ES2241205T3 - Procedimiento y aparato de moldeo de articulos de confiteria helada. - Google Patents

Abstract

PROCEDIMIENTO Y APARATO DE MOLDEADO DE PEQUEÑOS ARTICULOS DE CONFITERIA CONGELADA, EN PARTICULAR PIRULIES CONGELADOS, POR CONGELACION RAPIDA EN LINEA EN UN RECINTO TERMOAISLADO DONDE HAY UNA TEMPERATURA MUY BAJA PRODUCIDA POR UN GAS CRIOGENICO, QUE CONTIENE UNA CADENA DE TRANSPORTE (5) DE MOLDES CONSTITUIDOS POR DOS SEMICOQUILLAS, POR ENCAMINAMIENTO DE LOS JUEGOS DE MOLDES (3, 4) EN UNA SECCION DE MOLDEADO Y A CONTINUACION, EN UNA SECCION DE DESMOLDEADO EN LA QUE EL DESMOLDEADO DE LOS ARTICULOS SE REALIZA MEDIANTE UN DISPOSITIVO DE SEPARACION DE LAS SEMIBARRAS DE MOLDES (3, 4).

Description

Procedimiento y aparato de moldeo de artículos de confitería helada.

La invención se refiere a un procedimiento y un aparato de moldeo de pequeños artículos de confitería helada, especialmente pirulíes helados.

Se conoce de US-A-5359858 o US-A-5394707 un procedimiento y un aparato de moldeo de pirulíes helados simples o compuestos, comprendiendo estos últimos unas cáscaras de chocolate, en las cuales se preenfrían unos moldes a muy baja temperatura, se introduce una composición a helar líquida en los moldes que se hacen avanzar a través de un ambiente refrigerante hasta formar una costra en superficie, se inserta un bastoncillo en el centro todavía blando, después se desmoldan. El conjunto de las operaciones de preenfriamiento de los moldes, le llenado, de colocación de bastoncillos y de congelación hasta el desmoldeo tiene lugar en un entorno muy frío en el cual la velocidad de enfriamiento del helado está controlado, de manera que los pirulíes pueden desmoldearse fácilmente sin recalentar los moldes. FR-A-2535581 describe un procedimiento de moldeo de artículos helados en el cual los moldes están calentados antes de desmoldeo de los artículos.

El objetivo de la invención es poner a disposición un procedimiento y un aparato simples y flexibles que permitan la producción industrial con una productividad elevada de pequeños artículos de confitería helada, especialmente pirulíes helados por congelación rápida a muy baja temperatura, lo que proporciona al mismo tiempo una textura fina a la confitería helada.

La invención se refiere a un procedimiento de fabricación de pequeños artículos de confitería helada, especialmente de pirulíes helados, en el cual se preenfría unos moldes a muy baja temperatura, se introduce una composición a helar en los moldes que se hacen avanzar a través de un ambiente refrigerante hasta formar un costra en superficie, se inserta un bastoncillo en el centro todavía blando, después se les desmoldan sin recalentarlos, caracterizado porque se utiliza unos moldes formados de dos medias coquillas verticales solidarias a dos medias barras de moldes, que la congelación de los artículos tiene lugar, en un recinto calorifugado en la cual reina una muy baja temperatura, por aplicación de un gas criogénico sobre la superficie de los moldes y que el desmoldeo se produce en seco por extracción de los artículos después de separación de las medias barras de moldes.

La invención se refiere igualmente a un aparato de moldeo de pequeños artículos de confitería helada, especialmente de pirulíes helados, comprendiendo un recinto de congelación, un puesto de llenado de los moldes, un puesto de colocación de un bastoncillo, y un puesto de extracción de los artículos, caracterizado porque los moldes son de dos medias coquillas, solidarias a medias narras transportadas por un transportador de dos cadenas laterales avanzando paso a paso y en línea, porque el recinto está calorifugado y enfriado mediante un gas criogénico aplicado sobre la superficie de los moldes y que mantiene una temperatura muy baja en todo el recinto, que comprende una sección de moldeo en la cual las medias coquillas están apretadas una contra otra, porque comprende una sección de desmoldeo en la cual un dispositivo de extracción de los artículos comprende unos medios de abertura de las medias barras de molde y de
extracción de los artículos por sus bastoncillos.

