MXPA00006349A - Metodo y aparato para depositar un producto alimenticio. - Google Patents

Abstract

La invencion se relaciona con un dispositivo para depositar material de reposteria en un molde, que comprende un medio de presion que tiene un elemento de piston para descargar en una carrera la masa de reposteria en el molde, un medio para cortar la carrera para detener la descarga y que incluye un medio de valvula y una tobera que tiene una porcion de salida de diametro reducido. El elemento de piston tiene un perfil de carrera operativo que comprende una velocidad la cual se incrementa durante la carrera, y el medio de valvula se mueve relativamente hacia la tobera durante el corte y tiene por lo menos un movimiento de corte inicial a una magnitud de por lo menos 400mm/seg. La invencion elimina los problemas de formacion de residuos y asegura una precision mejorada y capacidad de repeticion de los pesos durante la deposicion.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA DEPOSITAR UN PRODUCTO ALIMENTICIO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con el depósito de productos alimenticios, en particular con el depósitos de repostería tales como chocolate, caramelo, melcocha, dulces en pasta, dulces con un punto de ebullición elevado, etc. La elaboración de productos alimenticios conformados, en particular repostería, generalmente comprende una etapa de depositarse en un molde de manera que endurezca en la forma deseada al producto. El método incluye la etapa de inyectar una cantidad dosificada de masa de alimento por medio de un pistón a través de una tobera en un molde. Después, enfriar o secar la masa depositada lo que se lleva a cabo hasta que endurece el producto final y se obtiene apropiadamente. Varios documentos de patente ilustran la tecnología de depósito para repostería. Por ejemplo, la patente US 4,004,716 y la patente US 4,089,438, ambas se relacionan con un depositador de material de repostería en molde. Se pueden mencionar otros documentos como ejemplos relacionados con el mismo campo técnico tales como la patente US 2,837,041; GB 2 026 378 o FR 1 132 821. Sin embargo, en los procesos de depósitos discutidos antes, como se aplican tradicionalmente, particularmente para l'a repostería de productos de alta viscosidad, presenta inconvenientes graves los cuales aún no se han resuelto. Una de las desventajas principales se relaciona con la dificultad del material de una porción depositada de separarse del material remanente en la tobera de depósito. El material tiende a estrecharse en una cola que no se rompe_ fácilmente bajo su propio peso y gravedad. El fenómeno se conoce como el problema de "residuos". Este defecto en consecuencia puede afectar la precisión de la dosificación, el peso y forma del producto moldeado final. Después del depósito, se forman muchas cadenas a través de los moldes las cuales no son higiénicas y de esta manera se necesitan remover y limpiar. La formación de residuos también es estáticamente inaceptable y puede provocar defectos mayores de calidad. Estos defectos pueden llevar a dificultades en el proceso de envoltura del producto. Por ejemplo, cuando se deposita caramelo en un producto de chocolate moldeado en cubierta, los residuos pueden provocar un canal a través de la cubierta de chocolate y adherirse al empaque . La formación de residuo también puede provocar que se atore la tobera o que se bloqueen partes móviles del dispositivo de depósito. Los intentos anteriores por reducir la formación de residuos han consistido en cortar físicamente los residuos . Por ejemplo, GB 2 026 378 propone la descarga de un pulso de vapor o aire comprimido a través de la tobera en el momento de separación de la masa de repostería. Sin embargo, estas soluciones han demostrado que carecen de efectividad, son complicadas y costosas de implementar. La presente invención resuelve los problemas asociados con la formación de residuos durante el proceso de formación de depósitos de una masa alimenticia en un molde, en particular para productos de repostería y elimina la necesidad de dispositivos adicionales mecánicos o de pulso de gas. En consecuencia, la presente invención permite conferir una superficie plana regular en la parte superior del depósito lo cual ha demostrado ser benéfico para el control de peso, la apariencia final y la sensación bucal del producto y la facilidad para su envoltura. En consecuencia, la presente invención se relaciona con un dispositivo para depósito de repostería en un molde, que comprende : un medio de presión que comprende un elemento de pistón para descargar en una carrera una masa de repostería en el molde, un medio para cortar la carrera para detener la descarga del producto de repostería que incluye un medio de válvula y una tobera que tiene una porción de salida de diámetro reducido, en la que el elemento de pistón tiene un perfil de carrera operativo que comprende una velocidad la cual se incrementa durante la carrera, y el medio de válvula se mueve en relación a la tobera durante el corte y tiene por lo menos un inicio de movimiento de corte a una magnitud de por lo menos 400 mm/seg. Sin unirse necesariamente a esta teoría se supone que la combinación de una descarga de "refuerzo" del producto con un corte de alta velocidad a través de una tobera de diámetro reducido rompe el residuo elástico. Preferiblemente, la velocidad del perfil de carrera de operación se incrementa en una relación comprendida entre 2:1 y 4:1. En una primera alternativa, el perfil de carrera operativo comprende por lo menos dos períodos de velocidad secuencialmente distintos. Un primer período tiene una velocidad predeterminada y un segundo período tiene una velocidad mayor que el primer periodo. El primer período corresponde a la carrera de depósito inicial y el segundo período corresponde al refuerzo final . En una modalidad preferible, el segundo período representa menos de 15% de la carrera, de manera más preferible, está comprendido entre 5 y 10% del tiempo de la carrera de manera que minimiza el choque/desgaste mecánico y minimiza el trabajo realizado por los fluidos impulsores hidráulicos. En otra alternativa, el perfil de carrera operativo comprende un incremento continuo de la velocidad hasta alcanzar una velocidad reforzada predeterminada terminal .

