BR112013009750B1

BR112013009750B1 - sistema e método para tratamento contínuo de sólidos em pressão não atmosférica

Info

Publication number: BR112013009750B1
Application number: BR112013009750A
Authority: BR
Inventors: Lonnie Phillips David; J Kimball Gregory; M Koenig Peter
Original assignee: Bepex Int Llc
Priority date: 2010-10-22
Filing date: 2011-10-21
Publication date: 2020-01-14
Also published as: US20120103325A1; AU2011316803A1; CN103228155A; US8293018B2; MX367350B; WO2012054869A1; MX346955B; US9055764B2; PL2629631T3; AU2011316803B2; EP2629631A1; MX2013004382A; CA2814152C; US20130019492A1; EP2629631B1; CA2814152A1; BR112013009750A2

Abstract

sistema e método para tratamento contínuo de sólidos em pressão não atmosférica a presente invenção se refere a sistemas e processos que podem ser utilizados para o tratamento contínuo de um material sólido, tal como um material sólido contendo amido a uma pressão é não atmosférica. em alguns material fornecido a um tanque de substancialmente na mesma condição de exemplos, o tratamento pressão não atmosférica como no tanque de tratamento de modo a evitar a ruptura do material. de acordo com alguns exemplos, o material sólido é continuamente fornecido, processado e descarregado no tanque de tratamento.

Description

SISTEMA E MÉTODO PARA TRATAMENTO CONTÍNUO DE SÓLIDOS

EM PRESSÃO NÃO ATMOSFÉRICA

Este pedido	reivindica	os	benefícios	do pedido	de
patente provisório	americano	No.	61/405,844,	depositado	em
22 de outubro de	2010, e	todo	o seu conteúdo é aqui

incorporado por referência.

CAMPO TÉCNICO

Esta divulgação se refere ao processamento de materiais e, mais particularmente, ao tratamento contínuo de materiais sólidos a pressão não atmosférica.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Muitos materiais sólidos podem vantajosamente ser tratados sob condições de pressão ou vácuo. Exemplos desses tratamentos incluem a pasteurização e a secagem. Infelizmente, o tratamento de tais sólidos geralmente ocorrem em lotes discretos ou requerem o uso de mecanismos de fornecimento de alta pressão que expõe os materiais sólidos a altas forças de cisalhamento mudando assim as características dos materiais sólidos.

RESUMO DA INVENÇÃO

As modalidades da invenção permitem o processamento contínuo de materiais sólidos a uma pressão não atmosférica. Tal como descrito, em algumas modalidades o material é entregue em um tanque de tratamento substancialmente sob as mesmas condições de pressão não atmosférica como o tanque de tratamento. Além disso, as modalidades da invenção são capazes de tratar continuamente os matérias sólidos sem interferir na pressão de operação de um tanque de tratamento .

Em um exemplo de acordo com a divulgação, um método para o tratamento contínuo de material sólido contendo amido a uma pressão não atmosférica é descrito. De acordo com o exemplo, o método inclui fornecer um material contendo amido para um aparelho de controle de hidratação pelo menos aumentar ou diminuir uma quantidade de umidade no material contendo amido dentro do aparelho de controle de hidratação , e fornecer o material contendo amido proveniente do aparelho de controle de hidratação para um aparelho de fornecimento de material. O aparelho de fornecimento de material inclui uma câmara que define uma extremidade de alimentação e uma extremidade de descarga, uma primeira válvula na proximidade da extremidade de alimentação da câmara, e uma segunda válvula na proximidade da extremidade de descarga da câmara. O exemplo especifica que o fornecimento do material contendo amido para o aparelho de fornecimento de material inclui fornecer o material contendo amido para a câmara do aparelho de fornecimento de material com a primeira válvula aberta e a segunda válvula fechada. O método exemplificative adicional inclui fechar a primeira válvula de pressão do aparelho de fornecimento de material, de modo a isolar a pressão do material contendo amido dentro da câmara do aparelho de fornecimento de material, ajustar a pressão dentro da câmara do aparelho de fornecimento de material a uma pressão não atmosférica que é substancialmente igual a uma pressão não atmosférica em um tanque de tratamento a jusante do aparelho de fornecimento de material, abrir a segunda válvula do aparelho de fornecimento de material e fornecer o material contendo amido proveniente da câmara do aparelho de fornecimento de material para o tanque de tratamento, e aquecer o material contendo amido dentro do tanque de tratamento.

Em outro exemplo de acordo com a descrição, um sistema para tratamento continuo de um material contendo amido em uma pressão não atmosférica é descrito. O sistema inclui um aparelho de controle de hidratação configurado para pelo menos aumentar ou diminuir a quantidade de umidade em um material contendo amido, um tanque de tratamento configurado para aquecer o material contendo amido a uma pressão não atmosférica, o tanque de tratamento sendo posicionado a jusante do aparelho de controle de hidratação , um secador configurado para diminuir a quantidade de umidade no material contendo amido, o secador sendo posicionado a jusante do tanque de tratamento, e um aparelho de fornecimento de material posicionado entre o aparelho de controle de hidratação e o tanque de tratamento. De acordo com o exemplo, o aparelho de fornecimento de material inclui uma câmara, uma primeira válvula posicionada entre o aparelho de controle de hidratação e a câmara, e uma segunda válvula posicionada entre o tanque de tratamento e a câmara. O sistema inclui uma fonte de pressão em comunicação de pressão com a câmara do aparelho de fornecimento de material, a fonte de pressão sendo configurada para ajustar uma pressão dentro da câmara de modo que a pressão que é substancialmente igual à pressão não atmosférica no tanque de tratamento.

Em outro exemplo, um método para o tratamento continuo de um material contendo um componente sólido a uma pressão não atmosférica é descrito. O método inclui fornecer uma pressão substancialmente atmosférica o material que contém o componente sólido a uma primeira câmara tendo uma extremidade de alimentação e uma extremidade de descarga, fechar uma primeira válvula na proximidade da extremidade de alimentação da primeira câmara, e ajustar uma pressão da primeira câmara a uma pressão substancialmente não atmosférica igual a uma pressão não atmosférica em uma segunda câmara. De acordo com o exemplo, a segunda câmara tem uma extremidade de alimentação e uma extremidade de descarga, a segunda câmara é separada da primeira câmara por uma segunda válvula localizada na proximidade da extremidade de alimentação da segunda câmara e a extremidade de descarga da primeira câmara. O método exemplificativo inclui ainda abrir a segunda válvula, fornecer o material que contém o componente sólido para a segunda câmara através da segunda válvula fornecer continuamente o material que contém o componente sólido proveniente da segunda câmara para um tanque de tratamento na comunicação de distribuição com a segunda câmara, o tanque de tratamento opera a uma pressão não atmosférica, a segunda câmara tendo substancialmente à mesma pressão não atmosférica como o tanque de tratamento, e processar de forma contínua o material que contém o componente sólido no tanque de tratamento.

Os detalhes de um ou mais exemplos poderão ser observados nos desenhos anexos e na descrição abaixo. Outras características, objetivos e vantagens serão evidentes a partir da descrição e desenhos, e das reivindicações.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura IA mostra uma vista terminal de um sistema de acordo com uma primeira modalidade da invenção.

A figura 1B mostra uma vista lateral de um sistema de acordo com a primeira modalidade da invenção.

A figura 2A mostra uma vista terminal de um sistema de acordo com uma segunda modalidade da invenção.

A figura 2B mostra uma vista lateral de um sistema de acordo com a segunda modalidade da invenção.

A figura 3A mostra uma vista terminal de um sistema de acordo com uma terceira modalidade da invenção.

A figura 3B mostra uma vista lateral de um sistema de acordo com a terceira modalidade da invenção.

A figura 4 mostra uma vista terminal detalhada de um sistema de acordo com uma modalidade da invenção.

A figura 5 é um diagrama do processo que ilustra um exemplo de processo de acordo com a divulgação.

A figura 6 é um gráfico de exemplo de perfis RVA gerados usando um primeiro conjunto de instrumento RVA que opera em condições para dois exemplos de amostras de farinha molda.

