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traitement qui peut n'appliquer tout particulièrement au travail de pite.. pain ou de pite. lisses, par exemple pour des produits de boulangerie tels que le pain ou les gâteaux, mais qui pourrait tire utilisé à des fine totalement différentes, comme par exemple le mélange de peintures ou produits chimiques, en trouvant une ap-p lication particulière dans le domaine des matières semi-solides en général.
L'appareil de traitement peut effectuer des opérations
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ple l'hydratation d'un mélange de pite' pain ou le développement d'une pite' pain.
L'invention concerne également le travail d'une pâte pour lui procurer un développement mécanique et elle s'applique
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puisse également s'appliquer au travail d'autres pâtes convenables.
Lors du mélange et du travail d'une pâte, quatre effets différents surviennent, bien qu'ils ne se présentent pas dans des étapes définies avec précision: ces effets sont le mélange,l'hydratation, le développement primaire et le développement secondaire.
Le mélange est le simple mélange mécanique des ingrédients pour répartir les particules ou molécules uniformément.Lors de l'hydratation, l'eau dans le mélange est absorbée par les granules d'amidon endommagés de la farine, étant donné que toutes les farinée appropriées possèdent une proportion voulue de granules d'amidon endommagea afin qu'elles puissent absorber de l'eau de
la sorte. Les granules d'amidon non endommagés absorbent une certaine quantité d'eau, mais beaucoup plus lentement.
Le développement primaire de la pâte est l'ouverture des molécules de gluten (également dénommées fibrilles de gluten) dans la farine. Les molécules de gluten sont à l'origine de forme fermement tassé* et étroitement enroulée et elles peuvent être ouvertes en des hélices assez courtes avec des connexions transversales.
Le développement secondaire de la pâte est la rupture et
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ses aisément brisées et les extrémités brisées peuvent se refixer suivant n'importe quelle combinaison erratique. Au cours de la rupture et de la refixation, des atomes libres tels que ceux d'oxygène ou d'azote sont introduite entre les extrémités brisées, en produisant une masse de pâte avec de longues molécules qui peuvent s'étirer et enfermer des bulles de gaz. La redisposition des connexions transversales est catalysée par des enzymes qui se présentent naturellement dans la farine.
Le développement d'une pâte (primaire et secondaire conjointement) peut être mesuré par son élasticité, la ptte devenant d'autant plus élastique qu'elle se développe plus fortement et un opérateur peut estimer l'amplitude du développement par le toucher de la pâte. Toutefois, de la pâte peut être surdéveloppée, de telle sorte qu'elle devient trop tenace pour être convenablement dilatée ou gonflée par les gaz au cours de la cuisson et ainsi il se produit un développement de crête ou optimum qui, d'une façon générale, peut être estimé comme le développement pour lequel l'augmentation de volume maximum survient lors de la cuisson. La théorie et les modifications microscopiques qui surviennent au cours des quatre effets mentionnés ont été décrites ci-avant afin d'aider le lecteur mais, bien qu'on considère cet exposé comme correct,
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du développement dans l'annexe au rapport n[deg.] 13 (mars 1968) de "Flour Milling and Baking Research Association", publiée à Chorleywood, Grande-Bretagne.
Les expressions " cisaillement brut " et "cisaillement net " sont utilisées dans le présent brevet pour la facilité de
la description. Dans les grandes lignes, cisaillement brut signifie une déformation de masse par une action d'écrasement ou de coincement qui survient lorsqu'une pâte est soumise à une compres*ion ou à un étirage, en produisant un glissement entre un grand nombre de molécules de glutéine individuelles alors que de nom- <EMI ID=8.1>
lement en rapport avec l'énergie appliquée à la pâte ou avec le couple et la vitesse de la pétrisseuse de pite.
Les expressions "haute énergie ", "faible énergie" et
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sent brevet pour la facilité. Ces expressions concernent le taux d'énergie communiqué à la pite. Lorsque de la pâte est déformée par un élément de travail, elle subit une déformation qui est 1 la lois plastique et élastique et, à cause de ses propriétés 'la.tiquas, la ptte reprend sa forme (ceci est dénommé détente) dans une certaine mesure. La détente initiale est assez rapide mais une détente complète exigerait un temps prolongé, qui dépend 'valement de l'impact de l'élément de travail sur la pite. Si une
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pite mécaniques, la faible énergie est le taux d'énergie appliqué
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détente appréciable n'a lieu et le niveau d'énergie critique est le taux pour lequel la haute énergie devient une faible énergie ou
<EMI ID=12.1> l'on considère que si la pâte est uniquement travaillée et dessous du niveau critique, elle n'atteint jamais un développement optimum.
Le procédé commercial classique pour la préparation d'une pite' pain a consisté à mélanger les ingrédients nous forme de lots ou charges par un mélange à faible énergie et à cisaillement brut, . laisser le mélange fermenter en masse pendant environ 3 heures et à diviser ensuite ce mélange pour la cuisson. Au cours de l'étape de fermentation, les enzyme. naturels dans la farine ont provoqué l'apparition d'un développement.
Approximativement en 1963, il est apparu en GrandeBretagne un passage au processus dit de Chorleywood ou développement mécanique de la pite. Dans ce processus, un agent oxydant, tel que l'acide ascorbique, est ajouté au mélange et les ingrédients sont mélangea puis ce mélange est hydraté et développé (développement primaire et secondaire) par une brève période de mélange à haute énergie et à cisaillement net dans un mélangeur qui possède des couteaux rotatifs afin d'offrir une action mécanique énergique,
en brisant ainsi les connexions transversales intermoléculaires
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énergie et cisaillement brut et ensuite 1 hydrater et développer
(développement primaire et secondaire) simultanément le mélange dans la mélangeur à haute énergie et cisaillement net mentionné
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mélanger, hydrater et développer (développement primaire et secondaire) en utilisant une moule machine à haute énergie et à ci-
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Le processus de Chorleywood a offert de grande avantagea commerciaux en ce sens qu'il a pu être mis en oeuvre en moine de
5 minutes avec une application d'énergie totale d'environ 5 watt.-heure par livre de pite, tandis que l'étape de fermentation en masse n'était plus nécessaire. La qualité de la pâte était tou-
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de blé dur importé. Un autre inconvénient résidait dans le fait que la ptte n'échauffait et que l'eau ajoutée devait être refroid ie.
Suivant l'aspect d 'appare il de traitement de l'invention, l'élément de travail peut exécuter soit un simple mouvement rotatif autour d'un seul axe, soit un mouvement planétaire autour de deux axes qui se recoupent. Le récipient de travail possède une paroi interne partiellement sphérique et le centre géométrique de la sphère partielle et situe au point d'intersection des deux axes.
La combinaison de caractéristiques suivant l'invention permet d'effectuer un mouvement rotatif simple ou un mouvement pla-
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matière travaillée ou mélangée est soumise à l'action de l'élément mélangeur, que celui-ci exécute un mouvement rotatif simple ou un
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tion préférée dans laquelle l'élément mélangeur exécute un mouvement rotatif simple autour d'un axe qui est incliné par rapport à l'axe du récipient et le recoupe, la paroi interne partiellement sphérique du récipient permet à la surface externe radialement de l'élément de travail de venir balayer la majeure partie de la paroi interne du récipient.
Plue particulièrement, l'appareil de traitement suivant l'invention peut tire utilisé pour exécuter deux actions diffé-
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vement rotatif simple, l'appareil de traitement peut tire conçu de manière à appliquer un cisaillement net à la pâte, en ce sens qu'il n'y a pas d'action d'écrasement, mais la pite est découpée ou déchiquetée, et avec un mouvement planétaire, le rapport variable entre l'élément de travail et le récipient peut être conçu
de manière à appliquer un cisaillement brut, c'est-à-dire que le contenu est soumis à une compression ou un étirage. Le cisaillement brut absorbe normalement moins de puissance et donc le ci-
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peut être modifiée. L'appareil de traitement convient tout particulièrement pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention.
