ES2225291T3 - Procedimiento e instalacion para la fabricacion de harina a partir de granos tratados con ozono. - Google Patents
Procedimiento e instalacion para la fabricacion de harina a partir de granos tratados con ozono.Info
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Abstract
Procedimiento de fabricación de harinas que presentan un alto nivel de seguridad alimenticia, comprendiendo la molienda de granos previamente limpiados y humidificados, caracterizado porque, previamente o simultáneamente con dicha trituración, se ponen los granos en contacto con ozono producido a partir de un gas portador de preferencia en una cantidad comprendida entre 0, 5 y 20 expresado en gramos de ozono por kilo de granos, y porque el agua que sirve para la humidificación de los granos se trata previamente con ozono.
Description
Procedimiento e instalación para la fabricación
de la harina a partir de granos tratados con ozono.
La presente tiene por objeto un nuevo
procedimiento de fabricación de harinas destinadas a la alimentación
humana o animal y que presentan un alto nivel de seguridad
alimenticia.
Se refiere igualmente a una instalación
específicamente adaptada para la realización de este
procedimiento.
La invención encuentra aplicación principalmente
en el dominio de la molienda industrial, de la molienda
especializada, en la elaboración de harinas especificas así como en
la fabricación industrial de productos de panadería y de alimentos
para animales.
Se sabe que los granos que provienen
principalmente de cereales y destinados a la producción de harinas
presentan, antes de la molienda, cuando se utilizan en el estado
natural, un cierto numero de contaminantes de origen telúrico, o que
provienen de una contaminación durante el almacenamiento.
Estos contaminantes están generalmente
localizados en la periferia de los granos y se presentan en forma
de gérmenes, de bacterias, de residuos de pesticidas, de
micotoxinas y esporas diversas.
En la fase de molienda, el tegumento periférico
contaminado se pone en contacto íntimo con la harina obtenida por
trituración de la parte interna del grano. Durante esta operación,
la polución periférica contamina pues las harinas, lo que se
traduce en problemas, de seguridad alimenticia, de conservación, de
puesta en práctica que, en ciertos casos, pueden volver las harinas
así obtenidas inadecuadas para el consumo.
Los molinos, ya sean artesanales o industriales,
se enfrentan actualmente con estos problemas de contaminación y se
han preconizado diferentes soluciones para resolverlos.
Así, se ha propuesto someter los granos antes de
la molienda:
- ya sea a un tratamiento físico por
ionización;
- ya sea a un tratamiento químico especialmente
por el peróxido de hidrógeno.
No obstante, estas dos técnicas presentan
diversos inconvenientes que han impedido su uso generalizado.
En efecto, la ionización implica la utilización
de fuentes radiactivas perfectamente controladas, geográficamente
dispuestas en lugares privilegiados que no corresponden a los
lugares de fabricación de las harinas. El costo del transporte
resultante, al cual se agrega el costo del tratamiento propiamente
dicho, vuelve la ionización extremadamente costosa y contradictoria,
de manera que su utilización queda limitada a aquellos usos muy
específicos que utilizan pequeñas cantidades de granos.
Además, el tratamiento químico de los granos por
el peróxido de hidrógeno, no es totalmente satisfactorio, en la
medida en que se acompaña de una reviviscencia bacteriana después
del tratamiento y necesite en razón de la naturaleza de este
reactivo, precauciones particulares para la realización y control
difícilmente compatibles con el uso perseguido.
Agentes químicos diferentes del peróxido de
hidrógeno han sido igualmente contemplados para los tratamientos de
descontaminación de los granos, entre los cuales se cuentan:
- el cloro y los agentes clorados, en donde las
propiedades de mutágenos y cancerígenas recientemente puestas en
evidencia han limitado su utilización;
- el ácido peracético cuya utilización incluye
una disminución de las cualidades organolépticas de los granos y
necesita una puesta en práctica controlada difícilmente compatible
con el uso previsto.
Se sabe además que el ozono producido desde gases
portadores, que pueden ser indiferentemente el oxigeno del aire,
oxigeno puro o una mezcla en proporción variable de los dos,
presenta propiedades esterilizantes que se han utilizado en amplia
escala para el tratamiento de las aguas destinadas al consumo
humano, así como en el medio industrial (piscicultura,
conquilicultura, farmacia y química fina).
La utilización del ozono se ha propuesto
igualmente en la patente FR nº 93 11776 en el marco del tratamiento
de semillas y de bulbos pero solamente con el fin de mejorar la
germinación.
La utilización de ozona en forma gaseosa por la
esterilización de los granos antes de la trituración en conocida
por US 2 379 677 por ejemplo, o para el tratamiento de productos
alimenticios pulverulentos por DE 4426648.
