ES2868298T3 - Intercambiador de calor de superficie rascada y método para preparar un producto alimenticio - Google Patents

Abstract

Un intercambiador de calor de superficie rascada que comprende una superficie de intercambio térmico, un vástago giratorio, el vástago tiene al menos un medio de soporte, y un elemento de barrido caracterizado porque el elemento de barrido comprende una paleta que tiene al menos una abertura para acoplarse con el medio de soporte de manera que el elemento de barrido se conecte al medio de soporte y en donde cuando el vástago giratorio gira con relación a la superficie de intercambio térmico el elemento de barrido sustancialmente no se mueve con relación al vástago giratorio y el elemento de barrido sustancialmente no toca la superficie interior del intercambiador de calor, y el medio de soporte comprende al menos un medio de acoplamiento, en donde el medio de acoplamiento comprende un saliente que se extiende hacia afuera en un ángulo sustancialmente recto con el vástago giratorio para su acoplamiento con el elemento de barrido para acoplar el elemento de barrido de manera que el elemento de barrido se conecte al medio de soporte, en donde el saliente es un elemento sustancialmente en forma de T que se extiende hacia afuera en un ángulo sustancialmente recto con el vástago giratorio para su acoplamiento con el elemento de barrido y caracterizado porque la paleta tiene un borde delantero con una distancia de 0,05 mm a 10 mm desde la superficie interior del intercambiador de calor y la paleta tiene una pluralidad de aberturas sustancialmente en forma de T dispuestas longitudinalmente por el cuerpo de la paleta para acoplarse con el medio de soporte.

Description

DESCRIPCIÓN

Intercambiador de calor de superficie rascada y método para preparar un producto alimenticio

Campo de la invención

La presente invención se refiere a intercambiadores de calor tales como los que tienen una paleta interna para mezclar el contenido, además denominados en la presente descripción como un intercambiador de calor de superficie rascada.

Antecedentes de la materia

Los intercambiadores de calor de superficie rascada se usan mucho en la industria alimentaria principalmente para calentar y enfriar continuamente productos alimenticios viscosos. Un intercambiador de calor convencional conocido en la materia comprende, típicamente, una cámara cilíndrica rodeada por una camisa, un vástago giratorio montado en la cámara y una serie de paletas rascadoras que se articulan al vástago giratorio, para hacer que las paletas rasquen la superficie interior de la cámara durante el funcionamiento.

Un medio de enfriamiento o calentamiento tal como amoniaco, glicerol, agua caliente o vapor de agua se circula a través de la cámara cilíndrica con camisa y proporciona intercambio térmico mediante el proceso convencional de intercambio térmico. El producto se hace pasar a presión por un conducto ubicado en un extremo del intercambiador de calor y sale del intercambiador de calor por un conducto en su extremo opuesto. Durante el curso de su movimiento a través del intercambiador de calor entre estos conductos (ese movimiento puede usarse, además, para definir una dirección longitudinal), el producto se rasca de la superficie interior de la cámara cilíndrica por medio de las paletas rascadoras montadas en el vástago giratorio, y de esta manera se efectúa el calentamiento o enfriamiento según se desee.

En los intercambiadores de calor de superficie rascada convencionales las paletas rascadoras se conectan al vástago giratorio mediante conexiones articuladas con pasadores de manera que las paletas rascadoras pueden girar libremente desde su conexión en un movimiento angular. Típicamente, las paletas rascadoras se diseñan con aberturas y/o hendiduras y se aseguran al rotor con medios de ubicación adecuados tales como remaches, pasadores y/o tornillos.

Además en los intercambiadores de calor de superficie rascada convencionales las paletas rascadoras están en contacto directo con la superficie interior del intercambiador de calor. Los bordes delanteros de las paletas convencionales están en contacto continuo con la superficie interior del intercambiador de calor que rasca continuamente el material de la superficie interior.

La patente de los EE. UU. Núm. 7 302 999 B2 describe una paleta rascadora de intercambiador de calor de superficie rascada en donde la paleta puede girar con relación al vástago motriz; además describe una paleta rascadora de intercambiador de calor de superficie rascada en donde la paleta tiene un segundo extremo con un borde para el contacto de rascado contra la superficie rascada, de manera que toca la superficie rascada cuando está en funcionamiento. La patente GB 2232 469 A describe unos intercambiadores de calor de superficie rascada en donde las paletas rascadoras se conectan giratoriamente al rotor mediante el uso de un medio de articulación y los bordes de rascado de las paletas rascadoras soportan un borde de cuchilla sobre la superficie de intercambio de calor del estator. La patente de los EE. UU. Núm. 3385 354 describe paletas conectadas por pasadores al vástago motriz central del intercambiador de calor de superficie rascada; sin embargo, las paletas pueden girar libremente por el espacio anular definido por el cilindro de intercambio térmico con camisa y el vástago giratorio. Además describe que los bordes delanteros de las paletas rascadoras se fuerzan hacia afuera en contacto continuo con la pared interior de la superficie de intercambio térmico y los bordes aguzados de estas paletas rascan continuamente de la pared interior de la superficie de intercambio térmico el material que se procesa.

Los documentos DE1962957 y WO8804198 describen el uso de intercambiadores de calor de superficie rascada en la industria alimentaria.

