ES2245385T3 - Pieza de alimento y aparatos y metodos para fabricar multiples productos extruidos con diseños complejos. - Google Patents

Abstract

Una pieza de alimento hinchada que tiene un cuerpo de un color y al menos una línea o plano coloreado de, al menos, un segundo o tonalidad, que se extienden a través del cuerpo, caracterizada porque el citado cuerpo tiene forma de bola, impartiendo dicha al menos una línea o plano, un diseño organizado.

Description

Pieza de alimento y aparatos y métodos para fabricar múltiples productos extruídos con diseños complejos.

El presente invento se refiere a productos alimenticios extruídos, multicolores, con diseños complejos. Se describirán aparatos y métodos para reducir un producto alimenticio extruído, con diseño complejo, de gran área en sección transversal, a un área de menor tamaño mientras se mantiene el diseño complejo, aparatos y métodos para ajustar el flujo de producto alimenticio extruíble en condición plástica, y un múltiple para fabricar una pluralidad de productos extruídos formados a partir de un producto alimenticio extruíble en condición plástica, y con uniformidad de flujo.

2. Antecedentes

Los productos alimenticios tales como los cereales "listos para consumir" ("Ready-To-Eat" o "R-T-E") y los productos aperitivos varían ampliamente en composición, forma, color, sabor, textura, etc. Tales productos pueden incluir variedades hinchadas y no hinchadas. Una característica atractiva es su aspecto, que puede incluir atributos específicos tales como forma y coloración. Especialmente atractivos son los productos que presentan un diseño complejo pero organizado, en cuanto a coloración, forma y/o forma compleja.

Se conocen una gran variedad de técnicas para proporcionar productos con formas complejas tales como anillos, estrellas, letras, figuras, etc. Los problemas relacionados incluyen, en general, cómo proporcionar de una manera consistente el grado deseado de detalle o de resolución de la forma en las piezas terminadas. Similarmente, para los productos coloreados, un problema reside en cómo proporcionar, de manera consistente, un nivel de detalle pormenorizado. Este problema de impartir un nivel de detalle pormenorizado es particularmente acusado a la hora de preparar cereales R-T-E con diseños complejos, debido a su tamaño, generalmente más pequeño. El problema es aún más importante para los productos de cereales R-T-E hinchados, debido al tamaño tan diminuto de los gránulos que se expanden para formar los productos terminados. Naturalmente, los gránulos deben presentar y conservar el diseño complejo.

En particular, sería deseable preparar cereales R-T-E hinchados que tuviesen una forma y un diseño de colores que recordase a pelotas para diversos deportes, tales como pelotas de béisbol, balones de rugby, balones de baloncesto y balones de fútbol, tal como se describe en las solicitudes de patente norteamericanas: 1) número de serie 014.233, presentada el 18 de octubre de 1993 por Laughlin y colaboradores, titulada "Pieza de producto alimenticio", 2) número de serie 014.068, presentada el 12 de octubre de 1993 por Laughlin, titulada "Pieza de producto alimenticio", 3) número de serie 014.474, presentada el 22 de octubre de 1993 por Laughlin, titulada "Pieza de producto alimenticio", y 4) número de serie 014.069, presentada el 12 de octubre de 1993 por Laughlin, titulada "Pieza de producto alimenticio", respectivamente, cada una de las cuales se incorpora a esta memoria como referencia. Tales productos se caracterizan, en parte, por altos grados de resolución tales como por características de líneas (por ejemplo, para indicar diseños de ramitas tradicionales) de menos de 1 mm de grosor e incluso de menos de 0,5 mm. El proporcionar un gránulo de cereal que, al hincharse, proporcione un cereal R-T-E hinchado que presente tal nivel de detalle, es un problema difícil de resolver.

Los productos alimenticios con líneas de colores o con franjas por el exterior, tales como los cereales R-T-E, así como aparatos y métodos para su preparación, se describen en la patente norteamericana núm. 2.858.217, titulada "Producto de cereal con efecto de franjas y método de fabricarlo" (expedida el 28 de octubre de 1958 a J.O. Benson) y que se incorpora a esta memoria como referencia. La patente 2.858.217 describe un extrusor para productos extruídos que tiene una inserción de matriz de inyección de colores para fabricar un producto extruído con diseño complejo. Sin embargo, el producto extruído se extruye directamente, sin reducción alguna del área de su sección transversal. Asimismo, el método parece estar limitado a la producción de copos solamente, en un diseño sencillo de líneas en general paralelas, más o menos rectas. El método no es capaz de generar un cereal o aperitivo expandido directamente (es decir, expandido directamente a partir del extrusor) que tenga un detalle de líneas con tal grado de minuciosidad.

Una mejora o modificación introducida en la técnica para proporcionar una pieza de aperitivo a base de cereal, con líneas de colores, se describe en la patente norteamericana núm. 3.447.931 (expedida el 3 de junio de 1969, también a Benson y colaboradores), titulada "Procedimiento para preparar un producto de cereal de forma cóncava, hinchado". Más particularmente, la patente 3.447.931 describe un procedimiento para fabricar una pieza de cereal R-T-E en forma de flor acopada que tiene un diseño de líneas complejo. El procedimiento supone extruir una pluralidad de filamentos de masa de cordón, que se comprimen juntos para formar una columna o cordón sin disminución de material en la sección transversal que, luego, se combina en condiciones tales que no ocurra hinchado. La hebra compuesta de filamentos comprimidos se corta entonces en obleas que, subsiguientemente, se hinchan mediante calor. Aunque útil, el procedimiento parece estar limitado a la producción de, sólo, la forma de "floración". Asimismo, las piezas preparadas tienen un tamaño de pieza de aperitivo mayor que el de las piezas relativamente más pequeñas, características de los cereales R-T-E.

Especialmente en aplicaciones comerciales, el producto alimenticio extruíble en condición plástica es suministrado en cantidad suficiente para formar una pluralidad de productos extruídos. Surgen entonces problemas para conseguir que los productos extruídos lo sean con un flujo uniforme para conseguir la consistencia del producto final, consiguiéndose el ajuste del caudal y de la presión sin aumentar la probabilidad de que se produzcan atascos aguas abajo. Además, también surgen problemas porque los productos extruídos se interfieren unos con otros, por ejemplo al caer unos encima de otros, dificultando así el tratamiento de aguas abajo.