En estas condiciones, la presente invención tiene
por objetivo resolver el problema técnico consistente en proveer un
procedimiento novedoso de fabricación de harinas que presente un
alto nivel de seguridad alimenticia que pueda aplicarse de modo
relativamente fácil, directamente en los lugares de fabricación y
cualesquiera que sean la cantidades de granos a tratar, y todo esto
conservando las calidades tecnológicas de las harinas, que son
especialmente necesarias en la panificación.
Se ha descubierto, y esto constituye el
fundamento de la presente invención, que era posible descontaminar
los granos antes de la molienda y también mejorar de manera muy
importante las calidades de las harinas obtenidas por trituración
de estos granos, así como las calidades de los subproductos, por un
tratamiento previo de dichos granos con ozono producido a partir
de un gas portador, y esto sin la ayuda de agentes de tratamiento
complementarios, y en condiciones de realización, en particular su
duración, compatibles con un uso industrial continuo.
Así, según un primer aspecto, la presente
invención tiene por objeto un procedimiento de fabricación de
harinas, que presentan un alto nivel de seguridad alimenticia
comprendiendo la trituración de granos previamente limpiados y
humidificados, caracterizado porque, previamente o simultáneamente a
dicha trituración, se ponen los granos considerados en contacto con
ozono producido a partir de un gas portador, de preferencia en una
cantidad comprendida de 0,5 y 20 expresada en gramos de ozono por
kilo de granos.
Este procedimiento permite resolver por primera
vez y de manera enteramente satisfactoria el problema de la
contaminación de las harinas al que se enfrentan los molinos.
Es conocido en las técnicas de la molienda que
para obtener una buena trituración, es necesario humidificar los
granos antes de proceder a la operación de molienda. Esta
humidificación se efectúa hasta ahora con agua no tratada y la fase
de humidificación es generalmente seguida de una fase de reposo
durante la cual se favorece más el desarrollo de las cepas presentes
se favorece mas en razón de la humedad suministrada.
Según una característica particular del
procedimiento de acuerdo con la presente invención el agua que sirve
para la humidificación de los granos se trata previamente con
ozono.
Se ha constatado en efecto que este tratamiento
previo por el ozono, del agua que sirve para la humidificación de
los granos, permitía mejorar más los efectos benéficos observados
por el solo tratamiento previo de los granos en vía seca y evitar
de manera sorprendente la reviviscencia de las cepas presentes en la
periferia del tegumento durante la fase de reposo precitada.
Se ha constatado igualmente, de manera
inesperada, por pruebas clásicas de panificación, que las pastas
fabricadas a partir de harinas procedentes de granos que han
sufrido este tratamiento previo presentaban, características
mejoradas, particularmente adaptadas para la fabricación de
productos azucarados del tipo pastel inglés o genovés, del tipo
mixto para envoltura (buñuelos, pan rayado ...) y de productos de
panificación industrial
Un segundo objeto de la invención consiste pues
en la utilización de la harina así tratada para la fabricación de
estos productos.
Está puesta en práctica particular del
procedimiento conforme a la presente invención, que combina un
tratamiento de vía seca y un tratamiento de vía húmeda de granos
antes de la molienda constituye un modo de realización actualmente
preferido de la invención.
Según una característica particular del
procedimiento conforme a la invención, la duración de puesta en
contacto de los granos con el ozono está comprendida entre 5 y 70
minutos, y de preferencia entre 15 y 40 minutos.
Según otra característica particular, el ozono
utilizado se produce a partir de un gas portador seco en el cual
la concentración del ozono en el gas portador gas está comprendida
entre 80 y 160 g/m^{3} TPN, y de preferencia entre 100 y 120
g/m^{3} TPN.
Según otra característica particular, la presión
del gas portador tratado con ozono al ponerse en contacto con los
granos está comprendida entre 200 y 500 mbar.
Según un tercer aspecto, la presente invención
tiene por objeto una instalación específicamente destinada a
realizar el procedimiento descrito.
Está instalación, del tipo que presenta medios de
almacenamiento y eventualmente de mezcla de los granos, primeros
medios de limpieza de los granos así almacenados y eventualmente
mezclados, medios de humidificación de los granos, medios de
puesta en reposo de los granos así humidificados, segundos medios
de limpieza de granos después del reposo, medios de molienda de
los granos, se caracteriza esencialmente porque presenta además
medios de realización de puesta en contacto de los granos con el
ozono producido a partir de un gas portador, dispuestos por arriba
o al nivel de los medios de trituración.
La invención será mejor comprendida y otros
objetos, características y ventajas de la misma aparecerán más
claramente por la lectura de la descripción explicativa que va a
seguir hecha con referencia a los ejemplo y a los dibujos
esquemáticos adjuntos únicamente a título no limitativo, y en los
que:
la figura 1 ilustra de manera esquemática un
procedimiento y una instalación tradicionales para la fabricación de
harinas;
la figura 2 es una vista similar a la figura 1 de
un procedimiento y una instalación de fabricación de harinas
conforme a la presente invención; y
la figura 3 es una vista en corte longitudinal de
un reactor de puesta en contacto específicamente adaptado para la
puesta en contacto de los granos con el ozono en el marco de la
presente invención.