En los intercambiadores de calor de superficie rascada convencionales descritos anteriormente las paletas son libres de girar alrededor de un eje con relación al vástago giratorio, en donde las paletas giran hacia dentro y hacia afuera con cada revolución del vástago giratorio, de manera que existe un intercambio térmico eficiente. Existen algunos inconvenientes de las paletas rascadoras giratorias descritas en la materia anterior. Cuando el producto se acumula dentro del intercambiador de calor las paletas rascadoras giratorias tienden a moverse radial y/o tangencialmente con respecto al vástago lo cual es inconveniente puesto que disminuye la eficiencia de rascado. Esto es un problema especialmente cuando se tratan productos viscosos tales como chocolate.

Además, en los intercambiadores de calor de superficie rascada convencionales como los descritos las paletas rascan continuamente el producto de la superficie interior durante su paso a través del intercambiador de calor para asegurar que la superficie quede limpia de cualquier material de película estática y simultáneamente se reemplaza por material adicional que experimenta el mismo proceso. Esto posibilita un eficiente intercambio de transferencia térmica entre la superficie interior del intercambiador de calor y el material que se procesa.

Existen algunos inconvenientes de las paletas rascadoras descritas en la materia anterior porque la eficiencia de las paletas rascadoras es muy dependiente de la naturaleza y la viscosidad del material que se procesa. Por ejemplo, un material viscoso tal como el chocolate forma una película estática gruesa no deseable que permanece sobre la superficie interior del intercambiador de calor.

La acumulación de productos viscosos sobre la superficie cilíndrica interior del intercambiador de calor, conocida además como ensuciamiento con producto, empuja la paleta rascadora en dirección contraria a la superficie interior, que conduce al calentamiento y enfriamiento inconsistente y a la eficiencia global mala de la transferencia térmica. Además, la acumulación del producto en el borde delantero de la paleta rascadora empuja las paletas hacia dentro lo cual provoca daños por abrasión a la superficie de intercambio térmico de la cámara cilíndrica y desgaste excesivo y daño a la paleta rascadora.

La acumulación de productos viscosos sobre la superficie cilíndrica interior del intercambiador de calor conocida además como ensuciamiento con producto conduce al calentamiento y enfriamiento inconsistente y a una eficiencia global mala de la transferencia térmica. El producto tiende a acumularse en el borde delantero de la paleta rascadora lo que provoca daños por abrasión a la superficie de intercambio térmico de la cámara cilíndrica y desgaste excesivo y daño a la paleta rascadora.

El ensuciamiento con producto provoca otros problemas puesto que el proceso de fabricación debe interrumpirse periódicamente en una línea de producción donde el intercambiador de calor se dispone para limpiarlo, eliminar el producto acumulado y/o reparar el daño a las paletas y/o a la superficie interior del intercambiador de calor o sustituirlas. Esto conduce a pérdidas financieras considerables. En consecuencia, existe la necesidad de proporcionar una paleta rascadora de intercambiador de calor de superficie rascada que tenga características que eviten los movimientos radiales y tangenciales no deseados con relación al vástago y proporcionar, además, una acción de rascado más eficiente para impedir la acumulación de producto y aún todavía mantener un rendimiento de rascado conveniente y mayor vida útil de la paleta. Además, existe una necesidad de desarrollar una paleta mejor para un rascador de intercambiador de calor de superficie rascada que impida y/o disminuya el ensuciamiento con producto y/o el daño al intercambiador de calor de superficie rascada, y evite así el tiempo innecesario de inactividad en la producción.

Otro aspecto de la presente invención aborda otro problema. En los intercambiadores de calor de superficie rascada convencionales debido al diseño del intercambiador los vástagos giratorios se giran a determinadas velocidades, típicamente, de 300 a 350 rpm para la eficiencia óptima de operación de estos intercambiadores. Esas altas velocidades de rotación dan como resultado un mayor riesgo de degradación y calcinación del producto debido a la mayor fricción entre la paleta, el producto y la superficie interior (barril cilíndrico) del intercambiador. No obstante, un vástago giratorio operado a velocidades de rotación demasiado bajas da como resultado la acumulación no deseada de producto puesto que el producto no se quita rápidamente de la superficie y se produce un intercambio de transferencia térmica menos eficiente. Existe una necesidad de proporcionar un intercambiador de calor diseñado para operarse a la velocidad de rotación óptima para la buena eficiencia de la transferencia térmica cuando se mezclan materiales viscosos, y para evitar y/o mitigar sustancialmente los problemas asociados con la acumulación del producto en la superficie interior del intercambiador de calor rascado.

Es un objetivo de la invención resolver todos o algunos de los problemas descritos en la presente invención. Sumario de la invención

De conformidad con la presente invención se proporciona un intercambiador de calor de superficie rascada que comprende una superficie de intercambio térmico y un vástago que puede moverse periódicamente con respecto a dicha superficie (preferentemente, tal movimiento es de rotación alrededor de un eje a lo largo del vástago), dicho vástago tiene al menos un medio de soporte para acoplar un elemento de barrido, en donde dicho elemento de barrido comprende una paleta que tiene al menos una abertura para acoplarse con el medio de soporte de manera que el elemento de barrido se conecte al medio de soporte y caracterizado porque cuando el vástago giratorio se mueve con movimiento periódico (preferentemente, de rotación) con relación a la superficie de intercambio térmico el elemento de barrido sustancialmente no se mueve con relación al vástago en movimiento (preferentemente, de rotación) y dicho elemento de barrido sustancialmente no toca la superficie interior del intercambiador de calor y el elemento de barrido comprende una paleta que tiene un borde delantero con una distancia de 0,05 mm a 10 mm, preferentemente, de 0,1 mm a 8 mm, con mayor preferencia, de 0,2 a 5 mm desde la superficie interior del intercambiador de calor.

