ES2302802T3 - Procedimiento e instalacion de preparacion en continuo de pellas para la fabricacion de productos alimentarios tipo aperitivo. - Google Patents
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Abstract
Método de preparación sin interrupción, de pellas destinadas a la fabricación de productos alimentarios de tipo aperitivo de textura alveolar y crujiente a partir de una materia prima a base de almidón natural que tiene un contenido de almidón igual o superior al 60% y un contenido de proteínas inferior al 13%, caracterizado por que: - se efectúa un preacondicionamiento de la materia por adición de agua y/o de vapor de agua para llevar el contenido de humedad de dicha materia prima entre 15 y 40%, - se introduce en continuo la materia en una máquina de extrusión (20) con dos tornillos (21, 22) corrotatorios y copenetrantes, puestos en rotación a una velocidad superior a 200tr/min alrededor de ejes paralelos en el interior de una manga (23), estando comprendido el tiempo de permanencia de la materia en la máquina de extrusión entre 30 segundos y 1 min 30, - se efectúa sucesivamente en la manga (23) de la máquina de extrusión (20): . una etapa de alimentación y transporte de la materia prima, . una etapa de cocción de esta materia prima a una temperatura comprendida entre 90 y 150°C y con un tiempo de permanencia de dicha materia igual o superior a 25 segundos, incluyendo dicha etapa de cocción entre dos y cinco etapas de amasado para formar una pasta que tiene un contenido de humedad comprendido entre 24 y 35%, . una etapa de desgasificación y una etapa de bombeo y enfriamiento de la pasta a una temperatura comprendida entre 80 y 100°C, - se forma a la salida de la máquina de extrusión (20) una barra continua de pasta que tiene un contenido de humedad comprendido entre 20 y 30%, - se orienta la barra de pasta en una dirección vertical y un sentido de flujo de arriba abajo en una cámara de orientación (40) y simultáneamente se controla el flujo de la pasta, - se introduce la pasta en una cámara de distribución (50) y, a la salida de esta cámara, se impulsa la pasta a través de un molde de salidas múltiples para formar una multitud de cañas continuas que tienen la forma deseada, - se cortan transversalmente dichas cañas para formar las pellas que tienen un contenido de humedad comprendido entre 20 y 30%, y - se efectúa un secado progresivo de las pellas a una temperatura comprendida entre 50 y 110°C con un contenido de higrometría comprendido entre 40 y 80%, durante más de tres horas, para obtener pellas que presentan un contenido de humedad comprendido entre 10 y 12%.
Description
Procedimiento e instalación de preparación en
continuo de pellas para la fabricación de productos alimentarios
tipo aperitivo.
La presente invención se refiere a un método y a
una instalación de preparación sin interrupción, de pellas
destinadas a la fabricación de productos alimentarios de tenor
aperitivo con textura alveolar y crujiente a partir de una materia
prima a base de almidón que tiene un contenido en almidón igual o
superior al 60% y un contenido en proteínas inferior al 13%.
La invención facilita la producción de un
producto alimentario en forma de pellas expandibles y destinadas a
la fabricación de aperitivos de textura alveolar y crujiente.
Las pellas son productos semielaborados
realizados a partir de una materia prima a base de almidón y que
presentan un escaso contenido en agua comprendido entre 10 y 12% y
una elevada densidad aparente. Estos productos presentan un aspecto
gelatinizado y vítreo.
Estas pellas están destinadas a ser expandidas
posteriormente por ejemplo en presencia de aire caliente a una
temperatura del orden de 250ºC o en un baño de aceite a una
temperatura del orden de 180ºC y una vez expandidos, se asimilan a
aperitivos. Las pellas tienen una duración de vida de más de un año
y para el usuario permiten una gestión de producción más fácil.
Tal como se describe en el documento
FR-A-2 716.774 la producción de
pellas destinadas a la fabricación de productos alimentarios de
tenor aperitivos comprende una sucesión dado varias etapas que
son:
- el preacondicionamiento de la materia prima
por adición de agua y/o de vapor de agua para obtener una mezcla
que posee un contenido en humedad comprendido entre 15 y 40%,
- la cocción de la mezcla que permite
transformar y gelatinizar los almidones para obtener una pasta que
posee un contenido en humedad comprendido entre 15 y un 40% y a una
temperatura comprendida entre 90 y 150ºC,
- la densificación y la formación de la
pasta,
- el corte individualizado de los productos,
- el secado por una reducción de la humedad de
los productos a un contenido aproximadamente del 11%,
- el reposo del producto para obtener una
distribución homogénea del agua en la pella, y
- la expansión de las pellas por ejemplo en
presencia de aire caliente o en un baño de aceite.
Hasta ahora, en los métodos tradicionales, la
etapa de cocción es realizada en una primera máquina de extrusión
que incluye un tornillo o dos tornillos corrotatorios y provista de
un sector cilíndrico para formar varias cañas continuas de pasta
que se cortan de tal modo que se obtenga un producto que se presenta
en forma de bolas de varios milímetros de diámetro.
Las bolas se transportan a continuación a una
segunda máquina de extrusión que incluye un tornillo que permite
comprimir los granos y obtener una pasta homogénea que sale de esta
segunda máquina de extrusión en forma de una barra continua.
Esta barra se transfiere directamente en un
molde para formar varias cañas que se recortan en pellas de forma
deseada.
Sin embargo, este método es un método en dos
etapas que comprende una primera máquina de extrusión de cocción y
una segunda máquina de extrusión de formación que comprende por lo
tanto medios de transferencia entre las dos máquinas y medios de
mantenimiento de la temperatura del producto lo que aumenta el
tiempo de fabricación de las pellas que es aproximadamente de 4 a 8
minutos.
