WO2006120346A1 - Procede de traitement d'un melange de grains de mais et dispositif pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Procede de traitement d'un melange de grains de mais et dispositif pour sa mise en oeuvre Download PDF

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WO2006120346A1
WO2006120346A1 PCT/FR2006/001046 FR2006001046W WO2006120346A1 WO 2006120346 A1 WO2006120346 A1 WO 2006120346A1 FR 2006001046 W FR2006001046 W FR 2006001046W WO 2006120346 A1 WO2006120346 A1 WO 2006120346A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
grains
chamber
mixture
abrasion
rotor
Prior art date
Application number
PCT/FR2006/001046
Other languages
English (en)
Inventor
Jean Rouyer
Gérard Redel
Jean-Pierre Gros
Original Assignee
Costimex
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Costimex filed Critical Costimex
Publication of WO2006120346A1 publication Critical patent/WO2006120346A1/fr

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02B—PREPARING GRAIN FOR MILLING; REFINING GRANULAR FRUIT TO COMMERCIAL PRODUCTS BY WORKING THE SURFACE
    • B02B3/00—Hulling; Husking; Decorticating; Polishing; Removing the awns; Degerming
    • B02B3/04—Hulling; Husking; Decorticating; Polishing; Removing the awns; Degerming by means of rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02B—PREPARING GRAIN FOR MILLING; REFINING GRANULAR FRUIT TO COMMERCIAL PRODUCTS BY WORKING THE SURFACE
    • B02B1/00—Preparing grain for milling or like processes
    • B02B1/04—Wet treatment, e.g. washing, wetting, softening

Definitions

  • the present invention relates to a method of treating a mixture of corn kernels and a device for its implementation.
  • the treatment of corn grain mixtures is a process for processing maize grains harvested in several fractions that are variously valued: bran, germs, semolina, raw flours, reduction flours intended for the brewery, from the reduction in size of semolina, gritz, and hominys. It typically requires at least the following successive steps:
  • the wetting (step B)) aims to moisten the grains up to 20-23% in order to improve the efficiency of the following stages of degerming, milling and separation.
  • step C After addition of water and mixing, a rest time of about 8 to 24 hours (step C) is required for the wetting water to penetrate deep into the grains.
  • step D the grains are degermed.
  • the degermed grains obtained at the end of this step are however not pure, but amalgamated with flour, germs and fragments of envelopes. They are also mixed with free particles.
  • step E) de-scaling and grinding of the grains, generally by passage on rollers, it is therefore necessary to separate the germs, the fragments of envelopes and the residual flour, which requires many operations. Despite this work of separation, we notes that the corn obtained after stage F) of drying still contains fine particles of germs.
  • the treatment of corn grain mixtures according to the conventional technique thus involves heavy investment, high maintenance costs and important driving forces. Much research is therefore concerned with simplifying this treatment and there is a continuing need for a new process for treating corn grain that is simplified and less expensive.
  • the object of the invention is to satisfy this need.
  • this object is achieved by means of a process for treating a corn grain mixture comprising a step of simultaneous degerming and dehulling by abrasion of the grains.
  • the degerming and dehulling of the grains of the mixture are carried out at the same time.
  • the number of operations of the semolina diagram is reduced. This diagram is thus simplified and its implementation is of a reduced cost.
  • a simultaneous degerming and dehulling step is an operation during which, by abrasion and not by threshing of the grains, it is possible to fragment the grains so as to simultaneously obtain two differentiated fractions, one or "refusal” consisting of part of the broken vitreous endosperm with a fat content not exceeding 0.9% (by weight) and free of film and seed residues, the other or “extraction” consisting of fragments of film and germs as well as flour.
  • Refusal is the noble fraction destined for subsequent operations of the corn mill. Extraction is the co-product fraction of lesser value.
  • Simultaneous is meant that the grains are deeliculate and degermed during a single operation, without intermediate step, for example milling, sizing or separation.
  • the process according to the invention comprises the following steps: a) wetting the surface of the mixture of grains by adding to said mixture of grains a wetting liquid, preferably water, b) simultaneous degerming and depelliculating by abrasion of the grains.
  • the surface wetting liquid is preferably added in an amount of between 30 and 100 kg, or preferably between 15 and 60 kg, per tonne of said grain mixture (3 to 10%, or preferably 1.6 to 6% water in percentage by weight relative to the weight of the corn presented at the beginning of the degerming and skinning step).
  • the high water content requires drying the fractions at the end of treatment
  • the inventors have found that by wetting the grains of the mixture superficially, the effectiveness of the single degreening and skinning step was improved.
  • steps a) and b) are simultaneous or, preferably, succeed one another with an intermediate time interval of less than 15 minutes, preferably less than 10 minutes, more preferably less than 4 minutes. Preferably, this time is greater than 30 seconds, and more preferably about 1 minute.
  • step b) comprises an operation of superficial abrasion of the grains by mutual friction.
  • the method of this embodiment of the invention does not provide an intermediate rest time sufficient to allow the wetting liquid to penetrate deep into the grains.
  • the wetting liquid therefore remains on the surface of the grains.
  • abrasion of the grains generates fine particles which will mix with the wetting liquid to form an abrasive paste.
  • the wetting liquid is no longer used to moisten the interior of the grains, but serves as a binder for these fine particles.
  • this abrasive paste promotes the abrasion of grains and is advantageously remarkably well suited to de-gut and dehull the grains without unduly fragmenting them.
  • hominys also called “flaking grits”. It is estimated that about 0.5 to 1% by weight of the treated grains result in hominys.
  • hominys consisting of very large fragments of albumen (3.5 to 7 mm) and having a fat content of less than 1%, are sought, especially to make corn flakes consumed at breakfast, also called “ corn flakes ".
  • the abrasive paste advantageously promotes the production of hominys.
  • the wetting liquid is at least partly separated from the corn kernels before the end of step b). Since the wetting liquid has not penetrated deeply into the heart of the grains, this separation may be sufficiently effective so that the corn kernels have, at the end of step b), a mean moisture substantially identical to that of the corn before wetting.
  • the degermed and dehulled grains are therefore preferably sufficiently dry so as not to have to be dried, the added wetting liquid being removed mainly with the fine particles produced during the abrasion operation.
  • the grains can thus be calibrated and / or reduced and / or reduced, without an intermediate drying step.
  • the invention also relates to a device for degerming and dehulling a mixture of maize grains, comprising a stator and a rotor, preferably coaxial, separated by a chamber in which said mixture can be arranged, drive means, in the direction of an outlet opening of said chamber, said mixture disposed in said chamber, and counterpressure means opposing the exit of said mixture from said chamber.
  • the de-sealing and de-coating device according to the invention is set so as to abrade said maize grains, superficially wetted following contact with a wetting liquid for a period of less than fifteen minutes before beginning abrasion, over a thickness between 0.2 and 0.3 mm during their stay in said chamber.
  • an abrasion thickness of between 0.2 and 0.3 mm in such a degreening and de-coating device allows, remarkably, to obtain a degerming and an almost perfect depelliculage, in a single operation.
  • the mixture leaving the device according to the invention is also substantially dry, which considerably simplifies the cost of subsequent processing operations.
  • the degerming and skinning resulting abrasion without violent beat likely to split grains, this mixture has a particularly high proportion of hominys.
  • the device according to the invention comprises means for superficially wetting maize grains intended to be introduced into the chamber. These means are preferably adjusted so that the wetting liquid, preferably water, remains in contact with the corn kernels for less than 15 minutes before being introduced into the chamber. The wetting liquid therefore does not have time to penetrate deep inside the grains.
  • the device according to the invention also comprises the following preferred characteristics:
  • the device comprises means for circulating a gas, preferably air, through said mixture of grains and a filter shaped so as to allow said gas and said fine particles to escape from said chamber; abrasion of the grains (possibly agglomerated by the wetting liquid).
  • the device comprises means for adjusting the pressure and / or the flow rate of the gas in the chamber.
  • the filter comprises at least a portion of the side wall of the stator pierced with through holes.
  • the side wall of the rotor is pierced with through holes through which a gas introduced into the interior of the rotor can enter the chamber.
