ES2320076B2 - Procedimiento en continuo de fabricacion de productos alimenticios. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento en continuo de fabricación de
productos alimenticios, en el que se parte de frutos (1) y azúcar
(2), que comprende mezclar los frutos (1) y el azúcar (2) y
calentar a la vez en medios automáticos de mezcla y calentamiento
(3) hasta obtener una mezcla de morfología y temperatura
homogéneas, enfriar la mezcla obtenida en medios automáticos de
enfriamiento (4), trocear la mezcla obtenida, y tamizarla en medios
automáticos de tamizado (5), controlando la granulometría de dicha
mezcla troceada.
Description
Procedimiento en continuo de fabricación de
productos alimenticios.
La presente invención se refiere a un
procedimiento en continuo de fabricación de productos alimenticios,
que tiene aplicación al ámbito de la industria alimentaria, y más
concretamente en el ámbito de la obtención de productos de
repostería, como por ejemplo productos de pastelería, confitería,
chocolatería y productos preparados a partir de cereales, como por
ejemplo muesli, mediante un procedimiento continuo que permite una
alta productividad.
En la actualidad son conocidos procesos
productivos de fabricación u obtención de productos de repostería,
como guirlache o crocanti, que se basan en sistemas y medios
tradicionales o artesanos, los cuales se llevan a cabo,
fundamentalmente de forma manual, lo cual únicamente permite
niveles de producción muy limitados.
El principal inconveniente que tiene dicha
producción artesanal es que resulta lenta y por lo tanto conlleva
una baja capacidad de producción, si bien evita otra serie de
problemas e inconvenientes que se presentan habitualmente en una
fabricación en continuo, ya que el proceso artesanal, o
discontinuo, permite el almacenaje del producto intermedio obtenido
en cada fase del proceso, con lo que se puede dejar dicho producto
intermedio un cierto tiempo entre cada una de las operaciones.
Por otro lado, tal y como se ha comentado, la
fabricación en continuo de este tipo de productos presenta una
serie de problemas entre los que se pueden citar los inconvenientes
ocasionados por un tiempo insuficiente de enfriamiento del
producto.
En los procesos continuos, cuando se produce el
enfriamiento, si el producto se distribuye en cajas para su
enfriamiento, no se consigue un enfriamiento rápido, con lo que se
produce un recalentamiento en la parte central de la masa de
producto que ocasiona apelmazamientos y que el producto quede
rancio, con la consiguiente reducción en la calidad final del
producto obtenido.
Por el contrario, en el caso de utilizarse
procesos que permitan un enfriamiento rápido del producto, se
consiguen evitar los apelmazamientos y se obtiene un producto más
homogéneo y estable, evitando también que se produzca una elevada
cantidad de mermas, como consecuencia del propio sistema o proceso
productivo.
En este sentido existen dispositivos que
permiten fabricar productos similares al guirlache o al crocanti de
forma continua o semicontinua, los cuales constan de etapas a
menudo complejas y costosas, que no obtiene los niveles de calidad
de la producción artesanal.
Uno de los dispositivos referidos en el párrafo
anterior se describe en la patente estadounidense no. US 3,584,585,
que se refiere a un dispositivo para la fabricación de crocanti,
entre otras aplicaciones. Este dispositivo incluye un primer
elemento para el tratamiento y dosificación de la materia prima,
otro elemento para fundir el azúcar y por último un dispositivo
para el enfriamiento y obtención del producto final.
Por otro lado, en la patente suiza no. CH
608343 se describe la fabricación de productos de confitería,
distintos al crocanti, si bien se contempla la posibilidad de que
dichos productos incorporen frutos secos y azúcar. En dicho
documento se describe la preparación de productos de confitería en
trozos y recubiertos, como pueden ser los frutos secos, más
concretamente almendras recubiertas de caramelo. En el documento se
describe el uso de un tambor rotatorio giratorio donde se lleva a
cabo el recubrimiento mediante una pulverización, especificándose
que la granulometría del producto finalmente obtenido se encuentra
comprendida entre 0,35 mm y 2 mm.
