ES2199503T3 - Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de particulas alimentarias. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de particulas alimentarias.Info
- Publication number
- ES2199503T3 ES2199503T3 ES99112864T ES99112864T ES2199503T3 ES 2199503 T3 ES2199503 T3 ES 2199503T3 ES 99112864 T ES99112864 T ES 99112864T ES 99112864 T ES99112864 T ES 99112864T ES 2199503 T3 ES2199503 T3 ES 2199503T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- gas
- fall
- particles
- drops
- food
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
- F25C1/00—Producing ice
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23G—COCOA; COCOA PRODUCTS, e.g. CHOCOLATE; SUBSTITUTES FOR COCOA OR COCOA PRODUCTS; CONFECTIONERY; CHEWING GUM; ICE-CREAM; PREPARATION THEREOF
- A23G1/00—Cocoa; Cocoa products, e.g. chocolate; Substitutes therefor
- A23G1/04—Apparatus specially adapted for manufacture or treatment of cocoa or cocoa products
- A23G1/042—Manufacture or treatment of liquid, cream, paste, granule, shred or powder
- A23G1/047—Transformation of liquid, paste, cream, lump, powder, granule or shred into powder, granule or shred; Manufacture or treatment of powder
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23G—COCOA; COCOA PRODUCTS, e.g. CHOCOLATE; SUBSTITUTES FOR COCOA OR COCOA PRODUCTS; CONFECTIONERY; CHEWING GUM; ICE-CREAM; PREPARATION THEREOF
- A23G7/00—Other apparatus or process specially adapted for the chocolate or confectionery industry
- A23G7/02—Cooling or drying apparatus
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
- A23L3/36—Freezing; Subsequent thawing; Cooling
- A23L3/37—Freezing; Subsequent thawing; Cooling with addition of or treatment with chemicals
- A23L3/375—Freezing; Subsequent thawing; Cooling with addition of or treatment with chemicals with direct contact between the food and the chemical, e.g. liquid nitrogen, at cryogenic temperature
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23P—SHAPING OR WORKING OF FOODSTUFFS, NOT FULLY COVERED BY A SINGLE OTHER SUBCLASS
- A23P10/00—Shaping or working of foodstuffs characterised by the products
- A23P10/20—Agglomerating; Granulating; Tabletting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
- B01J2/02—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by dividing the liquid material into drops, e.g. by spraying, and solidifying the drops
- B01J2/04—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by dividing the liquid material into drops, e.g. by spraying, and solidifying the drops in a gaseous medium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Formation And Processing Of Food Products (AREA)
- General Preparation And Processing Of Foods (AREA)
- Seasonings (AREA)
- Control And Other Processes For Unpacking Of Materials (AREA)
- Jellies, Jams, And Syrups (AREA)
Abstract
La fabricación de partículas nutrientes grasientas y acuosas para su adición a p.e. productos lácteos y de bollería se realiza en tubo de purificación con flujo de gas en contracorriente por debajo del punto de fusión, produciendo esferas o tiras suaves El alimento líquido se forma en gotitas, que caen por gravedad a través de una vía establecida. Un gas las calienta por debajo de su punto de fusión. Las bolitas endurecidas se recogen en el extremo de la vía. Se incluye una reivindicación independiente para el equipo correspondiente. Características preferidas: El gas fluye dentro de la sección transversal del tubo de purificación, a contracorriente. El gas, nitrógeno, argón, dióxido de carbono y/o aire, se recircula. Ningún componente estructural entra en contacto con las gotitas durante su caida libre. La temperatura del gas es inferior a 40º c en toda la vía. La temperatura del gas suministrado es inferior a -60º C, y a su extracción de la vía es inferior a 120º C. Las características del equipamiento principal incluyen el tubo de purificación propiamente dicho (3), un compresor, intercambiador de calor y regulador para el gas. El gas se puede hacer por evaporación a partir del estado líquido. El cabezal de gotitas (2) es un montaje de boquillas equidistantes que se puede calentar. El gas se introduce uniformemente alrededor del tubo, a través de un canal tangencial. El tubo está aislado y puede ser de doble pared con interespacio evacuado.
Description
Procedimiento y dispositivo para la fabricación
de partículas alimentarias.
La invención se refiere a un procedimiento para
la fabricación de partículas alimentarias. Las partículas en el
sentido de la presente invención pueden o bien estar formadas
regulares (p.ej. esféricas) o ser también de forma irregular (p.
ej. en forma de cinta) y, dependiendo de caso de aplicación,
también son posibles dispersiones de tamaño. Las partículas formadas
de manera regular, aproximadamente esféricas, con un diámetro en el
intervalo comprendido entre 1 y 10 mm, preferentemente aprox. 2 a 3
mm, se designan en este contexto como pellets.
El procedimiento debe ser adecuado tanto para
compuestos de alimentos grasos como también acuosos. Este tipo de
partículas se pueden utilizar por ejemplo como componentes de
mezclas de alimentos (p. ej. mezclas de pan o de müsli) o como
aditivos de productos lácteos, preparados de frutas o helado.