La surface externe radialement précitée de l'élément de travail s'étendre bien au-dessus du fond du récipient et pourrait
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que pratiquement sur tout son parcours. D'une façon générale, l'ap pareil de traitement peut Être conçu de telle sorte que la majeure partie de la paroi interne partiellement sphérique soit balayée, bien que certaine espaces motte puissent subsister, par exemple vraiment au fond du récipient, suivant la matière qui est travaillée ou mélangée. Bien qu'il puisse tire possible de prévoir deux éléments de travail, il est préférable de n'en prévoir qu'un seul.
Il existe de préférence un élément racleur qui tourne dans une partie supérieure du récipient et l'agencement préféré
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un mouvement planétaire et à le laisser stationnaire lorsque l'élément de travail exécute un simple mouvement rotatif. L'interaction de l'élément racleur stationnaire et de l'élément de travail rotatif au cours d'un mouvement rotatif simple améliore l'effet de découpage ou de déchiquetage et l'élément racleur empêche également une rotation du contenu du récipient sous la forme d'une seule masse.
D'une façon générale, il serait possible de faire tourner le récipient, mais ceci n'est pas préféré, étant donné que le récipient est lourd et exigerait de gros paliers et absorberait également plus de puissance étant donné qu'il posséderait une forte inertie. En outre, il est facile de rendre le récipient mobile verticalement pour le retrait de l'élément de travail, normalement préalablement à l'évacuation du contenu de ce récipient, et il est plus simple de ne pas compliquer ce déplacement du récipient par
un entraînement quelconque pour le récipient lui-même.
Si l'élément de travail est monté sur une tête rotative, l'agencement est de préférence tel que la tête puisse être maintenue stationnaire pour le mouvement non planétaire étant donné qu'une rotation de la tête pour un mouvement non planétaire entraine deux problèmes. En passant du mouvement planétaire au mouvement non planétaire, l'élément de travail doit être arrêté dans la position correcte par rapport à l'axe de la tête et, pour un mouvement non planétaire à haute énergie, l'ensemble de la tête devrait tourner' grande vitesse.
Les moyens d'entraînement peuvent être actionnés par deux blocs moteurs indépendants. D'une autre façon, un même bloc moteur peut entraîner (isolément ou conjointement avec un bloc moteur auxiliaire), deux mécanismes d'entraînement, qui sont interconnectés au moyen d'un embrayage ou d'une transmission de changement
de vitesse. Si les moyens d'entraînement comprennent un bloc moteur principal et un bloc de commande, la commande est de préférence constituée par un moteur agencé de façon à agir en tant que frein lorsque la charge de réaction sur le moteur dépasse une valeur prédéterminée. Toutefois, d'une façon générale, le bloc de commande peut être constitué par un frein. Celui-ci peut être un frein approprié quelconque, par exemple un frein à particules magnétiques, de manière à appliquer un couple de freinage constant ou un couple de freinage pouvant erre commandé. Si le frein est actionné avec un couple de freinage qui n'est pas trop élevé, l'appareil de traitement prendra sa configuration de couple minimum et il pourrait modifier automatiquement son mode de fonction- nement au coure du travail, tandis que la résistance des ingré-
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du frein pourrait permettre à l'appareil de traitement de réduire l'énergie absorbée, par exemple en passant progressivement d'un mouvement planétaire à un mouvement rotatif simple, c'est-à-dire en diminuant la vitesse orbitale. En termes plus généraux, les rapports de la vitesse de révolution autour des deux axes ajus-
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à-dire que plus faible est la vitesse de rotation autour de l'autre axe précité et plus le cisaillement se rapproche d'un cisaillement net. Toutefois, il s'est révélé utile d'utiliser un bloc de commande' vitesse constante dont l'énergie appliquée ou la consommation varie. D'une façon générale, on peut utiliser une vitesse constante du bloc-moteur principal tout en modifiant la façon dont l'appareil de traitement agit.
L'utilisation de l'appareil de traitement n'est pas li-
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ment rotatif simple peut être utilisé pour le mélange initial de la pite lisse sans les fruité, et un mouvement planétaire pour le mélange après l'addition des fruits, les modes de fonctionnement étant l'inverse de ceux préférée pour une pâte à pain.
L'aspect de procédé de l'invention peut tire exprimé
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te et 11 achever ultérieurement le développement avec un taux d'application d'énergie nettement plus élevé. L'autre procédé con-
<EMI ID=27.1> travail possédant un mouvement rotatif simple pour achever le dé-
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pâte nettement plus élevé.
En gros, en utilisant l'invention, on considère que les niveaux de vitesse et d'énergie au cours de la première étape
sont inférieurs au niveau critique ou au minimum requis pour le ' développement structural final ou même pour un développement important quelconque dans certaine* façons de mise en oeuvre du processus. Le niveau critique pour une pâte particulière quelconque
<EMI ID=29.1>
te avec différente taux d'application d'énergie au cours de l'étape d'hydratation, en achevant le procédé de travail, en éprouvant et en cuisant le produit. Alors que le taux d'application d'énergie crott pour des lots successifs, il se présente une brusque chute du volume cuit lorsque le taux d'application d'énergie a dépassé
le niveau critique.
En pratique, il s'est révélé que l'augmentation du taux d'application d'énergie est réalisée en utilisant une vitesse d'élément de travail plus élevée qui amorce un développement secondaire et amène la pite' à offrir une plus grande résistance au mouvement de l'élément de travail.
L'invention procure des produits cuite de volume plus élevé pour un mime poids de ptte, ce que l'on considère dû à une plus grande retenue de gaz résultant de la structure cellulaire
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pour s'opposer à la dilatation de gaz accrue. En utilisant les mimes ingrédients que pour le processus Chorleywood, la miche cuite
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rieure de 15%, sans modifications microscopiques décelables dans la structure ou l'aspect. Un agent d'oxydation peut être nécessaire, comme dans le processus Chorleywood, mais aucune atmosphère ou ingrédient spécial n'est requis.
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prise, bien qu'elle soit plus donne que le centre. Toutefois, étant donné que cette croûte est mince, l'effet n'est pas très important.
L'invention offre également un pain qui a été obtenu à partir de farine contenant de 8 à 13% en poids de protéines et qui possède un volume cuit pratiquement égal ou supérieur à celui défini par le rapport que pour une miche normalisée, de la farine de froment contenant 8,5% en poids de protéines procure un volume cuit de 4 cm<3>/g et de la farine contenant 11,8% en poids de pro-
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couvert que des volumes cuite d'environ 4,1 cm /g et environ
4,3 cm<3>/g étaient produits en utilisant le procédé de mélange suivant l'invention avec des farines contenant 8,5% et 11,8% en poids
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de froment normale. En tenant compte de 0,1 cm /g pour les tolérances normales, on considère que des volumes cuite respectifs de
4 cm /g et 4,2 cm<3>/g ou plus peuvent être produits dans des boulangeries commerciales à partir des deux farines indiquées ci-avant. On considère également qu'il existe un rapport définissable entre
la teneur en protéines de la farine et le volume cuit. On considère également que des volumes cuite correspondants peuvent tire calculés pour d'autres farines et pour des baguettes ou des miches de dimensions autres que la normale. Une miche normalisée pèse 0,878 kg, a un volume cuit de 4 cm<3>/g, est cuboïde avec une longueur de 20,2 cm et une largeur de 12,6 cm et possède une croate légère.