La presente invención se refiere a un
procedimiento en continuo de fabricación de productos alimenticios,
preferentemente para la obtención de crocanti y/o guirlache, es
decir, productos alimenticios cuya base de partida son frutos secos
troceados, en los que se obtiene una estructura granular que está
parcialmente recubierta de azúcar, en el caso del crocanti, o bien
totalmente fundida en azúcar, en el caso del guirlache.
Se contempla la posibilidad de que el producto
alimenticio comprenda cereales, preferentemente extrusionados, como
por ejemplo arroz, maíz o trigo, así como soja, habas o nibs de
cacao y/o fruta desecada, así como cualquier alimento resistente
hasta 200ºC y que tenga un bajo contenido en agua, por ejemplo
hasta un 10% en masa.
El procedimiento que la invención propone
parte, como materias primas, de frutos y azúcar, estando dichos
frutos, preferentemente, troceados hasta obtener una estructura
granular.
En la práctica dichos frutos y azúcar pueden
encontrarse almacenados en silos independientes, o cualquier otro
tipo de alojamiento contenedor.
De acuerdo con la invención, en primer lugar,
el procedimiento comprende una fase a) en la que se mezclan los
frutos y el azúcar, al mismo tiempo que se calienta utilizando
medios automáticos de mezcla y calentamiento hasta obtener una
mezcla o melaza de morfología y temperatura homogéneas, es decir,
hasta alcanzar una adecuada o correcta impregnación de todos los
ingredientes o materias primas, para lo cual se contempla la
posibilidad de que los frutos secos se mezclen con el azúcar
mediante un efecto combinado de remoción y calentamiento, pudiendo
utilizarse para ello una pluralidad de bombos rotatorios
convenientemente calefactados sobre los que se descargan los frutos
y el azúcar, en proporciones también adecuadas, con la
colaboración de cualquier tipo de medio de transporte apropiado,
como puede ser un transportador.
A continuación, el procedimiento comprende una
fase b) en la que la mezcla obtenida en la fase a) se enfría en
medios automáticos de enfriamiento.
Seguidamente, en una fase c) se trocea la
mezcla obtenida en la fase b), y por último, en una fase d) se
tamiza la mezcla de producto troceada en la fase c) en medios
automáticos de tamizado, controlando la granulometría de dicha
mezcla troceada.
Se contempla la posibilidad de que el
procedimiento comprenda una fase e), después de completarse la fase
d), en la que se envasa la mezcla tamizada en medios automáticos de
envasado para obtener un producto alimenticio final.
Asimismo, se contempla la posibilidad de que
los medios automáticos de mezcla y calentamiento utilizados en la
fase a) consistan en una pluralidad de dispositivos rotatorios,
tales como bombos o tambores, configurados para mezclar y calentar
los frutos y azúcar. Preferentemente los dispositivos rotatorios
utilizados en la fase a) están situados o instalados según una
disposición en batería.
El azúcar es introducido en cada uno de los
tambores o bombos rotatorios en una cantidad prefijada y de forma
automática. Estos bombos rotatorios están dotados de medios
calefactores para conseguir la temperatura adecuada en el producto,
teniendo como finalidad mediante la rotación de dichos bombos
conseguir una perfecta uniformidad térmica del producto y
mantenerlo en forma granular.
Los medios calefactores que comprenden estos
tambores o bombos rotatorios, disponen de una potencia calorífica
que depende de la capacidad del tambor o bombo y con una geometría
de aplicación sobre el bombo que depende no solo del tamaño del
bombo, sino también de su inclinación y velocidad de trabajo.
De este modo, se contempla que cada dispositivo
rotatorio utilizado en la fase a) comprenda un eje configurado para
mezclar frutos y azúcar que tiene una orientación inclinada
respecto a una dirección paralela a la dirección de actuación de
una fuerza gravitatoria, es decir que el eje de rotación está
inclinado o desplazado respecto de la vertical.