Son notorios procedimientos en los cuales un
alimento sólido a temperatura ambiente es triturado en partículas
mediante raspado, cepillado, corte o batido. Sin embargo, estos
procedimientos son complejos y los dispositivos correspondientes
presentan necesidades de mantenimiento elevadas.
La publicación
US-A-4 855 157 describe un
procedimiento en el cual se producen productos grasos de grano muy
fino, los cuales se producen por enfriamiento de gotas líquidas
mediante aire frío. El procedimiento de la publicación
DE-A-197 50 679 suministra
microcápsulas pulverulentas las cuales se producen mediante
pulverización o atomización fina de suspensiones en un espacio
refrigerado a baja temperatura.
Por la publicación EP 0 615 692 B1 se conoce un
procedimiento y un dispositivo para la fabricación de un producto
de refrigeración. El producto de refrigeración se basa en una
espuma, que consta de un producto expandido de base láctea, y que
contiene trozos de chocolate. Durante la fabricación de este
producto de refrigeración conocido se esteriliza en primer lugar el
chocolate y, separado de él, el producto de base láctea es sometido
a un tratamiento UHT. Éste último se expande, a continuación, para
la fabricación de una espuma donde, simultáneamente, a través de
una tobera de inyección, se introduce una banda de chocolate o
trozos de chocolate esencialmente en el centro de la corriente de
espuma. A continuación se corta y se mezcla el chocolate que hay en
la masa de espuma, después de lo cual tiene lugar el envasado.
Sin embargo, con el procedimiento conocido no es
posible generar partículas de chocolate como tales; más bien se
obtiene como resultado del procedimiento un producto de
refrigeración el cual representa una mezcla formada por una espuma
de base láctea y trozos de chocolate.
Además se conocen procedimientos de extrusión
para la fabricación de trocitos de chocolate en los cuales la masa
de chocolate previamente plastificada es comprimida a través de un
portaviento y es troceada por un cuchillo que rota delante de las
bocas de tobera. En este procedimiento debe considerarse como
desventajoso que los trocitos obtenidos, a causa de su separación
de una barra con la ayuda de un cuchillo, posean un contorno
superficial de cantos vivos. Éste da lugar a desventajas
sensoriales durante el consumo de los trocitos de chocolate. Además
la complejidad de mantenimiento de un dispositivo de extrusión y
corte de este tipo es grande y las condiciones previas para una
calidad de producto estéril se pueden satisfacer únicamente con
dificultad.
Por las publicaciones DE 43 29 110 C1, DE 40 17
565 A1 y DE 37 11 169 C2 se conocen procedimientos para la
fabricación de partículas en los cuales la sustancia de partida es
introducida en forma líquida, por ejemplo en nitrógeno líquido. De
este modo se forman partículas con una forma superficial muy
irregular. Además de las fuerzas de la corriente actúan en las
partículas enormes tensiones propias, las cuales resultan de una
enfriamiento irregular en conexión con la gran diferencia de
temperatura entre el alimento líquido y el nitrógeno líquido.
La invención se plantea el problema de proponer
un procedimiento para la fabricación de partículas alimentarias,
donde las partículas sean esféricas, con un diámetro en el intervalo
comprendido de 1 mm a 10 mm, o en forma de cinta, con una longitud
comprendida de 5 mm a 50 mm, que para llevarlo a cabo no requiera
de ninguna acción mecánica sobre el alimento. Además el
procedimiento debe permitir la fabricación de partículas estériles,
partiendo de una forma de partida estéril del alimento
correspondiente.
Según la invención, el procedimiento de
fabricación presenta las siguientes etapas de procedimiento:
- a)
- El alimento es goteado en estado líquido.
- b)
- Las gotas formadas caen, por la acción de la gravedad, a lo largo de un tramo de caída concreto.
- c)
- Durante la caída las gotas se mueven a través de un gas, que presenta una temperatura situada esencialmente por debajo del punto de fusión del alimento.
- d)
- Al final del tramo de caída se recogen las partículas formadas a partir de las gotas, al menos parcialmente endurecidas.
Con el procedimiento según la invención se pueden
generar tanto pellets formados de manera uniforme, por ejemplo en
forma de bolas, como también partículas con una forma exterior muy
irregular, como por ejemplo, trozos en forma de cinta de diferente
longitud. Para una velocidad relativa inicial suficientemente
pequeña entre las gotas y el gas así como ninguna o únicamente una
pequeña turbulencia en el gas se forma, durante la caída, en las
gotas aproximadamente una forma esférica la cual se establece, en
especial, por la acción de la tensión superficial. A causa de la
diferencia de temperatura entre el gas y las gotas se produce un
intercambio de calor de tal manera que, partiendo de la superficie
de las bolas que se forman, se forma una envoltura con estabilidad
dimensional. A causa de su pequeño tamaño existe una relación
superficie:volumen favorable para el intercambio de calor, de tal
manera que el proceso de endurecimiento tiene lugar de forma muy
rápida. En conexión con la uniformidad del intercambio de calor
esto conduce a una calidad del producto sobresaliente, dado que se
pueden evitar casi por completo los daños debidos al frío. Los
daños debidos al frío aparecen durante el goteo del alimento en un
medio líquido, como los que se conocen por el estado de la técnica,
de forma casi inevitable debido a que, a causa de una
``congelación'' incontrolada, las partículas que se forman son
destruidas a causa de tensiones térmicas y/o mecánicas.