Etant donné que l'on considère que jusqu'à présent il était impossible de produire un volume cuit normalisé avec de la farine contenant moins de 11,5% en poids de protéine, l'invention of-
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moins de 11,5% en poids de protéines et qui possède un volume cuit <EMI ID=36.1>
Dans sa lornw la plus simple, la première étape du procédé suivant l'invention peut tira exécutée dans un mélangeur ou
un pétrin à pite. de préférence à mouvement planétaire, et la seconde étape peut tira exécutée dans un pétrin à pite. de préféren-
ce avec un simple mouvement rotatif. De la sorte, les deux appa- rails de traitement concernés peuvent être chacun utilité* avec
leur rendement maximum et il a été découvert que les temps de travail (enneigeant le temps nécessaire pour transférer la pote d'un appareil de traitement à l'autre) pouvaient être faibles, par
exemple de 2 minutes un quart. En outre, les niveaux d'applica-
tion d'énergie totaux peuvent être relativement faibles, par exem-
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l'invention. Toutefois, bien que les frais d'équipement puissent tira réduits et . la manipulation également, un procédé semblable prenait environ 4 minutes et en particulier environ 3 1/2 minutes pour la première étape et environ une 1/2 minute pour la seconde étape. L'application d'énergie totale était d'environ 6,6 watt.- heure par kg de pite, ce qui n'était pas une augmentation excessive. Cependant, la tempa de cycle était nettement supérieur à celui de@
<EMI ID=39.1>
d'application d'énergie immédiatement avant son augmentation était exactement inférieur au niveau d'énergie critiqua, de préférence avec le développement achevé à un taux d'application d'énergie im-
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duite jusqu'à la moitié. Avec un tel agencement, environ 75% d'énergie pouvait tira fourni au cours de la première étape, celle-ci offrant apparemment principalement le développement primaire et la seconde étape offrant principalement la développement
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vant lesquels la première étape est exécutée à un niveau d'application d'énergie qui est bien inférieur au niveau d'énergie critique, de telle sorte qu'un très faible développement a lieu au cours
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pour autant que l'énergie communiquée au cours de la première étape soit progressivement en rapport avec la capacité de la pote d'accepter un tel taux d'application d'énergie.
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néraux réduite et des faibles temps d'application d'énergie totale requis , l'invention offre aussi d'autres avantages, on peut utiliser de la farine de blé ou de froment plue économique, bien qu'en général l'invention puisse .'appliquer . des farine@ de blé
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que la farine grossière de blé ou de la farine complète, ou encore des farine@ de graina autres que du blé. On considère également
<EMI ID=45.1> <EMI ID=46.1>
prix de revient inférieur en Grande-Bretagne de la farine de blé cultivé dans le pays. A cause de la relativement faible conaom'nation d'énergie au cours de la première étape, il n'y a pratiquenient pas d'augmentation de température et l'alimentation en eau ne doit pas être refroidie.
Un cisaillement brut peut produire une hydratation rapide et efficace, en particulier si un mouvement planétaire cet utilisé. En outre, un mouvement planétaire permet un pétrissage pro-
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un repos de la ptte lui permettant de se détendre, ce qui eat considéré comme réduisant l'énergie requise pour achever le développe-
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libre a un effet bénéfique sur la structure cellulaire finale de
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généité simultanément. Dans l'appareil de traitement auivant l'invention, un mouvement planétaire effectue un cisaillement brut ou un travail a faible énergie, et un mouvement rotatif simple effectue
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Il convient de remarquer que d'autres forme d'appareils de traitement pourraient être utilisées. Par exemple, au lieu d'un mouvement planétaire, un mélangeur à via continu pourrait être utilisé avec des boucles de remise en circulation dans lesquelles
<EMI ID=51.1> d'application d'énergie est augmenté alors. que l'hydratation est achevée et qu'aucun développement important n'est survenu, un opérateur averti peut estimer par le toucher de la pite le moment où
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peut être signalé automatiquement et peut être réalisé automatiquement. Il a été découvert que le couple sur l'élément de travail commence à croîtra lorsque l'hydratation est achevée, mime si elle :'est accompagnée d'un développement. Cette augmentation de couple peut déterminer le point d'inversion et la signalisation automatique peut être réalisée soit par l'augmentation de coupla proprement dite, soit 1 un temps prédéterminé après le début du cycle ou encore, de préférence, après une consommation d'énergie prédé-
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<EMI ID=55.1> la figure 2, une partie de la paroi du récipient étant illustrée. La figure 4 est un graphique de la consommation d'énergie <EMI ID=56.1>
fonctionnement du pétrin pour mélanger et travailler la pite.
La figure 5 est une vue en élévation correspondant d'une <EMI ID=57.1> <EMI ID=58.1> La figure 6 est une vue en élévation d'une partie d'un troisième pétrin suivant l'invention. La figure 7 est un graphique de l'application d'énergie totale, en kilowatts par kg, par rapport au temps en minutes, lors du mélange et du travail de la pâte suivant l'invention.
Le pétrin à pâte des figures 1 à 3 comporte un bâti de support 1 et porte une colonne de guidage 2 et une tige filetée 3 destinée à supporter et déplacer verticalement un récipient de travail sous la forme d'un bol 4. La colonne de guidage 2, la tige filetée 3 et l'équipement associé sont classiques et ne sont pas représentés en détail. Le bol 4 possède une partie de fond semi-sphérique 5 se raccordant à une partie supérieure 6 qui est un cylindre circulaire droit. Le bâti de support 1 porte également un cou-
<EMI ID=59.1>
te rotative 9. Cette dernière peut tourner autour d'un axe vertical 10 qui cotncide avec l'axe du boi 4. La tête 9 est reliée par des courroies 11 à un bloc de commande sous la forme d'un moteur électrique à vitesse constante 12 qui sera dénommé moteur de précession. Un frein statique 12' est associé à l'entraînement du moteur de précession 12 et il peut être utilité pour maintenir la tête 9 stationnaire alors que le moteur de précession 12 commande la rotation de la tête 9.
La tête 9 assure le montage d'un élément de travail 13 destiné à tourner autour d'un axe incliné 14 qui recoupe l'axe vertical 10 au centre géométrique 15 de la partie de fond 5 du bol. L'élément de travail 13 peut tire mis en rotation à l'aide d'un entraînement a engrenage conique 16 relié à un bloc de puissance principal 17 par des courroies 18. On observera que la poulie d'entratnement principale 19 possède un axe coïncidant avec l'axe vertical 10 du bol 4.
Le bloc de puissance principal 17 est un moteur électri-que à vitesse constante, tandis que le moteur de précession 12 eat
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sens de rotation cent télé que le mouvement de l'élément de tra-
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celui du mouvement de la tête 9 autour de l'axe vertical 10. La tête 9 et 1'entraînement par engrenage 16 agissent en tant qu'entratnement différentiel relié au bloc de puissance principal 17
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te 9 tourne, la vitesse de rotation de l'élément de travail 13 autour de son propre axe incliné 14 est réduite de la moitié de la vitesse de rotation de la tête 9.
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sous la forme d'une tige aux figures 1 et 2, mais il peut prendre la forme d'un ruban ou d'une bande, comme illustré aux figures 5 et 6. L'élément de travail 13 possède une partie grossièrement hélicoïdale 21, dont l'axe coïncide généralement avec l'axe 14, supportée par une partie plus strictement hélicoïdale et ensuite radiale 20. La partie grossièrement hélicoïdale 21 possède une surface externe radialement qui est centrée sur l'axe géométrique
15 et est proche de l'intérieur de la partie de fond 5 du bol 4,
<EMI ID=64.1>
gendre une sphère partielle imaginaire (représentée en pointillée
à la figure 1), alors que l'élément de travail 13 tourne autour soit de l'axe vertical 10, soit de l'axe incliné 14.
