ES2321341T3 - Procedimiento para el tratamiento de granos de cereales enteros descortezados y dispositivo para la realizacion de dicho procedimineto. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de tratamiento de granos de cereales enteros descortezados, que presenta etapas sucesivas de humedecimiento de los granos en agua, escurrido, tratamiento por calor y secado, caracterizado porque la etapa de tratamiento por calor es realizada en una envolvente cerrada (13) dotada de un husillo helicoidal de transferencia (18), de calentamiento, que está montado para permitir su giro alrededor de su eje dentro de la envolvente mencionada, asegurando dicho husillo de calentamiento simultáneamente el transporte de los granos de un extremo de arriba a un extremo de abajo de la envolvente (13) y el calentamiento directo de los granos transportados, con control de la temperatura y de la velocidad de rotación del husillo de calentamiento (18) y control de la atmósfera (15) que rodea los granos cuando tiene lugar el transporte de éstos, para que los granos que entran en la envolvente cerrada (13) a una temperatura igual o superior a la temperatura ambiente y con un contenido ponderal de agua comprendido entre 30 y 38% salgan de dicha envolvente cerrada a una temperatura mínima de 98ºC y con un contenido ponderal de agua mínimo de 18%.
Description
Procedimiento para el tratamiento de granos de
cereales enteros descortezados y dispositivo para la realización de
dicho procedimiento.
La presente invención se refiere al tratamiento
de granos de cereales enteros descortezados, especialmente de arroz
y de trigo.
Los procedimientos de tratamiento convencionales
de granos de cereales enteros descortezados, en particular de arroz,
comportan etapas sucesivas de humedecimiento de los granos en agua,
escurrido, tratamiento por calor y secado.
La invención se refiere más particularmente a la
etapa del tratamiento por calor entre las etapas del procedimiento
de tratamiento.
El estado de la técnica más próximo está
constituido por el documento
WO-A-99/65332 que describe un
procedimiento y una instalación de tratamiento por calor con una
realización en una envolvente dispuesta en forma de conducto
tubular helicoidal que es sometido a vibración, saltando el arroz
progresivamente en el interior de la envolvente y recibiendo el
tratamiento por calor que está previsto. Se utiliza entonces para el
tratamiento por calor un calentamiento directo de los granos por
acción de las paredes de la envolvente tubular helicoidal. Este
proceso es interesante como ensayo de un control de la atmósfera
situada en la vertical de los granos en su avance por vibración,
adoptando una forma de tratamiento por calor confinado o limitado,
que sea muy favorable. No obstante, se ha observado que esta
técnica es extremadamente sensible a las propiedades reológicas y
físicas del producto, de manera que la instalación es en la
práctica muy difícil de regular. En efecto, dado que aparecen
variaciones significativas de las características del producto, en
particular su humedad, estas variaciones interferirán de manera
inevitable en la transferencia progresiva del producto en la
envolvente tubular helicoidal, con el consiguiente riesgo de
adherencia localizada del producto contra la pared de transporte
mecánico. Esta adherencia es doblemente desfavorable dado que por
una parte induce el quemado localizado del producto, lo que afecta
a las características organolépticas del producto que se consiguen a
la salida de la instalación, y por otra parte, esta adherencia
afecta también a la regularidad de la sección de paso y produce una
perturbación que se va acentuando a medida que tiene lugar la
utilización. Todo ello obliga a prever una limpieza periódica del
interior de la envolvente tubular helicoidal, lo que es
extremadamente engorroso.
Además de los tratamientos de tipo térmico, se
conoce igualmente otra técnica de tratamiento de sólidos divididos
en los que el órgano de transferencia es un elemento helicoidal
montado a efectos de giro alrededor de un eje longitudinal en una
envolvente tubular, estando constituido entonces el medio de
calentamiento por la envolvente o bien por un tubo, alrededor de
los cuales se arrolla el elemento helioidal, estando recorrido
dicho tubo por un fluido llevado a una temperatura elevada. No
obstante, se ha observado que solamente los sólidos que se
encuentran en las proximidades de la envolvente de calentamiento o
del tubo de calentamiento son sometidos efectivamente a un flujo
térmico eficaz. El calentamiento de sólidos divididos a tratar es
por lo tanto incompleto, irregular y poco eficaz.
Se conocen también elementos helicoidales con
doble envolvente que presentan un paso interno en el que se hace
pasar un fluido térmico. A parte del coste de fabricación elevado,
la gran inercia térmica de esta disposición impide cualquier cambio
rápido de régimen térmico.