La invención se describirá detalladamente a título de ilustración mediante unos dibujos anexos en los cuales:

- La figura 1 es una vista esquemática y en sección del aparato.

- La figura 2 es una vista esquemática parcial y en perspectiva del aparato cuyos elementos de la tapadera han sido quitados y

- Las figuras 3 y 4 son vistas esquemáticas de detalle del aparato mostrando la operación de desmoldeo.

A la figura 1, una dosificadora situada en el puesto 1, distribuye una mezcla acuosa, de helado de agua o a base de una emulsión de materia grasa y de proteínas, más o menos aumentada de volumen, conteniendo si llega el caso unas inclusiones, designada a continuación por "helado", en unos moldes 2 constituidos de dos medias cácascaras y solidarios de barras de molde 3, 4, ellas mismas constituidas de dos medias barras formando un juego de barras, estando las medias barras apretadas una contra otra mediante el transportador paso a paso 5. La configuración vertical de los moldes permite la dosificación de productos líquidos. Así el aparato comprende una sección de moldeo X y una sección de desmoldeo Y.

Con preferencia, se puede distribuir un helado "duro" a -6ºC, -7ºC, cuyo porcentaje de agua congelada es al menos 50%, mediante una dosificadora especial de tolva presurizada tal como descrita en la solicitud de patente europea Nº... que tiene por título "procedimiento y dispositivo de moldeo de artículos de confitería helada" depositada al mismo tiempo que la presente solicitud y cuyo contenido está incorporado a la presente solicitud para referencia. Así, el aparato sirve a endurecer el artículo hasta la temperatura de -18ºC al centro.

En el puesto 6 una máquina de bastoncillos, situada a corta distancia del puesto 1, hunde los bastoncillos, de madera o de materia plástica en el centro de la masa de helado a mitas endurecida. Después de completo endurecimiento, las piezas en bruto 7 se desmoldan en seco, gracias a la acción de los elementos descritos a continuación. Después de su extracción en el puesto 8, mediante un sistema 9 de dos sube y baja, las piezas en bruto 7 están cogidas por unas pizas solidarias de barras de extracción y transferidas mediante el transportador 10 hacia las operaciones habituales de envoltura, por ejemplo de una envoltura grasa o de helado de agua y de puesta en bolsita. El aparato está en un recinto 11 calorifugado, con excepción de la dosificadora en el puesto 1, de la máquina de bastoncillos en el puesto 6 y del sistema de extracción en el puesto 8. El recinto 11 comprende unas aberturas 12, 13 y 14 en la parte superior para permitir los pasos de los equipamientos en cuestión. Con preferencia, estas aberturas están definidas para que los equipamientos se adjunten con el recinto para minimizar las pérdidas de frigorías. El recinto puede abrirse para facilitar el acceso en el interior. El aislamiento térmico del recinto puede por ejemplo obtenerse por doble paredes con vacío entre las paredes.

Las operaciones de moldeo y de desmoldeo se detallan a continuación. Como mostrado a la figura 2, el sistema de transporte de los moldes 2 depende de la configuración de las barras de molde 3, 4 y de su modo de abertura para el desmoldeo. El transportador 5 comprende pues dos partes, una parte más arriba dedicada al moldeo y una parte más abajo dedicada al desmoldeo de los artículos. En la sección de moldeo X, los moldeos 2 están transportados en posición cerrada y todos los juegos de barras 3 se tocan a fin de no perder espacio y conservar las frigorías. En la sección de desmoldeo Y, mucho más corta que la sección de moldeo X, los moldes 2 están transportados en posición abierta.

Para efectuar la abertura de los moldes 2, el transportador 5 está constituido de dos dobles cadenas de tacos. Los tacos 15 tienen como función empujar cada juego de medias barras 3, 4 que, sin embargo no están fijadas sobre estos tacos. El paso, es decir la distancia entre dos tacos es tal que todos los juegos de barras están en contacto en la sección de moldeo X. En la sección de desmoldeo Y, el paso está aumentado de la distancia de apartamiento de las medias barras de moldes necesaria a la extracción de las piezas en bruto 7. Esta operación se realiza fácilmente gracias al transporte por dobles cadenas.

