ES2286608T3 - Procedimiento de preparacion de productos aglomerados de hidrolisato de almidon deshidratado por aspersion. - Google Patents
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Abstract
Producto aglomerado de hidrolisato de almidón deshidratado por aspersión, caracterizado porque el hidrolisato de almidón tiene las siguientes propiedades: - un equivalente de dextrosa (DE) situado entre 5 y 35; - un contenido en humedad < 6% en peso; - una densidad aparente desempacada situada entre 0, 4 y 0, 6 g/cm3; - una compresibilidad inferior al 10%; - una distribución de tamaños de partícula en la cual menos del 5% en peso es más grueso que 500 micras y menos del 5% en peso es más pequeño que 53 micras; - un tamaño medio de partícula situado entre 150 y 250 micras; - una estabilidad mecánica > 95%; - un ángulo estático de reposo (SAOR) inferior a 45º, como medida de fluidez; y - una velocidad de disolución < 180 segundos.
Description
Procedimiento de preparación de productos
aglomerados de hidrolisato de almidón deshidratado por
aspersión.
La invención se refiere por una parte a un
producto aglomerado de hidrolisato de almidón deshidratado por
aspersión. Por otra parte, la invención se refiere a un
procedimiento para preparar un producto aglomerado de hidrolisato
de almidón deshidratado por aspersión en una torre de deshidratación
por aspersión, que comprende la aspersión de un material líquido
sobre un material sólido en polvo, por medio de lo cual el material
líquido es pulverizado mediante una o más toberas de dos fluidos
que utilizan un fluido para calentar y transportar este material, y
por medio de lo cual se produce el hidrolisato aglomerado de almidón
deshidratado por aspersión mediante la inyección del material
sólido en polvo en la parte superior de la torre de desecación de
modo tal que la trayectoria del polvo cruce el modelo de aspersión
del material líquido pulverizado.
Los productos de hidrolisato de almidón se
obtienen por hidrólisis parcial de los almidones de cereales, raíces
o tubérculos. Dependiendo del grado de hidrólisis, tal como lo
expresa el equivalente de dextrosa (DE), uno habla de
maltodextrinas (DE < 20) o de jarabes de glucosa (maíz) (DE >
20). Estos hidrolisatos de almidón pueden obtenerse a través de
distintos procesos de fabricación, incluida una hidrólisis
enzimática en una etapa, un proceso de
enzima-enzima en dos etapas o un proceso de
ácido-enzima en dos etapas.
Principalmente se dispone comercialmente de las
maltodextrinas en una forma deshidratada por aspersión, particulada.
Algunos de los jarabes de glucosa que tienen un DE situado entre 20
y 30 también están disponibles en una forma deshidratada por
aspersión, particulada y son conocidos como "sólidos de jarabe de
maíz".
Estos productos en polvo se utilizan como
auxiliares de dispersión, soportes del aroma, agentes de aumento
del volumen, humidificadores, agentes de viscosidad y demás
ingredientes funcionales. Pueden funcionar en una gran variedad de
aplicaciones, desde mezclas con poca agua hasta rellenos y desde
salsas hasta bebidas.
Las características físicas de los productos en
polvo son de gran importancia para su utilización en esta amplia
gama de aplicaciones.
Las importantes propiedades físicas asociadas a
estos polvos son:
- -
- densidad aparente (variable y derivada) y relacionada con éstas, compresibilidad;
- -
- tamaño medio de partícula;
- -
- distribución del tamaño de partícula;
- -
- estabilidad mecánica,
- -
- fluidez;
- -
- dispersibilidad y en relación con la misma, velocidad de disolución.
Estas propiedades físicas son muy importantes
con respecto a las propiedades de manipulación de estos productos
en polvo, pero también con respecto a su utilización en una gama de
aplicaciones.
Hoy día, se encuentran en el mercado dos tipos
principales de polvos basados en hidrolisato de almidón.
Un primer tipo consiste en polvos estándar
deshidratados por aspersión que tienen una densidad aparente
relativamente alta que varía entre 0,45 y 0,65 g/cm^{3}, un
tamaño medio bajo de partícula y una distribución amplia del tamaño
de partícula. La densidad aparente relativamente alta hace que estos
polvos deshidratados por aspersión sean adecuados en la preparación
de mezclas con poca agua, debido a que la separación de fases de los
distintos componentes en estas composiciones por este medio está
limitada o incluso impedida. La densidad aparente relativamente
alta resulta además en tamaños para envase menos voluminosos lo que
influye positivamente en los costes de transporte por unidad de
peso. Un importante inconveniente sin embargo es la cantidad
relativamente alta de finos (con un tamaño de partícula < 100
micras), lo que resulta en problemas de polvos y por lo tanto
riesgos en la seguridad, una fluidez limitada o mala y una
compresibilidad aumentada.