A figura 7 é um gráfico de exemplo de perfis RVA gerados usando um segundo conjunto de instrumento RVA que opera em condições para dois exemplos de amostras de farinha moída da figura 6.

A figura 8 é um gráfico de exemplo de perfis RVA gerados usando um primeiro conjunto de instrumento RVA que opera em condições para um exemplo de amostra de grão inteiro de milho e um exemplo de amostra de farinha molda.

A figura 9 é um gráfico de exemplo de perfis RVA gerados usando um segundo conjunto de instrumento RVA que opera em condições para um exemplo de amostra de grão inteiro de milho e um exemplo de amostra de farinha moída da figura 8.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS

As modalidades da invenção incluem um sistema e um método para o tratamento contínuo de um material contendo um componente sólido em uma pressão não atmosférica (por exemplo, entre vácuo total e cerca de 100 psig). O material é distribuído continuamente a um tanque de tratamento, substancialmente na mesma pressão do que o tanque de tratamento, por exemplo, sem expor o material a tensões de cisalhamento significativas ou a interrupção da pressão de operação do tanque de tratamento.

As figuras 1A-3B mostram três modalidades de configurações do sistema para o tratamento de pressão contínua de sólidos de acordo com a invenção. As figuras IA e 1B mostram vistas laterias e terminais, respectivamente, de uma primeira modalidade. 0 material sólido é continuamente alimentado para dentro do tanque de tratamento 1 através de um aparelho de fornecimento de material 10 e descarregado do tanque de tratamento através de um funil de descarga 20 que tem uma ou mais válvulas de descarga 22, 24 para permitir que a descarga do material, sem interferir na pressão do prcesso Deve ser observado que o tanque de tratamento pode ser de qualquer tipo desejado. Em algumas modalidades, o processo inclui um secador Solidaire®, TorusDisc®, Thermascrew®, Turbulizer® ou Continuator® da Bepex International LLC, cessionária do presente pedido. Por exemplo, o tanque de tratamento 1 pode ser um disco, pá, rotor duplo, helicoidal, leito fluidizado, pá de camada fina, pá de filme fino, tubo de vapor, rotativo ou outro misturador ou tanque de tratamento. Os tanques de tratamento desejáveis são descritos na patente americana número 6,098,307, cujo conteúdo é incorporado aqui por referência.

Como mostrado nas Figuras IA e 1B, os sólidos prosseguem através do tanque de tratamento proveniente do aparelho de fornecimento de material 10 para o funil de descarga 20 sob a pressão não atmosférica controlada por um tempo de permanência predeterminado para tratar os sólidos. As figuras 2Ά e 2B mostram a mesma configuração geral, como mostrado nas figuras 1A e IB, com excepção de um segundo tanque de tratamento 30 adicionado em série para proporcionar um tempo de permanência mais prolongado. O segundo tanque de tratamento 30 pode ser igual ou diferente do primeiro tanque de tratamento 10. Em alguns exemplos, o segundo tanque de tratamento 30 pode ser um tanque rosqueado, um tanque de purga, ou uma tremonha vertical.

As Figuras 3A e 3B mostram vistas laterias e terminais, respectivamente, de uma segunda modalidade tendo um tanque de tratamento diferente para fins de ilustração. O material sólido é alimentado dentro do tanque de tratamento 2 no aparelho de fornecimento de material 10 e descarregado do tanque de tratamento através do funil de descarga 20. Na modalidade das figuras 3A e 3B, os sólidos são sujeitos ao disco de agitação e a transferência de calor dos discos 40 enquanto os sólidos se movem através da câmara de processo

2, que fornecem	um tempo	de	residência mais	longo para o
tratamento.
As modalidades da	invenção incluem um	aparelho de
fornecimento de	material	10.	Este aparelho é	muitas vezes

referido aqui como um alimentador. Como melhor mostrado na figura 4, o aparelho 10 pode incluir uma primeira câmara 40 separada do meio de fornecimento de material 50 por uma primeira válvula 60. A primeira câmara 40 inclui uma extremidade de alimentação 42 e uma extremidade de descarga 44 e fornece um volume para reter o material até que este seja entregue para uma segunda câmara 7 0 através de uma segunda válvula 80. Por conseguinte, o material é recolhido na primeira câmara até que seja entregue a segunda câmara e o volume da primeira câmara é maior do que um tubo hipotético estendendo as primeiras e segundas válvulas para as quais as válvulas são dimensionadas. Dito de outra forma, a primeira câmara pode ter um diâmetro maior do que o diâmetro externo de um alojamento de válvula que aloja a válvula (por exemplo, duas vezes maior ou mais). A segunda câmara 70 inclui uma extremidade de alimentação 72 e uma extremidade de descarga 74 e fornece um volume do qual fornece continuamente o material a ser processado para um tanque de tratamento 90. Tal como com a primeira câmara, o diâmetro da segunda câmara pode ser maior do que o diâmetro externo de um alojamento da válvula que aloja a válvula (por exemplo, duas vezes maior ou mais). Por conseguinte, o sistema inclui pelo menos duas câmaras de pressão seletivamente controladas e isoláveis úteis para a entrega continua do material sólido para o tanque de tratamento a uma pressão substancialmente igual à pressão no tanque de tratamento. Em algumas modalidades, um mecanismo de medição de alimentação 100 é fornecido para ajudar a transportar o material proveniente da segunda câmara para o tanque de tratamento. Em tais modalidades, o mecanismo de medição de alimentação inclui um motor de medição para conduzir um parafuso de medição para empurrar o material para dentro do tanque de tratamento, por exemplo, a uma taxa substancialmente uniforme e controlada. Como também descrito a seguir, por acionamento sequencial da primeira e segunda válvula e ajustando a pressão no primeiro tanque, os sólidos podem ser entregues continuamente a um tanque de tratamento que opera em pressão não atmosférica sem transmitir a força de cisalhamento para o material ou a interrupção da pressão do tanque de tratamento.

As primeiras e segundas válvulas podem ser operadas sequencialmente por um sistema de controle eletro-mecânico. Além disso, as primeiras e segundas válvulas podem ser de qualquer tipo adequado. Em algumas modalidades, a primeira e/ou segunda válvula inclui uma válvula de vedação positiva para ajudar a evitar a fuga de gás do processo do sistema, se o sistema é maior do que a pressão atmosférica e ajuda a impedir a entrada do gás atmosférico no sistema, se a pressão do sistema é menor do que a atmosférica. Outros exemplos de válvulas adequadas para a primeira ou segunda válvulas incluem válvulas borboleta, válvulas de esfera, válvula de manga flexível, válvulas de diafragma, válvulas de descarga, válvulas de cúpula, guilhotina, câmaras pressurizadas individuais ou válvulas rotativas, câmaras pressurizadas duplas ou válvulas rotativas e portões deslizantes.

A pressão da primeira câmara pode ser ajustada por qualquer meio adequado. Em algumas modalidades, ajustar a pressão da primeira câmara a uma pressão não atmosférica inclui qualquer pressurização da primeira câmara tal que a pressão está acima da pressão atmosférica ou a um vácuo na primeira câmara de modo que sua pressão esteja abaixo da pressão atmosférica. Em tais modalidades, a pressão positiva e/ou uma fonte de vácuo (por exemplo, uma pressão positiva e/ou uma bomba de vácuo, um gerador de vapor) podem ser fornecidas em comunicação gasosa com a primeira câmara para ajustar sua pressão. A pressão e/ou vácuo, em tais modalidades podem ser gerados por qualquer dispositivo. Além disso, uma ou mais válvulas de descarga de gás pode ser fornecida para facilitar o ajuste da primeira câmara de pressão de retorno à pressão atmosférica quando desejado.