El estado de la técnica queda ilustrado
igualmente por el documento EP-A-1
051 880, que muestra un dispositivo de tratamiento por calor de
sólidos divididos que comprende, como mínimo, un órgano de
transferencia que tiene un eje longitudinal y una parte helicoidal
formada en su masa por un material eléctricamente conductor
conectado a una fuente de alimentación de energía eléctrica para
constituir un medio de transferencia con calentamiento. Se debe
observar, no obstante, que la envolvente tubular está constituida
entonces por un husillo helicoidal tradicional para el tratamiento a
cielo abierto o bien un husillo cilíndrico. De manera general, se
propone como objetivo controlar la temperatura más arriba y más
abajo del órgano de transferencia y eventualmente también la
humedad. No obstante, el dispositivo no está adaptado para
tratamientos tales como tratamiento por calor de granos de cereales
enteros descortezados.
Se puede hacer referencia finalmente en el
sector de los antecedentes tecnológicos a los documentos
FR-A-
2 775 621, US-A 6 030 112, US-A-5 869 810, US-A-5 547 277, US-A-5 455 402 y US-A-4 331 854.
2 775 621, US-A 6 030 112, US-A-5 869 810, US-A-5 547 277, US-A-5 455 402 y US-A-4 331 854.
La presente invención tiene por objetivo un
procedimiento y dispositivo para el tratamiento de granos de
cereales enteros descortezados que permiten un control de la
instalación mucho más suave que con las instalaciones convencionales
antes citadas, con relativa insensibilidad a las características
reológicas y físicas de dichos granos y ello sin requerir una
realización compleja y onerosa.
La invención tiene igualmente por objetivo dar a
conocer un procedimiento y dispositivo de tratamiento que son
adecuados particularmente para el caso del arroz, para el que los
controles de temperatura y de humedad juegan un papel
considerable.
El problema antes citado es resuelto de acuerdo
con la invención gracias a un procedimiento de tratamiento de
granos de cereales enteros descortezados que presenta las etapas
sucesivas de humedecimiento de los granos en agua, escurrido,
tratamiento por calor y secado, en el que la etapa del tratamiento
por calor es realizada dentro de una envolvente cerrada, dotada de
un husillo helicoidal de transferencia que tiene capacidad de
calentamiento y está montado para girar alrededor de su eje en la
mencionada envolvente, asegurando dicho husillo de calentamiento de
manera simultánea al transporte de los granos de un extremo de
arriba a un extremo de abajo de la envolvente y el calentamiento
directo de los granos transportados, con un control de la
temperatura y de la velocidad de rotación del husillo de
calentamiento y un control de la atmósfera envolvente de los granos
cuando tiene lugar el transporte de éstos para que los granos que
entran en la envolvente cerrada a una temperatura igual o superior a
la temperatura ambiente y con un contenido ponderal de agua
comprendido entre 30% y 38% (en peso) salgan de dicha envolvente
cerrada a una temperatura, como mínimo, de 98ºC y con un contenido
ponderal de agua mínimo de 18%
(en peso).
(en peso).
En una forma de ejecución específica en la que
la envolvente cerrada tiene paredes de calentamiento, se dispondrá
ventajosamente que se controle igualmente la temperatura de las
paredes de calentamiento de la envolvente para el calentamiento de
los granos y la gestión de la atmósfera que rodea dichos granos. En
particular, el control de las temperaturas del husillo de
calentamiento y de las paredes de calentamiento de la envolvente se
efectuará mediante una regulación separada.
En otra forma de ejecución en el que la
envolvente cerrada está dotada de alimentación de vapor de agua a
presión, será ventajoso prever que se controla el mantenimiento de
la presión dominante en el interior de la envolvente cerrada en un
intervalo de valores comprendido entre 0 y 1 KPa por inyección o
expulsión de vapor de agua, por un control óptimo de la atmósfera
que rodea los granos transportados.
Preferentemente, los controles de las
temperaturas y la velocidad de rotación, así como la gestión de la
atmósfera que rodea los granos transportados, se realizan de forma
que los granos tratados por calor salgan de la envolvente cerrada a
una temperatura comprendida entre 98ºC y 110ºC y con un contenido
ponderal de agua comprendido entre 18% y 35% (en peso).
Finalmente, en otra forma de realización en la
que la envolvente cerrada está dotada de medios estancos más arriba
de la entrada de los granos a tratar y de medios estancos más abajo
de la salida de los granos ya tratados, será ventajoso prever que
los medios de entrada y de salida de los granos sean accionados
periódicamente, mientras que los granos son transportados de manera
continua por el husillo de calentamiento.
La invención se refiere igualmente a un
dispositivo para la realización de un procedimiento de tratamiento
que presenta, por lo menos, una de las características antes
citadas, siendo interesante dicho dispositivo por el hecho de
comprender una envolvente de tratamiento por calor cerrada, dotada
por un lado de cojinetes estancos asociados a los extremos de arriba
y de abajo de un husillo helicoidal de transferencia y de
calentamiento y que está montado para poder girar alrededor de su
eje dentro de dicha envolvente y por otra parte, medios estancos más
arriba de la entrada de granos a tratar y medios estancos más abajo
de la salida de granos ya tratados, encontrándose además dicha
envolvente cerrada conectada a una fuente de alimentación de vapor a
presión para someter el espacio interior estanco delimitado de este
modo a una presión determinada comprendida entre 0 y 1 KPa.