Además, estos polvos deshidratados por aspersión
son difíciles de hidratar totalmente, es decir, de disolverse en
agua. Debido al tamaño fino de partículas, estos polvos requieren
una mezcla con gran esfuerzo cortante y velocidades bajas de
adición al agua, calentamiento u otro líquido de disolución con el
fin de evitar la formación de pequeños grumos, que son húmedos en
el exterior y secos dentro.
Con el fin de superar los problemas
anteriormente mencionados relacionados con los polvos y
humectabilidad, se desarrolló un segundo tipo de hidrolisatos de
almidón, es decir, productos (polvo) aglomerados de hidrolisato de
almidón deshidratado por aspersión.
La aglomeración de partículas de hidrolisato de
almidón resultó por este medio en tamaños incrementados de
partícula. Las estructuras más grandes, más porosas aumentan por
este medio el volumen del espacio entre partículas, y crean una
relación más baja de la superficie externa con respecto al volumen.
Esto mejora la fluidez, dispersión y humectabilidad, y reduce
asimismo el polvo. Un inconveniente de este tratamiento es que
reduce la densidad aparente de los productos en polvo de
hidrolisato de almidón, en particular los productos en polvo de
maltodextrina, hasta valores de aproximadamente
0,15-0,4 g/cm^{3}. Otro inconveniente observado es
la estabilidad mecánica reducida.
Se conocen distintos procesos para preparar
estos productos aglomerados de hidrolisato de almidón deshidratado
por aspersión. Los procesos estándar de aglomeración del arte
anterior se describen por ejemplo en Food Product Design (mayo
1997): "Spray drying: innovative use of an old process" por
R.C. Deis, y en Zeitschrift for Lebensmitteltechnik (octubre 1992):
"Recent advances in agglomeration during
spray-drying" por E. Refstrup.
Con el fin de compensar los inconvenientes
anteriormente mencionados, en la US 4.810.307, se describe un
proceso por el cual se combina un polvo de maltodextrina
deshidratado por aspersión con un líquido volátil distinto del agua
(por ejemplo, 95% de etanol). Luego se compacta la combinación
resultante en un compactador de rodillos sin lubricante extraño.
Entonces se rompe y tamiza la hoja formada. Según el solicitante de
la US 4.810.307, las partículas resultantes no son esféricas,
tienen realmente una densidad aparente comparable con la materia
prima, una buena solubilidad y no existen problemas de fluidez o de
polvos.
Sin embargo, la distribución del tamaño de
partícula es bastante amplia, mientras el porcentaje de partículas
superiores a 500 micras (+ 30 mesh) es demasiado alto, tal como se
muestra en el Ejemplo 2 de la US 4.810.307. Efectivamente,
cantidades demasiado grandes de grandes partículas como éstas
resultan en "manchas blancas" en las aplicaciones y esto es un
efecto indeseable. Además, la compresibilidad de los polvos
resultantes es bastante alta, influyendo negativamente por este
medio en las propiedades de manipulación relacionadas con el
almacenamiento y transporte de los polvos.
Aparte de estas propiedades desventajosas, está
claro para un especialista en el arte que la utilización de
líquidos como el etanol crea algunos imperativos de seguridad
durante el proceso de fabricación.
Se ofrece una alternativa mediante los productos
obtenidos a través del proceso revelado en la US 3.706.598. En esta
solicitud de patente, unos productos sólidos, de hidrolisato de
almidón vítreo que tienen un DE desde aproximadamente 10 hasta
aproximadamente 25, un contenido en agua inferior al 15% en peso y
una densidad aparente de aproximadamente 0,65 g/cm^{3} (40 libras
por pie cúbico) mínimo son producidos mediante la concentración de
un licor de conversión del almidón hidrolizado, calentamiento del
licor en un intercambiador de calor de placas, recalentamiento de
las gotas minúsculas del licor y enfriamiento hasta solidificación.
El solicitante de la US 3.706.598 revela que los productos
correspondientes tienen una humectabilidad y solubilidad en agua
excelentes. Sin embargo, no se proporcionan cifras concretas.