Además, el tiempo de comienzo de la instalación
es relativamente largo, del orden de una hora dado el número de
máquinas que componen esta instalación.
Finalmente, la materia prima utilizada en los
métodos conocidos es una materia prima a base de almidón que
comprende al menos una parte modificada y/o pregelatinizada, que es
una materia prima costosa.
La invención tiene por objeto evitar estos
inconvenientes proponiendo un método y una instalación de
preparación sin interrupción, de pellas destinadas a la fabricación
de productos alimentarios de tenor aperitivos, sin ruptura de carga
en la línea de fabricación y que permiten obtener un producto de
excelente calidad, reduciendo al mismo tiempo el tiempo de
fabricación y el consumo de energía.
La invención tiene pues por objeto un método de
preparación sin interrupción, de pellas destinadas a la fabricación
de productos alimentarios de tenor aperitivos de textura alveolar y
crujiente a partir de una materia prima a base de almidón natural
que tiene un contenido en almidón igual o superior al 60% y un
contenido en proteínas inferior al 13%, caracterizado por que:
- se efectúa un preacondicionamiento del
material por adición de agua y/o de vapor de agua para llevar el
contenido en humedad de dicha materia prima a entre 15 y 40%,
- se introduce en continuo la materia en una
máquina de extrusión de dos tornillos corrotatorios y copenetrantes,
puestos en rotación a una velocidad superior a 200 tr/min alrededor
de ejes paralelos en el interior de una manga, de modo que el
tiempo de permanencia de la materia en la máquina de extrusión está
comprendido entre 30 segundos y 1 min 30,
- se efectúa sucesivamente en la manga de la
máquina de extrusión:
- \bullet
- una etapa de alimentación y transporte de la materia prima,
- \bullet
- una etapa de cocción de esta materia prima a una temperatura comprendida entre 90 y 150ºC y con un tiempo de permanencia de dicha materia igual o superior a 25 segundos, incluyendo dicha etapa de cocción entre dos y cinco etapas de amasado para formar una pasta cocinada que tiene un contenido de humedad comprendido entre 24 y 35%,
- \bullet
- una etapa de desgasificación y una etapa de bombeo y enfriamiento de la pasta a una temperatura comprendida entre 80 y 100ºC,
- se forma a la salida de la máquina de
extrusión una barra continua de pasta que tiene un contenido de
humedad comprendido entre 20 y 30%,
- se orienta la barra de pasta en una dirección
vertical y un sentido de flujo de arriba abajo en una cámara de
orientación y simultáneamente se controla el flujo de la pasta, - se
introduce la pasta en una cámara de distribución y, a la salida de
esta cámara, se impulsa la pasta a través de un molde de salidas
múltiples para formar una multitud de cañas continuas que tienen la
forma deseada,
- se cortan transversalmente dichas cañas para
formar las pellas que tienen un contenido de humedad comprendido
entre 20 y 30%, y
- se efectúa un secado progresivo de las pellas
a una temperatura comprendida entre 50 y 110ºC con un contenido de
higrometría comprendido entre 40 y 80% durante más de tres horas
para obtener pellas que presentan un contenido de humedad
comprendido entre 10 y 12%.
La invención tiene también por objeto una
instalación de preparación sin interrupción, de pellas destinadas a
la fabricación de productos alimentarios de tenor aperitivos de
textura alveolar y crujiente a partir de una materia prima a base
de almidón natural que tiene un contenido en almidón igual o
superior al 60% y un contenido en proteínas inferior al 13%,
caracterizada por que incluye:
- un preacondicionador de mezcla de la materia
prima con agua y/o vapor de agua para llevar el contenido en
humedad de dicha materia prima entre 15 y 40%,
- una máquina de extrusión formada por dos
tornillos corrotatorios y copenetrantes puestos en rotación a una
velocidad superior a 200 tr/min en torno a ejes paralelos dentro de
una manga de forma alargada provista de mandrilados secantes,
estando comprendida la longitud de los tornillos entre 32 y 48 veces
el diámetro de uno de dichos tornillos y determinando dichos
tornillos de arriba abajo:
- \bullet
- una zona de alimentación sin interrupción en la manga de la materia prima precondicionada, y de transporte de esta materia prima,
- \bullet
- una zona de cocción de esta materia prima a una temperatura comprendida entre 90 y 150ºC y con un tiempo de permanencia de dicha materia prima igual o superior a 25 segundos, estando comprendida la longitud de los tornillos en la zona de cocción entre 18 y 30 veces el diámetro de uno de dichos tornillos e incluyendo esta zona de cocción dos a cinco elementos de tornillo de amasado para obtener una pasta cocinada que tiene un contenido de humedad comprendido entre 24 y 35%,
- \bullet
- una zona de desgasificación y una zona de bombeo y enfriamiento de la pasta cocinada a una temperatura comprendida entre 80 y 100ºC,
- \bullet
- una zona de salida de la pasta de la máquina de extrusión para formar una barra continua de pasta cocinada que tiene un contenido de humedad comprendido entre 20 y 30%,
- una cámara de orientación de la barra de pasta
cocinada en una dirección vertical y un sentido de flujo de arriba
abajo y de regulación del flujo de la pasta,
- una cámara de distribución de la pasta
cocinada provista, a su salida, de un molde de salidas múltiples
para formar varias cañas continuas que tienen la forma deseada,
- medios de reparto transversal de dichas cañas
para formar las pellas, y
- medios de secado progresivo de las pellas a
una temperatura comprendida entre 50 y 110ºC con un contenido de
higrometría comprendido entre 40 y 80% durante más de tres horas
para obtener pellas que presentan un contenido de humedad
comprendido entre 10 y 12%.