En la presente invención el medio de soporte comprende al menos un medio de acoplamiento que acopla el elemento de barrido de manera que el elemento de barrido se conecte al medio de soporte en donde cuando el vástago giratorio gira con relación a la superficie de intercambio térmico el elemento de barrido sustancialmente no se mueve con relación al vástago giratorio. En la presente invención el medio de acoplamiento comprende un saliente que se extiende hacia afuera en un ángulo sustancialmente recto con el vástago giratorio para su acoplamiento con el elemento de barrido para acoplar el elemento de barrido de manera que el elemento de barrido se conecte al medio de soporte en donde cuando el vástago giratorio gira con relación a la superficie de intercambio térmico el elemento de barrido sustancialmente no se mueve con relación al vástago giratorio.

En la presente invención el saliente es un elemento sustancialmente en forma de T que se extiende hacia afuera en un ángulo sustancialmente recto con el vástago giratorio para su acoplamiento con el elemento de barrido y la paleta tiene una pluralidad de aberturas sustancialmente en forma de T dispuestas longitudinalmente por el cuerpo de la paleta para acoplarse con el medio de soporte.

De acuerdo con otra modalidad preferida de la presente invención el vástago giratorio tiene una velocidad de rotación óptima de entre 350 y 1000 rpm, con mayor preferencia, de 400 a 800 rpm, incluso con mayor preferencia, entre 500 y 700 rpm, con la máxima preferencia, de 550 a 650 rpm. Otro aspecto de la invención comprende un método para preparar un producto alimenticio de conformidad con la reivindicación 5.

En la invención el elemento de barrido se une al vástago giratorio mediante una conexión no giratoria y dicho elemento de barrido sustancialmente no toca la superficie interior del intercambiador de calor.

Preferentemente, un elemento de barrido de acuerdo con la presente invención en donde dichas aberturas sustancialmente en forma de T se disponen linealmente adyacentes entre 2 y 10 mm, preferentemente, entre 3 y 8 mm, con mayor preferencia, de 5 a 7 mm desde el borde posterior de la paleta.

Se descubrió para la invención que mediante la fijación del elemento de barrido al vástago giratorio de acuerdo con la invención por medio de una conexión no giratoria y con dicho elemento de barrido que no toca directamente la superficie interior del intercambiador de calor, se observó muy poco o ningún ensuciamiento con producto sobre la superficie interior del intercambiador de calor, lo que da como resultado cambios de temperatura consistentes y más suaves (lo mismo de calentamiento que de enfriamiento) y/o mucho mayor eficiencia de la transferencia térmica.

Se descubrió, además, que de acuerdo con la invención mediante la fijación del elemento de barrido al vástago giratorio de acuerdo con la invención por medio de una conexión no giratoria y con dicho elemento de barrido que no toca directamente la superficie interior del intercambiador de calor, se observó muy poco o ningún ensuciamiento con producto sobre el borde delantero del elemento rascador, lo que da como resultado poco o ningún daño por abrasión a la superficie de intercambio térmico del intercambiador de calor y poco o ningún desgaste excesivo o daño a la paleta rascadora que da como resultado una mayor vida útil de la paleta.

Otra ventaja de acuerdo con la invención es que mediante el bloqueo del movimiento de las paletas de manera que se inhiban los movimientos radiales y tangenciales de las paletas con relación al vástago giratorio, se evita el riesgo de una orientación incorrecta de las paletas.

Otra ventaja de acuerdo con una modalidad de la invención es que se necesita un con la superficie interior del intercambiador de calor de manera que estas paletas rascan continuamente de la superficie interior del intercambiador de calor el material que se procesa. Esto da como resultado una eficiente transferencia térmica puesto que el material se rasca de la superficie para asegurar que nada del producto se acumule y/o calcine y que se sustituya rápidamente por material adicional que experimenta posteriormente el proceso de intercambio térmico.

Además se conoce bien en la materia que la naturaleza giratoria de las paletas rascadoras ejerce una acción amasadora con cada oscilación hacia dentro y hacia afuera mientras gira el vástago y que la combinación de estas acciones crea una mayor turbulencia dentro del espacio anular pero además mezcla completamente el material para dar una buena transferencia térmica.

Contrariamente, además, a las enseñanzas de la materia anterior se descubrió que mediante el uso de paletas barredoras fijas que no giran ni tocan de acuerdo con la presente invención de manera que sustancialmente no hay contacto directo de los bordes delanteros de las paletas con la superficie interior del intercambiador de calor se observaron las siguientes ventajas; se observó que la gran turbulencia y una acción de mezcla completa logran una buena transferencia térmica, por lo que se observó poca o ninguna acumulación o calcinación del producto. Sin quedar ligado por la teoría se cree que las paletas de acuerdo con la invención, por lo cual no hay contacto directo entre las paletas y la superficie interior del intercambiador de calor, crean una onda de presión en el punto de contacto con el material que se procesa dentro del espacio anular definido por el vástago giratorio y la superficie interior del intercambiador de calor. Se cree que esta onda de presión agita la mezcla y de esta manera se efectúa un calentamiento y/o enfriamiento eficiente. Otra ventaja es que existe poco o ningún riesgo de los problemas asociados que tienen las paletas convencionales, por ejemplo, la acumulación de producto sobre la cara trasera o posterior de las paletas que conduce a la calcinación del producto.

