ES2310784T3 - Proceso para moler cascaras de cacao y productos comestibles granulares de las mismas. - Google Patents
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Abstract
Un proceso (10) para moler cáscaras de cacao, que comprende: introducir aire comprimido (16) en un aparato (101) de procesado por torbellino que tiene un extremo (112) de descarga inferior y una salida (109) de escape superior; introducir, en el aparato de procesado por torbellino, cáscaras (102) de cacao que son guiadas por el aire introducido y viajan al extremo de descarga inferior del cerramiento (103), donde al menos una porción de las cáscaras de cacao se granulan antes de alcanzar el extremo de descarga inferior; descargar un producto de cáscara de cacao granulado por el extremo de descarga inferior del cerramiento, donde las cáscaras viajan en el aire en el aparato de procesado por torbellino sin estar en contacto con partes mecánicas en movimiento.
Description
Proceso para moler cáscaras de cacao y productos
comestibles granulares de las mismas.
La invención generalmente se refiere a un
proceso para moler cáscaras de cacao sin partes mecánicas en
movimiento y su producto comestible granular.
Las habas o semillas de cacao del cacaotero
tienen una porción interior o grano que está cubierto por una
cáscara fijada naturalmente. Después de cosecharse, las habas de
cacao crudas pueden fermentar durante varios días de modo que
pueden tener lugar cambios bioquímicos que ayudan a desarrollar del
sabor, reducir el amargor, y oscurecer la semilla. Después las
habas se secan y abrillantas (limpian). Las cáscaras se cascan (por
ejemplo, mecánicamente, vía tratamiento de calor infrarrojo, etc),
y después se eliminan o separan "aventadas" de los granos.
Normalmente, una porción pequeña aunque perceptible de los granos
fracturados permanece con la fracción de cáscara después de
aventar, o bien unida o bien asociada débilmente a los fragmentos de
cáscara. Alternativamente, los granos de cacao se pueden tostar
separadamente después de aventar. El tostado ayuda al desarrollo del
sabor, aroma, y color del chocolate.
Los granos de cacao son una fuente bien conocida
de manteca y torta de cacao, y se procesan de modos conocidos para
extraer estos y otros componentes de los granos. Sin embargo, las
cáscaras de cacao también son una fuente potencialmente valiosa de
nutrientes comestibles y materiales dietéticos y contiene granos de
cacao ya que la separación no es del 100%. Las cáscaras de cacao
contienen, por ejemplo, polifenoles (\approx1-2%),
alcaloides tal como teobromina (\approx1-2%),
vitaminas tal como vitamina D, minerales tales como calcio y
fósforo, aminoácidos, así como fibras dietéticas solubles e
insolubles (\approx25-30%). Las cáscaras de cacao
por si mismas también incluyen aproximadamente 6% de grasa de
cáscara, así como del contenido en grasa del cacao y otros
compuestos asociados con cualquier pequeña proporción de granos que
aún están unidos y/o que acompañan a la fracción de cáscara antes
de aventar. Las cáscaras tostadas también se han usado para
extracción de aroma. Las cáscaras de cacao se han usado en
refrescos de sabores, producción de cacao y chocolate, como paja y
fertilizante, y en alimentación de ganado rumiante, etc. La porción
de cáscara de cacao de las habas de cacao puede comprender de doce
a quince por cien del peso total del haba. Por tanto, agregar
cantidades de las cáscaras en las instalaciones que procesan alto
volumen de habas de cacao puede ser significativo.
Las cáscaras de cacao, después de la separación
de los granos, se han convertido en formas en partículas para
ayudar a la manipulación, almacenamiento, y reutilización del
material de cáscaras. La molienda mecánica convencional de cáscaras
de cacao generalmente usa partes en movimiento para efectuar la
rotura de las cáscaras de cacao. Actualmente se usan sistemas de
molido de cáscaras, incluyendo, molinos de cuchilla batidora,
molinos de agujas, molinos diferenciales, etc. Las cáscaras de
cacao son extremadamente abrasivas, lo que las hace difícil de
moler e incrementa desgaste sobre partes del equipamiento que están
en contacto con ellas. Como resultado, el molido mecánico de las
cáscaras es extremadamente costoso en términos de mantenimiento de
maquinaria. El molido mecánico también tiende a generar calor
localizado y "puntos calientes" incontrolados, así como
incremento general de la temperatura, en el producto granulado de
cáscara. Calor intenso o indebidamente generado en las cáscaras
durante el molido mecánico destruye o degrada nutrientes y otros
componentes deseables presentes en las cáscaras de cacao. El
calentamiento localizado y general en cáscaras de cacao inducido por
molido mecánico es, por tanto, generalmente incontrolable. También,
como se indicó, una pequeña porción de los granos se pega y/o
permanece asociado ligeramente a la fracción de fragmento de cáscara
por la operación de aventar. La grasa fundida de esta porción de
grano retenida en las cáscaras, junto con las propias cáscaras,
pueden bloquear un sistema de molido mecánico convencional. Por lo
tanto, producir sabor de producto en conchas de cacao molidas
mecánicamente generalmente no es posible. Cantidades significativas
de cáscaras de cacao se dejan sin moler y no se reutilizan, y por
contra se tratan como subproducto
de desecho.
de desecho.
Se necesitan mejoras y nuevas disposiciones para
granular cáscaras de cacao a escala comercial lo que reduce efectos
de degradación por calor sobre el producto y costes de mantenimiento
del equipamiento. La invención resuelve las necesidades anteriores
y otras de una manera eficaz y económicamente posible.
La patente
JP-08-298959 A describe un material
de fibra dietética que comprende material finamente pulverizado de
cáscaras de haba de cacao que tienen un diámetro medio de partícula
de \leq15 micrómetros. El material de fibra dietética se granula
y pulveriza usando, por ejemplo, un molino de chorro.
En el proceso descrito en la patente
XP-002353256 (Database WPI Section Ch, Week 199049
Derwent, London; Class D13, AN 1990-367292, Mogil,
Feb. 7, 1990), se obtienen cascos de cacao en polvo por granulación
seguido por granulado final para conseguir un polvo que contiene al
menos 97% de la fracción de menos que 30 micrómetros.
Las patentes
JP-55-64757 y US 4.281.027 A
describen un proceso en el que los cascos de habas de cacao se
pulverizan a polvo de cacao de aproximadamente malla 150 o 200,
respectivamente.
\newpage
Las cáscaras de cacao que se granulan en polvo
fino se describen en la patente XP-002353257
(Database WPI Section Ch, Week 198604 Derwent, London; Class D13 AN
Herczeg J, Nov 28, 1985), y en US 4.156.030 A se describen cáscaras
de cacao que tienen una tamaño medio de partícula de 50 a 1.000
micrómetros.
La patente XP-002353251
(Database FSTA, Internacional Food Information Service IFIS,
Franfurt/Main, DE; 1997, Görgens E., "Turbulence comminution.
