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.

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ES2225291T3 ES00988948T ES00988948T ES2225291T3 ES 2225291 T3 ES2225291 T3 ES 2225291T3 ES 00988948 T ES00988948 T ES 00988948T ES 00988948 T ES00988948 T ES 00988948T ES 2225291 T3 ES2225291 T3 ES 2225291T3
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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.
TABLA A
1
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.
1) Pasta
\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)
2) Pan
\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
3) Miga
\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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