En un aspecto preferido de la invención, la porción de salida de la tobera está dimensionada de manera que mantiene una velocidad suficiente del flujo del producto el cual de esta manera participa en el corte que elimina la formación de residuos. En particular, su porción de salida tiene un diámetro menor de 5mm, y preferiblemente menor de 2mm. La porción de salida también tiene una longitud menor de 1.5mm, de preferencia de aproximadamente lmm de manera que disminuye la posibilidad de errores en funcionamiento por reducción o retención en la tobera. La presente invención es particularmente adecuada para una amplia gama de productos alimenticios depositables . En particular, se ha encontrado ventajoso utilizar el aparato de la invención para productos de repostería que tienen una viscosidad cortante que varía de 1 a 2500 poises. Se debe hacer notar que estas viscosidades pueden ser de características Newtonianas o no Ne tonianas . El rendimiento y los valores de viscosidad pueden proporcionar propiedades viscoelasticas fuertes del material el cual es principalmente la causa del problema de formación de depósitos en los depósitos. Por lo tanto, las mediciones de viscosidad únicamente son una indicación de la capacidad de fluidez y no reflejan totalmente las propiedades viscoelásticas específicas de un material alimenticio. En un aspecto preferible de la invención, el medio de presión se vuelve a llenar después de la etapa de depósito al aplicar una presión suficiente para provocar la succión de la masa de repostería en el medio de presión hasta que el elemento de pistón está en su posición de ascensión. Preferiblemente, la presión es de por lo menos 4 bars . Se ha demostrado que un sistema de llenado presurizado es importante para asegurar la capacidad de repetición y el control de peso de los productos moldeados . El volumen de material depositado puede variar en base en los tamaños deseados del producto moldeado que se va a producir. Sin embargo, se han obtenido resultados exitosos por el aparato de la invención para producir depósitos en el intervalo de 0.8 a 50 gramos. El aparato ha demostrado específicamente una eficiencia muy elevada para productos moldeados de 2 a 10 gramos . Se ha obtenido una precisión repetible entre +/- 0.03 gramos con una superficie superior plana del producto moldeado. También se ha demostrado que los ciclos de producción pueden alcanzar un nivel de muy alta velocidad con el intervalo esperado de 10 a 36 carreras por minuto. Esto es posible mientras no se altere el funcionamiento del pistón y de recorte. La presente invención también se relaciona con un método para depositar una masa alimenticia viscosa en un molde, que comprende : aplicar una presión al producto de repostería por un medio de presión a una velocidad la cual se incrementa durante la carrera del medio de presión, hacer pasar el producto de repostería a través de la porción de salida de una tobera de diámetro reducido, detener la descarga de la masa alimenticia por un medio de válvula que actúa en un movimiento de recorte de por lo menos 00mm/seg. La presente invención se describirá a continuación con mayor detalle por medio del ejemplo únicamente con referencia a los dibujos anexos. La figura 1 es un dibujo esquemático de una modalidad preferida de un aparato para llevar a cabo el método de la presente invención durante el ciclo de depósito. La figura 2 es un dibujo esquemático de una modalidad preferida de un aparato para llevar a cabo el método de la presente invención durante el llenado por succión para preparar el siguiente