ES2239817T3 - Procedimiento y dispositivo de moldeado de articulos de confiteria helada. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo de moldeado de articulos de confiteria helada.Info
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Abstract
EL DISPOSITIVO DE MOLDEADO DE ARTICULOS DE CONFITERIA CONGELADA COMPRENDE UNA TOLVA DE DOSIFICACION CONECTADA A UN DOSIFICADOR VOLUMETRICO QUE COMPRENDE UNA CAMARA DE DOSIFICACION Y UN ELEMENTO DOSIFICADOR QUE DISTRIBUYE UN VOLUMEN PREDETERMINADO DE HIELO EN CONTENEDORES DE PASO MEDIANTE UNA BOQUILLA DE DOSIFICACION (12). AL ESTAR PRESURIZADA LA TOLVA (2), LA CAMARA DE DOSIFICACION SE LLENA SIN TRANSFORMACION DE BOLSAS DE AIRE EN LA FASE DE ASPIRACION DEL PISTON DOSIFICADOR (15) , LO QUE PERMITE LA DISTRIBUCION DE LA CREMA HELADA.
Description
Procedimiento y dispositivo de moldeado de
artículos de confitería helada.
La invención se refiere a un dispositivo de
moldeado de artículos de confitería helada, principalmente de
palitos helados y a un procedimiento de fabricación que utiliza un
dispositivo para ello.
Los palitos de confitería helada se fabrican
industrialmente por moldeado o por extrusión.
Por extrusión, los productos se fabrican cortando
en rodajas un cordón de consistencia plástica, relativamente duro a
una temperatura del orden de -6ºC a -7ºC, extrusionado verticalmente
a la salida de una máquina frigorífica. La extrusión confiere a los
productos una textura fina, menos cristalizada que la de los
productos moldeados. La textura fina obtenida por extrusión se debe
en buena parte a las condiciones de congelación en la máquina
frigorífica y en particular a la temperatura de congelación a la
salida de la máquina frigorífica. Es decir, que cuanto más baja es
la temperatura, más débil es la cantidad de cristales grandes
formados. En efecto, cuanto mayor es la velocidad de congelación,
más pequeños son los cristales de hielo y más fina es la textura. En
una máquina frigorífica, la velocidad de congelación es máxima
gracias a la mezcla y al raspado contínuo de la pared que permiten
una congelación acelerada del agua. Un inconveniente de este método
es que está limitado desde el punto de vista de la forma de los
productos extrusionados.
La congelación de una composición líquida para
congelar por moldeado por simple conducción térmica en un molde
sumergido en una solución refrigerante es más lenta y conduce a la
formación de cristales notablemente mas grandes. En este
procedimiento, la composición a congelar se dosifica siempre en
estado líquido en los moldes, con la finalidad de asegurar un buen
llenado y evitar la creación de bolsas de aire y su temperatura es
del orden de -2ºC a -3ºC. La proporción de agua congelada es débil y
lo esencial de la congelación del producto tiene lugar en los
moldes. Esto explica la presencia de una textura más cristalizada y
menos fina por el crecimiento del tamaño de los cristales.
En la patente
US-A-3632245, por ejemplo, se
describe un aparato de fabricación de palitos helados multipistas
por moldeado, en el cual diversas hileras de alveolos se llenan
simultáneamente con una cantidad dosificada de composición líquida a
congelar, a partir de tolvas de distribución unidas a dispositivos
de dosificación volumétrica que comprenden unos cilindros que
constituyen cámaras de dosificación en las que el líquido es
sucesivamente aspirado, y a continuación es descargado por medio de
unos pistones dosificadores. Después del llenado, los alveolos
avanzan dentro de un líquido refrigerante de forma que los artículos
se congelan. En la medida en que la composición a congelar es
líquida, la simple depresión creada por el desplazamiento del pistón
en su cámara permite el llenado perfecto de los cilindros. Así, el
llenado idéntico de los cilindros permite la dosificación simultánea
de un volumen idéntico en los moldes para el conjunto de pistas.