  • the surface of the wall of the stator and / or rotor laterally delimiting the chamber comprises abrasion means, in particular a shape and / or abrasive asperities, that is to say, shaped to abrade the corn kernels at the same time. a friction of these.
  • the means for driving the mixture of grains in the chamber towards an outlet opening of the chamber comprise ribs, preferably two helical ribs extending to the outer surface of the side wall of the rotor.
  • the ribs are preferably arranged so that, overall, they do not form an unbalance on the rotor.
  • the number of ribs may be greater than two, but their effect may then lead to excessive fragmentation of corn kernels.
  • the orifices passing through the side wall of the rotor extend at the foot of the helical ribs.
  • the counter-pressure means opposing the outlet of the mixture out of the chamber comprise a flap tending to close the outlet opening of the chamber.
  • this flap is rotatably mounted on the stator and tends to close the outlet opening of the chamber under the effect of its weight.
  • the device comprises additional means of counterpressure tending to bring the shutter to a closed position of the outlet opening of the chamber.
  • the method according to the invention implements a device for degerming and depellicating according to the invention to rub the grains against each other.
  • the rotor is driven at a rotational speed of between 650 and 850 rpm.
  • the axis of rotation of the rotor is substantially horizontal.
  • the de-worming and skinning device comprises a rice polisher and, preferably, additional backpressure means so as to increase said back pressure beyond the nominal pressure of the rice polisher.
  • the said rice polisher is a SBR POU 18/1 OO manufactured by the company Golfetto, group GBS group. After numerous tests, the inventors have indeed found that this apparatus provided particularly remarkable results, especially if the grains are previously wet on the surface and that the counterpressure opposing their exit is increased beyond its value. 'origin.
  • the additional back pressure means for this purpose preferably comprise an additional counterweight fixed to the shutter of the chamber and / or traction means on the shutter, preferably adjustable.
  • the chamber is fed so that the chamber is substantially filled with grains, preferably by means of a feeding screw.
  • the grain flow rate in the dewatering and de-coating device is between 1.8 and 2.2 tons / hour.
  • the temperature of the dehulled and de-gelled grains exiting the degerming and de-coating device is greater than 38 ° C., preferably greater than 45 ° C.
  • their outlet temperature is an indication of the intensity of the friction to which they are subjected in the chamber of the device.
  • the invention relates to the use of a rice polisher in a step of simultaneous degerming and dehulling a mixture of corn kernels.
  • the invention also relates to a degerming and depellicating apparatus, in particular such as that described hereinafter, shaped so as to abrade a mixture of maize grains which would be introduced therein to a thickness of between 0.2 and 0.3. mm.
  • a degerming and depellicating apparatus in particular such as that described hereinafter, shaped so as to abrade a mixture of maize grains which would be introduced therein to a thickness of between 0.2 and 0.3. mm.
  • FIG. 1 schematically represents an apparatus of SBR type POU18 / 100, the means of which pressure have been modified and which can be used to implement a method according to the invention.
  • the stator is shown in longitudinal section to leave the rotor visible.
  • FIG. 1 shows for its part, very schematically, a median cross section of said apparatus.
  • the degerming and de-coating apparatus 10 according to the invention shown in FIG. 1 comprises a cylindrical stator 12 and a conical rotor 14 rotated inside the stator 12 via a motor 16.
  • the rotor 14 and the stator 12, substantially coaxial with axis A and horizontal, are separated by a chamber 20.
  • the chamber 20 is delimited radially by side walls of stator 22 and rotor 24, and axially by a bottom 26.
  • the end of chamber 20 opposite bottom 26 has an opening 28 for the exit of grains.
  • stator wall 22 has an octagonal cross-section to facilitate abrasion and grain retention as shown in FIG.
  • a circular flap 30 or “lid” is rotatably mounted, about a substantially tangential axis B, on an edge 32 of the stator 12 externally defining the opening 28.
  • the weight of the flap 30 tends to align the flap 30 and the opening 28 of the grain fragments so that, when no grain load is present in the chamber 20, the flap 30 is in a closed position in which it closes the opening 28 of the chamber 20.
  • the flap 30 preferably carries a needle 33 for measuring on a graduated scale its angle of inclination, that is to say its degree of opening.
  • counterweights 34 are mounted on the flap 30 so as to increase the force tending to bring the flap 30 to the closed position.
  • adjustable traction means 35 are also provided to exert traction on the flap 30 so as to bring it to its closed position. They advantageously complement the counterweights 34 while allowing a rapid modification of the force exerted on the flap 30.
  • damping means are further provided to absorb jolts from the power supply.
  • damping means comprise for example a spring 36 inserted in the traction means.
  • the side wall 22 of the stator 12, assembled in two half-shells, is pierced with calibrated orifices 38, or "fine particle discharge orifices", preferably having a width of between 0.6 and 0.8 mm for a length of 11 mm.
  • the orifices 38 are intended to separate the fine particles and the wetting liquid. on the one hand, and degermed and dehulled corn kernels or "grain fragments", on the other hand.
  • Feeding means comprising a feed chute 40 and, for example, a booster screw 41 are arranged to supply the chamber 20 through the bottom 26.
  • stator abrasive bumps 44 for example in the form of holes, pins or netting whose wires are separated by about 1 mm.
  • the inner surface 42 is smooth between the orifices 38. This feature advantageously allows a soft abrasion that significantly improves the quality of the results.
  • the hollow rotor 14 is delimited by the rotor side wall 24 and, axially, by an air inlet opening 44 and a bottom 45.
  • the outer face 46 of the side wall 24 of the rotor 14 is smooth to facilitate polishing and dehulling grains.
  • the side wall 24 of the rotor 14 has, on its outer face 46, no other roughness than the ribs 56 and the blowing holes 57.
  • the degerming and depellicating apparatus 10 comprises not shown blowing means opening axially inside the rotor 14 through the air inlet opening 44 of the rotor.
  • blowing means opening axially inside the rotor 14 through the air inlet opening 44 of the rotor.
  • the flow of air entering inside the rotor 14 is adjustable.
  • the side wall 24 of the rotor 14 carries, on its outer face 46, two substantially helical ribs 56, shaped to be able to push grains placed in the chamber 20 towards the opening 28 of grain exit.
  • the ribs thus cause the grain mass by promoting their degerming and partial fragmentation. They contribute to the gentle abrasion of corn.
  • Blowing ports 57 passing through the side wall 24 of the rotor 14 are drilled at the base of the helical ribs 56, preferably in the form of grooves of about 1 cm wide.
  • the blowing ports 57 are arranged upstream of the ribs 56 with respect to the grain flow.
  • the blowing ports 57 are provided for transferring the air blown into the rotor 14 into the chamber 20.
  • the apparatus comprises means for Adjusting the air pressure in the rotor 14. These means may comprise, as shown in FIG. 1, a tube 58 pierced with holes 59 and fixed coaxially to the rotor 14 inside the latter, and a shutter 60 whose axial position in the tube 58 is adjustable.
  • the apparatus 10 simultaneously has a wall 22 of octagonal section of stator, an outer face 46 of smooth rotor, except the presence of the ribs 56 and the blowing holes 57, an inner face 42 of smooth stator between holes 38.
  • the stator is preferably incorporated in a bodywork 62 having, at the bottom, a hopper 64 for extracting the extraction.
  • Body 62 and hopper 64 are shown only in FIG.
  • a mixture of maize grains is moistened by stirring with a quantity of water of between 5 and 6% or preferably between 1, 6 and 6%, by weight relative to the weight of the mixture of grains.
  • the mixture of grains is then immediately introduced, continuously, through the chute 40, by means of the feed screw 41, inside the chamber 20, so as to keep it filled permanently.
  • the movement of the grains is represented by arrows F1.
  • the time between contacting the corn kernels with the water and introducing them into the chamber 20 should be as short as possible, but preferably greater than 30 seconds. Injection of water into the chamber itself is possible, but reduces the efficiency of the treatment, a very slight penetration of the wetting liquid into the grains being desirable.
  • the treatment method is simplified.
  • the rotor 14 is rotated at a speed between 650 and 840 revolutions per minute. Due to this rotation, the helical ribs 56 push the grains towards the outlet opening 28 of the grains.
  • the weight of the flap 30 and the counterweights 34 and the traction of the traction means 35 oppose the exit of the grains.
