FR3138604A1 - Process for transforming at least one raw material into at least one concentrate and/or one isolate, installation and corresponding applications - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un procédé de transformation d’au moins une matière première en au moins un concentrat et/ou un isolat : broyer la matière première en une première farine, travailler la première farine. Selon l’invention, avant l’étape de travailler la première farine, le procédé comporte une étape de pré-conditionnement comportant une phase d’ajustement du taux d’humidité de la première farine, ladite étape de pré-conditionnement étant suivie d’une étape de traitement thermique, de la première farine au taux d’humidité ajusté, qui s’effectue en chauffant la première farine au taux d’humidité ajusté dans un réacteur comprenant des moyens de convoyage de la première farine au taux d’humidité ajusté entre au moins une entrée du réacteur et au moins une sortie du réacteur de sorte que la première farine au taux d’humidité ajusté soit chauffée tout en étant déplacée entre l’entrée et la sortie du réacteur. FIGURE DE L’ABREGE: Fig. 1The invention relates to a process for transforming at least one raw material into at least one concentrate and/or an isolate: grinding the raw material into a first flour, working the first flour. According to the invention, before the step of working the first flour, the process comprises a pre-conditioning step comprising a phase of adjusting the humidity level of the first flour, said pre-conditioning step being followed by a heat treatment step, of the first flour with the adjusted humidity level, which is carried out by heating the first flour with the adjusted humidity level in a reactor comprising means for conveying the first flour with the adjusted humidity level between at least one inlet of the reactor and at least one outlet of the reactor so that the first flour with the adjusted humidity level is heated while being moved between the inlet and the outlet of the reactor. ABSTRACT FIGURE: Fig. 1
Description
La présente invention concerne un procédé de transformation d’au moins une matière première en au moins un concentrat et/ou un isolat.The present invention relates to a process for transforming at least one raw material into at least one concentrate and/or an isolate.
ARRIERE PLAN DE L’INVENTIONBACKGROUND OF THE INVENTION
De nos jours, les protéines végétales deviennent de plus en plus attractives en tant qu’alternatives aux protéines animales.Nowadays, plant proteins are becoming more and more attractive as alternatives to animal proteins.
Parmi toutes les protéines végétales disponibles sur le marché, les concentrats protéinés sont des produits particulièrement intéressants car ils sont fabriqués par des procédés de transformation par voie sèche ayant un impact environnemental modéré(Vogelsang-o’Dwyer, M., Petersen, I. L., Joehnke, M. S., Sørensen, J. C., Bez, J., Detzel, A., Busch, M., Krueger, M., Mahony, J. A. O., Arendt, E. K., & Zannini, E. (2020). Comparison of Faba Bean Protein Ingredients Environmental Performance. Foods, 9, 322). Among all the plant proteins available on the market, protein concentrates are particularly interesting products because they are manufactured by dry processing processes with a moderate environmental impact (Vogelsang-o'Dwyer, M., Petersen, IL, Joehnke , MS, Sørensen, JC, Bez, J., Detzel, A., Busch, M., Krueger, M., Mahony, JAO, Arendt, EK, & Zannini, E. (2020). Comparison of Faba Bean Protein Ingredients Environmental Performance. Foods, 9, 322).
Les procédés de transformation par voie sèche consistent en un traitement d’une matière première végétale pour en séparer les corpuscules protéiques de l'amidon, l’amidon présentant des particules généralement (mais non nécessairement) d’un diamètre plus important que celui des corpuscules protéinés. Par exemple, dans le cas des légumineuses, les procédés de transformation par voie sèche consistent à séparer les corpuscules protéiques dont les particules présentent un diamètre inférieur à 10 micromètres (µm) de l'amidon dont les particules présentent généralement (mais non nécessairement) un diamètre plus important (et notamment supérieur à 10 µm)(* Weber, E., & Neumann, D. (1980). Protein bodies, storage organelles in plant seeds. Biochemie Und Physiologie Der Pflanzen, 175(4), 279–306.https://doi.org/10.1016/s0015-3796(80)80070-9, * Pelgrom, P. J. M., Boom, R. M., & Schutyser, M. A. I. (2015). Method Development to Increase Protein Enrichment During Dry Fractionation of Starch-Rich Legumes. Food and Bioprocess Technology, 8(7), 1495–1502.https://doi.org/10.1007/s11947-015-1513-0).Dry transformation processes consist of a treatment of a plant raw material to separate the protein corpuscles from the starch, the starch having particles generally (but not necessarily) of a larger diameter than that of the corpuscles. protein. For example, in the case of legumes, dry transformation processes consist of separating protein corpuscles whose particles have a diameter less than 10 micrometers (µm) from starch whose particles generally (but not necessarily) have a larger diameter (and notably greater than 10 µm) (* Weber, E., & Neumann, D. (1980). Protein bodies, storage organelles in plant seeds. Biochemie Und Physiologie Der Pflanzen, 175(4), 279–306 . https://doi.org/10.1016/s0015-3796(80)80070-9 , * Pelgrom, PJM, Boom, RM, & Schutyser, MAI (2015). Method Development to Increase Protein Enrichment During Dry Fractionation of Starch- Rich Vegetables. Food and Bioprocess Technology, 8(7), 1495–1502. https://doi.org/10.1007/s11947-015-1513-0 ) .
Pour mieux séparer les corpuscules protéiques de l’amidon, la matière première végétale est usuellement broyée en fines particules présentant un diamètre de quelques microns (par exemple un diamètre moyen inférieur à 40 µm) puis les particules sont triées en fonction de leur taille, de leur densité et/ou de leur comportement électrostatique par des technologies telles que la classification par l’air (également appelé turboséparation) et/ou la séparation électrostatique. On obtient ainsi généralement deux produits finaux : 1) le concentrat protéiné également appelé fraction fine et 2) le concentrat d'amidon également appelé fraction lourde.To better separate the protein corpuscles from the starch, the plant raw material is usually crushed into fine particles having a diameter of a few microns (for example an average diameter less than 40 µm) then the particles are sorted according to their size, their density and/or their electrostatic behavior by technologies such as air classification (also called turboseparation) and/or electrostatic separation. We thus generally obtain two final products: 1) the protein concentrate also called fine fraction and 2) the starch concentrate also called heavy fraction.
Malheureusement, malgré une composition chimique satisfaisante, le concentrat protéiné présente généralement un goût particulier, notamment amer et astringent, qui a tendance à déplaire au consommateur(Price, K. R., Griffiths, N. M., Curl, C. L., & Fenwick, G. R. (1985). Undesirable sensory properties of the dried pea (Pisum sativum). The rôle of saponins. Food Chemistry, 17(2), 105–115.https://doi.org/10.1016/0308-8146(85)90079-2). Cet inconvénient est accentué pour certaines matières premières tels que le pois jaune.Unfortunately, despite a satisfactory chemical composition, the protein concentrate generally has a particular taste, notably bitter and astringent, which tends to displease the consumer (Price, KR, Griffiths, NM, Curl, CL, & Fenwick, GR (1985). Undesirable sensory properties of the dried pea (Pisum sativum). The role of saponins. Food Chemistry, 17(2), 105–115. https://doi.org/10.1016/0308-8146(85)90079-2 ) . This disadvantage is accentuated for certain raw materials such as yellow peas.
Pour pallier cet inconvénient, il est connu de traiter le concentrat protéiné dans le cadre d’un post-traitement par un processus complexe de mise en contact du concentrat protéiné avec de la vapeur, refroidissement de l’agglomérat obtenu et reconditionnement sous forme de poudre.To overcome this drawback, it is known to treat the protein concentrate as part of post-treatment by a complex process of bringing the protein concentrate into contact with steam, cooling the agglomerate obtained and repackaging it in powder form. .
On comprend donc que pour obtenir un concentrat protéiné au « goût amélioré », de nombreuses étapes post-traitements sont nécessaires ce qui augmente grandement le coût de production et son impact environnemental.We therefore understand that to obtain a protein concentrate with an “improved taste”, numerous post-processing steps are necessary, which greatly increases the production cost and its environmental impact.
Dans le but d’éviter le traitement du concentrat protéiné, il a été également envisagé de traiter directement la matière première végétale initiale(Kaysi, Y., & Melcion, J. P. (1992). Traitements technologiques des protéagineux pour le monogastrique : exemples d’application à la graine de fêverole. Productions Animales, 5(1), 3–17.https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00895959/document).In order to avoid processing the protein concentrate, it was also considered to directly treat the initial plant raw material (Kaysi, Y., & Melcion, JP (1992). Technological treatments of protein crops for the monogastric: examples of application to fava bean seeds. Productions Animales, 5(1), 3–17. https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00895959/document ) .