Otras características y ventajas de la invención
aparecerán durante la descripción que va a seguir y que está hecha
en referencia a los dibujos anexos, en los cuales:
- la Fig. 1 es una vista diagramática en
elevación de una instalación de preparación sin interrupción, de
productos alimentarios en forma de pellas, conforme a la
invención,
- la Fig. 2 es una vista en corte en un plano
vertical ocupado por el eje de un tornillo de una máquina de
extrusión de la instalación conforme a la invención,
- la Fig. 3 es una vista en corte longitudinal,
de la máquina de extrusión,
- la Fig. 4 es una vista en corte transversal
según la línea 4.4 de la Fig.3,
- la Fig. 5 es una vista diagramática en
perspectiva de una sección de los tornillos de la zona de cocción y
mezcla de la máquina de extrusión,
- la Fig. 6 es una vista diagramática en corte
de las cámaras de orientación y distribución de la pasta así como
de los medios de corte de la instalación conforme a la
invención.
En la Fig. 1, se representa esquemáticamente una
instalación de preparación sin interrupción, de pellas destinadas a
la fabricación de productos alimentarios de tenor aperitivos de
textura alveolar y crujiente a partir de una materia prima a base
de almidón natural cuyo contenido en humedad está comprendido entre
9 y 14%. Esta materia prima tiene preferiblemente un contenido en
almidón igual o superior al 60% y un tenor en proteínas inferior a
13%.
La materia prima a base de almidón utilizable en
el marco de la invención puede ser una materia a base de cereales,
como por ejemplo harina de trigo, maíz, arroz, cebada o avena o una
mezcla de estas harinas o bien esta materia prima puede ser una
harina a base de tubérculos, como, por ejemplo, de la mandioca, de
la patata o una mezcla de estos productos. Esta materia prima a
base de almidón puede contener hasta un 100% de almidón nativo y su
granulometría está comprendida entre 50 y 800 micrones.
Por almidón nativo, se entiende un almidón que
no sufrió ningún tratamiento físico y/o químico preliminar y puede
utilizarse sin ninguna modificación.
Generalmente, la instalación designada en su
conjunto por la referencia 1 incluye:
- un preacondicionador 10 abastecido en materia
prima por un dosificador 2,
- una máquina de extrusión designada por la
referencia general 20 que, como se lo verá posteriormente, se forma
por dos tornillos corrotatorios y copenetrantes,
- una cámara de orientación 40 de la barra de
pasta que sale de la máquina de extrusión 20,
- una cámara de distribución 50 de la pasta en
un molde 55 de salidas múltiples,
- medios 60 de reparto transversal para formar
las pellas, y
- medios 80 de secado de las pellas para obtener
pellas que presentan un tenor de humedad comprendido entre 10 y
12%.
La instalación puede también comprender medios,
no representados, de expansión de estas pellas en presencia de aire
caliente a una temperatura de cerca de 250ºC o en un baño de aceite
a una temperatura del orden de 180ºC para obtener aperitivos que
presentan un tenor de humedad inferior a 3%.
Está formado el preacondicionador por un recinto
11 provisto en su extremo superior de un orificio 12 de introducción
de la materia prima en el recinto 11 por medio del dosificador 2 y,
en su extremo inferior de un orificio 13 de salida de la materia
prima cuyo contenido en humedad ha sido llevado a un valor
comprendido entre 15 y 40%. Para ello, el recinto 11 del
preacondicionador 10 tiene medios de alimentación de agua y/o vapor
de agua constituidos por ejemplo por una bomba 14 y la materia
prima se mezcla en el recinto 11 con el agua y/o el vapor de agua y
es transportado hacia el orificio de salida 13 con ayuda de dos
árboles provistos de palas ajustables y designados por la
referencia 15. La sal o el azúcar pueden también introducirse con la
materia prima en el recinto 11 del preacondicionador.
La materia prima a base de almidón así
humedecida y/o más o menos gelatinizada se introduce en la máquina
de extrusión 20 por medio de una tolva de alimentación 16 y esta
máquina es del tipo de dos tornillos corrotatorios y copenetrantes,
así como se representa en las figuras 2 y 3.
La máquina de extrusión 20 incluye dos tornillos
21 y 22 puestos en rotación en torno a sus ejes por un motor y un
reductor, no representados, dentro de un recinto alargado formando
una manga 23 que la envuelve.
Los tornillos 21 y 22 están provistos, en
particular, de roscas helicoidales o elementos de tratamiento de la
materia prima introducida en la manga 23, como se verá
posteriormente, que se adaptan los unos en los otros y la pared
interna de dicha manga 23 forma dos lóbulos cilíndricos secantes de
diámetro interior ligeramente superior al diámetro exterior de las
roscas y los elementos de tratamiento.
Los dos tornillos 21 y 22 se comprenden a la
misma velocidad de rotación y en el mismo sentido de modo que estos
dos tornillos sean idénticos, siendo las roscas y los elementos de
tratamiento simplemente desplazados los unos con relación a los
otros.
Tal como se representa, en particular, a la Fig.
4, los tornillos 21 y 22 están constituidos ventajosamente por
árboles acanalados, respectivamente 24 y 25, sobre los cuales se
amontonan las secciones de tornillo.