Preferentemente, el husillo de calentamiento
presenta una parte helicoidal formada en su masa por un material
eléctricamente conductor, estando conectada la parte helicoidal a
una fuente de alimentación de energía eléctrica.
Por lo tanto, de modo ventajoso, la parte
helicoidal del husillo de calentamiento está dotada de paletas
dispuestas para retirar los granos que se encuentran en contacto con
las paredes de la envolvente de tratamiento térmico, y la envolvente
de tratamiento está constituida por un material aislante
eléctricamente.
De acuerdo con una forma de ejecución específica
se podrá prever que la envolvente de tratamiento por calor sea una
envolvente tubular con paredes de calentamiento.
Por otra parte será ventajoso prever que la
envolvente de tratamiento por calor está dotada de un circuito de
alimentación y de un circuito de purga para la introducción o
expulsión de vapor bajo presión, estando dotado cada uno de dichos
circuitos respectivamente de una válvula controlada o pilotada.
Finalmente, de modo preferente, los medios de
entrada de los granos a tratar por calor y/o los medios de salida de
los granos ya tratados son realizados en forma de tabiques o de
compuertas estancas. En particular, los medios de entrada y de
salida son tabiques con válvulas de guillotina controladas.
Otras características y ventajas de la invención
aparecerán más claramente de la descripción siguiente y de los
dibujos adjuntos que se refieren a una forma de realización
específica.
Se hará referencia a las figuras de los dibujos
adjuntos en las que:
- la figura 1 es una vista esquemática de las
diferentes etapas del procedimiento de tratamiento según la
invención, debiéndose comprender que el objeto principal de la
invención se refiere a la etapa de tratamiento mediante calor;
- la figura 2 es una vista esquemática de un
dispositivo para la realización del procedimiento de tratamiento
según la invención, permitiendo dicha vista apreciar mejor los
órganos de mando mecánicos y eléctricos asociados, y:
- la figura 3 es una vista parcial en
perspectiva del dispositivo de la figura 2 desde el lado del motor
que arrastra dicho dispositivo.
La descripción siguiente se realizará haciendo
referencia al tratamiento particular de granos de cereales enteros
descortezados, es decir, arroz, en particular arroz "cargo" o
completo, debiéndose entender que la invención no está limitada en
modo alguno a este tipo específico de granos, sino que se podrá
aplicar también a otros granos, en particular el trigo.
De manera general, tal como se ha mostrado en la
figura 1, el procedimiento de tratamiento P comporta etapas
sucesivas que se han esquematizado simplemente mediante bloques.
El bloque 1 representa el almacenamiento de
arroz a tratar, quedando asegurado este almacenamiento por medios
convencionales del tipo de silo con husillos de extracción y cintas
de transporte. Los granos de arroz a tratar son conducidos a un
puesto de humedecimiento (2).
La operación de humedecimiento se lleva a cabo
de modo clásico en agua a una temperatura comprendida de modo
general entre 40ºC y 75ºC durante un tiempo comprendido entre tres y
ocho horas. Se prevé en general que la relación del volumen de agua
con respecto al volumen de arroz sea como mínimo igual a 2,5. A la
salida de la operación de humedecimiento se recogen granos de arroz
que presentan un contenido ponderal de agua que en general está
comprendido entre el 31% y el 38% (en peso), hasta el núcleo de los
granos.
Más adelante de la operación de humedecimiento,
los granos de arroz que se han recogido de este modo llegan a un
punto de escurrido (3), que comporta eventualmente un secado. El
escurrido clásico se efectúa por medio de cribas vibrantes o por
gravedad. Se debe observar que esta etapa de escurrido no modifica
en modo alguno el contenido ponderal de agua de los granos de arroz,
sino que tiene solamente por efecto el disminuir la cantidad de agua
libre en la superficie.
Los granos de arroz escurridos pasan a
continuación a un puesto de tratamiento mediante calor (4), el cual
es seguido finalmente por un puesto de secado (5) y por un eventual
puesto de manipulación (6).
A continuación, se describirá de manera más
detallada las características de procedimiento del tratamiento según
la invención, que se refieren esencialmente a las operaciones que
intervienen en el puesto de tratamiento por calor (4) y al
dispositivo de realización asociado que hace referencia a las
figuras 2 y 3.