En un primer aspecto, el invento proporciona una pieza de alimento hinchada que tiene un cuerpo de un color y al menos una línea o plano coloreado de, al menos, un segundo color o tonalidad, que se extiende a través del cuerpo, caracterizado porque dicho cuerpo tiene forma de bola comunicándole dicha al menos una línea o plano coloreado un diseño organizado.

Con fines explicativos, se describirán mejoras en aparatos y métodos para preparar productos alimenticios caracterizados por, al menos, dos colores en un diseño organizado. El aparato y los métodos son el objeto del documento EP 0760604, del que se ha dividido la presente solicitud. El aparato y los métodos proporcionan una mejora del grado del nivel de minuciosidad del detalle de color (menos que 1 mm) incluso en productos alimenticios tales como gránulos para cereales R-T-E hinchados de diámetro muy pequeño (por ejemplo, de 3 a 6 mm).

Una solicitud divisional, también en tramitación, EP 01203224.9 se refiere a mejoras introducidas en aparatos y métodos para añadir aditivos en una masa en circulación. En particular, los aditivos se añaden en espacios intersticiales formados en la masa en circulación, llenándose partes de los espacios intersticiales aguas arriba de la adición de los aditivos para impedir que los aditivos circulen entrando en esas partes. Un objetivo de ese aparato y ese método es impedir que una cantidad desproporcionada de aditivos se encuentre por fuera de la masa en circulación.

También se describirá, con fines explicativos, un aparato para ajuste del caudal, para ajustar el flujo de alimento extruible en condición plástica. En particular, el aparato proporciona una mejora consistente en que no se detiene el flujo de masa, ni se deja que ésta se acumule, lo que puede dar lugar a un endurecimiento de la masa, provocando la masa endurecida, potencialmente, problemas de atascamiento aguas abajo.

Asimismo, se describirá un múltiple en el que los productos extruídos son situados en un diseño no circular, evitándose los problemas que surgen cuando productos extruídos individuales se interfieren unos con otros y haciendo posible una colocación más sencilla sobre transportadores dispuestos horizontalmente. Los productos extruídos se encuentran en un diseño horizontal en un solo plano.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista de extremo, parcialmente recortada, de la cara de la matriz de un extrusor de cocción para alimentos, que muestra una pluralidad de aberturas de salida.

La Figura 2 es una vista en sección, muy recortada, de un paso de reducción, tomada por las líneas 2-2 de la Figura 1.

La Figura 3 muestra una vista en sección agrandada de una inserción de matriz para fabricar una masa de configuración compleja, agrandada, tomada por las líneas 3-3 de la Figura 2.

La Figura 4 es una vista en sección agrandada de una inserción de matriz que muestra los canales para el flujo de colorante para alimentación, tomada por las líneas 4-4 de la Figura 3.

La Figura 5 es una vista en sección agrandada de la inserción de matriz tomada por las líneas 5-5 de la Figura 4, en orientación de aguas arriba.

La Figura 6 es una vista en sección, agrandada, de la inserción de matriz tomada por las líneas 5-5 de la Figura 4, similar a la Figura 5 pero que muestra una orientación de aguas abajo.

La Figura 7 es una vista en planta agrandada de una pieza de cereal R-T-E con un diseño complejo, hinchada y terminada, preparada utilizando los métodos y los aparatos descritos.

La Figura 8 es una vista en sección agrandada de la pieza de cereal R-T-E tomada por las líneas 8-8 de la Figura 7, que muestra la forma cóncava de la pieza de cereal.

La Figura 9 es una vista en sección parcial del extrusor de cocción para alimentos tomada por las líneas 9-9 de la Figura 2.

La Figura 10 es una vista en alzado frontal de un múltiple para fabricar una pluralidad de productos extruídos, asegurado a la salida de un extrusor de cocción para alimentos.

La Figura 11 es una vista en sección transversal parcial del múltiple tomada por las líneas 11-11 de la Figura 10.

Cuando se utilizan en las diversas figuras de los dibujos, los mismos números designan las mismas partes o partes similares. Además, cuando en esta memoria se utilizan los términos "arriba", "abajo", "primero", "segundo", "superior", "inferior", "altura", "anchura", "longitud", "extremo", "lado", "horizontal", "vertical" y términos similares, debe entenderse que los mismos solamente hacen referencia a la estructura mostrada en los dibujos y se utilizan únicamente para facilitar la descripción del invento.

Descripción

Refiriéndonos ahora a los dibujos y, en particular, brevemente a la Figura 1, en ella se muestra, con fines explicativos, un aparato para preparar una pieza de masa de cereal de diseño complejo que se designa en general con 10. En la forma más preferida, el aparato 10 incluye, generalmente, medios para proporcionar al menos una masa de cereal cocida o un producto alimenticio extruíble, tal como un extrusor 12 de cocción, como se ve en la Figura 1. Se ve que el extrusor 12 tiene al menos una abertura de salida u orificio 13 y, más preferiblemente, una pluralidad de ellos, cada uno para extruir una masa de cereal cocida, con diseño complejo, del presente invento (no mostrada) u otro producto alimenticio extruíble.

Si bien el equipo preferido para proporcionar el alimento extruíble es un extrusor de cocción, también pueden emplearse otros equipos y otras técnicas usuales. Por ejemplo, un aparato de cocción semi-continuo o por tandas para cocer los ingredientes a granel, puede estar equipado de un elemento extrusor para formar y transportar la masa. En otras realizaciones, por ejemplo, para una pasta de fruta con bajo contenido de humedad, puede emplearse un sencillo transportador de tornillo. Aunque en la presente descripción se hace referencia en particular a la provisión de materiales harinosos con diseños complejos, tales como cereales R-T-E y productos aperitivos, el experto en la técnica apreciará que los aparatos y las técnicas pueden emplearse con una amplia variedad de productos alimenticios extruíbles, especialmente alimentos en estado plástico tales como productos de frutas con bajo contenido de humedad.

