ES2316929T3 - Aparato y metodo de refinado de chocolate. - Google Patents

Abstract

Aparato de refinado de materias primas, particularmente para su uso en el refinado de chocolate, comprendiendo dicho aparato un tambor (2) dentro del que está montado un árbol (4) de accionamiento que lleva un rotor (9), estando dotado dicho rotor de al menos una barra (11) de molienda, estando dotado dicho tambor de al menos una barra (12) de molienda correspondiente en la superficie interior del mismo y caracterizado por incluir una hélice (15) que actúa independientemente de las barras (11, 12) de molienda para hacer recircular y cizallar las materias primas dentro del tambor.

Description

Aparato y método de refinado de chocolate.

Esta invención se refiere a un aparato y método para su uso en la producción de chocolate y, más específicamente, a un aparato y método para el refinado de sustancias para fabricar chocolate, sustitutos y compuestos de chocolate para su uso en las industrias de confitería, bizcocho y helado.

Pueden producirse chocolate, sustitutos y compuestos de chocolate refinando una mezcla de licor de cacao y, dependiendo del producto final requerido, manteca de cacao, azúcar, polvos lácteos y/o grasas vegetales. La operación de refinado puede llevarse a cabo dentro de un dispositivo conocido como máquina conchadora que comprende un tambor estacionario con un rotor axial previsto en el mismo. El rotor está dotado de una pluralidad de brazos radiales llevando cada uno en su extremo libre una barra de molienda, mientras que el interior del tambor está revestido de barras de molienda similares. Durante el uso, el giro del rotor hace que las materias primas dentro del tambor se muelan entre las barras de molienda en los brazos de rotor y las barras de molienda internas para refinar los ingredientes. Las fuerzas ejercidas sobre las materias primas por las barras pueden variarse moviendo las barras de molienda con respecto al rotor.

Tal dispositivo se conoce por el documento GB-2 317 840.

Durante el proceso de refinado usando tal aparato conocido, la masa de materias primas se mueve alrededor del interior de la máquina conchadora mediante los brazos del rotor. Si la masa de materias primas no se mantiene en movimiento, no se liberan ácidos volátiles dentro de los ingredientes de la masa y esto puede influir negativamente en la calidad del producto acabado y también conducir a un tiempo de producción aumentado en el funcionamiento del aparato para garantizar que todos los tales ácidos volátiles se liberen de los ingredientes.

Para mejorar el mezclado en una máquina conchadora, a partir del documento US-6 129 008 se conoce proporcionar una hélice dentro del tambor.

Por tanto es un objetivo de la presente invención proporcionar un aparato mejorado de refinado de materias primas para su uso en hacer chocolate y un método para usar el mismo. Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar un aparato en el que las materias primas se mantengan en movimiento dentro de la máquina conchadora para liberar ácidos volátiles dentro de la mezcla. También es un objetivo adicional proporcionar un aparato en el que se reduzca el tiempo total requerido para la operación de refinado, aumentando de este modo la eficacia del aparato.

Como otro objetivo adicional más de la invención es deseable proporcionar un aparato y un método de refinado de materiales para hacer chocolate en los que el contenido de grasa de las materias primas puede reducirse hasta alrededor del 21%, ya que al mantener la mezcla de ingredientes en movimiento en la máquina conchadora esto permite el uso de materias primas más secas de lo que es actualmente posible con aparatos conocidos.

Según un aspecto de la presente invención se proporciona un aparato de refinado de materias primas, particularmente para su uso en el refinado de chocolate, comprendiendo dicho aparato un tambor dentro del que está montado un árbol de accionamiento que lleva un rotor, estando dotado dicho rotor de al menos una barra de molienda, estando dotado dicho tambor de al menos una barra de molienda correspondiente en la superficie interior del mismo e incluyendo además una hélice que actúa independientemente de las barras de molienda para hacer circular y cizallar las materias primas dentro del tambor.

La recirculación de los ingredientes dentro del tambor conduce a una operación de cizallado secundaria llevada a cabo en los ingredientes y acciona las materias primas entre las barras de molienda del tambor y el rotor en el que tiene lugar el cizallado primario de las materias primas durante el proceso de refinado.

Preferiblemente, dicha hélice puede comprender dos álabes, y dicha hélice puede montarse en el árbol de un motor, árbol que atraviesa una pared lateral del tambor.