Par exemple, la matière première végétale initiale se présente sous forme de graines qui sont initialement grillées, torréfiées, toastées …For example, the initial plant raw material comes in the form of seeds which are initially roasted, roasted, toasted…
Ceci a pour conséquence de modifier le goût de la matière première végétale initiale du fait de la réaction de Maillard. Les graines prennent alors des notes plus agréables de biscuit, de noisette, de caramel, etc…. En conséquence, il n'y a pas à proprement parler de retrait d'amertume mais uniquement un masquage de l’armature par d’autres notes.This has the effect of modifying the taste of the initial plant raw material due to the Maillard reaction. The seeds then take on more pleasant notes of biscuit, hazelnut, caramel, etc. Consequently, strictly speaking, there is no removal of bitterness but only a masking of the framework by other notes.
Par ailleurs, du fait que le centre des graines est moins traité que l'extérieur des graines, lorsque les graines sont broyées pour former le concentrat, cette hétérogénéité va être conservée : le concentrat protéiné comporte ainsi des zones amères et des zones où l’amertume est masquée par d’autres notes.Furthermore, due to the fact that the center of the seeds is less treated than the exterior of the seeds, when the seeds are crushed to form the concentrate, this heterogeneity will be preserved: the protein concentrate thus includes bitter zones and zones where the bitterness is masked by other notes.
On a également pensé à traiter les graines à la vapeur. Néanmoins pour que la vapeur puisse atteindre le centre des graines et éviter l’hétérogénéité gustative précitée, les graines doivent être soumises à une vapeur à très haute température et/ou pendant un temps de contact très long ce qui peut entraîner la cuisson de leurs couches externes. L'amidon des graines s’en trouve gélatinisée ce qui diminue les performances du processus de transformation des graines en un concentrat.We also thought about treating the seeds with steam. However, for the steam to reach the center of the seeds and avoid the aforementioned taste heterogeneity, the seeds must be subjected to steam at a very high temperature and/or for a very long contact time, which can result in their layers being cooked. external. The starch in the seeds becomes gelatinized, which reduces the performance of the process of transforming the seeds into a concentrate.
OBJET DE L’INVENTIONOBJECT OF THE INVENTION
Un but de l’invention est de proposer un procédé de transformation permettant de traiter thermiquement une matière première de manière plus optimisée pour obtenir un concentrat et/ou un isolat présentant de bonnes propriétés organoleptiques.An aim of the invention is to propose a transformation process making it possible to thermally treat a raw material in a more optimized manner to obtain a concentrate and/or an isolate having good organoleptic properties.
En vue de la réalisation au moins partielle de ce but, on propose un procédé de transformation d’au moins une matière première en au moins un concentrat et/ou un isolat, le procédé comprenant au moins les étapes de :
- Si la matière première initiale n’est pas déjà une première farine, broyer la matière première en une première farine,
- Travailler la première farine par :
- Micronisation de la première farine en une deuxième farine plus fine que la première farine et extraction, à partir de la deuxième farine, d'au moins un concentrat, et/ou
- Mise en suspension de la première farine pour en extraire au moins un isolat.
- If the initial raw material is not already a first flour, grind the raw material into a first flour,
- Work the first flour by:
- Micronization of the first flour into a second flour finer than the first flour and extraction, from the second flour, of at least one concentrate, and/or
- Suspending the first flour to extract at least one isolate.
Selon l’invention, avant l’étape de travailler la première farine, le procédé comporte une étape de pré-conditionnement de la première farine, l’étape de pré-conditionnement comportant une phase d’ajustement du taux d’humidité de la première farine, ladite étape de pré-conditionnement étant suivie d’une étape de traitement thermique, de la première farine au taux d’humidité ajusté, qui s’effectue en chauffant la première farine au taux d’humidité ajusté dans un réacteur comprenant des moyens de convoyage de la première farine au taux d’humidité ajusté entre au moins une entrée du réacteur et au moins une sortie du réacteur de sorte que la première farine au taux d’humidité ajusté soit chauffée tout en étant déplacée entre l’entrée et la sortie du réacteur.According to the invention, before the step of working the first flour, the process comprises a step of pre-conditioning the first flour, the pre-conditioning step comprising a phase of adjusting the humidity level of the first flour, said pre-conditioning step being followed by a heat treatment step, of the first flour with the adjusted humidity level, which is carried out by heating the first flour with the adjusted humidity level in a reactor comprising means conveying the first flour with the adjusted humidity level between at least one inlet of the reactor and at least one outlet of the reactor so that the first flour with the adjusted humidity level is heated while being moved between the inlet and the exit from the reactor.
L’invention s’avère particulièrement efficace en ce qu’elle traite thermiquement la matière première sous forme de farine i.e. un produit à la granulométrie faible : ceci favorise le traitement thermique de la matière première et limite grandement l'hétérogénéité de traitement thermique au sein de la matière première.The invention proves to be particularly effective in that it thermally treats the raw material in the form of flour i.e. a product with a small particle size: this promotes the thermal treatment of the raw material and greatly limits the heterogeneity of thermal treatment within of the raw material.
En outre, le chauffage de la première farine dont le taux d’humidité a été ajustée va entraîner l’évaporation de l’eau présente dans ladite première farine provoquant naturellement de la vapeur qui va permettre d’améliorer encore davantage le traitement de ladite première farine. La création de la vapeur se fait ainsi directement à l'intérieur du réacteur, par la première farine elle-même.In addition, heating the first flour whose humidity level has been adjusted will cause the evaporation of the water present in said first flour, naturally causing steam which will make it possible to further improve the processing of said first flour. flour. The creation of steam is thus done directly inside the reactor, by the first flour itself.
De façon avantageuse, le traitement thermique de la première farine par chauffage permet au concentrat et/ou à l’isolat considéré de présenter un goût aux propriétés organoleptiques améliorées.Advantageously, the heat treatment of the first flour by heating allows the concentrate and/or the isolate considered to have a taste with improved organoleptic properties.
Par amélioration des propriétés organoleptiques, on entend que le concentrat/isolat obtenu présente des attributs organoleptiques comme le goût) plus acceptables pour le consommateur et en particulier un goût moins amer, moins astringent … On peut donc de manière simplifiée parler de « concentrat désamérisé » ou « d’isolat désamarisé » même si l’invention n’agit pas que sur l’amertume du produit (ainsi le terme anglais consacré est plus généralisé puisque l’on parle de « clean concentrate » ou de « clean isolate »).By improvement of the organoleptic properties, we mean that the concentrate/isolate obtained presents organoleptic attributes such as taste) that are more acceptable to the consumer and in particular a less bitter, less astringent taste… We can therefore, in a simplified manner, speak of “debitterized concentrate” or “deamarized isolate” even if the invention does not only act on the bitterness of the product (thus the established English term is more generalized since we speak of “clean concentrate” or “clean isolate”).
De plus, en s’assurant par l’étape de pré-conditionnement que la première farine ne soit ni trop sèche ni trop humide, la vapeur dégagée par la première farine elle-même est suffisamment importante pour que le procédé puisse s’affranchir, si voulue d’une unité de production de vapeur dédiée.In addition, by ensuring through the pre-conditioning step that the first flour is neither too dry nor too humid, the steam released by the first flour itself is sufficiently significant for the process to be able to proceed, if desired, a dedicated steam production unit.
On limite ainsi la formation d’agglomérats de la première farine dans le réacteur qui seraient inévitablement apparus en cas d’utilisation d’une unité de protection de vapeur dédiée et qui pourraient recouvrir l’intérieur du réacteur et le boucher ou l’endommager.This limits the formation of agglomerates of the first flour in the reactor which would inevitably have appeared if a dedicated steam protection unit was used and which could cover the interior of the reactor and clog or damage it.
De même, en sortie du réacteur thermique, la première farine conserve une forme pulvérulente et ne forme donc pas un agglomérat qu’il faut reconditionner sous forme de farine.Likewise, at the outlet of the thermal reactor, the first flour retains a powdery form and therefore does not form an agglomerate which must be repackaged in the form of flour.
Par « taux d’humidité », on entend le nombre de parts en poids d’eau pour 100 parts en poids d’une farine (i.e. une farine avec un taux d’humidité de 2% est donc une farine comprenant 2 parts en poids d’eau pour 100 parts en poids de farine).By “humidity level”, we mean the number of parts by weight of water per 100 parts by weight of flour (i.e. a flour with a humidity level of 2% is therefore a flour comprising 2 parts by weight of water per 100 parts by weight of flour).
