ES2724365B2 - Forced convection steam cooking of nuts with preheating - Google Patents

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ES2724365B2 ES201990059A ES201990059A ES2724365B2 ES 2724365 B2 ES2724365 B2 ES 2724365B2 ES 201990059 A ES201990059 A ES 201990059A ES 201990059 A ES201990059 A ES 201990059A ES 2724365 B2 ES2724365 B2 ES 2724365B2
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Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

COCCIÓN A VAPOR CON CONVECCIÓN FORZADA DE FRUTOS SECOS CON STEAM COOKING WITH FORCED CONVECTION OF DRIED FRUITS WITH

PRECALENTAMIENTOPREHEATING

ANTECEDENTESBACKGROUND

La invención se refiere, en general, a la cocción a vapor y más particularmente a métodos para la cocción a vapor de frutos secos con convección forzada a temperaturas por debajo de 100°C (212°F).The invention relates generally to steam cooking and more particularly to methods for steam cooking nuts with forced convection at temperatures below 100°C (212°F).

A menudo, frutos secos, tales como almendras, se pasteurizan mediante inmersión en agua caliente o un entorno de vapor de aire. Los pasteurizadores de vapor usan, convencionalmente, el calor de condensación para calentar las superficies exteriores de frutos secos a temperaturas lo suficientemente elevadas para desactivar suficientes microorganismos como para cumplir los niveles de pasteurización aceptables. Los frutos secos entran en el pasteurizador de vapor a una temperatura por debajo de la temperatura del vapor. El vapor se condensa en la superficie exterior de los frutos secos y eleva su temperatura. Pero la condensación puede arrugar y aflojar las peladuras exteriores de los frutos secos. En el caso de almendras y otros frutos secos que van a comercializarse con sus peladuras, debe limitarse la absorción de agua de los frutos secos. Un enfoque para limitar la condensación en almendras se describe en la publicación de patente internacional n.° WO 2013/171336. Ese documento enseña el precalentamiento de alimentos con baja humedad a una temperatura por encima o ligeramente por encima de la temperatura de condensación del vapor de agua en la cámara de calentamiento para limitar la condensación. Otro enfoque, descrito en la publicación de solicitud de patente estadounidense n.° 2013/0040030, vaporiza frutos secos a una presión por debajo de la temperatura ambiente para limitar la absorción de agua. Pero el precalentamiento requiere un calentador adicional, y un sistema a vacío requiere lotes y no una manipulación continua.Nuts, such as almonds, are often pasteurized by immersion in hot water or an air-steam environment. Steam pasteurizers conventionally use condensation heat to heat the outer surfaces of nuts to temperatures high enough to inactivate enough microorganisms to meet acceptable pasteurization levels. The nuts enter the steam pasteurizer at a temperature below the temperature of the steam. The steam condenses on the outer surface of the dried fruit and raises its temperature. But condensation can wrinkle and loosen the outer shells of nuts. In the case of almonds and other nuts that are to be marketed with their peels, the water absorption of the nuts must be limited. One approach to limit condensation in almonds is described in International Patent Publication No. WO 2013/171336. That document teaches the preheating of low-moisture foods to a temperature above or slightly above the condensation temperature of the water vapor in the heating chamber to limit condensation. Another approach, described in US Patent Application Publication No. 2013/0040030, steams nuts at a pressure below room temperature to limit water absorption. But preheating requires an additional heater, and a vacuum system requires batching, not continuous handling.