Además, la densidad de los productos obtenidos varía entre 0,65 y
0,9 g/cm^{3} (55 libras por pie cúbico). Debido al hecho de que en
el proceso tal como se describe en esta solicitud de patente, el
producto solidificado es triturado o molido hasta un punto
suficiente para pasar por una criba de 20 mesh, es obvio para un
especialista en el arte que esto resulta en una distribución de
tamaños de partícula bastante amplia desventajosa, al mismo tiempo
que el porcentaje de partículas que son superiores a 500 micras es
demasiado alto. Además, el contenido en humedad de los productos
revelados es demasiado alto al mismo tiempo que el proceso de
fabricación descrito es menos atractivo.
Tal como se ha descrito ya anteriormente, los
polvos compactados y los productos vítreos obtenidos por estos
procesos muestran realmente uno o más defectos que tienen relación
con sus propiedades físicas (densidad, estabilidad mecánica, tamaño
de partícula y/o contenido en humedad) y con los procesos empleados
para su fabricación.
Estos procedimientos revelados aquí tienen
relación con la preparación de productos basados en almidón
aglomerado pregelatinizado deshidratado por aspersión.
En la US 4.871.398, se describe un método
continuo para preparar productos aglomerados de almidón
pregelatinizado deshidratado por aspersión. Este método utiliza dos
o más toberas de dos fluidos, tapadas, del tipo descrito en la US
4.208.851. En este proceso, dos o más toberas de cocción por
aspersión (o toberas de dos fluidos) están alineadas en una torre
de deshidratación de modo tal que sus modelos de aspersión se
crucen. El punto de intersección debe ser suficientemente distante
de las toberas para evitar el goteo o aglutinación y suficientemente
cerca de las toberas para que la superficie de las partículas sea
suficientemente pegajosa para efectuar la adhesión y la elaboración
de aglomerados.
En la US 4.208.851, se describen un proceso y un
aparato para cocer o gelatinizar un material que es normalmente
difícil de cocer y deshidratar por aspersión debido a la formación
de viscosidades altas durante la cocción, para que se obtenga por
este medio un producto que se pueda secar fácilmente, uniformemente
cocido y de tamaño fino. Se mezcla inicialmente el material en un
disolvente acuoso (se forma una lechada) y luego se pulveriza en
una cámara cerrada para formar una aspersión relativamente fina que
pueda ser cocida o gelatinizada uniformemente. Se pone un medio
calentador (por ejemplo vapor) en el material pulverizado en la
cámara para cocer el material. La cámara contiene una abertura de
salida para que el material calentado pulverizado pueda salir de la
cámara, siendo eficaces el tamaño y la forma de la cámara así como
la abertura de salida para mantener la temperatura y el contenido
en humedad del material durante un período de tiempo suficiente para
cocer y gelatinizar el material.
En la EP 1.166.645, se describen productos
basados en almidón aglomerado deshidratado por aspersión y mezclas
deshidratadas basadas en estos productos basados en almidón
aglomerado deshidratado por aspersión. El producto basado en
almidón aglomerado es un polvo homogéneo en el cual cada partícula
de polvo es una aglomeración de granos finos distribuidos al azar.
Tal como se describe en la EP 1.166.645, estos productos basados en
almidón aglomerado deshidratado por aspersión pueden prepararse
mediante cocción por aspersión de almidón
no-modificado (nativo) o modificado y maltodextrina
en un aparato como el que se describe en la US 4.280.851. En el
proceso descrito en la EP 1.166.645, se inyecta la maltodextrina en
la parte superior de la torre de aspersión de modo tal que la
trayectoria del polvo seco cruce el modelo de aspersión del almidón
cocido por aspersión con el fin de producir partículas aglomeradas
deshidratadas por aspersión.
El propósito de la invención por lo tanto
consiste en proporcionar un producto aglomerado de hidrolisato de
almidón deshidratado por aspersión que combine las propiedades
ventajosas de los hidrolisatos estándar de almidón deshidratado por
aspersión y los productos aglomerados conocidos de hidrolisato de
almidón deshidratado por aspersión.
Este propósito de la invención se obtiene
mediante la provisión de un producto aglomerado de hidrolisato de
almidón deshidratado por aspersión, en el cual el hidrolisato de
almidón tiene las siguientes propiedades:
- -
- un equivalente de dextrosa (DE) situado entre 5 y 35;
- -
- un contenido en humedad < 6% en peso;
- -
- una densidad aparente desempacada situada entre 0,4 y 0,6 g/cm^{3};
- -
- una compresibilidad inferior al 10%;
- -
- una distribución de tamaños de partícula en la cual menos del 5% en peso es más grueso que 500 micras y menos del 5% en peso es más pequeño que 53 micras;
- -
- un tamaño medio de partícula situado entre 150 y 250 micras;
- -
- una estabilidad mecánica > 95%;
- -
- un ángulo estático de reposo (SAOR) inferior a 45º, como medida de fluidez; y
- -
- una velocidad de disolución < 180 segundos.