El mandrilado interior de estas secciones de
tornillo se provee de surcos que corresponden a los del árbol y la
parte exterior se provee de roscas helicoidales o elementos de
tratamiento de la materia cuyo paso y la configuración difieren
según la sección en cuestión para el tratamiento y el transporte de
esta materia.
Se puede así disponer de un gran número de
secciones que tienen configuraciones diferentes según el tipo de
tratamiento que se realice sobre la materia.
La máquina de extrusión 20 representada en las
Figs. 2 y 3 incluye una zona A de introducción sin interrupción en
la manga 23 de la materia prima a base de almidón prehumidificado y
de transporte de esta materia hacia abajo de dicha máquina de
extrusión 20.
En esta zona A, se taladra en la manga 23, en su
extremidad superior con relación al sentido de flujo de la materia,
un orificio 26 al cual de superpone una tolva 16 en la cual se
vierte continuamente la materia prima distribuida por el
preacondicionador 10.
En la zona de introducción A, los tornillos 21 y
22 se proveen de roscas 28 de paso largo con el fin de garantizar
el transporte de la materia prima introducida por el orificio 26 que
se abre largamente sobre los tornillos 21 y 22 con el fin de
repartir la dicha materia en las roscas de los tornillos.
En el ejemplo de realización representado en las
figuras, la manga 23 comprende, al principio de la zona A de
alimentación y transporte, al menos un orificio 27 de inyección de
agua conectado a una bomba de alimentación 3 para ajustar el
contenido en humedad de la pasta en función del contenido en humedad
de la pasta que debe obtenerse a la salida de la máquina de
extrusión 20 y que debe estar comprendido entre 20 y 27%. En esta
zona A, a causa del amasado de la materia por las roscas 28, la
temperatura de la materia se eleva progresivamente hasta una
temperatura del orden de 130ºC.
Así pues, la materia se transporta hacia la
parte inferior de la máquina de extrusión 20 en una zona B de
mezcla y cocción de esta materia que se calienta a una temperatura
comprendida entre 90 y 150ºC para obtener a la salida de esta zona
B una pasta.
Según el tipo de materia prima la zona B de
cocción incluye entre 2 y 5 elementos de tornillos de amasado.
La zona B de mezcla y cocción aparece en el
ejemplo de realización representado en las Figs. 2 y 3, de tres
secciones B1 idénticas y colocadas las unas tras las otras.
Cada sección B1 incluye, por una parte, una
primera parte 30 provista de roscas helicoidales 30a que se imbrican
las unas en las otras y, por otra parte, una segunda parte 31
provista de elementos de amasado bilobulares con forma de rombo,
tal como se representa en la figura 5. Los vértices de estos
elementos bilobulares 31 se truncan para realizar un paso
controlado de la materia y se desplazan estos elementos bilobulares
de cada tornillo de 90º los unos con relación a los otros. Además,
los elementos bilobulares 31 tienen los dos tornillos 21 y 22 que
se imbrican los unos en los
otros.
otros.
La longitud de cada elemento bilobular 31 es
sensiblemente igual al diámetro de uno de los tornillos 21 ó
22.
Así, la materia que sale de la primera zona A
sufre en la primera parte 30 de la primera sección B1 una compresión
gracias a las roscas 30a y a continuación esta materia sufre en la
segunda parte 31 de dicha sección B1 un cizallamiento controlado
gracias a los elementos bilobulares 31 a.
Por lo tanto, la materia sufre en la zona B una
sucesión controlada de compresión y cizallamiento y a lo largo de
esta zona B una subida de su temperatura de 90 a 150ºC lo que
permite obtener a la salida de esta zona B una pasta cocida.
Para elevar progresivamente la temperatura de la
materia hasta alrededor 150ºC, la manga 23 de la máquina de
extrusión 20 se equipa de medios de calefacción.
Así como se representa en las figuras 2 y 3, los
medios de calefacción están constituidos por un circuito 32 de
circulación de un fluido termoportador, o por resistencias
eléctricas dispuestas en torno a la manga y que se extienden sobre
toda la longitud de la zona B.
Estos medios de calefacción pueden también estar
constituidos por un sistema de calefacción por inducción.
La longitud de los tornillos 21 y 22 en la zona
B de mezcla y cocción está comprendida entre 18 y 30 veces el
diámetro de uno de dichos tornillos. El tiempo de permanencia de la
materia en la zona B de cocción es igual o superior a 25 segundos y
el contenido de humedad de la pasta a la salida de esta zona está
comprendido entre 24 y 35%.
Según una alternativa, y, en particular, en el
caso de los cereales, la zona B puede comprender después de la
última sección B1 al menos una sección suplementaria que incluye una
primera parte provista de roscas helicoidales clásicas que se
imbrican las unas en las otras y una segunda parte formada por un
elemento de cizallamiento constituido de contrarroscas de tipo
conocido.
A la salida de esta zona B, la pasta se
transfiere en una zona C de desgasificación en la cual los tornillos
21 y 22 están provistos de roscas helicoidales 34 y en la cual en
la manga 23 se taladra de un orificio 35.
Durante su transferencia en la zona C, la pasta
cocinada sufre una desgasificación bien sea natural, o acelerada y
en este caso el orificio 35 se conecta a una bomba de vacío 36, así
como se representa en la Fig. 1. Esta desgasificación permite pues
extraer agua en forma de vapor contenida en la pasta e comprende un
enfriamiento de esta pasta.