La patente FR-A-1
174 744 da a conocer un procedimiento de moldeo de palitos helados
sobre pistas múltiples a partir de una nata batida descremada con un
alto esponjamiento que proviene de un congelador en el cual ha sido
preendurecida, por medio de un dispositivo de llenado de moldes que
comprende un compartimiento dosificador dispuesto en un tambor
basculante. El compartimiento dosificador está atravesado por un
pistón que se desliza libremente por el interior en toda su longitud
y se prolonga por un tubo de dosificación frente a una cavidad de
moldeo de los palitos de una mesa de congelación. El llenado de los
moldes se hace por presión mecánica de los pistones sobre la columna
de composición congelada que ocupa la cámara de dosificación y que
es así expulsada y frente a la cual un hilo cortante corta un trozo
en forma de cordón.
La finalidad de la invención es la de
proporcionar un dispositivo de fabricación de productos moldeados en
los que la calidad es parecida a la que se obtenía antes solamente
para los productos extrusionados.
La invención se refiere pues a un dispositivo de
moldeado de confitería helada por llenado de envases en sucesión uno
tras otro en un ambiente de solidificación con un volumen
predeterminado de composición, el cual dispositivo comprende:
- una tolva de distribución que contiene la composición,
- unos medios de dosificación de la composición asociados a la tolva los cuales medios comprenden una cámara de dosificación, un elemento dosificador, un tubo de dosificación y una válvula que comunica o bien con la tolva y la cámara de dosificación durante la fase de aspiración, o bien con la cámara de dosificación y el tubo de dosificación durante la fase de llenado,
- caracterizado por el hecho de que la tolva está cerrada y es indeformable,
- que el dispositivo comprende unos medios de conservación de una presión sobre la composición durante la fase de aspiración de manera que se llena completamente la cámara de dosificación,
- que la válvula gira o pivota dentro de un macho, y
- que la tobera de dosificación es móvil, de manera que desciende dentro del envase al principio del llenado, asciende durante el llenado y vuelve a salir del envase al final del llenado.
La invención se refiere igualmente a un
procedimiento de moldeo de confitería helada utilizando el
dispositivo como se ha descrito anteriormente, en el cual se llenan
los envases sucesivamente uno tras otro en un ambiente de
solidificación con un volumen predeterminado de composición por
medio de un dosificador volumétrico unido a una tolva de
distribución, comprendiendo dicho dosificador una cámara de
dosificación que se llena con la composición en la fase de
aspiración y un elemento dosificador que expulsa el volumen
predeterminado de composición de la cámara en la fase de
dosificación,
caracterizado por el hecho de que se dosifica una
composición dura manteniéndola a presión más arriba del elemento
dosificador y que dicha tolva de distribución mantenida a presión
permite una alimentación contínua de la cámara de dosificación de
manera que se llenan los moldes sin formación de bolsas de aire.
En el contexto de la invención, una composición
dura es un helado que puede ser de nata helada, un helado de leche,
un helado de agua, de volumen esponjado o no, y el término
"helado" empleado significará de aquí en adelante,
indistintamente una de estas composiciones. Un helado duro de este
tipo está a -6ºC, -7ºC y en la práctica sale de una máquina
frigorífica. Su textura es más consistente que una composición
líquida para helar habitual, y tiene un porcentaje de agua congelada
en relación con el agua total de la receta mayor del 50% ó más,
principalmente del 50 al 70% según la composición de la mezcla a
congelar. Un helado de este tipo puede contener inclusiones como.
ej., trozos de fruta, seca o confitada, gel, fundente, crujiente,
jugo, caramelo, chocolate o bizcochos.
El dispositivo según la invención puede aplicarse
a cualquier máquina de congelación de artículos de confitería helada
como por ejemplo:
una máquina de congelación de sal muera,
rectilínea, rotativa, oval o en movimiento cuadrado,
una máquina de congelación que utiliza un fluido
frigorífico líquido, gaseoso o en evaporación, que baña los moldes o
los rocía durante más o menos tiempo,
una máquina en la cual los moldes son
transportados por un transportador a un túnel de aire forzado para
asegurar la sobrecongelación, pudiendo ser dicho transportador
rectilíneo o enrollarse por ejemplo en forma de hélice simple o de
doble hélice, aplanada o de revolución,
cualquier máquina del tipo precedente en la cual
el desplazamiento de los moldes es contínuo o paso a paso.