De façon avantageuse, en traitant thermiquement la première farine, il est ainsi possible de traiter à la fois les corpuscules protéiques et l’amidon de la première farine de sorte à pouvoir fabriquer (si voulu) de manière simultanée des concentrats protéinés et d’amidon aux propriétés organoleptiques améliorées.Advantageously, by heat treating the first flour, it is thus possible to treat both the protein corpuscles and the starch of the first flour so as to be able to produce (if desired) simultaneously protein and starch concentrates. with improved organoleptic properties.
De plus, l’invention s’avère relativement peu énergivore. Les inventeurs ont ainsi pu constater que l’invention pouvait permettre d’économiser plus de deux fois l’énergie dépensée pour transformer une matière première en un concentrat et/ou un isolat aux propriétés organoleptiques améliorées vis-à-vis un procédé de l’art antérieur.In addition, the invention is relatively energy efficient. The inventors were thus able to see that the invention could make it possible to save more than twice the energy spent to transform a raw material into a concentrate and/or an isolate with improved organoleptic properties with respect to a process of the prior art.
L’invention permet avantageusement de ne pas modifier la distribution de la taille des particules du concentrat obtenu (si voulu) vis-à-vis des concentrats existants produits par des procédés de l’art antérieur.The invention advantageously makes it possible not to modify the particle size distribution of the concentrate obtained (if desired) with respect to existing concentrates produced by processes of the prior art.
L'invention peut être mise en œuvre pour de multiples applications et en particulier pour la production de concentrat protéiné aux propriétés organoleptiques et/ou la production de concentrat d’amidon aux propriétés organoleptiques améliorées et/ou la production d’isolat (en particulier isolat de protéines) aux propriétés organoleptiques améliorées.The invention can be implemented for multiple applications and in particular for the production of protein concentrate with organoleptic properties and/or the production of starch concentrate with improved organoleptic properties and/or the production of isolate (in particular isolate proteins) with improved organoleptic properties.
L’invention permet astucieusement d’améliorer la qualité du concentrat et/ou de l’isolat obtenu notamment en réduisant la charge microbienne de la première farine et/ou en diminuant ses propriétés anti-nutritionnelles.The invention cleverly makes it possible to improve the quality of the concentrate and/or isolate obtained in particular by reducing the microbial load of the first flour and/or by reducing its anti-nutritional properties.
De façon avantageuse, l’invention permet également de conserver les fonctionnalités des concentrats protéinés, des concentrats d’amidon et des isolats (notamment isolat de protéines) tels que par exemple un ou plusieurs fonctionnalités choisies parmi les propriétés moussantes, gélifiantes, émulsifiantes, la solubilité, la capacité de rétention d’eau, la capacité de rétention de d’huile, etc.Advantageously, the invention also makes it possible to retain the functionalities of protein concentrates, starch concentrates and isolates (in particular protein isolate) such as for example one or more functionalities chosen from foaming, gelling, emulsifying properties, solubility, water holding capacity, oil holding capacity, etc.
Pour la présente demande par « matière première » on entend aussi bien une matière première seul ou un mélange de matières premières – par la suite on parlera uniquement de « matière première » pour faciliter la lecture de la description mais ce qui suit s’applique bien entendu à un « mélange de matière premières ».For the present application by “raw material” we mean both a raw material alone or a mixture of raw materials – subsequently we will only speak of “raw material” to facilitate reading of the description but the following applies well. understood to be a “mixture of raw materials”.
Pour la présente demande par « matière première » on entend de préférence une matière première à partir de laquelle le concentrat et/ou l’isolat obtenu sera à usage alimentaire.For the present application, “raw material” preferably means a raw material from which the concentrate and/or isolate obtained will be for food use.
Pour la présente demande, on entend de préférence par « matière première » toute substance ou tout produit, y compris les arômes, les additifs alimentaires et les enzymes alimentaires, ou tout constituant d’un matière première composé, utilisé dans la fabrication ou la préparation d’une denrée alimentaire et encore présent dans le produit fini, éventuellement sous une forme modifiée.For the present application, the term “raw material” is preferably understood to mean any substance or product, including flavorings, food additives and food enzymes, or any constituent of a compound raw material, used in the manufacture or preparation of a foodstuff and still present in the finished product, possibly in a modified form.
Pour la présente demande par « matière première » on entend de préférence une matière première à partir de laquelle :
- un concentrat enrichi en protéines et/ou un concentrat enrichi en amidon va pouvoir être produit par transformation sèche ; et/ou
- un isolat enrichi en protéines va pouvoir être produit par transformation humide.
- a protein-enriched concentrate and/or a starch-enriched concentrate can be produced by dry processing; and or
- a protein-enriched isolate can be produced by wet processing.
Pour la présente demande par « matière première » on entend de préférence un produit solide.For the present application, “raw material” preferably means a solid product.
Par « matière première » on entend de préférence une matière première d’origine végétale comme :
- Une légumineuse (pois, soja, fève, lentille, pois de haricot, pois chiche, lupin, etc…),
- Une céréale (blé, sarrasin, avoine, orge, maïs, riz etc…),
- Un tourteau (résidu solide issu de l'extraction de l'huile de graines et/ou de fruits oléagineux tels que les graines de tournesol, les graines de colza, les graines de soja, les graines de lin oléagineux, etc…),
- Une farine (issue de céréales, de graines, d’oléagineux, etc…),
- Un sous-produit industriel ou agricole (malt, son, drèche, paille, rejet de brasserie, etc…),
- Une algue,
- Etc.
- A legume (pea, soya, bean, lentil, bean pea, chickpea, lupine, etc.),
- A cereal (wheat, buckwheat, oats, barley, corn, rice etc.),
- A meal (solid residue resulting from the extraction of oil from seeds and/or oilseed fruits such as sunflower seeds, rapeseeds, soybeans, oilseeds, etc.),
- A flour (from cereals, seeds, oilseeds, etc.),
- An industrial or agricultural by-product (malt, bran, spent grain, straw, brewery rejects, etc.),
- An algae,
- Etc.
Pour la présente demande par « matière première » on pourra éventuellement entendre un ou des insectes ou un produit à base d’insecte(s).For this application, “raw material” may possibly mean one or more insects or a product based on insect(s).
Pour la présente demande par « matière première » on pourra éventuellement entendre un extrait de levure et/ou un extrait de micro-organismes industriels et/ou un extrait d’une ou de plusieurs cultures microbiennes.For the present application, “raw material” may possibly mean a yeast extract and/or an extract of industrial microorganisms and/or an extract of one or more microbial cultures.
Pour la présente demande par « matière première » on entend de préférence une matière déjà naturellement riche en protéines et par exemple une matière comprenant pour 100 parts en poids de matière au moins 10 parts en poids de protéines et par exemple au moins 20 parts en poids de protéines.For the present application by “raw material” we preferably mean a material already naturally rich in proteins and for example a material comprising for 100 parts by weight of material at least 10 parts by weight of proteins and for example at least 20 parts by weight of proteins.
Par ailleurs, on comprend que la première farine est un état intermédiaire (éventuellement initial) de la matière première considérée qui ne doit donc pas être confondue avec le concentrat et/ou l’isolat. La première farine n’a pas ici vocation à être utilisée en tant que telle comme aliment, au contraire du concentrat et/ou de l’isolat. Au sens de l’invention, la première farine n’est donc pas un concentrat et/ou un isolat. En effet, le rapport parts en poids de corpuscules protéiques (ou d’amidon selon que l’on considère le concentrat protéiné ou le concentrat d’amidon ou l’isolat protéiné) sur parts en poids de la première farine est bien moins important que dans le concentrat et/ou l’isolat.Furthermore, we understand that the first flour is an intermediate state (possibly initial) of the raw material considered which should therefore not be confused with the concentrate and/or isolate. The first flour here is not intended to be used as such as food, unlike the concentrate and/or isolate. For the purposes of the invention, the first flour is therefore not a concentrate and/or an isolate. In fact, the ratio of parts by weight of protein corpuscles (or of starch depending on whether we consider the protein concentrate or the starch concentrate or the protein isolate) to the parts by weight of the first flour is much less important than in the concentrate and/or isolate.