Refiriéndonos ahora a la Figura 2, el extrusor 12 de cocción proporciona la masa de cereal cocida en cantidades que pueden alimentar uno o, preferiblemente, en especial en aplicaciones comerciales, una pluralidad de pasos 14, cada uno de los cuales conduce a una abertura de salida 13. En las disposiciones muy preferidas, el aparato 10 puede incluir, además, medios para ajustar el caudal y la presión de la masa de cereal cocida, tales como el macho 16 regulador del flujo de masa, retráctil de manera ajustable, ilustrado. Tales medios de ajuste del caudal son particularmente útiles cuando, como en la disposición representada, el extrusor alimenta a un gran número de orificios para producto extruído. En ausencia de tales medios de ajuste del caudal, las características (por ejemplo, presión, flujo másico) del producto extruído particular procedente de cada uno de tantos orificios, son difíciles de controlar, ya que la longitud del paso 14 desde el suministro central puede variar.

El macho 16 regulador de flujo puede incluir un vástago o tornillo 80 que tenga, al menos, partes cilíndricas superior e inferior, 84 y 86. La parte superior 84, en la forma más preferida, incluye hilos de rosca 82. La parte inferior cilíndrica 86, en la forma más preferida, adopta la forma de un macho que tiene una periferia exterior lisa, cuyo diámetro es menor que el diámetro del paso 14. Además, el extremo axial interior 88 de la parte 86 opuesto a la parte 84, tiene una configuración generalmente plana y, específicamente, tiene un diámetro considerablemente mayor que el diámetro del paso 14. El extrusor 12 tiene un ánima cilíndrica que se corta, en general perpendicularmente, con el paso 14 y que incluye una parte roscada, radialmente hacia fuera, y una parte lisa, radialmente hacia dentro, que tiene un diámetro generalmente igual al de la parte 86 y para recibir a deslizamiento y a rotación a ésta, de tal forma que el eje geométrico de la parte 86 sea, en general, perpendicular al eje geométrico del paso 14. El tornillo 80 incluye, además, una parte roscada situada entre las partes 84 y 86, con un tamaño tal que pueda ser recibida a rosca en el ánima del extrusor. El macho 16 incluye, además, medios de obturación para evitar que la masa del extrusor 12 escape desde el paso 14, tales como al menos una primera junta tórica 90, 91 alojada en una garganta periférica 92, 93 de recepción de obturador, respectivamente. El macho 16 puede incluir, además, una tuerca de bloqueo 94, roscada en los hilos de rosca 82 de la parte 84 y que puede ser apretada contra el bloque 96 para asegurar el tornillo 80 contra movimientos tales como los provocados por la vibración del extrusor 12.

Haciendo girar el tornillo 80 para introducirlo o retirarlo del ánima del extrusor, la parte 86 puede extenderse de forma retráctil ajustablemente en el paso 14. Puede apreciarse entonces que el área de flujo a través del paso 14 en el macho 16 guarda una relación inversa con la extensión en que la parte 86 penetra en el paso 14. Debe apreciarse que la parte 86 no puede estrangular ni detener la circulación de masa por el paso 14 ni crear un lugar donde se acumule la masa en el paso 14. En particular, debido a que el diámetro de la parte 86 es menor que el del paso 14, la extensión exterior de la parte 86 se extenderá a lo largo de una cuerda de la sección transversal circular del paso 14, a una distancia de su centro menor que su radio, permitiendo el flujo de masa entre ellas. Debe apreciarse que, debido a las secciones transversales circulares de la parte 86, la masa tenderá a fluir alrededor de la parte 86 a través del paso 14 y no se detendrá delante de ella, como ocurriría si estuviese presente una superficie plana u otra superficie no cilíndrica. Igualmente, cuando la parte 86 está totalmente retraída fuera del paso 14, el ánima del extrusor no forma lugares, fuera del paso 14, en los que pueda acumularse la masa. Además, debido a la configuración preferida del extremo 88 con relación al paso 14, aunque se hiciese girar el tornillo 80 de tal manera que el extremo 88 se aplicase con la pared del extrusor 12 que define el paso 14, el extremo 88 no se adapta estrechamente al paso 14 sino que, de manera similar, se extenderá en general según una cuerda de la sección transversal circular del paso 14, a una distancia de su centro menor que su radio, permitiendo el flujo de masa entre ellos. La detención del flujo de masa o el permitir que ésta se acumule puede conducir a que la masa se endurezca, provocando la masa endurecida, potencialmente, problemas de atascamiento aguas abajo. En la forma más preferida, con el extremo 88 en aplicación con la pared del extrusor 12 que define el paso 14, la parte 86 cubre menos del 90% del área de la sección transversal del paso 14, permitiendo el flujo de masa a través de, al menos, el 10% del área de la sección transversal del paso 14 en todo momento.

El aparato 10 incluye además, esencialmente, por lo menos un suministro 18 de colorante para alimentación, que puede suministrar un material alimenticio coloreado, capaz de fluir, tal como un líquido colorante para alimentación (a base de aceite o, preferiblemente, de agua). El suministro 18 de colorante se encuentra en comunicación de fluido con el aparato 10 y éste incluye, además, medios para mezclar o conformar el líquido colorante para alimentación y un producto alimenticio extruíble a fin de obtener un producto extruído alimenticio, con diseño complejo, tales como la inserción 20 de matriz para formación de diseño ilustrada muy ampliada (con relación al orificio de salida). En la disposición preferida, el paso 14 puede incluir una primera parte 21 abocardada o divergente, inmediatamente aguas arriba de la inserción 20 de matriz, para ensanchar el paso 14 hasta un diámetro igual que el de la inserción 20 de matriz, así como una segunda parte 22 abocardada, convergente, de aguas abajo. En el dibujo, el paso 14 y otros elementos constituyentes se ilustran en tamaño casi real. Así, el diámetro de la inserción 20 de matriz es de unos 30 mm y se encuentra situada dentro de una parte 24, ligeramente agrandada, del paso 14. Como resultado, el diámetro del producto extruído de masa con diseño complejo, según sale de la inserción 20 de matriz, tendrá un diámetro inicial agrandado de unos 30 mm. Naturalmente, pueden utilizarse otros tamaños para la inserción 20 de matriz (por ejemplo, de 15 a 100 mm).