Con referencia a la figura 1, se describirá
primeramente un procedimiento y una instalación de fabricación de
harinas conforme al estado conocido de la técnica.
Los granos, por ejemplo, granos de trigo que
proceden del medio agrícola, son almacenados en silos de
almacenamiento designados respectivamente por los números de
referencia 1, 2 y 3, en el ejemplo representado y en donde el número
puede ser libremente escogido para adaptarse perfectamente a la
estructura industrial del lugar así como a la autonomía
requerida.
Estos granos presentan en el estado natural una
humedad residual que es generalmente del orden del 13% en el caso
del trigo.
Cuando se desea fabricar harinas a partir de
diferentes variedades de trigo, los granos así almacenados se
mezclan en un dispositivo mezclador 4.
Los granos se someten a continuación a una
primera fase de limpieza destinada especialmente a separar las
partículas más ligeras, por ejemplo, por soplado, por medio de un
dispositivo adecuado 5, bien conocido por el técnico en la
materia.
Después de esta primera fase de limpieza, los
granos se humidifican por la aportación de agua y se remueven.
La cantidad de agua aportada a los granos se
ajusta de tal manera que la humedad residual de los granos, medida
por ejemplo por hidrometría o por un proceso de pesado, sea óptima
para proceder a la operación de molienda, esto es, del orden de
18%, en el caso del trigo.
Los granos así humidificados se someten a una
fase "de reposo" en un silo 6 de una duración generalmente
comprendida entre 8 y 36 horas.
Después de esta fase de reposo, los granos se
someten a una segunda fase de limpieza, que puede igualmente
efectuarse por soplado, por medio de un dispositivo 7
apropiado.
Esta segunda fase de limpieza permite
recuperar como subproducto las envolturas de los granos (salvados)
que se utilizan para alimentación animal.
Los granos así humidificados y limpiados se
someten a una fase de trituración en un triturador 9, que puede ser
del tipo bien conocido por el técnico en la materia.
La alimentación continua del triturador 9 puede
realizarse, de una manera conocida en si, por la utilización de un
silo tampón intermedio 8.
Con referencia a la figura 2, se describirá ahora
un procedimiento y una instalación de fabricación de harinas de
acuerdo con la presente invención.
En esta figura, los elementos idénticos a los
descritos precedentemente en referencia a la figura 1, presentan
los mismos signos de referencia.
El procedimiento conforme a la presente
invención, que constituye un perfeccionamiento en el procedimiento
tradicional de fabricación de harinas que se acaba de describir con
referencia a la figura 1, se caracteriza esencialmente porque,
previamente o simultáneamente a la trituración, se ponen los granos
en contacto con ozono producido a partir de un gas portador en una
cantidad y durante un tiempo predeterminados.
Ventajosamente, la puesta en contacto de los
granos con el ozono se realiza entre la fase de reposo y la fase de
segunda limpieza, tal como se ha indicado precedentemente.
En el modo de realización representado en la
figura 2, los granos después del reposo son admitidos en un reactor
10 de tratamiento por ozono (o reactor de puesta en contacto), del
que se describirá a continuación con más detalle un modo de
realización actualmente preferido.
De acuerdo con la presente invención, el reactor
10 de puesta en contacto puede ser alimentado independiente por
ozono seco, ozono humidificado o agua ozonificada.
El ozono se produce a partir de un gas portador
constituido ventajosamente por oxigeno puro almacenado en un
recipiente 11.
Alternativamente, el gas portador puede ser
producido a partir del aire ambiente, filtrado, comprimido y
secado a punto de rocío comprendido entre -50 y -70ºC.
Alternativamente el gas portador puede estar
constituido por una mezcla en toda proporción de oxigeno puro y de
aire filtrado, comprimido y seco.
El productor de ozono 12, permite así producir un
flujo de gas portador de ozono seco con un punto de rocío
comprendido entre -50 y -70ºC.
Este flujo de gas seco puede utilizarse:
- por una parte, para alimentar directamente el
reactor de puesta en contacto 10 de una manera controlada por una
compuerta de regulación 13; dicho flujo gaseoso trasportado hasta
el reactor de puesta en contacto por la canalización 34;
- por otra parte, para preparar un flujo de gas
de ozono humidificado, igualmente destinado a alimentar el reactor
de puesta en contacto 10; y
- finalmente, para preparar el agua ozonificada
destinada ventajosamente a humidificar los granos después de la
primera fase de limpieza, y eventualmente a alimentar igualmente el
reactor de puesta en contacto 10.
El gas portador ozonificado seco producido por el
ozonificador 12, se humidifica en condiciones de temperatura
ambiente por el paso a través de un lecho líquido contenido en una
columna de humidificación representada por la cifra de referencia
15.