Em algumas modalidades, os métodos de acordo com a invenção compreende fornecer pressão substancialmente atmosférica, o material contendo o componente sólido a uma primeira câmara tendo uma extremidade de alimentação e uma extremidade de descarga. 0 método pode incluir a etapa de fechar a primeira válvula na proximidade da extremidade de alimentação da primeira câmara. Além disso, o método pode incluir a etapa de ajustar uma pressão da primeira câmara a uma pressão substancialmente não atmosférica igual a uma pressão não atmosférica em uma segunda câmara que tem uma extremidade de alimentação e uma extremidade de descarga. Em algumas modalidades, a segunda câmara pode ser separada da primeira câmara por uma segunda válvula localizada na proximidade da extremidade de alimentação da segunda câmara e da extremidade de descarga da primeira câmara. A segunda válvula pode então ser aberta, e o material pode ser entregue a segunda câmara. As modalidades da invenção também incluem continuamente fornecer o material que contém o componente sólido proveniente da segunda câmara para um tanque de tratamento em comunicação com a segunda câmara onde a segunda câmara está substancialmente à mesma pressão não atmosférica como o tanque de tratamento. Finalmente, o material pode ser continuamente processado no tanque de tratamento e descarregado através de uma ou mais válvulas de descarga, por exemplo, de tal forma que o tanque de tratamento é completamente ou substancialmente isolado da pressão de quaisquer mudanças de pressão associadas com o material de entrada ou saída.

Por conseguinte, as modalidades da invenção permitem o processamento contínuo de materiais sólidos a uma pressão não atmosférica. Conforme descrito em algumas modalidades, o material é entregue a um tanque de tratamento sob as mesmas condições de pressão substancialmente não atmosférica como no tanque de tratamento. Além disso, as modalidades da invenção são capazes de tratar os materiais sólidos continuamente à pressão sem perturbar a pressão de operação de um tanque de tratamento.

Algumas modalidades da tese invenção alcançam esses resultados sem lhe conferir resistência ou cisalhamento mecânico significativo sobre o material, uma vez que é entregue no tanque de tratamento, evitando assim modificações indesejáveis ao material durante o processo de entrega e fornece um controle preciso das características do produto final. Por exemplo, no caso do amido e produtos contendo amido, especialmente aqueles com amido - complexos de proteína encapsulados dentro de um grânulo de amido, a ruptura do grânulo e a degradação do amido em si pode ocorrer se uma força de cisalhamento excessiva em um aparelho de alimentação de alta pressão. Isto pode ser especialmente verdadeiro se a resistência ou cisalhamento mecânico excessivo for transmitido a um amido ou produtos contendo amido, enquanto o produto está a uma temperatura e/ou em nível de umidade elevado em comparação com o meio ambiente. Em tais modalidades, as primeiras e segundas câmaras podem ser livres ou substancialmente livres de forças de compressão (por exemplo, agitadores mecânicos) .

Métodos de acordo com modalidades da invenção também podem incluir outras aberturas ou fechamento sequenciais desejáveis das primeiras e segundas válvulas. Por exemplo, o método pode incluir a etapa de abrir a primeira válvula antes do material ser entregue à primeira câmara. Em algumas modalidades, o método inclui a etapa de fechar a segunda válvula após o material ter sido entregue à segunda câmara. Em tais modalidades, a pressão na primeira câmara pode ser ajustada a uma pressão substancialmente atmosférica, ou a outro sistema de fornecimento de pressão (por exemplo, nos casos em que o sistema de fornecimento não está configurado para operar à pressão atmosférica) após a segunda válvula se fechada preparando-o para outro fornecimento do material após a primeira válvula está aberta.

Em algumas modalidades, o fornecimento continuo do material contendo o componente sólido proveniente da segunda câmara para a etapa do tanque de tratamento inclui fornecer o material proveniente da segunda câmara para um mecanismo de medição de alimentação e do mecanismo de medição de alimentação ao tanque de tratamento. Em tais modalidades, o mecanismo de medição de alimentação pode ter a substancialmente a mesma pressão não atmosférica como na segunda câmara e no tanque de tratamento.

As modalidades da invenção incluem o tratamento de pressão continua de qualquer material sólido em qualquer forma. Em algumas modalidades, o material que contém o componente sólido está na forma de sólidos em partículas, sólidos pulverizados, sólidos umedecidos, aglutinado de úmido, pasta ou suspensão. Em algumas modalidades, o componente sólido inclui legumes (por exemplo, feijões, ervilhas, lentilhas), vegetais (por exemplo, folhas, raízes e casca de árvores), ervas, especiarias, componentes de farinha (endosperma, farelo e germe), qualquer grão inteiro, farinha de grão, farinha de cereais, de qualquer legume, farinha de legume, ou refeição de legume, fração de farelo de trigo, fração de gérmen, fração de endosperma, pó de amido, ou polímeros sensíveis ao calor, produtos químicos, minerais e alimentos. As modalidades da invenção não estão limitadas a nenhum tamanho de alimentação em particular, mas o tamanho geralmente é do tamanho de um grão inteiro (por exemplo, aproximadamente 10 mm) ou de partículas bem moidas no tamanho de submicron ou micron.

Em algumas modalidades, a etapa de processamento no tanque de tratamento inclui a pressão contínua no tratamento térmico. Em tais modalidades, o material aquecido é tratado ainda para ter pressão tratada no tanque de tratamento. O aquecimento pode ser aplicado ao material por qualquer meio, incluindo aquecimento direto e indireto. Geralmente, o tratamento térmico pode ser entre 100 graus Celsius e cerca de 170 graus Celsius a uma pressão maior do que a atmosférica. Dependendo do material a ser processado, o material pode ter um teor de umidade que varia de 0% a mais do que 50% em peso (por exemplo, maior do que 75% em peso de umidade), quando expostos a tais condições de temperatura e pressão. Exemplos de tratamento térmico à pressão contínua inclui um ou mais de pasteurização, esterilização, inativação da enzima, modificação do amido, gelatinização do amido, perfil de sabor, e modificação da textura. Mais exemplos específicos de pasteurização ou esterilização de plantas, ervas e especiarias, inclui matar os esporos, reduzir a atividade microbiana e eliminar os patógenos. A inativaçâo da enzima de grãos inteiros ou ingredientes de fração de farelo/gérmen, modificação rápida e gelatinização do amido dentro de farinhas integrais, fração de endosperma de farinhas de grãos separados ou em pó, amido e modificação das frações de farelo modificando perfis de sabor, com ou sem textura ou modificação química são exemplos comumente referido como tratamento térmico, cozimento, pré-cozimento, ou torrefação. A pasteurização pode ser considerada uma redução de dois log ou mais (ou seja, duas ordens de grandeza ou mais redução) na contagem de microrganismos para um material. Por outro lado, a esterilização pode ser considerada como uma eliminação praticamente completa dos micro-organismos de um material.

No caso de pasteurização, o vapor pode ser diretamente injetado no material para quase instantaneamente aquecê-lo a uma temperatura de esterilização desejada, minimizando assim o tempo de processo requerido. Além disso, como as modalidades da invenção podem operar continuamente a altas pressões, as temperaturas mais elevadas do que o ponto de ebulição atmosférico podem ser obtidas. Tais temperaturas mais elevadas são úteis para a pasteurização de alguns microrganismos.

Além disso, devido às temperaturas mais altas do que o ponto de ebulição atmosférico poderem ser obtidas sem ferver, os materiais podem ser expostos a temperaturas sem secar por tal ebulição. Tal processo é útil para o tratamento térmico com temperatura mais elevada onde a umidade do material é desejada para ser retida.

Em algumas modalidades, o tratamento térmico ocorre sob vácuo ou sob pressão no tanque de tratamento. Tais modalidades são úteis para a secagem de polímeros sensíveis ao calor, produtos químicos e alimentícios. Em geral, tal tratamento pode chegar a temperaturas entre cerca de 50 graus Celsius e cerca de 110 graus Celsius e pressões entre cerca de 0,1 a cerca de 0,5 atmosferas. Por exemplo, grãos de amido, e especiarias podem ser secados sob vácuo a cerca entre de 50 graus Celsius e 60 graus Celsius.