En otra modalidad útil de este primer aspecto de la invención el intercambiador de calor rascado puede comprender opcionalmente una o más de las siguientes características, elementos y sus componentes preferidos u opcionales y/o una o más de sus combinaciones como sigue:

El vástago giratorio puede comprender un vástago que puede girar (y/o en el método de la invención gira a una velocidad de rotación de entre 350 y 1000 rpm, con mayor preferencia, de 400 a 800 rpm, incluso con mayor preferencia, entre 500 y 700 rpm, con la máxima preferencia, de 550 a 650 rpm.

El elemento rascador comprende una paleta que tiene un borde para el contacto de rascado con la superficie de intercambio térmico en donde la paleta comprende al menos una abertura para acoplarse con el medio de soporte de manera que la paleta se conecta al medio de soporte y en donde cuando el vástago giratorio gira con relación a la superficie de intercambio térmico el elemento rascador sustancialmente no se mueve con relación al vástago giratorio.

El elemento rascador comprende una paleta que tiene una pluralidad de aberturas sustancialmente en forma de T dispuestas longitudinalmente por el cuerpo de la paleta para acoplarse con el medio de soporte y opcionalmente las aberturas sustancialmente en forma de T pueden disponerse linealmente adyacentes entre 2 y 10 mm, preferentemente, entre 3 y 8 mm, con mayor preferencia, de 5 a 7 mm desde el borde posterior de la paleta. El elemento en forma de T puede extenderse hacia afuera en un ángulo sustancialmente recto con el vástago giratorio y adecuarse para su acoplamiento con un elemento rascador en donde dicho elemento rascador comprende una paleta que tiene una pluralidad de aberturas de acoplamiento sustancialmente en forma de T dispuestas longitudinalmente por el cuerpo de la paleta de manera que la paleta se conecta al elemento sustancialmente en forma de T caracterizado porque cuando el vástago giratorio gira con relación a la superficie de intercambio térmico la paleta sustancialmente no se mueve con relación al vástago giratorio.

Una modalidad de la presente invención proporciona un método para preparar un producto alimenticio que comprende la(s) etapa(s) de calentar y/o agitar una mezcla alimenticia en un intercambiador de calor de superficie rascada de la presente invención que comprende una superficie de intercambio térmico, un vástago giratorio, dicho vástago tiene al menos un medio de soporte, y un elemento rascador en donde dicho elemento rascador comprende una paleta que tiene al menos una abertura para acoplarse con el medio de soporte de manera que el elemento rascador se conecta al medio de soporte y en donde durante la etapa de calentar y/o agitar cuando el vástago giratorio gira con relación a la superficie de intercambio térmico el elemento rascador sustancialmente no se mueve con relación al vástago giratorio. La(s) etapa(s) de calentar y/o agitar pueden ser simultáneas y/o secuenciales y, preferentemente, ambas se realizan en el intercambiador de calor de superficie rascada de la invención.

Otra modalidad de la presente invención proporciona un método para preparar un producto alimenticio mediante el enfriamiento y/o agitación de una mezcla en un intercambiador de calor de superficie rascada de la presente invención que comprende una superficie de intercambio térmico, un vástago giratorio, dicho vástago tiene al menos un medio de soporte, y un elemento rascador en donde dicho elemento rascador comprende, una paleta que tiene al menos una abertura para acoplarse con el medio de soporte de manera que el elemento rascador se conecta al medio de soporte y en donde durante la etapa de calentar y/o agitar cuando el vástago giratorio gira con relación a la superficie de intercambio térmico el elemento rascador sustancialmente no se mueve con relación al vástago giratorio. La(s) etapa(s) de enfriar y/o agitar pueden ser simultáneas y/o secuenciales y, preferentemente, ambas se realizan en el intercambiador de calor de superficie rascada de la invención. El medio de soporte comprende al menos un medio de acoplamiento, en donde el medio de acoplamiento comprende un saliente que se extiende hacia afuera en un ángulo sustancialmente recto con el vástago giratorio para su acoplamiento con el elemento de barrido para acoplar el elemento de barrido de manera que el elemento de barrido se conecte al medio de soporte en donde cuando el vástago giratorio gira con relación a la superficie de intercambio térmico el elemento de barrido sustancialmente no se mueve con respecto al vástago giratorio y dicho elemento de barrido sustancialmente no toca la superficie interior del intercambiador de calor. El saliente comprende un elemento sustancialmente en forma de T que se extiende hacia afuera en un ángulo sustancialmente recto con el vástago giratorio para su acoplamiento con el elemento de barrido. Otro aspecto adicional de la invención comprende el uso de cualquier intercambiador de calor rascado de la invención como se describe o reivindica en la presente invención para preparar un producto alimenticio tal como dulces, por ejemplo, dulces a base de grasa (tales como chocolate) o productos a base de grasas o bebidas tales como café, té o dulces helados o productos lácteos o productos de repostería.

Otro aspecto adicional de la invención comprende un proceso para preparar un producto alimenticio como se describe en la presente invención el proceso comprende la etapa de calentar/enfriar y/o agitar una composición intermedia tal como un intermedio graso (p. ej., masa de chocolate) que es un precursor del producto alimenticio (p. ej., dulce a base de grasa) con un intercambiador de calor rascado de la invención como se describe o reivindica en la presente invención para obtener un producto alimenticio (p. ej., un dulce a base de grasa tal como chocolate).