  • the traction means 35 are previously adjusted so as to compress the grains at a pressure determined according to the nature of the grains to be treated and the desired degree of abrasion.
  • the grains are thus subjected to the following three friction: friction on the inner surface 42 of the side wall 22 of the stator 12, friction on the outer surface 46 of the side wall 24 of the rotor 14, and friction on the surface of the others adjacent grains.
  • These abrasive rubs use corn kernels at the surface, producing fine particles, that is, a "dust" which, when mixed with water, forms an abrasive paste.
  • This abrasive paste contributes to improving the abrasion, in particular by rubbing the grains together.
  • the abrasive paste does not act only on the grains at the periphery of the chamber 20, but may act at the heart of the mixture. This abrasion is soft and continuous.
  • the grains are thus efficiently dehulled, without being subjected to shocks that can break them beyond what is desired, which improves the yield of hominys production.
  • the degerming is also of very good quality, which advantageously makes it possible to obtain hominys with a low lipid content.
  • the rotational speed of the rotor 14 and the back pressure are adjusted so that the duration of the transport from the inlet to the outlet opening 28 of the chamber 20 is sufficient to ensure substantially total degreening and dehulling of the mixture. grains.
  • an operator can check the degree of opening of the shutter 30 by means of the indicator needle 33 and immediately adjust the traction means 35 accordingly.
  • the dehorned and dehulled corn kernels continuously exit through the opening 28.
  • the blowing means insufflate air inside the pierced tube 58 through the opening 46. This air escapes through the holes 59 upstream of the shutter 60, then is transferred into the chamber 20 by the intermediate blowing ports 57 placed at the foot of the two ribs. The movement of the air is symbolically represented by the arrows F2.
  • the position of the shutter 60 in the pierced tube 58 determines the number of holes 59 of the tube 58 used for injecting air into the rotor 14, and therefore, at a flow rate of constant air, the pressure of this air. Indirectly it thus also determines the profile of the pressure of the air passing through the blowing ports 57, this pressure being limited downstream of the shutter 60.
  • the adjustment of the position of the shutter advantageously makes it possible to easily modify the amount of abrasive paste in the chamber 20 and the position where polishing and skinning begin.
  • the shutter it is preferable for the shutter to be spaced apart by a distance of approximately L / 4 from the grain outlet opening 28, L being the length of the chamber 20 and exceeding one meter.
  • the air having passed through the blowing holes 57 and opening into the chamber 20 carries with it the abrasive paste and out through the discharge orifices fines.
  • the abrasive paste can thus be removed regularly, preferably continuously. Corn processing can therefore be done continuously.
  • the diameter of the fine particulate discharge ports 38 is preferably determined so that only fine particles smaller than about 0.6 or 0.8 mm can be removed. No dehorned and dehulled corn kernels are removed with the abrasive paste.
  • the blowing means create a vacuum of at least 10 4 Pa between the outside and the inside of the chamber.
  • the evacuation of fine particles is improved, which increases the treated grain flow and reduces the risk of fire.
  • the regular abrasion obtained by means of the abrasive paste produces particles whose particle size dispersion is low.
  • the proportion of particles resulting from the abrasion operation and which can not pass through the openings 38 for discharging the fine particles, and which therefore contaminate the degermed and dehulled grains, is low.
  • the blowing means advantageously facilitate the passage of the particles through the orifices 38 of the two half-shells of perforated sheets forming the wall 22. They may be reinforced by a depression in the chamber 20 by means of suitable suction means.
  • the quality of the degerming and skinning depends on many parameters: speed of rotation of the rotor, amount of water introduced, abrasiveness of the walls of the chamber 20, flow of grains introduced into the chamber 20, counter pressure exerted by the flap 30, temperature of the grain mixture in the chamber 20, adjustment of the shutter 60 to determine the flow rate of evacuated abrasive paste. Simple experiments, however, allow the skilled person to quickly determine the optimal values of these parameters.
  • the SBR-POU18 / 100 horizontal rice polisher is a machine of the type shown in FIG. 1.
  • a rice polisher has never been used to deglaze or dehull corn. .
  • the polishing of rice and the dehulling / dehulling of maize are indeed two very different operations, each presenting specific constraints and objectives.
  • the back pressure is adjusted according to the nature of the corn kernels to be treated and depending on the desired fractionation result. This adjustment is very simple, the user can immediately see the abrasion state of the grains leaving the polisher and increase or decrease the back pressure accordingly.
  • rotational speed of the rotor 850 rpm amount of water introduced: 1.6 to 6% grain rate introduced into the chamber 20: 1, 7 - 1, 8 t / h temperature of the mixture of grains in the chamber 20 : 45 - 50 ° C shutter adjustment: positioned at a distance L / 4 from the grain exit opening of the exhaust air flow chamber of the extractions through the stator walls of about 40 m 3 / min, with a depression of about 10 4 Pa (about 1000 mm of water column)
  • the intensity powering the 55 kW motor is between 80 and 100 amperes.
  • the de-worming and depelliculating device 10 is fed with moist corn M, at a controlled rate.
  • the refusals R are evacuated then calibrated, while the extraction E is sucked, then filtered in a filter F.
  • This polisher consisted in: increasing its power by equipping it with a 55 kW electric motor; equip it with a 0.75 kW fan running at 2820 rpm to ensure a sufficient ventilation rate in the working chamber, this fan being assisted by a suction exerted at the outlet of the chamber by a STOLZ turbine ensuring 40m 3 / h under vacuum of 600mmCE; remove the internal wetting device; install a device with adjustable spring tension to ensure a pressure force on the flap greater than that normally exerted by the counterweights.
  • French maize, quality standard semolina, cleaned were used for the demistering tests depelliculation.
  • the grain flow from 1.7 to 1.8 t / h, is provided by a MZAF distributor (B ⁇ hier).
  • the corn is moistened in a wettable screw, the water flow can be adjusted in the range of 0 to 250 l / h.
  • Table 1 gives a summary of the working conditions of the polisher during the tests and the characteristics of the refusals at the exit.
  • Table 1 Tests carried out on different types of maize, with a counterpressure adapted to the maize treated (grain flow at the inlet of about 1, 8 t / h)
  • the proportion of coarse particles larger than 4mm decreases with water content and with counterpressure. It is also a function of the corn used and their vitreous or floury characteristics, which largely determine their friability and the rate of flour extraction. Experience shows that it is possible to adapt the working conditions of the machine to the nature of corn to optimize the proportion of refusals and their particle size.
  • the proposed technique makes it possible to adjust the quantity of water according to the quality of the maize in order to maximize the efficiency of the extraction without significantly penalizing the refusal fraction, that is to say without requiring drying. of this fraction. Only the extraction fraction sees its water content increase which can be taken into account by the drying means necessary to obtain a marketable co-product, that is to say having a maximum water content of 15%.
  • the invention allows simultaneous degerming and de-coating, having a high separating power, substantially without wetting the grain interior.
  • the semolina diagram is therefore considerably simplified, especially since the semolina produced no longer needs to be dried.
  • the method according to the invention makes it possible to obtain a semolina diagram which only requires the reduction of the maize particles already degermed and dehulled to serve, through the sacking apparatus, clean and calibrated semolina, of which the direct assembly without drying allows to meet the demands of the customers of the corn mill.
  • the degerming and depellicating device according to the invention can also be used to reduce the corn particles that come out of it. It is then sufficient for the user to increase the back pressure beyond the value strictly necessary to de-gummy and de-grainify the grains. The additional back pressure then advantageously leads to a reduction in the volume of the grains. In one step, it becomes possible to de-gut, de-scale and reduce the grains to a desired value.
  • the dehulled dehulled maize particles treated according to the invention being dry (that is to say, the moisture of the initial corn kernel mixture), there is no need to dry the semolina produced. Only co-products (extraction of the de-laminator) must be brought back to 14% moisture before being granulated by a press.
  • the invention provides a method of treating corn kernels for high production of large dehorned and dehulled maize particles.
  • the mixtures of grain fragments obtained meet the standards imposed by the manufacturers of flaking grits. In particular, they have a high proportion of hominys having a fat content of less than 0.9% by weight, a percentage that other commercial machines tested do not achieve.
  • the process is not limited to a continuous process.