Em algumas modalidades da invenção, o teor de umidade do material pode também ser controlado (por exemplo, aumentado ou baixado, conforme desejado) antes ou durante o processamento. Por exemplo, o teor de umidade do material pode ser controlado com a adição de vapor. Em algumas modalidades, o teor de umidade é ajustado pela a etapa inicial de mistura de hidratação antes da entrada para o tanque de tratamento. Se o vapor é usado no tanque de tratamento, a umidade também pode ser adquirida a partir da condensação de vapor. Por outro lado, a perda de umidade pode ocorrer se o material for aquecido sem adição de vapor e sem hidratação.

Em algumas modalidades, os vapores que contêm a umidade do material podem ser separados dos sólidos no material antes ou durante o processamento. Como desejado, estes vapores podem ser reintroduzidos aos sólidos, de forma condensada ou não condensada, antes ou durante o processamento. Pode ser desejável reintroduzir tais vapores quando a umidade do produto é desejável e/ou quando os vapores fornecem sabores ou texturas desejáveis para o produto. Em outros processos, pode ser desejável descartar os vapores, quando uma baixa umidade do produto é desejada, os vapores contêm vapores indesejáveis, e/ou quando os vapores afetariam negativamente a textura ou sabor do produto.

Como descritas aqui, as modalidades do aparelho de fornecimento de material permite que os materiais sólidos sejam continuamente entregues a um tanque de tratamento sob pressão não atmosférica. Em algumas modalidades, o material é continuamente distribuído ao tanque de tratamento, sem

expor o	material	a	tensões	de corte ou	a	interrupção	da
pressão	de um tanque	de tratamento.
A	Figura	5	ilustra	um exemplo	de	processo	108
implementando um	aparelho de	fornecimento	de	material, como

aqui descrito. No exemplo da figura 5, o processo 108 inclui um aparelho de controle de hidratação 110, um tanque de tratamento 112, e um secador 114. Além disso, o processo 108 inclui aparelho de fornecimento de material 10 descrito anteriormente. Em operação, o material sólido pode ser alimentado para continuamente no dispositivo de controle de hidratação, que é configurado para ajustar (por exemplo, aumentar e/ou diminuir) o teor de água no material sólido. O material sólido descarrega no aparelho de controle de hidratação 110 e entra no tanque de tratamento 112 através de aparelho de fornecimento de material 10. O material sólido pode ser aquecido, ou de outro modo preparado no tanque de tratamento 112. Após o procedimento através do tanque de tratamento 112, o material sólido pode ser descarregado para um secador 114, que é configurado para secar o material sólido (por exemplo, reduzir o teor de umidade do material sólido) para o transporte, armazenamento, ou tratamento adicional.

processo 108 pode ser útil para o tratamento de uma variedade de diferentes materiais sólidos, como descrito acima. Como exemplos, o processo 108 pode ser utilizado para processar um material contendo amido: tal como, por exemplo, farelo, milho, trigo, aveia, ou similares. Em tais exemplos, o material contendo amido pode ser processado para ajustar o teor de umidade do material e/ou para expor o material em outras temperaturas além da temperatura ambiente. O processo 108 pode ser configurado para pasteurizar o material contendo amido (por exemplo, matar esporos dos germes dentro do material contendo amido), esterilizar o material contendo amido, desativar enzimas dentro do material contendo amido (por exemplo, através da conversão de gorduras no material de ácidos graxos), modificar quimicamente o componente de amido no material, gelatinizar o amido no material, e/ou modificar a textura do material contendo amido. O processo 108 pode modificar o material contendo amido, através da aplicação de pressão, temperatura e/ou umidade. Em alguns exemplos, o processo 108 pode reagir quimicamente ou modificar o material contendo amido. A modificação quimica pode envolver polimerização, reticulação, despolimerização, desnaturação, ou similares da natureza do material contendo amido. A reação química pode envolver a reação do material contendo amido natural com um ou mais componentes adicionais (por exemplo, além de água).

Em geral, um aparelho de controle de hidratação 110, um tanque de tratamento 112, e um secador 114 no exemplo da figura 5 são representações de várias características estruturais e componentes que permitem que um material sólido seja processado, de modo a ajustar o teor de umidade do material sólido e expor o material sólido a outra temperatura além da temperatura ambiente. Embora, o aparelho de controle de hidratação 110, tanque de tratamento 112, e o secador 114 estejam ilustrados na figura 5 separadamente um do outro, é contemplado que certas características e componentes estruturais podem ser implementados em conjunto para executar as funções atribuídas a processo 108.

No exemplo da figura 5, um material (que no caso da descrição será referido como um material contendo amido) é alimentado no aparelho de controle de hidratação 110 no início do processo 108. Em alguns exemplos, o aparelho de controle de hidratação é configurado para reduzir o teor de umidade do material contendo amido, por exemplo, por aquecimento do material evaporando a umidade. Em outros exemplos, o aparelho de controle de hidratação 110 é configurado para aumentar o teor de umidade do material contendo amido, por exemplo, para preparar o material contendo amido para o processamento no tanque de tratamento 112. A umidade adicionada pode vaporizar durante o aquecimento no tanque de tratamento 112, por exemplo, para cozinhar, pasteurizar, desativar enzimas, ou modificar o material contendo amido. Quando assim configurado, os aparelhos de controle de hidratação 110 podem receber água (por exemplo, água em estado liquido e/ou vapor) e contatar a água com o material contendo amido para aumentar o teor de umidade do material. 0 aparelho de controle de hidratação 110 pode também receber outro liquido e/ou de materiais sólidos, em complemento ou em substituição da água de modo a contatar os materiais com o material contendo amido antes de ir para o tanque de tratamento 112.

Em exemplos que os aparelhos de controle de hidratação 110 estão configurados para aumentar o teor de umidade do material contendo amido, o aparelho de controle hidratação pode ser implementado como misturador (por exemplo, um misturador com pá de cisalhamento, um misturador de pás de alta velocidade, um misturador helicoidal, misturador em parafusos), embora outros tipos de equipamentos também são possíveis. Em alguns exemplos, a temperatura do aparelho de controle de hidratação 110 é controlada, por exemplo, através de uma estrutura com um revestimento térmico. Dependendo da configuração do processo 108, um aparelho de controle de hidratação 110 pode receber um material contendo amido, que tem um teor de umidade inferior a 14% em peso (por exemplo, variando de cerca de aproximadamente 5% a 13% em peso) e descarga o material contendo amido que tem um teor de umidade maior do que 14% em peso, tal como, por exemplo, um teor de umidade maior do que 30% em peso, ou um teor de umidade que varia de 14% a 55% em peso.

No exemplo da figura 5, o material contendo amido é descarregado do aparelho de controle de hidratação 110 e recebido pelo tanque de tratamento 112. Em algumas aplicações, o aparelho de controle de hidratação 110 é operado a uma pressão diferente daquela do tanque de tratamento 112. Por exemplo, um aparelho de controle de hidratação 110 pode ser operado à pressão atmosférica enquanto que o tanque de tratamento 112 pode ser operado a uma pressão superior ou inferior à pressão atmosférica. Alternativamente, o aparelho de controle de hidratação 110 pode ser operado a uma pressão superior ou inferior à pressão atmosférica, enquanto que o tanque de tratamento 112 é operado à pressão atmosférica. Ainda em outro exemplo, o aparelho de controle de hidratação 110 e o tanque de tratamento 112 ambos podem ser operados a uma pressão não atmosférica, onde a pressão do aparelho de controle de hidratação é diferente daquela da pressão do tanque de tratamento. Em qualquer exemplo, o processo 108 pode incluir o aparelho de fornecimento de material 10 para ajustar a pressão do material contendo amido entre o aparelho de controle de hidratação 110 e o tanque de tratamento 112.