A tal efecto, el transportador 5 comprende un conjunto ruedas/cubo de accionamiento primario 16 ejerciendo una acción de tracción al final de línea como para un transportador clásico (el sistema de accionamiento no está representado). La doble cadena primaria 17 transporta los moldes en posición abierta en la sección de desmoldeo Y. Fijados sobre la cadena primaria 17, los tacos 18 de empuje de las barras de moldes están a una distancia unos de otros de dos pasos. El par de cadenas primarias 17 acciona un par de cadenas segundarias 19 mediante dos ruedas dentadas intermedias 20. Sobre la par de cadenas segundarias 19 están fijados los tacos de accionamiento 15, que están a una distancia unos de otros igual a la anchura de un juego de barras, o sea un paso. Las cadenas primarias 17 están del lado interno de las ruedas intermedias 20, cuando las cadenas segundarias 19 están del lado externo de las ruedas intermedias 20. Así, las dobles cadenas no pueden enrollarse una sobre otra.

La abertura de las medias barras 3, 4 tiene lugar de la manera siguiente, esquematizada a las figuras 3 y 4: Al nivel donde se cruzan las cadenas, los tacos 18 de la cadena primaria 17 vienen a introducirse en el orificio practicado entre las medias barras 3 y 4. A la vez siguiente, la media barra trasera 3 de la cadena segundaria 19 adelanta de un paso, cuando la media barra delantera 4 delante de dos pasos, lo que representa la distancia entre dos tacos 18 que se siguen de la cadena primaria. En relación con las medias barras, las expresiones "trasera" y "delantera" designan la posición relativa de las medias barras con relación al sentido de adelantamiento de las barras. El cambio de cadena es posible gracias a los carriles de guiado continuos (no representados) utilizados clásicamente en los transportadores de cadenas y por el hecho de que los tacos 15 y 18 pueden cruzarse a nivel de la rueda intermedia 20.

En la sección de moldeo X, los moldes están accionados por los tacos 15, que empujan las medias barras traseras 3 y estas últimas accionan a su vez las medias barras delanteras 4.

En la sección de desmoldeo Y, son las medias barras delanteras 4 que empujan las medias barras traseras 3 del juego precedente.

A nivel de la separación de los moldes, un elemento 21, por ejemplo un martillo, permite generar pequeños choques ayudando al desmoldeo "en seco" de las piezas en bruto 7.

Se entiende por desmoldeo en seco el hecho de que, no estando el helado recalentado en superficie y en consecuencia fundido, no hay formación de líquido.

Sobre el ramal de retorno 22 de la cadena primaria 17, el cierre de las medias barras de moldes se efectúa en sentido inverso de lo que se ha descrito para el ramal de ida, haciéndose cargo entonces los tacos 18 de las medias barras de moldes actuando empujando la media barra 4 que se ha vuelto por volteo una media barra trasera 3'.

Una variante de este sistema de tracción podría ser un elemento de tracción primario constituido de un solo par de ruedas 20, estando una rueda 20 dentada hacia el exterior para accionar la cadena segundaria 19 de la sección de moldeo y llevando hacia el interior unos tacos de separación de las medias barras de moldes para el desmoldeo.

La extracción de las piezas en bruto 7 fuera de los moldes se realiza de la manera siguiente: Las barras de extracción 23, de concepción clásica, llevan unas pinzas 24 y son solidarias al transportador 10. Las barras 23 bajan mediante el monte y baja 25 y las pinzas 24 cogen las piezas en bruto por su bastoncillo 26. La vez siguiente, la pieza en bruto 7 está liberada por el adelantamiento y el apartamiento relativo de las medias barras de moldes 3 y 4, si llega el caso mediante el elemento 21, mientras que la barra de extracción 23 está empujada por la varilla 27 del gato 28 colocado horizontalmente delante del dispositivo de extracción 9. La movilidad de la barras de extracción 23 está asegurada por unas ruedecillas 29 fijadas en sus dos extremidades y que ruedan sobre un par de carriles cortos 30. Tan pronto en posición de liberación, la barra de extracción 23 vuelve a subir con las piezas en bruto 7 gracias al sube y baja 31, para introducirse en las dos cadenas del transportador 10, que asegura su desplazamiento hacia el tratamiento ulterior, por ejemplo las estaciones de recubrimiento de chocolate o de sorbet, de depósito de anexos secos y de envoltura (no representados).