Tras esta zona C de desgasificación, la máquina
de extrusión 20 comprende una zona D de bombeo y enfriamiento de la
pasta a una temperatura de cerca de 90ºC a la salida de esta máquina
de extrusión 20.
En esta zona D, los tornillos 21 y 22 de la
máquina de extrusión están provistos de roscas helicoidales 37 y la
manga 23 comprende medios de enfriamiento que están constituidos por
ejemplo por un circuito 38 de circulación de un fluido de
enfriamiento provisto en dicha manga 23.
La pasta pues es bombeada por las roscas 37 de
los tornillos 21 y 22 y transferida a una zona E de formación de
una barra. Para ello, la manga 23 comprende un orificio 39 de salida
de la pasta cuyo contenido en humedad está comprendido entre 20 y
30%.
La longitud de los tornillos 21 y 22 en las
zonas C y D está comprendida entre 8 y 16 veces el diámetro de una
de dichos tornillos.
El tiempo de permanencia de la materia en la
máquina de extrusión está comprendido entre 30 segundos y 1 min30 y
la velocidad de rotación de los tornillos es superior a 200 tr/min y
preferiblemente superior a 250 tr/min cuando esta materia prima
está constituida por cereales.
La manga 23 puede comprender, al final de la
zona D, un orificio no representado de inyección de colorantes y/o
de aromas en la materia prima.
Así como se representa en las Figs. 1 y 6, la
pasta que sale de la máquina de extrusión 20 a una temperatura
comprendida en el orden de 90ºC, se transfiere sucesivamente a la
cámara de orientación 40 y a la cámara de distribución 50. La
cámara de orientación 40 puede proveerse de medios de inyección de
colorantes y/o de aromas en la pasta.
Estas cámaras 40 y 50 se proveen de medios de
tipo conocido, no representados, de regulación de la temperatura de
la pasta entre 80 y 100ºC.
La cámara de orientación 40 está formada por un
conducto 41 con forma de codo que permite orientar la barra de
pasta que sale de la máquina de extrusión 20 en una dirección
vertical, es decir, perpendicularmente al eje de la máquina de
extrusión 20, y un sentido de flujo de arriba abajo.
Preferiblemente, la cámara de orientación 40 se
provee de medios de regulación de la distribución de la pasta que
se forma, en el ejemplo de realización representado a la Fig. 6, por
una primera rejilla 42 dispuesta a la entrada de esta cámara de
orientación 40 y por una segunda rejilla 43 dispuesta a la salida de
dicha cámara de orientación 40.
Según una alternativa, los medios de regulación
de la distribución de la pasta pueden estar formados por una
rejilla 42 dispuesta a la entrada de esta cámara 41 o por una
rejilla 43 dispuesta a la salida de dicha cámara 41.
La o las rejillas 42 y 43 están dispuestas
perpendicularmente en el sentido de flujo de la pasta y permiten
controlar la distribución de la pasta que es impulsada a la salida
de la máquina de extrusión 20 y esta pasta, después de su paso por
la cámara de orientación 40, se transfiere a la cámara de
distribución 50.
Esta cámara de distribución 50 incluye un cono
exterior 51 ensanchado hacia abajo y un cono interior macho que
proporciona entre ellos un espacio de distribución de la pasta. Esta
cámara 50 comprende también, sobre el molde 55, un filtro 53 de
retención de las partículas superiores a 800 micrones contenidas en
la pasta y una rejilla 54 de premoldeado para ajustar las
velocidades de trefilado de la pasta a través de los orificios del
molde 55.
De manera clásica, este molde comprende partes
intercambiables, no representadas, que determinan la forma del
producto. Así pues, la pasta se distribuye en la cámara 50, luego
cruza sucesivamente el filtro 53, la rejilla de premoldeado 54 y
del molde 55 para formar una multitud de cañas continuas que tienen
la forma deseada.
A la salida del molde 55, las cañas desembocan
en un cajón 61 que contiene los medios 60 de reparto transversal de
estas cañas para formar las pellas.
Estos medios 60 de reparto son formados por
ejemplo por al menos una cuchilla 62 flexible y antiadherente que
es puesta en rotación por un árbol 63 conectado a un motorreductor,
no representado. Esta cuchilla 62 está dispuesta en un plano que se
extiende perpendicularmente en el sentido de desenfilado de los
hilos de pasta a la salida del molde 55.
Las pellas así cortadas caen sobre una rejilla
64 y son evacuadas por un conducto de salida 65 por medio de un
sistema de soplado de aire controlado en temperatura y en flujo, no
representado, admitido en el cajón 61 por un conducto 66. El aire
controlado en temperatura admitido en el cajón 61 por el conducto 66
cruza la rejilla 64 y arrastra las pellas exteriormente de dicho
cajón 61 por el conducto 65 y estas pellas se transfieren hacia
puestos de secado, y luego hacia puestos de acondicionamiento en
embalajes herméticos.
Según un método de realización preferencial, la
instalación incluye medios 70 de evacuación de la pasta a la salida
de la máquina de extrusión 20 y dispuesto antes de la cámara de
distribución 50.
Así como se representa a la Fig. 6, estos medios
70 de evacuación están formados por un conducto de derivación 71
que desemboca en la cámara de orientación 40 y está provisto de un
alerón 72 desprendible entre una posición de obturación del
conducto de derivación 71, tal como se representa en trazo lleno en
la Fig. 6, para dirigir la barra de pasta hacia la cámara de
distribución 50 y una posición de obturación del conducto 41 de
dicha cámara de orientación 40, como se representa mediante línea
punteada en esta figura, para dirigir la barra de pasta hacia el
conducto de evacuación 71.