Alternativamente a esto, también es posible la
destrucción consciente de la forma de gota en una fase inicial tras
el desprendimiento de la gota. Para ello hay que procurar una
turbulencia suficientemente grande del gas o una mayor diferencia de
velocidad entre las gotas líquidas que caen y el gas. Las fuerzas
de la corriente conducen en este caso a una formación de tipo cinta
de las partículas, que por regla general están curvadas en sí y que
presentan una longitud que varía de una partícula a otra. Este tipo
de partículas se parecen, en cuanto a su forma, por ejemplo a las
llamadas virutas de chocolate si bien, por regla general, son más
largas y poseen una anchura y grosor aproximadamente
constantes.
Para evitar una destrucción del pellet al
recogerlo al final del tramo de caída, no es necesario que los
pellets estén completamente endurecidos. Más bien es suficiente,
dependiendo de la altura de caída y del diámetro de los pellets, la
formación de una envoltura con estabilidad dimensional más o menos
fuerte. El endurecimiento restante del pellet puede tener lugar, en
este caso, una vez finalizado el procedimiento según la invención.
Eventualmente se puede buscar de manera completamente
conscientemente una deformación plástica del pellet durante su
impacto.
Sobre el grado de endurecimiento se puede
influir, dependiendo del alimento que se desea convertir, mediante
la longitud del tramo de caída y la diferencia de temperatura entre
el gas y el alimento. Al mismo tiempo la temperatura en el
transcurso del tramo de caída puede adoptar valores diferentes.
Dado que en el procedimiento según la invención no se produce
ningún tipo de contacto entre las piezas constructivas metálicas que
se mueven, el procedimiento se puede utilizar también en zonas
protegidas contra explosión.
Se entiende por sí mismo que el procedimiento
según la invención se puede hacer funcionar tanto de manera
continua como también por cargas.
En la medida en que el punto de fusión del
alimento esté por debajo de la temperatura ambiente (p. ej. en el
caso de alimentos acuosos) es necesario guardar refrigeradas las
partículas endurecidas, tras la fabricación, y continuar
convirtiéndolas. En el caso de alimentos con un punto de fusión
elevado (p. ej. alimentos con una mayor proporción de grasas de
fusión más alta) las partículas se pueden llevar, tras el
endurecimiento, a temperatura ambiente.
Cuando el gas circula dentro de la sección
transversal de caída se puede alcanzar una mejor transmisión
térmica entre las gotas que se están enfriando y el gas. Desde el
punto de vista energético es en este caso especialmente ventajoso
cuando el gas es conducido, en el interior de la sección
transversal de caída, en contracorriente.
Según un perfeccionamiento del procedimiento se
propone que al menos una parte del caudal de gas sea conducido en
circuito. Con ello se puede reducir, por un lado, el consumo de
energía y, por el otro, limitar la utilización de un gas
eventualmente más caro.
Como gas para la utilización en el procedimiento
según la invención es adecuado en especial el nitrógeno, que se
caracteriza por su disponibilidad comparativamente barata así como
por su baja temperatura de evaporación. Además se consideran p. ej.
el argón y el dióxido de carbono o también el aire - en la medida
en que la porción de oxígeno no sea crítica. Evidentemente se pueden
utilizar también mezclas de los gases mencionados con
anterioridad.
Cuando las gotas, durante la caída, no entran en
contacto con piezas constructivas, la forma de los pellets
obtenidos es especialmente uniforme y tiene una geometría precisa.
En este caso no aparece, en un dispositivo utilizado para la
realización del procedimiento, casi ninguna complejidad de
limpieza. En la medida en que únicamente haya que generar partículas
irregulares no es necesario o carece de sentido evitar el contacto
con la pared.
De manera ventajosa la temperatura del gas en la
totalidad del tramo de caída es inferior a -40ºC, con lo cual son
suficientes, a causa de la gran transmisión térmica, alturas de
caída comparativamente pequeñas.
En caso de una conducción en contracorriente del
gas su temperatura preferida, durante el suministro al tramo de
caída, está por debajo de -60ºC y durante la retirada del tramo de
caída por debajo de -20ºC.