Aún otro aspecto adicional de la invención comprende un proceso para obtener un producto alimenticio y/o intermedio de este (p. ej., dulces a base de grasa, (tales como chocolate) o productos o bebidas a base de grasas tales como café, té o dulces helados o productos lácteos o productos de repostería) obtenido y/u obtenible mediante un método y/o aparato de la presente invención. Los productos alimenticios preferidos son chocolate y café.

Como se usa en la presente invención el término producto alimenticio incluye cualquier producto comestible por humanos o animales (preferentemente, comestible por humanos) y de esta manera abarca bebidas u otros alimentos líquidos así como además sólidos u otras formas (bajo condiciones normales). Preferentemente, un producto alimenticio denota cualquier sustancia que pueda metabolizarse por un animal (preferentemente, humano) para darle energía y construir tejidos.

Como se usa en la presente invención el término 'chocolate' denota cualquier producto que cumpla una definición legal de chocolate en cualquier jurisdicción e incluye, además, productos en los cuales todo o parte de la manteca de cacao se sustituye por equivalentes de manteca de cacao (CBE) y/o sustitutos de manteca de cacao (CBR). Los recubrimientos de chocolate además se denominan en la presente invención cubiertas de chocolate. Los términos 'compuesto de chocolate' o 'compuesto' como se usan en la presente invención (a menos que el contexto indique claramente de cualquier otra manera) denotan análogos del chocolate caracterizados por la presencia de sólidos de cacao (que incluyen licor/masa de cacao, manteca de cacao y polvo de cacao) en cualquier cantidad, pese a que en algunas jurisdicciones el compuesto puede definirse legalmente por la presencia de una cantidad mínima de sólidos de cacao. El término 'dulce de chocolate' como se usa en la presente invención denota un producto alimenticio que comprende chocolate y/o el compuesto como se define en la presente invención, y opcionalmente además otros ingredientes.

A menos que el contexto en la presente invención indique claramente de cualquier otra manera, el chocolate preferido como se usa en la presente invención comprende cualquiera de los siguientes: chocolate oscuro, chocolate de hornear, chocolate con leche, chocolate dulce, chocolate semidulce, chocolate con suero lácteo, chocolate con leche descremada, chocolate con producto lácteo mezclado, chocolate con bajo contenido de grasas, chocolate blanco, chocolate de cobertura, análogo de chocolate, compuesto y/o cualquiera de sus mezclas.

Generalmente el chocolate comprende una fase grasa continua, que comprende, preferentemente, al menos un componente de cacao y/o similar al cacao. Los componentes adecuados de la fase grasa y otros componentes se conocen bien por los expertos en la materia.

La fase grasa del chocolate puede comprender: manteca de cacao, grasa de la leche, otras grasas o aceites y/o sus mezclas. El chocolate no estándar resulta cuando uno o más de estos componentes se sustituyen completamente o en parte, por componentes equivalentes para producir propiedades organolépticas y/o de sabor similares, lo que significa que la composición ya no se ajusta a las definiciones legales para el chocolate estándar, aunque puede tener un sabor muy similar.

Intermedio

Como se usa en la presente invención los términos intermedio y/o intermedio graso y/o precursor denotan un material formado durante el proceso para fabricar el producto alimenticio, por ejemplo, para fabricar un producto dulce a base de grasa, tal intermedio está en una forma no acabada que aún requiere procesamiento adicional antes de ser un producto adecuado para la venta (p. ej., porque exhibe propiedades de sabor, estéticas, morfológicas y/o de otro tipo que aún serían no convenientes para el consumidor final sin procesamiento adicional y/o donde el material requiere procesamiento adicional antes de que pueda manipularse y/o empacarse en formas adecuadas del producto).

Grasa

El término grasa, como se usa en la presente invención, se refiere, preferentemente, a triglicéridos, diglicéridos y/o monoglicéridos adecuados para su uso en alimentos comestibles tales como productos dulces a base de grasa como el chocolate. Tales grasas se conocen bien y están ampliamente disponibles a partir de fuentes comerciales comunes y, por ejemplo, comprenden grasas y aceites naturales y/o modificadas sintéticamente: tales como manteca de cacao (que incluye sus formas prensadas, extraídas con solventes expulsados y/o refinadas, equivalentes y/o sustitutos de estas) grasa de la leche (que incluye sus formas anhidra y/o fraccionada y/o sustitutos de estas), mantequilla (que incluye sus formas fraccionadas), grasas vegetales (que incluyen sus formas modificadas naturales y/o modificadas sintéticas). Las grasas pueden ser sólidas o líquidas y, preferentemente, son compatibles entre sí. Si se usan grasas líquidas o aceites pueden comprender los de origen vegetal; por ejemplo aceite de soja, aceite de algodón, aceite de maní, aceite de girasol, aceite de colza, aceite de oliva, aceite de palma, aceite de coco, aceite de palmiche y/o sus mezclas adecuadas.

Contenido de grasa

El contenido de grasa del intermedio graso usado en la invención es provechosamente al menos 26 % en peso, con mayor provecho al menos 27 %, con máximo provecho al menos 28 %.

El contenido de grasa del intermedio graso usado en la invención es convenientemente no más de 30 % en peso, más convenientemente no más de 29 %.

Preferentemente, el contenido de grasa del intermedio graso usado en la invención es de 27 % a 29 %, con mayor preferencia, de 28 % a 29 %, con la máxima preferencia, aproximadamente 28,5 %.

Otros aspectos de la invención se describen en las reivindicaciones en la presente invención.