De esta forma se obtiene un producto aglomerado
de hidrolisato de almidón deshidratado por aspersión que posee una
densidad aparente alta, volumen reducido, gran estabilidad mecánica,
poco polvo, gran velocidad de disolución, tamaño medio de partícula
más alto y mejor distribución de tamaños de partícula.
En una realización preferida de un producto
aglomerado de hidrolisato de almidón deshidratado por aspersión de
acuerdo con la invención, el hidrolisato de almidón tiene las
siguientes propiedades:
- -
- un DE entre 5 y 35;
- -
- un contenido en humedad < 6% en peso;
- -
- una densidad aparente desempacada situada entre 0,45 y 0,55 g/cm^{3};
- -
- una compresibilidad inferior al 5%;
- -
- una distribución de tamaños de partícula en la cual menos del 3% en peso es más grueso que 500 micras y menos del 3% en peso es más pequeño que 53 micras;
- -
- un tamaño medio de partícula situado entre 175 y 230 micras;
- -
- una estabilidad mecánica > 97%;
- -
- un SAOR inferior a 40º, y
- -
- una velocidad de disolución < 120 segundos.
En una realización más preferida de un producto
aglomerado de hidrolisato de almidón deshidratado por aspersión de
acuerdo con la invención, el hidrolisato de almidón tiene una
velocidad de disolución < 90 segundos.
Un producto aglomerado de hidrolisato de almidón
deshidratado por aspersión de acuerdo con la invención tiene
preferentemente un DE situado entre 10 y 22.
Otro propósito de la invención consiste en
proporcionar un procedimiento para preparar un producto aglomerado
de hidrolisato de almidón deshidratado por aspersión en una torre de
deshidratación por aspersión según el preámbulo de la
Reivindicación 1, por el cual los productos aglomerados de
hidrolisato de almidón deshidratados por aspersión así obtenidos
muestran efectivamente las propiedades combinadas de los
hidrolisatos estándar de almidón deshidratado por aspersión y los
productos aglomerados conocidos de hidrolisato de almidón
deshidratado por aspersión, es decir una densidad aparente alta,
volumen reducido, alta estabilidad mecánica, poco polvo, gran
velocidad de disolución, tamaño medio de partícula más alto y mejor
distribución de tamaños de partícula.
Este propósito se alcanza mediante la provisión
de un procedimiento para preparar un producto aglomerado de
hidrolisato de almidón deshidratado por aspersión en una torre de
deshidratación por aspersión, que comprende la aspersión de un
material líquido sobre un material sólido en polvo, por lo cual el
material líquido es pulverizado por medio de una o más toberas de
dos fluidos mediante la utilización de un fluido para calentar y
transportar este material, y por lo cual el hidrolisato aglomerado
de almidón deshidratado por aspersión es producido mediante la
inyección del material sólido en polvo en la parte superior de la
torre de deshidratación de modo tal que la trayectoria del polvo
cruce el modelo de aspersión del material líquido pulverizado, y
donde el material líquido que es pulverizado por una o más toberas
de dos fluidos es una solución de hidrolisato de almidón, por lo
cual esta solución de hidrolisato de almidón es pulverizada mediante
vapor como dicho fluido.
Aunque se conozca a partir de la EP 1.166.645
que se inyecta un polvo de maltodextrina en la parte superior de
una torre de aspersión de modo tal que la trayectoria de este polvo
sólido cruce el modelo de aspersión del almidón de cocción por
aspersión que sale de una o más toberas de dos fluidos con el fin de
producir partículas aglomeradas, no es obvio para un especialista
en el arte utilizar las toberas de dos fluidos para pulverizar una
solución de hidrolisato de almidón sobre un polvo sólido con el fin
de producir un producto aglomerado de hidrolisato de almidón
deshidratado por aspersión que tenga las propiedades combinadas de
los hidrolisatos estándar de almidón deshidratado por aspersión y
los productos aglomerados conocidos de hidrolisato de almidón
deshidratado por aspersión. Las toberas de dos fluidos tal como
vienen descritas en la EP 1.166.645 son utilizadas con un propósito
totalmente diferente, es decir la cocción por aspersión de una
lechada de almidón, y no para pulverizar una solución de hidrolisato
de almidón.
En un procedimiento preferido de acuerdo con la
invención, la solución de hidrolisato de almidón tiene una
concentración del 50 - 75% de materia seca, y con más preferencia
del 65 - 75% de materia seca.