Las dimensiones de esta columna deberán ser
calculadas para permitir una evaporación de agua suficiente para
asegurar la saturación a las condiciones de presión y de
temperatura del procedimiento.
De una manera general, la relación entre la
altura del líquido y el diámetro de la columna puede estar
comprendida entre 1,7 y 2,5, de preferencia igual a 2.
La columna 15 presenta, en su parte superior, una
evacuación del gas portador ozonificado así humedecido, que puede
ser transportado por una canalización 33 hasta el reactor de puesta
en contacto 10.
El agua ozonificada se puede producir a partir de
gas portador ozonificado seco que provenga del ozonificador 12, por
medio de un reactor de disolución representado por la cifra de
referencia 16.
En este reactor, el ozono seco se pone en
contacto con una fase acuosa bajo forma de burbujas cuyo diámetro
puede estar comprendido entre 2 y 4 mm.
Estas burbujas son creadas con ayuda de
dispositivos de discos porosos, de dispositivos en "espinas de
pescado" que presentan agujeros calibrados, o cualquier otro
dispositivo conocido por el técnico, tal como una turbina de
disolución, una turbina de cizallamiento o un hidroeyector con
dispositivo de recirculación intensa.
De una manera general, cuando más elevada sea la
concentración de ozono disuelto en el agua más corto será el tiempo
de residencia del agua en el reactor de disolución 16.
Así, el tiempo de permanencia del agua
ozonificada en el reactor de disolución 16 estará habitualmente
comprendido entre 2 y 12 minutos, de preferencia entre 3 y 6
minutos.
Las condiciones de disolución del ozono en el
agua dependen esencialmente de la concentración de ozono en el
gas portador, de la presión de aplicación del ozono, de la presión
residual en el cielo gaseoso, así como del tamaño de las burbujas y
del régimen hidrodinámico en la interfase de las burbujas.
El técnico no tendrá dificultad alguna, durante
el cálculo de reactor de disolución 16, para maximizar los
parámetros que favorezcan la transferencia gaseosa hacia la fase
líquida, actuando preferentemente sobre la concentración del ozono
en la fase gaseosa, aumentando la altura del agua estática en el
reactor de disolución, aumentando la presión residual en el cielo
gaseoso, aumentando el área interfacial global de cambio, o
aumentando el régimen hidrodinámico en la interfase de gas líquido
(velocidad de fluido, turbulencia).
El agua ozonificada se extrae del reactor de
disolución 16 por una bomba 17, y puede ser transportada:
- hacia la zona de humidificación de los granos,
por una canalización 30;
- hacia el reactor de puesta en contacto 10 por
una canalización 31; y
- eventualmente, hacia el silo tampón 8
previamente a la etapa de trituración de los granos, por una
canalización 32.
El conjunto de estos dispositivos de alimentación
de ozono seco, humidificado y de agua ozonificada permite asegurar
un tratamiento óptimo de los granos, asociando un tratamiento por
vía seca con un tratamiento por vía húmeda.
Tal asociación se preconiza, por ejemplo, en el
marco del tratamiento de granos para la preparación de harinas
destinadas a la panificación.
En otros casos, como por ejemplo en la
preparación de harinas para animales, o en la preparación de
harinas para productos lácteos, un tratamiento únicamente por la
vía seca resulta generalmente satisfactorio.
La humidificación necesaria para la impregnación
superficial de los granos, se realiza preferentemente por agua
ozonificada aplicada en la etapa de humidificación y de manera
facultativa complementaria por la pulverización continua regulable
en el reactor de puesta en contacto 10 así como por la humedad
aportada por el gas ozonificado humidificado.
El agua ozonificada extraída del reactor de
disolución 16 puede eventualmente volver a ser transportada a los
silos de almacenamiento 1, 2 y 3, para una humidificación previa de
los granos.
Es igualmente posible utilizar eficazmente el
residuo de ozono presente en el gas portador después de la reacción
en el reactor de puerta en contacto 10, extrayéndolo por un
compresor 22 y transfiriéndolo por una canalización 35 hasta los
silos de almacenamiento 1, 2 y 3.
El ozono residual así recuperado permite un
tratamiento previo de los granos que puede combinarse ventajosamente
con la prehumidificación antes citada.
De una manera general, el reactor de puesta en
contacto 10 puede ser vertical y estar constituido por un cuerpo
cilíndrico o cilíndrico-cónico de base cónica que
presente un dispositivo interno que asegure una circulación y un
tiempo de permanencia de los granos en el reactor de puesta en
contacto suficientes para asegurar un tratamiento óptimo por el
ozono. La puesta en contacto de los granos con el ozono puede
realizarse de manera continua o discontinua en el reactor.
