PT96033B

PT96033B - Processo para a preparacao de flocos

Info

Publication number: PT96033B
Application number: PT96033A
Authority: PT
Inventors: Claude Blanchard; Alfred Morand; Robert Heinrich Schmidt
Original assignee: Nestle Sa
Priority date: 1989-12-02
Filing date: 1990-11-29
Publication date: 1998-07-31
Also published as: CA2030905A1; GB9025214D0; DE68910981D1; JPH03224455A; GB2238703B; AU6768190A; ES2047095T3; RU2014786C1; AP194A; PT96033A; AP9000227A0; MX170709B; EP0431203A1; CA2030905C; EP0431203B1; ZA909486B; BR9006105A; HK35995A; AU633662B2; GB2238703A

Description

DESCRIÇÃO

A presente invenção refere-se a um processo e um aparelho para a preparação de flocos de cereais.

fabrico tradicional de flocos de cereais por extrusão compreende as fases seguintes:

1) A mistura de farinhas de cereais e outros ingredientes é introduzida no recipiente de cozedura por extrusão. Sob um efeito combinado de temperatura e pressão a mistura torna-se termoplástica.

2) A mistura é extrudida através de orifícios circulares, nos quais a massa é submetida a uma dilatação causada pela súbita queda de pressão e consequente vaporização da água e em seguida uma faca rotativa corta a massa em grãos esféricos aproximadamente do tamanho de uma pequena ervilha. Nesta fase, os grãos contêm cerca de 16% de humidade.

3) Os grãos são transportados para dois rolos trituradores que achatam os grãos até à sua forma de floco conhecida.

4) Os flocos podem opcionalmente ser pulverizados com uma solução apropriada (aromas, açucares, sal, óleo, água, gomas, etc.) antes de serem torrados num forno, por exemplo a gás ou eléctrico em que a temperatura diminui progressivamente. 0 conteúdo de humidade residual é de 1 a 3%.

Encontrou-se um processo diferente em que a mis tura de farinhas de cereais é extrudida através de um orifício achatado, como uma ranhura, de modo a originar uma fita, processo que envolve o controlo de densidade por estiragem e proporciona duas vantagens importantes:

a) Δ estiragem controla a densidade e preserva a textura de flocos friável e em camada da fita. Se uma densidade semelhante é obtida na formação de flocos, a textura torna-se demasiadamente dura e abrasiva.

b) 0 conteúdo de humidade dos flocos imediatamente após a formação é de cerca de metade da do método tradicional e a secagem pode portanto ser executada num período de tempo reduzido.

Assim, a presente invenção proporciona um processo para a preparação de flocos de cereais que compreende a extrusão de uma massa a uma temperatura elevada de um recipiente de cozedura por extrusão através de um orifício achatado e delgado como uma ranhura, de modo a formar uma fita dilatada e empolada que é estirada até à densidade de 75 a 200 g/litro a fim de atingir a textura friável de flocos desejada e em seguida cortada em flocos individuais finais que são finalmente torrados.

processo de acordo com a invenção aplica-se a qualquer tipo de massa adequada para dilatar em cozedura por extrusão, quer para produtos doces como salgados. Os ingredientes da massa podem ser pré-misturados, por exemplo, numa batedeira de pás e a pré-mistura pode em seguida ser introduzida num depósito alimentador. A pré-mistura de massa pode ser escoada para o recipiente de cozedura por extrusão à razão de, por exemplo, 10 a 100 Kg/hora, o que é controlada, por exemplo, por meio de um parafuso na base do depósito alimentador. Pode adicionar-se água â mistura, habitualmente numa quantidade inferior a 5% em peso tanto no depósito alimentador como no recipiente de cozedura por extrusão e, se desejado, podem adicionar-se materiais como óleos vegetais ou um xarope de açúcar na abertura do recipiente de cozedura por extrusão a fim de modificar a grau de dilatação. Vantajosamente, pode injectar-se vapor como substituto de, ou parcialmente em vez de água. Este reforço com vapor ajuda a cozedura, aumenta a pressão e pode aumentar a capacidade até 50%.