En un procedimiento ventajoso de acuerdo con la
invención, el vapor tiene una presión situada entre 7 y 15 bar.
La proporción de peso del vapor con respecto a
la solución de hidrolisato de almidón (peso del vapor / peso de la
solución de hidrolisato) se encuentra en el rango de 0,05 a 0,4, y
preferentemente entre 0,1 y 0,3.
El aire de calentamiento que se introduce en la
torre de aspersión tiene preferentemente una temperatura situada
entre 160 y 300º C, y con más preferencia entre 180 y 250ºC.
En una realización preferida de un procedimiento
de acuerdo con la invención, el aire de escape tiene una temperatura
situada entre 90 y 120ºC.
La proporción entre el polvo sólido y la
solución de hidrolisato de almidón, sobre una base de peso en seco,
se encuentra preferentemente entre 0,6 y 1,1, y con más preferencia
entre 0,8 y 1.
En un procedimiento preferido de acuerdo con la
invención, el polvo seco es un polvo de hidrolisato de almidón.
Preferentemente, el polvo de hidrolisato de
almidón es una forma deshidratada por aspersión de la solución de
hidrolisato de almidón.
Esto tiene la ventaja de que el polvo de
hidrolisato de almidón tenga consecuentemente una composición
similar o igual a la solución de hidrolisato de almidón.
En un procedimiento ventajoso de acuerdo con la
invención, las partículas aglomeradas de hidrolisato de almidón
deshidratado por aspersión son llevadas dentro de un lecho
fluidizado.
Otras características y aspectos distintivos
serán aclarados en la descripción siguiente y los ejemplos
siguientes, lo que tendría que considerarse como no restrictivo en
el alcance general de la invención tal como aparece a partir de la
descripción anterior y las reivindicaciones al final de este
texto.
El producto aglomerado de hidrolisato de almidón
deshidratado por aspersión de acuerdo con la invención, que tiene
propiedades tales como las descritas en las reivindicaciones del
producto, puede utilizarse al mismo tiempo para preparar mezclas
secas, y para preparar soluciones espesantes como para la carne,
productos lácteos, alimentos para bebés o aplicaciones alimenticias
convenientes. En estas aplicaciones, la velocidad de disolución es
muy importante. Las propiedades de manipulación mejoradas con
respecto a la densidad aparente, estabilidad mecánica, propiedades
(seguridad) de polvo y fluidez son importantes en la preparación de
mezclas secas, pero también con respecto al almacenamiento,
dosificación y transporte mecánico.
En consecuencia, un producto como éste
simplificará las instalaciones de almacenamiento y los medios de
transporte al consumidor, debido a que se necesitará almacenar y
transportar solamente un tipo de producto.
Con el fin de estabilizar los hidrolisatos de
almidón anteriormente mencionados, se pueden someter a un proceso
de hidrogenación de punta antes de la etapa de deshidratación por
aspersión, proporcionando por este medio hidrolisatos de almidón
hidrogenado.
Las propiedades de los hidrolisatos de almidón
deshidratado por aspersión tal como vienen descritas en las
reivindicaciones del producto son determinadas por medio de los
procedimientos revelados aquí:
El término DE (equivalente de dextrosa) se
refiere al contenido de azúcares reductores de los sólidos disueltos
en un hidrolisato de almidón, tal como es medido por el
procedimiento de valoración constante Lane-Eynon.
Este procedimiento está ampliamente descrito en la ISO 5377.
La densidad aparente del producto aglomerado de
hidrolisato de almidón deshidratado por aspersión se expresa como
densidad aparente desempacada. La densidad aparente desempacada es
determinada pesando una cantidad de producto aglomerado de
hidrolisato de almidón deshidratado por aspersión de la invención en
un cilindro graduado de vidrio de 250 ml. La densidad desempacada
corresponde entonces a la proporción de masa del producto y volumen
del producto. La densidad empacada (derivada) es determinada
entonces empacando la muestra en condiciones estándar en un
volúmetro Erweka SVM22. La densidad derivada es determinada entonces
después de 50 carreras. La compresibilidad es expresada por la
fórmula C = (1 - \rho_{unt}/\rho_{t}) * 100%. Aquí
\rho_{unt} es la densidad desempacada, y \rho_{t} la
densidad empacada, tal como se ha definido anteriormente.
La distribución del tamaño de partícula es
determinada cribando 50 g de polvo en un dispositivo agitador Retsch
VE1000 que contiene cribas de 53, 100, 200, 300 y 500 micras,
durante 10 minutos empleando una amplitud
de 1,5.
de 1,5.
