d'investissement. A titre de comparaison, la consommation de vapeur d'eau pour 100 kg de lait liquide traité est de l'ordre de 33 kg avec le procédé selon l'état de la technique alors qu'il est d'environ 19 kg avec le procédé selon l'invention, pour une consommation électrique sensiblement identique. The process according to the invention allows, in the case of the production of milk powder, significant energy savings of the order of 40% compared to the conventional process and a significant decrease in the investment cost. By way of comparison, the consumption of water vapor per 100 kg of treated liquid milk is of the order of 33 kg with the method according to the state of the art whereas it is about 19 kg with the process according to the invention, for a substantially identical electrical consumption.

De manière générale, le procédé de l'invention est utilisable, avec des avantages analogues, pour la production de produits en poudre autres que le lait en poudre, à partir de tous types de solutions, suspensions, émulsions de différentes compositions comprenant une matière sèche en milieux aqueux. In general, the process of the invention is usable, with analogous advantages, for the production of powder products other than milk powder, from all types of solutions, suspensions, emulsions of different compositions comprising a dry matter in aqueous media.

Le procédé est par exemple applicable pour la production de produits en poudre du type: - produits amylacés: farines de céréales (blé, avoine, maïs, orge), farines de pomme de terre, granules et flocons de pomme de terre, farine de tapioca. Ces produits peuvent être natifs, c'est-à-dire sans modifications chimiques et/ou physiques, et simplement séchés et broyés. Ces produits peuvent être modifiés physiquement, par exemple par modification de la structure cristalline des amidons, entre autres par des processus de gélatinisation et de fusion; ils peuvent aussi être modifiés chimiquement, par exemple par hydrolyse, estérification, ou éthérification; - produits protéiniques: caséine du lait, gluten du blé, zéine du maïs, protéines de soja, protéines de légumineuses (pois, par exemple), protéines d'oléoprotéagineux (tournesol, colza, par exemple). Ces produits peuvent être natifs, c'est-à-dire sans modifications chimiques et/ou physiques et simplement séchés et broyés. Ces produits peuvent être modifiés physiquement, par exemple par modification des structures quaternaire, tertiaire et secondaire des protéines (processus de dénaturation) ; ils peuvent aussi être modifiés chimiquement, par exemple par hydrolyse, amidation, succinylation, ou condensation, c'est-à-dire par réaction avec les groupes organiques fonctionnels: amine, carboxyle, par exemple. The process is for example applicable for the production of powdered products of the type: - starch products: cereal flours (wheat, oats, corn, barley), potato flours, granules and flakes of potato, tapioca flour . These products can be native, that is to say without chemical and / or physical modifications, and simply dried and crushed. These products can be physically modified, for example by modifying the crystalline structure of the starches, inter alia by gelatinization and melting processes; they can also be chemically modified, for example by hydrolysis, esterification, or etherification; - Protein products: milk casein, wheat gluten, maize zein, soy protein, legume protein (eg peas), oilseed protein (sunflower, rapeseed, for example). These products can be native, that is to say without chemical and / or physical modifications and simply dried and crushed. These products can be physically modified, for example by modifying the quaternary, tertiary and secondary structures of the proteins (denaturation process); they can also be chemically modified, for example by hydrolysis, amidation, succinylation, or condensation, that is to say by reaction with the functional organic groups: amine, carboxyl, for example.

Le procédé est aussi applicable aux co-produitslsous-produits de fractionnement du lait, c'est-à-dire des fractions liquides obtenues lorsque le lait est fractionné au moyen de procédés tels que centrifugation, filtration, nanofiltration, ultrafiltration, osmose inverse... ces opérations étant destinées à séparer les différents composants du lait (matière grasse, protéines, sucres...). The process is also applicable to co-products or milk fractionating products, i.e. liquid fractions obtained when the milk is fractionated by means of processes such as centrifugation, filtration, nanofiltration, ultrafiltration, reverse osmosis. these operations being intended to separate the different components of the milk (fat, proteins, sugars ...).