En la Figura 2, puede verse que el producto extruído de masa con diseño complejo así formado se desplaza entonces en virtud del flujo a presión y el aparato 10 incluye, además, medios para reducir el área de la sección transversal del producto alimenticio extruído, con diseño complejo mientras se conserva el diseño, por ejemplo, en la forma del paso 25 reductor o de estrechamiento. El paso reductor 25 puede fabricarse en una sola pieza con, por ejemplo, un ánima troncocónica o, como se representa, con una pluralidad de piezas individuales tales como la primera, la segunda y la tercera piezas 26, 28 y 30, respectivamente, ilustradas. Las piezas individuales pueden limpiarse más fácilmente. Asimismo, el ángulo de convergencia y otros atributos, por ejemplo la superficie interna, pueden ajustarse según sea necesario (por ejemplo, una superficie anti-adherente, lisa) para acomodar diferencias de las características del producto extruído de diferentes productos alimenticios. En la Figura 2, se ve que el paso 14 tiene un diámetro inicial 34 relativamente mayor y un diámetro de salida o final, 36, relativamente menor, en la abertura de salida 13. Además, aunque se representa el paso 14 con un área circular de sección transversal, en otras disposiciones el paso 14 puede fabricarse con una configuración periférica o un diseño más complejo, para definir, o definir en parte, la forma o configuración exterior de la pieza terminada, incluyendo tanto formas regulares (por ejemplo, estrellas, anillos, ovoides, formas geométricas) como formas irregulares (por ejemplo, animales, objetos tales como árboles, coches, etc.). Además, el paso 14 puede fabricarse con una superficie interior dotada de características deseadas, por ejemplo, una superficie pulida o de Teflón u otra superficie anti-adherente, tal como para proporcionar un rozamiento reducido para facilitar la retención del diseño complejo o reducir la deformación del diseño. Especialmente deseable para el paso es una sección transversal ovoidal, para preparación de una pelota de rugby o fútbol americano.

Una característica importante es el ángulo de convergencia del paso reductor 25. Se ha encontrado que es importante mantener una convergencia media o ángulo de confinamiento de 5º a 45º, preferiblemente de 5º a 20º y, de la manera más preferible, de 10º a 15º, con el fin de mantener el diseño mientras se reduce el área de la sección transversal. Por "convergencia media" se debe entender el ángulo formado entre el diámetro de la inserción 20 de matriz y el diámetro 36 de la abertura de salida 13, a lo largo del paso reductor 25. Como se representa, con las piezas 26, 28 y 30 de paso, algunas de ellas, por ejemplo la 26 y la 30, tienen un ángulo de convergencia más pronunciado, mientras que la pieza 28 tiene un ángulo más abierto. Han de evitarse las obstrucciones internas (por ejemplo, resaltos) con el fin de proporcionar un paso continuo para minimizar la ruptura del diseño complejo formado en la masa. La Figura 2 muestra que el diámetro del orificio de salida 36 es de unos 3 mm. Como el paso 14 puede tener una sección transversal de forma compleja, como se ha descrito anteriormente, la medida de la reducción del diseño se caracteriza, de manera más apta, en términos de reducción del área de la sección transversal en vez de, más simplemente, por una reducción de diámetro. Así, el grado de reducción del área de la sección transversal en la realización ilustrada es de, aproximadamente, 100:1. Naturalmente, para otras disposiciones (por ejemplo, para piezas de aperitivo de mayor tamaño), la magnitud de la reducción de la sección transversal puede ser tan pequeña como de 25:1. El diámetro del orificio de salida 36 para un producto aperitivo puede ser, corres-
pondientemente, mayor, por ejemplo de 5 a 15 mm.

Sorprendentemente, un ángulo de convergencia abierto de esta clase permite una reducción de las áreas de sección transversal de, al menos, 50:1 e, incluso, de 100:1 aproximadamente, al tiempo que se mantiene un nivel pormenorizado de detalle del diseño complejo. Así, puede comunicarse una forma compleja a una sección transversal o cara mayor de una masa y luego reducirla hasta el área de la sección transversal terminada deseada, mucho menor. Esta disposición permite la fabricación de una inserción de matriz relativamente grande para comunicar el diseño complejo. La fabricación de una inserción de matriz pequeña para impartir el grado de detalle deseado para el diámetro de salida final, aunque es posible en un extrusor en fase de desarrollo, no es comercialmente práctica debido, en parte, al atascamiento o ensuciamiento de la inserción 20 de matriz. La provisión de un paso reductor 25 con el ángulo de convergencia requerido permite la producción de tres formas dimensionales con un fino nivel de detalle en el color. Además, las piezas terminadas se caracterizan por un color en toda la masa de la pieza, en comparación con sólo una coloración tópica.

Asimismo, se ve que el mezclado no se realiza inmediatamente cerca de la abertura de descarga 13, sino a distancia de ella. Esto permite que la masa se "asiente" moderadamente con el fin de facilitar la conservación de la forma compleja.

Se hace referencia ahora a la Figura 3, que muestra una sección transversal agrandada del diseño que forma la inserción 20 de matriz. Como puede verse, esta inserción de matriz particular puede utilizarse para fabricar una pieza alimenticia 40 bicolor, como se ve en la Figura 7, con un diseño en remolino o en espiral. Sin embargo, pueden utilizarse en su lugar otras inserciones de matriz formadoras de diseño que, por ejemplo, puedan impartir el diseño de líneas para productos que recuerden balones de fútbol, balones de baloncesto, pelotas de béisbol y otros objetos deportivos.

La matriz 20 de inserción incluye medios para impartir al menos un espacio intersticial en la masa, y más deseablemente una pluralidad de ellos, tal como entre una pluralidad de pasos divisores de masa, como los pasos 44, 45 y 46 formados, respectivamente, por miembros 47 divisores de matriz. La inserción 20 de matriz puede incluir, además, medios para inyectar un colorante para alimentación o una segunda masa coloreada, en los espacios intersticiales de la masa, tal como una pluralidad o una agrupación de aberturas 48 de inyección de colorante para alimentación, uniformemente espaciadas, formadas en los miembros 47 divisores de matriz y alimentadas por un paso 50 de suministro de fluido, a su través. El propio producto alimenticio extruíble puede estar coloreado. El suministro 18 de colorante puede alimentar un color diferente o el mismo color con un tono más oscuro o más claro. Específicamente, los pasos 50 de colorante para alimentación son suministrados con el líquido para alimentición a partir de una o más aberturas de suministro de colorante para alimentación, tales como las aberturas 52, 54 y 56, respectivamente, de los miembros 47 divisores de matriz. Naturalmente, cuando el segundo material o material coloreado es un producto alimenticio tal como una segunda masa o pasta de fruta, los pasos y las aberturas de inyección pueden agrandarse para reducir el rozamiento y los bloqueos potenciales.