El objetivo de la presente invención es resolver todos o algunos de los problemas o inconvenientes (tal como se identifican en la presente invención) con la materia anterior.

La presente invención se describirá ahora en detalle con referencia a las siguientes figuras y ejemplos no limitantes que son solamente a manera de ilustración.

Breve descripción de las figuras

La Figura 1 es una vista en perspectiva que ilustra la apariencia global de un intercambiador de calor de superficie rascada de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

La Figura 2 es una vista en sección parcial más detallada de un intercambiador de calor de superficie rascada de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

La Figura 3 es una vista en perspectiva de una paleta de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

La Figura 4a es una vista en elevación de un elemento en forma de T con relación al vástago giratorio y una paleta con una abertura en forma de T de acuerdo con una modalidad de la invención.

La Figura 4b es similar a la Figura 4a pero muestra una vista en elevación de una paleta bloqueada en su posición sobre la superficie del intercambiador de calor de acuerdo con una modalidad de la invención.

La Figura 5 es una vista en perspectiva que ilustra la apariencia global de un intercambiador de calor de superficie rascada de acuerdo con otra modalidad de la presente invención.

La Figura 6 es una vista de una paleta que muestra desgaste y acumulación de producto calcinado.

Ejemplos y otras modalidades

Como se ilustra en la Figura 1 una modalidad preferida de la presente invención proporciona un intercambiador de calor de superficie rascada que comprende una cámara cilíndrica que tiene una superficie de intercambio térmico (4) a través de la cual se hace pasar una mezcla. Esta cámara se rodea por una camisa (X) por la que puede circularse un medio de calentamiento o enfriamiento que proporciona intercambio térmico mediante un proceso convencional de intercambio térmico. En un extremo de la cámara se proporciona una entrada (X) y en su extremo opuesto hay una salida (X) a través de las cuales puede pasar la mezcla. Dentro de la cámara un vástago giratorio (2) se monta de manera que puede girar y en el vástago giratorio se monta firmemente una paleta longitudinal (3) para barrer las mezclas.

La Figura 2 ilustra una modalidad preferida de la presente invención en donde la paleta (3) con un borde de la paleta que no toca nada (X) está a una distancia en dirección contraria a la superficie interior de la superficie de intercambio térmico (X). El vástago giratorio (2) y la superficie interior de la superficie de intercambio térmico (X) definen un espacio anular (X) entre estos.

La Figura 2a ilustra una modalidad preferida de la presente invención en donde la paleta (3) con un borde de la paleta (X) se relaciona con la superficie interior de la superficie de intercambio térmico (X). El vástago giratorio (2) y la superficie interior de la superficie de intercambio térmico (X) definen un espacio anular (X) entre estos.

La Figura 3 muestra la geometría de una modalidad preferida de la paleta (3) de acuerdo con la presente invención. La paleta comprende una pluralidad de aberturas sustancialmente en forma de T (X) dispuestas longitudinalmente por el cuerpo de la paleta para acoplarse con el medio de soporte (1).

Las Figuras 4a y 4b ilustran cómo la paleta (3) se une al vástago giratorio (2). La paleta (3) se presenta al medio de soporte (1) de manera que el medio de soporte en el vástago puede pasar a través de la paleta hasta que la paleta se asienta en la superficie plana más amplia del medio de soporte. La paleta se desliza después en una dirección paralela al eje principal del vástago giratorio hasta que la abertura en la paleta se alinea con el medio de soporte que sobresale. Se inserta un perno de fijación y se aprieta.

La Figura 5 es una fotografía de un intercambiador de calor de acuerdo con otra modalidad de la presente invención.

La Figura 6 muestra una paleta rascadora dañada de un intercambiador de calor de la materia anterior, donde la paleta no se dispone de la manera descrita en la presente invención para los intercambiadores de calor de la invención y de esta manera rasca la superficie interior del intercambiador de calor y se mueve tangencial y radialmente con relación al vástago.

De acuerdo con la presente invención un ‘intercambiador de calor de superficie rascada' incluye cualquier intercambiador de calor que comprende una superficie de intercambio térmico, un vástago giratorio y un elemento de barrido. En una modalidad el intercambiador de calor de superficie rascada puede ser un intercambiador de calor no cilíndrico tal como de forma oval. En una modalidad preferida el intercambiador de calor de superficie rascada es un intercambiador de calor cilíndrico.

Preferentemente, de acuerdo con la invención el vástago giratorio puede montarse concéntrica o excéntricamente al intercambiador de calor, con mayor preferencia el vástago giratorio se monta, preferentemente, concéntricamente con relación al intercambiador de calor cilíndrico.

Como se usa en la presente invención, el vástago giratorio se define como una varilla giratoria que transmite el movimiento de rotación. En una modalidad preferida de la invención el vástago giratorio tiene al menos un medio de soporte para acoplarse con el elemento rascador, preferentemente, entre 3 y 15 medios de soporte para acoplarse con el elemento rascador, con mayor preferencia, entre 5 y 10 medios de soporte para acoplarse con el elemento rascador.

De acuerdo con otra modalidad preferida de la presente invención el vástago giratorio tiene una velocidad de rotación óptima de entre 350 y 1000 rpm, con mayor preferencia, de 400 a 800 rpm, incluso con mayor preferencia, entre 500 y 700 rpm, con la máxima preferencia, de 550 a 650 rpm, por ejemplo, de 575 a 625 rpm, por ejemplo, aproximadamente 600 rpm.