SUMARIOSUMMARY

Una versión de un método que realiza las características de la invención para pasteurizar frutos secos comprende: (a) transportar frutos secos a lo largo de una trayectoria de transporte a través de una cámara de precalentamiento; (b) transportar los frutos secos precalentados en la cámara de precalentamiento a lo largo de una trayectoria de transporte a través de una cámara de calentamiento; (c) forzar una atmósfera gaseosa sustancialmente homogénea que comprende una mezcla de vapor a través de los frutos secos en la cámara e caen amen o a o argo e una rayec ora e conex n que cor a a rayec ora e transporte para calentar las peladuras exteriores de los frutos secos y limitar la cantidad de condensación de agua que envuelve los frutos secos; (d) mantener presión atmosférica en la cámara de calentamiento; y (e) controlar la temperatura de la atmósfera gaseosa en la cámara de calentamiento a una temperatura de calentamiento de más de 85°C y menos de 99°C. One version of a method embodying the features of the invention for pasteurizing nuts comprises: (a) transporting nuts along a transport path through a preheating chamber; (b) transporting the preheated nuts in the preheating chamber along a transport path through a heating chamber; (c) forcing a substantially homogeneous gaseous atmosphere comprising a mixture of vapor through the nuts in the chamber They fall into a longer connection line that is transported to heat the outer shells of the nuts and limit the amount of water condensation that envelops the nuts; (d) maintaining atmospheric pressure in the heating chamber; and (e) controlling the temperature of the gaseous atmosphere in the heating chamber to a heating temperature of greater than 85°C and less than 99°C.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Estas características y aspectos de la invención, así como sus ventajas, se describen en más detalle en la siguiente descripción, reivindicaciones adjuntas, y dibujos adjuntos, en los que:These features and aspects of the invention, as well as its advantages, are described in more detail in the following description, appended claims, and accompanying drawings, in which:

la figura 1 es una vista lateral de una parte de un elemento de cocción a vapor, cuya pared lateral opuesta se ha retirado por motivos de claridad, que representa características de la invención; yFigure 1 is a side view of a portion of a steam cooking element, the opposite side wall of which has been removed for clarity, depicting features of the invention; Y

la figura 2 es una vista en sección transversal axial del elemento de cocción a vapor de la figura 1;Figure 2 is an axial cross-sectional view of the steam cooking element of Figure 1;

la figura 3 es una vista en sección transversal en elevación lateral del elemento de cocción a vapor de la figura 1; yFigure 3 is a side elevation cross-sectional view of the steam cooking element of Figure 1; Y

la figura 4 es un diagrama de bloques de un elemento de cocción a vapor tal como en la figura 1 con una zona de precalentamiento.Figure 4 is a block diagram of a steam cooking element as in Figure 1 with a preheat zone.

DESCRIPCIÓN DETALLADADETAILED DESCRIPTION

Un elemento de cocción a vapor que funciona según y realiza las características de la invención se muestra en la figura 1 con su pared lateral opuesta retirada para ilustrar mejor sus componentes. El elemento de cocción 14, que está abierto a la atmósfera, tiene una carcasa 16 que está soportada en patas 17 y se extiende desde un extremo de entrada 18 hasta un extremo de salida 19. Una cinta transportadora porosa 20 se acciona alrededor de ruedas motrices y locas 22, 23 en extremos opuestos de una vía de transporte superior 24 que atraviesa el elemento de cocción. Rodillos o tambores de desvío 26 guían el bucle de cinta sin fin a lo largo de una vía de retorno 28 por debajo del elemento de cocción. Una red de tuberías de vapor 30 inyecta vapor suministrado por un calentador u otra fuente de vapor en el elemento de cocción a través de la parte inferior de la carcasa. Esta inyección de vapor se regula mediante válvulas 31 (en la figura 2) en la red de vapor.A steam cooking element operating in accordance with and embodying the features of the invention is shown in Figure 1 with its opposite side wall removed to better illustrate its components. The cooking element 14, which is open to the atmosphere, has a casing 16 which is supported on legs 17 and extends from an inlet end 18 to an outlet end 19. A porous conveyor belt 20 is driven around drive wheels. and idlers 22, 23 at opposite ends of an upper transport path 24 passing through the cooking element. Diverter rollers or drums 26 guide the endless belt loop along a return path 28 below the cooking element. A network of steam pipes 30 injects steam supplied by a heater or other steam source into the cooking element through the bottom of the casing. This steam injection is regulated by valves 31 (in Figure 2) in the steam network.