Un dispositivo para la fabricación de partículas
alimentarias, adecuado para la realización del procedimiento según
la invención, donde las partículas son esféricas con un diámetro en
el intervalo de 1 mm a 10 mm o en forma de cinta con una longitud en
el intervalo de 5 mm hasta 50 mm, que contiene una porción esencial
de grasa, está formado según la invención por un instalación de
goteo, un tramo de caída para las gotas formadas, así como una
instalación de recogida. Con la instalación de goteo se puede gotear
el alimento existente en estado líquido únicamente a causa de la
presión estática en un depósito de reserva. Las gotas caen a través
de un gas, cuya temperatura está esencialmente por debajo del punto
de fusión del alimento y que se puede generar mediante evaporación
de la sustancia que en cada caso existe en estado líquido, donde
una parte del caudal de gas se puede conducir en circuito. Con la
instalación de recogida se pueden recoger, al final de tramo de
caída, los pellets formados a partir de las gotas, al menos
parcialmente endurecidos.
De forma ventajosa el tramo de caída se encuentra
dentro del tubo de caída.
Cuando el gas circula por el tubo de caída se
puede realizar una mejora de la transmisión térmica, es decir,
tiempos de caída menores, es decir, también alturas de caída
menores.
El consumo de energía necesario para la
refrigeración de las gotas se puede reducir cuando el gas circula
en contracorriente respecto de las gotas en el tubo de caída.
En una forma de realización preferida la
velocidad de circulación del gas es ajustable para poder fabricar
tanto partículas de forma regular como también partículas
irregulares.
Con la ayuda de una conducción en circuito al
menos parcial del caudal de gas se puede reducir notablemente su
consumo, lo que es importante en especial en el caso de gases
caros.
Continuando el perfeccionamiento del dispositivo
según la invención, está previsto que estén previstos un compresor
y al menos un intercambiador de calor en el circuito. Una
posibilidad consiste en este contexto también en una refrigeración
de retorno de dos etapas del gas con la ayuda de dos
intercambiadores de calor.
Cuando hay que elegir pequeña la velocidad de
circulación para la generación de pellets regulares esto se puede
conseguir, de manera ventajosa, previendo en el circuito para el gas
un dispositivo de estrangulación - preferentemente ajustable.
Un perfeccionamiento preferido del dispositivo
según la invención consiste en que la instalación de goteo es un
portaviento que presenta un gran número de toberas dispuestas de
manera equidistante entre sí. De este modo se consigue un
aprovechamiento óptimo de la sección transversal de caída, de lo
que resulta de nuevo un mayor rendimiento de producción.
Para evitar que el alimento líquido se congele en
la instalación de goteo, en especial en el momento de la formación
de las gotas, lo que conduciría a una interrupción indeseada en
extremo del procedimiento de fabricación, está previsto que la
instalación de goteo se pueda calentar.
En caso de una conducción del gas a través de un
tubo de caída, deben considerarse especialmente críticas las zonas
de suministro o de retirada del gas. Para evitar que durante la
generación de pellets formados de manera uniforme se produzcan en
esta zona turbulencias en la corriente de gas así como que se
ejerzan fuerzas de la corriente desmedidas sobre las gotas todavía
líquidas se propone además, según la invención, que el gas se pueda
suministrar y/o retirar en cada caso a través de aberturas al y del
tubo de caída, las cuales están distribuidas en las proximidades de
la instalación de goteo de manera uniforme a lo largo del perímetro
del tubo de caída. De esta manera se puede conseguir una
uniformación de la corriente en esta zona sensible y se puede
evitar un desgarro o deformación de las gotas.
Sin embargo, si hay que producir partículas de
forma irregular entonces hay que preferir una realización del
dispositivo en la cual el gas sea suministrado al tubo de caída a
través de un canal que desemboque tangencialmente. Con ello se
genera una componente de torsión en la corriente del tubo, la cual
conduce a una disolución de la forma de la gota y a un
endurecimiento en forma de partículas aproximadamente en forma de
cinta.
Una posibilidad sencilla de preparación de gas
suficientemente frío debe verse en que el gas se puede generar
mediante evaporación de la sustancia que en cada caso se encuentra
en estado líquido. De este modo se puede inyectar, dosificado de
forma precisa, por ejemplo, nitrógeno líquido en un tubo de
alimentación hacia el tubo de caída.
Para mantener tan pequeña como sea posible la
absorción de calor del tubo de caída, de lo que da como resultado
de nuevo un menor consumo de energía del dispositivo, es ventajoso
aislar el tubo de caída.
Finalmente un tipo especialmente ventajoso del
aislamiento consta de que el tubo de caída es de pared doble y que
un espacio intermedio encerrado entre dos paredes es evacuable.
Gracias a ello se puede reducir a un mínimo el paso de calor.
El procedimiento según la invención se explica a
continuación con mayor detalle sobre la base de un ejemplo de
realización de un dispositivo según la invención, que está
representado esquemáticamente en el dibujo. En el dibujo, las
figuras muestran:
la Fig. 1, una sección longitudinal a través de
un dispositivo para la fabricación de partículas,
la Fig. 2, una representación aumentada de la
instalación de goteo del dispositivo según la Fig. 1 en una vista
superior, y
las Fig. 3 a Fig. 5, en cada caso, un esquema de
procedimiento para el funcionamiento del dispositivo según las Fig.
1 y 2.