De acuerdo con una característica del
procedimiento de la invención, la etapa de tratamiento mediante
calor es realizada dentro de una envolvente cerrada que se ha
indicado con el numeral (13) y que está dotada de un husillo
helicoidal de transferencia (18), con calentamiento, montado de
manera que pueda girar alrededor de su eje (X) dentro de dicha
envolvente, asegurando dicho husillo de calentamiento de este modo
el transporte de los granos de un extremo de arriba a un extremo de
abajo de la envolvente (13) y el calentamiento directo de los
granos transportados. Esta etapa es realizada fundamentalmente con
control de la temperatura y de la velocidad de rotación del husillo
de calentamiento (18) y un control de la atmósfera que se ha
indicado con el numeral (15) que rodea los granos desde el
transporte de éstos para que los granos que entren en la envolvente
cerrada (13) a una temperatura igual o superior a la temperatura
ambiente y con un contenido ponderal de agua comprendido entre 30% y
38% (en peso) salgan de dicha envolvente cerrada a una temperatura
mínima de 98ºC y con un contenido ponderal de agua de 18%, como
mínimo, (en peso).
Se podrá utilizar ventajosamente una técnica
descrita en el documento EP-A-1 051
880 antes citado, que muestra la utilización de un órgano helicoidal
de transporte que es órgano de calentamiento, que tiene en
particular una parte helicoidal formada en su masa por un material
eléctricamente conductor y estando conectado a una fuente de
alimentación de energía eléctrica para constituir un medio de
transferencia de calentamiento.
La envolvente cerrada (13) puede, según el caso,
tener paredes de calentamiento utilizando una técnica bien conocida
para las envolventes de tratamiento térmico, tanto si se trata de un
calentamiento eléctrico por efecto Joule o bien calentamiento por
circulación de un fluido portador de calor entre dos grosores de
pared. En este caso, se prevé en el procedimiento de la invención
que se controle igualmente la temperatura de las paredes de
calentamiento de la envolvente (13) para el calentamiento de los
granos y la gestión de la atmósfera (15) que rodea dichos granos.
Por lo tanto, se controlan simultáneamente la temperatura del
husillo de calentamiento (18) y la temperatura de las paredes de
calentamiento de la envolvente (13). Entonces será ventajoso prever
que el control de las temperaturas del husillo de calentamiento (18)
y de las paredes de calentamiento de la envolvente (13) se efectúa
mediante una regulación separada, la que confiere una flexibilidad
óptima para el control de la atmósfera.
Los ensayos realizados por las solicitantes
tienden a demostrar que es preferible calentar el husillo de
transferencia más que las paredes de la envolvente, todo ello para
evitar los riesgos de secado de los granos y los riesgos de
adherencia contra las paredes. En caso de paredes de calentamiento
se puede prever un revestimiento interno de las paredes con una
lámina de politetrafluoroetileno. A estos efectos será ventajoso
prever órganos de rascado de las paredes con la finalidad de evitar
cualquier riesgo de adherencia o de quemado localizado. Con una
pared de doble envolvente se preverá, por lo tanto, preferentemente
que la temperatura de la pared interna esté fijada en un valor
próximo a la temperatura del vapor existente en el interior de la
envolvente.
Fundamentalmente, el dispositivo de realización
del procedimiento de tratamiento según la invención comprende una
envolvente de tratamiento en calor cerrada (13) dotada por una parte
de cojinetes estancos (37,38) asociados por los extremos superior e
inferior de un husillo helicoidal de transferencia (18) que tiene
características de calentamiento y está montado de manera que puede
girar alrededor de su eje (X) dentro de la mencionada envolvente, y
por otra parte medios estancos (33) de la parte de arriba de entrada
de los granos a tratar por calor y medios estancos (34) más abajo de
la salida de los granos ya tratados.
Por otra parte, tiene interés prever que la
envolvente cerrada (13) esté dotada además de una alimentación de
vapor de agua a presión, en cuyo caso, de acuerdo con el
procedimiento de la invención, se controla igualmente el
mantenimiento de la presión existente en el interior de la
envolvente en un intervalo comprendido entre 0 y 1 KPa por inyección
o expulsión de vapor de agua, para un control óptimo de la atmósfera
(15) que rodea los granos transportados.
A continuación, se describirá de manera más
detallada el conjunto de la instalación haciendo referencia a las
figuras 2 y 3.
Tal como se puede apreciar mejor en la figura 3,
el dispositivo (10) presenta un bastidor (11) del que una primera
parte forma un cajón (12) delimitando un espacio (25) en el que
están alojados órganos de impulsión mecánica y de alimentación
eléctrica. El armazón (21) presenta igualmente, inmediatamente
yuxtapuesta al cajón extremo (12), una envolvente tubular (13) que
constituye la envolvente de tratamiento por calor, delimitando dicha
envolvente un espacio interior que se ha indicado con el numeral
(15) y que está cerrado superiormente por una tapa estanca (14)
fijada mediante pernos (14.1).