ciclo de depósito. El aparato de la presente invención generalmente se identifica por el número 10 de referencia en las figuras . El sistema de depósito completo comprende por lo menos una serie de moldes, unidos generalmente a un medio transportador (no representado) . El medio transportador se mueve intermitentemente para colocar un molde 3 vacío en posición bajo el aparato 10 de depósito después de finalizar cada ciclo de depósito. Después del depósito, el producto alimenticio se mueve alejándose del medio transportador y se permite que solidifique por lo menos parcialmente, por ejemplo bajo un túnel de enfriamiento o un medio de enfriamiento similar (no representado) . Después, el producto alimenticio moldeado se remueve del molde por inversión del molde. Si es necesario, se utiliza un medio de expulsión para facilitar la remoción del producto alimenticio. El aparato de la invención comprende un medio 40 de presión, generalmente un montaje de pistón/cámara conectado a una tolva para almacenamiento de una gran cantidad de material alimenticio en un estado viscoso o líquido. Una válvula 5 giratoria que comprende un pasaje 50 para el fluido, se asocia al medio de presión para conectar la salida de la cámara a una tobera 6. Durante el ciclo de deposición, la válvula 5 giratoria está en una configuración abierta que se muestra en la figura 1. El pistón se mueve hacia abajo en la cámara para empujar el producto viscoso contenido en el mismo, hacia la tobera 6. De acuerdo con un aspecto de la invención, el pistón es impulsado de acuerdo con el perfil de carrera operativo, el cual incluye una primera longitud de carrera lx durante la cual el pistón alcanza una velocidad TX , y una segunda longitud de carrera 12, durante la cual el pistón adquiere una segunda velocidad v2. La velocidad v2 es mayor que la velocidad vx. Preferiblemente, la velocidad v2 tiene por lo menos 2 veces la magnitud de la velocidad v± . Sin embargo, la velocidad v2 inicia a un nivel relativamente bajo de carrera del pistón, pues 12 es preferiblemente menor que 1± . El perfil de carrera se controla por un dispositivo de control electrónico que comprende un codificador acoplado al medio de pistón el cual proporciona información de retroalimentación a una computadora . Justo antes del final de la carrera de depósito del pistón se hace girar la válvula giratoria para cerrar el pasaje 50 a una velocidad muy alta. Una velocidad adecuada es de por lo menos 400 mm/seg, preferiblemente de 500 a 1000 mm/seg. Para una válvula giratoria, la velocidad se mide como la distancia circunferencial en la que se ha desplazado por la válvula, por unidad de tiempo. La sincronización se controla por un dispositivo controlador electrónico que permite un corte preciso de la válvula en el orden de varios milisegundos . El dispositivo electrónico también puede comprender un codificador unido a la válvula el cual forma un circuito de regreso con la computadora . El control del recorte de la válvula se activa con precisión al perfil de la carrera del pistón de manera que encuentra un resultado óptimo en la reducción de formación de residuos dependiendo de la característica específica de los productos que se van a depositar. Es posible comenzar el recorte de la válvula a condiciones dadas de alta velocidad, y después disminuir ligeramente para terminar el movimiento a la posición de succión de la figura 2. En esta etapa, se suspende por completo el depósito de material de relleno. Se debe hacer notar que la velocidad de la válvula es independiente de la viscosidad del producto .