O aparelho de fornecimento de material 10, no exemplo da figura 5 inclui uma câmara 40, uma primeira válvula 60, e uma segunda válvula 80, conforme descrito acima. A câmara 40 pode ser uma câmara de equalização de pressão posicionada entre o aparelho de controle de hidratação 110 e tanque de tratamento 112. Durante a operação, o material contendo amido pode ser descarregado no aparelho de fornecimento de material 10 do aparelho de controle de hidratação 110 através da abertura da primeira válvula 60, enquanto a segunda válvula 80 está fechada. Após a introdução de uma quantidade adequada do material contendo amido para dentro da câmara 40, a primeira válvula 60 pode ser fechada para definir uma câmara de pressão, que é isolada do aparelho de controle de hidratação 110 e do tanque de tratamento 112. A câmara 40 pode inicialmente estar na mesma pressão daquelas do aparelhos de controle de hidratação 110.

Subsequentemente, uma pressão positiva e/ou fonte de vácuo em comunicação fluida com a câmara 40 pode ser ativada para ajustar a pressão da câmara (por exemplo, aumentar e/ou diminuir a pressão na câmara) até a pressão na câmara ser substancialmente igual à pressão no tanque de tratamento 112. Posteriormente, a segunda válvula 80 pode ser aberta, enquanto a primeira válvula 60 é fechada para descarregar o conteúdo do aparelho de fornecimento de material 10 para o tanque de tratamento 112.

Para repetir o processo, a segunda válvula 80 do aparelho de fornecimento de material 10 pode ser fechada após a descarga do conteúdo do aparelho de fornecimento, enquanto a primeira válvula 60 permanece fechada. A câmara 40 pode inicialmente ter a mesma pressão que o tanque de tratamento 112. Subsequentemente, uma pressão positiva e/ou fonte de vácuo na câmara de comunicação de fluido 40 pode ser ativada para ajustar a pressão da câmara (por exemplo, aumentar e/ou diminuir a pressão na câmara) até a pressão na câmara é substancialmente igual a pressão nos aparelhos de controle de hidratação 110. Depois disso, a primeira válvula 60 pode ser aberta de novo para encher a câmara 40 para o transporte de material adicional para tanque de tratamento 112. Deste modo, o material contendo amido pode ser transportado de uma primeira pressão associada com aparelho de controle de hidratação 110 para uma segundo pressão associada com o tanque de tratamento 112 sem a pressão colidir com o material de tal forma que possa partir ou de outra forma danificar o material contendo amido.

O processo 108 inclui tanque de tratamento 112. O tanque de tratamento 112 pode incluir qualquer tipo de exemplo de tanque de tratamento descrito acima em relação às figuras 1A-3B. Em um exemplo, o tanque de tratamento 112 é configurado para aquecer o material contendo amido dentro do tanque. O tanque de tratamento 112 pode ser indiretamente configurado para aquecer o material contendo amido (por exemplo, através de um vaso com camisa de vapor, que recebe vapor o outro fluido de transferência térmica) e/ou aquece diretamente o material contendo amido. Quando o tanque de tratamento 112 é configurado para aquecer diretamente o material contendo amido, o tanque pode receber a vapor ou outro meio aquecido (por exemplo, de ar quente) que, contata diretamente com o material contendo amido no tanque. Em alguns exemplos, o tanque de tratamento 112 também é configurado para agitar o material contendo amido dentro do tanque. A agitação pode aumentar a taxa que transfere calor para o material contendo amido durante a operação.

O tanque de tratamento 112 pode ser operado em qualquer temperatura adequada e condições de pressão, e os requisitos de temperatura e pressão podem variar, por exemplo, com base no tipo de material processado no tanque. Além disso, o material contendo amido pode ser processado no tanque de tratamento em determinadas condições de temperatura e pressão por qualquer período de tempo adequado. No exemplo de um material contendo amido que está sendo pasteurizado, por exemplo, o tanque de tratamento 112 pode ser operado a uma pressão superior a 5 psig: tal como, por exemplo, uma pressão superior a 15 psig a uma pressão superior a 20 psig, ou uma pressão que varia de cerca de 15 psig a aproximadamente 25 psig, e a uma temperatura maior do que 37,78 °C, tal como, por exemplo, uma temperatura superior a 121,11°C, ou a uma temperatura que varia de cerca de 93,33°C a aproximadamente 204,44°C. O material contendo amido pode ser exposto às condições de temperatura e de pressão por pelo menos 3 segundos, tal como, por exemplo, pelo menos 1 minuto, pelo menos 5 minutos, pelo menos 30 minutos, ou a um período que varia entre cerca de 10 minutos a aproximadamente 30 minutos. Dito de outra forma, o material contendo amido pode ter um tempo de permanência dentro do tanque de tratamento 112 que varia de cerca de 10 minutos a 30 minutos. Deve ser apreciado que a temperatura acima, pressão e os valores de tempo de residência são apenas exemplos, e a revelação não está limitada a este respeito.

Por exemplo, nos casos em que o material contendo amido é processado no tanque de tratamento 112 para inativação da enzima, o tanque de tratamento pode ser operado em uma pressão que pode ser maior do que 3 psig tal como, por exemplo, uma pressão superior a 8 psi, uma pressão maior do que 10 psig, ou uma pressão que varia de cerca de 7,5 psig a aproximadamente 12 psig, e a uma temperatura superior a 37,78 °C tal como, por exemplo, uma temperatura superior a 93,33 graus C, ou a uma temperatura que varia de cerca de 93,33°C a aproximadamente 148,89°C. O material contendo amido pode ser exposto a condições de temperatura e pressão em tal aplicação por um período de pelo menos 3 segundos, tal como, por exemplo, pelo menos 1 minuto, pelo menos, 5 minutos, ou um período que varia entre cerca de 5 segundos aproximadamente de 60 segundos.

O tanque de tratamento 112 recebe o material contendo amido do aparelho de controle de hidratação 110 via aparelho de fornecimento de material 10. Em alguns exemplos, tal como descrito acima e como ilustrado na figura 5, aparelho de fornecimento de material 10 inclui uma segunda câmara 70 posicionada entre a extremidade de descarga da segunda válvula 80 e o tanque de tratamento 112. A segunda câmara 70 pode ser configurada para receber o material contendo amido do aparelho de fornecimento de material 10 e para reter o material antes do processamento no tanque de tratamento 112. O volume contido do material armazenado na segunda câmara 70 pode ajudar a garantir que tanque de tratamento 112 opere continuamente sem esperar o material do aparelho de controle de hidratação 110.

Quando o aparelho de fornecimento de material 10 é configurado com a segunda câmara 70, a câmara pode armazenar qualquer volume adequado do material contendo amido. Em alguns exemplos, a segunda câmara 70 do aparelho de fornecimento de material 10 é configurada para armazenar um volume suficiente do material contendo amido de tal modo que o material contendo amido substancialmente bloqueia a comunicação fluida entre o aparelho de fornecimento de material 10 e o tanque de tratamento 112. Por exemplo, nos casos em que o vapor é injetado no tanque de tratamento 112, o material contendo amido armazenado na segunda câmara 70 pode substancialmente impedir que o vapor injetado no tanque de tratamento 112 da comunicação de volta para a saída da segunda válvula 80 do aparelho de fornecimento de material 10. Isto é, o ambiente na saída da segunda válvula 80 do aparelho de fornecimento de material 10 pode ser substancialmente isolado do ambiente no tanque de tratamento 112. Evitar que o vapor migre do tanque de tratamento 112 para a segunda válvula de saída 80 do aparelho de fornecimento de material 10 pode ser útil em situações em que há um diferencial de temperatura entre o tanque de tratamento e o aparelho de fornecimento de material. Por exemplo, quando o ambiente na saída da segunda válvula 80 é mais frio do que o ambiente no tanque de tratamento 112, o vapor vindo do tanque de tratamento pode condensar se o vapor segue para a saída da segunda válvula. Isto pode fazer com que as partículas diferentes do material contendo amido se aglomerem, podendo causar o entupimento ou outros problemas operacionais. A existência de diferentes composições de gás entre o ambiente na saída da segunda válvula 80 e o ambiente no tanque de tratamento 112 pode ser benéfica para outras razões.