De manera conveniente el árbol está montado a través de cojinetes proporcionando un sellado en la pared del tambor.

De manera ventajosa, un microprocesador está previsto para permitir al operario cambiar las condiciones de funcionamiento del aparato para adaptarse al producto final requerido.

Según otro aspecto de la presente invención está previsto un método de refinado de ingredientes para su uso en la fabricación de productos de chocolate, comprendiendo dicho método las etapas de colocar los ingredientes en un tambor, estando dotado dicho tambor de al menos una barra de molienda en la superficie interior del mismo y un rotor dentro del tambor, teniendo dicho rotor al menos una barra de molienda prevista en el mismo, una hélice que actúa independientemente de las barras de molienda, cizallar los ingredientes moliéndolos entre las barras de molienda en el rotor y el tambor y hacer que la hélice cizalle los ingredientes, mientras hace recircular los ingredientes dentro del tambor en una dirección transversal al sentido de giro del rotor.

Al prever un método que tiene una operación de cizallado doble, es decir, tanto por la hélice como por las barras de molienda en el. rotor y la superficie interna del tambor, los ingredientes dentro del tambor se refinan de manera más rápida y de manera más eficaz de lo que es posible usando métodos de refinado existentes.

Realizaciones de la presente invención se describirán ahora sólo a modo de ejemplo con referencia a los dibujos adjuntos en los que:

la figura 1 es una vista de sección transversal de un aparato de refinado según el primer aspecto de la presente invención, y

la figura 2 es un alzado en extremo del aparato de refinado de la figura 1.

Con enfoque ahora a las figuras se muestra en la figura 1 una máquina 1 conchadora que comprende un tambor 2 que está dimensionado para recibir una cantidad adecuada de ingredientes crudos para su uso en la producción de chocolate. Un motor 3 está montado adyacente a la pared externa de la máquina conchadora y comprende un árbol 4 de accionamiento que se proyecta axialmente hacia el interior del tambor a través de una de las paredes 5 laterales del tambor. Están previstos cojinetes 6 alrededor del árbol de accionamiento para facilitar el giro del árbol de accionamiento a través del alojamiento del motor. El tambor está dotado de una tolva 7 en la parte 8 superior del mismo para permitir que se introduzcan materias primas en el tambor para su refinado.

El árbol de accionamiento lleva en el mismo un rotor 9. El rotor comprende uno o más brazos 10 radiales de los que se muestran dos en la figura 1. La distancia entre los brazos radiales puede ajustarse dependiendo de los ingredientes que van a refinarse en el tambor y el producto final que va a obtenerse a partir del proceso de refinado.

Al menos una, y preferiblemente un conjunto de barras 11 de molienda se monta en los extremos libres de los brazos 10 del rotor y puede comprender por ejemplo una banda de acero endurecido. El conjunto de barras 11 de molienda está previsto sustancialmente paralelo al eje del árbol 4 de accionamiento y se extiende sustancialmente a lo largo de la longitud del interior del tambor 2. Las barras de molienda están fijadas a los extremos libres de los brazos de rotor por medios de fijación conocidos que son adecuados para su funcionamiento en el entorno hostil que existe dentro del tambor cuando está teniendo lugar el refinado de chocolate.

El interior del tambor está dotado también de al menos una, y preferiblemente un conjunto de barras 12 de revestimiento que actúan conjuntamente con los conjuntos de barras 11 de molienda en los brazos 10 del rotor 9 para procesar materias primas que pasan entre los conjuntos de barras de molienda. Los conjuntos de barras de molienda del tambor pueden hacerse de un material similar a aquéllos del rotor.

También están previstos dentro del tambor medios para facilitar la circulación de las materias primas dentro del tambor. Tal como se muestra en la figura 1, un motor 13 adicional para hacer recircular ingredientes dentro del tambor está montado adyacente a una pared 5' lateral de la máquina conchadora, estando dotado el segundo motor de un árbol 14 de accionamiento que se extiende hacia el interior del tambor a través de la pared 5' lateral del mismo. Una hélice 15 está montada dentro del tambor sobre el extremo del árbol 14 de accionamiento. En la figura 1 la hélice se muestra como montada a través de la pared lateral opuesta al árbol de accionamiento principal que lleva el rotor aunque la hélice puede montarse en cualquier posición dentro del tambor en el que se mantiene de manera eficaz la circulación de los productos dentro del tambor.