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qu'un petit espace mort est laissé au fond du bol 4. Toutefois, lorsque la matière travaillée ou mélangée est de la ptte, aa via-
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de l'axe incliné 14, la surface extérieure radialement s'étend au- <EMI ID=67.1>
auront de la aorte que l'ensemble de la paroi interne de la partie de fond 5 du bol aoit balayé, à l'exception de l'espace mort mentionné précédemment. Comme illustré à la figure 3, la partie de l'élément de travail 13 qui offre la surface externe radialement mentionnée précédemment possède un bord avant aigu sur son côté plus proche de la paroi interne du bol 4 et ceci sera également
le cas si la partie 21 de l'élément de travail 13 cet réalisée août forme de ruban ou de bande. Les flèches aux figures 2 et 3 indiquent le sens de rotation de l'élément de travail 13 autour de l'axe 14.
La tète 9 Maure le montage d'au moins un élément ra-
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éléments racleurs équidistante 23, s'étendant parallèlement à l'axe vertical 10 et au voisinage du parcours de l'élément de travail 13. Afin d'illustrer la forme de l'élément racleur 23, l'unique élément racleur illustré à la figure 1 (et également aux figures 5 et 6) est représenté dans le plan de la vue en coupe. Toutefois, afin d'éviter que l'élément de travail 13 vienne gêner les élément@ racleurs 23, l'élément racleur illustré doit être dé-
<EMI ID=69.1>
racleur 23 est monté sur un court barreau radial 24 qui peut être ajusté radialement de telle sorte que l'élément racleur 23 puisse être situé très près de l'intérieur du bol 4.
Le fonctionnement du pétrin à pâte sera décrit dans le cas du procédé de traitement de pite défini ci-avant. La progression du procédé préféré est illustrée par les courbes 25 et
<EMI ID=70.1>
Les ingrédients de la plte sont fournit au bol 4 alors que celui-ci est abaissé et ils atteignent approximativement le somma de la partie de fond 5. Le bol 4 est alors relevé jusqu'à
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au moteur de précession 12 et au bloc de puissance principal 17
<EMI ID=72.1>
tire choisies en fonction de la conception particulière du bol 4
et de l'élément de travail 13 ainsi que des ingrédients mélangée, mais dans un exemple la vitesse de rotation initiale optimum autour de l'axe vertical 10 était de 228 tours-minute et de 56 tours-minute autour de l'axe incliné 14 (le rapport des vitesses n'est pas un nombre entier). L'élément de travail 13 tourne donc autour de l'axe incliné 14 et suit une orbite autour de l'axe vertical 10,
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cleurs 23 tournent autour de l'axe vertical 10. Alors que le mélange initial se déroule, la résistance accrue de la pâte entra!ne une réaction d'auto-précession dans l'élément de travail 13 et alors que la charge de réaction sur le moteur de précession 12 dé-
<EMI ID=74.1>
12 devient un frein à régénération et absorbe de l'énergie à partir de la ptte en cours de mélange. Ainsi, en observant la figure 4, le moteur de précession 12 est responsable de la rotation avec
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dividuels s'approchent de l'homogénéité en tant que pâte. On observera qu'alors que le moteur de précession 12 absorbe de l'éner- . gie, le bloc de puissance principal 17 doit fournir une plus grande quantité d'énergie.
Au voisinage du temps t - 150 secondes, le frein statique 12' est appliqué à l'arbre d'entraînement du moteur de précession 12 et celui-ci est déconnecté de son alimentation électrique. Ceci immobilise alors la tête 9 en position et l'élément de travail
<EMI ID=76.1> donc un simple mouvement rotatif. Les éléments racleurs 23 sont fixes et coopèrent avec l'élément de travail 13 pour procurer une action de cisaillement rapide. Les éléments racleurs 23 empêchent
<EMI ID=77.1>
que masse unique. Le cycle est alors poursuivi jusqu'à un temps
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bloc de puissance principal 17 est coupée, la bol 4 est abaissé
et la pite mélangée et développée est évacuée, en préparation pour le cycle suivant.
Le moment où le passage d'un mouvement planétaire à un mouvement rotatif simple est effectué peut être déterminé de nombreuses laçons, par exemple en utilisant un simple dispositif de réglage de temps ou un programme complet qui, en commandant le moteur de précaution 12, oblige le bloc'de puissance principal 17 à réaliser la courbe d'application d'énergie 25. Une commande plus fine peut être obtenue en commandant le bloc moteur plus petit,
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de puissance du bloc moteur principal 17 (ou éventuellement du moteur de précession 12), ou la vitesse de rotation du moteur de précession 12, et des moyens automatiques pour effectuer l'inver-
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en 28 et ils peuvent être prévue d'uns façon classique. Si on le
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ble mais possède un élément de travail 31 différent et deux moteurs
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puissance.
<EMI ID=84.1>
partie 34, 35, les deux axes 10, 14 passent par la première parue
34,qui est partiellement circulaire telle que vu en coupe, en passant par le centre géométrique 15 et en étant contre sur celuici. La première partie 34 est rectiligne telle qu'observée vers
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gendre une sphère partielle imaginaire lorsque l'élément da travail 31 est amené à tourner autour de l'un ou l'autre des axes 10,
14. La seconde partie 35 possède une surface externe qui n'est pratiquement pas parallèle à l'intérieur de la partie de fond 5 du bol, mais est parallèle ou presque parallèle à l'axe vertical
10. Par exemple, la seconde partie 35 peut faire un angle qui
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tige ou un ruban ou encore une bande, comme expliqué précédemment à propos de l'élément de travail 13.
L'utilisation de moteurs de même puissance 32, 33 offre une variante dans 1' entraînement du pétrin, mais on considère que cette solution est moins souple et moins utile que celle décrits à propos des figures 1 à 4.
La figure 5 indique aussi qu'un élément de travail auxiliaire 36, du type en hélice, peut tira monté sur l'arbre d'en- <EMI ID=87.1>
d'entratnement 37 passe par la centre géométrique 15. L'élément
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<EMI ID=89.1>
<EMI ID=90.1>
l'intérieur du bol 4 et en particulier empêche que cette masse de pite s'élève trop fortement autour de la tige ou de l'arbre d'antraînement 37.
La figure 6 illustre un troisième élément de travail 41 qui peut être considéré comme formé par deux éléments de travail grossièrement hélicoïdaux comme dans la cas de la figure 1, dont les axes coïncident tous deux avec l'axe..incliné 14 et dont les ex- <EMI ID=91.1>
mots, la partie de bas* est généralement diamétral* mais ne doit
<EMI ID=92.1>
de aux parties grossièrement hélicoïdales respectives. L'avantage de l'élément de travail 41 de la figure 6 est qu'il n'existe pas d'espace mort à la base ou au fond du bol 4.
<EMI ID=93.1>
type de plte, bien que des variations surviendront.
La courbe préférée pour une mise en oeuvre industrielle est la courbe Z. Le point A est celui où une homogénéité approxi-
<EMI ID=94.1>
L'hydratation commence avant que le point A ne soit at-
<EMI ID=95.1> <EMI ID=96.1>
canique, La première étape offre le développement Mécanique requia mais, dans toute la meure possible, évite un développement structural en maintenant une fourniture d'énergie en dessous du
<EMI ID=97.1>
mentant plus lentement l'application ou fourniture d'énergie.
<EMI ID=98.1>
d'énergie jusqu'au-dessus du niveau d'énergie critique (C), pour atteindre un point D et le taux d'application d'énergie est main-
<EMI ID=99.1>
l'observer, l'application d'énergie commence à diminuer un peu après le point E, alors que la ptte devient surdéveloppée. Dans l'appareil de traitement particulier envisagé, qui tourne 1 une vitesse constante, la résistance de la paît diminue immédiatement après le point 1.