Otros aspectos importantes de la invención son la porción de salida de tamaño específico de la tobera 6 la cual se combina con el movimiento de pistón y el corte de alta velocidad de la válvula que participa en la desaparición del residuo y en la precisión de la alimentación volumétrica. El diámetro de la sección d más grande de la tobera es menor de 5mm, preferiblemente en el orden de 1.5mm. Se debe hacer notar que el diámetro puede variar dependiendo de la viscosidad del material alimenticio que se va a depositar para mantener una velocidad de recorte lo suficientemente elevada. La tobera también tiene una longitud 1 los suficientemente baja para reducir la retención en la tobera después del recorte de la válvula, como se muestra en la figura 2. La longitud 1 de la tobera representa la distancia medida entre la salida de la tobera 6 y la salida de la válvula 5 cuando el pasaje de la válvula es coaxial con la tobera. Como se muestra en la figura 2, el medio 10 de presión comprende la cámara que se vuelve a llenar después de que se ha completado el ciclo de depósito. De acuerdo con otra característica importante de la invención, se alimentan medios de presión a una presión suficiente para provocar la succión del producto líquido en la cámara. La alimentación por presión es importante para asegurar un llenado volumétrico preciso del medio de presión. Para esto, la válvula giratoria comprende además una depresión 51 periférica que se comunica con una fuente de producto presurizado, preferiblemente gas o una bomba presurizada (no representada) . En la posición ilustrada en la figura 2, cuando se hace bajar el pistón y se corta la válvula, la depresión 51 se conecta con la salida de la cámara del medio 4 de presión a un depósito de alimentación (acumulador) a una presión de por lo menos 4 bars, preferiblemente a aproximadamente 6 bars, lo que provoca un llenado presurizado volumétrico de alta precisión durante la ascensión del pistón en la posición de llenado de inicio. También se ha encontrado que la precisión y la capacidad de repetición extrema de los pesos durante la deposición depende mucho de la operación de llenado presurizado en la cual se puede completar la alimentación volumétrica. El aparato está listo para otro ciclo de deposición. Se debe hacer notar que el aparato de deposición puede servir para depositar un relleno de masa de repostería en un molde que ya se encuentre parcialmente llenado con otros tipos de materiales de repostería. Una aplicación típica sería la producción de productos de chocolate moldeados con cubierta, con diversos rellenos tales como caramelo. El método sería llenar con chocolate fundido el dispositivo de depósito normal, después invertir el molde y agitar para remover el exceso de chocolate de manera que se proporcione una copa de chocolate en forma de U. Después, se puede depositar un relleno de caramelo, de acuerdo con el método y aparato de la invención. Finalmente, se puede rociar una capa de chocolate sobre la superficie superior de caramelo para formar el fondo del producto de repostería después del desmoldeo. Como un ejemplo, se han depositado con éxito dulces típicos estándar de 3 gramos por el método y aparato de la invención. El perfil de carrera operativo se establece a aproximadamente 0.0064 gramos/milisegundo para el período de carrera inicial, que corresponde a la porción de carrera l de aproximadamente 17mm y aproximadamente 0.023 gramos/milisegundo para el periodo de refuerzo terminal que corresponde a la porción de carrera 12 de aproximadamente 3mm. El período inicial tiene lugar sobre los 400 milisegundos, y el período de refuerzo final sobre los 20 milisegundos. Aunque la invención se ha descrito con respecto a una modalidad específica, se debe hacer notar que se pueden realizar diversas modificaciones sin apartarse del -alcance de la invención. Por ejemplo, el medio de válvula también puede ser una válvula de aguja o una válvula de zapata.