Así, mientras el contenido en agua de la pasta a
la salida de la máquina de extrusión 20 no alcance un valor
predeterminado y generalmente comprendido entre 20 y 30%, es decir,
al comienzo de esta máquina de extrusión 20, el alerón 72 se hace
oscilar por medios de comando de tipo clásico, no representados, en
la posición de obturación del conducto 41 de la cámara de
distribución 40, de tal modo que dirija la pasta en el conducto 71
y se evite por lo tanto que esta pasta cruce la cámara de
distribución 50 y contamine el conjunto de corte. En cuanto el
contenido de humedad de la pasta alcanza el valor predeterminado, el
alerón 72 se ubica en su posición inicial de obturación del
conducto de evacuación 71 de tal modo que canalice esta pasta hacia
la cámara de distribución 50.
Gracias a este dispositivo, el tiempo de
arranque de la instalación es más corto y del orden de
aproximadamente de 10 a 20 minutos mientras que, en las
instalaciones clásicas, es de cerca de una hora. Este ahorro de
tiempo es también debido al hecho de que la instalación sólo
comprende una única máquina de extrusión.
La velocidad de rotación de los tornillos 21 y
22 de la máquina de extrusión 20 es superior a 200 tr/min según la
materia prima tratada y se adapta el perfil de estos tornillos 21 y
22 para realizar una mezcla, un cizallamiento y una subida en
presión progresiva y controlada de la materia en la máquina de
extrusión.
Una gran variedad de materia prima a base de
cereales y o de tubérculos puede utilizarse, sola o en mezcla.
El producto alimentario tipo pella obtenido por
el método según la invención contiene:
- 40 al 99% en peso de materia que contiene
almidón,
- 0 al 30% en peso de almidón nativo o
modificado,
- 0 al 60% en peso de otros ingredientes sin
base de almidón,
- 0 al 5% en peso de sal.
Si el contenido de almidón total contenido en la
formulación es inferior o igual al 60%, la expansión posterior del
producto terminado es menor y produce una textura firme y crujiente.
Al contrario, si el contenido de almidón es superior al 60%, la
expansión es más importante y de textura más ventilada y
fundente.
La instalación incluye también medios 80 de
secado de las pellas por secado progresivo de 50 a 110ºC con un
tenor de higrometría comprendido entre 40 y un 80%, durante más de
tres horas para obtener los aperitivos que presentan un tenor de
humedad homogéneo entre 10 y 12%.
A continuación las pellas son expandidas para
obtener aperitivos de textura alveolar y crujiente que presentan un
tenor de humedad inferior o igual a 3%.
La instalación según la invención permite pues
preparar continuamente pellas destinadas a la fabricación de
productos alimentarios de tipo aperitivo de textura alveolar y
crujiente a partir de una materia prima a base de almidón natural
cuyas distintas formulaciones se mencionan en el cuadro a
continuación.
Como ejemplo, los parámetros utilizados en la
instalación según la invención para la formulación Nº1 son los
siguientes:
- \bullet cantidad de materia que entra en el preacondicionador;
- {}\hskip2cm 200 kg/h
- \bullet humedad de la materia prima en el preacondicionador;
- {}\hskip2cm 11,5%
- \bullet velocidad de rotación de los árboles del preacondicionador;
- {}\hskip2cm 150 tr/min
- \bullet humedad de la materia que sale del preacondicionador;
- {}\hskip2cm 23%
- \bullet temperatura de la materia que sale del preacondicionador;
- {}\hskip2cm 75ºC
- \bullet velocidad de tornillo de la máquina de extrusión;
- {}\hskip2cm 290 tr/min
- \bullet humedad de la materia en la zona de alimentación antes de la zona de mezcla y {}\hskip0.2cm cocción;
- {}\hskip2cm 29%
- \bullet temperatura de la materia en la zona de alimentación antes de la zona de mezcla y {}\hskip0.2cm cocción;
- {}\hskip2cm 75ºC
- \bullet temperatura de la materia en la zona de mezcla y cocción;
- {}\hskip2cm 130ºC
- \bullet temperatura de la pasta en la zona de desgasificación;
- {}\hskip2cm 110ºC
- \bullet temperatura de la pasta en la zona de bombeo y enfriamiento;
- {}\hskip2cm 95ºC
- \bullet humedad de la pasta en la zona de bombeo y enfriamiento;
- {}\hskip2cm 27%
- \bullet temperatura de la pella cortada y formada que sale del molde;
- {}\hskip2cm 90-95ºC
- \bullet humedad de la pella cortada y formada que sale del molde;
- {}\hskip2cm 21%
- \bullet velocidad de trefilado de la pella cortada y formada que sale del molde;
- {}\hskip2cm 85 cm/min
- \bullet tiempo de permanencia medio de la materia a la entrada en la extrusora hasta la salida {}\hskip0.2cm del molde;
- {}\hskip2cm 60-90 seg.
Las pellas así fabricadas y a continuación
secadas son productos semielaborados con escaso contenido de agua
generalmente comprendido entre 10 y un 12% y con elevada densidad
aparente aproximadamente de 200 a 700 g/1. Presentan un aspecto
gelatinizado y vítreo y están destinados a ser expandidos
posteriormente.
En efecto, estos productos tienen una larga
conservación a causa de su baja humedad.