El tamaño medio de partícula es expresado como
tamaño matemático medio de partícula sobre una base de peso de las
distintas fracciones obtenidas a partir de la distribución del
tamaño de partícula.
La estabilidad mecánica es determinada en un
aparato cribador Alpine 200 LS-N como proporción del
peso de la fracción del producto aglomerado de hidrolisato de
almidón deshidratado por aspersión de la invención que queda en una
criba Alpine de 150 micras a los 30 minutos de cribado y el peso del
producto en la misma cribe Alpina a los 5 minutos. El cribado se
realiza a una subpresión de 1500 Pa. La muestra de producto ha sido
cribada primero durante 3 minutos en una criba Retsch ASTM de 150
micras con el fin de eliminar las partículas peque-
ñas.
ñas.
La fluidez es expresada por el ángulo estático
de reposo (SAOR). El método es descrito por ISO 8398:1989. El
ángulo de reposo se define como el ángulo máximo en grados al cual
un montón de material conserva su pen-
diente.
diente.
La velocidad de disolución corresponde al tiempo
necesario para disolver 20 g de producto en 200 ml de
agua a 5ºC en una cubeta de 400 ml, en la cual se agita continuamente la mezcla con un agitador magnético a
300 rpm.
agua a 5ºC en una cubeta de 400 ml, en la cual se agita continuamente la mezcla con un agitador magnético a
300 rpm.
El procedimiento de acuerdo con la invención
para preparar un producto aglomerado de hidrolisato de almidón
deshidratado por aspersión puede realizarse en una torre de
deshidratación por aspersión tal como lo revela la EP 1.166.645.
Sin embargo, se pueden utilizar asimismo otros tipos de torres de
deshidratación por aspersión para llevar a cabo el procedimiento.
La torre que se utiliza en la EP 1.166.645 comprende una o más
toberas de aspersión de dos fluidos tal como se describe en la US
4.280.851.
En el procedimiento de acuerdo con la presente
invención, en la torre de deshidratación por aspersión, se inyecta
un hidrolisato de almidón en la parte superior de la torre de modo
tal que la trayectoria de un polvo sólido, preferentemente un polvo
seco de hidrolisato de almidón, cruce el modelo de aspersión de una
solución de hidrolisato de almidón que es pulverizada por una o más
toberas de dos fluidos. El proceso de pulverización de la solución
de hidrolisato de almidón en la una o más toberas de dos fluidos se
realiza primero pulverizando la solución de hidrolisato de almidón
en una cámara cerrada, luego poniendo vapor en la solución
pulverizada de hidrolisato de almidón en la cámara cerrada y
finalmente dejando que la solución pulverizada de hidrolisato de
almidón salga de la cámara por un orificio de salida en la torre de
aspersión.
En este proceso particular, la corriente de
finos del polvo de hidrolisato de almidón que se inyecta en la
parte superior de la torre de aspersión está en contacto con las
aspersiones procedentes de las toberas de dos fluidos, mediante la
utilización de condiciones que permiten la formación del producto
aglomerado de hidrolisato de almidón deshidratado por aspersión de
la invención.
Los parámetros importantes aquí son la
concentración y composición del hidrolisato de almidón que ha de ser
aglomerado, la proporción en peso del vapor con respecto a la
solución de hidrolisato, la presión del vapor utilizado en las
toberas, la temperatura del aire de calentamiento en la torre de
aspersión en la cual se pulverizan las partículas, la proporción
entre el polvo de hidrolisato de almidón inyectado en la parte
superior de la torre de deshidratación y la solución de hidrolisato
de almidón alimentada a través de las toberas de dos fluidos, la
velocidad de alimentación y el ángulo al cual los modelos de
aspersión se cruzan.