Claims (22)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo para depositar productos de repostería en un molde, que comprende: un medio de presión que comprende un elemento de pistón para descargar en una carrera, una masa de repostería en el molde, un medio para cortar la carrera para detener la descarga del producto de repostería que incluye un medio de válvula y una tobera que tiene una porción de entrada de diámetro reducido, en donde el elemento de pistón tiene un perfil de carrera operativo que comprende una velocidad la cual se incrementa durante la carrera, y el medio de válvula se mueve en relación a la tobera durante el recorte y tiene por lo menos un movimiento de recorte inicial a una magnitud de por lo menos 400mm/seg.

2. El dispositivo como se describe en la reivindicación 1, en el que la velocidad del perfil de carrera operativo se incrementa en una relación comprendida entre 2:1 a 4:1.

3. El dispositivo como se describe en la reivindicación 1 o 2, en el que el perfil de carrera operativo comprende por lo menos dos períodos de velocidad secuencialmente distintos; un primer período tiene una velocidad predeterminada, y un segundo período tiene una velocidad mayor que el primer período.

4. El dispositivo cómo se describe en la reivindicación 3, en el que el segundo período representa menos de 15% de la carrera .

5. El dispositivo como se describe en- la reivindicación 4, en el que el segundo período representa entre 5 y 10% de la carrera.

6. El dispositivo como se describe en la reivindicación 1 o 2, en el que el perfil de carrera operativo comprende un incremento continuo de la velocidad hasta alcanzar una velocidad de refuerzo predeterminada terminal .

7. El dispositivo como se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la porción de salida tiene un diámetro menor de 5mm, preferiblemente menor de 2mm.

8. El dispositivo como se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la porción de salida tiene una longitud menor de 1.5mm, preferiblemente de aproximadamente Imm.

9. El dispositivo como se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el movimiento de corte del medio de válvula está comprendido entre 500 y lOOOmm/segundo.

10. El dispositivo como se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el medio de válvula es una válvula de alta velocidad.

11. El dispositivo como se describe en la reivindicación 10, en el que la válvula de alta velocidad es una válvula giratoria, de aguja o de zapata.

12. El dispositivo como se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el medio de presión se vuelve a llenar después de la etapa de depósito al aplicar una presión suficiente para provocar la succión de la masa de repostería en el medio de presión hasta que el elemento de pistón está en la posición de ascensión.

13. El dispositivo como se describe en la reivindicación 11, en el que la presión de rellenado es de por lo menos 4 bars, preferiblemente de aproximadamente 6 bars.

14. Un método para depositar una masa alimenticia viscosa o líquida en un molde, que comprende: aplicar una presión a la masa alimenticia por un medio de presión a una velocidad la cual se incrementa durante la carrera del medio de presión, hacer pasar el producto de repostería a través de una porción de salida de tobera de diámetro reducido, detener la descarga de la masa alimenticia por el medio de válvula accionada en el movimiento de recorte de por lo menos 400mm/seg.

15. El método como se describe en la reivindicación 13, en el que la presión sobre la masa alimenticia se aplica durante la carrera a una velocidad inicial y a una velocidad terminal mayor que la primera velocidad; la relación entre la velocidad terminal y la velocidad inicial está comprendida entre 2:1 a 4:1.

16. El método como se describe en la reivindicación 14, en el que la velocidad inicial se mantiene constantemente durante un primer período, y la velocidad terminal se mantiene constantemente durante un segundo período más corto que el primer período.

17. Un método como se describe en la reivindicación 15, en el que el segundo período más corto representa entre 5 y 10% de la carrera .

18. El método como se describe en la reivindicación 14, en el que la velocidad se incrementa gradualmente entre la velocidad inicial y la velocidad terminal .

19. El método como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 13 a 17, en el que comprende hacer pasar la masa alimenticia a través de una tobera de salida de un diámetro menor de 2mm, preferiblemente menor de 1.5mm y una longitud menor de l.5mm, preferiblemente de aproximadamente lmm.

20. El método como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 13 a 17, en el que consiste de depositar un volumen de masa alimenticia comprendida entre 0.8 y 50 gramos, preferiblemente 2 a 10 gramos, en cada carrera.

21. Un método como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 13 a 19, en el que consiste de depositar una masa alimenticia que tiene una viscosidad comprendida entre 1 y 2500 poises.

22. El método como se describe en la reivindicación 18, en el que la masa alimenticia es una masa de repostería.