El elemento de cocción mostrado es modular con al menos dos módulos de calentamiento 32, 32’ idénticos. Pueden conectarse más módulos en serie para alargar la región de calentamiento de baja temperatura total. Un único módulo puede usarse para productos alimenticios que solo requieran un breve tiempo de calentamiento. Cada módulo está controlado individualmente con sus propias válvulas de vapor. Una señal de retroalimentación procedente de una sonda amperimétrica de temperatura 34 en cada módulo e caen amen o se usa por un con roa or, a como un con roa or e gca programa e, para controlar la apertura de la válvula de inyección de vapor para mantener una temperatura de calentamiento predeterminada en cada módulo. La sonda, el controlador, y la válvula proporcionan medios para mantener una temperatura preseleccionada en cada módulo. Circuladores de aire, tales como ventiladores 36 o sopladores, introducen aire 37 en el elemento de cocción a través de una de las paredes laterales 38, tal como también se muestra en la figura 2. El ventilador también introduce vapor 40 inyectado en el elemento de cocción a través de aberturas en un cámara impelente 42, en la que se mezclan el aire y el vapor. El ventilador sopla la mezcla de aire-vapor a través de aberturas en la parte superior de la cámara impelente. La mezcla de aire-vapor circula entonces a lo largo de una trayectoria de convección, indicada mediante las flechas 44, que interseca los frutos secos 46 que se transportan en la parte superior de la cinta transportadora 20 a lo largo de la vía de transporte. La cinta es porosa para permitir que la mezcla de aire-vapor pase a través de la misma y también para permitir drenar cualquier condensación. Otras características de un elemento de cocción de convección forzada de este tipo tal como ha descrito hasta el momento se proporcionan en la patente estadounidense n.° 6.274.188, “Method for Steam-Cooking Shrimp at Reduced Temperatures to Decrease Yield Loss”, 14 de agosto de 2001, incorporada en el presente documento a modo de referencia. Un ejemplo de un elemento de cocción de este tipo es el elemento de cocción CoolSteam® fabricado y comercializado por Laitram Machinery, Inc., de Harahan, Louisiana, EE. UU. Debido a la exhaustividad del tratamiento con calor por convección forzada descrito, es posible el tratamiento con calor a temperaturas de menos de 100°C (212°F) a presión atmosférica. De hecho, las temperaturas en la región de calentamiento por debajo de 85°C (185°F) y preferiblemente en el intervalo entre 62°C (144°F) y 79°C (175°F) son eficaces para blanquear o pasteurizar almendras sin abrasar o soltar sus peladuras debido a que las bajas temperaturas minimizan la absorción de humedad por las almendras.The cooking element shown is modular with at least two identical heating modules 32, 32'. More modules can be connected in series to lengthen the total low temperature heating region. A single module can be used for food products that only require a short heating time. Each module is individually controlled with its own steam valves. A feedback signal from a 34 temperature current probe in each module e fall amen o is used by a con roa or, such as a con roa or e gca program, to control the opening of the steam injection valve to maintain a predetermined heating temperature in each module. The probe, controller, and valve provide means to maintain a preselected temperature in each module. Air circulators, such as fans 36 or blowers, introduce air 37 into the cooking element through one of the side walls 38, as also shown in Figure 2. The fan also introduces steam 40 injected into the cooking element. cooking through openings in a plenum chamber 42, in which air and steam mix. The fan blows the air-vapor mixture through openings in the top of the plenum. The air-steam mixture then circulates along a convection path, indicated by arrows 44, which intersects the nuts 46 which are carried on top of the conveyor belt 20 along the transport path. The tape is porous to allow the vapor-air mixture to pass through and also to allow any condensation to drain. Other features of such a forced convection cooker as described thus far are provided in US Patent No. 6,274,188, "Method for Steam-Cooking Shrimp at Reduced Temperatures to Decrease Yield Loss", 14 August 2001, incorporated herein by reference. An example of such a cooking element is the CoolSteam® cooking element manufactured and marketed by Laitram Machinery, Inc., of Harahan, Louisiana, USA. Due to the thoroughness of the forced convection heat treatment described, it is Heat treatment at temperatures less than 100°C (212°F) at atmospheric pressure is possible. In fact, temperatures in the heating region below 85°C (185°F) and preferably in the range between 62°C (144°F) and 79°C (175°F) are effective for blanching or pasteurizing. almonds without burning or loosening their skins because low temperatures minimize the absorption of moisture by the almonds.