Otro aspecto de la invención comprende un método de operar un intercambiador de calor de la invención como se describe en la presente, en el cual el vástago es un vástago giratorio; el método comprende la etapa de girar el vástago a una velocidad de rotación como se da en la presente invención.

Como se usa en la presente invención, sustancialmente sin movimiento se define como ausencia de movimiento, preferentemente, como bloqueado contra el movimiento, con mayor preferencia, como sin movimiento radial ni tangencial de las paletas con relación al vástago giratorio.

Como se usa en la presente invención, sustancialmente sin contacto se define como ausencia de contacto o sin contacto de rascado o que no toca o que no roza.

Como se usa en la presente invención el elemento de barrido se define como una paleta, preferentemente, una paleta que tiene un borde delantero en donde el borde delantero no tiene contacto directo con la superficie interior del intercambiador de calor y tiene un borde delantero con una distancia de 0,05 mm a 10 mm, preferentemente, de 0,1 mm a 8 mm, con mayor preferencia, de 0,2 a 5 mm desde la superficie interior del intercambiador de calor. Preferentemente, de acuerdo con la presente invención, el elemento de barrido comprende paletas que no tienen movimiento, con mayor preferencia, entre 95 y 99 % del tiempo, con mayor preferencia 100 % del tiempo con relación al vástago giratorio, cuando el vástago giratorio gira con relación a la superficie de intercambio térmico. Preferentemente, de acuerdo con la presente invención, el elemento de barrido comprende paletas que no tienen contacto, con mayor preferencia, entre 95 a 99 % del tiempo, con mayor preferencia 100 % del tiempo con la superficie interior del intercambiador de calor, cuando el vástago giratorio gira con relación a la superficie de intercambio térmico.

Preferentemente, en una modalidad de la presente invención el elemento de barrido comprende al menos una paleta que tiene un borde delantero con una distancia de 0,1 mm a 10 mm, preferentemente, de 0,1 mm a 5 mm, con mayor preferencia, de 0,2 a 3 mm, con la máxima preferencia, de 0,25 a 2 mm desde la superficie interior del intercambiador de calor.

De acuerdo con la invención el medio de soporte comprende al menos un medio de acoplamiento para acoplar el elemento rascador, preferentemente, el medio de soporte comprende entre 3 y 15 medios de acoplamiento, con mayor preferencia, entre 5 y 10 medios de acoplamiento.

En la invención el medio de acoplamiento comprende un saliente que se extiende hacia afuera en un ángulo sustancialmente recto con el vástago giratorio para su acoplamiento con el elemento de barrido. El medio de acoplamiento es un saliente en donde dicho saliente es un elemento sustancialmente en forma de T.

En la invención el medio de acoplamiento comprende un elemento sustancialmente en forma de T que se extiende hacia afuera en un ángulo sustancialmente recto con el vástago giratorio para su acoplamiento con el elemento de barrido.

El elemento sustancialmente en forma de T que se extiende hacia afuera en un ángulo sustancialmente recto con el vástago giratorio es adecuado para el acoplamiento con un elemento de barrido en donde dicho elemento de barrido comprende una paleta que tiene una pluralidad de aberturas de acoplamiento sustancialmente en forma de T dispuestas longitudinalmente por el cuerpo de la paleta.

En una modalidad de la presente invención el elemento sustancialmente en forma de T que se extiende hacia afuera en un ángulo sustancialmente recto con el vástago giratorio es adecuado para el acoplamiento con un elemento de barrido en donde dicho elemento de barrido comprende una paleta que tiene una pluralidad de aberturas de acoplamiento sustancialmente en forma de T dispuestas longitudinalmente por el cuerpo de la paleta de manera que la paleta se conecta al elemento sustancialmente en forma de T caracterizado porque cuando el vástago giratorio se mueve en movimiento periódico (preferentemente, de rotación) con relación a la superficie de intercambio térmico el elemento de barrido sustancialmente no toca la superficie interior del intercambiador de calor.

En una modalidad preferida de la invención el elemento sustancialmente en forma de T que se extiende hacia afuera en un ángulo sustancialmente recto con el vástago giratorio acopla con una paleta que tiene una pluralidad de aberturas de acoplamiento sustancialmente en forma de T de manera que cuando el vástago giratorio gira con relación a la superficie de intercambio térmico el elemento de barrido sustancialmente se bloquea contra el movimiento con relación al vástago giratorio y dicho elemento de barrido no toca la superficie interior del intercambiador de calor.

En una modalidad preferida de la invención el elemento sustancialmente en forma de T que se extiende hacia afuera en un ángulo sustancialmente recto con el vástago giratorio acopla con una paleta que tiene una pluralidad de aberturas de acoplamiento sustancialmente en forma de T de manera que cuando el vástago giratorio gira con relación a la superficie de intercambio térmico el elemento de barrido sustancialmente se bloquea contra el movimiento con relación al vástago giratorio y dicho elemento de barrido deja libre la superficie interior del intercambiador de calor.

Preferentemente, las aberturas están cerca del borde posterior de la paleta, dichas aberturas se disponen linealmente adyacentes al borde posterior de la paleta.

Las aberturas tienen sustancialmente forma de T y están cerca del borde posterior de la paleta, dichas aberturas sustancialmente en forma de T se disponen de manera preferentemente lineal adyacentes al borde posterior de la paleta.