Se contempla la posibilidad de que cada
dispositivo rotatorio utilizado en la fase a) comprenda una
pluralidad de aspas situadas en un interior de dicho dispositivo
rotatorio, estando configuradas dichas aspas para mezclar frutos y
azúcar.
Asimismo, se contempla que los dispositivos
rotatorios utilizados en la fase a) estén configurados para
trasladar, o verter, la mezcla de frutos y azúcar directamente
hacia los medios automáticos de enfriamiento, mediante cualquier
sistema mecánico o bien por caída libre por efecto de la fuerza
gravitatoria.
Preferentemente, la fase b) comprende enfriar
la mezcla obtenida en la fase a) durante un intervalo de tiempo de
2 minutos a 20 minutos, mientras que la temperatura de la mezcla
obtenida en la fase b) de enfriamiento está, preferentemente entre
0ºC y 50ºC.
Se contempla como posibilidad, que la fase b)
comprenda enfriar la mezcla obtenida en la fase a) con movimiento
forzado de dicha mezcla.
Asimismo, la fase c) puede comprender obtener
gránulos, tras trocear la mezcla, estando comprendido el tamaño de
dichos gránulos entre 1 mm y 9 mm.
Preferentemente el azúcar empleado se selecciona
entre la sacarosa, fructosa, glucosa, lactosa y mezclas de ellos, y
un contenido de azúcar empleado para obtener una masa de producto
final varía entre un 10% y un 100% en peso de dicha masa final.
Se contempla la posibilidad de que la fase a)
comprenda alcanzar una temperatura de homogeneización del azúcar
que varía entre 50ºC y 200ºC. Una vez el azúcar se ha homogeneizado
a la temperatura deseada, entre 50ºC y 200ºC se adiciona el fruto
seco u otro ingrediente de los anteriormente citados. El tiempo,
temperatura y la proporción entre azúcar y frutos se determina en
función de las características deseadas para el producto final.
Una vez que el azúcar se ha adherido e
impregnado convenientemente con los frutos secos granulados y que
el conjunto ha alcanzado la temperatura adecuada, el producto se
somete a la fase de enfriado, momento en el que los bombos
giratorios quedan en situación de repetir un nuevo ciclo de
trabajo.
Tal y como se ha comentado en párrafos
anteriores el fruto se selecciona entre frutos secos como avellana,
almendra, nuez, cacahuete, pistacho, piñón, nuez de macadamia, nuez
de pecana, uva pasa, haba o nib de cacao, anacardo, castaña,
fruta desecada, soja, derivados de soja y cereal, preferentemente
extrusionado, como por ejemplo arroz, maíz o trigo.
Por último se contempla la posibilidad de que
el procedimiento de la invención comprenda un controlador lógico
programable PLC, siglas en inglés de Programmable Logic
Controller, que consiste en medios electrónicos configurados
para automatizar procesos industriales, estando configurado dicho
controlador lógico programable PLC para automatizar todas las fases
del procedimiento y realizar un control total de producción.
La programación de los bombos giratorios se
hace de forma gradual en el tiempo y en el caso de disponer una
batería de dichos bombos, se obtienen múltiples trabajos
secuenciales en una salida de producto en continuo.
En el caso de la fabricación en continuo del
crocanti se contempla la posibilidad de que la fase de enfriamiento
se lleve a cabo también con movilidad, es decir con remoción, del
producto a efecto de evitar su apelmazamiento utilizando para ello
un sistema o medios de enfriado.
La duración del enfriamiento es muy importante
ya que no solo se requiere un enfriamiento superficial, pues el
calor residente podría emigrar al exterior volviendo a calentar el
azúcar haciendo que se apelmazaran los gránulos de crocanti.
La temperatura del producto a la salida del
enfriamiento debe de ser inferior a los 50ºC.
Las condiciones que se fijan para que dicho
enfriamiento se realice entre 2 minutos y 20 minutos. Si el
enfriamiento se realiza en un tiempo inferior al especificado, lo
que en realidad se ha enfriado es la corteza del producto quedando
su interior con futuros apelmazamientos. Por el contrario, si el
enfriamiento se realiza durante un tiempo superior al anteriormente
citado, pueden producirse apelmazamientos como consecuencia de la
propia acción del enfriamiento.