Claims (28)
1. Método de preparación sin interrupción, de
pellas destinadas a la fabricación de productos alimentarios de
tipo aperitivo de textura alveolar y crujiente a partir de una
materia prima a base de almidón natural que tiene un contenido de
almidón igual o superior al 60% y un contenido de proteínas inferior
al 13%, caracterizado porque:
- se efectúa un preacondicionamiento de la
materia por adición de agua y/o de vapor de agua para llevar el
contenido de humedad de dicha materia prima entre 15 y 40%,
- se introduce en continuo la materia en una
máquina de extrusión (20) con dos tornillos (21, 22) corrotatorios
y copenetrantes, puestos en rotación a una velocidad superior a 200
tr/min alrededor de ejes paralelos en el interior de una manga
(23), estando comprendido el tiempo de permanencia de la materia en
la máquina de extrusión entre 30 segundos y 1 min 30,
- se efectúa sucesivamente en la manga (23) de
la máquina de extrusión (20):
- \bullet
- una etapa de alimentación y transporte de la materia prima,
- \bullet
- una etapa de cocción de esta materia prima a una temperatura comprendida entre 90 y 150ºC y con un tiempo de permanencia de dicha materia igual o superior a 25 segundos, incluyendo dicha etapa de cocción entre dos y cinco etapas de amasado para formar una pasta que tiene un contenido de humedad comprendido entre 24 y 35%,
- \bullet
- una etapa de desgasificación y una etapa de bombeo y enfriamiento de la pasta a una temperatura comprendida entre 80 y 100ºC,
- se forma a la salida de la máquina de
extrusión (20) una barra continua de pasta que tiene un contenido
de humedad comprendido entre 20 y 30%,
- se orienta la barra de pasta en una dirección
vertical y un sentido de flujo de arriba abajo en una cámara de
orientación (40) y simultáneamente se controla el flujo de la
pasta,
- se introduce la pasta en una cámara de
distribución (50) y, a la salida de esta cámara, se impulsa la pasta
a través de un molde de salidas múltiples para formar una multitud
de cañas continuas que tienen la forma deseada,
- se cortan transversalmente dichas cañas para
formar las pellas que tienen un contenido de humedad comprendido
entre 20 y 30%, y
- se efectúa un secado progresivo de las pellas
a una temperatura comprendida entre 50 y 110ºC con un contenido de
higrometría comprendido entre 40 y 80%, durante más de tres horas,
para obtener pellas que presentan un contenido de humedad
comprendido entre 10 y 12%.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque después del secado de las pellas, se
efectúa una expansión de estas pellas en presencia de aire caliente
a una temperatura de cerca de 250ºC o en un baño de aceite a una
temperatura del orden de 180ºC.
3. Método según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque la materia prima a base de almidón es a
base de cereales y/o de tubérculos.
4. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la materia prima
a base de almidón posee una granulometría comprendida entre 50 y
800 micrones.
5. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque al principio de la etapa de alimentación
y transporte, se inyecta agua en la máquina de extrusión (20) para
ajustar el contenido de humedad de la pasta en función del
contenido de humedad de la pasta que debe obtenerse a la salida de
la máquina de extrusión (20).
6. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque para una materia
prima a base de almidón constituida de cereales, la etapa de
cocción incluye al menos una etapa de cizallamiento.
7. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque para una materia
prima a base de almidón constituida de cereales, la velocidad de
rotación de los tornillos (21, 22) es superior a 250 tr/min.
8. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque durante la etapa
de bombeo y enfriamiento, se inyectan aromas y/o colorantes.
9. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque se inyectan
aromas y/o colorantes en la cámara de orientación (40).
\global\parskip0.900000\baselineskip
10. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque entre la
salida de la máquina de extrusión (20) y el moldeado, se controla
la temperatura de la pasta entre 80 y 100ºC.
11. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque antes de la
etapa de moldeado de la pasta, se retienen las partículas
superiores a 800 micrones contenidas en esta pasta y se efectúa un
premoldeo de dicha pasta.
12. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque durante la
fase de arranque de la máquina de extrusión (20), se dirige la pasta
a la salida de dicha máquina de extrusión (20) hacia un conducto de
evacuación (71) hasta el momento en que el contenido en humedad de
esta pasta alcanza un valor estable comprendido entre 20 y 30%.
13. Instalación de preparación sin interrupción,
de pellas destinadas a la fabricación de productos alimentarios de
tipo aperitivo de textura alveolar y crujiente a partir de una
materia prima a base de almidón natural que tiene un contenido de
almidón igual o superior al 60% y un contenido de proteínas inferior
al 13%, caracterizado porque incluye:
- un preacondicionador (10) de mezcla de la
materia prima con agua y/o vapor de agua para llevar el contenido
en humedad de dicha materia prima entre 15 y 40%,
- una máquina de extrusión (20) formada por dos
tornillos corrotatorios y copenetrantes puestos en rotación a una
velocidad superior a 200 tr/min en torno a ejes paralelos y dentro
de una manga de forma alargada provista de mandrilados secantes,
siendo la longitud de los tornillos entre 32 y 48 veces el diámetro
de uno de dichos tornillos y determinando dichos tornillos (21, 22)
de arriba abajo:
- \bullet
- una zona A de alimentación sin interrupción en la manga (23) de la materia prima preacondicionada, y de transporte de esta materia prima,
- \bullet
- una zona B de cocción de esta materia prima a una temperatura comprendida entre 90 y 150ºC y con un tiempo de permanencia de dicha materia prima igual o superior a 25 segundos, siendo la longitud de los tornillos (21, 22) en la zona de cocción de entre 18 y 29 veces el diámetro de una de dichos tornillos e incluyendo esta zona de cocción entre dos y siete elementos de tornillo (31) de amasado para obtener una pasta cocinada que tiene un contenido de humedad comprendido entre 24 y 35%,
- \bullet
- una zona C de desgasificación y una zona D de bombeo y enfriamiento de la pasta cocinada a una temperatura comprendida entre 80 y 100º C,
- \bullet
- una zona E de salida de la pasta cocinada de la máquina de extrusión (20) para formar una barra continua de pasta que tiene un contenido de humedad comprendido entre 20 y 30%,
- una cámara (40) de orientación de la barra de
pasta cocinada en una dirección vertical y un sentido de flujo de
arriba abajo y de regulación del fluido de la pasta,
- una cámara (50) de distribución de la pasta
cocinada provista, a su salida, de un molde (55) de salidas
múltiples para formar varias cañas continuas que tienen la forma
deseada,
- medios (60) de reparto transversal de dichas
cañas para formar las pellas, y
- medios de secado progresivo de las pellas a
una temperatura comprendida entre 50 a 110ºC con un contenido de
higrometría comprendido entre 40 y 80% durante más de tres horas
para obtener los aperitivos que presentan un contenido de humedad
comprendido entre 10 y 12%.