O tanque de tratamento 112 pode ser implementado utilizando uma variedade de diferentes peças de equipamento, ou peças de equipamento. Em diferentes exemplos, o tanque de tratamento 112 pode ser um secador de pás (por exemplo, um secador de pás de camada fina) , um secador indireto, um

secador do tipo disco	rotativo, um	secador de	tubo	de vapor,
um secador rotativo,	um secador	de leito fluido	e/ou uma
coluna de purga.
Em operação, o	tanque de	tratamento	112	recebe o

material contendo amido em uma extremidade de recepção e descargas que o material em uma extremidade de descarga. No exemplo da figura 5, a extremidade de descarga do tanque de tratamento 112 é identificada pelo número de referência 116. Em aplicações onde o tanque de tratamento 112 é operado em uma pressão diferente daquela da pressão de operação a jusante no processo 108, um aparelho de fornecimento de material 10 pode ser posicionada na extremidade de descarga 116 do tanque de tratamento. O aparelho de fornecimento de material na extremidade de descarga 116 do tanque de tratamento 112 pode ser utilizado para ajustar a pressão do material contendo amido (por exemplo, aumentar ou diminuir a pressão do material contendo amido) com a pressão no tanque de processamento a jusante da pressão do tanque de tratamento. Deste modo, o material contendo amido pode ser transportado do tanque de tratamento 112 para um processo a jusante sem a pressão colidir com o material de tal forma que possa partir ou de outra forma danificar o material contendo amido.

Quando o processo 108 inclui um aparelho de fornecimento de material 10 posicionado a jusante do tanque de tratamento 112 (que pode ou não pode ter um aparelho de fornecimento de material 10 posicionado a montante do tanque de tratamento) o aparelho pode incluir uma câmara 40, uma primeira válvula 60, e uma segunda válvula 80, conforme descrito acima. Em operação, o material contendo amido pode ser descarregado no aparelho de fornecimento de material 10 do tanque de tratamento 112 pela abertura da primeira válvula 60 enquanto a segunda válvula 80 está fechada. Após a introdução de uma quantidade adequada do material contendo amido para dentro da câmara 40, a primeira válvula 60 pode ser fechada para definir uma câmara de pressão, que é isolada do tanque de tratamento 112. A câmara 40 pode inicialmente estar na mesma pressão daquela do tanque de tratamento 112. Subsequentemente, uma pressão positiva e/ou fonte de vácuo na câmara de comunicação de fluido 40 pode ser ativada para ajustar a pressão da câmara (por exemplo, aumentar e/ou diminuir a pressão na câmara) até a pressão na câmara ficar substancialmente igual à pressão a jusante do tanque de tratamento 112. Posteriormente, a segunda válvula 80 pode ser aberta enquanto a primeira válvula 60 é fechada para descarregar o conteúdo do aparelho de fornecimento de material 10 a jusante do tanque de tratamento 112.

Alternativamente, a segunda válvula 80 pode ser aberta enquanto a primeira válvula 60 está fechada sem primeiro equalizer a pressão na câmara 40 com a pressão a jusante do tanque de tratamento 112. Um diferencial de pressão entre o tanque de tratamento e o processo a jusante pode forçar o material contendo amido no tanque de tratamento sai para o processo à jusante com a abertura da válvula. De outra forma, o material contendo amido pode ser descarregado do aparelho de fornecimento de material 10 sem alterar a pressão de funcionamento do tanque de tratamento 112.

Para repetir o processo, a segunda válvula 80 do aparelho de fornecimento de material 10 pode ser fechada após a descarga do conteúdo do aparelho de fornecimento, enquanto a primeira válvula 60 permanece fechada. A câmara 40 pode inicialmente estar na mesma pressão do que os processos a jusante. Subsequentemente, uma pressão positiva e/ou fonte de vácuo na câmara de comunicação de fluido 40 pode ser ativada para ajustar a pressão da câmara (por exemplo, aumentar e/ou diminuir a pressão na câmara) até a pressão na câmara é substancialmente igual a pressão no tanque de tratamento 112. Nos exemplos em que a pressão no tanque de tratamento 112 é elevada em relação ao processo a jusante, a pressão na câmara 40 pode ser aumentada para pressurizar o tanque de tratamento pela injeção de vapor, ar comprimido, ou semelhante na câmara. A partir daí, a primeira válvula 60 pode ser aberta novamente para encher a câmara 40 para o transporte de material adicional do tanque de tratamento 112.

O processo 108 no exemplo da figura 5 inclui o secador 114. Um secador 114 é configurado para receber o material contendo amido processado termicamente do tanque de tratamento 112 e para secar o material por evaporação da umidade no material. Um secador 114 pode incluir qualquer tipo de equipamento de processo que aquece direta e/ou indiretamente o material contendo amido para evaporar a água no material. Em alguns exemplos, o secador 114 é operado à pressão atmosférica, embora em outros exemplos, o secador 114 é operado a uma pressão não atmosférica. Em um exemplo, o secador 114 é um secador de dispersão rápida. Um secador de dispersão rápida pode ser configurado para dispersar mecanicamente um material contendo amido processado termicamente recebido do tanque de tratamento 112, enquanto mistura o material contendo amido com ar quente. Outros tipos de exemplo de secadores para um secador 114 inclui um secador rápido, um secador de leito fluidizado, um secador rotativo, e semelhantes.

Nos casos em que o processo 108 inclui um secador, o secador pode secar o material contendo amido para qualquer teor de umidade aceitável. O teor de umidade pode variar, por exemplo, dependendo do tipo de material a ser processado. Em alguns exemplos, o material contendo amido é seco utilizando um secador 114 para um teor de umidade inferior a 20% em peso de água, tal como, por exemplo, um teor de umidade inferior a 14% em peso de água ou um teor de umidade inferior a 10% em peso de água. A secagem do material de amido pode ajudar a desaglomerar o material e pode ajudar a reduzir ou eliminar a aglomeração do material durante o transporte, armazenamento ou processamento subsequente.

O material contendo amido existente no secador 114 no exemplo de processo 108. O material contendo amido pode ser transportado através de um centrifugador 120 (figura 5) para separar o material contendo amido do ar aquecido ou outro gás usado para secar o material no secador 114. Depois disso, o material contendo amido seco e separado pode ser enviado para o armazenamento, transporte, ou processamento adicional como desejado.

No exemplo da Figura 5, o material contendo amido que sai do secador 114 e centrifugador 120 é processado no refrigerador 122. 0 refrigerador 122 está configurado para reduzir a temperatura do material contendo amido. O resfriamento do material contendo amido após o tanque de tratamento 112 (e, em alguns exemplos, o secador 114 e/ou centrifugador 120 pode parar ou retardar qualquer cozimento do material contendo amido que possa estar ocorrendo. Além disso, o arrefecimento do material contendo amido pode modificar a reologia e a cristalização do material contendo amido para uso posterior. Em alguns exemplos, o refrigerador 122 é configurado para arrefecer o material contendo amido em uma temperatura inferior a 37,78°C tais como, por exemplo, uma temperatura inferior a 32,22°C, ou a uma temperatura inferior a 26,67°C, embora outras temperaturas também sejam contempladas.

Embora modalidades da invenção tenham sido descritas em conjunto com modalidades específicas da mesma, é evidente que muitas alternativas, modificações e variações se tornarão aparente para aqueles versados na arte à luz da descrição anterior. Assim, é pretendido que todas as alternativas, modificações e variações estejam inseridas no espírito e amplo escopo da invenção.

Os seguintes exemplos podem fornecer detalhes adicionais sobre sólidos tratados de acordo com a divulgação.

EXEMPLOS

EXEMPLO 1

Três diferentes materiais contendo amido passaram pelo processo tal como ilustrado na figura 5. O primeiro material contendo amido foi um grão de milho inteiro. O segundo e terceiro material contendo amido foram farinha de milho recém-moída. Em todos os casos, os materiais contendo amido foram hidratados a 30% em peso de água, em um aparelho de controle de hidratação e, em seguida, aquecidos e agitados em um tanque de tratamento. Enquanto, aquecidos e agitados no tanque de processamento, com vapor igual a entre 10% e 15% dos materiais alimentícios contendo amido (isto é, não incluindo o peso da água adicionada no aparelho de controle de hidratação) este foi injetado no tanque de controle de tratamento. Os materiais contendo amido foram secados e arrefecidos a jusante do tanque de tratamento.