El dispositivo según la invención puede aplicarse
de una manera muy sencilla a las máquinas existentes transformando
las dosificadoras de forma que se cree una sobrepresión en la tolva
de dosificación, por ejemplo cerrándola mediante una tapadera,
convirtiéndola en estanca a los gases y uniéndola a una fuente de
fluido, principalmente de gas comprimido, por ejemplo, aire
comprimido. Este principio de dosificación a presión puede aplicarse
a diferentes tipos de dosificadores como por ejemplo las
dosificadores con válvula de distribución y cilindros verticales u
horizontales, las dosificadoras con válvula o dosificadoras con
tubos sumergidos del tipo "bottom-up filler"
("llenador hasta arriba") y "pencil filler" (llenador tipo
lápiz).
La invención se describirá con más detalle a
título de ilustración con ayuda de los dibujos anexos, en los
cuales:
La figura 1 es una vista esquemática del
dispositivo en fase de llenado de la cámara de dosificación,
La figura 2, es una vista esquemática del
dispositivo de la figura 1 en fase de llenado de un molde,
La figura 3 es una vista esquemática de una
variante del dispositivo justo antes del llenado de un molde,
La figura 4 es una vista esquemática parcial del
dispositivo de la figura 3 justo después del llenado de un
molde.
En las figuras 1 y 2, un conducto 1, conectado al
lado de la tolva, alimenta ésta de helado a -6ºC, -7ºC a la salida
de una máquina frigorífica. Un conducto 3 transporta aire comprimido
a la tolva 2 de manera que la pone bajo presión de 1,5 - 2 bars. La
presión en la tolva está regulada por una válvula 4 y controlada por
un manómetro 5. La tolva 2 está cerrada por una tapadera 6 y el
conjunto tolva/tapadera es indeformable y de preferencia estanca al
gas. El conjunto tolva/tapadera puede ser, de preferencia,
termostable. Debajo de la tolva 2, un conducto 7 suministra el
helado al dosificador volumétrico 8 que comprende un cuerpo hueco 9
ó macho en el cual una válvula cilíndrica 10 perforada por tantos
pasos 11 como pistas de dosificación existan (por razones de
claridad solamente se representa una pista), permite la comunicación
bien sea con la tolva 2, o bien sea con la tobera de dosificación 12
por mediación del tubo flexible reforzado 13, basculando 1/4 de
vuelta. El dosificador 8 comprende una cámara de dosificación 14 y
un pistón dosificador 15. La válvula rotativa 10 puede substituirse
por un juego de válvulas de doble asiento que realizan la misma
función pero que convierten el dosificador en otro más voluminoso.
Un mezclador 16 asegura el cebado del conducto 7 que comunica con el
macho 9. La tobera 12 está fijada sobre un soporte de sube y baja
(no representado) que permite el descenso dentro del molde 17 y el
ascenso fuera del molde 17. Los moldes 17 se enfrían antes y/o
después de su llenado mediante un vector refrigerador. El moldeo
puede aplicarse a cualquier molde y una o varias partes en contacto
con cualquier ambiente refrigerante líquido, gaseoso o sólido como
por ejemplo, la salmuera, una solución de agua glicolada, aire
forzado, nitrógeno líquido, nieve carbónica. La tobera 12 puede
igualmente estar fijada debajo de una válvula (no representada) que
gracias que se cierra justo después de la dosificación, impide que
el helado se sobredosifique o que gotee debido al volumen residual
contenido en el tubo flexible 13.
En la figura 1, en situación de producción, un
molde 17, vacío, que se mueve paso a paso sobre una cadena 18 en la
dirección de la flecha f1 se presenta debajo de la tobera 12. Esta
desciende al fondo del molde 17 según la flecha f2 mientras que el
cilindro 14 que constituye la cámara de dosificación se llena con la
composición empujada desde la tolva 2 por el aire comprimido a
través del conducto 7 por el paso 11 de la válvula 10 y que el
pistón 15 asciende según la flecha f3.
Como está indicado en la figura 2, la válvula 10
bascula 1/4 de vuelta lo cual pone el cilindro en comunicación con
el conducto 13 mediante el paso 11. El pistón 15 desciende según la
flecha f4 y el volumen exacto de helado contenido en el cilindro 14
llena el molde 17 a través de la tobera 12, la cual asciende
progresivamente según la flecha f5 acompañando al llenado.
En las figuras 3 y 4, el principio de
dosificación es esencialmente el mismo, salvo que la tobera 19 se
desliza dentro de un distribuidor 20 solidario con el macho 9.