Il a été découvert que l'élévation de température dans des conditions d'exploitation normales était à peine supérieure à
<EMI ID=100.1>
La courbe Z est une courbe optimum et il a été découvert que si l'application ou fourniture d'énergie suivait cette courbe, on obtiendrait des produite cuita de plus grand volume,
<EMI ID=101.1>
aède des moteur.. vitesse constante et ainsi l'énergie consommée
<EMI ID=102.1>
il a été découvert que l'énergie (ou le coupla) n'est pas une indication parfaitement satisfaisante du rendement de l'appareil de traitement et que des pètes mélangées avec la mime fourniture d'énergie totale peuvent avoir des volume différente après cuisson, Toutefois, comme indiqué précédemment, en utilisant l'appa-reil de traitement particulier mentionné, le fait de suivre la courbe d'énergie optimum Z assure que la vitesse de l'élément de travail sera toujours optimum.
L'application d'énergie totale pour la courbe Z était de 6,6 watts-heure par kg et on observera que le niveau d'application
<EMI ID=103.1>
tandis que le niveau d'application d'énergie maximum pour la seconde étape était d'environ 0,25 KW, soit environ 20% en plus que
le maximum pour la première étape.
<EMI ID=104.1>
dants. La fourniture d'énergie totale était à nouveau de 6,6 watts-heure par kg, mais la première étape a été terminée alors qu'environ 1/3 de l'application d'énergie totale avait été fournie. Le temps de cycle était plus long et l'exigence d'énergie
de crête des blocs moteurs était nettement supérieure, bien que la pite produite était de qualité semblable. On considère qu'un léger développement a eu lieu avant d'atteindre le point B.
Le procédé de la courbe X a été exécuté dans deux appareils de traitement différents, 'savoir un mélangeur & faible énergie et un pétrin à forte énergie. Le temps de cycle total était de 2 1/4 minutes et l'application d'énergie maximum d'environ
<EMI ID=105.1>
était de 0,88 watt-heure par kg et de 4,4 watts-heure par kg pour la seconde étape.
Exemple"
Dans chaque exemple, les ingrédients étaient les suivantes
<EMI ID=106.1>
Pour les exemples 1 et 2 (.les procédés antérieurs), un mélangeur "Supertex" fabriqué par la firme Baker Perkins, a été utilisé conformément au processus Chorleywood, avec un temps de cycle d'environ 3 minutes (le processus a été poursuivi jusqu'à ce que 11 watts-heure d'énergie aient été consommés par kg de pâte). Pour les exemples 3 et 4, les exemples 5 et 6 et les exemples 7
<EMI ID=107.1>
re 7) ont été mis en oeuvre, respectivement. Dans chaque exemple, pour obtenir un produit cuit, la pâte travaillée a été divisée en des morceaux de pâte de 0,9 kg (bans aucune fermentation en masse), a subi une épreuve intermédiaire (c'est-à-dire a
<EMI ID=108.1>
une humidité relative de 65%, a été moulée, a subi une épreuve
<EMI ID=109.1>
i et cuite à 220[deg.]C pendant 29 minutes pour former du pain. Cette procédure a été utilisée pour tous les essais concernés mentionnés.
Exemple 1
Farine faible, 8,5% en poids de protéines. Eau refroi-
<EMI ID=110.1>
de pâte. Volume cuit 3,92 cm /g, inférieur au volume normalisé pour une miche normale.
Exemple 2
Farine forte, 11,5% en poids de protéines. Eau refroidie
<EMI ID=111.1>
pite. Volume cuit 4,0 cm /g (volume normal pour une miche normalisée).
Exemple 3
Fart ne faible, 8,5% en poids de protéines. Eau non re-
<EMI ID=112.1>
kg de pate. Volume cuit 4,12 cm /g (supérieur au volume normal
<EMI ID=113.1>
de consommation d'énergie plus le prix de revient du refroidisse-
<EMI ID = 1.1>
<EMI ID = 2.1>
treatment which may not apply particularly to the work of pite .. pain or pite. smooth, for example for bakery products such as bread or cakes, but which could pull used for totally different purposes, such as for example the mixture of paints or chemicals, finding a particular application in the field semi-solid materials in general.
The treatment apparatus can perform operations
<EMI ID = 3.1>
ple the hydration of a pite 'pain mixture or the development of a pite' pain.
The invention also relates to working a dough to provide it with mechanical development and it is applicable
<EMI ID = 4.1>
can also be applied to the work of other suitable pastes.
When mixing and working a dough, four different effects occur, although they do not show up in precisely defined stages: these effects are mixing, hydration, primary development and secondary development.
Mixing is the simple mechanical mixing of the ingredients to distribute the particles or molecules evenly.On hydration, the water in the mixture is absorbed by the damaged starch granules of the flour, since all the suitable flour has a desired proportion of starch granules damaged so that they could absorb water from
the type. Undamaged starch granules absorb a certain amount of water, but much more slowly.
The primary development of the dough is the opening of gluten molecules (also referred to as gluten fibrils) in the flour. Gluten molecules are originally tightly packed * and tightly coiled in shape and they can be opened into fairly short helices with cross connections.
The secondary development of the dough is breaking and
<EMI ID = 5.1> <EMI ID = 6.1>
its easily broken and the broken ends can reattach in any erratic combination. During breaking and reattachment, free atoms such as oxygen or nitrogen are introduced between the broken ends, producing a mass of paste with long molecules which can stretch out and enclose bubbles. gas. The rearrangement of cross connections is catalyzed by enzymes that occur naturally in flour.
The development of a dough (primary and secondary jointly) can be measured by its elasticity, the dough becoming more elastic as it grows more strongly and an operator can estimate the amplitude of development by the feel of the dough. . However, dough can be overdeveloped such that it becomes too tough to be properly expanded or gas-swelled during baking and thus peak or optimum development occurs which generally occurs. , can be estimated as the development for which the maximum volume increase occurs during cooking. The theory and the microscopic changes which occur during the four effects mentioned have been described above for the convenience of the reader, but although this statement is considered correct,
<EMI ID = 7.1>
development in the appendix to report No. 13 (March 1968) of "Flour Milling and Baking Research Association", published in Chorleywood, Great Britain.
The terms "gross shear" and "net shear" are used in this patent for convenience.
the description. Broadly speaking, gross shear means a mass deformation by a crushing or wedging action which occurs when a paste is subjected to compression or stretching, producing a slip between a large number of molecules of. individual glutein while by name- <EMI ID = 8.1>
It is also related to the energy applied to the dough or to the torque and speed of the dough kneader.
The expressions "high energy", "low energy" and
<EMI ID = 9.1>
patent feels for ease. These expressions relate to the energy rate communicated to the pite. When dough is deformed by a working element, it undergoes a deformation which is the plastic and elastic law and, because of its traditional properties, the dough returns to its shape (this is called relaxation) to a certain extent. measured. The initial trigger is fairly quick, but full relaxation would require a prolonged time, which depends on the impact of the working element on the pite. If a
<EMI ID = 10.1>
mechanical, low energy is the rate of energy applied
<EMI ID = 11.1>
appreciable relaxation does take place and the critical energy level is the rate at which high energy becomes low energy or
<EMI ID = 12.1> it is considered that if the dough is only worked and below the critical level, it never reaches optimum development.
The conventional commercial process for making a loaf of bread has been to mix the ingredients in batches or batches with low energy, coarse shear mixing. allow the mixture to ferment in bulk for about 3 hours and then divide this mixture for cooking. During the fermentation step, the enzymes. natural in the flour caused the appearance of development.