14. Instalación según la reivindicación 13,
caracterizada porque la manga (23) de la máquina de extrusión
(20) comprende, al principio de la zona A de alimentación y
transporte, al menos un orificio (27) de inyección de agua para
ajustar el contenido en humedad de la pasta en función del contenido
en humedad de dicha pasta que debe obtenerse a la salida de esta
máquina de extrusión (20).
15. Instalación según la reivindicación 14,
caracterizada porque cada elemento de tornillo (31) de
amasado de la zona B de cocción está formado por un elemento
bilobular (31a) con forma de rombo y cuyos vértices se truncan para
realizar un paso controlado de la materia, estando desplazados los
elemento bilobulares de cada tornillo (21, 22) en 90º los unos con
relación otros e imbricándose dichos elementos bilobulares (31 a) de
los dos tornillos (21, 22) los unos en los otros.
16. Instalación según la reivindicación 15,
caracterizada porque la longitud de cada elemento bilobular
(31a) es sensiblemente igual al diámetro de uno de dichos tornillos
(21, 22).
17. Instalación según una cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 16, caracterizada porque la zona B de
cocción incluye al menos un elemento de cizallamiento formado por
filetes para una materia prima a base de almidón constituida de
cereales.
\global\parskip1.000000\baselineskip
18. Instalación según una cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 17, caracterizada porque la longitud de
los tornillos (21, 22) en las zonas C y D de desgasificación,
bombeo y enfriamiento está comprendida entre 8 y 16 veces el
diámetro de uno de dichos tornillos.
19. Instalación según una cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 18, caracterizada porque la manga (23)
de la máquina de extrusión (20) comprende en la zona D de bombeo y
enfriamiento al menos un orificio de inyección de colorantes y/o de
aromas.
20. Instalación según una cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 18, caracterizada porque la cámara (40)
de orientación comprende medios de inyección en la pasta de
colorantes y/o de aromas.
21. Instalación según la reivindicación 13,
caracterizada porque la cámara (40) de orientación y la
cámara de distribución (50) comprenden medios de regulación de la
temperatura de la pasta entre 80 y 100ºC.
22. Instalación según la reivindicación 13 ó 21,
caracterizada porque la cámara de orientación (40) incluye
un conducto (41) con forma de codo provisto de medios (42, 43) de
regulación de la distribución de la pasta.
23. Instalación según la reivindicación 22,
caracterizada porque los medios de regulación de la
distribución de la pasta son formados por una rejilla (42)
dispuesta a la entrada de la cámara de orientación (40) y/o una
rejilla (43) dispuesta a la salida de dicha cámara (40),
extendiéndose las dichas rejillas perpendicularmente en el sentido
de flujo de la barra de pasta.
24. Instalación según la reivindicación 13 a 21,
caracterizada porque la cámara de distribución (50) incluye
un cono exterior (51) ensanchado hacia abajo y un cono interior (52)
macho que proporciona entre ellos un espacio de distribución de la
pasta.
25. Instalación según la reivindicación 13 ó 24,
caracterizada porque la cámara de regulación (50) comprende
encima del molde (55), un filtro (53) de retención de las partículas
superiores a 800 micrones contenidas en la pasta y una rejilla de
premoldeo (54) de dicha pasta.
26. Instalación según la reivindicación 13,
caracterizada porque los medios (60) de reparto son formados
por al menos una cuchilla (62) puesta en rotación y que se extiende
perpendicularmente en el sentido de desplazamiento de las cañas,
colocándose dicha cuchilla (62) en un cajón (61) conectado a un
sistema ajustable de soplado de aire para evacuar las pellas de
este cajón (61).
27. Instalación según una cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 16, caracterizada porque comprende
medios (70) de evacuación de la pasta a la salida de la máquina de
extrusión (20) y antes de la cámara de distribución (50) hasta el
momento en que el contenido en humedad de esta pasta alcanza un
valor incluido entre 20 y 30%.
28. Instalación según la reivindicación 27,
caracterizada porque los medios (70) de evacuación son
formados por un conducto de derivación (71) que desemboca en la
cámara de orientación (40) y está provista de un alerón (72)
desprendible entre una posición de obturación del conducto de
derivación (71) para dirigir la barra de pasta hacia la cámara de
distribución (50) y una posición de obturación del conducto (41) de
la cámara de orientación (40) para dirigir la barra de pasta hacia
dicho conducto de evacuación (71).
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