De una manera general:
- el tiempo de permanencia global de los granos
en el reactor de puesta en contacto está normalmente comprendido
ente 5 y 70 min., y de preferencia entre 15 y 40 min.;
- la tasa de recirculación interna de los granos
(esto es, el número de pasos de los granos en la zona de puesta
en contacto con el ozono) es habitualmente del orden de 10 a 40 y
de preferencia de 20 a 30.
La recirculación interna puede asegurarse por un
dispositivo del tipo del tornillo de Arquímedes con camisa
impulsado por un dispositivo electromecánico que permite ajustar la
velocidad de rotación del tornillo para asegurar con precisión la
tasa de recirculación requerida, que depende igualmente del paso y
del diámetro del tornillo.
El reactor de puesta en contacto 10 está provisto
habitualmente de un dispositivo de evacuación del gas reactivo
después de la reacción, de un sistema de pulverización de agua
ozonificada alimentado por la canalización 31, de un
dispositivo de seguridad alimentado con agua bajo presión, de una
válvula de seguridad y de un disco de ruptura.
En la parte baja, el reactor de puesta en
contacto 10 presenta un dispositivo de introducción y de repartición
del gas ozonificado concebido de tal manera que asegure una
repartición del gas en la masa de granos con una velocidad de
inyección suficiente para asegurar una buena penetración de dicho
gas en la masa a tratar.
De una manera general:
- la velocidad de inyección estará comprendida
entre 10 y 80 m.s^{-1}, de preferencia entre 30 y 50
m.s^{-1};
- la concentración en ozono en el gas portador
estará comprendida entre 80 y 160 g/m^{3} TPN (Temperatura y
Presión Normales) de preferencia entre 100 y 120 g/m^{3} TPN.
Además, al ser la reacción de ozonificación del
tipo exotérmico, el cuerpo de reactor de puesta en contacto está
provisto habitualmente de un dispositivo de enfriamiento que
permite mantener una temperatura constante en el interior del
reactor de puesta en contacto y en el medio de reacción sin
gradiente de temperatura vertical o radial, y esto durante el
tiempo necesario para la reacción.
Este enfriamiento eficaz del reactor de puesta en
contacto favorece una utilización segura de éste, y permite un
control preciso de la reacción de ozonificación.
El dispositivo de enfriamiento puede ser
alimentado, por ejemplo, con agua fría bajo presión o por
intermedio de un circuito de agua helada producida por un grupo
frigorífico.
Se ha representado en la figura 3, un modo de
realización actualmente preferido de un reactor de puesta en
contacto 10, específicamente adaptado para realizar óptimamente el
procedimiento conforme a la presente invención.
Este reactor de puesta en contacto presenta
esencialmente un tornillo sinfín central 36 movido por un moto
reductor de velocidad variable 37 y rodeado por una camisa central
38 que delimita la zona preferencial de puesta en contacto de los
granos con el ozono.
La camisa central 38 está colocada con relación a
las paredes del reactor de puesta en contacto en el medio del
dispositivo de centrado 39 bien conocido por el experto en la
materia, y presenta medios de enfriamiento que permiten enfriar la
masa en reacción y evitar gradientes de temperatura radiales.
El tornillo central 36 está colocado y centrado
en el interior del reactor de puesta en contacto 10 por los
elementos 40 y 41 conocidos por el técnico, colocados
respectivamente en la parte superior y la parte inferior del reactor
de puesta en contacto y que aseguran la hermeticidad del
reactor.
Además, el reactor de puesta en contacto 10
presenta un elemento de soporte 42 concebido para soportar y
bloquear el reactor de puesta en contacto anulando el par giratorio
engendrado por el movimiento del tornillo.
En la parte baja del reactor de puesta en
contacto 10, al nivel del cono de fondo, están insertados
dispositivos de inyección de gas ozonificado tales como boquillas
representados por la cifra de referencia 43, que están dispuestos
ventajosamente de manera radial y exteriormente a la camisa 38 para
permitir una penetración y una repartición óptimas del gas en la
masa de los granos que se van a tratar.
De una manera general, estos dispositivos de
inyección estarán dispuestos radial y exteriormente a la camisa 38,
a una distancia comprendida entre 0,17d, y 0,d y de preferencia
entre 0,3d y 0,67d, donde d representa la distancia que separa la
pared externa de la camisa 38 de la pared interna del reactor de
puesta en contacto 10.
El número de boquillas de inyección 43 se
seleccionará de tal manera que la velocidad de eyección del ozono
esté comprendida entre 10 y 80 m/s, de preferencia entre 30 y 50
m/s, y este número de boquillas estará generalmente comprendido
entre 15 y 85 de preferencia entre 20 y 40.
El cuerpo del reactor de puesta en contacto 10
así como el cono de fondo 44, están ventajosamente enfriados por
medio de un dispositivo de enfriamiento externo que puede estar
constituido, por ejemplo, por un dispositivo clásico del tipo
"WATER JACKET" (camisa de agua), o por un circuito constituido
por semicoquilla que aseguran la captación del flujo térmico que
proviene de la masa de reacción y lo evacuan hacia el exterior.