Approximately in 1963, there appeared in Great Britain a shift to the so-called Chorleywood process or mechanical pite development. In this process, an oxidizing agent, such as ascorbic acid, is added to the mixture and the ingredients are mixed, then this mixture is hydrated and developed (primary and secondary development) by a brief period of high energy, net shear mixing. in a mixer which has rotating knives in order to provide an energetic mechanical action,
thus breaking the intermolecular cross connections
<EMI ID = 13.1>
energy and raw shear and then 1 hydrate and develop
(primary and secondary development) simultaneously mixing in the high energy mixer and mentioned net shear
<EMI ID = 14.1>
mix, hydrate and develop (primary and secondary development) using high energy machine mold and ci-
<EMI ID = 15.1>
The Chorleywood process offered great commercial advantages in that it could be implemented as a monk of
5 minutes with a total energy application of approximately 5 watt-hour per pound of pite, while the bulk fermentation step was no longer required. The quality of the dough was always
<EMI ID = 16.1>
of imported durum wheat. Another drawback was that the dough did not heat up and the added water had to be cooled.
According to the aspect of the treatment apparatus of the invention, the working element can perform either a simple rotary movement around a single axis, or a planetary movement around two overlapping axes. The working vessel has a partially spherical inner wall and the geometric center of the partial sphere and is located at the point of intersection of the two axes.
The combination of features according to the invention makes it possible to perform a simple rotary movement or a flat movement.
<EMI ID = 17.1>
worked or mixed material is subjected to the action of the mixing element, whether the latter performs a simple rotary motion or a
<EMI ID = 18.1>
The preferred embodiment in which the mixing element performs a simple rotary motion about an axis which is inclined with respect to the axis of the container and intersects it, the partially spherical inner wall of the container allows the radially outer surface of the element working to sweep most of the inner wall of the container.
More particularly, the treatment apparatus according to the invention can be used to perform two different actions.
<EMI ID = 19.1>
Simple rotary vement, the processing apparatus can pull designed so as to apply a clean shear to the dough, in that there is no crushing action, but the pite is cut or shredded, and with planetary motion, the variable ratio between the working element and the container can be designed
so as to apply coarse shear, i.e. the contents are subjected to compression or stretching. The raw shear normally absorbs less power and therefore the ci-
<EMI ID = 20.1>
can be changed. The treatment apparatus is particularly suitable for carrying out the process according to the invention.
The radially aforesaid outer surface of the working element extends well above the bottom of the container and could
<EMI ID = 21.1>
that practically throughout its course. In general, the treatment apparatus can be designed so that most of the partially spherical inner wall is swept away, although some root ball spaces may remain, for example really at the bottom of the container, depending on the material. which is worked or mixed. Although it may be possible to provide two work elements, it is preferable to provide only one.
There is preferably a scraper element which rotates in an upper part of the container and the preferred arrangement
<EMI ID = 22.1>
planetary motion and to leave it stationary when the work element performs a simple rotary motion. The interaction of the stationary scraper element and the rotating working element during a simple rotary motion enhances the cutting or shredding effect and the scraper element also prevents rotation of the contents of the container in the form of a single mass.
Generally speaking, it would be possible to rotate the container, but this is not preferred, since the container is heavy and would require large bearings and would also absorb more power since it would have high inertia. . In addition, it is easy to make the container movable vertically for the removal of the working element, normally prior to the evacuation of the contents of this container, and it is easier not to complicate this movement of the container by
any drive for the container itself.
If the work member is mounted on a rotating head, the arrangement is preferably such that the head can be kept stationary for non-planetary movement since rotating the head for non-planetary movement causes two problems. When changing from planetary to non-planetary motion, the working element should be stopped in the correct position relative to the axis of the head, and for high energy non-planetary motion, the entire head should rotate. ' great speed.
The drive means can be actuated by two independent motor blocks. In another way, the same engine block can drive (alone or together with an auxiliary engine block), two drive mechanisms, which are interconnected by means of a clutch or a change transmission.
of speed. If the drive means comprise a main motor unit and a control unit, the control is preferably constituted by a motor arranged to act as a brake when the reaction load on the motor exceeds a predetermined value. However, in general, the control unit can be constituted by a brake. This can be any suitable brake, for example a magnetic particle brake, so as to apply a constant braking torque or a braking torque which can be controlled. If the brake is actuated with a braking torque which is not too high, the treatment apparatus will take its minimum torque configuration and it could automatically change its mode of operation in the course of work, while the resistance of the integrated
<EMI ID = 23.1>
of the brake could allow the treatment apparatus to reduce the absorbed energy, for example by gradually changing from planetary motion to simple rotary motion, i.e. by decreasing orbital speed. In more general terms, the ratios of the speed of revolution around the two axes adjusted
<EMI ID = 24.1>
that is, the lower the speed of rotation around the other aforementioned axis, the closer the shear is to a net shear. However, it has been found useful to use a constant speed control block whose applied energy or consumption varies. In general, one can use a constant speed of the main engine block while modifying the way the treatment apparatus acts.
The use of the treatment device is not permitted
<EMI ID = 25.1>
Simple rotary ment can be used for the initial mixing of the batter without the fruitiness, and a planetary motion for the mixing after the addition of the fruit, the modes of operation being the reverse of those preferred for a bread dough.
The method aspect of the invention can be expressed
<EMI ID = 26.1>
te and 11 subsequently complete the development with a significantly higher energy application rate. The other process con-
<EMI ID = 27.1> work having a simple rotary movement to complete the de-
<EMI ID = 28.1>
significantly higher dough.
Basically, using the invention, it is considered that the speed and energy levels during the first stage
are below the critical level or minimum required for final structural development or even for any significant development in certain ways of carrying out the process. The critical level for any particular paste
<EMI ID = 29.1>
te with different rate of energy application during the hydration step, completing the working process, testing and firing the product. As the rate of energy application crots for successive batches, there is a sharp drop in fired volume when the rate of energy application has exceeded.
the critical level.
In practice, it has been found that the increase in the rate of energy application is achieved by using a higher work element speed which initiates secondary development and causes the pite to offer greater resistance to stress. movement of the work element.
The invention provides higher volume cooked products for the same weight of pint, which is believed to be due to greater gas retention resulting from the cell structure.
<EMI ID = 30.1>
to oppose the increased gas expansion. Using the same ingredients as for the Chorleywood process, the baked loaf
<EMI ID = 31.1>
greater than 15%, with no detectable microscopic changes in structure or appearance. An oxidizing agent may be needed, as in the Chorleywood process, but no special atmosphere or ingredients are required.
<EMI ID = 32.1>
taken, although it is more gives than the center. However, since this crust is thin, the effect is not very large.
The invention also provides a bread which has been obtained from flour containing 8 to 13% by weight of protein and which has a baked volume substantially equal to or greater than that defined by the ratio that for a standard loaf of flour of wheat containing 8.5% by weight of protein provides a cooked volume of 4 cm <3> / g and flour containing 11.8% by weight of protein.
<EMI ID = 33.1>
covered only baked volumes of approximately 4.1 cm / g and approximately
4.3 cm <3> / g were produced using the mixing process according to the invention with flours containing 8.5% and 11.8% by weight
<EMI ID = 34.1>
of normal wheat. Taking into account 0.1 cm / g for normal tolerances, it is considered that the respective fired volumes of
4 cm / g and 4.2 cm <3> / g or more can be produced in commercial bakeries from the two flours indicated above. It is also considered that there is a definable relationship between
the protein content of the flour and the cooked volume. It is also considered that the corresponding cooked volumes can be calculated for other flours and for baguettes or loaves of dimensions other than normal. A standardized loaf weighs 0.878 kg, has a baked volume of 4 cm <3> / g, is cuboid with a length of 20.2 cm and a width of 12.6 cm, and has a light croatian.