La hélice de la realización preferida está dotada de dos álabes 16, aunque pueden estar previstos álabes adicionales dependiendo de las materias primas que van a refinarse dentro del tambor. El árbol 14 de accionamiento del motor de recirculación también está dotado de cojinetes 17 para facilitar el giro del árbol del motor a través de la pared lateral del tambor.

Durante el uso del aparato, materias primas tales como azúcar, licor de cacao, grasas vegetales y sólidos lácteos se cargan en el tambor 2 a través de la tolva 7 prevista en una parte 8 superior del mismo. Una vez que el tambor esté lleno con el volumen y proporciones requeridos de las materias primas (el volumen se muestra aproximadamente mediante la línea de puntos en la figura 1), el motor 3 de accionamiento principal se activa y el árbol 4 de accionamiento se hace rotar y por tanto los conjuntos de barras 11 de molienda en los brazos 10 del rotor 9 se hacen rotar dentro del tambor, moviéndose de este modo con respecto a los conjuntos de barras 12 de revestimiento en la superficie interna del tambor 2.

El motor 13 de recirculación se activa entonces, rotando de este modo el segundo árbol 14 de accionamiento y la hélice 15 montada sobre el mismo. Se prevé que la hélice gire a velocidades de alrededor de 1.400 rpm aunque la velocidad exacta dependerá de las materias primas y el producto final requerido. El giro de la hélice 15 hace que la masa de las materias primas dentro del tambor recircule dentro del tambor en una dirección transversal al giro del rotor 9. Esto se muestra mediante la flecha A en la figura 1. Adicionalmente, la recirculación de la masa de materias primas actúa para forzar la masa entre los conjuntos de barras de molienda y barras 11, 12 de revestimiento en los extremos de los brazos del rotor y la superficie interna del tambor, reduciendo de este modo los ingredientes a una pasta y facilitando el refinado de los ingredientes del chocolate.

También la hélice 15 actúa independientemente de los conjuntos de barras de molienda y barras 11, 12 de revestimiento para proporcionar una acción de cizallado adicional en la masa de los ingredientes, proporcionando de este modo un efecto de cizallado doble que separa las partículas en la masa de ingredientes de manera más eficaz que con aparatos conocidos. Separando las partículas de las materias primas libera ácidos volátiles dentro de los ingredientes y evita una acumulación de tales ácidos en el producto final, lo que puede conducir a una reducción en la calidad del producto final.

El experto en este campo también apreciará que la recirculación constante de la masa de ingredientes dentro del tambor 2 reducirá los efectos perjudiciales de "aglomeración" dentro del producto final. Esto es, donde las grasas rodean a otros sólidos en el chocolate tales como polvo de cacao, azúcar, leche en polvo, etc., creando aglomeraciones rígidas que se descompondrán en una etapa posterior en el proceso de refinado y de este modo reducirán la calidad del producto final. Con aparatos de la técnica anterior, estas aglomeraciones tienen que filtrarse fuera del chocolate con un coste adicional. También al proporcionar medios de cizallamiento adicionales dentro del tambor, tal aglomeración de los ingredientes se elimina, reduciendo de este modo el tiempo requerido para refinar los ingredientes mientras que aumenta la calidad del producto refinado.

Esto conduce a una reducción global en la duración de tiempo durante el que el aparato ha de hacerse funcionar para refinar ingredientes de manera satisfactoria, generando de este modo ahorros de coste en el proceso de refinado.

Una vez se completa la operación de refinado, el motor 13 de recirculación y el motor 3 de accionamiento principal se apagan y el producto final se retira de tambor a través de una válvula 18 de salida en la parte 19 inferior del tambor, tal como se muestra en la figura 2.

Un aspecto adicional de proporcionar la operación de cizallado doble dentro del tambor 2 de la máquina 1 conchadora es que materiales tales como frutos secos que pueden añadirse a los ingredientes como materias primas pueden molerse dentro de la mezcla sin generar daño al aparato. La hélice 15 mueve los ingredientes incluyendo aquéllos tales como frutos secos dentro del tambor y fuerza los ingredientes entre los conjuntos de barras de molienda y barras 11, 12 de revestimiento del rotor 9 y la superficie interna del tambor 2. Esto garantiza que todos los ingredientes dentro del tambor se hagan pasar entre los conjuntos de barras de molienda y barras de revestimiento y se trituren en una pasta fina. Esto es una ventaja significativa frente a aparatos conocidos.