Este dispositivo de enfriamiento está
ventajosamente provisto de medios de control tales como
caudalímetro, contador, etc... bien conocidos por el técnico.
En la parte alta, el rector de puesta en contacto
presenta:
- un dispositivo 25 de introducción de los granos
a tratar;
- una válvula de seguridad 46;
- un disco de estallido 47;
- un dispositivo de extracción de gas residual
48;
- un dispositivo de alimentación de agua
(seguridad contra incendio) señalado por la cifra de referencia
26;
- un dispositivo de alimentación de agua
ozonificada que permita el ajuste eventual de la humedad de los
granos durante el tratamiento.
El reactor de puesta en contacto 10 puede estar
equipado, de una manera en sí conocida, de medios de control de la
temperatura y de la presión respectivamente designados por las
cifras de referencia 49 y 50.
El tornillo sinfín 36 esta ventajosamente
equipado en su parte baja de brazos rascadores 51, preferentemente
en numero de 4, diseñados y repartidos para asegurar un
acoplamiento constante y homogéneo, para favorecer la mezcla de los
granos, asegurar su migración hacia el centro de reactor de puesta
en contacto y su toma por el tornillo sinfín.
Los materiales constitutivos del cuerpo de
reactor 10 se han escogido de tal manera que aseguren una
resistencia a la abrasión y a la oxidación generada por la
presencia de ozono de fuerte concentración. Tal material puede ser,
por ejemplo, un acero inoxidable conocido por el experto en la
materia.
De una manera general se ha constatado que la
descontaminación de los granos es tanto más eficaz cuanto más
intensa es la renovación del área interfacial de cambio
(granos-ozono reactivo) y se maximiza la
accesibilidad global.
El reactor de puesta en contacto 10 debe ser
concebido ventajosamente para responder perfectamente a estos
parámetros asegurando una remoción eficaz de los granos y una tasa
de recirculación optimizada de estos últimos en la zona de
tratamiento por el ozono.
Esta tasa de recirculación depende esencialmente
del paso del tornillo sinfín, de su tasa de llenado que es también
función del tamaño de los granos y de la velocidad de rotación del
tornillo sinfín.
De manera general, se ha constatado que los
parámetros siguientes conducen a los mejores resultados:
- relación "diámetro del tornillo diámetro del
reactor": comprendida entre 0,1 y 0,5, de preferencia entre 0,25
y 0,35;
- relación "paso del tornillo/diámetro del
tornillo": comprendida entre 0,4 y 1,1, de preferencia entre 0,6
y 0,8:
- tasa de llenado del tornillo: comprendida entre
15% y 95%, de preferencia entre 55% y 82%;
- velocidad de rotación del tornillo: comprendida
entre 50 y 200 vueltas por minuto, de preferencia entre 80 y 120
vueltas por minuto, con posibilidad de variación en este margen
para satisfacer la geometría y/o diámetro variable de los granos
que se van a tratar;
- relación "altura útil del reactor/diámetro
del reactor": comprendida entre 1,1 y 2, y de preferencia entre
1,3 y 1,6;
-relación "altura de la camisa/diámetro":
comprendida entre 1,4 y 2,2, de preferencia entre 1,5 y 1,8.;
- relación "diámetro interno de la
camisa/diámetro del reactor": comprendida entre 0,1 y 0,5 de
preferencia entre 0,25 y 0,35;
- ángulo del cono de base comprendido entre 60 y
120º;
- relación "altura total del reactor/diámetro
del reactor": comprendida entre 1,5 y 5, de preferencia entre
2,2 y 3,2.
Los primeros ensayos de puesta en práctica del
procedimiento conforme a la presente invención han permitido poner
en evidencia una mejora considerable en el plano microbiológico de
la calidad de las harinas obtenidas, en comparación con el
procedimiento tradicional.
Así, se ha constatado que el procedimiento
conforme a la presente invención permite eliminar prácticamente
toda contaminación microbiológica en particular en lo que se
refiere a la flora aeróbica mesófila (F.A.M.), los coliformes
totales, los mohos y las levaduras.
Se ha resumido en la tabla A, los resultados
obtenidos por los métodos clásicos de evaluación de los criterios
microbiológicos antes citados en muestras testigos (procedimiento
tradicional) y en muestras tratadas por el procedimiento de acuerdo
con la invención.
Estos resultados demuestran el alto nivel de
seguridad alimenticia que el procedimiento conforme a la presente
invención permite obtener.
Otros ensayos han sido igualmente realizados para
evaluar la influencia del procedimiento conforme a la presente
invención para la destrucción de micotoxinas y en particular la
ocratoxina A del trigo.