On rappelle pour la présente demande qu’un procédé de transformation par voie sèche s’oppose à un procédé de transformation par voie humide. Dans un procédé de transformation par voie humide la première farine est mise en suspension dans une solution pour en extraire un isolat (partie enrichie en protéines) sans recours à une micronisation. Dans un procédé de transformation par voie sèche, il n’y a pas d’étape de mise en suspension de la première farine après ou avant son traitement thermique, la première farine étant en revanche micronisée.It is recalled for this application that a dry transformation process is opposed to a wet transformation process. In a wet processing process, the first flour is suspended in a solution to extract an isolate (part enriched with proteins) without the use of micronization. In a dry transformation process, there is no step of suspending the first flour after or before its heat treatment, the first flour being on the other hand micronized.
Optionnellement, le procédé de transformation est un procédé de transformation par voie sèche, la matière première étant alors transformé en au moins un concentrat.Optionally, the transformation process is a dry transformation process, the raw material then being transformed into at least one concentrate.
Optionnellement, la phase d’ajustement du taux d’humidité de la première farine est configurée pour que la première farine présente un niveau d’humidité compris entre 5 et 35%, et de préférence entre 15 et 25%, et de préférence entre 17 et 22%, avant de pénétrer dans le réacteur.Optionally, the phase of adjusting the humidity level of the first flour is configured so that the first flour has a humidity level of between 5 and 35%, and preferably between 15 and 25%, and preferably between 17 and 22%, before entering the reactor.
Les inventeurs ont pu constater que ces intervalles de taux d’humidité de la première farine étaient particulièrement intéressants vis-à-vis de la qualité de traitement de la première farine.The inventors were able to observe that these intervals of humidity levels of the first flour were particularly interesting with regard to the processing quality of the first flour.
Optionnellement, on ajoute de l’eau ou une solution aqueuse à la première farine lors de la phase d’ajustement du taux d’humidité.Optionally, water or an aqueous solution is added to the first flour during the humidity level adjustment phase.
On comprend bien qu’il s’agit là d’un ajout d’eau ou d’une solution aqueuse pour augmenter le taux d’humidité de la première farine mais en aucun cas d’une mise en suspension de la première farine (les volumes en jeu étant complétement différents).We clearly understand that this is an addition of water or an aqueous solution to increase the humidity level of the first flour but in no case a suspension of the first flour (the volumes involved being completely different).
Optionnellement, la première farine est micronisée après son traitement thermique sans passer par un dispositif de refroidissement.Optionally, the first flour is micronized after its heat treatment without going through a cooling device.
La première farine est ainsi refroidie naturellement sans que l’invention ne requière un dispositif de refroidissement dédié.The first flour is thus cooled naturally without the invention requiring a dedicated cooling device.
Les inventeurs ont pu constater que cela permettait de de faire des économies substantielles d’énergie (de l’ordre de 85 kilowatts – heure par tonne de matière première traitée).The inventors were able to see that this made it possible to make substantial energy savings (of the order of 85 kilowatt hours per tonne of raw material processed).
Optionnellement le procédé comporte l’étape préalable de préparer la première farine avant l’étape de pré-conditionnement.Optionally the process includes the preliminary step of preparing the first flour before the pre-conditioning step.
Optionnellement l’étape préalable comporte une phase de décorticage de la matière première.Optionally the preliminary step includes a phase of shelling the raw material.
Ceci participe à l’amélioration des propriétés organoleptiques du concentrat et/ou de l’isolat.This contributes to improving the organoleptic properties of the concentrate and/or isolate.
Optionnellement les moyens de convoyage forment également des moyens de chauffage de la première farine.Optionally the conveying means also form means for heating the first flour.
Optionnellement les moyens de chauffage comportent une vis de convoyage qui est alimentée électriquement.Optionally the heating means include a conveyor screw which is electrically powered.
Optionnellement le temps de présence de la première farine dans le réacteur est compris entre 3 et 30 minutes.Optionally, the time the first flour remains in the reactor is between 3 and 30 minutes.
Optionnellement la température à l’intérieur du réacteur est comprise entre 120 et 220 degrés Celsius.Optionally the temperature inside the reactor is between 120 and 220 degrees Celsius.
Optionnellement la première farine en sortie du réacteur est à une température comprise entre 25 et 100 degrés Celsius.Optionally the first flour leaving the reactor is at a temperature between 25 and 100 degrees Celsius.
Optionnellement la première farine au début de l’étape de pré-conditionnement a des particules présentant un diamètre moyen inférieur à 5 millimètres.Optionally the first flour at the start of the pre-conditioning stage has particles having an average diameter of less than 5 millimeters.
L’invention concerne également une installation pour la mise en œuvre du procédé tel que décrit ci-dessus, comprenant au moins :
- un module de pré-conditionnement, et
- un module de traitement thermique, et
- un module de micronisation et/ou un module de mise en suspension.
- a pre-conditioning module, and
- a heat treatment module, and
- a micronization module and/or a suspension module.
L’invention concerne également une utilisation d'un concentrat issu du procédé tel que précédemment décrit pour la fabrication d’une préparation laitière végétale.The invention also relates to the use of a concentrate resulting from the process as previously described for the manufacture of a plant-based dairy preparation.
La préparation laitière végétale s’oppose à une préparation laitière animale. Par préparation laitière on entend du lait ou un produit à base de lait (crème, beurre, yaourt, fromage …).The plant-based dairy preparation is the opposite of an animal-based dairy preparation. By dairy preparation we mean milk or a milk-based product (cream, butter, yogurt, cheese, etc.).
On comprend donc que le procédé de l’invention permet de préserver les fonctionnalités de la matière première puisqu’il est même possible de réaliser une préparation laitière végétale à partir d’un produit obtenu par le procédé de l’invention.We therefore understand that the process of the invention makes it possible to preserve the functionalities of the raw material since it is even possible to produce a plant-based dairy preparation from a product obtained by the process of the invention.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de mises en œuvre particulières non limitatives de l’invention.Other characteristics and advantages of the invention will emerge on reading the following description of particular non-limiting implementations of the invention.
L’invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit en référence aux figures annexées parmi lesquelles :The invention will be better understood in the light of the description which follows with reference to the appended figures among which:
Une première mise en œuvre du procédé selon l’invention va être à présent décrite en référence à la
Une première étape 101 consiste en la préparation préalable d’une matière première. L’installation comporte à cet effet un module de préparation de matière première.A first step 101 consists of the prior preparation of a raw material. For this purpose, the installation includes a raw material preparation module.
De préférence, la matière première se présente sous la forme de solides divisés (grains, graines, poudres, granulés, morceaux, fibres, feuillets, bâtonnets, tourteaux, insectes, extraits de cultures microbiennes, mélange d’une ou plusieurs formes précitées …). Dans le cas contraire, la première étape 101 peut comporter au moins une phase préparative au cours de laquelle la matière première est conditionné sous forme de solides divisés.Preferably, the raw material is in the form of divided solids (grains, seeds, powders, granules, pieces, fibers, sheets, sticks, cakes, insects, extracts of microbial cultures, mixture of one or more aforementioned forms, etc.) . Otherwise, the first step 101 may include at least one preparative phase during which the raw material is packaged in the form of divided solids.
A cet effet, la première étape 101 peut comporter une ou plusieurs phases préparatives telles que :
- au moins une phase de nettoyage de la matière première, et/ou
- au moins une phase de tri de la matière première comme par exemple une phase de calibrage de la matière première (les éléments formant la matière première d’un diamètre en dessous et/ou au-delà d’un seuil donné étant écartés de la suite du procédé de transformation), et/ou
- au moins une phase de décorticage permettant d’enlever une à plusieurs couches externes des éléments formant la matière première,
- Etc.
- at least one phase of cleaning the raw material, and/or
- at least one phase of sorting the raw material such as for example a phase of calibrating the raw material (the elements forming the raw material with a diameter below and/or beyond a given threshold being excluded from the rest of the transformation process), and/or
- at least one shelling phase making it possible to remove one or several external layers of the elements forming the raw material,
- Etc.
La ou les phases indiquées ci-dessus peuvent être combinées entre elles et mises en œuvre dans un ordre différent de celui qui a été indiqué. Par exemple au moins une phase de calibrage peut suivre au moins une phase de tri.The phase(s) indicated above may be combined with each other and implemented in an order different from that indicated. For example at least one calibration phase can follow at least one sorting phase.
La au moins une phase de décorticage peut par exemple être mise en œuvre par abrasion, par compression, par broyage …The at least one shelling phase can for example be carried out by abrasion, by compression, by grinding, etc.