En el interior de dicho espacio cerrado (15)
está dispuesto un órgano de transferencia (17) que tiene un eje
longitudinal (X) y una parte helicoidal (18) montada de manera que
pueda girar alrededor del eje (X). En este caso, la parte helicoidal
(18) tiene forma de banda helicoidal plana fijada sobre un eje
central (19). Todo ello constituye solamente un ejemplo y se podrá
utilizar cualquier otra geometría de tipo helicoidal, con su eje
central dispuesto según el eje (X). Si bien ello no es visible en la
figura 1, la parte helicoidal (18) llega inferiormente al nivel del
fondo semicilíndrico de la envolvente cerrada (13).
Además, es ventajoso prever en ciertas espiras
de la parte helicoidal (18) paletas dispuestas para retirar los
granos que se encuentran en contacto con las paredes de la
envolvente de tratamiento por calor. En la figura 3 se observa una
paleta de este tipo (18'), dispuesta en este caso sobre una espira
de cada tres con un montaje sobre la espira de referencia que
permite regular la inclinación con respecto al eje (X). El número de
dichas paletas, así como su inclinación y su forma, se escogerán en
función del tipo de granos involucrados. Estas paletas denominadas
en algunos casos "extractoras" permiten conseguir una mezcla
más homogénea y evitan el quemado de granos por contacto con las
paredes de la envolvente.
De acuerdo con las indicaciones del documento
EP-A-1 051 880 antes citado, la
parte helicoidal (18) está formada en su masa en un material
eléctricamente conductor y está conectada a una fuente de
alimentación de energía eléctrica para constituir un medio de
transferencia con calentamiento. En este caso, el husillo de
calentamiento presenta un eje central y dicho eje (19) es
rígidamente solidario de un tambor (20) de material eléctricamente
conductor en el que rozan unos carbones (21) de conducción de la
corriente eléctrica conectados por unos hilos conductores (no
visibles en la figura 3) a una fuente de alimentación de energía
eléctrica. Se debe comprender que los carbones de alimentación (21)
podrían ser sustituidos por anillos conductores o escobillas
conductores rozantes sobre la superficie exterior del tambor. El
tambor (30) está conectado al eje de salida (23) de un motor
eléctrico de impulsión en rotación (22) con intermedio de una junta
de acoplamiento (24) en material eléctricamente aislante. Hasta el
punto de acoplamiento (24) asegura también una función de
aislamiento eléctrico entre el motor (22) y la parte helicoidal de
calentamiento (18). Se debe observar que el tambor (20) y el
conjunto de acoplamiento al motor se encuentran alojados en el
compartimiento (25) delimitado por el cajón (12), lo que permite
obtener una seguridad óptima en la medida en la que este
compartimiento está aislado físicamente de la parte de tratamiento
del dispositivo.
En este caso, la envolvente tubular (13) está
cerrada por la tapa estanca (14) y se distingue un conducto de
entrada (30) que desemboca en (31) en el espacio (15), estando
conectado dicho conducto (30) a una fuente de alimentación de
presión (no representada en este caso y simplemente simbolizada por
la flecha (40)). El conducto de llegada (30) y su válvula asociada
(32) constituyen un circuito de entrada de fluido a presión, en este
caso vapor de agua.
Volviendo a continuación a la figura 2, se
distinguen los cojinetes estancos (37) y (38) asociados
respectivamente a los extremos de arriba y de abajo del órgano de
transferencia (17), es decir, más particularmente, en este caso al
eje (19) que lleva la parte helicoidal (18). Estos cojinetes
estancos (37,38) están dispuestos a nivel de las bridas estancas
extremas indicadas con el numeral (16'). De manera general,
cualquiera que sea la estructura prevista para constituir la
envolvente tubular (13), será ventajoso prever que ésta esté
constituida por un material aislante eléctricamente con la finalidad
de evitar cualquier creación de corrientes parásitas o chispas con
la parte helicoidal (18) que pasa cerca de la cara interna de la
envolvente cerrada.
La figura 2 permite igualmente distinguir los
medios de entrada de los granos que se deben someter a tratamiento
por calor, indicados con el numeral (33) y los medios de salida de
los granos ya tratados indicados por el numeral (34).
Estos medios de entrada (33) y de salida (34)
están realizados preferentemente en forma de tabiques o compuertas
estancas. En este caso se han representado compuertas estancas del
tipo de válvulas de guillotina.
De este modo, los medios de arriba de entrada de
los granos (33) que deben ser tratados por calor comportan una
cámara (33.1) cerrada superiormente e inferiormente por compuertas
respectivamente (33.2, 33.4) cuyas compuertas están conectadas a
dispositivos de cilindro y pistón de accionamiento alternativo
respectivos (33.3, 33.5). Cuando la compuerta (33.2) está abierta,
el producto a tratar puede penetrar, tal como se ha indicado por la
flecha (41), en la cámara (33.1) y este producto pasa a continuación
a la envolvente cerrada (13) cuando la compuerta inferior (33.4) se
encuentra a su vez abierta, pasando entonces por un conducto
superior de arriba (33.6) que comunica con el espacio interior (15)
de la envolvente cerrada (13), más precisamente en la parte de
arriba de ésta.