Seguidamente el producto se transporta hacia un
proceso de troceado, homogeneización y tamizado para obtener un
producto con una distribución de tamaños controlada, para lo cual
el tamaño de los gránulos debe estar comprendido, preferentemente,
entre 1 mm y 9 mm.
No obstante, se ha previsto la posibilidad de
que el producto pase directamente de la fase de enfriamiento a la
fase de tamizado, de manera que tan sólo los gránulos que
sobrepasen la medida preestablecida pasen a la fase o etapa de
troceado, en una máquina troceadora.
El proceso concluye, tras la adecuada tamización
del producto, en el envasado del mismo.
Cabe destacar, del procedimiento que la
invención propone, el aprovechamiento total de la producción sin
mermas de producto como sucede en los procedimientos actualmente
utilizados. El control de la producción se puede automatizar
mediante la inclusión de un controlador lógico programable PLC, o
bien mediante un ordenador con el que se automaticen las
operaciones necesarias para dicho proceso.
Por último, cabe mencionar que la forma
geométrica de los tambores o bombos, puede ser similar a la de una
cuba donde su eje se encuentra inclinado con respecto de la
vertical y el producto queda en el interior de la cuba ofreciendo
una superficie máxima de contacto con el aire. Los quemadores que
se sitúan por debajo de dicho tambor, ofrecen un máximo rendimiento
al estar en contacto con una mayor superficie del producto a
calentar y por tanto hacen que la aportación energética por
kilogramo de producto obtenido sea máxima minimizando las pérdidas
energéticas.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, de acuerdo con un ejemplo de
realización preferente del mismo, se acompaña como parte integrante
de dicha descripción, una hoja única de dibujos en la que con
carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado un diagrama
de bloques correspondiente al procedimiento en continuo de
fabricación de productos alimenticios objeto de la presente
invención, así como los elementos que dicho procedimiento
comprende.
A la vista de las figuras reseñadas puede
observarse como en una de las posibles realizaciones de la
invención, el procedimiento en continuo de fabricación de productos
alimenticios, y más concretamente para la fabricación de crocanti
de avellana, parte de frutos (1), que son avellanas, y azúcar (2),
en una proporción del 50%.
El procedimiento comprende una fase a) que
cosiste en mezclar los frutos (1) y el azúcar (2), a la vez que se
calienta en medios automáticos de mezcla y calentamiento (3), que
consisten en una pluralidad de dispositivos rotatorios situados
según una disposición en batería que están configurados para
mezclar y calentar los frutos (1) y azúcar (2), hasta obtener una
mezcla de morfología y temperatura homogéneas.
La fase a) comprende alcanzar una temperatura
de homogeneización del azúcar (2) que varía entre 50ºC y 200ºC.
Cada dispositivo rotatorio utilizado en la fase
a) comprende un eje configurado para mezclar frutos (1) y azúcar
(2) que tiene una orientación inclinada respecto a una dirección
paralela a la dirección de actuación de una fuerza gravitatoria,
cuyo consumo de energía esta comprendido entre 50 y 3000 kcal/kg de
producto fabricado.
Además cada dispositivo rotatorio comprende una
pluralidad de aspas situadas en un interior de dicho dispositivo
rotatorio, estando configuradas dichas aspas para mezclar frutos
(1) y azúcar (2).
Seguidamente el procedimiento comprende una
fase b) que consiste en enfriar, con movimiento forzado, la mezcla
obtenida en la fase a) en medios automáticos de enfriamiento (4),
hasta una temperatura que está entre 0ºC y 50ºC y durante un
intervalo de tiempo de 2 a 20 minutos, tras lo cual comprende una
fase c) en la que se trocea la mezcla obtenida en la fase b) hasta
obtener gránulos cuyo tamaño está comprendido entre 1 mm y 9
mm.