Refiriéndonos ahora brevemente a la Figura 4, puede verse que la inserción 20 de matriz puede incluir, además, un depósito 58 de suministro de fluido colorante alimentado por el suministro 18 de colorante y que se encuentra en comunicación de fluido con, o suministra a, las aberturas 52, 54 y 56 de alimentación de colorante para alimentación. La inserción 20 de matriz puede incluir, además, medios para cerrar el depósito 58 de suministro de fluido colorante para evitar el mezclado prematuro con la masa, tales como las juntas tóricas 60 y 62 representadas.

Se hace referencia ahora, brevemente, a la Figura 5, que muestra la cara 64 de aguas arriba de la inserción 22 de matriz. La Figura 5 muestra que la cara 64 de aguas arriba para esta inserción de matriz particular no contiene aberturas de descarga de suministro de colorante y que la descarga de colorante se realiza, preferiblemente, en dirección de aguas abajo.

Se hace referencia ahora, brevemente, a la Figura 6, en la que puede verse de la forma más sencilla la relación entre las aberturas 52, 54 y 56 de entrada de alimentación, los pasos 50 de alimentación y las aberturas 48 de descarga de colorante. Puede apreciarse entonces que el colorante tenderá a llenar los espacios intersticiales de la masa en circulación, entre los pasos 44, 45 y 46 formados por los miembros 47 divisores de matriz y detrás de ellos, para crear una línea con la forma de los miembros 47 divisores de matriz en el flujo de masa extruída. Refiriéndonos ahora a las Figuras 3 y 4, hay provistas muescas 57 en los miembros 47 divisores de matriz, que se extienden axialmente desde la cara de aguas abajo hacia la cara 64 de aguas arriba, pero separadas de ella y, específicamente, aguas arriba de los extremos de descarga de las aberturas 48. La longitud axial de las muescas 57 es suficiente para que la masa extruída a través de los pasos 44, 45 y 46, tienda a fluir a las partes de los espacios intersticiales de las muescas 57, y a llenarlas, aguas arriba de donde se descarga el colorante de las aberturas 48. Las partes de los espacios intersticiales axialmente en línea con las muescas 57 se llenan, entonces, con masa aguas arriba de donde se descarga el colorante, para impedir que el colorante añadido por las aberturas 48 circule al interior de esas partes.

En la forma preferida representada en las Figuras 3 y 4, se muestran muescas 57 formadas en los miembros 47 divisores de matriz, entre aberturas 48 y la pared de la superficie interior y en la forma preferida junto a la pared de la superficie interior de la inserción 20 de matriz. Si los miembros 47 divisores de matriz se extienden hasta la pared de la superficie interior de la inserción 20 de matriz y se aplican con ella, el colorante tenderá a desplazarse en los espacios intersticiales, en todo el camino hasta la pared de la superficie interior de la inserción 20 de matriz y tenderá a llenar el vacío existente entre la masa que pasa por los pasos 44, 45 y 46 y la pared de la superficie interior de la inserción 20 de matriz. Esto conduce a que una cantidad desproporcionada de colorante se encuentre fuera de la masa extruída. Así, las muescas 57 impiden, en general, que el colorante recorra todo el camino hasta la pared de la superficie interior de la inserción 20 de matriz, para eliminar prácticamente o reducir el colorante fuera de la masa extruída.

Puede apreciarse, también, que las muescas 57 también pueden estar previstas en los miembros 47 divisores de matriz, separadas de la pared de la superficie interior de la inserción 20 de matriz. Una razón para tal disposición se tendría cuando se deseasen múltiples colores en la masa extruída. Esto puede conseguirse suministrando un primer color a determinadas aberturas 48, siendo alimentadas las otras aberturas 48 con uno o más colores o tonos diferentes. Las muescas 57 pueden preverse, entonces, en los miembros 47 divisores de matriz que separan esas determinadas aberturas 48 de las otras aberturas 48, para impedir en general el entremezclado de los aditivos en la masa extruída.

Con fines explicativos, se hace referencia ahora, en lo que sigue, de manera breve, a las Figuras 7 y 8, que muestran una pieza comestible 40 que tiene forma de receptáculo, ilustrando que la coloración puede extenderse en toda la masa de la pieza. La pieza 40 ilustrada es una pieza de cereal R-T-E hinchada, preparada por expansión directa desde el extrusor con un diámetro de acabado de unos 70 mm.

En la disposición ilustrada, la masa con diseño complejo de diámetro reducido en sección transversal, es extruída a través del orificio de salida 36 de diámetro reducido (por ejemplo, de unos 3 mm). Tras ello, el producto extruído es cortado frontalmente de manera usual para formar piezas individuales, tal como mediante una o más cuchillas rotativas. Dependiendo de las condiciones del producto extruído, puede formarse una pieza de gránulo sin hinchar para hincharla subsiguientemente o, alternativamente y como es preferible en esta memoria, se forma una pieza hinchada, terminada, expandida directamente. La pieza comestible terminada, hinchada subsiguientemente o por expansión directa al salir por el orificio de salida 13, se caracteriza esencialmente por presentar una elevada resolución o un alto grado de detalle de color. El detalle puede incluir una coloración de líneas superficiales con líneas tan finas como de unos 0,5 mm en el producto hinchado. En ciertas realizaciones, el interior es, también, bicolor o multicolor, disponiendo de una coloración tópica o superficial.