En funcionamiento, los frutos secos, tales como cacahuetes o almendras y otros frutos secos, se transportan en el elemento de cocción a vapor 14 por la cinta transportadora 20 a lo largo de una trayectoria de transporte 56. Los frutos secos se calientan en una región de cocción a baja temperatura 58 que puede incluir uno o más módulos de calentamiento de convección forzada 32, 32’ idénticos. El aire se introduce en los módulos y se mezcla con vapor para formar una atmósfera gaseosa sustancialmente homogénea de aire (u otro gas, tal como nitrógeno) y vapor o vapor de agua. Esta mezcla de vapor se hace circular por un elemento de circulación de aire, tal como un ventilador, en una trayectoria de convección que interseca el producto alimenticio. En este ejemplo, la trayectoria de convección es perpendicular a la trayectoria de transporte 56, pero puede intersecar o cruzar la trayectoria de transporte desde otras direcciones. Junto con el tratamiento con calor a baja temperatura, e uo e convecc n orza a a rav s e os ru os secos mp e a con ensac n que envuelve los frutos secos e inhibe la absorción de humedad. La duración del calentamiento, el tiempo de duración, se establece por uno o más de: (a) la longitud de la región de calentamiento a baja temperatura 58, (b) la velocidad de la cinta transportadora 20, (c) la temperatura de la región de calentamiento, (d) el tamaño y tipo del fruto seco, y (e) el grosor del conjunto de frutos secos sobre la cinta transportadora. Para las almendras, el tiempo de duración puede oscilar entre 4 y 9 minutos con el fin de lograr una mortalidad suficiente, por ejemplo, una reducción de 6 log en un organismo objetivo, tal como salmonella. La temperatura de la región de calentamiento se mide mediante una sonda de temperatura y se controla por la cantidad de vapor introducido en el elemento de cocción en cada módulo.In operation, nuts, such as peanuts or almonds and other nuts, are transported in the steam cooker 14 by conveyor belt 20 along a conveying path 56. The nuts are heated in a region low temperature cooker 58 which may include one or more identical forced convection heating modules 32, 32'. Air is introduced into the modules and mixed with steam to form a substantially homogeneous gaseous atmosphere of air (or other gas, such as nitrogen) and steam or water vapor. This vapor mixture is circulated by an air circulating element, such as a fan, in a convection path intersecting the food product. In this example, the convection path is perpendicular to the transport path 56, but may intersect or cross the transport path from other directions. Along with low temperature heat treatment, e uo e convecc n orza aa rav se os ru os seco mp ea con ensac n that surrounds the dried fruits and inhibits the absorption of humidity. The duration of heating, the duration time, is established by one or more of: (a) the length of the low temperature heating region 58, (b) the speed of the conveyor belt 20, (c) the temperature of the heating region, (d) the size and type of the nut, and (e) the thickness of the set of nuts on the conveyor belt. For almonds, the duration time may range from 4 to 9 minutes in order to achieve sufficient mortality, eg, a 6 log reduction in a target organism such as salmonella. The temperature of the heating region is measured by a temperature probe and is controlled by the amount of steam introduced into the cooking element in each module.

La figura 3 muestra el elemento de cocción a vapor 14 con dos módulos de calentamiento 32, 32’. En el primer módulo 32, la trayectoria de convección a través de la cinta transportadora porosa 20 y los frutos secos 46 transportados es hacia abajo. En el segundo módulo 32’, la trayectoria de convección es hacia arriba a través de los frutos secos. Al someter los frutos secos u otros productos alimenticios a flujos de convección tanto hacia arriba como hacia abajo da como resultado un tratamiento por calor más uniforme.Figure 3 shows the steam cooking element 14 with two heating modules 32, 32'. In the first module 32, the convection path through the porous conveyor belt 20 and the transported nuts 46 is downward. In the second module 32', the convection path is upward through the nuts. Subjecting nuts or other food products to both upward and downward convection flows results in a more uniform heat treatment.

La pasteurización a temperatura tal como se describe es eficaz en la minimización de absorción nociva de agua por los frutos secos. Pero la pasteurización de frutos secos a bajas temperaturas requiere un mayor tiempo de duración en el elemento de cocción para lograr la muerte deseada de patógenos. Y mayores tiempos de duración disminuye la producción del producto.Temperature pasteurization as described is effective in minimizing deleterious uptake of water by nuts. But pasteurizing nuts at low temperatures requires a longer duration time in the cooker to achieve the desired pathogen kill. And longer times of duration decreases the production of the product.