En la figura 3, el cilindro 14 se ha llenado de
helado el cual se dosifica al descender el pistón 15 según la flecha
f6, a través del canal 11 y la ventana 21 dispuesta dentro del
cuerpo del distribuidor 20 que comunica con la ventana 22 de la
tobera 19 que se presenta en el fondo del molde 17. La tobera 19 es
accionada mediante un cilíndrico neumático (no representado) que lo
hace subir progresivamente según la flecha f7 mientras se llena.
Después del llenado del molde 17, como nuestra la
figura 4, la válvula 10 gira 3/4 de vuelta, lo cual pone el cilindro
14 en comunicación con el conducto 7 unido a la tolva por medio del
paso 11. El pistón 15 está entonces en posición listo para aspirar y
asciende según la flecha f8.
En este caso, los volúmenes muertos se reducen a
su mínimo y la válvula 10 se sincroniza con el descenso y el ascenso
del tubo por medio de un programa automático.
Según una variante de funcionamiento, se puede
prever que el tubo quede fijo y que el molde quede cogido por un
dispositivo de sube y baja, es decir, que ascienda al principio del
llenado, y después descienda progresivamente durante el llenado.
En una forma de ejecución particularmente
adaptada a una línea de fabricación multi-pistas, no
representada por motivos de simplificación, la tolva 2 común a todas
las pistas tiene una forma generalmente cilíndrica, está dispuesta
horizontal transversalmente a las pistas, posee dos conductos de
suministro de helado 1 dispuestos a cada lado del cilindro y
conductos de salida del helado 7 dispuestos frente a cada pista. Un
agitador/repartidor 16 comprende un eje de rotación colocado en el
eje del cilindro y paletas fijadas transversalmente en dicho eje del
agitador, colocadas a ambas partes de dicho eje en una posición al
tresbolillo unas con respecto a las otras. Las paletas están
dispuestas de manera desplazada en relación a los conductos de
salida del helado, frente a los espacios situados en ambos conductos
de salida. Las paletas tienen de preferencia una longitud tal que su
extremo esté próximo a la pared interna del cilindro, tienen forma
de hélice y una orientación con un ángulo cada vez menor a medida
que se acerca a la parte central del cilindro, lo cual permite
dirigir de preferencia los flujos de helado que provienen de los
conductos de suministro hacia la parte central del cilindro de
manera que compensan los flujos preferenciales hacia los extremos.
De esta forma, el helado se reparte de manera homogénea entre los
diferentes conductos de salida y puede cebar las cámara de
dosificación sin formación de bolsas de aire.
En funcionamiento, el agitador repartidor está
accionado en rotación lenta mediante un motor externo a la tolva que
mueve el eje del agitador, por ejemplo, un motor neumático, y la
estanqueidad puede asegurarse por ejemplo, mediante un retén labial
en el lado del motor y por un prensaestopas en el otro lado del
cilindro. La tolva está alimentada continuamente. Si el nivel del
helados asciende en la tolva, la presión de aire aumenta en su parte
superior. Este aumento de presión, comparada con un valor nominal
puede generar una señal que actúa sobre el cierre de una válvula 4 ó
sobre la reducción de velocidad de la bomba de alimentación del
producto que viene de la máquina refrigeradora de manera que
disminuye su caudal.
Una ventaja importante de dicha tolva cilíndrica
es la de que por su geometría, puede ser limpiada por agentes
químicos y eventualmente esterilizada, por ejemplo, con agua
caliente o con vapor in situ, en contínuo, sin
desmontarla.
Las ventajas aportadas por el procedimiento y el
dispositivo en relación a los medios de moldeo tradicionales son
múltiples:
Se puede dosificar el helado que contiene mucha
mas agua en estado congelado que tradicionalmente con una mejora
correspondiente de la textura que no se encuentra habitualmente más
que en los artículos extrusionados, cualquiera que sea el contenido
en materia grasa.
El tiempo de congelación puede reducirse de un 30
a un 50%, lo cual permite una cadencia mayor y una mayor
productividad de la línea.
La viscosidad del helado es tal, que las
inclusiones que contiene eventualmente pueden repartirse de manera
uniforme sin que decanten, como en el caso de un helado dosificado
líquido.
Se pueden fabricar artículos compuestos
dosificando el helado por medio de una tobera de encamisado, de
manera que se forma una cáscara que queda en el lugar sobre la pared
del molde, y a continuación se llena el centro de manera que se
forme un núcleo de confitería helada de naturaleza diferente
produciendo un contraste de textura y/o de gusto.