El alimento extruíble puede comprender una gran variedad de tipos de alimentos usuales y, en particular, puede incluir pasta de fruta, masa de patata (por ejemplo, para patatas fritas industriales) o una masa de cereales cocida. La masa de cereales cocida puede ser para cereales R-T-E (hinchados o no), productos aperitivos, alimentos cocidos o pastas. Especialmente deseables son las masas de cereales cocidas para cereales R-T-E hinchados. Los productos alimenticios hinchados, tales como los aperitivos pueden prepararse hinchándolos con aire caliente, friéndolos a fondo en grasa, hinchándolos a pistola o mediante microondas (especialmente de alta intensidad, por ejemplo con una intensidad de campo de más de 100 V/cm). Un producto hinchado sin freír a fondo en grasa, puede incluir aceite añadido en su composición o puede ser sometido a una aplicación tópica de aceite. Los cereales R-T-E pueden tener un recubrimiento de azúcar. Las piezas comestibles hinchadas del producto base (es decir, antes de la adición de aceite o de azúcar, o sin ellos) pueden tener una densidad de, aproximadamente, 0,1 a 0,5 g/cc. La parte coloreada forma una línea o un plano a través del cuerpo de la pieza comestible. Los productos alimenticios "muy complejos" se caracterizan por tener una pluralidad de características de colores, al menos dos de las cuales (por ejemplo, dos planos o una línea y un plano) se cortan dentro del cuerpo de la pieza comestible.

Aunque en la disposición ilustrada, la inserción 20 de matriz particular representada está diseñada para mezclar un colorante líquido para alimentación en una masa de cereal cocida con el fin de proporcionar una coloración de líneas con un detalle extremadamente pormenorizado, la inserción 20 de matriz puede modificarse (por ejemplo, agrandando las aberturas 52, 54 y 56, los pasos 50 para fluido y las aberturas de descarga 48) para mezclar dos o más masas cocidas u otros materiales alimenticios coloreados, capaces de fluir, especialmente grasas licuadas (por ejemplo, chocolate, queso) o pasta de frutas.

Asimismo, aunque la inserción 20 de matriz particular representada está diseñada para proporcionar el producto terminado en remolino, mostrado, pueden intercambiarse otras inserciones de matriz para proporcionar el detalle de coloración de líneas con el fin de obtener los productos finales deseados, particulares, tales como las diversas pelotas para deportes (por ejemplo, de fútbol, béisbol, baloncesto, fútbol americano) a que antes se ha hecho referencia.

Se apreciará que para las realizaciones en que se extruye sin expansión directa ni hinchado al extruir, pueden obtenerse líneas con un detalle de unos 0,1 mm de anchura. Al producirse una expansión subsiguiente (por ejemplo, una fritura a fondo en grasa, hinchado a pistola, hinchado en lecho fluidizado, hinchado por calor radiante u otros métodos de hinchado), las piezas hinchadas se expandirán, naturalmente, provocando un incremento de la anchura de la línea. Sin embargo, estas líneas agrandadas (por ejemplo, de menos de 0,5 mm) son, no obstante, más delgadas que las líneas que pueden obtenerse por cualquier otro método conocido. Si se desea, pueden formarse, también, líneas más gruesas (por ejemplo, de unos 3 mm).

Pueden utilizarse otros dispositivos para ajustar el flujo de masa junto con el macho 16 regulador de flujo preferido en esta memoria, o en sustitución del mismo, si 1) se encuentran situados aguas arriba de la inserción 20 de matriz, y 2) no aumentan la probabilidad de que se produzcan atascamientos aguas abajo. Por ejemplo, y con referencia a las Figuras 10 y 11, en ellas se muestra una disposición alternativa de un múltiple 100 para masa. En particular, el múltiple 100 incluye partes de cuerpo 102, 104, 106 y 108 que están aseguradas juntas en un conjunto unitario. En particular, la parte de cuerpo 102 incluye un disco 110 que apoya contra la brida de montaje 112 de la salida del extrusor 12 para cocción de alimentos. El disco 110 puede estar asegurado al extrusor 12 por cualesquiera medios usuales y, en la forma preferida, incluye un labio anular 114 formado en su periferia exterior, en el extremo axial interior que apoya contra la brida 112, teniendo el labio 114 un tamaño y una forma que corresponden, generalmente, a la brida 112.

Ánimas o partes de conducto 118 se cortan en el extremo axial interior del disco 110, en el eje geométrico del extrusor 12 y el disco 110, y se extienden desde él en ángulos agudos iguales a lados opuestos del eje geométrico del extrusor 12 y el disco 110, del orden de 62º en la forma más preferida, estando dispuestos los ejes geométricos de las ánimas 118 y el eje geométrico del extrusor 12 y el disco 110, en la forma más preferida, en un plano horizontal.

La parte de cuerpo 102 incluye, además, un primero y un segundo tubos o partes de conducto 116 que se extienden linealmente desde las ánimas 118 formadas en el disco 110 más allá del extremo axial exterior del disco 110, equidistantes del disco 110.

La parte de cuerpo 102 incluye, además, una primera y una segunda partes de conducto 120 situadas a lados opuestos del eje geométrico del extrusor 12 y del disco 110, paralelas a él y equidistantes del mismo, estando dispuestos los ejes geométricos de las partes de conducto 120, el extrusor 12 y el disco 110 en un plano horizontal, en la forma más preferida. Las partes de conducto 120 tienen secciones transversales de igual tamaño y forma que los tubos 116. Los extremos axiales exteriores de los tubos primero y segundo, 116, opuestos al disco 110, están conectados de manera enteriza y en comunicación de fluido, con los extremos axiales interiores de la primera y la segunda partes de conducto, 120, respectivamente, en la forma más preferida mediante una interconexión a inglete. Los extremos axiales exteriores de las partes de conducto 120 están equiespaciados del disco 110 y del extrusor 12.

La parte de cuerpo 102 incluye, además, una placa 122 de montaje plana que es mantenida, en general, perpendicular a los ejes geométricos de las partes 120 de conducto, el extrusor 12 y el disco 110 por un soporte 124 que se extiende entre el extremo axial exterior del disco 110 y el extremo axial interior de la placa 122, y está conectado de manera enteriza con ellos. Las partes de conducto 120 se extienden a través de ánimas adecuadas formadas en la placa 122 de montaje y están aseguradas de forma enteriza a la placa de montaje 122. El extremo axial exterior de la placa de montaje 122 es perpendicular a los ejes geométricos de las partes 120 de conducto, el disco 110 y el extrusor 12 y está a la misma distancia axial del disco 110 y del extrusor 12 que los extremos axiales exteriores de las partes 120 de conducto.