El dispositivo 1 para la fabricación de
partículas representado esquemáticamente en la Fig. 1 comprende una
instalación de goteo 2, que forma el cierre superior del dispositivo
1, un tubo de caída 3, realizado con pared doble y orientado
verticalmente, así como una instalación de recogida 4 en forma de
embudo. El tubo de caída 3 tiene una sección transversal circular de
aprox. 1,5 m de diámetro así como una longitud de en total aprox.
20 m.
Dentro de la instalación de goteo 2 abovedada se
encuentra, por encima de portaviento en forma de placa que no se
puede ver en la Fig. 1, una reserva del líquido que hay que
convertir en partículas. La reserva es mantenida, con la ayuda de un
dispositivo de calefacción 5 representado esquemáticamente, por
encima de la temperatura de fusión de aprox. 40ºC.
Mediante la disposición del dispositivo de
calefacción 5 en las proximidades de las toberas del portaviento se
evita con seguridad una congelación del líquido al gotear al
interior del gas frío. A través de una conducción de suministro
indicada mediante una flecha 6 se introduce el líquido en la
instalación de
goteo 2.
goteo 2.
La Fig. 2 muestra una vista superior sobre la
instalación de goteo 2 desmontada, la cual está dotada con una
brida anular 8 que presenta perforaciones 7 para la conexión con una
brida anular 9 correspondiente del tubo de caída 3 (Fig. 1).
Orientado simétricamente respecto del eje central del tubo de caída
3 se encuentra el portaviento 10 formado como hexágono regular. Éste
presenta un gran número de toberas 11 dispuestas equidistantemente,
a través de las cuales sale el alimento líquido. La salida de
líquido a través de las toberas tiene lugar únicamente a causa de
la presión estática en el suelo del depósito de reversa
abovedado.
El dispositivo de calefacción 5 no representado
en la Fig. 2 consta de seis elementos calefactores idénticos los
cuales están situados en cada caso junto a las seis superficies
laterales de la disposición de toberas y dentro de la proyección de
la sección transversal de caída.
A través del tubo de caída 3 es conducido gas
nitrógeno frío en contracorriente, para alcanzar la gran
transmisión térmica necesaria entre las gotas y el gas. El punto en
el cual el gas nitrógeno es suministrado al tubo de caída 3 se
encuentra en su extremo inferior y está indicado mediante una
flecha 12. En el punto indicado mediante una flecha 13 el gas
nitrógeno es retirado, en la zona superior del tubo de caída 3, de
éste.
El tubo de caída 3, el cual por motivos de
manejabilidad y de transporte está subdividido en cuanto a la
longitud en varias secciones (que no se pueden reconocer en la Fig.
1), está hecho con pared doble, donde el espacio intermedio entre
una pared interior y una pared exterior está evacuado. Con ello se
logra un muy buen aislamiento del tubo de caída 3 y se mantienen
pequeñas las pérdidas de energía. Además la totalidad del
dispositivo 1 está hecho de manera resistente a la presión para
poderlo esterilizar con vapor de agua (p = 2,7\cdot10^{5} Pa
(2,7 bar), T = 130ºC) o aire caliente (T \geq 184ºC).
Cuando las gotas, tras atravesar volando el tramo
de caída, impactan en la instalación de recogida 4 en forma de
embudo sobre su pared inclinada, se ha formado ya en las partículas
formadas esféricas o irregulares un envoltura exterior endurecida
suficientemente fuerte, que evita de manera segura una rotura o una
deformación de las partículas. Las partículas que se juntan en la
instalación de recogida 4 representan un producto no o poco viscoso
y a granel, el cual es conducido a través de un tubo de retirada 14
a un depósito de envasado estéril.
En el esquema de procedimiento mostrado en la
Fig. 3 está representada una conducción del procedimiento en la
cual el gas utilizado para la refrigeración de las gotas de
chocolate es conducido, en una parte determinada, en circuito. El
tubo de caída 3 está representado esquemáticamente con la ayuda de
un rectángulo. Con la ayuda de la instalación de goteo se introduce
el alimento que se desea gotear, presente en forma líquida, por el
lado superior del tubo de caída 3 en éste (flecha 15). La
temperatura del líquido es, al mismo tiempo, de 40ºC, donde se
mantiene una distancia segura respecto de la temperatura de fusión y
la viscosidad es suficientemente pequeña.
El suministro del gas nitrógeno tiene lugar a una
temperatura de -160ºC en el punto 12, mientras que la retirada del
tubo de caída 3 tiene lugar, en el punto 13, a una temperatura de
-80ºC. A causa del muy buen aislamiento del tubo de caída 3, la
cantidad de calor absorbida por el gas nitrógeno procede
aproximadamente por completo de las gotas de líquido. Las partículas
recogidas en la instalación de recogida en el extremo inferior del
tubo de caída 3 presentan una temperatura de 0ºC y son retiradas
del dispositivo, en el punto indicado mediante una flecha 16.