De la misma manera, los medios de arriba de
salida de los granos (34) sometidos a calor presentan una cámara
(34.1) cerrada inferiormente y superiormente por compuertas (34.2,
34.4) las cuales están conectadas respectivamente a conjuntos de
cilindro y pistón de accionamiento (34.3, 34.5). Cuando la compuerta
superior (34.2) está abierta, los granos tratados por calor que han
penetrado en un conducto de abajo de salida (34.6) llegan a la
cámara (34.1). Finalmente, cuando la compuerta inferior (34.4) está
abierta, estos granos tratados por calor pueden pasar libremente tal
como se ha mostrado por la flecha (42) hacia órganos de recepción
y/o transporte asociados no representados.
En la práctica, los medios de entrada y de
salida (33,34) de los granos son accionados periódicamente, mientras
que los granos son transportados de manera continua por el husillo
de calentamiento (18).
Tal como se ha indicado en lo anterior, la
envolvente cerrada (13) está conectada además a una fuente de
alimentación de vapor a presión que en este caso se ha indicado
esquemáticamente por la flecha (40), para someter el espacio
interior estanco (15) a una presión determinada comprendida
esencialmente entre 0 y 1 KPa. La envolvente de tratamiento por
calor (13) está dotada de este modo de un circuito de alimentación
(30) y un circuito de purga (35), respectivamente para la
introducción o expulsión de vapor a presión, estando dotado cada uno
de dichos circuitos de una válvula pilotada asociada (32,36).
Cuando los granos de arroz son transportados
progresivamente al interior de la envolvente cerrada (13) por la
rotación del husillo de calentamiento (18), el espacio disponible
interno indicado con el numeral (15) constituye lo que se llama
"la atmósfera" que rodea los granos cuando tiene lugar el
transporte de éstos. Es precisamente esta atmósfera que se intenta
generar con la mayor precisión y fiabilidad posibles, con la
finalidad de controlar la humedad ambiente y por consiguiente el
contenido ponderado de agua que deben presentar los granos a la
salida de la envolvente de tratamiento por calor.
De manera general, los controles de la
temperatura y de la velocidad de rotación del husillo de
calentamiento (18) y el eventual control de la temperatura de las
paredes de calentamiento, en caso de que se dispongan tales paredes,
así como el control de la atmósfera (15) que rodea los granos
transportados, se ponen en práctica para que los granos tratados por
calor salgan de la envolvente cerrada (13) a una temperatura
comprendida entre 98ºC y 110ºC y con un contenido ponderal en agua
comprendido entre 18% y 35% (en peso).
Se distingue igualmente en la figura 2 la
presencia de captadores (55), en este caso a nivel de los extremos
de arriba y de abajo de la tapa estanca (14). Por lo menos uno de
dichos captadores sirve para medir la presión que existe en el
espacio interior (15). Esto permite controlar que el nivel de
presión se corresponda con el que ha sido predeterminado en función
del tipo de producto a tratar por calor. Estos captadores (55)
permiten igualmente medir la temperatura y la humedad que existe en
el espacio (15).
Se ha mostrado igualmente un captador (57) que
permite medir la temperatura de las paredes de calentamiento cuando
se disponen dichas paredes.
Los dos captadores (55) están conectados por
líneas (54) a un dispositivo (53) de tratamiento de la señal y
asimismo el captador (57) se ha conectado a este dispositivo de
tratamiento (53) mediante una línea (56). El dispositivo de
tratamiento (53) forma parte de un conjunto de control indicado con
el numeral (50) cuyo órgano central (51) recibe todas las señales
procedentes del dispositivo de tratamiento (53) y dirige las
instrucciones de control correspondiente.
- -
- a un borne (61) del motor de accionamiento (22) por la línea (60), para determinar la velocidad de rotación del husillo de calentamiento (18),
- -
- a un generador de corriente (no representado) conectado por líneas (52) a las escobillas de rozamiento (21) para determinar la temperatura del husillo de calentamiento (18),
- -
- y eventualmente también a un órgano (59) de control de la temperatura de las dobles paredes con intermedio de una línea (58) cuando existen dichas paredes dobles.
El conjunto de la instalación será controlado
preferentemente por un dispositivo automático en función del
producto de referencia. El tiempo de permanencia de los granos en la
envolvente cerrada será regulado por la velocidad de rotación de la
parte helicoidal (18) y el caudal de los granos, con accionamiento
de los husillos asociados a las compuertas de los medios de entrada
y de salida, formarán parte del control del conjunto, con las
coordinaciones y temporizaciones necesarias.