La parte de cuerpo 104 es, en la forma más preferida, un bloque que tiene un extremo axial interior que apoya contra la placa 122 de montaje. La parte de cuerpo 104 es simétrica a lados opuestos del eje geométrico del disco 110 y el extrusor 12, de acuerdo con las disposiciones preferidas. En particular, la parte de cuerpo 104 incluye una primera y una segunda cámaras cónicas 126 que tienen ejes geométricos que son lineales con los ejes geométricos de las partes 120 de conducto. Las bases de las cámaras 126 están situadas en el extremo axial interior de la parte de cuerpo 104 y tienen un diámetro igual al diámetro interior de las partes 120 de conducto.

La primera y la segunda partes 128 de paso, de igual tamaño y diámetro, se extienden desde cada una de las cámaras 126 formando ángulos agudos iguales a lados opuestos del eje geométrico de la cámara 126 y la parte 120 de conducto, del orden de 49º en la forma más preferida, estando dispuestos los ejes geométricos de las partes 128 de paso, las cámaras 126, las partes 120 de conducto, las ánimas 118, los tubos 116 y el extrusor 12 en un plano horizontal en la forma más preferida. La parte de cuerpo 104 incluye, además, una tercera y una cuarta partes 130 de paso en comunicación de fluido con el primero y el segundo pasos 128, respectivamente, y situadas a lados opuestos, paralelas y equidistantes de los ejes geométricos de la primera y la segunda cámaras 126 y de las partes 120 de conducto, respectivamente, encontrándose los ejes geométricos de las partes 128 y 130 de paso en un plano horizontal en la forma más preferida. Las partes de paso 128 y 130 tienen secciones transversales de igual forma y tamaño y, en la forma más preferida, tienen diámetros que son, aproximadamente, el 57% del diámetro de las partes 116, 118 y 120 de conducto.

La parte de cuerpo 104 incluye, además, una primera y una segunda partes 132 de conducto que tienen ejes geométricos coextensivos con los ejes geométricos de la primera y la segunda cámaras 126 y las partes 120 de conducto, respectivamente, extendiéndose las partes 132 de conducto desde las cámaras 126, concéntricas con el eje geométrico de las cámaras 126 y en oposición a sus bases. En la forma más preferida, las partes 132 de conducto tienen una forma, en sección transversal, correspondiente a las partes 128 y 130 de paso, que es circular en la forma más preferida pero que tiene un tamaño que es menor que el de las partes 128 y 130 de paso y, en la forma más preferida, tienen diámetros iguales a, aproximadamente, un 65% del diámetro de las partes 128 y 130 de paso. En la forma más preferida, las partes 132 de conducto tienen un tamaño tal que no se cortan con las partes 128 de paso en la cámara 126, teniendo las partes 132 de conducto un diámetro igual al diámetro de las cámaras 126, e igual, en la forma más preferida, a la extensión axial exterior de las partes 128 de paso en las superficies de las cámaras 126.

La parte de cuerpo 106, en la forma más preferida, es un bloque que tiene un extremo axial interior que apoya contra el extremo axial exterior de la parte de cuerpo 104. La parte de cuerpo 106 es simétrica a lados opuestos del eje geométrico del disco 110 y del extrusor 12, de acuerdo con la disposición ilustrada. En particular, la primera y la segunda aberturas 134 de igual diámetro y tamaño se extienden desde las primeras partes 130 de paso que se extienden desde la primera y la segunda cámaras 126 formando ángulos agudos iguales a lados opuestos del eje geométrico de la primera parte 130 de paso del orden, en la forma más preferida, de 43º, estando dispuestos los ejes geométricos de las aberturas 134 y de las partes 130 de paso en un plano horizontal en la forma más preferida. Además, la tercera y la cuarta aberturas 136, de igual diámetro y tamaño, se extienden desde la segunda parte 130 de paso que se extiende desde la primera y la segunda cámaras 126 definiendo, en la forma más preferida, ángulos agudos iguales a lados opuestos del eje geométrico de la segunda parte 130 de paso del orden de 43º, estando dispuestos los ejes geométricos de las aberturas 136 y de las partes 130 de paso en un plano horizontal en la forma más preferida. Las aberturas 134 y 136 tienen la misma longitud. La parte de cuerpo 106 incluye, además, una primera y una segunda partes 138 de conducto que tienen ejes geométricos coextensivos con los ejes geométricos de la primera y la segunda partes 132 de conducto y las cámaras 126 de la parte de cuerpo 104 y de las partes 120 de conducto, respectivamente. Las partes 138 de conducto tienen un tamaño y una forma, en sección transversal, correspondientes a los de las partes 132 de conducto. Las aberturas 134 y 136 tienen el mismo tamaño y la misma forma de sección transversal que, en la forma preferida, son también iguales al tamaño y la forma de la sección transversal de las partes 132 y 138 de conducto.

La parte de cuerpo 106, de acuerdo con las disposiciones preferidas, incluye entonces una pluralidad de machos 16 reguladores de flujo, en número correspondiente al número total de aberturas 134 y 136 y de partes 138 de conducto formadas en ella y montados en su superficie superior. En particular, los machos 16 están montados de tal manera que la parte lisa 86 pueda extenderse de manera ajustable en la correspondiente abertura 134 o 136 o parte 138 de conducto, para regular el caudal y la presión del flujo de masa a su través.

La parte de cuerpo 108 es, en la forma más preferida, un bloque que tiene un extremo axial interior que apoya contra el extremo axial exterior de la parte de cuerpo 106. La parte de cuerpo 108 es simétrica, a lados axiales opuestos del eje geométrico del disco 110 y el extrusor 12, de acuerdo con las enseñanzas del presente invento. En particular, zócalos 140, en número y situación iguales a los de las aberturas 134 y 136 y partes 138 de conducto, están previstos para recibir a deslizamiento las deseadas inserciones 142. Puede apreciarse que las inserciones 142 pueden ser del tipo que incluye las inserciones 20 de matriz y piezas 26, 28 y 30 de paso, o pueden ser de tipos y formas alternativos.

Las partes de cuerpo 102, 104, 106, 108 pueden estar aseguradas adecuadamente entre sí, por ejemplo mediante tornillos 144 que se extienden a través de las partes de cuerpo 108 y 106 y roscados en la parte de cuerpo 104 y mediante tornillos 146 que se extienden a través de las partes de cuerpo 108, 106, 104 y roscados en la placa de montaje 122. Para asegurar una alineación apropiada y para facilitar el montaje, pueden proporcionarse espigas de posicionamiento 148, 150 y 152 entre las partes de cuerpo 108 y 106, las partes de cuerpo 106 y 104 y la parte de cuerpo 104 y la placa de montaje 122, respectivamente.