La au moins une phase de tri peut être mise en œuvre par tri optique, par calibrage, par classification par gravité …The at least one sorting phase can be implemented by optical sorting, by calibration, by gravity classification, etc.
Lors d’une deuxième étape 102, si la matière première ne se présente pas déjà sous la forme d’une farine, la matière première est broyée en une première farine grossière.During a second step 102, if the raw material is not already in the form of flour, the raw material is ground into a first coarse flour.
A cet effet, l’installation comporte un module de broyage qui est raccordé au module de préparation de la matière première. Ledit module de broyage comporte par exemple un moulin.For this purpose, the installation includes a grinding module which is connected to the raw material preparation module. Said grinding module includes for example a mill.
Optionnellement, la matière première est broyée (ou se présente) en une première farine dont les particules présentent un diamètre moyen inférieur à 5 millimètres et de préférence inférieur à 1 millimètre (mm) et de préférence inférieur à 500 µm et par exemple inférieur à 300 µm et par exemple inférieur à 200 µm.Optionally, the raw material is crushed (or is presented) into a first flour whose particles have an average diameter less than 5 millimeters and preferably less than 1 millimeter (mm) and preferably less than 500 µm and for example less than 300 µm and for example less than 200 µm.
De préférence, la matière première est broyée (ou se présente) en une première farine dont les particules présentent par ailleurs un diamètre moyen supérieur à 30 µm et de préférence supérieur à 30 µm (ou du moins la matière première est broyée (ou se présente) en une première farine dont le nombre de particules présentant un diamètre moyen inférieur à 30 µm (de préférence 50 µm) est le plus réduit possible).Preferably, the raw material is crushed (or is presented) into a first flour whose particles also have an average diameter greater than 30 µm and preferably greater than 30 µm (or at least the raw material is crushed (or is presented ) into a first flour whose number of particles having an average diameter less than 30 µm (preferably 50 µm) is as small as possible).
Ceci limitera un risque que des particules (ou trop de particules) de très faibles dimensions ne puissent s’infiltrer à l’intérieur de l’installation et notamment du réacteur de celle-ci qui sera décrit plus bas, ce qui pourrait l’endommager. Ceci permettra également à la première farine de conserver une grande fluidité ce qui assurera une alimentation homogène et régulière du réacteur.This will limit the risk that particles (or too many particles) of very small dimensions cannot infiltrate inside the installation and in particular its reactor which will be described below, which could damage it. . This will also allow the first flour to maintain a high fluidity which will ensure a homogeneous and regular supply to the reactor.
Par ailleurs, le procédé comporte une troisième étape 103 de pré-conditionnement de la farine. Cette étape de pré-conditionnement 103 comporte une ou plusieurs phases de pré-conditionnement de la première farine.Furthermore, the process includes a third step 103 of pre-conditioning the flour. This pre-conditioning step 103 comprises one or more pre-conditioning phases of the first flour.
Cette étape de pré-conditionnement 103 comporte au moins une phase d’ajustement de l’humidité de la première farine. De préférence, la phase d’ajustement est telle que la première farine présente un niveau d’humidité compris entre 5 et 35% avant le démarrage de la quatrième étape 104 qui sera décrite plus bas. De préférence encore, la phase d’ajustement est telle que la première farine présente un niveau d’humidité compris entre 15 et 25 % avant le démarrage de la quatrième étape 104. De préférence encore, la phase d’ajustement est telle que la première farine présente un niveau d’humidité compris entre 17 et 22% avant le démarrage de la quatrième étape 104.This pre-conditioning step 103 includes at least one phase of adjusting the humidity of the first flour. Preferably, the adjustment phase is such that the first flour has a humidity level of between 5 and 35% before the start of the fourth step 104 which will be described below. More preferably, the adjustment phase is such that the first flour has a humidity level of between 15 and 25% before the start of the fourth step 104. More preferably, the adjustment phase is such that the first flour has a humidity level of between 17 and 22% before the start of the fourth step 104.
Par exemple la première farine est humidifiée (en ajoutant par exemple de l’eau ou une solution aqueuse à la farine) pour atteindre le taux d’humidité visé. En remplacement, la première farine est asséchée pour abaisser son taux d’humidité.For example, the first flour is moistened (for example by adding water or an aqueous solution to the flour) to reach the target humidity level. As a replacement, the first flour is dried to lower its humidity level.
Tout dépendra donc du taux d’humidité initial de la première farine. En effet, selon la matière première initiale, la première farine pourra être plus ou moins humide. Les inventeurs ont ainsi pu traiter efficacement grâce à l’invention des farines présentant un taux d’humidité initiale compris entre 8 et 14% ou entre 5 et 12% tout comme des premières farines présentant un taux d’humidité initiale compris entre 25 et 35% (par exemple pour une matière première qui est un rejet de brasserie).Everything will therefore depend on the initial humidity level of the first flour. Indeed, depending on the initial raw material, the first flour may be more or less moist. The inventors were thus able to effectively treat, thanks to the invention, flours having an initial humidity level of between 8 and 14% or between 5 and 12% as well as first flours having an initial humidity level of between 25 and 35 % (for example for a raw material which is a brewery waste).
A cet effet, l’installation comporte au moins un module de pré-conditionnement de la première farine qui est raccordé au module de moulure.For this purpose, the installation includes at least one module for pre-conditioning the first flour which is connected to the molding module.
Par exemple le module de pré-conditionnement comporte un ou des capteurs de mesure du taux d’humidité de la première farine.For example, the pre-conditioning module includes one or more sensors for measuring the humidity level of the first flour.
Par exemple le module de pré-conditionnement comporte un mélangeur.For example, the pre-conditioning module includes a mixer.
De préférence le module de pré-conditionnement comporte au moins un mélangeur continu comprenant une entrée et une sortie, la première farine étant déplacée dans le mélangeur continu entre son entrée et sa sortie tout en étant préconditionnée pour atteindre le taux d’humidité visé :
- Par exemple de l’eau (ou une solution aqueuse) est introduite dans le mélangeur continu (par une entrée identique ou différente de celle par laquelle est introduite la première farine) et l’eau se trouve ainsi mélangée à la première farine lors du transfert de la première farine à l’intérieur du mélangeur continu. Le mélangeur continu peut être horizontal ou vertical, être à vis ou à tube vibré … Le volume d’eau introduit dans le mélangeur continu est par exemple déterminé en fonction des résultats fournis par l’un ou plusieurs capteurs de mesure du module de pré-conditionnement.
- Par exemple, le mélangeur continu est configuré pour chauffer la première farine de sorte à l’assécher. Le mélangeur continu peut être horizontal ou vertical, être à vis ou à tube vibré … Le chauffage de la première farine est par exemple déterminé en fonction des résultats fournis par l’un ou plusieurs capteurs de mesure du module de pré-conditionnement.
- Par exemple le mélangeur continu peut être à la fois apte à humidifier la première farine et à la fois apte à la chauffer de sorte à pouvoir s’adapter à l’arrivée d’une nouvelle première farine.
- For example, water (or an aqueous solution) is introduced into the continuous mixer (via an entry identical or different from that through which the first flour is introduced) and the water is thus mixed with the first flour during transfer. of the first flour inside the continuous mixer. The continuous mixer can be horizontal or vertical, be screw or vibrated tube... The volume of water introduced into the continuous mixer is for example determined according to the results provided by one or more measuring sensors of the pre-module. conditioning.
- For example, the continuous mixer is configured to heat the first flour so as to dry it. The continuous mixer can be horizontal or vertical, be screw or vibrated tube... The heating of the first flour is for example determined according to the results provided by one or more measuring sensors of the pre-conditioning module.
- For example, the continuous mixer can be both capable of moistening the first flour and at the same time capable of heating it so as to be able to adapt to the arrival of a new first flour.
Le module de pré-conditionnement peut donc tout aussi bien assécher le produit que l’humidifier selon le taux d’humidité initiale du produit.The pre-conditioning module can therefore dry the product as well as humidify it depending on the initial humidity level of the product.
La quatrième étape 104 consiste à traiter thermiquement la première farine. A cet effet, l’installation comporte un module de traitement thermique de la première farine qui est raccordé au module de pré-conditionnement de la première farine.The fourth step 104 consists of heat treating the first flour. For this purpose, the installation includes a module for heat treatment of the first flour which is connected to the module for pre-conditioning the first flour.
Le module de traitement thermique comprend par exemple un réacteur de traitement thermique.The heat treatment module comprises for example a heat treatment reactor.