O primeiro material contendo amido (isto é, toda a semente de milho) e o segundo material contendo amido (isto é, uma das amostras de farinha de milho recém-moida) foram tratados com as mesmas condições de temperatura e pressão durante o processamento. Além disso, o tanque de tratamento nestes exemplos foi operado a uma pressão positiva de mais de 5 psig. O terceiro material contendo amido (ou seja, a outra amostra de farinha de milho recém-moida), foi tratado sob as mesmas condições de temperatura do que as duas primeiras amostras, mas em condições diferentes de pressão. Especificamente, para o terceiro material contendo amido, o tanque de tratamento foi operado à pressão atmosférica.

Após processados como descrito acima, os perfis de RVA para cada um dos três materiais contendo amido foram gerados utilizando um Instrumento Perten RVA 4500. Os perfis de RVA mediram as características de cozimento do material contendo amido. Dois perfis RVA foram gerados para cada um dos três materiais contendo amido. 0 primeiro perfil RVA foi gerado pela mistura de 4 gramas de material contendo amido processado com 25 gramas de água e colocando a mistura do RVA instrumento operacional sob as seguintes condições:

Tempo (mm:ss)	Temp. (°C)	Velocidade do rotor (RPM)
0 : 00	25	960
0:10	25	160
2:00	25	160
7 : 00	95	160
10 : 00	95	160
15 : 00	50	160
22 : 00	Fim

O segundo perfil RVA foi gerado por mistura de 6,88 gramas de material contendo amido processado com 25 gramas de água e mistura foi colocada no instrumento RVA sob as seguintes condições:

Tempo (mm:ss)	Temp. (°C)	Velocidade do rotor (RPM)
0:00	25	960
0:10	25	160
6:00	25	160
11: 30	65	160
15:00	Fim

Os perfis RVA para as duas amostras de farinha moida (um das quais foi processada sob condições de pressão positiva, e a outra foi processada em condições atmosféricas) estão representados nas figuras 6 e 7. A figura 6 traça os perfis RVA gerados utilizando o primeiro conjunto de condições operacionais do instrumento RVA listadas acima para as duas amostras de farinha moida. A figura 7 traça perfis RVA gerados utilizando o segundo conjunto de condições operacionais do instrumento RVA listadas acima para as duas amostras de farinha moida. As figuras 6 e 7 também traçam perfis RVA para comparar dois materiais contendo amido. A primeira comparação do material contendo amido é uma farinha de milho crua recém-moida que não foi passada pelo processo ilustrado na figura 5. A segunda comparação do material contendo amido é uma farinha masa típica.

A partir das figuras 6 e 7, é evidente que as amostras de farinha tratadas a pressão e aquecimento são muito mais cozidas do que as outras das outras amostras. A amostra de farinha tratada a pressão e aquecimento exibe um pico bruto mínimo e um nível muito alto de absorção (por exemplo, na Figura 7) . Embora não seja óbvio nas figuras, também deve ser notado que a taxa de processamento (massa/tempo) para a amostra tratada com pressão e aquecimento com farinha foi mais do que o dobro da taxa de processamento para as amostra tratada com aquecimento e pressão atmosférica.

Perfis RVA para o grão inteiro do milho no qual a amostra de farinha moída processada em condições de pressão atmosférica são traçados nas figuras 8 e 9. A figura 8 traça perfis RVA gerados utilizando o primeiro conjunto de instrumento RVA que operam nas condições listadas acima para as duas amostras de farinha. A figura 9 traça perfis RVA gerados utilizando o segundo conjunto de instrumentos RVA que operam nas condições listadas acima para as duas amostras de farinha. As figuras 8 e 9 também traçam um perfil RVA para uma comparação com o material contendo amido: uma farinha masa típica.

Os termos específicos e os resultados da execução são tabulados na tabela a seguir.

	O ΙΠ3 <0 ‘TT £ =- 75	£ S.O cr* -2 Ό ro ro	O a. > £ φ σ ‘c*	(J <Λ O k. a. E φ b-	o m σ	o σ> T3	RVA - Primeira condição de operação	RVA - Segunda condição de operação
Amostra Descrição	c/) O Q £	O *05 C (D ω	cú □ cL Z3 Cd	O c/3 2	>	S' >	§ > >	cT
Farinha moída e crua					10 0	37 5	505 3	28 88	43 %	635 0	21	2 0	-0.5	35

Farinha moídaCozimento atmosféric 0	300	35,4 %	13.2 %	100,56	10 0	37 5	327 4	22 58	31 %	521 4	79 1	7 4 1	-50	101 2

Farinha moídaCozimento sob pressão	600	25,7 %	0%	116,67	20 7	49 0	268 5	26 97	0%	271 8	83 5	8 9 7	62	161 7

Grão inteiro de milhoCozimento sob pressão (11)	600	29,5 %	0%	126,11	10 5	44 0	437 1	29 44	33 %	572 0	50 3	5 7 1	68	127 9

Farinha Masa armazena da							426 9	284 3	33%	598 4	49 6	5 2 1	25	884

A partir dos dados acima, é evidente que o nível de cozimento é avançado pela utilização da pressão, mesmo com 5 teor de umidade reduzido, quando comparado ao processamento do material contendo amido à pressão atmosférica. 0 nível de cozimento alcançado usando farinha de milho pode não ser possível, sem manter a temperatura muito alta e o teor de umidade adequado dentro do tanque de tratamento. Esta 10 combinação ocorre apenas pelo controle da pressão no tanque de tratamento.

EXEMPLO 2

Três amostras passadas através de para explorar diferentes de farelo de trigo foram um processo tal como ilustrado na figura recursos de desativação da enzima. As três amostras de farelo de trigo exibiram as seguintes atividades da enzima peroxidase antes de serem passadas pelo processo:

Descrição	Peroxidase (Unidades/g)
Amostra 1	7,62
Amostra 2	7,95
Amostra 3	0,35

As amostras foram processadas nas condições operacionais a seguir:

Amostra	1	2	3
Tipo de Alimentação	Farelo de TrigoI	Farelo de Trigo- I	Farelo de Trigo -II
Umidade Wt (%)	Entrada do tanque de tratamento	37	18	10
Saida do tanque de tratamento	51	25	12
Taxa de	s alimentação Ib/hr)	100	130	190
Temp, do Farelo (°C) Saida do tanque de tratamento	126,67	124,44	122,78
Pressão de funcionamento (psig) do tanque de tratamento	20	14	15

As amostras apresentaram a seguinte atividade da enzima peroxidase após serem passadas pelo processo:

Descrição	Peroxidase (Unidades/g)
Amostra 1	<0, 05
Amostra 2	<0, 05
Amostra 3	<0,01

Os resultados indicam que o processo da atividade reduzida da enzima peroxidase nas amostras a abaixo níveis detectáveis. Atividade da enzima peroxidase é um indicador 5 de atividade da enzima que é responsável pela liberação de ácidos graxos livres. Ácidos graxos livres oxidam prontamente resultando na rancificação e na vida útil reduzida para um produto contendo amido.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para tratamento contínuo de material sólido contendo amido a uma pressão não atmosférica, o método sendo CARACTERIZADO por compreender:

fornecer um material contendo amido a um aparelho de controle de hidratação;

pelo menos aumentar ou diminuir uma quantidade de umidade no material contendo amido dentro do aparelho de controle de hidratação;

fornecer o material contendo amido do aparelho de controle de hidratação a um aparelho de fornecimento de material, o aparelho de fornecimento de material incluindo uma câmara que tem uma extremidade de alimentação e uma extremidade de descarga, uma primeira válvula na proximidade da extremidade de alimentação da câmara, e uma segunda válvula na proximidade da extremidade de descarga da câmara, onde o fornecimento do material contendo amido para o aparelho de fornecimento de material compreende fornecer o material contendo amido para a câmara do aparelho de fornecimento de material com a primeira válvula aberta e a segunda válvula fechada;

fechar a primeira válvula do aparelho de fornecimento de material, de modo que a pressão isole o material contendo amido dentro da câmara do aparelho de fornecimento de material;

ajustar a pressão dentro da câmara do aparelho de

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2/8 fornecimento de material a uma pressão não atmosférica que é substancialmente igual a uma pressão não atmosférica em um tanque de tratamento a jusante do aparelho de fornecimento de material;

abrir a segunda válvula do aparelho de fornecimento de material e fornecer o material contendo amido

proveniente da câmara do aparelho de fornecimento de material para o tanque de tratamento; e aquecer o material contendo amido dentro do tanque de tratamento. 2. Método de acordo com a reivindicação 1,