En lugar de las compuertas con válvulas de
guillotina controladas, como variante, se podrán utilizar compuertas
rotativas en la medida en la que el nivel de presión que se
encuentra en cada caso, que no supera 1 KPa, sea perfectamente
compatible con la estanqueidad obtenida por medio de dichas
compuertas rotativas.
De esta manera se ha conseguido realizar un
dispositivo que simultáneamente es simple, poco voluminoso y
requiere un reducido consumo de energía, permitiendo simultáneamente
tratamientos en calor bajo una presión de nivel variable y
controlado.
Contrariamente a las técnicas conocidas que se
han citado anteriormente, en particular la que se describe en el
documento WO-A-99/65332 que utiliza
un conducto tubular helicoidal puesto en vibración, el procedimiento
y dispositivo de la invención permiten una gran flexibilidad de
regulación en función de los granos involucrados y todo ello
conservando la forma de tratamiento por calor en un espacio limitado
que es muy favorable desde el punto de vista térmico. Se evitan, por
lo tanto, los riesgos de adherencia y de quemado localizado de los
granos. El tiempo de permanencia y la homogeneidad del conjunto
circulante dentro de la envolvente cerrada son controlados
perfectamente.
Además, el control de la presión por inyección
del vapor de agua permite transformar mejor los almidones del arroz
conservando más tiempo la humedad en el núcleo de los granos. Esto
permite conseguir calidades organolépticas y de textura óptimas para
el arroz tratado en caliente de este modo.
En la práctica, un tiempo de permanencia del
orden de 15 a 30 minutos será suficiente para el arroz de tipo
cargo. En lo que respecta a la temperatura del husillo de
calentamiento se escogerá, en general, una gama de temperaturas del
orden de 170ºC a 180ºC. Se podrá prever un rascador sobre las
superficies de calentamiento del husillo para disminuir los riesgos
de adherencia. Si se prevé un revestimiento de protección de dichas
caras de calentamiento será preferente en el caso un revestimiento
de cerámica o de esmaltado, más bien que un revestimiento clásico de
politetrafluoroetileno dadas las propiedades muy abrasivas del
arroz.
Si se hace referencia finalmente a la
representación simbólica de la figura 1, se encontrará, más abajo
del puesto de tratamiento por calor (4), un puesto de secado (5) y
eventualmente un puesto de tratamiento mecánico (6).
En la etapa de secado se podrá eventualmente
prever un paso entre rodillos de los granos sometidos a tratamiento,
con la finalidad de su aplanado, lo que permite crear mecánicamente
intersticios o fisuras en los granos y como consecuencia favorecer
la penetración del agua para una rehidratación posterior cuando
tiene lugar el consumo. A la salida del tratamiento de secado, el
contenido ponderal de agua que era, como mínimo, 18% (en peso)
después del tratamiento con calor, disminuye a un valor del orden de
12,5% para la buena conservación del arroz tratado.
El tratamiento mecánico final, en caso de que
exista, será efectuado de manera conocida en seco o con una humedad
intermedia, por ejemplo en un cono de blanqueo o análogo.
La invención no está limitada a la forma de
realización que se acaba de describir, sino que comprende, por el
contrario, cualquier variante que adopte, con medios equivalentes,
las características esenciales enunciadas en lo anterior.
Claims (14)
1. Procedimiento de tratamiento de granos de
cereales enteros descortezados, que presenta etapas sucesivas de
humedecimiento de los granos en agua, escurrido, tratamiento por
calor y secado, caracterizado porque la etapa de tratamiento
por calor es realizada en una envolvente cerrada (13) dotada de un
husillo helicoidal de transferencia (18), de calentamiento, que está
montado para permitir su giro alrededor de su eje dentro de la
envolvente mencionada, asegurando dicho husillo de calentamiento
simultáneamente el transporte de los granos de un extremo de arriba
a un extremo de abajo de la envolvente (13) y el calentamiento
directo de los granos transportados, con control de la temperatura y
de la velocidad de rotación del husillo de calentamiento (18) y
control de la atmósfera (15) que rodea los granos cuando tiene
lugar el transporte de éstos, para que los granos que entran en la
envolvente cerrada (13) a una temperatura igual o superior a la
temperatura ambiente y con un contenido ponderal de agua comprendido
entre 30 y 38% salgan de dicha envolvente cerrada a una temperatura
mínima de 98ºC y con un contenido ponderal de agua mínimo de
18%.
2. Procedimiento de tratamiento, según la
reivindicación 1, en el que la envolvente cerrada (13) tiene paredes
de calentamiento, caracterizado porque se efectúa igualmente
el control de la temperatura de las paredes de calentamiento de la
envolvente (13) para el calentamiento de los granos y el control de
la atmósfera (15) alrededor de dichos granos.