Milling in micro vortex mills", Nº
97-1-11-k0012) se
refiere a la conminución de productos, por ejemplo productos
sensibles a la temperatura tal como habas de cacao parcialmente
desengrasadas, en un molino de micro turbulencia. Las micro
turbulencias se generan por rotación de un plato granulación con
relación a la zona granuladora de un estator. En este molino, un
plato de ventilador de un rotor acelera aire a la velocidad
centrífuga de dicho plato de ventilador. Usando un perfil de plato
de granulado y mediante un diseño específico del plato de
granulado, el aire dentro de cada cámara de granulado se hace
turbulento. El producto a moler se mete en la zona de granulado del
molino de micro turbulencia y después de granulado pasa a un
ciclón.
Un método para procesar mezclas de cacao se
describe en la patente GB 930.981 A, en el que la mezcla enfriada y
seca de cacao pasa a un granulador. El granulador puede ser un
pulverizador de chorro o un pulverizador de impacto que permite
moler la mezcla de cacao en una atmósfera inerte. El producto
procesado hasta la finura deseada después se suministra, por medio
de un ciclón y vía un dispositivo dosificador, a un dispositivo de
amasado.
Los aspectos de la invención se definen en la
reivindicación 1 siguiente. Las reivindicaciones dependientes están
dirigidas a características opcionales y preferentes.
Esta invención proporciona un proceso para moler
cáscaras de cacao en productos granulados comestibles sin la
necesidad de usar partes mecánicas en movimiento para inducir la
rotura de la cáscara.
En una realización, se proporciona un proceso
para preparar cáscaras de cacao molidas en el que se introduce aire
comprimido en un aparato de procesado por torbellino. El aparato
puede incluir un cerramiento para generar un torbellino en él que
incluye una sección con forma de cono truncado a lo largo de la que
viaja el aire hacia abajo a través del cerramiento que incluye la
sección cónica hasta su extremo inferior. El aire que alcanza el
extremo inferior vuelve a subir y sale del cerramiento vía escape de
salida. Las cáscaras de cacao se introducen en el aparato de
procesado por torbellino y son guiadas por el aire introducido
viajando hacia abajo a través del aparato de procesado por
torbellino. Al menos una porción de las cáscaras de cacao se muelen
antes de alcanzar en extremo inferior de descarga. El producto de
cáscara molida obtenido usando procesado por torbellino según las
realizaciones de la presente memoria está en la forma de material en
polvo o granular, seco, finamente dividido, fluido. Es estable en
almacén, y se manipula y almacena con facilidad.
En una realización más, opcionalmente se pueden
introducir ingredientes comestibles en la unidad de procesado por
torbellino al mismo tiempo que las cáscaras de cacao para
proporcionar un tipo de producto granular de tipo base de
chocolate. Por ejemplo, se pueden mezclar homogéneamente y granular
juntos con las cáscaras de cacao en el aparato de procesado por
torbellino varios ingredientes en partículas, secos, fluidos, usados
comúnmente en bases de cacao o chocolate.
Ya que las cáscaras de cacao se granulan en el
aparato de procesado por torbellino sin que las cáscaras estén en
contacto con partes mecánicas en movimiento, el estrés mecánico
sobre el propio equipamiento de molienda y estrés térmico sobre las
cáscaras de cacao se reduce significativamente o se elimina. El
incremento de partes gastadas y los altos costes de mantenimientos
asociados con disposiciones de molienda convencional usados para
cáscaras de cacao se reducen significativamente o se evitan. Se
pueden lograr mayores niveles de reducción del tamaño de partícula
de las cáscaras de cacao en la presente invención sin que el gasto
de partes de molienda sea un factor restrictivo.
En una realización, las cáscaras de cacao
granuladas obtenidas por tratamiento de procesado por torbellino
tienen un tamaño medio de partícula menor que 1.000 \mum, y puede
estar en el intervalo de aproximadamente 1 micrómetro a
aproximadamente 1.000 \mum. Las cáscaras de cacao granulares
particularmente tienen un tamaño medio de partícula de menos que
aproximadamente 60 \mum, más particularmente menos que
aproximadamente 30 \mum, e incluso más particularmente menos que
aproximadamente <25 \mum. El último intervalo de tamaño de
partícula mencionado es significativamente más fino que polvo de
cacao comercial que deriva de granos. Estos tamaño de partículas
finas proporcionan propiedades sensoriales beneficiosas, tal como
que donde se pretende o desea se usan cáscaras de cacao molidas
como sustituto de polvo de cacao o sólidos de cacao. Esto también
ayuda en realizaciones donde la extracción de nutrientes, o la
extracción de aroma de cáscaras tostadas, se pretende realizar
sobre cáscaras de cacao molidas. Se pueden lograr rendimientos de
extracción más altos debido al incremento del área superficial del
material finamente molido.
El contenido nutritivo y dietético de las
cáscaras de cacao se conserva significativamente en las cáscaras
molidas obtenidas usando procesado por torbellino según
realizaciones de la presente memoria. La corta duración de la
operación de molido por torbellino (por ejemplo,
2-10 segundos) y la ausencia de generación de calor
localizado durante el molido ayudan a conservar los aspectos
nutritivos y funcionales deseables de las cáscaras de cacao.
También, se puede introducir un aire comprimido a baja temperatura o
sin calentar en el aparato de procesado por torbellino durante el
tratamiento de cáscaras para minimizar o evitar degradación de
nutrientes inducida por calor en las cáscaras durante el
tratamiento de granulado. Alternativamente, las cáscaras de cacao
se pueden tratar con aire calentado de una manera controlable en el
aparato de procesado por torbellino, eficaz para desarrollar
compuestos de aroma deseados en el material de cáscara durante el
molido. Se puede desear este efecto, por ejemplo, donde las
cáscaras de cacao molidas se van a sustituir por polvo de cacao
convencional que deriva de granos. En otra realización, el aire
comprimido se puede refrescar o enfriar antes de introducirse en el
aparato de procesado por torbellino. Puede ser deseable usar aire
enfriado para ayudar a conservar componentes o compuestos valiosos
o útiles en el material de cáscara de cacao que tienen mayor
sensibilidad a condiciones de incremento termal.
El proceso de esta invención generalmente es
aplicable a todo tipo de cáscaras de cacao sin limitación. Por
ejemplo, se puede aplicar a cáscaras de cacao obtenidas de habas de
cacao tostadas o sin tostar, o sus combinaciones. También se puede
aplicar a cáscaras obtenidas de habas de cacao fermentadas o sin
fermentar, o sus combinaciones. Sin embargo, dependiendo del uso
final que se pretende para el producto de cáscara de cacao
granulado, puede ser preferible seleccionar ciertos tipos de
cáscaras de cacao frente a otros para procesar. Por ejemplo, si se
pretende que el producto de cáscara de cacao granulado se use como
un aditivo o ingrediente de producto alimentario, son preferentes
cáscaras tostadas y/o fermentadas ya que tienden a tener mayor
desarrollo de aroma, sabor y color compatible con aplicaciones
alimentarias. Estas aplicaciones pueden incluir extracción de
extractos de aroma de las cáscaras de cacao molidas.