Se introduce por este medio la solución de
hidrolisato de almidón en las toberas de dos fluidos a una
concentración del 50 - 75%, preferentemente del 65 - 75% de materia
seca, mientras la proporción en peso de vapor con respecto a la
solución de hidrolisato de almidón puede variar entre 0,05 y 0,4,
preferentemente entre 0,1 y 0,3. La presión de vapor utilizado
puede variar entre 7 y 15 bar, mientras la temperatura del aire de
calentamiento que se introduce en la torre de aspersión se sitúa
entre 160 y 300ºC, con más preferencia entre 180 y 250ºC. La
temperatura del aire de escape en el fondo de la torre de aspersión
se encuentra entre 80 y 125ºC, preferentemente entre 90 y 120ºC. El
ángulo al cual los modelos de aspersión se cruzan será de modo tal
que el contacto de las partículas tenga lugar en un sitio donde la
superficie de la partícula es suficientemente pegajosa para
favorecer la adherencia de las partículas, pero no tan cerca de las
aberturas de salida de las toberas como para que se produzcan
grumos del producto aglomerado de hidrolisato de almidón
deshidratado por aspersión. Este ángulo dependerá de la
concentración y composición (DE) de la solución de hidrolisato de
almidón, de la temperatura del aire circulante, de la velocidad de
alimentación por las toberas y de la proporción entre el polvo de
hidrolisato de almidón que se inyecta en la parte superior de la
torre de aspersión y la solución de hidrolisato de almidón que es
alimentada a través de las toberas de dos fluidos. Una proporción
ventajosa sobre una base de peso en seco se encuentra entre 0,6 y
1,1, preferentemente entre 0,8 y 1. El producto aglomerado de
hidrolisato de almidón deshidratado por aspersión puede entonces ser
llevado en un lecho fluidizado, donde el polvo entonces se seca y/o
se enfría y donde los finos presentes se eliminan a través de la
corriente de
aire.
aire.
\vskip1.000000\baselineskip
En este ejemplo, las propiedades ventajosas del
producto de la invención son ilustradas mediante la comparación de
un número de sus propiedades con los productos aglomerados de
hidrolisato de almidón deshidratado por aspersión actualmente
comercializados.
Se sometieron a prueba los siguientes productos
comercialmente disponibles:
- \quad
- Glucidex 21IT de Roquette Frères, C*Sperse 01321 de Cerestar Holding BV y Granadex SPG20 de AVEBE.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
\newpage
Se muestran en la Tabla 2 distintos
parámetros.
En este ejemplo, la velocidad de disolución a
dos temperaturas diferentes (5ºC y 22ºC) fue comparada entre los
productos de esta invención y los productos de punta (véase Tabla
3). Se comparan las maltodextrinas no-aglomeradas
(18DE y 21DE), así como las contrapartidas aglomeradas (C*Sperse
01318, C*Sperse 01321, Glucidex IT21) con los productos de la
invención.
Los resultados de este ejemplo muestran
claramente la notable velocidad de disolución en comparación con los
productos ya considerados como teniendo excelentes propiedades de
disolución.
Las propiedades de disolución de los productos
aglomerados de hidrolisato de almidón deshidratado por aspersión de
la invención y demás productos aglomerados de hidrolisato de almidón
deshidratado por aspersión fueron comparados con los valores
revelados en la US 4.810.307 (véase la Tabla 4). Esta solicitud de
patente describe un proceso para mejorar la solubilidad de las
maltodextrinas mientras conserva densidades relativamente altas. La
solubilidad fue expresada como siendo el tiempo necesario para
disolver 1 g de producto en 240 ml de agua, sin agitación. Los
valores revelados en la US 4.810.307 oscilaban entre 5,5 minutos y 9
minutos.
En la Tabla 4, estos resultados se comparan con
un producto de la invención y con los productos comercialmente
disponibles.
A partir de lo anterior, está claro que los
productos de la invención muestran claramente una velocidad de
solubilización mejorada.
Claims (20)
1. Producto aglomerado de hidrolisato de almidón
deshidratado por aspersión, caracterizado porque el
hidrolisato de almidón tiene las siguientes propiedades:
- -
- un equivalente de dextrosa (DE) situado entre 5 y 35;
- -
- un contenido en humedad < 6% en peso;
- -
- una densidad aparente desempacada situada entre 0,4 y 0,6 g/cm^{3};
- -
- una compresibilidad inferior al 10%;
- -
- una distribución de tamaños de partícula en la cual menos del 5% en peso es más grueso que 500 micras y menos del 5% en peso es más pequeño que 53 micras;
- -
- un tamaño medio de partícula situado entre 150 y 250 micras;
- -
- una estabilidad mecánica > 95%;
- -
- un ángulo estático de reposo (SAOR) inferior a 45º, como medida de fluidez; y
- -
- una velocidad de disolución < 180 segundos.
2. Producto aglomerado de hidrolisato de almidón
deshidratado por aspersión, según la Reivindicación 1,
caracterizado porque el producto aglomerado de hidrolisato de
almidón tiene las siguientes propiedades:
- -
- un DE situado entre 5 y 35;
- -
- un contenido en humedad < 6% en peso;
- -
- una densidad aparente desempacada situada entre 0,45 y 0,55 g/cm^{3};
- -
- una compresibilidad inferior al 5%;
- -
- una distribución de tamaños de partícula en la cual menos del 3% en peso es más grueso que 500 micras y menos del 3% en peso es más pequeño que 53 micras;
- -
- un tamaño medio de partícula situado entre 175 y 230 micras;
- -
- una estabilidad mecánica > 97%;
- -
- un SAOR inferior a 40º, y
- -
- una velocidad de disolución < 120 segundos.