En la sección de moldeo X, el helado está congelado en unos moldes, con preferencia de acero inoxidable de 0,5 a 1 mm de espesor, compuestos de dos medias cáscaras. La fabricación de los medios moldes por embutición permite minimalizar el espesor de la pared de metal y así mejorar la transferencia térmica. Los moldes pueden ser de níquel para realizar un mejor intercambio térmico, pero su fabricación es menos fácil que en el caso del acero inoxidable embutido. Las medias cáscaras pueden no ser exactamente simétricas, pero complementarias, es decir que una de ella puede ligeramente encajarse en la otra de manera a mejorar la unión por contacto. Finalmente, la pared interior del molde puede revestirse de un material que no moja de calidad alimenticia como por ejemplo el teflón, el polietileno, los moldes electrolíticos con un pulido de superficie interior realizado por electrolisis o por cualquier otro medio permitiendo obtener un "pulido espejo" o cualquier otro material emparentado. Las medias cáscaras pueden soldarse sobre unas medias barras de acero inoxidable espesas o de acero angular para asegurar la rigidez y la ortogonalidad de los moldes sobre sus carriles (no representados). Se puede prever varios juegos de moldes juntos sobre un juego de barras de moldes, realizando por ejemplo 8 a 14 pistas. Los moldes pueden ser idénticos o diferentes sobre las diferentes pistas, lo que puede permitir la fabricación de diferentes artículos al mismo tiempo sobre la misma máquina. Puesto que los moldes comprenden dos partes, se puede fabricar unos artículos, por ejemplo en relieve llamados "tridimensionales o no desmoldables".

La congelación del helado hasta el centro puede tener lugar en la sección de moldeo X del aparato, pero esto no es una necesidad. Los moldes son ya muy fríos cuando el helado está dosificado, lo que ofrece las ventajas de congelación inmediata del helado en superficie, impidiéndole escaparse entre dos medias cáscaras y no adherencia a las paredes de los moldes. Sin embargo, hemos constatado que tan pronto el bastoncillo está fijado suficientemente en la masa a congelar, es decir cuando el mantenimiento del bastoncillo es suficiente para poder extraer el artículo, hay una reserva de frigorías baja temperatura que permite acabar la congelación del producto cuando ya está sacado de su molde. Hay una disminución del gradiente térmico entre la superficie y el centro del artículo y su congelación en el centro puede proseguir después del desmoldeo.

Según la invención, el "gas criogénico" está constituido de fluido criogénico mezclado a un gas portado enfriado por el fluido criogénico. El gas portador está constituido de vapor reciclado o de aire enfriado por el vapor reciclado o de una mezcla de aire seco y de vapor reciclado.

La aplicación de gas criogénico sobre la superficie de los moldes puede efectuarse en continuo o por pulsación. Tiene lugar mediante rampas longitudinales 32, situadas entre cada pista y de toberas 33. Las toberas 33 tienen la propiedad de pulverizar un fluido criogénico, por ejemplo el nitrógeno líquido, horizontalmente sobre 360º de ángulo, y asegurar así la evaporación completa del fluido para asegurar así la evaporación completa del fluido para asegurar la mejor turbulencia posible del gas criogénico al contacto del molde. La presencia de rampa distribuidora de gas portador 34 (solo 1 elemento está representado para la claridad del esquema) permite mejorar la turbulencia y la atomización del fluido criogénico. Otra ventaja del gas portador reside en el hecho de que está constituido por los vapores aspirados y reciclados de fluido criogénico, lo que permite economizar la cantidad de fluido criogénico consumida. La condensación está igualmente limitada porque los vapores son secos. Los vapores pueden igualmente reciclarse en un cambiador para enfriar aire seco a presión controlada para mejorar la atomización del fluido criogénico y aumentar la turbulencia. La utilización combinada de las toberas de atomización de fluido criogénico y de las toberas de proyección de gas portador permite limitar el número de toberas asegurándole mejor intercambio posible. La combinación de los dos circuitos permite la flexibilidad del control de la temperatura, de -40ºC a -150ºC para encontrar el mejor compromiso entre la productividad y el rendimiento energético.