Alternativamente, si se desea aislar compuestos nutritivos,
medicinales y/o relacionados con la salud del producto de cáscara de
cacao granulado, tal como mediante un proceso de extracción, es
preferente usar cáscaras de cacao sin fermentar y/o sin tostar ya
que tienden a retener concentraciones más altas de ciertos
compuestos naturales de interés en este sentido.
El producto de cáscara molida, y particularmente
el producto de cáscara tostada molida, tiene atributos sensoriales
y funcionales adecuados para preparar o dar sabor a alimentos y
refrescos. Por ejemplo, el producto de cáscara de cacao molido por
sí mismo, y/o extractos de aroma obtenido de él, se pueden usar para
fabricar chocolate o composiciones de chocolate, y se pueden
incorporar en la preparación de alimentos y bebidas. Por ejemplo,
se puede usar como un sustituto, parcial o totalmente, de polvo de
cacao y/o sólidos de cacao en confituras tales como chocolate;
productos alimentarios que incluyen composiciones de chocolate tal
como en la forma de un ingrediente bruto, relleno, recubrimientos
de adornar; y refrescos de cacao.
Las cáscaras de cacao obtenidas usando procesado
por torbellino según las realizaciones de la presente memoria
también son una fuente de nutrientes y sustancias dietéticas
valiosos que se pueden extraer o aislar en forma concentrada. Por
ejemplo, los constituyentes de cáscara de cacao que se conservan en
las cáscaras molidas, tales como polifenoles (por ejemplo,
procianidinas), alcaloides tal como teobromina, vitaminas tal como
vitamina D, grasa de las cáscaras (\approx6%), grasa de los
granos que quedan incluidos en la fracción de cáscara de cacao
después de aventar, minerales tales como calcio y fósforo,
aminoácidos, así como fibras dietéticas solubles e insolubles,
individualmente o como una mezcla de estas, se pueden aislar de las
cáscaras de cacao molidas para usar en una forma concentrada. Por
ejemplo, una forma concentrada de un constituyente de cáscara se
puede usar como un aditivo o ingrediente de preparación alimentaria,
o en un suplemento dietético o producto nutraceútico, o como un
agente aditivo farmacéutico o medicinal, etc.
Otras características y ventajas de la invención
se harán comprenderán a partir de la siguiente descripción
detallada de las realizaciones preferentes de la invención con
referencia a los dibujos, en los que:
La figura 1 es un diagrama de flujo de un método
para procesar cáscaras de cacao y opcionalmente usar su producto
molido en fabricación alimentaria, según una realización de esta
invención;
La figura 2 es una vista esquemática de un
sistema útil para producir cáscaras de cacao molidas según una
realización de esta invención.
La figura 3 es una vista de corte de sección de
la unidad de ciclón usada en el sistema de proceso ilustrado en la
figura 2;
La figura 4 es una vista esquemática de un
sistema útil para producir cáscaras de cacao molidas según otra
realización de esta invención.
Las características representadas en las figuras
no están necesariamente dibujadas a escala. Los elementos numerados
igual en las diferentes figuras representan componentes iguales a
menos que se indique otra cosa.
Más adelante se describirán realizaciones
preferentes de la invención con referencia específica a un proceso
único para preparar cáscaras de cacao molidas adecuadas para usar en
la fabricación de productos alimentarios, tal como chocolate o
productos que contienen chocolate, sin usar o necesitar partes
mecánicas en movimiento. Como se comprenderá, esta invención
proporciona muchas ventajas y beneficios sobre tecnologías de molido
mecánico convencional usadas en cáscaras de cacao, tal como
reducción de costes de mantenimiento, calidad de producto mejorada,
incremen-
to del control del proceso sobre las características del producto, y reducción de pérdida de necesidades de gestión.
to del control del proceso sobre las características del producto, y reducción de pérdida de necesidades de gestión.
Para los propósitos de la presente memoria, el
término "granulado" o "en partículas" se refiere a una
masa fluida de pequeñas partículas sólidas desunidas. Para los
propósitos de la presente memoria, "molido" o "granulado"
se usan indistintamente y se refiere a machacar, pulverizar,
desgastar, romper o rasgar la partícula para romperla en partículas
más pequeñas y/o liberar partículas más pequeñas, e incluye
mecanismos que implican contacto entre partes móviles, y/o entre
una parte móvil y una superficie estática. Una partícula
"molida" o "granulada" es el producto de tal tratamiento.
"Seco" o "humedad baja", como se usa indistintamente en la
presente memoria en el contexto de materiales granulados o en
partículas, significa que el material contiene menos que
aproximadamente 14% en peso de humedad total.
Haciendo referencia a la figura 1, en esta
realización ilustrada no limitante se ilustra un proceso 10 para el
molido de cáscaras de cacao en un sistema que no usa partes
mecánicas en movimiento para causar rotura de las cáscaras hasta
una forma de polvo muy fino o granular. Se obtienen (etapa 1)
cáscaras de cacao, después las cáscaras de cacao se someten a
tratamiento de granulado para reducción del tamaño de partícula para
proporcionar un material (etapa 2) de cáscara de cacao granular, y
el producto de material de cáscara de cacao granular que resulta de
ahí está disponible para uso opcional en preparación alimentaria o
para dar sabor, o se usa como una fuente viable de sabor útil o
compuestos relacionados con la salud que se pueden aislar de ahí
(etapa 3).
Haciendo referencia ahora a las figuras
2-4, de aquí en adelante se discuten detalles de una
disposición de equipamiento de ejemplo y proceso para operarlo para
llevar a cabo el granulado de cáscaras de cacao, como se indicó en
la etapa 2 de la figura 1. Haciendo referencia a la figura 2, se
muestra un sistema 100 de ejemplo para llevar a cabo granulado de
un alimento 102 que comprende cáscaras de cacao según una
realización de proceso de esta invención. El ciclón 101 es un
cerramiento estructural compuesto por dos secciones que comunican
fluidos: un cerramiento 103 cilíndrico superior que define una
cámara 104 y un cerramiento 105 inferior con forma de cono truncado
que define una cavidad 106. Ambos cerramientos superior e inferior
son estructuras anulares en las que una pared o concha sólida
encierra un espacio interior. En esta ilustración, el cerramiento
103 superior tiene un diámetro en sección generalmente uniforme,
mientras que el cerramiento 105 inferior disminuye gradualmente
hacia su extremo 112 inferior. En una realización no limitante, el
ángulo \alpha (alfa) más agudo del cerramiento 105 inferior puede
estar en el intervalo de aproximadamente 66 a aproximadamente 70
grados (véase fig. 3). Para los propósitos de la presente memoria,
en término "cerramiento" significa una estructura que encierra
una cámara, cavidad, o espacio por más de un lado.