Los resultados obtenidos por HPLC equipado de una
detección fluorimétrica entre un lote testigo y un lote tratado por
el procedimiento conforme a la invención son los siguientes:
- -
- lote testigo: 39,80 \mug/kg
- -
- lote tratado: 2,5 \mug/kg
lo que corresponde a una
disminución del orden del 94% que permite obtener un producto
perfectamente satisfactorio desde el punto de vista de las normas de
la calidad alimenticia exigidas (norma: 5
\mug/kg).
Otros ensayos han demostrado igualmente el
interés del proceso de acuerdo con la presente invención para la
disminución de contaminantes que provienen de la utilización de
pesticidas.
Se ha observado así una disminución aproximada
del 80% en el contenido en clorpirifosmetilo (pesticida usado
generalmente en el caso del trigo) que conduce así de manera segura
a un producto perfectamente aceptable desde el punto de vista de
las normas alimenticias en vigor.
Para poner en evidencia las cualidades
tecnológicas de las harinas obtenidas por el procedimiento de la
invención, se han utilizado pruebas clásicas de panificación, tales
como la determinación del volumen, del alisado, de la elasticidad,
de la porosidad, de la firmeza, del aglutinante, del color y de la
absorción de agua.
Se han evaluado así las características de los 5
lotes de panificación siguientes:
- 2 lotes testigos en los cuales los granos no
han sido tratados con el ozono (lotes no.1 y 2);
- 1 lote ozonificado a una tasa de 5g/kg de
granos inmediatamente después de la humidificación, y después
dejado en reposo 24 horas antes de la molienda (lote No. 3);
- 2 lotes previamente humidificados, dejados en
reposo 24 horas, después ozonificados, uno a una tasa de 5g/kg de
granos y el otro a una tasa de 4g/kg de granos (lotes 4 y 5
respectivamente).
Para hacer esto se ha tomado en cuenta los
siguientes 30 criterios reagrupados en tres clases.
- \bullet
- Amasamiento: consistencia, firmeza, lisadura a 10º, lisadura, aglutinante,
- \bullet
- Formación: extensibilidad, elasticidad, firmeza, desgarramiento, aglutinante
- \bullet
- apresto: actividad, aglutinante, comportamiento en el horno (mini- maxi)
- \bullet
- corteza: color, espesor, crujimiento
- \bullet
- corte de cuchilla: raja (mini-maxi), regularidad (mini-maxi) desgarro (mini-maxi):
- \bullet
- desarrollo: sección transversal (mini-maxi), volumen
- \bullet
- color
- \bullet
- alveolaje
- \bullet
- elasticidad
- \bullet
- olor/sabor
Se ha utilizado una notación de 0 a 5 para cada
criterio. Se ha encontrado que los criterios de los lotes según
la invención (3 a 5) eran comparables para su conjunto a los
criterios de los lotes testigos.
A continuación se ha utilizado otro criterio de
evaluación que es la relación P/L obtenida del alveograma clásico
de Chopin.
La solicitante ha observado que realizando un
tratamiento con el ozono de los granos antes de la molienda, las
pastas fabricadas a partir de harinas obtenidas por el
procedimiento de la invención presentaban un alveograma
completamente modificado.
Los resultados obtenidos han mostrado que el
aumento de la zona de ozono aplicado en el tratamiento de los
granos es perfectamente correspondido por un crecimiento de la
tenacidad y una disminución de la extensibilidad.
Así, gracias al procedimiento de la invención, es
posible escoger y pilotar el crecimiento de la relación P/L para
una harina daba por la selección de la tasa de tratamiento de los
granos por el ozono así como por la humidificación previa de los
granos por el agua, el agua ozonificada o una mezcla de ambas.
Particularmente, según la variedad o las
condiciones climáticas, es así posible mejorar la calidad de la
harina (como en el caso de una harina demasiado extensible).
Los resultados han puesto en evidencia igualmente
el hecho de que utilizando una harina obtenida a partir de granos
tratados previamente por el agua ozonificada:
- -
- la pasta utilizada para la fabricación de productos que no se hinchen demasiado en la cocción, tales como los productos dulces del tipo pastel inglés o genovés, no vuelve a descender después de la cocción, y no presenta el fenómeno característico de derrumbamiento frecuentemente constatado. La cantidad de ozono utilizada con preferencia por lo menos de 8 a 20 g de ozono/kg de granos, siendo preferida ventajosamente una cantidad de 10 g de ozono/kg de granos;
- -
- las mezclas para envolturas (tales como buñuelos, pan rallado...) no presentan los inconvenientes observados con la utilización de harinas clásicas que son la formación de ampollas y de fisuras en la superficie de los productos.Por el contrario la superficie de las mezclas obtenidas según la presente invención presenta un aspecto monolítico homogéneo, sin ampollas, debido a la posibilidad de dejar huir hacia la superficie a los gases de cocción encerrados, de tal manera que el aspecto visual mejora considerablemente;
- -
- las pastas utilizadas para la fabricación industrial de pastas y de productos de panificación, naturalmente demasiado extensibles, son capaces de absorber un volumen de agua superior a las condiciones habituales. La cantidad de ozono utilizada es con preferencia de 3g de ozono/kg de granos.