  • the device according to the invention is not limited to a modified rice polisher.

Landscapes

  • Cereal-Derived Products (AREA)
  • Adjustment And Processing Of Grains (AREA)

Abstract

Procédé de traitement d'un mélange de grains de maïs, caractérisé en ce qu'il comporte une unique étape de dégermage et de dépelliculage par abrasion des grains.

Description

Procédé de traitement d'un mélange de grains de maïs et dispositif pour sa mise en oeuvre
La présente invention concerne un procédé de traitement d'un mélange de grains de maïs et un dispositif pour sa mise en oeuvre.
Le traitement de mélanges de grains de maïs, appelé également « diagramme de semoulerie », est un procédé de transformation de grains de maïs récoltés en plusieurs fractions diversement valorisâmes : son, germes, semoules, farines premières, farines de réduction destinées à la brasserie, issues de la réduction en taille des semoules, gritz, et hominys. Il nécessite classiquement au moins les étapes successives suivantes :
A) Nettoyage du maïs ;
B) Mouillage du maïs ;
C) Repos du maïs ;
D) Dégermage, puis séparation de maïs dégermé et, comme coproduit, d'une « farine de dégermage » ;
E) Mouture et dépélliculage du maïs dégermé, puis séparation en différentes fractions ;
F) Séchage de ces fractions.
Le mouillage (étape B)) a pour objectif d'humidifier les grains jusqu'à 20- 23% afin d'améliorer l'efficacité des étapes suivantes de dégermage, de mouture et de séparation.
Après addition d'eau et mélange, un temps de repos d'environ 8 à 24 heures (étape C)) est indispensable pour que l'eau de mouillage pénètre profondément à l'intérieur des grains.
A l'étape D), les grains sont dégermés. Les grains dégermés obtenus à l'issue de cette étape ne sont cependant pas purs, mais amalgamés à de la farine, à des germes et à des fragments d'enveloppes. Ils sont aussi mélangés à des particules libres.
Tout au long de l'étape E) de dépélliculage et de mouture des grains, généralement par passage sur des appareils à cylindres, il est donc nécessaire de séparer les germes, les fragments d'enveloppes et la farine résiduels, ce qui nécessite de nombreuses opérations. En dépit de ce travail de séparation, on constate que le maïs obtenu après l'étape F) de séchage comporte encore des particules fines de germes.
Le traitement de mélanges de grains de maïs selon la technique classique implique ainsi des investissements lourds, des frais d'entretien élevés et des forces motrices importantes. De nombreuses recherches portent donc sur une simplification de ce traitement et il existe un besoin permanent pour un nouveau procédé de traitement des grains de maïs simplifié et moins coûteux. Le but de l'invention est de satisfaire ce besoin.
Selon l'invention, on atteint ce but au moyen d'un procédé de traitement d'un mélange de grains de maïs comportant une étape de dégermage et de dépelliculage simultanés par abrasion des grains. En d'autres termes, à la différence de la technique antérieure, on procède en même temps au dégermage et au dépelliculage des grains du mélange. Le nombre d'opérations du diagramme de semoulerie est donc réduit. Ce diagramme est ainsi simplifié et sa mise en œuvre est d'un coût réduit.
Comme on le verra plus en détail dans la suite de la description, procéder simultanément au dépelliculage et au dégermage des grains permet également de préparer un mélange de grains de grande pureté. Après cette étape, les grains peuvent donc être soumis directement à la mouture, en limitant le nombre des opérations complémentaires classiques de séparation. L'organisation de la maïserie en est totalement bouleversée mais les économies considérables, tant sur le plan des investissements, de la maintenance que de l'énergie consommée.
Une étape de dégermage et de dépelliculage simultanés est une opération au cours de laquelle, par abrasion et non par battage des grains, on parvient à fragmenter les grains de façon à obtenir simultanément deux fractions différenciées, l'une ou « refus » constituée d'une partie de l'endosperme vitreux fragmenté dont le taux de matière grasse n'excède pas 0,9 % (en poids) et débarrassée de résidus de pellicules et de germes, l'autre ou « extraction » constituée des fragments de pellicules et de germes ainsi que de farine. Le refus constitue la fraction noble destinée aux opérations ultérieures de la maïserie. L'extraction constitue la fraction co-produit de moindre valorisation. Par « simultanés », on entend que les grains sont dépeliiculés et dégermés au cours d'une même opération, sans étape intermédiaire, par exemple de broyage, calibrage ou de séparation.
De préférence, le procédé selon l'invention comporte les étapes suivantes : a) mouillage en surface du mélange de grains par addition audit mélange de grains d'un liquide de mouillage, de préférence de l'eau, b) dégermage et de dépelliculage simultanés par abrasion des grains.
Le liquide de mouillage de surface est de préférence ajouté en une quantité comprise entre 30 et 100 kg, ou de préférence entre 15 et 60 kg, par tonne dudit mélange de grains (3 à 10 %, ou de préférence 1,6 à 6 %, d'eau en pourcentage en poids par rapport au poids du maïs présenté en début d'étape de dégermage et de dépelliculage).
Le mouillage classique, en profondeur, suivi d'un temps de repos implique plusieurs inconvénients :
II est nécessaire de disposer de cellules de stockage pour laisser reposer le maïs mouillé.
La teneur en eau élevée nécessite un séchage des fractions en fin de traitement
(étape F)).
L'efficacité de ce type de mouillage est limitée, le flux de grains sortant du dégermeur étant encore fortement contaminé.
Les inventeurs ont découvert qu'en mouillant les grains du mélange superficiellement, l'efficacité de l'étape unique de dégermage et de dépelliculage était améliorée.
De préférence encore, les étapes a) et b) sont simultanées ou, de préférence, se succèdent avec un intervalle de temps intermédiaire d'une durée inférieure à 15 minutes, de préférence inférieure à 10 minutes, de préférence encore inférieure à 4 minutes. De préférence, cette durée est supérieure à 30 secondes, et de préférence encore d'environ 1 minute.
De préférence, l'étape b) comporte une opération d'abrasion superficielle des grains par frottement réciproque.
A la différence de la technique antérieure décrite ci-dessus, le procédé de ce mode de réalisation de l'invention ne prévoit pas un temps de repos intermédiaire suffisant pour permettre au liquide de mouillage de pénétrer en profondeur à l'intérieur des grains. Le liquide de mouillage reste donc en surface des grains. Lors de l'étape b), l'abrasion des grains génère des particules fines qui vont se mélanger avec le liquide de mouillage pour former une pâte abrasive. Contrairement à la pratique antérieure, le liquide de mouillage ne sert donc plus à humidifier l'intérieur des grains, mais sert de liant à ces particules fines.
Les inventeurs ont constaté que cette pâte abrasive favorise l'abrasion des grains et est avantageusement remarquablement bien adaptée pour dégermer et dépelliculer les grains sans trop les fragmenter.
Les multiples étapes de traitement des procédés classiquement mis en oeuvre à ce jour conduisent à une production faible d'hominys, encore appelés « flaking grits ». On estime qu'environ 0,5 à 1% en poids des grains traités conduisent à des hominys. Or les hominys, constitués par les très gros fragments d'albumen (3,5 à 7 mm) et présentant un taux de matière grasse inférieur à 1%, sont recherchés, notamment pour fabriquer les flocons de maïs consommés au petit déjeuner, encore appelés « corn flakes ».
En limitant le fractionnement des grains, la pâte abrasive favorise avantageusement la production d'hominys.
De préférence, le liquide de mouillage est, au moins en partie, séparé des grains de maïs avant la fin de l'étape b). Le liquide de mouillage n'ayant pas pénétré profondément au cœur des grains, cette séparation peut être suffisamment efficace pour que les grains de maïs présentent, en fin d'étape b), une humidité moyenne sensiblement identique à celle du maïs avant mouillage. Les grains dégermés et dépelliculés sont donc avantageusement suffisamment secs pour ne pas devoir être séchés, le liquide de mouillage additionné étant éliminé principalement avec les particules fines produites pendant l'opération d'abrasion.
Après l'étape b), les grains peuvent ainsi être calibrés et/ou réduits et/ou sassés, sans étape de séchage intermédiaire.