Los dispositivos rotatorios utilizados en la
fase a) están configurados para trasladar la mezcla de frutos (1) y
azúcar (2) directamente hacia los medios automáticos de
enfriamiento (4).
A continuación, el procedimiento comprende una
fase d) que consiste en tamizar la mezcla troceada en la fase c) en
medios automáticos de tamizado (5) y controlar la granulometría de
dicha mezcla troceada.
Después de la fase d), el procedimiento
comprende una fase e) que consiste en envasar la mezcla tamizada en
medios automáticos de envasado (6) para obtener un producto
alimenticio final.
El procedimiento de la invención comprende un
controlador lógico programable PLC configurado para automatizar
todas las fases del procedimiento y realizar un control total de
producción.
Claims (16)
1. Procedimiento en continuo de fabricación de
productos alimenticios, en el que se parte de frutos (1) y azúcar
(2), caracterizado porque comprende las siguientes
fases:
- a)
- mezclar frutos (1) y azúcar (2) y calentar a la vez en medios automáticos de mezcla y calentamiento (3) hasta obtener una mezcla de morfología y temperatura homogéneas,
- b)
- enfriar la mezcla obtenida en la fase a) en medios automáticos de enfriamiento (4),
- c)
- trocear la mezcla obtenida en la fase b), y
- d)
- tamizar la mezcla troceada en la fase c) en medios automáticos de tamizado (5) y controlar la granulometría de dicha mezcla troceada.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque después de la fase d) comprende una
fase e) que comprende envasar la mezcla tamizada en medios
automáticos de envasado (6) para obtener un producto alimenticio
final.
3. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque los medios
automáticos de mezcla y calentamiento (3) utilizados en la fase a)
consisten en una pluralidad de dispositivos rotatorios configurados
para mezclar y calentar los frutos (1) y azúcar (2).
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque los dispositivos rotatorios utilizados
en la fase a) están situados según una disposición en batería.
5. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 3 y 4, caracterizado porque cada
dispositivo rotatorio utilizado en la fase a) comprende un eje
configurado para mezclar frutos (1) y azúcar (2) que tiene una
orientación inclinada respecto a una dirección paralela a la
dirección de actuación de una fuerza gravitatoria.
6. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque cada
dispositivo rotatorio utilizado en la fase a) comprende una
pluralidad de aspas situadas en un interior de dicho dispositivo
rotatorio, estando configuradas dichas aspas para mezclar frutos
(1) y azúcar (2).
7. Procedimiento según cualquiera las
reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque los
dispositivos rotatorios utilizados en la fase a) están configurados
para trasladar la mezcla de frutos (1) y azúcar (2) directamente
hacia los medios automáticos de enfriamiento (4).
8. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la fase b)
comprende enfriar la mezcla obtenida en la fase a) durante un
intervalo de tiempo de 2 a 20 minutos.
9. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
temperatura de la mezcla obtenida en la fase b) está entre 0ºC y
50ºC.
10. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la fase b)
comprende enfriar la mezcla obtenida en la fase a) con movimiento
forzado de dicha mezcla.
11. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la fase c)
comprende obtener gránulos, tras trocear la mezcla, estando
comprendido el tamaño de dichos gránulos entre 1 mm y 9 mm.
12. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el azúcar
(2) empleado se selecciona entre la sacarosa, fructosa, glucosa,
lactosa y mezclas de ellos.
13. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un
contenido de azúcar (2) empleado para obtener una masa de producto
final varía entre un 10% y un 100% en peso de dicha masa final.
14. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la fase a)
comprende alcanzar una temperatura de homogeneización del azúcar
(2) que varía entre 50ºC y 200ºC.
15. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el fruto
(1) se selecciona entre avellana, almendra, nuez, cacahuete,
pistacho, piñón, nuez de macadamia, nuez de pecana, uva pasa, haba
(nib) de cacao, anacardo, castaña, fruta desecada, soja,
derivados de soja y cereal.
16. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende
un controlador lógico programable PLC configurado para automatizar
todas las fases del procedimiento y realizar un control total de
producción.
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