Para un caudal másico de 200kg/h de un alimento
graso o que contiene azúcar que hay que transformar en partículas
se necesita una corriente de gas nitrógeno de 400 kg/h a través del
tubo de caída 3. La velocidad de circulación del gas nitrógeno es de
aproximadamente 0,5 m/s, por lo que se produce la formación de
partículas en forma de cinta irregulares con una longitud
comprendida entre 5 y 50 mm, dado que las gotas inicialmente
líquidas, debido a las fuerzas de la corriente, no pueden conservar
su forma.
Del gas nitrógeno calentado retirado arriba del
tubo de caída 3 se descarga un caudal parcial, es decir 100 kg/h,
del dispositivo (flecha 17) mientras que el otro caudal parcial de
300 kg/h es conducido en circuito a través de un compresor 18. Al
caudal parcial mencionado en último lugar se le suministra (flecha
19) un caudal de 100 kg/h de nitrógeno líquido, el cual es retirado
de un tanque correspondiente no representado. El nitrógeno líquido
se evapora a -196ºC y conduce de este modo a un caudal total, con
una temperatura de -160ºC, que es suministrado por abajo al tubo de
caída 3. El caudal másico vale, tras la mezcla con el nitrógeno
líquido, de nuevo los 400 kg/h originales.
El procedimiento según el esquema representado en
la Fig. 3 se caracteriza por la ventaja de que la complejidad en
cuanto a aparatos es muy pequeña, ya que no se necesita ningún tipo
de intercambiador de calor para la refrigeración de retorno del
caudal parcial conducido en el circuito.
El esquema de procedimiento mostrado en la Figura
3a pone de manifiesto una forma de proceder alternativa en la cual
la velocidad de circulación en el tubo es limitada a aprox. 0,15
m/s. Esto tiene lugar con la ayuda de un dispositivo de
estrangulación 18', cuya sección transversal de estrangulación es
ajustable. Sin el dispositivo de estrangulación la velocidad de
circulación en el tubo de caída sería tan fuerte, a causa de la
convección natural como consecuencia del calentamiento del gas, que
se superaría una velocidad de circulación crítica. Por encima de
esta velocidad de circulación crítica, la cual en el dispositivo
descrito es de aproximadamente 0,4 m/s, las gotas inicialmente
líquidas son deformadas por las fuerzas de la corriente de tal
manera que resultan partículas con una forma irregular. Con la ayuda
de la forma de proceder representada esquemáticamente en la Figura
3a pueden generarse pellets aproximadamente esféricos, los cuales
presentan una estrecha distribución de tamaños de grano.
Cuando no es tolerable una pérdida constante de
gas, se ofrece una forma de proceder según los esquemas de las Fig.
4 y 5. Aquí se conduce en cada caso en circuito la totalidad del
caudal de gas. Dentro del circuito se encuentra de nuevo un
compresor 18 y ahora también un intercambiador de calor 20 (Fig. 4)
o sus dos (Fig. 5), los cuales están conectados en serie y se hacen
funcionar en contracorriente.
Como medio de refrigeración se puede utilizar de
nuevo nitrógeno líquido, cuya temperatura de ebullición vale
-196ºC. En la refrigeración de retorno de dos etapas según la Fig.
5 la temperatura del gas nitrógeno conducido a través del tubo de
caída 3 vale, entre los dos intercambiadores de calor 20, aprox.
-110ºC.
Se entiende que el procedimiento no solo se puede
llevar a cabo con gases inertes, como nitrógeno o gases nobles,
sino también con otros gases como, por ejemplo, aire o dióxido de
carbono, en la medida en que el alimento que se desea convertir en
pellets no requiera el contacto con un gas inerte.
Claims (20)
1. Procedimiento para la fabricación de
partículas alimentarias, en el que las partículas son esféricas con
un diámetro en el intervalo de 1 mm a 10 mm o en forma de cinta con
una longitud en el intervalo de 5 mm hasta 50 mm,
caracterizado por las siguientes etapas de
procedimiento:
- a)
- El alimento es goteado en estado líquido.
- b)
- Las gotas formadas caen, por la acción de la gravedad, a lo largo de un tramo de caída concreto.
- c)
- Durante la caída las gotas se mueven a través de un gas, que presenta una temperatura situada esencialmente por debajo del punto de fusión del alimento.
- d)
- Al final del tramo de caída se recogen las partículas formadas a partir de las gotas, al menos parcialmente endurecidas.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el gas circula dentro de la sección
transversal de caída.
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque el gas es conducido en contracorriente
dentro de la sección transversal de caída.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque al menos una
parte del caudal de gas es conducida en circuito.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque como gas se
utiliza nitrógeno, argón, dióxido de carbono y/o aire.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las gotas,
durante la caída, no entran en contacto con piezas
constructivas.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la temperatura
del gas es, en la totalidad del tramo de caída, inferior a
-40ºC.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 3 a 7, caracterizado porque la temperatura
del gas, en el suministro al tramo de caída, es inferior a -60ºC y
en la retirada del tramo de caída es inferior a -20ºC.