Le réacteur de traitement thermique comprend une enceinte comprenant au moins une entrée et au moins une sortie et des moyens de convoyage de la première farine entre ladite entrée et ladite sortie. Par ailleurs, le réacteur comporte des moyens de chauffage de l’enceinte de sorte que la première farine présente dans l’enceinte soit chauffée tout en étant déplacée entre l’entrée et la sortie du réacteur.The heat treatment reactor comprises an enclosure comprising at least one inlet and at least one outlet and means for conveying the first flour between said inlet and said outlet. Furthermore, the reactor includes means for heating the enclosure so that the first flour present in the enclosure is heated while being moved between the inlet and outlet of the reactor.
L’entrée du réacteur de traitement thermique est ainsi raccordée à la sorte du module de pré-conditionnement.The inlet of the heat treatment reactor is thus connected to the sort of pre-conditioning module.
On comprend donc l’intérêt d’avoir un mélangeur continu pour préconditionner la première farine afin de pouvoir assurer une alimentation en continu du réacteur de traitement thermique.We therefore understand the benefit of having a continuous mixer to precondition the first flour in order to be able to ensure continuous supply to the heat treatment reactor.
Dans le cas présent, le réacteur comporte au moins deux sorties : au moins une sortie de récupération de la première farine traitée et au moins une sortie d’évacuation du ou des gaz issus du traitement thermique de la première farine.In the present case, the reactor has at least two outlets: at least one outlet for recovering the first treated flour and at least one outlet for evacuating the gas(es) resulting from the heat treatment of the first flour.
En effet, la première farine est volontairement introduite dans l’enceinte avec un taux d’humidité non nul : le chauffage de la première farine va entraîner la création de vapeur d’eau qui va permettre de traiter la première farine. La vapeur d’eau est par ailleurs évacuée de l’enceinte au moins via la deuxième sortie.In fact, the first flour is deliberately introduced into the enclosure with a non-zero humidity level: heating the first flour will result in the creation of water vapor which will allow the first flour to be treated. The water vapor is also evacuated from the enclosure at least via the second outlet.
Par exemple la première sortie est agencée en partie basse de l’enceinte et la deuxième sortie en partie haute de l’enceinte, la première sortie et la deuxième sortie étant agencées au niveau d’une extrémité longitudinale de l’enceinte opposée à l’entrée par laquelle est introduite la première farine.For example, the first outlet is arranged in the lower part of the enclosure and the second outlet in the upper part of the enclosure, the first outlet and the second outlet being arranged at a longitudinal end of the enclosure opposite the entrance through which the first flour is introduced.
Le réacteur peut optionnellement comporter des moyens d’extraction de la vapeur présente dans l’enceinte via au moins la deuxième sortie comme par exemple un ventilateur, une pompe …The reactor can optionally include means for extracting the steam present in the enclosure via at least the second outlet such as for example a fan, a pump, etc.
Optionnellement, le temps de présence de la première farine dans l’enceinte est compris entre 3 et 30 minutes et par exemple entre 5 et 30 minutes et par exemple entre 5 et 15 minutes et par exemple entre 5 et 10 minutes.Optionally, the time of presence of the first flour in the enclosure is between 3 and 30 minutes and for example between 5 and 30 minutes and for example between 5 and 15 minutes and for example between 5 and 10 minutes.
Optionnellement, la température à l’intérieur de l’enceinte est comprise entre 120 et 220 degrés Celsius et par exemple entre 150 et 200 degrés Celsius et par exemple entre 150 et 180 degrés Celsius.Optionally, the temperature inside the enclosure is between 120 and 220 degrees Celsius and for example between 150 and 200 degrees Celsius and for example between 150 and 180 degrees Celsius.
On comprend là qu’il s’agit de la température régnant à l’intérieur de l’enceinte mais non de la température de la première farine lorsqu’elle est dans l’enceinte du fait des déperditions thermiques et de la transformation de l’eau sous forme de vapeur.We understand here that this is the temperature prevailing inside the enclosure but not the temperature of the first flour when it is in the enclosure due to heat losses and the transformation of the water in the form of steam.
De préférence, on s’assure que la température de la première farine en sortie du réacteur soit inférieure à 120 degrés Celsius.Preferably, we ensure that the temperature of the first flour leaving the reactor is less than 120 degrees Celsius.
Optionnellement, la quatrième étape 104 est mise en œuvre de sorte que la première farine en sortie du réacteur soit à une température comprise entre 25 et 100 degrés Celsius et par exemple entre 40 et 80 degrés Celsius.Optionally, the fourth step 104 is implemented so that the first flour leaving the reactor is at a temperature between 25 and 100 degrees Celsius and for example between 40 and 80 degrees Celsius.
Optionnellement, la quatrième étape 104 est mise en œuvre de sorte que la première farine en sortie du réacteur présente un taux d’humidité inférieur à 20% et de préférence inférieur à 15% et de préférence inférieur à 12%.Optionally, the fourth step 104 is implemented so that the first flour leaving the reactor has a humidity level of less than 20% and preferably less than 15% and preferably less than 12%.
Typiquement, le traitement thermique appliqué au produit est un traitement thermique de 5 à 30 minutes à une température de réacteur de 120 à 220 degrés Celsius pour une température de la première farine à la sortie du réacteur entre 25 à 100 degrés Celsius. Optionnellement le traitement thermique appliqué au produit est un traitement thermique de 5 à 15 minutes à une température de réacteur de 150 à 200 degrés Celsius pour une température de la première farine à la sortie du réacteur entre 40 à 80 degrés Celsius.Typically, the heat treatment applied to the product is a heat treatment of 5 to 30 minutes at a reactor temperature of 120 to 220 degrees Celsius for a temperature of the first flour at the reactor outlet between 25 to 100 degrees Celsius. Optionally the heat treatment applied to the product is a heat treatment of 5 to 15 minutes at a reactor temperature of 150 to 200 degrees Celsius for a temperature of the first flour at the reactor outlet between 40 to 80 degrees Celsius.
De préférence, les moyens de convoyage forment eux-mêmes des moyens de chauffage de la farine (les moyens de convoyage étant les seuls moyens de chauffage de l’enceinte ou étant une partie des moyens de chauffage de l’enceinte).Preferably, the conveying means themselves form means for heating the flour (the conveying means being the only means of heating the enclosure or being part of the means of heating the enclosure).
Par exemple les moyens de convoyage forment des moyens de chauffage par alimentation électrique desdits moyens de convoyage.For example, the conveying means form heating means by electrical supply of said conveying means.
Par exemple les moyens de convoyage comprennent une vis montée pour tourner dans l'enceinte selon un axe géométrique de rotation afin de déplacer la farine entre l’entrée et la sortie de l’enceinte, la vis étant alimenté électriquement. Par effet Joule, la vis dégage de la chaleur qui permet de chauffer la première farine en contact avec la vis pour son déplacement dans l’enceinte.For example, the conveying means include a screw mounted to rotate in the enclosure along a geometric axis of rotation in order to move the flour between the entrance and the exit of the enclosure, the screw being electrically powered. By Joule effect, the screw releases heat which allows the first flour in contact with the screw to be heated for its movement in the enclosure.
Ceci permet en conséquence de traiter la première farine.This consequently allows the first flour to be processed.
Les inventeurs ont ainsi pu constater que le traitement de la première farine était particulièrement efficace avec un réacteur dont les moyens de convoyage formaient également des moyens de chauffage de la première farine par effet Joule.The inventors were thus able to observe that the treatment of the first flour was particularly effective with a reactor whose conveying means also formed means of heating the first flour by the Joule effect.
Le réacteur thermique peut par exemple être un réacteur tel que celui décrit dans la demande WO 2009/095564 de l’une des présentes demanderesses.The thermal reactor can for example be a reactor such as that described in application WO 2009/095564 from one of the present applicants.
Au cours d’une cinquième étape 105, la première farine est ensuite micronisée en une deuxième farine ultrafine. La deuxième farine est ainsi constituée de fines particules présentant un diamètre moyen de quelques microns (par exemple un diamètre moyen inférieur à 40 µm).During a fifth step 105, the first flour is then micronized into a second ultrafine flour. The second flour is thus made up of fine particles having an average diameter of a few microns (for example an average diameter less than 40 µm).
A cet effet, l’installation comporte un module de micronisation. De préférence, le module de micronisation est directement raccordé au module de traitement thermique et de préférence encore au réacteur. De la sorte, la première farine en sortie du réacteur est directement introduite dans le module de micronisation.For this purpose, the installation includes a micronization module. Preferably, the micronization module is directly connected to the heat treatment module and more preferably to the reactor. In this way, the first flour leaving the reactor is directly introduced into the micronization module.