Since it is considered that heretofore it has not been possible to produce a standard cooked volume with flour containing less than 11.5% by weight of protein, the invention of-
<EMI ID = 35.1>
less than 11.5% by weight of protein and which has a cooked volume <EMI ID = 36.1>
In its simplest form, the first step of the process according to the invention can be carried out in a mixer or
a mess. preferably with planetary motion, and the second stage can pull executed in a kneader. preferably
this with a simple rotary movement. In this way, the two processing devices concerned can each be used * with
their maximum output and it was discovered that the working times (snowfalling the time needed to transfer the bud from one treatment device to another) could be low, for example
example of 2 minutes a quarter. In addition, the levels of application
tion of total energy may be relatively low, e.g.
<EMI ID = 37.1>
<EMI ID = 38.1>
invention. However, although the equipment costs can shoot reduced and. Also handling, a similar process took about 4 minutes and in particular about 3 1/2 minutes for the first step and about a 1/2 minute for the second step. The total energy application was approximately 6.6 watt-hour per kg of pite, which was not an excessive increase. However, the cycle tempa was significantly higher than that of @
<EMI ID = 39.1>
of energy application immediately before its increase was exactly below the critical energy level, preferably with development completed at an im-
<EMI ID = 40.1>
pick up to half. With such an arrangement, about 75% of the energy could be drawn supplied during the first stage, this apparently mainly providing primary development and the second stage mainly providing development.
<EMI ID = 41.1>
before which the first step is performed at an energy application level which is much lower than the critical energy level, so that very little development takes place during
<EMI ID = 42.1>
as long as the energy imparted during the first stage is gradually related to the ability of the buddy to accept such a rate of energy application.
<EMI ID = 43.1>
In addition to the reduced amounts of time and low total energy application times required, the invention also offers other advantages; more economical wheat or wheat flour can be used, although in general the invention can. apply . wheat flour
<EMI ID = 44.1>
than coarse wheat flour or wholemeal flour, or even grain flour other than wheat. We also consider
<EMI ID = 45.1> <EMI ID = 46.1>
lower cost price in Great Britain of wheat flour grown in the country. Because of the relatively low energy saving during the first stage, there is no temperature rise and the water supply does not have to be cooled.
Coarse shear can produce rapid and efficient hydration, especially if planetary motion is used. In addition, a planetary movement allows for a smooth kneading.
<EMI ID = 47.1>
rest of the breast allowing it to relax, which is considered to reduce the energy required to complete development.
<EMI ID = 48.1>
free has a beneficial effect on the final cell structure of
<EMI ID = 49.1>
genealogy simultaneously. In the treatment apparatus according to the invention, planetary motion performs coarse shearing or low energy work, and simple rotary motion performs
<EMI ID = 50.1>
It should be noted that other forms of treatment apparatus could be used. For example, instead of planetary motion, a continuous via mixer could be used with recirculation loops in which
Energy application <EMI ID = 51.1> is then increased. that hydration is complete and that no significant development has occurred, an informed operator can estimate by the touch of the pite the moment when
<EMI ID = 52.1>
can be reported automatically and can be done automatically. It has been found that the torque on the workpiece will begin to increase when hydration is complete, even if it is accompanied by development. This increase in torque can determine the point of reversal and the automatic signaling can be carried out either by the increase in torque itself, or 1 a predetermined time after the start of the cycle or even, preferably, after energy consumption. prede-
<EMI ID = 53.1>
<EMI ID = 54.1>
<EMI ID = 55.1> Figure 2, part of the container wall being shown. Figure 4 is a graph of power consumption <EMI ID = 56.1>
operation of the kneader to mix and work the pite.
Figure 5 is a corresponding elevational view of an <EMI ID = 57.1> <EMI ID = 58.1> Figure 6 is an elevational view of part of a third kneader according to the invention. Figure 7 is a graph of the total energy application, in kilowatts per kg, versus time in minutes, during mixing and working of the dough according to the invention.
The dough kneader of Figures 1 to 3 comprises a support frame 1 and carries a guide column 2 and a threaded rod 3 intended to support and vertically move a working container in the form of a bowl 4. The guide column 2, the threaded rod 3 and the associated equipment are conventional and are not shown in detail. The bowl 4 has a semi-spherical bottom part 5 connecting to an upper part 6 which is a right circular cylinder. The support frame 1 also has a neck
<EMI ID = 59.1>
rotary te 9. The latter can rotate around a vertical axis 10 which coincides with the axis of the box 4. The head 9 is connected by belts 11 to a control unit in the form of an electric motor at constant speed 12 which will be called the precession motor. A static brake 12 'is associated with the drive of the precession motor 12 and can be used to keep the head 9 stationary while the precession motor 12 controls the rotation of the head 9.
The head 9 assures the mounting of a working element 13 intended to rotate about an inclined axis 14 which intersects the vertical axis 10 at the geometric center 15 of the bottom part 5 of the bowl. The working element 13 can be pulled into rotation by means of a bevel gear drive 16 connected to a main power unit 17 by belts 18. It will be seen that the main drive pulley 19 has a coincident axis. with the vertical axis 10 of the bowl 4.
The main power unit 17 is a constant speed electric motor, while the precession motor 12 is
<EMI ID = 60.1>
direction of rotation hundred tele that the movement of the tra-
<EMI ID = 61.1>
that of the movement of the head 9 around the vertical axis 10. The head 9 and the gear drive 16 act as a differential drive connected to the main power unit 17
<EMI ID = 62.1>
te 9 rotates, the rotational speed of the working element 13 around its own inclined axis 14 is reduced by half the rotational speed of the head 9.
<EMI ID = 63.1>
in the form of a rod in Figures 1 and 2, but it may take the form of a ribbon or strip, as shown in Figures 5 and 6. The working element 13 has a roughly helical portion 21, the axis of which generally coincides with the axis 14, supported by a more strictly helical and then radial part 20. The roughly helical part 21 has an outer surface radially which is centered on the geometric axis
15 and is close to the inside of the bottom part 5 of the bowl 4,
<EMI ID = 64.1>
gender an imaginary partial sphere (shown in dotted lines
in Figure 1), while the working element 13 rotates around either the vertical axis 10 or the inclined axis 14.
<EMI ID = 65.1>
that a small dead space is left at the bottom of the bowl 4. However, when the material worked or mixed is ptte, aa via-
<EMI ID = 66.1>
of the inclined axis 14, the radially outer surface extends to - <EMI ID = 67.1>
will have from the aorta that the entire inner wall of the bottom portion 5 of the bolus has swept away, with the exception of the previously mentioned dead space. As illustrated in figure 3, the part of the working element 13 which offers the radially outer surface mentioned above has a sharp leading edge on its side closer to the inner wall of the bowl 4 and this will also be
the case if the part 21 of the working element 13 this carried out August form of ribbon or band. The arrows in Figures 2 and 3 indicate the direction of rotation of the working element 13 around the axis 14.
The head 9 Moor the assembly of at least one element ra-
<EMI ID = 68.1>
equidistant scraper elements 23, extending parallel to the vertical axis 10 and in the vicinity of the path of the working element 13. In order to illustrate the shape of the scraper element 23, the single scraper element illustrated in FIG. 1 (and also in Figures 5 and 6) is shown in the plane of the sectional view. However, in order to prevent the working element 13 from interfering with the scraper element 23, the scraper element illustrated must be removed.
<EMI ID = 69.1>
scraper 23 is mounted on a short radial bar 24 which can be radially adjusted so that the scraper element 23 can be located very close to the interior of the bowl 4.