El aire 116 comprimido y las cáscaras 102 de
cacao se introducen separadamente en el ciclón 101 del cerramiento
103 superior. Las cáscaras de cacao procesadas se descargan como un
sólido en partículas 113 por el extremo 112 inferior del ciclón 101
que tiene un tamaño de partícula reducido comparado con las cáscaras
de cacao que alimentan la unidad de procesado. El sólido en
partículas 113 son cáscaras de cacao en esta ilustración. Se
muestra un mecanismo 111 de válvula opcional, tal como una válvula
rotatoria o cierre de aire rotatorio, que permite la extracción de
material de cáscara de cacao secado, granulado del ciclón sin
interrumpir la operación continua del sistema y que minimiza
pérdida del aire introducido por el ciclón 101. Alternativamente,
se puede instalar un eje hueco de extensión cilíndrica (no se
muestra), en el extremo 112 inferior del ciclón 101 para ayudar a
dirigir al producto granulado dentro de un receptáculo o similar
situado debajo del ciclón. En ausencia de un mecanismo de válvula
en el extremo 112 inferior del ciclón 101, el aire presurizado
introducido en el ciclón puede escapar del ciclón 101 por la
abertura 111 del extremo 112 inferior del ciclón. Si se desea, esta
pérdida de aire adicional se puede compensar por la velocidad de
alimentación del aire de entrada para mantener la condición de
presión de aire deseada dentro del ciclón, tal como aumentándolo
suficientemente para compensar la pérdida de aire que tiene lugar
tanto en el fondo del ciclón como en la corriente 114 de expulsión
de gas.
El aire, y posiblemente alguna pequeña cantidad
de vapor de humedad liberado del alimento de cáscara de cacao
alimentado durante el tratamiento al ciclón 101, se expulsa como
gases 114 de expulsión del ciclón vía manga 107 y conducto 109 de
expulsión. Algunas cantidades nominales de desperdicio ligero se
pueden liberar de la alimentación durante el proceso en el ciclón,
y se pueden eliminar con la corriente 114 de expulsión de gas. La
corriente 114 de expulsión de gas opcionalmente se puede filtrar
para partículas, y/o depurar para quitar compuestos volátiles u
otros compuestos, tal como usando un módulo de depuración separado,
por ejemplo, depurador tipo lecho empaquetado, antes de que se
ventile a la atmósfera (por ejemplo, ver figura 4, característica
1141). El aparato 115 de tamizar se describe con más detalle más
adelante en la presente memoria.
Para introducir el aire 116 comprimido en el
ciclón 101, un mecanismo 121 que presuriza aire, tal como un
ventilador o un compresor de aire, genera una corriente de aire
comprimido de gran volumen, alta velocidad, que se conduce vía
conducto 125 de aire a través de un módulo de tratamiento de aire,
ilustrado como una unidad 123 de calentamiento en la figura 2, y
desde ahí se introduce en el cerramiento 103 superior del ciclón
101. El aire 116 comprimido se puede calentar (figura 2), o
alternativamente se puede enfriar para ayudar a conservar
componentes valiosos que pueden ser sensibles a calor (figura 4), o
se pueden dejar a temperatura ambiente (sin calentar) antes de
introducirse en la unidad 101 del ciclón. Por ejemplo, un aire
comprimido a temperatura ambiente o enfriado (por ejemplo,
<aproximadamente 30ºC (77ºF)) se puede introducir en el aparato
de procesado por torbellino durante el tratamiento de cáscaras para
minimizar o evitar degradación de nutrientes inducida por calor en
las cáscaras durante el tratamiento de granulado. Alternativamente,
el aire alimentado se puede calentar de un modo controlado antes de
introducirlo en el aparato de procesado por torbellino, eficaz para
desarrollar compuestos de aroma deseados (por ejemplo, aroma a
tostado) en el material de cáscara de cacao durante el molido. Para
los propósitos de la presente memoria "aire calentado" se
refiere a aire calentado a una temperatura por encima de la
temperatura ambiente, por ejemplo, por encima de aproximadamente
30ºC. El término "aire caliente comprimido" se refiere a aire
que tiene ambas de estas características. El término "aire
enfriado" se refiere a aire calentado a una temperatura por
debajo de la temperatura ambiente, y "aire enfriado
comprimido" se refiere a aire que tiene ambas de estas
características. El término "aire comprimido" se refiere a
aire comprimido a una presión por encima de la presión atmosférica,
por ejemplo, por encima de 760 mmHg absoluto (14,7
libras/pulgada^{2} absoluto).
El aire 116 comprimido se introduce en la cámara
104 de ciclón 101 significativamente tangencial a la pared 108
interior del cerramiento 103 superior. Esto se puede hacer, por
ejemplo, dirigiendo la corriente 116 de aire hacia una pluralidad
de agujeros 120 (por ejemplo, de 2 a 8 agujeros) colocados alrededor
en circunferencia y puesto a través de la pared 108 del cerramiento
103 superior a través del cual se introduce la corriente de aire.
Los platos 122 de desvío se pueden montar sobre la pared 108
interior del cerramiento 103 superior para desviar la corriente
entrante de aire comprimido hacia una dirección significativamente
tangente a la pared 108 interior de acuerdo a una colocación que se
ha descrito, por ejemplo, en la publicación de la solicitud de
patente de EEUU 2002/0027173 A1, cuyas descripciones se incorporan
en la presente memoria como referencia. El aire comprimido se puede
introducir en el cerramiento 103 superior del ciclón 101 en
dirección contraria a las agujas del reloj o en el sentido de las
agujas del reloj.
El aire 10 introducido generalmente se puede
presurizar más ciclónicamente en la cámara 104 y cavidad 106.
Debido a las fuerzas centrífugas presentes en el medio ciclónico, se
cree que la presión que está más cerca de los extremos exteriores
de la cavidad 106 es significativamente más grande que la presión
atmosférica, mientras que la presión más cerca al eje central de la
cavidad 106 es menor que la presión atmosférica. Como se muestra en
la figura 3, como una ilustración no limitante, después de
introducirse por el cerramiento 103 superior, el aire 116
comprimido hace una espiral o sino viaja a lo largo de la vía larga
hacia abajo como un torbellino 13 a través del cerramiento 103
superior y el cerramiento 105 de forma cónica inferior hasta que
alcanza su extremo 112 inferior. En esta ilustración, cerca del
extremo 112 inferior de la cavidad 106 definida por las paredes 123
interiores del cerramiento 105 inferior, la dirección hacia abajo
del movimiento del aire se da la vuelta, y el aire (y cualquier
vapor húmedo liberado del alimento durante el tratamiento con el
ciclón 101) gira de vuelta hacia arriba como un torbellino 15 más
pequeño generalmente dentro de un torbellino 13 más grande. El
torbellino 15 más pequeño fluye de vuelta hacia arriba desde el
extremo 112 inferior al cerramiento 105 inferior en una región 128
central localizada inmediatamente cerca del eje 129 central del
ciclón 101 y generalmente dentro del torbellino 13 más grande. El
torbellino 15 más pequeño fluye hacia arriba hasta salir del
cerramiento por la manga 107 y después por el conducto 109 de
escape.