Se pueden fabricar artículos de los denominados
"tridimensionales" o "indesmoldeables" utilizando moldes
de varias partes.
Los artículos cuando están mas fríos pueden ser
fácilmente recubiertos, por ejemplo con una cubierta de composición
grasa, con un helado de agua, con un sorbete o con una emulsión.
El dispositivo y el procedimiento han sido
descritos en relación con la fabricación de chupitos helados. Se
comprende que pueden utilizarse para fabricar otros artículos
moldeados como por ejemplo conos o vasos. El dispositivo ha sido
descrito con referencia a los dibujos en relación con una pista de
dosificación por motivos de simplificación. Se comprende que una
máquina en situación de fabricación puede comprender hasta 20 pistas
de dosificación en paralelo.
Claims (9)
1. Dispositivo de moldeo de confitería helada
mediante el llenado de envases sucesivos en un ambiente de
solidificación con un volumen predeterminado de composición,
comprendiendo dicho dispositivo:
- una tolva de distribución que contiene la composición,
- unos medios de dosificación de la composición unidos a la tolva, los cuales comprenden una cámara de dosificación, un elemento dosificador, una tobera de dosificación y una válvula que comunica o bien la tolva y la cámara de dosificación durante la fase de aspiración, o bien la cámara de dosificación y la tobera de dosificación durante la fase de llenado,
caracterizado por el hecho de que
- la tolva está cerrada y es indeformable,
- el dispositivo comprende unos medios de mantenimiento de la presión sobre la composición durante la fase de aspiración de manera que se llena completamente la cámara de dosificación,
- la válvula gira o pivota dentro de un macho, y la tobera de dosificación es móvil en relación a los otros elementos del dispositivo de manera que desciende dentro del envase al principio del llenado, asciende durante el llenado y vuelve a salir del envase al final del llenado.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la tolva está cerrada por
una tapadera y que el conjunto tolva/tapadera es indeformable y
estanca a los gases y está termostati-
zada.
zada.
3. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la tobera de dosificación
está unida a la válvula por un tubo flexible y que es solidaria de
un soporte de sube y baja, de manera que desciende dentro del envase
al principio del llenado, asciende durante el llenado y vuelve a
salir del envase al final del llenado.
4. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la válvula gira o pivota
dentro de un macho y que la tobera de dosificación se desliza dentro
de un distribuidor solidario del macho, de manera que desciende
dentro del envase al principio del llenado, asciende durante el
llenado y vuelve a salir del envase al final del llenado.
5. Dispositivo según la reivindicación 1,
adaptado a la dosificación de helado en paralelo según varias
pistas, caracterizado por el hecho de que la tolva es
generalmente de forma cilíndrica, es indeformable, estanca a los
gases y está termostatizada, y que comprende unos medios de cebado
homogéneo de las cámaras de dosificación con el helado sin formación
de bolsas de aire, principalmente un agitador/repartidor de paletas
orientadas.
6. Procedimiento de moldeado de confitería helada
utilizando el dispositivo como se ha descrito en una de las
reivindicaciones 1 a 5, en el cual se llenan unos envases en
sucesión dentro de un ambiente de solidificación con un volumen
predeterminado de composición por medio de un dosificador
volumétrico unido a una tolva de distribución, comprendiendo dicho
dosificador una cámara de dosificación que está llena con la
composición en la fase de aspiración y un elemento dosificador que
expulsa el volumen predeterminado de composición de la cámara en la
fase de dosificación,
caracterizado por el hecho de que se
dosifica una composición dura manteniéndola bajo presión más arriba
del elemento dosificador y que dicha tolva de distribución mantenida
bajo presión permite una alimentación contínua de la cámara de
dosificación de manera que se llenan los moldes sin formación de
bolsas de aire.
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado por el hecho de que la composición dura es un
helado a -6ºC, -7ºC, de textura más consistente que una composición
líquida para helar tradicional y que tiene un porcentaje de agua
congelada en relación al agua total de la receta, del 50% ó más,
principalmente del 50 al 70% según la composición de la mezcla a
congelar.
8. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado por el hecho de que el helado contiene
inclusiones, principalmente trozos de fruta, seca o confitada, gel,
fundente, crujiente, jugo, caramelo, chocolate o bizcochos.
9. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado por el hecho de que el helado se introduce en
la cámara de dosificación bajo una presión de gas, principalmente de
aire de 1,5 a 2 bars.
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