Al llevar a cabo el refinado de ingredientes de manera más eficaz que con aparatos de la técnica anterior, el aparato descrito anteriormente puede usarse también para reciclar productos acabados que no han cumplido las normas de calidad requeridas. Por ejemplo, con chocolate recubierto de azúcar en el que la integridad de la cubierta está alterada, previamente tales productos se habrían descartado, ya que el coste de reciclarlos habría superado el coste de recuperación debido al tiempo requerido para separar la cubierta del chocolate. Sin embargo, usando el aparato de la presente invención es posible el reciclado de tales productos alterados. En tales casos los productos que van a reciclarse se introducen en el tambor a través de la tolva 7 junto con cualquier materia prima adicional que se requiera para el producto particular en cuestión. Durante el funcionamiento del aparato el efecto de cizallado doble de los conjuntos de barras de molienda y barras 11, 12 de revestimiento y la hélice 15 permite que los productos alterados se vuelvan a moler rápidamente y de manera eficaz, recuperando de este modo hasta el 100% de tales productos y reduciendo, o en algunos casos incluso eliminando, el desperdicio del producto.

Tal como se ha descrito anteriormente, al prever la acción de cizallado doble dentro de la máquina conchadora, la masa de ingredientes se mantiene en movimiento durante el proceso de refinado. Por tanto también es posible considerar el uso de ingredientes más secos tales como migas de chocolate, lo que se ha evitado tradicionalmente debido a problemas con la masa de materias primas secándose dentro del tambor durante el refinado.

Adicionalmente, el uso de la hélice permite que el aparato se use con buen resultado con ingredientes crudos para refinar chocolate que tiene un contenido de grasas alrededor del 21%, lo que es muy deseable dentro de la industria. Con aparatos de la técnica anterior tales productos no estaban fácilmente disponibles para su uso, ya que el contenido de grasa reducido producía un producto seco que era difícil de refinar, tal como se describió anteriormente.

Se apreciará que el motor 13, árbol 14 de accionamiento y hélice 15, tal como se describió anteriormente, podrían emplearse para actualizar maquinaria de refinado de chocolate existente de manera muy rápida y sencilla, aumentando de este modo las líneas de producto que tal maquinaria existente puede producir actualmente.

Las realizaciones de la presente invención descritas anteriormente en la presente memoria se dan sólo a modo de ejemplo y no pretenden limitar el alcance de la invención en ninguna forma.

Claims (6)

1. Aparato de refinado de materias primas, particularmente para su uso en el refinado de chocolate, comprendiendo dicho aparato un tambor (2) dentro del que está montado un árbol (4) de accionamiento que lleva un rotor (9), estando dotado dicho rotor de al menos una barra (11) de molienda, estando dotado dicho tambor de al menos una barra (12) de molienda correspondiente en la superficie interior del mismo y caracterizado por incluir una hélice (15) que actúa independientemente de las barras (11, 12) de molienda para hacer recircular y cizallar las materias primas dentro del tambor.

2. Aparato según la reivindicación 1, en el que la hélice comprende dos álabes (16).

3. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que dicha hélice está montada sobre el árbol (14) de un motor (13) cuyo árbol atraviesa una pared (5') lateral del tambor.

4. Aparato según la reivindicación 3, en el que el árbol está montado a través de cojinetes (17) proporcionando un sellado en la pared del tambor.

5. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que está previsto un microprocesador para permitir al operario cambiar las condiciones de funcionamiento del aparato para adaptarse al producto final requerido.

6. Método de refinado de ingredientes para su uso en la fabricación de productos de chocolate, comprendiendo dicho método las etapas de colocar los ingredientes en un tambor, estando dotado dicho tambor de al menos una barra de molienda en la superficie interior del mismo y un rotor dentro del tambor y una hélice que actúa independientemente de las barras de molienda, teniendo dicho rotor al menos una barra de molienda prevista en el mismo, cizallando los ingredientes moliéndolos entre las barras de molienda en el rotor y el tambor y haciendo que la hélice cizalle los ingredientes, mientras que hace que los ingredientes recirculen dentro del tambor en una dirección transversal al sentido de giro del rotor.