El precalentamiento frutos secos en una cámara de precalentamiento de aire seco, baja humedad 60, o precalentador, antes de transportarse a una región de pasteurización 62, tal como se muestra en la figura 4, reduce la absorción de humedad durante una pasteurización posterior a mayores temperaturas, tales como temperaturas entre 90°C (194°F) y 99°C (210°F) en lugar de por debajo de 85°C (185°F). Por ejemplo, en lugar de pasteurizar frutos secos a temperatura ambiente en la región de pasteurización a baja temperatura durante 4 min a 79°C (175°F), los frutos secos precalentados a una temperatura de superficie de aproximadamente 54°C (130°F) a una humedad relativa de entre el 1% y aproximadamente el 60% pueden pasteurizarse a 95°C (203°F) en solamente 1,75 min. el precalentador calienta las superficies de los frutos secos a una temperatura por debajo del punto de rocío, o temperatura de condensación, para garantizar que la condensación se forma en las superficies exteriores de los frutos secos durante la pasteurización. Los ensayos han demostrado que mediante el precalentamiento de frutos secos en el precalentador 60 durante entre aproximadamente 1 min y aproximadamente 6 min a una temperatura de entre aproximadamente 57°C (135°F) y aproximadamente 85°C (185°F) para elevar la temperatura de superficie de los frutos secos a entre aproximadamente 38°C (100°F) y aproximadamente , os ru os secos pue en pas eurzarse en a reg n e pas eurzac n por vaor de convección forzada 62 del elemento de cocción a una temperatura de entre 85°C (185°F) y 99°C (210°F) durante un tiempo de duración de entre aproximadamente 1 min y aproximadamente 6 min. Esta reducción del tiempo de pasteurización mejora la producción. La pasteurización también puede realizarse hasta una temperatura de 74°C (165°F) con mayores tiempos de duración.Preheating dried fruit in a low humidity, dry air preheating chamber 60, or preheater, before being transported to a pasteurization region 62, as shown in Figure 4, reduces moisture absorption during post-pasteurization at higher temperatures. temperatures, such as temperatures between 90°C (194°F) and 99°C (210°F) rather than below 85°C (185°F). For example, instead of pasteurizing nuts at room temperature in the low-temperature pasteurization region for 4 min at 79°C (175°F), preheated nuts to a surface temperature of approximately 54°C (130°F). F) at relative humidity between 1% and about 60% can be pasteurized at 95°C (203°F) in only 1.75 min. The preheater heats the surfaces of the nuts to a temperature below the dew point, or condensation temperature, to ensure that condensation forms on the outer surfaces of the nuts during pasteurization. Tests have shown that by preheating dried fruit in preheater 60 for between about 1 min and about 6 min at a temperature between about 57°C (135°F) and about 85°C (185°F) to raise the surface temperature of the dried fruit to between about 38°C (100°F) and about Dried bread can be steamed in a reg ne pas steamed by forced convection steam 62 of the cooking element at a temperature between 85°C (185°F) and 99°C (210°F) for a period of time. duration time between about 1 min and about 6 min. This reduction in pasteurization time improves production. Pasteurization can also be done up to a temperature of 74°C (165°F) with longer duration times.

Aunque se ha descrito la cámara de precalentamiento 60 como un calentador de calor seco, baja humedad, en otras versiones, la cámara de precalentamiento 60 puede ser un elemento de cocción a vapor de convección forzada independiente, un módulo de calentamiento de convección forzada adicional que precede los dos módulos 32, 32’ de la figura 1, o el primer módulo 32 de la figura 1. Although the preheat chamber 60 has been described as a dry heat, low humidity heater, in other versions, the preheat chamber 60 may be a separate forced convection steam cooking element, an additional forced convection heating module that precedes the two modules 32, 32' of Figure 1, or the first module 32 of Figure 1.