Al funcionar el múltiple 100, la masa extruída por el extrusor 12 circulará siguiendo caminos de flujo con el mismo caudal y la misma presión a través de los conductos 116, 118 y 120, a la cámara 126, ya que ofrecen la misma resistencia al flujo debido a sus formas y tamaños de sección transversal iguales y a sus longitudes iguales, así como a su disposición muy parecida a la de los pasos 14. Igualmente, la masa circulará a través de los pasos 128 y 130 desde las cámaras 126 al mismo caudal y con la misma presión, ya que ofrecen la misma resistencia al flujo debido a que su longitud, forma y tamaño de la sección transversal, y disposición, son iguales. Similarmente, la masa circulará a través de las aberturas 134 y 136 desde los pasos 128 y 130 al mismo caudal y con la misma presión ya que ofrecen la misma resistencia al flujo debido a que su longitud, forma y tamaño de la sección transversal, y disposición, son iguales. Sin embargo, como los conductos 132 y 138 tienen un tamaño de sección transversal menor que los pasos 128 y 130, el caudal de masa a través de un único conducto 132 y 138 es la mitad del que circula por una de las aberturas 134 y 136. En particular, debido a la longitud, mucho menor, que debe recorrer la masa para llegar a las inserciones 142 de matriz a través de un conducto 132 y 138, el tamaño de la sección transversal se reduce a una magnitud tal que proporcione la misma resistencia al flujo a su través que cuando la masa circula por una de las aberturas 134 y 136. Además, el tamaño de la sección transversal de las aberturas 134 y 136 y de los conductos 132 y 138 es el mismo para facilitar la fabricación y permitir la utilización de los mismos machos 16 reguladores de flujo en todas las aberturas 134 y 136 y partes 138 de conducto.

Puede apreciarse entonces que el caudal y la presión del extrusor 12 a las inserciones 142 son iguales aún cuando las distancias recorridas desde el extrusor 12 a las inserciones 142 no sean iguales. Específicamente, el caudal y la presión para las inserciones 142 se compensan, en general, proporcionando áreas de flujo desiguales para conseguir igualar la resistencia al flujo y se consigue una sintonía fina mediante el uso de machos 16 reguladores. Así, ya no es necesario que las inserciones 142 estén situadas según un diseño circular centrado en el eje geométrico del extrusor 12, para obtener distancias de flujo iguales en disposiciones simétricas. Particularmente, son posibles otros diseños, tales como horizontal en un único plano, que evitarían problemas de interferencia mutua de productos extruídos individuales, tales como productos extruídos superiores que cayesen sobre productos extruídos inferiores en el diseño circular, y que permitiría una colocación más sencilla sobre transportadores dispuestos horizontalmente.

Ahora que se han explicado con referencia a una realización ilustrada, a los expertos en la técnica les resultarán evidentes muchas extensiones y variaciones de la misma. Como ejemplo, aunque se han descrito las muescas 47 que, en la inserción 20 de matriz, forma productos extruídos con diseños complejos, podrían preverse inserciones similares aguas arriba de un mezclador estático para proporcionar varias líneas de colorante, aromatizante u otros aditivos, en lugar de las típicas inyecciones de tipo puntual en la sección transversal del flujo. En particular, las muescas 47 impiden que el colorante, aromatizante u otros aditivos entren en contacto con la pared de la superficie interior de la inserción, en donde el mezclador estático tiene dificultades para mezclarlos a fondo con el flujo principal de producto. Esto permitiría que el mezclador estático fuese más corto y que, no obstante, proporcionase un producto extruído uniforme, reduciendo así el coste, el espacio y las exigencias de caída de presión del mezclador estático.

Las realizaciones descritas en esta memoria han de considerarse en todos los aspectos como ilustrativas y no como restrictivas. El alcance del invento ha de quedar indicado por las reivindicaciones adjuntas y no por la descripción que antecede, y todos los cambios que caigan dentro del significado y del margen de equivalencias de las reivindicaciones, están destinados a quedar abarcados en ellas.

Claims (12)

1. Una pieza de alimento hinchada que tiene un cuerpo de un color y al menos una línea o plano coloreado de, al menos, un segundo o tonalidad, que se extienden a través del cuerpo, caracterizada porque el citado cuerpo tiene forma de bola, impartiendo dicha al menos una línea o plano, un diseño organizado.

2. Una pieza de alimento hinchada como se reivindica en la reivindicación 1, en la que dicha al menos una línea o plano coloreados forman un diseño que recuerda un balón de fútbol, una pelota de béisbol un balón de baloncesto, un balón de rugby, un balón de fútbol americano o para otro tipo de deportes.

3. Una pieza de alimento hinchada como se reivindica en la reivindicación 1 o en la reivindicación 2, en la que dicho diseño organizado indica un diseño adherente. tradicional.

4. Una pieza de alimento hinchada como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que tiene una densidad de desde 0,1 a 0,5 g/cc.

5. Una pieza de alimento hinchada como se reivindica en la reivindicación 1 o en la reivindicación 4, que tiene, al menos, dos líneas o planos coloreados que se cortan de, al menos, un segundo color o tonalidad, que se extienden a través del cuerpo.

6. Una pieza de alimento hinchada como se reivindica en la reivindicación 5, en la que las dos líneas o planos coloreados que se cortan, son del segundo color y de un tercer color o tonalidad.

7. Una pieza de alimento hinchada como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dicha línea o dichas líneas coloreadas tienen un grosor de 1 mm o menos.

8. Una pieza de alimento hinchada como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que tiene forma esférica.

9. Una pieza de alimento hinchada como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que tiene un diámetro de, aproximadamente, 15 a 30 mm.

10. Una pieza de alimento hinchada como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, prepara por expansión directa a partir de un extrusor.

11. Una pieza de alimento hinchada como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que tiene un recubrimiento de un aceite tópico.

12. Una pieza de alimento hinchada como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, fabricada a partir de una masa de cereal cocida.