3. Producto aglomerado de hidrolisato de almidón
deshidratado por aspersión, según la Reivindicación 2,
caracterizado porque el hidrolisato de almidón tiene una
velocidad de disolución < 90 segundos.
4. Producto aglomerado de hidrolisato de almidón
deshidratado por aspersión, según cualquiera de las Reivindicaciones
1 a 3, caracterizado porque el hidrolisato de almidón tiene
un DE situado entre 10 y 22.
5. Procedimiento para preparar un producto
aglomerado de hidrolisato de almidón deshidratado por aspersión en
una torre de deshidratación por aspersión que comprende la aspersión
de un material líquido sobre un material sólido en polvo, por lo
cual el material líquido es pulverizado por medio de una o más
toberas de dos fluidos mediante la utilización de un fluido para el
calentamiento y transporte de este material, y por lo cual el
hidrolisato aglomerado de almidón deshidratado por aspersión se
produce mediante la inyección del material sólido en polvo en la
parte superior de la torre de deshidratación de modo tal que la
trayectoria del polvo cruce el modelo de aspersión del material
pulverizado líquido, caracterizado porque el material
líquido que es pulverizado por una o más toberas de dos fluidos es
una solución de hidrolisato de almidón, por lo cual esta solución
de hidrolisato de almidón es pulverizada por medio de vapor como
dicho fluido.
6. Procedimiento según la Reivindicación 5,
caracterizado porque la solución de hidrolisato de almidón
posee una concentración del 50 - 75% de materia seca.
7. Procedimiento según la Reivindicación 6,
caracterizado porque la solución de hidrolisato de almidón
tiene una concentración del 65 - 75% de materia seca.
8. Procedimiento según cualquiera de las
Reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque el vapor tiene
una presión situada entre 7 y 15 bar.
9. Procedimiento según cualquiera de las
Reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque la proporción en
peso del vapor con respecto a la solución de hidrolisato de almidón
se encuentra en el rango de 0,05 a 0,4.
10. Procedimiento según la Reivindicación 9,
caracterizado porque la proporción en peso del vapor con
respecto a la solución de hidrolisato de almidón se encuentra en el
rango de entre 0,1 y 0,3.
11. Procedimiento según cualquiera de las
Reivindicaciones 5 a 10, caracterizado porque el aire de
calentamiento que se introduce en la torre de aspersión tiene una
temperatura situada entre 160 y 300ºC.
12. Procedimiento según la Reivindicación 11,
caracterizado porque el aire de calentamiento que se
introduce en la torre de aspersión tiene una temperatura situada
entre 180 y 250ºC.
13. Procedimiento según cualquiera de las
Reivindicaciones 5 a 12, caracterizado porque en el fondo de
la torre de aspersión se escapa aire que tiene una temperatura
comprendida entre 80 y 125ºC.
14. Procedimiento según la Reivindicación 13,
caracterizado porque el aire de escape tiene una temperatura
comprendida entre 90 y 120ºC.
15. Procedimiento según cualquiera de las
Reivindicaciones 5 a 14, caracterizado porque la proporción
entre el polvo sólido y la solución de hidrolisato de almidón es de
entre 0,6 y 1,1 sobre una base en peso seco.
16. Procedimiento según la Reivindicación 15,
caracterizado porque la proporción entre el polvo sólido y
la solución de hidrolisato de almidón se encuentra entre 0,8 y 1,0
sobre una base en peso seco.
17. Procedimiento según cualquiera de las
Reivindicaciones 5 a 16, caracterizado porque el polvo seco
es un polvo de hidrolisato de almidón.
18. Procedimiento según la Reivindicación 17,
caracterizado porque el polvo de hidrolisato de almidón es
una forma deshidratada por aspersión de la solución de hidrolisato
de almidón.
19. Procedimiento según cualquiera de las
Reivindicaciones 5 a 18, caracterizado porque las partículas
aglomeradas de hidrolisato de almidón deshidratado por aspersión
son llevadas en un lecho fluidizado.
20. Procedimiento según cualquiera de las
Reivindicaciones 5 a 19, caracterizado porque se obtiene un
hidrolisato de almidón deshidratado por aspersión según cualquiera
de las Reivindicaciones 1 a 4.
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