CARACTERIZADO pelo fato de que o material contendo amido, inclui, pelo menos um entre trigo, farelo, aveia, ou milho.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um entre aumentar ou diminuir a quantidade de umidade no material contendo amido, compreende, pelo menos, um entre aumentar ou diminuir a quantidade de umidade no material contendo amido até o material contendo amido apresentar um teor de umidade que varia de 14% a 55% em peso de água.
4. Método de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o aparelho de controle de hidratação compreende um misturador.
5. Método de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o ajuste da pressão dentro da câmara do aparelho de fornecimento de material compreende aumentar a pressão dentro da câmara até a

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3/8 pressão variar de 10 psig a 55 psig.
6. Método de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o ajuste da pressão dentro da câmara compreende injetar vapor na câmara.
7. Método de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que aquecer o material contendo

amido dentro do tanque de tratamento compreende indiretamente aquecer o material contendo amido dentro do tanque de tratamento em uma temperatura que varia de 93,33°C a 148,89°C. 8. Método de acordo com a reivindicação 1,

CARACTERIZADO pelo fato de que a abertura da segunda válvula do aparelho de fornecimento de material e o fornecimento do material contendo amido proveniente da câmara do aparelho de fornecimento de material para o tanque de tratamento compreende fornecer o amido contido para uma segunda câmara posicionada entre a extremidade de descarga da câmara e o tanque de tratamento de modo que o material contendo amido bloqueia substancialmente a comunicação fluida entre a câmara e o tanque de tratamento, estabelecendo assim uma composição gasosa na extremidade de descarga da câmara que é diferente da composição gasosa do tanque de tratamento.

9. Método de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o aparelho de fornecimento de material compreende um primeiro aparelho de fornecimento

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4/8 de material e adicionalmente compreende um segundo aparelho de fornecimento de material posicionado a jusante do tanque de tratamento, o segundo aparelho de fornecimento de material compreende uma câmara que define uma extremidade de alimentação e uma extremidade de descarga, uma primeira válvula na proximidade da extremidade de alimentação da câmara, e uma segunda válvula na proximidade da extremidade de descarga da câmara, o método compreende fornecer o material contendo amido do tanque de tratamento para o segundo aparelho de fornecimento de material com a primeira válvula aberta e a segunda válvula fechada.

10. Método de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por adicionalmente compreender secar o material contendo amido até o material contendo amido apresentar um teor de umidade menor do que 14 % em peso de água, e resfriar o material contendo amido em uma temperatura inferior a 37,78°C.

11. Sistema para tratamento contínuo de material sólido contendo amido a uma pressão não atmosférica, o sistema sendo CARACTERIZADO por compreender:

um aparelho de controle de hidratação configurado para pelo menos aumentar ou diminuir uma quantidade de umidade em um material contendo amido;

um tanque de tratamento configurado para aquecer o material contendo amido a uma pressão não atmosférica, o tanque de tratamento sendo posicionado a jusante do

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5/8 aparelho de controle de hidratação;

um secador configurado para diminuir a quantidade de umidade no material contendo amido, o secador sendo posicionado a jusante do tanque de tratamento;

um aparelho de fornecimento de material posicionado entre o aparelho de controle de hidratação e o tanque de tratamento, o aparelho de fornecimento de material compreende uma câmara, uma primeira válvula posicionada entre o aparelho de controle de hidratação e a câmara, e uma segunda válvula posicionada entre o tanque de tratamento e a câmara; e uma fonte de pressão em comunicação com a câmara de pressão do aparelho de fornecimento de material, a fonte de pressão sendo configurada para ajustar uma pressão dentro da câmara de modo que a pressão que é substancialmente igual à pressão não atmosférica no tanque de tratamento.

12. Sistema de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o aparelho de controle de hidratação inclui um misturador que é configurado para misturar o material contendo amido com água até o material contendo amido apresentar um teor de umidade que varia de 14% a 55% em peso de água.

13. Sistema de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o tanque de tratamento compreende um recipiente revestido que é configurado indiretamente para aquecer o material contendo amido,

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6/8 enquanto agita o material contendo amido, de modo a aumentar a taxa de transferência térmica do recipiente revestido para o material contendo amido.

14. Sistema de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO por adicionalmente compreender um secador de dispersão rápida posicionado a jusante do tanque de tratamento que é configurado para dispersar mecanicamente o material contendo amido, na presença de um gás quente, de modo a secar o material contendo amido até o material contendo amido apresentar um teor de umidade inferior a 14% em peso de água.

15. Sistema de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO por adicionalmente compreender um resfriador posicionado a jusante do secador de dispersão rápida, sendo o resfriador configurado para arrefecer o material contendo amido em uma temperatura inferior a 37,78°C.

16. Método para tratamento contínuo de um material sólido contendo um componente sólido a uma pressão não atmosférica, o método sendo CARACTERIZADO por compreender:

fornecer sob pressão substancialmente atmosférica, o material que contém o componente sólido a uma primeira câmara tendo uma extremidade de alimentação e uma extremidade de descarga;

fechar uma primeira válvula na proximidade da extremidade de alimentação da primeira câmara;

ajustar uma pressão da primeira câmara a uma pressão

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7/8 substancialmente não atmosférica igual a uma pressão não atmosférica em uma segunda câmara, a segunda câmara tendo uma extremidade de alimentação e uma extremidade de descarga, a segunda câmara sendo separada da primeira câmara por uma segunda válvula localizada na proximidade da extremidade de alimentação da segunda câmara e da extremidade de descarga da primeira câmara;

abrir a segunda válvula;

fornecer o material contendo o componente sólido a segunda câmara através da segunda válvula;

fornecer continuamente o material que contém o componente sólido proveniente da segunda câmara para um tanque de tratamento em comunicação com a segunda câmara, o tanque de tratamento opera em uma pressão não atmosférica, a segunda câmara estando substancialmente na mesma pressão não atmosférica que o tanque de tratamento; e processar continuamente o material que contém o componente sólido no tanque de tratamento.

17. Método de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o método inclui a etapa de abrir a primeira válvula antes do material ser entregue a primeira câmara.

18. Método de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o método inclui a etapa de fechar a segunda válvula após o material ser entregue a segunda câmara.

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19. Método de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o material que contém o componente sólido está na forma de sólidos em partículas, sólidos pulverizados, sólidos umedecidos, aglutinado de úmido, pasta ou suspensão.

20. Método de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o componente sólido inclui um ou mais de um componente vegetal, erva, especiaria, legume, farinha, fração de farelo de grãos inteiros, fração de gérmen, fração do endosperma e amido.

21. Método de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que entregar continuamente o material que contém o componente sólido proveniente da segunda câmara para uma etapa do tanque de tratamento inclui entregar o material proveniente da segunda câmara para um mecanismo de medição de alimentação e proveniente do mecanismo de medição de alimentação para o tanque de tratamento, o mecanismo de medição de alimentação tendo substancialmente a mesma pressão não atmosférica como a segunda câmara e o tanque de tratamento.

22. Método de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de processamento contínuo do material inclui um ou mais de pasteurização, esterilização, inativação da enzima, modificação do amido, gelatinização do amido, modificação do sabor e mudança da textura do material.