Le procédé est également applicable pour la production de produits en poudre permettant par la suite, par réhydratation, d'obtenir des aliments pour bébé : laits reconstitués selon les différents âges, bouillies diverses, mélanges en pots... The process is also applicable for the production of powdered products that can subsequently be rehydrated to obtain baby food: milk reconstituted according to different ages, various slurries, potted mixtures, etc.

Claims

A method for continuously producing a powdery product from the liquid product in the form of a mixture of the solution, suspension or emulsion type in aqueous media, in which: step of vacuum evaporation (E1) of the product in the liquid state to obtain the product in the viscous state, - at least one drying step (E2, E3) of the product in the viscous state is carried out to obtain the product in solid form, and - a shaping step of the solid product is carried out to obtain the powder product, characterized in that said drying step (E2, E3) comprises at least a first thermomechanical treatment step (E2) by means of a thermomechanical processing machine (10; 36-51) in which the product in the viscous state from the vacuum evaporation step and a determined proportion of the recycled powder product are injected simultaneously. shaping step, the machine treatment device (10; 36-51) being configured to mix the viscous product and the powder product to obtain solidified product pellets in contact with the ambient air.

2. Method according to claim 1, characterized in that, after the evaporation step under vacuum (E1), the viscous product has a solids concentration of between 55 and 75%, preferably between 55 and 70%.

3. Method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the vacuum evaporation step (E1) comprises a first step (E'1) at the end of which the concentration of dry matter is between about 50 and 55%, and a second step (E ") after which the concentration of dry matter is between about 70 and 75%.

4. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that at the end of the step of drying (E2, E3) of the product in the viscous state, the product in solid form has a concentration of matter. about 96 to 97% dry.

5. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that, in addition to the first thermomechanical treatment step (E2), the drying step (E2, E3) comprises a second drying step (E3) of the pellets obtained. at the end of the thermomechanical treatment step (E2).

6. Method according to claim 5, characterized in that the second step of drying (E3) pellets is a fluidized bed drying step.

7. Method according to claim 5 or 6, characterized in that, after or during the second drying step (E3), the powdery product particles are coated with an outer coating, for example using lecithin.

8. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the pellets have at the end of the thermomechanical treatment step (E2) a solids concentration ranging between 78 and 84% and preferably from 84% order.

9. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the ratio between the mass flow rate of recycled powder product and the mass flow rate of viscous product introduced into the thermomechanical treatment machine is between 0, 25 and 2.50 and preferably between 0.70 and 1.30.

10. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that, during the thermomechanical treatment step (E2), degassing is carried out under atmospheric pressure or under vacuum.

11. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that, during the thermomechanical treatment step (E2), an inert gas is injected into the thermomechanical working machine (10; 36-51).

12. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the step of thermomechanical treatment (E2) of the product in the viscous state is carried out by introducing the product in the viscous state and the powder product into a viscous state. extrusion machine (10) with two screws (11, 12) corotative.

13. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the thermomechanical treatment step (E2) is carried out by introducing the product in the viscous state and the powder product into a kneader, or a kneader, or a mixer and / or an extrusion machine with a screw.

14. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the recycled powder product is about 97% dry matter.

15. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the product in the liquid state initially has a dry matter concentration of the order of 12%.

16. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the product in the liquid state is liquid milk, whereby milk powder is obtained.

17. Method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the product in the liquid state is a starch product, native or modified (physically and / or chemically) based on cereal flours (wheat, oats). corn, barley, etc.), potato flour, potato granules, potato flakes, and / or tapioca flour, the product being initially in the form of a solution mixture, suspension or emulsion in aqueous media, whereby the product in powder form is obtained at the end of the process.

18. Method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the product in the liquid state is a protein product, native or modified (physically and / or chemically), selected from milk casein, gluten wheat, corn zein, soy proteins, legume proteins, in particular peas, and / or oilseed proteins, in particular sunflower or rapeseed, the product being initially in the form of a solution mixture, suspension or emulsion in aqueous media, whereby the product in powder form is obtained at the end of the process.

19. Method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the product in the liquid state is a co-product / by-product of milk fractionation, obtained by fractionation of the milk by centrifugation, filtration, nanofiltration , ultrafiltration, and / or reverse osmosis.

20. Milk powder, characterized in that it is obtained by the method 5 according to any one of claims 1 to 16.