Opcionalmente se puede interponer un medio (no
se muestra) de rotura del torbellino por debajo o dentro del
extremo 112 inferior para incitar la transición del torbellino 13
más grande al torbellino 15 más pequeño. Se conocen varias
disposiciones de rotura de torbellinos para ciclones, tales como la
introducción de un cerramiento con forma de caja en el fondo del
cerramiento cónico.
Las cáscaras 102 de cacao se introducen
separadamente por el cerramiento 103 superior. Las cáscaras 102 de
cacao introducidas gotean por gravedad hacia abajo en la cámara 104
hasta que son guiadas por el torbellino 13 de aire en el ciclón
101. Preferentemente, las cáscaras 102 de cacao se introducen en el
cerramiento 103 superior en una orientación tal que caerán en el
torbellino 13 ciclónico generado en el ciclón 101, donde se colocan
en el espacio entre la manga 107, y la pared 108 interior del
cerramiento 103 superior. Esta técnica de alimentación sirve para
minimizar la cantidad de cáscaras 102 de cacao que inicialmente
pueden caer en el extremo interior o en las porciones radiales
exteriores del torbellino donde las fuerzas ciclónicas que
experimentan los materiales alimentarios pueden ser menores. Las
cáscaras de cacao guiadas viajan en el torbellino 13 de aire en
espiral o sino viajan hacia abajo a través del cerramiento 105
inferior hasta que alcanzan el extremo 112 inferior del cerramiento
105 inferior. Durante esta vía de flujo hacia abajo, los efectos de
granulado sobre el material de cáscara de cacao pueden tener lugar
en diferentes momentos respectivos y en diferentes lugares durante
la vía de flujo hacia abajo del material de cáscara de cacao a
través del ciclón.
Sin el deseo de limitar ninguna teoría, se cree
que el gradiente de presión y las fuerzas de coriolis, explosiones
de cavitación, y la interacción de colisión entre las piezas de
cáscara de cacao o partículas guiadas por el aire presurizado
ciclónicamente de alta velocidad pueden reventar violentamente la
estructura física de ese material de cáscara de cacao.
Alternativamente, o además de esto, la fuerza centrífuga del
torbellino puede mover el material de cáscara de cacao fuertemente
contra las paredes 108 y 123 interiores del cerramiento. Estos
medios de rozadura, individualmente o en combinación, u otros medios
de rozadura, pueden tener lugar en el ciclón, que puede no ser
completamente entendido, dan división (granulado) de las cáscaras de
cacao a la vez que la seca. Como resultado, durante este movimiento
del material de cáscara de cacao desde el cerramiento 103 superior
bajando hasta el extremo 112 inferior del cerramiento 105 inferior,
el material de cáscara de cacao se procesa físicamente de manera
beneficiosa. La unidad 101 no requiere partes con movimiento
mecánico para efectuar granulado del material de cáscara de
cacao.
En una realización más de la invención, el
producto 113 sólido en partículas descargado se puede filtrar, tal
como usando un tamiz, tal como un tamiz de pantalla u otro mecanismo
115 adecuado para separación/clasificación de partículas, para
dividir y separar la fracción más fina del material 1130 de cáscara
de cacao granulado en el producto 113 sólido en partículas que
tiene un tamaño de partículas de acuerdo con un criterio de tamaño,
tal como ser menor que un tamaño predeterminado, que son adecuadas
para el procesado posterior al granulado, de la fracción 1131 de
producto más basto. La fracción 1131 de producto más basto (tamaño
grande) opcionalmente se puede redirigir hacia el cerramiento
superior del ciclón para procesado adicional allí. Se podría usar
un transportador (no se muestra) para transportar mecánicamente el
material más basto redirigido de vuelta para alimentar el medio 127
de introducción u otro medio de introducción en el cerramiento 103
superior del ciclón 101. También, el alimentador del medio 127 de
introducción puede ser un transportador inclinado, alimentador de
tornillo, etc (por ejemplo, véase la figura 4, característica 1270),
que transporta material 102 de cáscara de cacao a la cámara 104 del
ciclón 101 en el cerramiento 103 superior.
Se comprenderá que la manga 107 se puede mover
arriba y abajo controladamente a diferentes posiciones verticales
en el ciclón 101. En general, la manga 107 más baja se coloca en
relación con la cavidad 106, el volumen total combinado más pequeño
del ciclón 101 que está disponible para circulación de aire. Ya que
el volumen de aire que se introduce permanece constante, esta
reducción del volumen causa un flujo de aire más rápido, causando
efecto ciclónico más grande a través de la cavidad 106 y como
consecuencia causando que el alimento se granule para circular más
tiempo en la cámara 104 y la cavidad 106. El levantar la manga 107
generalmente tiene el efecto opuesto. Para una alimentación y
condiciones de operación dadas, se puede ajustar la posición
vertical de la manga 107 para mejorar la eficiencia y rendimiento
del proceso.
También, se puede proporcionar una chimenea 126
sobre el conducto 109 de escape para controlar el volumen de aire
que se permite salir desde la región central, de baja presión de la
cavidad 106 al ambiente atmosférico, que puede afectar las
velocidades ciclónicas y gradientes de fuerza en el ciclón 101. Si
no está la chimenea opcional, la unidad 101 generalmente no
requiere partes en movimiento para operar, y particularmente con
relación a efectuar la acción de granular que tiene lugar en la
unidad.
Mediante la alimentación continua de un material
102 de cáscara de cacao al ciclón 101, se obtiene una salida
continua de material 113 de cáscara de cacao. Un ejemplo no
limitante de un aparato comercial que se puede operar de un modo
continuo según los procesos de la presente invención es un aparato
WINDHEXE, fabricado por Vortex Dehydration Systems, LLC, Hanover
Maryland, EE.UU. Descripciones de ese tipo de aparatos se hacen
públicamente en la publicación de la solicitud de patente de EEUU
2002/0027173 A1, cuyas descripciones se incorporan en su totalidad
en la presente memoria como referencia.
El sistema 100 ciclónico proporciona energía
mecánica para desintegrar y granular más las cáscaras de cacao
introducidas. El material 113 (1130) de cáscaras de cacao granuladas
que sale del ciclón 101 muestra una forma de tipo en partícula
sólida fluida, que puede ser un material en polvo. Además, se
efectúa reducción del tamaño de partícula intencionada y
significativa sobre la cáscara 102 de cacao al formar el material de
cáscara de cacao granular en el ciclón 101 del sistema 100 sin la
necesidad de poner en contacto las cáscaras de cacao con partes
mecánicas en movimiento para ese propósito, lo que reduce los
requerimientos de la necesidad de equipamiento, mantenimiento y
limpieza. La unidad 101 de procesado se puede dejar relativamente
limpia y ordenada, ya que el material de cáscara de cacao no tiende
a pegarse como residuo a las paredes interiores de la unidad de
procesado usada para granularlo a forma granular. Esto puede
facilitar cualquier cambio deseado para procesar un tipo diferente
de material de alimentación con la misma unidad.