The operation of the dough kneader will be described in the case of the dough treatment method defined above. The progress of the preferred process is illustrated by curves 25 and
<EMI ID = 70.1>
The ingredients of the plate are supplied to the bowl 4 while this one is lowered and they reach approximately the top of the bottom part 5. The bowl 4 is then raised to
<EMI ID = 71.1>
to the precession motor 12 and to the main power unit 17
<EMI ID = 72.1>
draws chosen according to the particular design of the bowl 4
and the working element 13 as well as the ingredients mixed, but in one example the optimum initial speed of rotation around the vertical axis 10 was 228 rpm and 56 rpm around the inclined axis 14 (the gear ratio is not a whole number). The working element 13 therefore rotates around the inclined axis 14 and follows an orbit around the vertical axis 10,
<EMI ID = 73.1>
The elements 23 rotate around the vertical axis 10. As the initial mixing proceeds, the increased resistance of the dough results in a self-precession reaction in the working element 13 and while the reaction load on the precession motor 12 de-
<EMI ID = 74.1>
12 becomes a regenerative brake and absorbs energy from the ptte being mixed. Thus, looking at Figure 4, the precession motor 12 is responsible for the rotation with
<EMI ID = 75.1>
dividuals approach homogeneity as a paste. It will be observed that while the precession motor 12 absorbs energy. gie, the main power unit 17 must supply a greater amount of energy.
In the vicinity of the time t - 150 seconds, the static brake 12 'is applied to the drive shaft of the precession motor 12 and the latter is disconnected from its electrical supply. This then immobilizes the head 9 in position and the working element
<EMI ID = 76.1> therefore a simple rotary movement. The scraper elements 23 are fixed and cooperate with the working element 13 to provide a rapid shearing action. The scraper elements 23 prevent
<EMI ID = 77.1>
that single mass. The cycle is then continued until a time
<EMI ID = 78.1>
main power unit 17 is switched off, bowl 4 is lowered
and the mixed and developed pite is discharged, in preparation for the next cycle.
The moment when the change from planetary motion to simple rotary motion is effected can be determined in many lessons, for example by using a simple time setting device or a complete program which, by controlling the precautionary motor 12, forces the main power unit 17 to achieve the energy application curve 25. Finer control can be achieved by controlling the engine unit smaller,
<EMI ID = 79.1>
power of the main motor unit 17 (or possibly of the precession motor 12), or the speed of rotation of the precession motor 12, and automatic means for reversing
<EMI ID = 80.1>
in 28 and they can be provided in a conventional way. If we
<EMI ID = 81.1>
<EMI ID = 82.1>
ble but has a different working element 31 and two motors
<EMI ID = 83.1>
power.
<EMI ID = 84.1>
part 34, 35, the two axes 10, 14 go through the first published
34, which is partially circular as seen in section, passing through the geometric center 15 and being against it. The first part 34 is rectilinear as observed towards
<EMI ID = 85.1>
to generate an imaginary partial sphere when the working element 31 is caused to rotate around one or the other of the axes 10,
14. The second portion 35 has an outer surface which is substantially not parallel to the interior of the bottom portion 5 of the bowl, but is parallel or nearly parallel to the vertical axis.
10. For example, the second part 35 can form an angle which
<EMI ID = 86.1>
rod or a ribbon or even a band, as explained previously with regard to the working element 13.
The use of motors of the same power 32, 33 offers a variant in the drive of the kneader, but this solution is considered to be less flexible and less useful than that described in connection with FIGS. 1 to 4.
Figure 5 also indicates that an auxiliary working element 36, of the helix type, can pull mounted on the drive shaft- <EMI ID = 87.1>
training 37 passes through the geometric center 15. The element
<EMI ID = 88.1>
<EMI ID = 89.1>
<EMI ID = 90.1>
the interior of the bowl 4 and in particular prevents this pite mass from rising too strongly around the rod or the drive shaft 37.
Figure 6 illustrates a third working element 41 which can be considered as formed by two roughly helical working elements as in the case of figure 1, the axes of which both coincide with the inclined axis 14 and of which the ex - <EMI ID = 91.1>
words, the bottom part * is usually diametral * but should not
<EMI ID = 92.1>
de to the respective roughly helical parts. The advantage of the working element 41 of figure 6 is that there is no dead space at the base or at the bottom of the bowl 4.
<EMI ID = 93.1>
plte type, although variations will occur.
The preferred curve for industrial use is the Z curve. The point A is where an approximate homogeneity.
<EMI ID = 94.1>
Hydration begins before point A is reached.
<EMI ID = 95.1> <EMI ID = 96.1>
canique, The first stage offers the Mechanical development required but, as far as possible, avoids structural development by maintaining an energy supply below the
<EMI ID = 97.1>
lying slower the application or supply of energy.
<EMI ID = 98.1>
energy to above the critical energy level (C), to reach a point D and the rate of energy application is main-
<EMI ID = 99.1>
observe it, the energy application begins to decrease a little after point E, as the ptte becomes overdeveloped. In the particular treatment apparatus envisaged, which rotates 1 at a constant speed, the resistance of the paste decreases immediately after point 1.
It was found that the temperature rise under normal operating conditions was barely more than
<EMI ID = 100.1>
The Z curve is an optimum curve and it has been discovered that if the application or supply of energy followed this curve, we would obtain cooked products of greater volume,
<EMI ID = 101.1>
aède motors .. constant speed and thus the energy consumed
<EMI ID = 102.1>
it has been discovered that the energy (or the coupla) is not a perfectly satisfactory indication of the efficiency of the treatment apparatus and that farters mixed with the same total energy supply may have different volume after cooking, However, as previously indicated, using the particular processing apparatus mentioned, following the optimum Z energy curve ensures that the speed of the work element will always be optimum.
The total energy application for the Z curve was 6.6 watt-hours per kg and it will be observed that the application level
<EMI ID = 103.1>
while the maximum power application level for the second stage was about 0.25 KW, or about 20% more than
the maximum for the first stage.
<EMI ID = 104.1>
dants. The total energy delivery was again 6.6 watt-hours per kg, but the first stage was completed when about 1/3 of the total energy application had been delivered. The cycle time was longer and the energy requirement
engine block peak was significantly higher, although the pite produced was of similar quality. A slight development is considered to have taken place before reaching point B.
The X curve process was performed in two different processors, namely a low energy mixer and a high energy kneader. The total cycle time was 2 1/4 minutes and the maximum energy application was approximately
<EMI ID = 105.1>
was 0.88 watt-hours per kg and 4.4 watt-hours per kg for the second stage.
Example"
In each example, the ingredients were as follows
<EMI ID = 106.1>
For Examples 1 and 2 (the prior processes) a "Supertex" mixer manufactured by the firm Baker Perkins was used according to the Chorleywood process, with a cycle time of about 3 minutes (the process was continued until 'that 11 watt-hours of energy have been consumed per kg of dough). For Examples 3 and 4, Examples 5 and 6 and Examples 7
<EMI ID = 107.1>
re 7) have been implemented, respectively. In each example, to obtain a baked product, the worked dough was divided into pieces of dough of 0.9 kg (without any mass fermentation), underwent an intermediate test (i.e. a
<EMI ID = 108.1>
relative humidity of 65%, has been molded, has been tested
<EMI ID = 109.1>
i and baked at 220 [deg.] C for 29 minutes to form bread. This procedure was used for all relevant tests mentioned.
Example 1
Low flour, 8.5% by weight protein. Cooling water
<EMI ID = 110.1>
paste. Baked volume 3.92 cm / g, less than the standardized volume for a normal loaf.
Example 2
Strong flour, 11.5% by weight protein. Chilled water
<EMI ID = 111.1>
pite. Baked volume 4.0 cm / g (normal volume for a standard loaf).
Example 3
Wax not low, 8.5% by weight protein. Water not re
<EMI ID = 112.1>
kg of dough. Cooked volume 4.12 cm / g (greater than the normal volume
<EMI ID = 113.1>
energy consumption plus the cost of cooling