Con mayor preferencia, las aberturas sustancialmente en forma de T se disponen linealmente entre 2 y 10 mm, preferentemente, entre 3 y 8 mm, con mayor preferencia, de 5 a 7 mm desde el borde posterior de la paleta. En una modalidad preferida las aberturas comprenden una porción longitudinal que tiene entre 10 y 30 mm, preferentemente, entre 15 y 25 mm y, con mayor preferencia, entre 17 y 20 mm de longitud. Preferentemente, la abertura en forma de T comprende una sección vertical que tiene un ancho de entre 3 y 15 mm, preferentemente, entre 5 y 10 mm, con la máxima preferencia, entre 6 y 8 mm.

Preferentemente, la abertura en forma de T comprende una sección horizontal, perpendicular al vástago giratorio que tiene un ancho entre 30 y 50 mm, preferentemente, entre 20 y 40 mm y con mayor preferencia, entre 15 y 20 mm.

De acuerdo con la invención el elemento de barrido comprende una paleta, preferentemente, una paleta alargada, con mayor preferencia, una pluralidad de paletas alargadas.

Los materiales adecuados para el uso como una paleta incluyen metal, preferentemente, acero o cualquier material polimérico.

Como se usa en la presente invención, sustancialmente sin contacto se define como ausencia de contacto, o sin contacto de rascado o que no toca o que no roza o que no rasca.

Como se usa en la presente invención, sustancialmente sin movimiento se define como ausencia de movimiento, preferentemente, como bloqueado contra el movimiento, con mayor preferencia, como sin movimiento radial ni tangencial de las paletas con relación al vástago giratorio.

Como se usa en la presente invención conexión no giratoria se define como la conexión por la cual no existen movimientos tangenciales ni radiales con relación al punto de conexión.

Preferentemente, de acuerdo con la invención no existe movimiento tangencial de la paleta con relación al vástago giratorio.

Preferentemente, de acuerdo con la invención no existe movimiento radial de la paleta con relación al vástago giratorio.

Como se usa aquí en la presente invención el ángulo sustancialmente recto se define como de 90 grados. La presente invención se refiere, además, a un método para preparar un producto alimenticio mediante el calentamiento y agitación de una mezcla en un intercambiador de calor de superficie rascada de acuerdo con la presente invención. La presente invención se refiere, además, a un método para preparar un producto alimenticio mediante el enfriamiento y la agitación de una mezcla en un intercambiador de calor de superficie rascada de acuerdo con la presente invención.

Un método de acuerdo con la presente invención en donde dicho producto alimenticio puede incluir, dulces o productos o bebidas a base de grasas tales como café, té o dulces helados o productos lácteos o productos de repostería.

Con mayor preferencia, el método para preparar un producto de confitería mediante calentamiento y agitación de una mezcla de chocolate en un intercambiador de calor de superficie rascada de acuerdo con la presente invención. Con mayor preferencia, el método para preparar un producto de confitería mediante el enfriamiento y la agitación de una mezcla de chocolate en un intercambiador de calor de superficie rascada de acuerdo con la presente la invención.

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1. Un intercambiador de calor de superficie rascada que comprende una superficie de intercambio térmico, un vástago giratorio, el vástago tiene al menos un medio de soporte, y un elemento de barrido caracterizado porque el elemento de barrido comprende una paleta que tiene al menos una abertura para acoplarse con el medio de soporte de manera que el elemento de barrido se conecte al medio de soporte y en donde cuando el vástago giratorio gira con relación a la superficie de intercambio térmico el elemento de barrido sustancialmente no se mueve con relación al vástago giratorio y el elemento de barrido sustancialmente no toca la superficie interior del intercambiador de calor, y el medio de soporte comprende al menos un medio de acoplamiento, en donde el medio de acoplamiento comprende un saliente que se extiende hacia afuera en un ángulo sustancialmente recto con el vástago giratorio para su acoplamiento con el elemento de barrido para acoplar el elemento de barrido de manera que el elemento de barrido se conecte al medio de soporte, en donde el saliente es un elemento sustancialmente en forma de T que se extiende hacia afuera en un ángulo sustancialmente recto con el vástago giratorio para su acoplamiento con el elemento de barrido y caracterizado porque la paleta tiene un borde delantero con una distancia de 0,05 mm a 10 mm desde la superficie interior del intercambiador de calor y la paleta tiene una pluralidad de aberturas sustancialmente en forma de T dispuestas longitudinalmente por el cuerpo de la paleta para acoplarse con el medio de soporte.

2. Un intercambiador de calor de superficie rascada de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el elemento de barrido comprende una paleta que tiene un borde delantero con una distancia de 0,1 mm a 8 mm, con preferencia, de 0,2 a 5 mm desde la superficie interior del intercambiador de calor.

3. Un intercambiador de calor de superficie rascada de conformidad con cualquier reivindicación anterior, caracterizado además porque el vástago giratorio comprende una velocidad de rotación de entre 350 a 1000 rpm, con mayor preferencia, de 400 a 800 rpm, incluso con mayor preferencia, entre 500 y 700 rpm, con la máxima preferencia, de 550 a 650 rpm.

4. Un intercambiador de calor de superficie rascada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado además porque las aberturas sustancialmente en forma de T se disponen linealmente adyacentes entre 2 y 10 mm, preferentemente, entre 3 y 8 mm, con mayor preferencia, de 5 a 7 mm desde el borde posterior de la paleta.

5. Un método para preparar un producto alimenticio mediante el calentamiento o el enfriamiento y la agitación de una mezcla en un intercambiador de calor de superficie rascada de conformidad con la reivindicación 1.