Finalmente, se ha observado que era posible
mejorar la alveometría sin modificación substancial de W (relación
P/L) de las pastas fabricadas a partir de harinas hechas de granos
tratados previamente por gas ozonificado por vía seca o húmeda o
después de una humidificación previa con agua o con agua
ozonificada y para una tasa de tratamiento comprendida entre 2 y 8 g
de ozono/kg de granos, con preferencia entre 3 y 5 g/kg de
granos.
El procedimiento que se acaba de describir
presenta muchas ventajas entre las cuales se citarán
especialmente:
- -
- la simplicidad de la puesta en práctica porque, este procedimiento se integra perfectamente en los procedimientos e instalaciones de fabricación de harinas que se usan habitualmente;
- -
- la seguridad alimenticia de las harinas obtenidas: la asociación de un tratamiento por vía seca y por vía húmeda permite evitar la reviviscencia de las capas presentes en la periferia del tegumentos en la fase de reposo, conservando, o incluso mejorando, las calidades tecnológicas de las harinas fabricadas.
Ese procedimiento permite además la obtención de
subproductos de molienda (salvados) exentos de contaminación, y en
los cuales se ha constatado que la digestibilidad se encuentra
mejorada.
Claims (13)
1. Procedimiento de fabricación de harinas que
presentan un alto nivel de seguridad alimenticia, comprendiendo la
molienda de granos previamente limpiados y humidificados,
caracterizado porque, previamente o simultáneamente con
dicha trituración, se ponen los granos en contacto con ozono
producido a partir de un gas portador de preferencia en una
cantidad comprendida entre 0,5 y 20 expresado en gramos de ozono
por kilo de granos, y porque el agua que sirve para la
humidificación de los granos se trata previamente con ozono.
2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado porque la duración de la puesta en contacto
de los granos con el ozono está comprendida entre 5 y 70 minutos, y
de preferencia entre 15 y 40 minutos.
3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación
1 ó 2, caracterizado porque el ozono utilizado es producido
a partir de un gas portador seco y porque la concentración del
ozono en el gas portador está comprendida entre 80 y 160 g/m^{3}
TPN, y de preferencia entre 100 y 120 g/m^{3} TPN.
4. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la presión del
gas portador ozonificado en la puesta de contacto con los granos
está comprendida entre 200 y 500 mbar.
5. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se produce el
ozono utilizado a partir de un gas portador seco y un gas portador
humidificado.
6. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la puesta en
contacto de los granos con el ozono se realiza de manera continua o
de manera discontinua en un reactor de puesta en contacto vertical
que presenta un dispositivo de recirculación interna de los
granos.
7. Instalación para la realización del
procedimiento de fabricación de harinas según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque presenta:
- -
- medios de almacenamiento (1, 2, 3) y eventualmente de mezcla (4) de los granos;
- -
- primeros medios (5) de limpieza de los granos así almacenados y eventualmente mezclados;
- -
- medios de humidificación de los granos por agua, previamente tratada con ozono;
- -
- medios de puesta en reposo (6) de los granos así humidificados;
- -
- segundos medios (7) de limpieza de los granos después del reposo;
- -
- medios de trituración (9) de los granos, y
- -
- medios (10) de puesta en contacto de los granos con el ozono producido a partir de un gas portador, dispuestos por arriba o al nivel de los medios de trituración.
8. Instalación de acuerdo con la reivindicación
7, caracterizada porque presenta un medio de disolución (16)
que permite producir agua ozonificada que sirve para la
humidificación de los granos a partir de un gas portador ozonificado
seco producido por un ozonificador (12).
9. Instalación de acuerdo con una de las
reivindicaciones 7 u 8, caracterizada porque los medios de
puesta en contacto de los granos con el ozono antes citado están
dispuestos encima de los medios de trituración y presentan un
reactor (10) de puesta en contacto vertical que presenta un
dispositivo de recirculación interna de granos constituido con
preferencia por un tornillo sinfín (36) rodeado por una camisa
(38).
10. Utilización de harinas obtenidas por el
procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6,
para la fabricación de productos azucarados del tipo pastel inglés o
genovés.
11. Utilización de acuerdo con la reivindicación
10, caracterizada porque la cantidad de ozono utilizada es
de 8 a 20 g/kg de granos y con preferencia de 10 g/kg de
granos.
12. Utilización de harinas obtenidas por el
procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6,
para la fabricación industrial de pastas y productos de
panificación.
13. Utilización según la reivindicación 12,
caracterizada porque la cantidad de ozono utilizada es de 3
g/kg de granos.
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