3. Procedimiento de tratamiento, según la
reivindicación 2, caracterizado porque el control de las
temperaturas del husillo de calentamiento (18) y de las paredes de
calentamiento de la envolvente (13) se efectúa mediante una
regulación separada.
4. Procedimiento de tratamiento, según la
reivindicación 1, en el que la envolvente cerrada (13) está dotada
de alimentación (30) de vapor de agua bajo presión,
caracterizado porque se efectúa el control del mantenimiento
de la presión existente en el interior de la envolvente cerrada (13)
dentro de un intervalo comprendido entre 0 y 1 KPa por inyección o
expulsión de vapor de agua, para una gestión óptima de la atmósfera
(15) que rodea los granos transportados.
5. Procedimiento de tratamiento, según una de
las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los
controles de las temperaturas y de la velocidad de rotación, así
como el control de la atmósfera (15) que rodea los granos
transportados, son realizados para que los granos con tratamiento
por calor salgan de la envolvente cerrada (13) a una temperatura
comprendida entre 98ºC y 110ºC y con un contenido en peso de agua
comprendido entre 18% y 35%.
6. Procedimiento de tratamiento, según una de
las reivindicaciones 1 a 5, en el que la envolvente cerrada (13)
está dotada de medios estancos en la parte de arriba (33) para la
entrada de los granos a tratar por calor y medios de estanqueidad en
la parte de abajo (34) de salida de los granos tratados por calor,
caracterizado porque los medios de entrada y de salida (33,
34) de los granos son accionados periódicamente, mientras que los
granos son transportados de manera continua por el husillo de
calentamiento (18).
7. Dispositivo para la realización del
procedimiento de tratamiento, según, como mínimo, una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por comprender una
envolvente de tratamiento por calor cerrada (13) dotada por una
parte de cojinetes estancos (37, 38) asociados a los extremos de
arriba y de abajo de un husillo helicoidal de transferencia y de
calentamiento (18) y que está montado para girar alrededor de su eje
(X) dentro de dicha envolvente, y por otra parte, medios estancos en
la parte de arriba (33) para la entrada de granos a tratar por calor
y medios estancos en la parte de abajo (34) de salida de los granos
tratados por calor, estando conectada además dicha envolvente
cerrada (13) a una fuente de alimentación de vapor a presión (40)
para someter el espacio interior estanco (15) delimitado de esta
manera a una presión determinada comprendida entre 0 y 1 KPa.
8. Dispositivo, según la reivindicación 7,
caracterizado porque el husillo de calentamiento (18)
presenta una parte helicoidal constituida en su masa por un material
eléctricamente conductor, estando conectada dicha parte helicoidal a
una fuente de alimentación de energía eléctrica.
9. Dispositivo, según la reivindicación 8,
caracterizado porque la parte helicoidal del husillo de
calentamiento (18) está dotada de paletas (18') dispuestas para
retirar los granos que se encuentran en contacto con las paredes de
la envolvente de tratamiento por calor (13).
10. Dispositivo, según la reivindicación 8,
caracterizado porque la envolvente de tratamiento por calor
(13) está formada por un material aislante eléctricamente.
11. Dispositivo, según la reivindicación 7,
caracterizado porque la envolvente de tratamiento por calor
(13) es una envolvente tubular con paredes de calentamiento.
12. Dispositivo, según la reivindicación 7,
caracterizado porque la envolvente de tratamiento por calor
(13) está dotada de un circuito de alimentación (30) y de un
circuito de purga (35) para la introducción o la expulsión de vapor
a presión, estando dotado respectivamente cada uno de dichos
circuitos de una válvula controlada (32; 36).
13. Dispositivo, según la reivindicación 7,
caracterizado porque los medios de entrada (33) de los granos
a someter a tratamiento por calor y/o los medios de salida (34) de
los granos tratados por calor, están realizados en forma de
compuertas estancas.
14. Dispositivo, según la reivindicación 13,
caracterizado porque los medios de entrada y de salida (33;
34) son compuertas (33.1; 34.1) con válvulas de guillotina
controladas (33.2, 33.4; 34.2, 34.4).
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| FR0507699 | 2005-07-20 | ||
| FR0507699A FR2888724B1 (fr) | 2005-07-20 | 2005-07-20 | Procede de traitement de graines cereales entieres decortiquees, et dispositif de mise en oeuvre dudit procede |
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|---|---|
| ES2321341T3 true ES2321341T3 (es) | 2009-06-04 |
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| ES06778792T Active ES2321341T3 (es) | 2005-07-20 | 2006-07-06 | Procedimiento para el tratamiento de granos de cereales enteros descortezados y dispositivo para la realizacion de dicho procedimineto. |
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2005
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