En un proyecto de proceso para procesar cáscaras
de cacao, el aire comprimido se puede administrar al ciclón a una
presión en el intervalo de 0,7 kg/cm^{2} a aproximadamente 7
kg/cm^{2} (de aproximadamente 10 psi a aproximadamente 100 psi
(libras/pulgada cuadrada)), particularmente desde aproximadamente
2,8 kg/cm^{2} a aproximadamente 4,2 kg/cm^{2} (de
aproximadamente 40 a aproximadamente 60 psi), y más particularmente
de aproximadamente 3,2 kg/cm^{2} a aproximadamente 3,9 kg/cm^{2}
(de aproximadamente 45 a aproximadamente 55 psi). La velocidad de
introducción volumétrica del aire comprimido en el ciclón está en el
intervalo de aproximadamente 850 m^{3}/h a aproximadamente 17.000
m^{3}/h (de aproximadamente 500 pies cúbicos por minuto (CFM) a
aproximadamente 10.000 CFM), particularmente de aproximadamente
1.275 m^{3}/h a aproximadamente 3.400 m^{3}/h (de
aproximadamente 750 CFM a aproximadamente 2.000 CFM), y más
particularmente de aproximadamente 1.360 m^{3}/h a
aproximadamente 2.040 m^{3}/h (de aproximadamente 800 pies cúbicos
por minuto a aproximadamente 1.200 pies cúbicos por minuto). La
velocidad de alimentación de las cáscaras de cacao puede variar,
pero generalmente puede estar en el intervalo de aproximadamente
0,45 a aproximadamente 136 kg/min (de aproximadamente 1 a
aproximadamente 300 libras por minuto), particularmente de
aproximadamente 22,6 a aproximadamente 68 kg/min (de aproximadamente
50 a aproximadamente 150 libras/min), para un ciclón de
aproximadamente de 0,3 a 3 metros (de 1 a aproximadamente 10 pies
de diámetro) (máximo). El diámetro del ciclón puede ser, por
ejemplo, de aproximadamente 0,3 a aproximadamente 3 metros de
diámetro, particularmente de aproximadamente 0,3 a aproximadamente
1,8 metros de diámetro.
La temperatura del aire del aire comprimido
alimentado en el ciclón 101 generalmente puede estar en el intervalo
de aproximadamente 0ºC a aproximadamente 150ºC (de 32 a 302ºF)
siempre que se alcancen otras calificaciones relacionadas con la
temperatura que se han publicado en la presente memoria. En un plan
de proceso no limitante para procesar cáscaras de cacao, la
introducción de aire comprimido en el ciclón 101 comprende
administrar aire calentado al ciclón a una temperatura eficaz para
desarrollar compuesto de aroma deseados en las cáscaras de cacao
que cumple aplicaciones del producto molido para sustituir polvo de
cacao. Para esta realización, el aire calentado generalmente se
introduce en el ciclón a un temperatura en el intervalo de
aproximadamente 0ºC a aproximadamente 150ºC (de 32ºF a 302ºF),
particularmente de aproximadamente 49ºC a aproximadamente 135ºC (de
120ºF a 275ºF), más particularmente de aproximadamente 121ºC a
aproximadamente 132ºC (de 250ºF a 270ºF). Como se indicó
anteriormente, pueden ser deseables temperaturas de aire de proceso
más bajas o más altas dependiendo del uso que se pretende para las
cáscaras de cacao.
A temperaturas de aire por debajo de
aproximadamente 49ºC (120ºF), particularmente en condiciones de
humedad relativa ambiental alta, las cáscaras de cacao pueden
tender a pegarse o unirse dentro del ciclón a menos que el aire
comprimido también se deshumidifique antes de introducirse en el
ciclón. Mientras la temperatura del aire aumenta, el aire
generalmente tiene más capacidad de retener agua y esta situación se
evita más fácilmente. Como se indicó, si la temperatura del aire es
muy alta, las cáscaras de cacao o sus constituyentes deseables se
pueden dañar o degradar por calor.
El relativamente corto tiempo de residencia que
se requiere para moler las cáscaras de cacao en el aparato por
torbellino y relativamente bajas temperaturas de proceso que se
pueden usar ayudan a conservar aspectos nutritivos y funcionales de
las cáscaras de cacao. En una realización, al introducir las
cáscaras de cacao en el ciclón, se descarga su producto granulado
desde la unidad de procesado en aproximadamente 15 segundos, y
particularmente en aproximadamente 2 a aproximadamente 10 segundos,
y más particularmente de aproximadamente 1 a aproximadamente 5
segundos. Los componentes volátiles también se pueden manipular
conduciendo el escape del ciclón a través de una unidad depuradora
y similar después de que sale de la unidad de ciclón. El molido
convencional generalmente emplea partes en movimiento para efectuar
rotura de un material, lo que tiende a generar calor localizado.
Calor elevado intensa o indebidamente puede incrementar el riesgo de
degradación de nutrientes deseables y/o caracteres funcionales del
alimento de las cáscaras de cacao.
Las cáscaras de cacao se pueden introducir en el
ciclón 101 en estado seco o majado (húmedo). Preferentemente se
introducen en un estado seco. En una realización, las cáscaras de
cacao usadas como el material de alimentación del proceso de
granulado generalmente contienen de aproximadamente 1% en peso a
aproximadamente 14% en peso de humedad, particularmente de
aproximadamente 1% en peso a aproximadamente 8% en peso, cuando se
introduce en el ciclón 101 del sistema 100. Las cáscaras de cacao
granuladas que se obtienen del proceso generalmente contienen de
aproximadamente 1% en peso de humedad a aproximadamente 14% en peso
de contenido de humedad.
En referencia a la figura 4, el aire 116
comprimido se puede precalentar o preenfriar antes de introducirlo
en la unidad 101 de proceso ciclónica. Por ejemplo, en algunas
aplicaciones puede ser deseable conservar ciertos componentes
sensibles al calor o compuestos presentes en las cáscaras de cacao
durante el procesado en la unidad de procesado por torbellino. Como
se muestra en la figura 4, el sistema 100 permite hacer circular el
aire comprimido a través de un enfriador 1232 adaptado a bajar la
temperatura del aire comprimido antes de introducirse en la unidad
101 de procesado ciclónica. En una realización, la temperatura del
aire comprimido se reduce usando un enfriador 1232 de aire a una
temperatura por debajo de la temperatura de aire ambiental (es
decir, temperatura del aire exterior). Por ejemplo, el aire
comprimido se puede reducir en temperatura a aproximadamente 10ºC
(50ºF) o menos, y particularmente a aproximadamente 4,5ºC (40ºF) o
menos, antes de introducirse en la unidad de proceso ciclónica.