9. Dispositivo para la fabricación de partículas
alimentarias, en el que las partículas son esféricas con un
diámetro en el intervalo de 1 mm a 10 mm o en forma de cinta con una
longitud en el intervalo de 5 mm hasta 50 mm, formado por un
instalación de goteo (2), con la cual el alimento existente en
estado líquido se puede gotear sólo a causa de la presión estática
en un depósito de reserva, un tramo de caída previsto debajo de la
instalación de goteo (2) para las gotas formadas, que caen a través
de un gas, cuya temperatura está esencialmente por debajo del punto
de fusión del alimento y que se puede generar mediante evaporación
de la sustancia que en cada caso existe en estado líquido, donde
una parte del caudal de gas se puede conducir en circuito, así como
una instalación de recogida (4), con la cual se pueden recoger al
final de tramo de caída las partículas formadas a partir de las
gotas, al menos parcialmente endurecidas.
10. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado porque el tramo de caída se encuentra dentro
del tubo de caída (3).
11. Dispositivo según la reivindicación 10,
caracterizado porque el gas circula a través del tubo de
caída (3) en contracorriente respecto de las gotas.
12. Dispositivo según la reivindicación 10 u 11,
caracterizado porque la velocidad de circulación del gas es
ajustable.
13. Dispositivo según una de las reivindicaciones
9 a 12, caracterizado porque están previstos un compresor
(18) y al menos un intercambiador de calor (20) en el circuito para
el gas.
14. Dispositivo según la reivindicación 13,
caracterizado porque está previsto un dispositivo de
estrangulación (18') para el gas conducido en el circuito.
15. Dispositivo según una de las reivindicaciones
9 a 14, caracterizado porque la instalación de goteo (2) es
un portaviento (10), que presenta un gran número de toberas (11)
dispuestas equidistantes entre sí.
16. Dispositivo según una de las reivindicaciones
9 a 15, caracterizado porque la instalación de goteo (2) se
puede calentar.
17. Dispositivo según una de las reivindicaciones
10 a 16, caracterizado porque el gas se puede suministrar
y/o retirar en cada caso a través de aberturas del tubo de caída
(3), las cuales están dispuestas, distribuidas de manera uniforme a
lo largo del perímetro del tubo de caída (3), en las proximidades
de la instalación de goteo (2).
18. Dispositivo según una de las reivindicaciones
10 a 17, caracterizado porque el gas se puede suministrar al
tubo de caída a través de un canal que desemboca
tangencialmente.
19. Dispositivo según una de las reivindicaciones
10 a 18, caracterizado porque el tubo de caída (3) está
aislado.
20. Dispositivo según la reivindicación 19,
caracterizado porque el tubo de caída (3) es de pared doble
y un espacio intermedio encerrado entre dos paredes es
evacuable.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19834064 | 1998-07-29 | ||
DE19834064A DE19834064A1 (de) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Partikeln eines Lebensmittels |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2199503T3 true ES2199503T3 (es) | 2004-02-16 |
ES2199503T5 ES2199503T5 (es) | 2011-10-21 |
Family
ID=7875653
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES99112864T Expired - Lifetime ES2199503T5 (es) | 1998-07-29 | 1999-07-03 | Procedimiento y dispositivo para la fabricación de partículas alimentarias. |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0976333B2 (es) |
AT (1) | ATE241287T1 (es) |
DE (2) | DE19834064A1 (es) |
DK (1) | DK0976333T4 (es) |
ES (1) | ES2199503T5 (es) |
PT (1) | PT976333E (es) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2389187A1 (es) * | 2011-03-01 | 2012-10-24 | Victorino Juan Mata | Sistema para la conformación de gránulos congelados a partir de líquidos alimentarios. |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10107124A1 (de) * | 2001-02-15 | 2002-09-12 | Wild Gmbh & Co Kg Rudolf | Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von Partikeln aus einer Lebensmittel-Masse, insbesondere einer Schokoladenmasse |
GB0105907D0 (en) * | 2001-03-09 | 2001-04-25 | Boc Group Plc | Cryogenic processing methods and apparatus |
ES2252339T3 (es) | 2001-04-14 | 2006-05-16 | FRANZ ZENTIS GMBH & CO. | Procedimiento y utilizacion de un dispositivo para fabricar particulas de chocolate. |
DE10124471A1 (de) | 2001-05-19 | 2002-11-28 | Zentis Gmbh & Co Franz | Vorrichtung zur Herstellung von Partikeln eines Lebensmittels |