Se puede así prever, por un control de la temperatura en el recinto regulando la pulverización de fluido líquido, por ejemplo el nitrógeno y la extracción de los gases (por un medio no representado), congelar el helado hasta el centro de la masa, en ½ a 6 min, según la forma, el volumen y la receta del artículo, por ejemplo en 1,5 a 2 min. para un bastoncillo helado corriente, con una cadencia de 20 a 30 golpes/min. Con 12 pistas, el aparato puede así producir por ejemplo más de 20000 bastoncillos helados/h.

Claims (12)

1. Procedimiento de moldeo de pequeños artículos de confitería helada, especialmente de pirulíes helados, en el cual se preenfrían unos moldes a muy baja temperatura, se introduce una composición a helar en los moldes que se transportan a través de un ambiente refrigerante hasta formar una costra en superficie, se inserta un bastoncillo en el centro todavía blando, después se desmoldan sin recalentarlos caracterizado porque se utilizan unos moldes formados de dos medias coquillas verticales solidarias a dos medias barras de moldes, porque la congelación de los artículos tiene lugar, en un recinto calorifugado en el cual reina una temperatura muy baja, por aplicación de un gas criogénico sobre la superficie de los moldes y porque el desmoldeo tiene lugar en seco en el recinto calorifugado por extracción de los artículos después de separación de las medias barras de moldes.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el cual el gas criogénico está constituido de una mezcla de fluido criogénico y de gas portador enfriado por dicho fluido criogénico.

3. Procedimiento según la reivindicación 3, en el cual el gas portador está constituido de vapor reciclado o de aire seco enfriado por el vapor reciclado o de una mezcla de los dos.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la pared interior de los moldes está revestida de un material que no moja o tratado por pulido de manera a obtener un pulido espejo.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se llenan los moldes con un helado cuyos 50% al menos del agua está ya congelada.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el gas criogénico está aplicado sobre la superficie de los moldes en continuo o por pulsación.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la congelación en el centro de la masa tiene lugar en 0,5 a 6 min. según la forma, el volumen y la receta del artículo y que dicha congelación en el centro puede proseguir después de desmoldeo del producto en cuanto el mantenimiento del bastoncillo es suficiente para su extracción.

8. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el moldeo y la extracción de los artículos moldeados tienen lugar en línea en pistas paralelas.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque los moldes son similares o diferentes sobre las diferentes pistas.

10. Aparato para la puesta en práctica del procedimiento según la reivindicación 1, comprendiendo un recinto de congelación, un puesto de llenado de moldes, un puesto de depósito de un bastoncillo y un puesto de extracción de artículos, caracterizado porque los moldes son de dos medias coquillas, solidarias a medias barras transportadas por un transportador de dos cadenas laterales avanzando paso a paso y en línea, porque el recinto está calorifugado y enfriado mediante un gas criogénico aplicado sobre la superficie de los moldes y que mantiene una temperatura muy baja en todo el recinto, porque comprende una sección de moldeo en la cual las medias coquillas están apretadas una contra otra, porque comprende una sección de desmoldeo en la cual un dispositivo de extracción de los artículos comprende unos medios de abertura de las medias barras de molde por separación horizontal y de extracción de los artículos por sus bastoncillos.

11. Aparato según la reivindicación 10, caracterizado porque las medias barras de moldes están mantenidas una contra otra en la sección de moldeo mediante unos tacos llevados por una cadena segundaria.

12. Aparato según la reivindicación 10, caracterizado porque los medios de abertura de las medias barras de moldes comprenden una doble cadena primaria llevando unos tacos de apartamiento de las medias barras.