L’invention s’affranchit ainsi d’un dispositif de refroidissement dédié.The invention thus does not require a dedicated cooling device.
Le module de micronisation est de façon connue en soi un module de micronisation basé sur une technologie à impacts, à attrition, à broches et/ou à compression.The micronization module is, in a manner known per se, a micronization module based on impact, attrition, pin and/or compression technology.
Les particules à l’issue de la micronisation présentent un diamètre moyen très fin inférieur à 50 µm et de préférence inférieur à 30 µm et de préférence inférieur à 10 µm.The particles at the end of micronization have a very fine average diameter of less than 50 µm and preferably less than 30 µm and preferably less than 10 µm.
Au cours d’une sixième étape 106, on extrait au moins un concentrat de la deuxième farine ainsi micronisée.During a sixth step 106, at least one concentrate is extracted from the second flour thus micronized.
Ceci peut classiquement être réalisé par tri des particules de la deuxième farine en fonction de leur taille, de leur densité et/ou de leur comportement électrostatique.This can conventionally be achieved by sorting the particles of the second flour according to their size, their density and/or their electrostatic behavior.
A cet effet, l’installation comporte un module de tri connecté au module de micronisation. Le module de tri se base, de manière connue en soi, sur des technologies telles que la classification par l’air (par exemple par turbo-séparation) et/ou la séparation électrostatique.For this purpose, the installation includes a sorting module connected to the micronization module. The sorting module is based, in a manner known per se, on technologies such as air classification (for example by turbo-separation) and/or electrostatic separation.
Cette sixième étape 106 permet de séparer les concentrats protéinés des concentrats d’amidons et ainsi d’extraire lesdits concentrats.This sixth step 106 makes it possible to separate the protein concentrates from the starch concentrates and thus extract said concentrates.
Pour la première farine, le rapport parts en poids de corpuscules protéinés (respectivement amidon) sur parts en poids de la première farine est par exemple inférieur à 0.4 alors que le rapport parts en poids de corpuscules protéinés (respectivement amidon) sur parts en poids du concentrat protéiné (respectivement concentrat amidon) est usuellement supérieur à 0.5.For the first flour, the ratio of parts by weight of protein corpuscles (respectively starch) to parts by weight of the first flour is for example less than 0.4 while the ratio of parts by weight of protein corpuscles (respectively starch) to parts by weight of the protein concentrate (respectively starch concentrate) is usually greater than 0.5.
Le procédé ainsi décrit permet de produire des concentrats aux propriétés organoleptiques améliorées de manière simple et relativement peu coûteuse en énergie.The process thus described makes it possible to produce concentrates with improved organoleptic properties in a simple and relatively inexpensive manner in terms of energy.
En particulier, le procédé permet de supprimer, ou du moins de fortement retirer, les notes organoleptiques perçues négativement par les consommateurs (amertume, astringence …) par un traitement thermique réalisé directement au sein des particules formant la première farine.In particular, the process makes it possible to eliminate, or at least to significantly remove, the organoleptic notes perceived negatively by consumers (bitterness, astringency, etc.) by a heat treatment carried out directly within the particles forming the first flour.
En outre, le traitement thermique sur la première farine permet d’obtenir un traitement plus homogène de la matière première.In addition, the heat treatment on the first flour makes it possible to obtain a more homogeneous treatment of the raw material.
On note également que le procédé ainsi décrit permet astucieusement de produire simultanément un concentrat protéiné aux propriétés organoleptiques améliorés mais également un concentrat amidon aux propriétés organoleptiques améliorés (puisque les particules d’amidon ont également été traitées au cours de la quatrième étape 104 étant donné qu’elles étaient présentes dans la première farine).We also note that the process thus described cleverly makes it possible to simultaneously produce a protein concentrate with improved organoleptic properties but also a starch concentrate with improved organoleptic properties (since the starch particles were also treated during the fourth step 104 given that 'they were present in the first flour).
De plus, le procédé selon la première mise en œuvre décrite permet de s’affranchir d’une unité de production de vapeur dédiée (qui injecterait de la vapeur dans l’enceinte) grâce à l’étape de pré-conditionnement de la première farine s’assurant que la première farine ne sera ni trop humide ni pas assez pour produire directement elle-même la vapeur d’eau au sein de l’enceinte.In addition, the process according to the first implementation described makes it possible to do without a dedicated steam production unit (which would inject steam into the enclosure) thanks to the step of pre-conditioning the first flour ensuring that the first flour will be neither too moist nor not enough to directly produce water vapor within the enclosure.
Par ailleurs, le procédé selon la première mise en œuvre décrite permet de raccorder directement le module de micronisation au module de traitement thermique sans dispositif de refroidissement intermédiaire. Le refroidissement de la farine est en effet assuré naturellement lors des étapes de micronisation et de tri.Furthermore, the method according to the first implementation described makes it possible to directly connect the micronization module to the heat treatment module without an intermediate cooling device. The cooling of the flour is in fact ensured naturally during the micronization and sorting stages.
Le fait que la première farine en sortie du réacteur soit à une température raisonnable facilite par ailleurs ce raccordement direct entre le module de micronisation et le module de traitement thermique.The fact that the first flour leaving the reactor is at a reasonable temperature also facilitates this direct connection between the micronization module and the heat treatment module.
L’installation s’avère ainsi relativement peu énergivore.The installation is therefore relatively energy efficient.
Une deuxième mise en œuvre va être à présente décrite en référence à la
La deuxième mise en œuvre est identique à la première mise en œuvre à la différence que le procédé comporte une étape supplémentaire 104’ s’intercalant entre la quatrième étape 104 de traitement thermique et la cinquième étape 105 de micronisation. L’étape supplémentaire 104’ consiste en un refroidissement actif de la première farine à l’issue de son traitement thermique avant sa micronisation. Par « actif » on entend que l’installation comporte un module spécifique agissant plus rapidement sur le refroidissement de la première farine qu’un refroidissement naturel dû notamment au contact avec l’air.The second implementation is identical to the first implementation with the difference that the process includes an additional step 104' interposed between the fourth heat treatment step 104 and the fifth micronization step 105. The additional step 104' consists of active cooling of the first flour after its heat treatment before its micronization. By “active” we mean that the installation includes a specific module acting more quickly on the cooling of the first flour than natural cooling due in particular to contact with air.
Mis à part au niveau de cette étape de refroidissement, la deuxième mise en œuvre est identique à la première.Apart from this cooling step, the second implementation is identical to the first.
Un exemple d’application va être à présent décrit. L’exemple concerne la transformation de pois en un concentrat protéiné au goût neutre.An example application will now be described. The example concerns the transformation of peas into a protein concentrate with a neutral taste.
Des pois sont transformés selon les étapes suivantes d’une mise en œuvre particulière de l’invention :Peas are transformed according to the following steps of a particular implementation of the invention:
1°) préparation des pois par exemple par décorticage (et tri (par exemple par tri optique et classification par gravité),1°) preparation of peas for example by shelling (and sorting (for example by optical sorting and classification by gravity),
2°) broyage des pois ainsi préparés en une première farine présentant des particules de diamètre moyen de 300 µm,2°) grinding the peas thus prepared into a first flour having particles with an average diameter of 300 µm,
3°) pré-conditionnement de la première farine de sorte que ladite première farine présente un taux d’humidité de 20% en sortie de pré-conditionnement,3°) pre-conditioning of the first flour so that said first flour has a humidity level of 20% at the pre-conditioning outlet,
4°) traitement thermique de la première farine dans un réacteur de traitement thermique dont l’enceinte est chauffée à 180 degrés Celsius, la première farine restant 10 minutes dans l’enceinte,4°) heat treatment of the first flour in a heat treatment reactor whose enclosure is heated to 180 degrees Celsius, the first flour remaining in the enclosure for 10 minutes,
5°) micronisation de la première farine en une deuxième farine plus fine,5°) micronization of the first flour into a second, finer flour,
6°) tri des particules issues de la micronisation (par exemple par turbo-aspiration) pour obtenir un concentrat protéiné présentant des particules dont le diamètre moyen est compris entre 8 et 10 µm.6°) sorting of particles resulting from micronization (for example by turbo-aspiration) to obtain a protein concentrate having particles whose average diameter is between 8 and 10 µm.