Como se indicó, puede ser necesario
deshumidificar el aire comprimido antes de introducirlo en la unidad
de ciclón en condiciones de humedad relativa (HR) alta (por
ejemplo, HR más alta que aproximadamente 50%) para asegurar que el
material de alimentación ("cáscaras de cacao") se puede romper
a forma granular y no se une en una masa pegajosa dentro del
ciclón. El aire se puede deshumidificar usando una unidad
convencional de espiral de frío o equipamiento similar usado para
deshumidificación del aire del proceso (por ejemplo, véase la
figura 4, característica 1231). El deshumidificador o secador 1231
de aire puede ser una unidad comercial para el propósito general,
por ejemplo, secador de aire Model MDX 1000 de Motivair, Amherst,
NJ. El deshumidificador 1231, enfriador 1232, y calentador 123 son
unidades de un subsistema representadas como módulo 1233 de
tratamiento de aire en la figura 4. El enfriador 1232 de aire puede
ser una unidad de intercambio de calor comercial o industrial, o
una unidad de refrigeración u otro dispositivo de enfriamiento
adecuado, por ejemplo, una unidad de enfriamiento capaz de reducir
la temperatura del aire de proceso de flujo continuo a
aproximadamente 6ºC (10ºF) de la temperatura del refrigerante. Como
se indicó en la figura 4, se pueden usar válvulas de control y
similares para controlar y operar selectivamente el flujo de aire a
través de las diversas unidades de tratamiento de aire en el módulo
1233.
Se obtiene un producto de cáscara de cacao
granular que se puede almacenar establemente y transportar
convenientemente en condiciones ambientales, o se puede usar
inmediatamente en fabricación de alimentos o otros usos o
tratamientos. El producto de concha obtenido molido es un polvo
finamente dividido o material granular. Las cáscaras de cacao
granuladas tienen un tamaño medio de partícula en el intervalo de
aproximadamente 1 micrómetro a aproximadamente 1.000 \mum,
particularmente tienen un tamaño medio de partícula de menos que
aproximadamente 60 \mum, y más particularmente tienen un tamaño
medio de partícula de menos que aproximadamente 30 \mum. Como
material de alimentación, la cáscara de cacao se puede reemplazar y
usar en formas desunidas variadas tales como fragmentos, piezas,
virutas, partículas, o una combinación de esas. En una realización,
el material de alimentación de cáscara de cacao está en la forma de
fragmentos que tienen un tamaño medio de diámetro máximo de
aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 30 mm, particularmente de
aproximadamente 1 mm a aproximadamente 20 mm. Como se indicó
previamente, las cáscaras de cacao generalmente incluirán algunas
porciones pequeñas de granos pegado y/o acompañándolos libremente
después de aventar. Para los propósitos de esta aplicación, el
término "cáscaras de cacao" se entiende que generalmente se
refiere a tales tipos de materiales de cáscara de cacao. Los tamaños
normales obtenidos de cáscara de cacao directamente de la máquina
de aventar son adecuados para tratamiento de molido según
realizaciones de la presente memoria. No se requiere una conminución
previa.
El producto de cáscara molido tiene atributos
sensoriales y funcionales adecuados para preparación alimentaria, y
se puede usar como un aditivo en preparación alimentaria,
saborizante, o ingrediente. Se puede usar en fabricación de
chocolate o composiciones de chocolate, y en la preparación de
alimentos y refrescos incorporándolos. Por ejemplo, se puede usar
como un sustituto, parcial o totalmente, para polvo de cacao y/o
sólidos de cacao en confitería tal como chocolate; productos
alimentarios que incluyen composiciones de chocolate tales como en
la forma de un ingrediente bruto, relleno, recubrimientos de
adornar; y refrescos de cacao. Las cáscaras molidas se pueden usar
en la misma proporción que están disponibles en el haba entera
(12-15 por cien) y mezclar con polvo de cacao o
licor de cacao (granos de cacao granulados). Las cáscaras de cacao
también se pueden usar directamente como un ingrediente individual
en preparación y producción alimentaria. Los productos alimentarios
que incorporan cáscaras de cacao molidas pueden incluir, por
ejemplo, galletas, pasteles, barritas de desayuno, barritas de
aperitivo, confitería, y así sucesivamente. Las cáscaras molidas
también se pueden usar en alimentos de rumiantes o como un relleno
de alimento. Las cáscaras de cacao molidas también se pueden usar en
aplicaciones no dietéticas, tal como esponjante y fertilizante.
Las cáscaras de cacao molidas también son una
fuente valiosa de nutrientes, extractos de aroma y sustancias
dietéticas. Por ejemplo, sus constituyentes, que pueden ser
polifenoles tal como procianidinas y/o otros, alcaloides tal como
teobromina, vitaminas tal como vitamina D, minerales tales como
calcio y fósforo, aminoácidos, fibra, grasas de cacao, o una mezcla
de estos, se pueden aislar de las cáscaras de cacao y usar después
en una forma más concentrada, tal como un suplemento nutricional o
dietético o producto nutraceútico. Se ha informado que los
polifenoles en general, y procianidinas en particular, tiene
utilidades como antioxidantes, y agentes anticancerígenos o
antineoplásticos, y así sucesivamente. De la teobromina se conocen
efectos terapéuticos o medicinales tales como un diurético o
estimulante suave, etc. Esos compuestos y otros constituyentes o
compuestos de las cáscaras de cacao molidas también tienen otros
efectos y propiedades beneficiosos que hacen deseable que se añadan
a alimentos vía las cáscaras de cacao molidas, o separadamente como
formas concentradas extraídas de cáscaras de cacao molidas.
En una realización opcional más, se introducen
ingredientes comestibles adicionales en la unidad de procesado por
torbellino al mismo tiempo que las cáscaras de cacao para
proporcionar un producto de tipo base de cacao granulado. Por
ejemplo, varios ingredientes en partículas, fluidos, secos,
comúnmente usados en cacao o bases de chocolate, tal como
edulcorantes y/o sólidos lácteos o polvo de cacao, se pueden mezclar
homogeneamente con las cáscaras de cacao en el aparato procesador
por torbellino. El edulcorante preferentemente comprende un
edulcorante carbohidratado nutritivo, y más preferentemente es un
azúcar, en la forma de un polvo seco. El polvo seco puede ser
cristalino. El azúcar usado puede ser, por ejemplo, sacarosa,
glucosa, dextrosa, lactosa, fructosa, azúcar invertido, sólidos de
jarabe de maíz o sustituyentes de azúcar tal como polioles, por
ejemplo sorbitol, manitol, xilitol, maltitol, lactitol,
polidextrosa, etc, o sus mezclas. Preferentemente, el azúcar usado
es sacarosa sola pero, si se desea, se pueden usar juntos uno o más
de otros azúcares con sacarosa en menor cantidad. Si se desea, una
parte del azúcar o reemplazante de azúcar se puede reemplazar por un
agente edulcorante bajo en calorías tal como sucralosa, ciclamato,
aspartamo, NutraSweet, etc, o sus combinaciones. Los sólidos
lácteos pueden comprender, por ejemplo, leche entera en polvo,
proteínas del suero, o sólidos de leche bajos en grasa o sin grasa.