DE202010008115U1 (de) | 2010-07-20 | 2011-12-27 | Zentis Gmbh & Co. Kg | In einem Portionsbehältnis verpacktes Lebensmittelprodukt |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2539460A1 (de) * | 1975-09-04 | 1977-03-10 | Linde Ag | Verfahren und vorrichtung zum pulverisieren |
NO813647L (no) * | 1980-10-29 | 1982-04-30 | Nl Industries Inc | Fremgangsmaate ved fremstilling av partikler fra smeltede materialer. |
JPS63186799A (ja) * | 1987-01-29 | 1988-08-02 | 不二製油株式会社 | 油脂粉末の製造方法 |
DE3730147A1 (de) * | 1987-09-09 | 1989-03-23 | Leybold Ag | Verfahren zur herstellung von pulvern aus geschmolzenen stoffen |
GB8804337D0 (en) * | 1988-02-24 | 1988-03-23 | Albright & Wilson | Acetate product & process |
GB9209621D0 (en) * | 1992-05-05 | 1992-06-17 | Ici Plc | Improved prill process |
US5514307A (en) * | 1992-10-13 | 1996-05-07 | Laroche Industries, Inc. | Process for the reducing emissions during prilling of material such as ammonium nitrate |
DE4329110C1 (de) * | 1993-08-30 | 1994-10-20 | Buse Gase Gmbh & Co | Verfahren und Vorrichtung zum Pellet-Gefrieren von pelletierbaren Flüssigkeiten |
FR2720631B1 (fr) * | 1994-06-03 | 1996-07-12 | Rhone Poulenc Rorer Sa | Procédé de préparation et perles obtenues contenant un principe actif présentant un point de fusion non défini. |
DE19517363C2 (de) * | 1995-05-11 | 2000-04-27 | Gustav Schweiger | Erzeugung von festen Mikropartikeln |
DE19750679B4 (de) * | 1997-11-15 | 2004-10-21 | Institut für Lebensmittelwissenschaft, Lehrstuhl für Lebensmittelverfahrenstechnik | Verfahren zum Erzeugen von kaltgesprühten, verfestigten, lagerstabilen und rieselfähigen Mikrokapselsystemen sowie deren Verwendung |
-
1998
- 1998-07-29 DE DE19834064A patent/DE19834064A1/de not_active Ceased
-
1999
- 1999-07-03 AT AT99112864T patent/ATE241287T1/de active
- 1999-07-03 DK DK99112864.6T patent/DK0976333T4/da active
- 1999-07-03 EP EP99112864A patent/EP0976333B2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-07-03 PT PT99112864T patent/PT976333E/pt unknown
- 1999-07-03 DE DE59905715T patent/DE59905715D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-07-03 ES ES99112864T patent/ES2199503T5/es not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2389187A1 (es) * | 2011-03-01 | 2012-10-24 | Victorino Juan Mata | Sistema para la conformación de gránulos congelados a partir de líquidos alimentarios. |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DK0976333T4 (da) | 2011-09-05 |
EP0976333A2 (de) | 2000-02-02 |
DE59905715D1 (de) | 2003-07-03 |
EP0976333B1 (de) | 2003-05-28 |
EP0976333B2 (de) | 2011-06-01 |
DK0976333T3 (da) | 2003-09-29 |
PT976333E (pt) | 2003-09-30 |
DE19834064A1 (de) | 2000-02-03 |
EP0976333A3 (de) | 2001-01-10 |
ATE241287T1 (de) | 2003-06-15 |
ES2199503T5 (es) | 2011-10-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2021805C (en) | Helical conveyor freezer | |
US6223542B1 (en) | Cryogenic processor for liquid feed preparation of a free-flowing frozen product and method for freezing liquid composition | |
ES2438732T3 (es) | Procedimiento y aparato para fabricar gránulos cristalinos de PET | |
US6357720B1 (en) | Clear ice tray | |
ES2199503T3 (es) | Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de particulas alimentarias. | |
ES2796524T3 (es) | Un dispositivo y un método para hacer cubitos de hielo | |
JP3671121B2 (ja) | 衝突冷却装置 | |
JPH089582Y2 (ja) | 凍結粒製造装置 | |
EP0153285B1 (en) | A method and apparatus for gas cooling | |
CN107518774A (zh) | 温度调整装置 | |
BR0015756B1 (pt) | dispositivo e processo de formaÇço de fibras minerais por centrifugaÇço interna, lç mineral, e, produto de isolamento tÉrmico ou acéstico. | |
KR20020038782A (ko) | 액체혼합물을 냉각하고 그 상태를 변화시키기 위한 방법및 시스템 | |
ES2252339T3 (es) | Procedimiento y utilizacion de un dispositivo para fabricar particulas de chocolate. | |
ES2250152T3 (es) | Procedimiento y aparato para sellar capsulas. | |
CN218636623U (zh) | 一种回转式常压低温蒸发冷却物料装置 | |
JP4093980B2 (ja) | 製氷法および氷 | |
CN109621710A (zh) | 低温脱硝系统及脱硝方法 | |
JP4164188B2 (ja) | 急速食品凍結装置 | |
ES2202408T3 (es) | Procedimiento y aparato para la fabricacion de confiteria congelada de varios sabores. | |
ES2200807T3 (es) | Dispositivo y procedimiento para el tratamiento plastico. | |
ES2324591T3 (es) | Dispositivo y procedimiento para peletizar una masa liquida o pastosa utilizando una corriente de refrigeracion. | |
JPS6323B2 (es) | ||
CN208657830U (zh) | 隧道型速冻机 | |
CN206645067U (zh) | 一种用于生肉真空包装的保鲜装置 | |
CN108834686A (zh) | 节水型无土栽培种植大棚 |