L'invention concerne également un dispositif de dégermage et de dépelliculage d'un mélange de grains de maïs, comportant un stator et un rotor, de préférence coaxiaux, séparés par une chambre dans laquelle peut être disposé ledit mélange, des moyens d'entraînement, en direction d'une ouverture de sortie de ladite chambre, dudit mélange disposé dans ladite chambre, et des moyens de contre-pression s'opposant à la sortie dudit mélange hors de ladite chambre. Le dispositif de dégermage et de dépelliculage selon l'invention est réglé de manière à abraser lesdits grains de maïs, superficiellement mouillés suite à un contact avec un liquide de mouillage pendant une durée de moins de quinze minutes avant début de l'abrasion, sur une épaisseur comprise entre 0,2 et 0,3 mm pendant leur séjour dans ladite chambre.
Comme on le verra plus en détail dans la suite de la description, une abrasion sur une épaisseur comprise entre 0,2 et 0,3 mm dans un tel dispositif de dégermage et de dépelliculage permet, de manière remarquable, d'obtenir un dégermage et un dépelliculage presque parfait, en une seule opération. Le mélange sortant du dispositif selon l'invention est en outre sensiblement sec, ce qui simplifie considérablement le coût des opérations de traitement ultérieures. Enfin, le dégermage et le dépelliculage résultant d'une abrasion sans battement violent susceptible de fractionner les grains, ce mélange comporte une proportion particulièrement élevée d'hominys.
De préférence le dispositif selon l'invention comporte des moyens permettant de mouiller superficiellement les grains de maïs destinés à être introduits dans la chambre. Ces moyens sont de préférence réglés de manière que le liquide de mouillage, de préférence de l'eau, reste en contact avec les grains de maïs pendant moins de 15 minutes avant leur introduction dans la chambre. Le liquide de mouillage n'a donc pas le temps de pénétrer en profondeur à l'intérieur des grains.
De préférence, le dispositif selon l'invention comporte encore les caractéristiques préférées suivantes :
- Le dispositif comporte des moyens de mise en circulation d'un gaz, de préférence d'air, à travers ledit mélange de grains et un filtre conformé de manière à ne laisser s'échapper de ladite chambre que ledit gaz et des particules fines résultant de l'abrasion des grains (éventuellement agglomérées par le liquide de mouillage). De préférence le dispositif comporte des moyens de réglage de la pression et/ou du débit du gaz dans la chambre.
Le filtre comporte au moins une partie de la paroi latérale du stator percée d'orifices traversants.
La paroi latérale du rotor est percée d'orifices traversants à travers lesquels un gaz introduit à l'intérieur du rotor peut pénétrer dans la chambre. La surface de la paroi du stator et/ou du rotor délimitant latéralement la chambre comporte des moyens d'abrasion, en particulier une forme et/ou des aspérités abrasives, c'est-à-dire conformées pour abraser les grains de maïs lors d'un frottement de ces derniers.
- Les moyens d'entraînement du mélange de grains dans la chambre en direction d'une ouverture de sortie de la chambre comportent des nervures, de préférence, deux nervures hélicoïdales s'étendant à la surface extérieure de la paroi latérale du rotor. Les nervures sont de préférence disposées de manière à ce que, globalement, elles ne forment pas un balourd sur le rotor. Le nombre de nervures peut être supérieur à deux, mais leur effet risque alors de conduire à une fragmentation excessive des grains de maïs.
Les orifices traversant la paroi latérale du rotor s'étendent au pied des nervures hélicoïdales.
Les moyens de contre-pression s'opposant à la sortie du mélange hors de la chambre comportent un volet tendant à obturer l'ouverture de sortie de la chambre. De préférence, ce volet est monté à rotation sur le stator et tend à obturer l'ouverture de sortie de la chambre sous l'effet de son poids.
Le dispositif comporte des moyens supplémentaires de contre-pression tendant à amener le volet vers une position d'obturation de l'ouverture de sortie de la chambre.
De préférence, le procédé selon l'invention met en œuvre un dispositif de dégermage et de dépelliculage selon l'invention pour frotter les grains les uns contre les autres.
Le procédé selon l'invention comporte alors en outre une ou plusieurs des caractéristiques préférées suivantes :
Le rotor est entraîné à une vitesse de rotation comprise entre 650 et 850 tours par minute.
L'axe de rotation du rotor est sensiblement horizontal.
Le dispositif de dégermage et de dépelliculage comporte un polisseur à riz et, de préférence, des moyens supplémentaires de contre-pression de manière à augmenter ladite contre-pression au-delà de la contre-pression nominale du polisseur à riz. - Ledit polisseur à riz est un SBR POU 18/1 OO fabriqué par la société Golfetto, du groupe GBS group. Après de nombreux essais, les inventeurs ont en effet constaté que cet appareil fournissait des résultats particulièrement remarquables, notamment si les grains sont préalablement mouillés en surface et que la contre- pression s'opposant à leur sortie est augmentée au-delà de sa valeur d'origine. Les moyens supplémentaires de contre-pression à cet effet comportent de préférence un contrepoids supplémentaire fixé sur le volet d'obturation de la chambre et/ou des moyens de traction sur le volet, de préférence réglables. On alimente la chambre de manière que la chambre soit sensiblement remplie de grains, de préférence au moyen d'une vis de gavage. De préférence, le débit de grains dans le dispositif de dégermage et de dépelliculage est compris entre 1 ,8 et 2,2 tonnes/heure.
Le température des grains dépelliculés et dégermés sortant du dispositif de dégermage et de dépelliculage est supérieure à 38°C, de préférence supérieure à 45°C. Les grains étant introduits dans la chambre à température ambiante (environ 200C), leur température de sortie est une indication de l'intensité des frottements auxquels ils sont soumis dans la chambre du dispositif.
De manière générale, l'invention concerne l'utilisation d'un polisseur à riz dans une étape de dégermage et de dépelliculage simultanés un mélange de grains de maïs.
L'invention concerne également un appareil de dégermage et de dépelliculage, en particulier tel que celui décrit ci-après, conformé de manière à abraser un mélange de grains de maïs qui y serait introduit sur une épaisseur comprise entre 0,2 et 0,3 mm. Les caractéristiques préférées de cet appareil sont décrites ci-dessous.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel la figure 1 représente schématiquement un appareil du type SBR POU18/100 dont les moyens de contre-pression ont été modifiés et qui est utilisable pour mettre en oeuvre un procédé selon l'invention. Sur ce schéma, le stator est représenté en coupe longitudinale afin de laisser apparent le rotor.
La figure 2 représente quant à elle, très schématiquement, une coupe transversale médiane dudit appareil. L'appareil de dégermage et de dépelliculage 10 selon l'invention représenté sur la figure 1 comporte un stator cylindrique 12 et un rotor conique 14 entraîné en rotation à l'intérieur du stator 12 par l'intermédiaire d'un moteur 16. Le rotor 14 et le stator 12, sensiblement coaxiaux d'axe A et horizontaux, sont séparés par une chambre 20.
La chambre 20 est délimitée radialement par des parois latérales de stator 22 et de rotor 24, et axialement par un fond 26. L'extrémité de la chambre 20 opposée au fond 26 comporte une ouverture 28 de sortie des grains.
De préférence la paroi 22 du stator a une section octogonale afin de faciliter l'abrasion et la retenue du grain, comme représenté sur la figure 2.
Un volet circulaire 30 ou « opercule » est monté à rotation, autour d'un axe B sensiblement tangentiel, sur un bord 32 du stator 12 délimitant extérieurement l'ouverture 28. Le poids du volet 30 tend à aligner le volet 30 et l'ouverture 28 de sortie des fragments de grains de manière que, lorsque aucune charge de grains n'est présente dans la chambre 20, le volet 30 soit dans une position d'obturation dans laquelle il obture l'ouverture 28 de la chambre 20.
Le volet 30 porte de préférence une aiguille 33 permettant de mesurer sur une échelle graduée son angle d'inclinaison, c'est-à-dire son degré d'ouverture.
De préférence, des contrepoids 34, de préférence amovibles, sont montés sur le volet 30 de manière à accroître la force tendant à ramener le volet 30 vers la position d'obturation. De préférence, des moyens de traction réglables 35 sont également prévus pour exercer une traction sur le volet 30 de manière à ramener ce dernier vers sa position d'obturation. Ils complètent avantageusement les contrepoids 34 tout en permettant une modification rapide de l'effort exercé sur le volet 30.