Claims (10)

1. Método para pasteurizar frutos secos, que comprende:1. Method for pasteurizing dried fruits, comprising: transportar frutos secos con peladuras exteriores a lo largo de una trayectoria de transporte a través de una cámara de precalentamiento;transporting nuts with outer skins along a transport path through a preheating chamber; transportar los frutos secos precalentados en la cámara de precalentamiento en la parte superior de una cinta transportadora porosa que avanza a lo largo de la trayectoria de transporte a través de una cámara de calentamiento;transporting the preheated nuts in the preheating chamber on top of a porous conveyor belt that advances along the transport path through a heating chamber; en el que la cámara de precalentamiento precalienta los frutos secos hasta una temperatura de superficie por debajo de la temperatura de condensación en la cámara de calentamiento para garantizar que se forma condensación en los frutos secos en la cámara de calentamientowherein the preheating chamber preheats the nuts to a surface temperature below the condensation temperature in the heating chamber to ensure that condensation forms on the nuts in the heating chamber forzar una atmósfera gaseosa sustancialmente homogénea formada por la mezcla de aire u otro gas con vapor inyectado en la cámara de calentamiento a lo largo de una trayectoria de convección forzada hacia abajo a través de los frutos secos y la cinta transportadora porosa con un ventilador para calentar las peladuras exteriores de los frutos secos a través de condensación pero limitar la cantidad de condensación que envuelve los frutos secos para evitar que las peladuras se abrasen;forcing a substantially homogeneous gaseous atmosphere formed by the mixture of air or other gas with steam injected into the heating chamber along a downward forced convection path through the dried fruit and porous conveyor belt with a fan for heating the outer peels of the nuts through condensation but limit the amount of condensation that envelops the nuts to prevent the peels from burning; mantener presión atmosférica en la cámara de calentamiento;maintain atmospheric pressure in the heating chamber; regular la inyección de vapor en la cámara de calentamiento para controlar la temperatura de la atmósfera gaseosa en la cámara de calentamiento a una temperatura de calentamiento de más de 85°C y menos de 99°C para pasteurizar los frutos secos.regulate the injection of steam into the heating chamber to control the temperature of the gaseous atmosphere in the heating chamber at a heating temperature of more than 85°C and less than 99°C to pasteurize the dried fruits. 2. Método según la reivindicación 1, en el que la temperatura de la cámara de precalentamiento se encuentra entre aproximadamente 57°C y aproximadamente 85°C.2. The method of claim 1, wherein the temperature of the preheating chamber is between about 57°C and about 85°C. 3. Método según la reivindicación 1, en el que el tiempo de duración de los frutos secos en la cámara de precalentamiento se encuentra entre aproximadamente 1 min y aproximadamente 6 min.Method according to claim 1, in which the duration time of the nuts in the preheating chamber is between approximately 1 min and approximately 6 min. 4. Método según la reivindicación 1, en el que la cámara de precalentamiento precalienta los frutos secos a una temperatura de superficie de entre aproximadamente 38°C y aproximadamente 85°C.4. The method of claim 1, wherein the preheating chamber preheats the nuts to a surface temperature between about 38°C and about 85°C. 5. Método según la reivindicación 4, en el que la cámara de precalentamiento precalienta los frutos secos a una temperatura de superficie por debajo de aproximadamente 70°C.5. A method according to claim 4, wherein the preheating chamber preheats the nuts to a surface temperature below about 70°C. 6. Método según la reivindicación 1, en el que los frutos secos son almendras.6. Method according to claim 1, in which the dried fruits are almonds. 7. Método según la reivindicación 1, en el que el tiempo de duración de los frutos secos en la cámara de calentamiento se encuentra entre aproximadamente 1 min y aproximadamente 6 min. Method according to claim 1, in which the duration time of the nuts in the heating chamber is between approximately 1 min and approximately 6 min. 8. M todo seg n la reivindicaci n 7 en el que el tiempo de duraci n de los frutos secos en la cámara de calentamiento es de 4 min o menos.8. Method according to claim 7 in which the duration time of the nuts in the heating chamber is 4 min or less. 9. Método según la reivindicación 1, en el que la cámara de precalentamiento es un precalentador de aire seco, baja humedad que mantiene una humedad relativa de entre el 1% y el 60%.9. A method according to claim 1, wherein the preheating chamber is a dry air, low humidity preheater that maintains a relative humidity between 1% and 60%. 10. Método según la reivindicación 1, en el que la cámara de precalentamiento es un elemento de cocción a vapor de convección forzada. Method according to claim 1, in which the preheating chamber is a forced convection steam cooking element.
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