Los sólidos de leche bajos en grasa preferentemente contienen menos
que 5% en peso de grasas, más preferentemente menos que 2% en peso
de grasas, y más preferentemente leche desnatada en polvo, o sus
ingredientes o sólidos lácteos recombinados. Otros polvos secos
comestibles, harinas o en partículas también se pueden añadir con
las cáscaras de cacao de esta manera. Estos pueden incluir aditivos
o componentes saborizantes o funcionales.
Los siguientes ejemplos pretenden ilustrar, y no
limitar, la invención. Todos los porcentajes son en peso, a menos
que se indique otra cosa.
Se procesaron cáscaras de cacao en un aparato de
procesado por torbellino para evaluar los efectos del molido sobre
las cáscaras. Se obtuvieron cáscaras de cacao de aventar habas de
cacao tostadas. Las cáscaras de cacao tenían un contenido de
humedad de aproximadamente 6% en peso.
Las cáscaras de cacao se introdujeron en un
aparato WINDHEXE para granular material por flujo de aire de
torbellino circular. El aparato WINDHEXE se fabricó en Vortex
Dehydration System LLC, Hanover Maryland, EEUU. La configuración
básica de ese tipo de aparato se describe en la publicación de
solicitud de patente de EEUU 2002/0027173 A1, y se hace referencia
a eso. La unidad de proceso tenía dos puertos de entrada separados
equidistantemente alrededor de la porción superior del aparato a
través de los que la corriente de aire se introducía
concurrentemente en dirección contraria a las agujas del reloj.
Se llevó a cabo una prueba en un aparato
WINDHEXE de tres pies de diámetro con aire comprimido introducido a
128ºC (262ºF), a una velocidad de introducción de aire de 1.000 pies
cúbicos por minuto (pcm), y a una presión de 3,3 kg/cm^{2} (47
psi). El tamaño del diámetro se refiere al tamaño de una cámara del
cerramiento en al que se hizo la introducción de cáscaras de cacao.
La velocidad de alimentación de las cáscaras de cacao se programó
para una descarga aproximada de aproximadamente 0,45 kg (1 libra) de
producto sólido por minuto. Las cáscaras de cacao se descargaron en
una tolva que directamente alimentaba un tornillo de alimentación
que alimentaba el interior del aparato WILDHEXE. Se descargó una
corriente de producto en polvo fluida desde el fondo del ciclón en
aproximadamente 2-10 segundos. El polvo fluido se
recogió y analizó la distribución del tamaño de partículas. La
partícula más grande del producto era 45-50 \mum,
y se midió con un tornillo micrométrico. El producto tenía un aroma
a cacao característico.
Mientras que la invención se ha descrito
particularmente con referencia específica a realizaciones
particulares de proceso y producto, se comprenderá que pueden ser
base de varias alteraciones, modificaciones y adaptaciones de la
presente descripción, y se pretenden que estén en el espíritu y
espectro de la presente invención como se define en las siguientes
reivindicaciones.
En particular, los hechos de todas las
reivindicaciones independientes y dependientes se pueden combinar
entre ellas siempre que no sean contradictorias. Así, todas las
reivindicaciones dependientes se pueden considerar que son
dependientes de cualquiera de las reivindicaciones precedentes.
Claims (14)
1. Un proceso (10) para moler cáscaras de cacao,
que comprende:
- introducir aire comprimido (16) en un aparato (101) de procesado por torbellino que tiene un extremo (112) de descarga inferior y una salida (109) de escape superior;
- introducir, en el aparato de procesado por torbellino, cáscaras (102) de cacao que son guiadas por el aire introducido y viajan al extremo de descarga inferior del cerramiento (103), donde al menos una porción de las cáscaras de cacao se granulan antes de alcanzar el extremo de descarga inferior;
- descargar un producto de cáscara de cacao granulado por el extremo de descarga inferior del cerramiento,
- donde las cáscaras viajan en el aire en el aparato de procesado por torbellino sin estar en contacto con partes mecánicas en movimiento.
2. El proceso de la reivindicación 1, en el que
las cáscaras de cacao granuladas tienen un tamaño medio de partícula
en el intervalo de 1 \mum a 1.000 \mum.
3. El proceso de la reivindicación 1, en el que
las cáscaras de cacao granuladas tienen un tamaño medio de partícula
de menos que 60 \mum.
4. El proceso de la reivindicación 1, en el que
las cáscaras de cacao granuladas tienen un tamaño medio de partícula
de menos que 25 \mum.
5. El proceso de la reivindicación 1, que además
comprende el uso de producto de cáscara de cacao granulado como un
ingrediente en la fabricación de un producto alimentario.
6. El producto de la reivindicación 1, que
además comprende aislar un componente del producto de cáscara de
cacao granulado seleccionado del grupo que consiste en extracto de
aroma, polifenoles, alcaloides, vitaminas, minerales, aminoácidos,
fibra, grasa de cáscara, o una combinación de éstos.
7. El proceso de la reivindicación 1, en el que
las cáscaras de cacao introducidas contienen de 1 a 14% en peso de
humedad total.
8. El proceso de la reivindicación 1, en el que
la introducción de aire comprimido comprende administrar aire
comprimido a una presión en el intervalo de 0,7 kg/cm^{2} a 7 kg 7
cm^{2}.
9. El proceso de la reivindicación 1, en el que
la introducción de aire comprimido comprende administrar aire
comprimido a una presión en el intervalo de 2,8 kg/cm^{2} a 4,2 kg
7 cm^{2}.
10. El proceso de la reivindicación 1, en el que
la introducción de aire comprimido comprende administrar aire
comprimido a una temperatura entre 0ºC y 150ºC.
11. El proceso de la reivindicación 1, en el que
la introducción de aire comprimido comprende administrar aire
comprimido a una velocidad en el intervalo de 850 m^{3}/hr a
17.000 m^{3}/hr.
12. El proceso de la reivindicación 1, en el que
la introducción de aire comprimido comprende administrar aire
comprimido que se ha enfriado a una temperatura por debajo de la
temperatura ambiente antes de introducirse en el aparato de
procesado por torbellino.
13. El proceso de la reivindicación 1, que
además comprende introducir al menos un ingrediente comestible seco
seleccionado del grupo que consiste en edulcorante, polvo de cacao y
sólido lácteo en el aparato de procesado por torbellino
simultáneamente a la introducción de cáscaras de cacao.
14. El proceso de la reivindicación 1, en el que
el aparato de procesado por torbellino comprende un encerramiento
superior y encerramiento inferior que comunican fluidos, en el que
el encerramiento superior tiene una forma generalmente cilíndrica
que tiene un diámetro esencialmente constante de 0,3 a 3 metros, y
el cerramiento inferior comprende una forma cónica truncada que
tiene un tamaño máximo de diámetro que es esencialmente el mismo
que el diámetro del cerramiento cilíndrico.
Applications Claiming Priority (1)
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