De préférence, des moyens d'amortissement sont en outre prévus pour absorber les à-coups de l'alimentation. Ces moyens comportent par exemple un ressort 36 inséré dans les moyens de traction.
La paroi latérale 22 du stator 12, assemblée en deux demi coquilles, est percée d'orifices 38 calibrés, ou « orifices d'évacuation des particules fines », présentant de préférence une largeur comprise entre 0,6 et 0,8 mm pour une longueur de 11 mm. Comme on le verra plus en détail dans la suite de la description, les orifices 38 sont destinés à séparer les particules fines et le liquide de mouillage d'une part, et les grains de maïs dégermés et dépelliculés ou « fragments de grains », d'autre part.
Des moyens d'alimentation comportant une goulotte d'alimentation 40 et, par exemple, une vis de gavage 41 sont disposés de manière à alimenter la chambre 20 à travers le fond 26.
La surface intérieure 42 de la paroi latérale du stator 12 est de préférence pourvue d'aspérités 44 abrasives de stator 12, par exemple sous la forme de trous, de picots ou de grillage dont les fils sont séparés d'environ 1 mm.
De manière préférée entre toutes, la surface intérieure 42 est lisse entre les orifices 38. Cette caractéristique permet avantageusement une abrasion douce qui améliore considérablement la qualité des résultats.
Le rotor 14, creux, est délimité par la paroi latérale de rotor 24 et, axialement, par une ouverture d'entrée d'air 44 et un fond 45. De préférence, la face extérieure 46 de la paroi latérale 24 du rotor 14 est lisse pour faciliter le polissage et le dépelliculage des grains. Autrement dit, de préférence, la paroi latérale 24 du rotor 14 ne comporte, sur sa face extérieure 46, aucune autre aspérité que les nervures 56 et les orifices de soufflage 57. Avantageusement, on évite ainsi une abrasion trop violente.
L'appareil de dégermage et de dépelliculage 10 comporte des moyens de soufflage non représentés débouchant axialement à l'intérieur du rotor 14 par l'ouverture d'entrée d'air 44 du rotor. De préférence le débit d'air entrant à l'intérieur du rotor 14 est réglable.
La paroi latérale 24 du rotor 14 porte, sur sa face extérieure 46, deux nervures 56 sensiblement hélicoïdales, conformées pour pouvoir pousser des grains placés dans la chambre 20 en direction de l'ouverture 28 de sortie des grains. Les nervures entraînent ainsi la masse de grains en favorisant leur dégermage et leur fragmentation partielle. Elles contribuent à l'abrasion douce du maïs.
Des orifices de soufflage 57 traversant la paroi latérale 24 du rotor 14 sont percés à la base des nervures hélicoïdales 56, de préférence sous la forme de rainures d'environ 1 cm de large. De préférence, les orifices de soufflage 57 sont disposés en amont des nervures 56 par rapport au flux des grains.
Les orifices de soufflage 57 sont prévus pour transférer l'air insufflé dans le rotor 14 dans la chambre 20. De préférence, l'appareil comporte des moyens de réglage de la pression de l'air dans le rotor 14. Ces moyens peuvent comprendre, comme représenté sur la figure 1 , un tube 58 percé de trous 59 et fixé coaxialement au rotor 14 à l'intérieur de ce dernier, et un obturateur 60 dont la position axiale dans le tube 58 est réglable.
De manière préférée entre toutes, l'appareil 10 selon l'invention présente simultanément une paroi 22 de stator de section octogonale, une face extérieure 46 de rotor lisse, hormis la présence des nervures 56 et des orifices de soufflage 57, une face intérieure 42 de stator lisse entre les orifices 38.
Le stator est de préférence incorporé dans une carrosserie 62 présentant, en partie basse, une trémie 64 d'évacuation de l'extraction. La carrosserie 62 et la trémie 64 ne sont représentées que sur la figure 2.
Le fonctionnement de l'appareil représenté sur la figure 1 est maintenant décrit dans le cadre de la mise en œuvre d'un procédé selon l'invention.
Dans une première étape, un mélange de grains de maïs est humidifié par brassage avec une quantité d'eau comprise entre 5 et 6 % ou de préférence entre 1 ,6 et 6 %, en poids par rapport au poids du mélange de grains.
Le mélange de grains est alors immédiatement introduit, en continu, par l'intermédiaire de la goulotte 40, au moyen de la vis de gavage 41 , à l'intérieur de la chambre 20, de manière à la maintenir remplie en permanence. Le mouvement des grains est représenté par les flèches F1.
Le temps qui s'écoule entre la mise en contact des grains de maïs avec l'eau et leur introduction dans la chambre 20 doit être le plus court possible, mais de préférence supérieur à 30 secondes. Une injection d'eau dans la chambre 20 elle- même est possible, mais réduit l'efficacité du traitement, une très légère pénétration du liquide de mouillage dans les grains étant souhaitable. Avantageusement, le procédé de traitement en est cependant simplifié.
Le rotor 14 est mis en rotation à une vitesse comprise entre 650 et 840 tours par minute. Du fait de cette rotation, les nervures hélicoïdales 56 poussent les grains vers l'ouverture de sortie 28 des grains. Le poids du volet 30 et des contrepoids 34 ainsi que la traction des moyens de traction 35 s'opposent cependant à la sortie des grains. Les moyens de traction 35 sont préalablement réglés de manière à comprimer les grains à une pression déterminée en fonction de la nature des grains à traiter et du degré d'abrasion souhaité.
Les grains sont donc soumis aux trois frottements suivants : un frottement sur la surface intérieure 42 de la paroi latérale 22 du stator 12, un frottement sur la surface extérieure 46 de la paroi latérale 24 du rotor 14, et un frottement sur la surface des autres grains adjacents. Ces frottements abrasifs usent les grains de maïs en surface, ce qui produit des particules fines, c'est-à-dire une « poussière » qui, en se mélangeant avec l'eau, forme une pâte abrasive. Cette pâte abrasive contribue à améliorer l'abrasion, notamment par frottement des grains entre eux. A la différence des surfaces latérales abrasives 42 et 46 de la chambre 20, la pâte abrasive n'agit pas uniquement sur les grains en périphérie de la chambre 20, mais peut agir au cœur du mélange. Cette abrasion est douce et continue. Les grains sont ainsi dépelliculés efficacement, sans subir de chocs susceptibles de les rompre au- delà de ce qui est désiré, ce qui permet d'améliorer le rendement de la production d'hominys. Le dégermage est en outre de très bonne qualité, ce qui avantageusement permet d'obtenir des hominys à faible teneur en lipides.
La vitesse de rotation du rotor 14 et la contre-pression sont réglées de manière que la durée du transport depuis l'entrée jusqu'à l'ouverture de sortie 28 de la chambre 20 suffise pour assurer un dégermage et un dépelliculage sensiblement total du mélange de grains.
A tout moment, un opérateur peut vérifier le degré d'ouverture du volet 30 au moyen de l'aiguille indicatrice 33 et régler immédiatement en conséquence les moyens de traction 35.
Les grains de maïs dégermés et dépelliculés sortent en continu par l'ouverture 28.
Les moyens de soufflage insufflent de l'air à l'intérieur du tube percé 58 par l'ouverture 46. Cet air s'en échappe par les trous 59 en amont de l'obturateur 60, puis est transféré dans la chambre 20 par l'intermédiaire des orifices de soufflage 57 placés au pied des deux nervures. Le mouvement de l'air est symboliquement représenté par les flèches F2.
La position de l'obturateur 60 dans le tube percé 58 détermine le nombre de trous 59 du tube 58 utilisés pour injecter de l'air dans le rotor 14, et donc, à débit d'air constant, la pression de cet air. Indirectement elle détermine donc aussi le profil de la pression de l'air traversant les orifices de soufflage 57, cette pression étant limitée en aval de l'obturateur 60. Le réglage de la position de l'obturateur permet avantageusement de modifier facilement la quantité de pâte abrasive dans la chambre 20 et la position où le polissage et le dépelliculage commencent.