Un autre exemple d’application va être à présent décrit. Un concentrat protéiné obtenu selon une mise en œuvre particulière de l’invention est utilisé pour la fabrication d’une préparation laitière végétale.Another application example will now be described. A protein concentrate obtained according to a particular implementation of the invention is used for the manufacture of a plant-based dairy preparation.
Un autre exemple d’application va être à présent décrit. Un concentrat d’amidon obtenu selon une mise en œuvre particulière de l’invention est utilisé pour la fabrication d’un pré-gel.Another application example will now be described. A starch concentrate obtained according to a particular implementation of the invention is used for the manufacture of a pre-gel.
Les inventeurs ont en effet pu constater que l’invention permettait non seulement d’améliorer les propriétés organoleptiques de l’amidon tout en conservant (voir améliorant) son pouvoir gélifiant. La fabrication de pré-gel à partir d’un concentrat d’amidon obtenu par une mise en œuvre particulière de l’invention s’avère ainsi plus aisée.The inventors were in fact able to note that the invention not only made it possible to improve the organoleptic properties of starch while retaining (or even improving) its gelling power. The manufacture of pre-gel from a starch concentrate obtained by a particular implementation of the invention thus proves to be easier.
L'invention n'est pas limitée aux mises en œuvre décrites, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut.The invention is not limited to the implementations described, but on the contrary encompasses any variant incorporating, with equivalent means, the essential characteristics stated above.
En particulier le réacteur de traitement thermique pourra être différent de ce qui a été décrit.In particular, the heat treatment reactor may be different from what has been described.
Par exemple le réacteur pourra (en complément du fait que les moyens de convoyage forment des moyens de chauffage ou en remplacement du fait que les moyens de convoyage forment des moyens de chauffage, les moyens de convoyage ne formant alors pas de moyens de chauffage) également comprendre un ou des éléments chauffants internes ou externes à l’enceinte comme proposé dans la demande PCT/EP2020/067397 de l’une des présentes demanderesses. Si les moyens de convoyage forment des moyens de chauffage, cela pourra être réalisé autrement que par alimentation directe de la vis (conducteur dans sa masse et alimentée électriquement) par exemple en incorporant à la vis un ou des éléments chauffants. Les moyens de convoyage pourront à la fois être des moyens de chauffage du fait qu’ils soient dans un matériau électriquement conducteur dans leur masse et à la fois incorporer des éléments chauffants.For example, the reactor may (in addition to the fact that the conveying means form heating means or in replacement of the fact that the conveying means form heating means, the conveying means then not forming heating means) also include one or more heating elements internal or external to the enclosure as proposed in application PCT/EP2020/067397 from one of the present applicants. If the conveying means form heating means, this could be achieved other than by direct power supply to the screw (conductive in its mass and electrically powered) for example by incorporating one or more heating elements into the screw. The conveying means can both be heating means due to the fact that they are made of an electrically conductive material in their mass and at the same time incorporate heating elements.
Le réacteur pourra être agencé à l’horizontale et/ou à la verticale et/ou à l’oblique.The reactor may be arranged horizontally and/or vertically and/or obliquely.
Bien qu’ici le module de pré-conditionnement et le module de traitement thermique soient distincts, le module de pré-conditionnement pourra être incorporé au module de traitement thermique. Par exemple le réacteur pourra être configuré pour permettre l’introduction de l’eau ou d’une solution aqueuse dans l’enceinte (par une entrée différente ou identique à celle dans laquelle est introduite la farine) de sorte à humidifier la première farine directement en entrée de réacteur et/ou le réacteur pourra être conformé pour que la farine soit asséchée dans le réacteur avant d’être traitée thermiquement. Les étapes de pré-conditionnement de la première farine et de traitement de la première farine seront ainsi simultanées ou quasi-simultanées et dans tous les cas mises en œuvre au sein d’un même réacteur.Although here the pre-conditioning module and the heat treatment module are distinct, the pre-conditioning module can be incorporated into the heat treatment module. For example, the reactor could be configured to allow the introduction of water or an aqueous solution into the enclosure (via an inlet different or identical to that into which the flour is introduced) so as to moisten the first flour directly. at the reactor inlet and/or the reactor could be configured so that the flour is dried in the reactor before being thermally treated. The steps of pre-conditioning the first flour and processing the first flour will thus be simultaneous or almost simultaneous and in all cases implemented within the same reactor.
Bien qu’ici la première farine soit humidifiée avec de l’eau, la farine pourra être humidifiée par une solution aqueuse. Par exemple la première farine pourra ainsi être humidifiée avec de l’eau ozonée.Although here the first flour is moistened with water, the flour can be moistened with an aqueous solution. For example, the first flour can be moistened with ozonated water.
Les étapes de micronisation et d’extraction du concentrat pourront se faire un sein d’un même module au lieu de deux comme ce qui a été indiqué précédemment.The micronization and concentrate extraction steps can be carried out in one part of the same module instead of two as previously indicated.
D’autres étapes que celles qui ont été décrites pourront être mises en œuvre par l’invention. L’invention pourra ainsi comporter une étape de manipulation intensive de la matière première, de la première farine et/ou du concentrat par exemple pour modifier la saveur finale du concentrat. Optionnellement on pourra ainsi torréfier, griller, brûler … la matière première pour lui donner un goût particulier de biscuit, caramel, noisette … Du fait que l’invention concerne ultérieurement une étape de traitement thermique agissant sur les propriétés organoleptiques de la matière première cette étape de manipulation intensive n’aura pas besoin de porter la matière première à haute température comme dans l’art antérieur de sorte à limiter la gélification de la matière première. L’invention pourra également comporter une étape de mélanger la matière première, la première farine et/ou le concentrat avec un autre composant comme de l’eau, une farine additionnelle permettant d’équilibrer le profil d’acide d’aminé du mélange matière première et farine additionnelle. On pourra par exemple mélanger le concentrat à de l’eau pour obtenir un produit final plus travailler et par exemple pour 100 parts en poids de concentrat lui ajouter entre 8 et 12 parts en poids de d’eau et par exemple 7 parts en poids d’eau.Steps other than those which have been described may be implemented by the invention. The invention may thus include a step of intensive manipulation of the raw material, the first flour and/or the concentrate, for example to modify the final flavor of the concentrate. Optionally we can thus roast, grill, burn... the raw material to give it a particular taste of biscuit, caramel, hazelnut... Due to the fact that the invention subsequently concerns a heat treatment step acting on the organoleptic properties of the raw material this step intensive handling will not need to bring the raw material to high temperature as in the prior art so as to limit the gelation of the raw material. The invention may also include a step of mixing the raw material, the first flour and/or the concentrate with another component such as water, an additional flour making it possible to balance the amino acid profile of the material mixture. first and additional flour. We can for example mix the concentrate with water to obtain a more workable final product and for example for 100 parts by weight of concentrate add between 8 and 12 parts by weight of water and for example 7 parts by weight of 'water.
Bien qu’ici les produits finaux obtenus soient des concentrats, le procédé pourra comporter des étapes différentes de celles décrites après la quatrième étape de traitement thermique ou la quatrième étape bis de refroidissement pour transformer différemment la première farine afin d’obtenir un ou des isolats. Par exemple après traitement thermique (et refroidissement éventuel), la première farine pourra être mise en suspension afin de pouvoir en extraire un isolat d’amidon et/ou un isolat protéiné.
Although here the final products obtained are concentrates, the process may include steps different from those described after the fourth heat treatment step or the fourth cooling step to transform the first flour differently in order to obtain one or more isolates. . For example after heat treatment (and possible cooling), the first flour can be suspended in order to be able to extract a starch isolate and/or a protein isolate.
Claims (15)
- Si la matière première initiale n’est pas déjà une première farine, broyer la matière première en une première farine,
- Travailler la première farine par :
- Micronisation de la première farine en une deuxième farine plus fine que la première farine et extraction, à partir de la deuxième farine, d'au moins un concentrat, et/ou
- Mise en suspension de la première farine pour en extraire au moins un isolat,
- If the initial raw material is not already a first flour, grind the raw material into a first flour,
- Work the first flour by:
- Micronization of the first flour into a second flour finer than the first flour and extraction, from the second flour, of at least one concentrate, and/or
- Suspending the first flour to extract at least one isolate,
- un module de pré-conditionnement, et
- un module de traitement thermique, et
- un module de micronisation et/ou un module de mise en suspension.
- a pre-conditioning module, and
- a heat treatment module, and
- a micronization module and/or a suspension module.
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2023
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Patent Citations (2)
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Also Published As
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