Les inventeurs ont découvert qu'il est préférable que l'obturateur soit écarté d'une distance d'environ L/4 de l'ouverture de sortie 28 des grains, L désignant la longueur de la chambre 20 et dépassant un mètre.
L'air ayant traversé les orifices de soufflage 57 et débouchant dans la chambre 20 entraîne avec lui la pâte abrasive et la fait sortir à travers les orifices d'évacuation des fines. Avantageusement, la pâte abrasive peut ainsi être évacuée régulièrement, de préférence de manière continue. Le traitement du maïs peut donc être effectué en continu.
Le diamètre des orifices 38 d'évacuation des particules fines est de préférence déterminé de manière que seules les particules fines de dimensions inférieures à environ 0,6 ou 0,8 mm puissent être évacuées. Aucun grain de maïs dégermés et dépelliculés n'est donc évacué avec la pâte abrasive.
De préférence, les moyens de soufflage créent une dépression d'au moins 104 Pa entre l'extérieur et l'intérieur de la chambre. L'évacuation des particules fines en est améliorée, ce qui permet d'augmenter le débit de grains traité et de réduire les risques d'incendie.
En outre, l'abrasion régulière obtenue au moyen de la pâte abrasive produit des particules dont la dispersion granulométrique est faible. Avantageusement, la proportion des particules résultant de l'opération d'abrasion et qui ne peuvent traverser les orifices 38 d'évacuation des particules fines, et qui donc contaminent les grains dégermés et dépelliculés, est faible. Les moyens de soufflage facilitent avantageusement le passage des particules au travers les orifices 38 des deux demi coquilles de tôles perforées formant la paroi 22. Ils peuvent être renforcés par une dépression dans la chambre 20 à l'aide de moyens d'aspiration adaptés.
La qualité du dégermage et du dépelliculage dépend de nombreux paramètres : vitesse de rotation du rotor, quantité d'eau introduite, abrasivité des parois de la chambre 20, débit de grains introduits dans la chambre 20, contre- pression exercée par le volet 30, température du mélange de grains dans la chambre 20, réglage de l'obturateur 60 permettant de déterminer le débit de pâte abrasive évacuée. Des expériences simples permettent cependant à l'homme du métier de déterminer rapidement les valeurs optimales de ces paramètres.
On considère qu'une valeur optimale est atteinte lorsque les fragments des grains de maïs sortant de la chambre 20 ont été abrasés sur une épaisseur comprise entre 0,2 et 0,3 mm.
Le polisseur à riz horizontal SBR-POU18/100 est une machine du type de celle représentée sur la figure 1. A la connaissance des inventeurs, un polisseur à riz n'a jamais été mis en œuvre ni pour dégermer, ni pour dépelliculer du maïs. Le polissage du riz et le dégermage/dépelliculage du maïs sont en effet deux opérations très différentes, présentant chacune des contraintes et des objectifs spécifiques.
En outre, aucun des polisseurs à riz testés ne s'est avéré permettre un dégermage et un dépelliculage simultanés des grains de maïs. Les inventeurs ont découvert que les moyens de contre-pression, c'est-à-dire le volet et les contrepoids, des polisseurs ne permettent pas en effet d'exercer une contre-pression suffisante pour que les grains interagissent suffisamment entre eux pour que, en flux continu, les grains sortent de la chambre parfaitement dégermés et dépelliculés. Les inventeurs ont également découvert l'intérêt d'un mouillage superficiel des grains et du flux d'air pour évacuer les particules fines.
La contre-pression est réglée en fonction de la nature des grains de maïs à traiter et en fonction du résultat de fractionnement désiré. Ce réglage est très simple, l'utilisateur pouvant immédiatement constater l'état d'abrasion des grains sortant du polisseur et augmenter ou diminuer la contre-pression en conséquence.
Pour obtenir un résultat optimal avec un polisseur à riz, en particulier avec un polisseur à riz horizontal SBR-POU18/100, les inventeurs ont découvert que les paramètres suivants étaient les plus adaptés :
vitesse de rotation du rotor : 850 tours/mn quantité d'eau introduite : 1 ,6 à 6 % débit de grains introduits dans la chambre 20 : 1 ,7 - 1 ,8 t/h température du mélange de grains dans la chambre 20 : 45 - 50°C - réglage de l'obturateur : positionné à une distance L/4 de l'ouverture de sortie des grains de la chambre débit d'air de dégagement des extractions à travers les parois du stator d'environ 40 m3/min, avec une dépression d'environ 104 Pa (environ 1000 mm de colonne d'eau)
- contre-pression telle que pour un débit entrant de grains de 1 ,8 t/h, l'intensité alimentant le moteur de 55 kW est comprise entre 80 et 100 ampères.
Comme représenté sur la figure 3, le dispositif de dégermage et de dépelliculage 10 selon l'invention est alimenté en maïs M mouillé, à débit contrôlé. Les refus R sont évacués puis calibrés, tandis que l'extraction E est aspirée, puis filtrée dans un filtre F.
Les résultats suivants sont fournis à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs de l'invention.
Les essais ont été réalisés dans la maïserie Costimex à Strasbourg qui dispose d'un diagramme conventionnel de mouillage avant dégermage. Un polisseur à riz (GBS type SBR-POU 18/100) modifié pour la réalisation de ces essais a été installé en parallèle à la ligne de mouillage dégermage existante. Les modifications apportées à ce polisseur ont consisté à : augmenter sa puissance en l'équipant d'un moteur électrique de 55 kW ; l'équiper d'un ventilateur de 0,75 kW tournant à 2820 tours/mn pour assurer un débit de ventilation suffisant dans la chambre de travail, ce ventilateur étant assisté par une aspiration exercée en sortie de la chambre par une turbine STOLZ assurant 40m3/h sous dépression de 600mmCE ; retirer le dispositif interne de mouillage ; installer un dispositif à tension de ressort réglable pour assurer un effort de pression sur le volet supérieur à celui normalement exercé par les contrepoids.
Des maïs français, de qualité semoulière standard, nettoyés ont été utilisés pour les essais de dégermage dépelliculage. Le débit de grains, de 1 ,7 à 1,8 t/h, est assuré par un distributeur MZAF (Bϋhier). Le maïs est humidifié dans une vis mouilleuse, le débit d'eau pouvant être ajusté dans la gamme de 0 à 250 l/h .
Nous avons réalisé une série de 6 essais dans les conditions industrielles de la maïserie. A chaque essai nous avons obtenu une fraction « refus » dépourvue de germes et de pellicules, l'objectif de dégermage dépelliculage étant atteint malgré les variations des caractéristiques des maïs.
Le tableau 1 fournit un récapitulatif des conditions de travail du polisseur lors des essais et les caractéristiques des refus en sortie.
Il est particulièrement important de pouvoir obtenir directement des refus dont la teneur en matière grasse n'excède pas 0,9% tout en maximisant le rendement, ce qui peut être réalisé en ajustant la teneur en eau et la contrepression en fonction des caractéristiques du maïs.
Tableau 1 : Essais effectués sur différents types de maïs, avec une contre- pression adaptée au maïs traité (débit de grains en entrée d'environ 1 ,8 t/h)
Figure imgf000017_0001
*mesurée selon la méthode E. B. C. 1987 6.1
Nous avons pour chaque essai analysé la granulométrie des refus (fraction dépelliculée dégermée) à l'aide d'un tamiseur de laboratoire RETSCH muni de tamis circulaires SAULAS, travaillant avec une amplitude de 1 ,5 mm pendant une durée de tamisage de 5mn. Les résultats granulométriques sont présentés dans le tableau 2.
La proportion de grosses particules dont la taille est supérieure à 4mm décroît en fonction de la teneur en eau et en fonction de la contrepression. Elle est également fonction des maïs utilisés et de leurs caractéristiques vitreuse ou farineuse qui déterminent en grande partie leur friabilité et le taux d'extraction de farine. L'expérience montre qu'il est possible d'adapter les conditions de travail de la machine à la nature des maïs afin d'optimiser la proportion de refus et leur granulométrie.
Tableau 2
Figure imgf000018_0001
La comparaison des teneurs en humidité des refus (tableau 1) et de la fraction extraite ou « extraction » montre que la teneur en humidité de la fraction refus est pratiquement indépendante de la quantité d'eau de mouillage du maïs. C'est la fraction extraction qui absorbe la quasi totalité de cette eau, la teneur en eau de cette fraction pouvant varier de 20 à 30% ou plus selon la quantité d'eau ajoutée au mouillage. Ceci implique de sécher cette fraction pour obtenir des produits commercialisables dont les humidités sont inférieures à 15% comme indiqué dans le tableau 3.
La technique proposée permet d'ajuster la quantité d'eau en fonction de la qualité du maïs en vue de maximiser l'efficacité de l'extraction sans pénaliser de façon significative la fraction refus, c'est-à-dire sans nécessiter un séchage ultérieur de cette fraction. Seule la fraction extraction voit sa teneur en eau augmenter ce qui peut être pris en compte par les moyens de séchage nécessaires à l'obtention d'un coproduit commercialisable, c'est-à-dire ayant une teneur en eau maximale de 15 %.
Il est envisageable de réaliser l'humidification en 2 étapes: une première addition d'eau au maïs avant introduction du maïs humidifié dans la machine de dégermage dépelliculage, une deuxième dans la machine même, pour renforcer par essorage l'effet d'entraînement des fines, ce qui améliore la brillance du refus. L'homme de l'art peut donc ajuster la quantité d'eau pour obtenir un refus dégermé et dépelliculé sans nécessité d'un séchage ultérieur et une extraction plus humide en veillant à incorporer la quantité suffisante d'eau afin de limiter l'excès à éliminer lors du séchage de la fraction extraction.
Tableau 3
Figure imgf000019_0001
Comme cela apparaît clairement à présent, dans le mode de réalisation préféré, l'invention permet un dégermage et un dépelliculage simultanés, présentant un pouvoir séparateur élevé, sensiblement sans mouillage de l'intérieur des grains. Le diagramme de semoulerie en est donc considérablement simplifié, d'autant plus que les semoules produites n'ont plus besoin d'être séchées.
Avantageusement, le procédé selon l'invention permet d'obtenir un diagramme de semoulerie nécessitant seulement de procéder à une réduction des particules de maïs déjà dégermées et dépelliculées pour servir, au travers des appareils de sassage, des semoules propres et calibrées, dont l'assemblage direct sans séchage permet de répondre aux exigences des demandes des clients de la maïserie.
Avantageusement, le dispositif de dégermage et de dépelliculage selon l'invention peut être également utilisé pour réduire les particules de maïs qui en sortent. Il suffit alors à l'utilisateur d'augmenter la contre-pression au-delà de la valeur strictement nécessaire pour dégermer et dépelliculer les grains. La contre- pression supplémentaire conduit alors avantageusement à une réduction du volume des grains. En une même étape, il devient ainsi possible de dégermer, de dépelliculer et de réduire les grains à une valeur souhaitée. En outre, les particules de maïs dégermées dépelliculées traitées selon l'invention étant sèches (c'est-à-dire à l'humidité du mélange de grains de maïs initial), il n'est nul besoin de sécher les semoules produites. Seuls les co-produits (extraction de la dégermeuse-dépelliculeuse) doivent être ramenés à 14% d'humidité avant d'être granulés par une presse.
L'invention fournit enfin un procédé de traitement des grains de maïs permettant une production élevée de grosses particules de maïs dégermées et dépelliculées. Avantageusement, les mélanges de fragments de grains obtenus répondent aux normes imposées par les fabricants de flaking grits. En particulier, ils comportent une forte proportion d'hominys présentant une teneur en matières grasses inférieure à 0,9 % en poids, pourcentage que les autres machines du commerce testées ne permettent pas d'atteindre.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits fournis à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs.
En particulier, le procédé n'est pas limité à un procédé en continu. Le dispositif selon l'invention n'est pas limité à un polisseur à riz modifié.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de traitement d'un mélange de grains de maïs, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de dégermage et de dépelliculage simultanés par abrasion des grains sur une épaisseur comprise entre 0,2 et 0,3 mm.
2. Procédé de traitement selon la revendication 1 comportant les étapes successives suivantes : a) mouillage en surface du mélange de grains par addition audit mélange de grains d'un liquide de mouillage, b) dégermage et de dépelliculage simultanés par abrasion des grains.
3. Procédé de traitement selon la revendication 2, dans lequel les étapes a) et b) sont simultanées ou se succèdent avec un intervalle de temps intermédiaire d'une durée inférieure à 15 minutes.
4. Procédé de traitement selon la revendication 3, dans lequel l'intervalle de temps intermédiaire est d'une durée inférieure à 4 minutes.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel, après l'étape b), les grains sont calibrés et/ou réduits et/ou sassés, sans étape de séchage intermédiaire.
6. Dispositif de dégermage et de dépelliculage d'un mélange de grains de maïs, comportant un stator (12) et un rotor (14) séparés par une chambre (20) dans laquelle peut être disposé ledit mélange, des moyens d'entraînement (56), en direction d'une ouverture de sortie (28) de ladite chambre (20), dudit mélange disposé dans ladite chambre, et des moyens de contre-pression (30,34,35) s'opposant à la sortie dudit mélange hors de ladite chambre (20), le dispositif étant réglé de manière à abraser des grains de maïs, superficiellement mouillés suite à un contact avec un liquide de mouillage pendant une durée de moins de quinze minutes avant début de l'abrasion, sur une épaisseur comprise entre 0,2 et 0,3 mm pendant leur séjour dans ladite chambre (20).
7. Dispositif selon la revendication 6 comportant des moyens (50) de mise en circulation d'un gaz à travers ledit mélange de grains et un filtre (38) conformé de manière à ne laisser s'échapper de ladite chambre (20) que ledit gaz et des particules fines, éventuellement agglomérées avec le liquide de mouillage, résultant de l'abrasion des grains.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, dans lequel au moins une surface de la paroi du stator (12) et/ou du rotor (14) comporte des moyens d'abrasion (44).
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel les moyens de contre-pression comportent un volet (30) tendant à obturer l'ouverture de sortie (28) de la chambre (20).
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, comportant un polisseur à riz pourvu de moyens supplémentaires de contre-pression (34,35).
11. Dispositif selon la revendication 10, dans lequel ledit polisseur à riz est un SBR POU18/100.
12.Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 mettant en oeuvre un dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 11.
13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel le rotor (14) est entraîné à une vitesse de rotation comprise entre 650 et 850 tours par minute.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 et 13, dans lequel on alimente la chambre (20) de manière que la chambre (20) soit sensiblement remplie de grains.
15. Utilisation d'un polisseur à riz pour dégermer et de dépelliculer un mélange de grains de maïs.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106938206A (zh) * 2017-05-05 2017-07-11 安徽中粮生化燃料酒精有限公司 负压脱胚机
CN111247947B (zh) * 2020-04-15 2020-12-22 温州普奈机械科技有限公司 一种农用机械用玉米脱皮设备
CN111558414B (zh) * 2020-06-04 2024-03-26 辰溪县百年好禾家庭农场有限公司 一种优质稻米整精处理设备及处理方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB190410470A (en) * 1904-05-06 1905-05-04 John Livesey Improvements in Apparatus for Skinning, Breaking, and Degerminating Maize or other Grain.
US5036757A (en) * 1987-07-22 1991-08-06 Buehler Ag Apparatus for shelling and de-germinating corn
US5650018A (en) * 1993-08-10 1997-07-22 Buhler Ag Method and apparatus for the scoring of and the preparation for milling of cereal
DE10251490A1 (de) * 2002-11-04 2004-05-13 Bühler AG Verfahren und Vorrichtung zum Schälen und Entkeimen von Getreide

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB190410470A (en) * 1904-05-06 1905-05-04 John Livesey Improvements in Apparatus for Skinning, Breaking, and Degerminating Maize or other Grain.
US5036757A (en) * 1987-07-22 1991-08-06 Buehler Ag Apparatus for shelling and de-germinating corn
US5650018A (en) * 1993-08-10 1997-07-22 Buhler Ag Method and apparatus for the scoring of and the preparation for milling of cereal
DE10251490A1 (de) * 2002-11-04 2004-05-13 Bühler AG Verfahren und Vorrichtung zum Schälen und Entkeimen von Getreide

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