A massa torna-se termoplástica no recipiente de cozedura por extrusão e é extrudida através de pelo menos um orifício como uma ranhura. Podem existir vários orifícios, por exemplo, de 2 a 20 e cada orifício pode convenientemente ter uma profundidade de 0,1 a 1 mm e uma largura de 5 mm até à largura do recipiente de extrusão, isto é, de 89 a 100 mm. Geralmente, a profundidade do orifício é de 0,25 a 0,75 mm. A largura do orifício depende da largura desejada da fita. Por exemplo, uma largura de 10 a 20 mm é adequada quando a fita é destinada a ser cortada transversalmente para formar os flocos No entanto, se desejado, a largura pode ser até 100 mm, caso em que as fitas são cortadas, de preferência por perfuração ou prensagem, ambas longitudinalmente e transversalmente a fim de formar os flocos. A velocidade das fitas de massa que saem pelo bocal do recipiente de extrusão é habitualmente de cerca de 10 a 25 metros por minuto.

Após a extrusão, a fita de massa dilatada e empolada é estirada de modo a reduzir a dilatação a fim de atingir a densidade dos flocos desejada, que é preferivelmente de 80 a 160 g/litro e especialmente de 100 a 125 g/litro, antes de ser cortada.

A estiragem da fita de massa dilatada e empolada que sai do recipiente de extrusão é executada aumentando a velocidade da fita, habitualmente de cerca de 1,25 a 2 vezes e é preferivelmente executada com um mínimo de compressão. Geralmente, após a extrusão, a fita de massa dilatada e empolada é transferida para qualquer tipo de meio que sirva para suportar a fita e preservá-la de diminuir abaixo do seu próprio peso, como uma correia transportadora ou rolos ajustáveis, etc. Habitualmente, a distância entre o orifício do recipiente de extrusão e o instrumento cortante é de 1 a 3 metros e preferivelmente de 1,5 a 2,5 metros. Os rolos são preferíveis à correia transportadora como meio de suporte, porque podem ser mais rapidamente limpos e arrefecidos de modo a evitar a aderência da fita extrudida quente ao meio de suporte. Quando se utiliza uma correia transportadora para suportar a fita é possível que, escolhendo a velocidade adequada, a correia transportadora possa distender a fita até uma densidade apropriada. No entanto, a distensão é de preferência executada pelos meios de corte ou pela introdução da fita de massa dilatada e empolada entre a pressão de dois rolos de estiragem rodando a uma velocidade maior do que aquela a que a massa é extrudida, de modo a exercer uma tracção sobre a massa. A distância entre os rolos deve ser suficientemente pequena para permitir que a massa seja extrudida mas não tão pequena que ocorra uma compressão substancial da massa. É também possível que uma certa estiragem se possa executar por uma correia transportadora e alguma por dois rolos de distensão. Tipicamente, as fitas são transportadas do recipiente de extrusão para o meio de corte a uma velocidade de 15 a 50, de preferência de 20 a 20 e especialmente de 25 a 35 metros por minuto.

corte é executado quando a textura friável de flocos é conseguida e podem empregar-se vários meios de corte. Por exemplo, é possível que os dois rolos distensores executem o corte por meio do dispositivo de dentes ou arestas cortantes. Também é possível que um rolo dentado, colocado por cima de uma correia transportadora distenda e corte a massa, caso em que é necessário determinar a distância apropriada entre o rolo dentado e o bocal do recipiente de extrusão e/ou a temperatura adequada da fita para assegurar o grau certo de fragilidade. No entanto, vantajosamente, as fitas de massa passam através da pressão de dois rolos cortantes, um dos quais, pelo menos, é provido de dentes. Visto que ocorre um pequeno grau de compressão das fitas quando passam entre os rolos de distensão, vantajosamente a velocidade dos rolos cortantes é de cerca de 10% mais elevada do que a velocidade dos rolos de distensão a fim de compensar o alongamento produzido por esta compressão.

Fitas extrudidas com uma largura igual à largura dos flocos finais apenas necessitam de ser cortadas transversalmente, enquanto fitas mais largas do que a largura normal dos flocos de cereais têm de ser cortadas numa direcção longitudinal e transversal ao tamanho desejado, por exemplo, por quatro rolos cortantes que perfuram ou prensam as fitas longitudinalmente e transversalmente consecutivamente, ou por um simples meio de corte com um molde de corte adequado, por exemplo dois rolos cooperantes, cuja face de um deles é alveolar, a fim de proporcionar flocos da forma e tamanho desejados.

Visto que a fita quente extrudida pode aquecer os rolos cortantes, é importante proporcionar meios de arrefecimento a fim de manter a temperatura dos rolos abaixo dos 60 °C para evitar a aderência dos flocos aos rolos.

A pressão requerida para cortar a fita é habitualmente de 50 a 150 Kg/cm. 0 conteúdo de humidade dos

flocos na fase do corte é habitualmente de 5 a 10%, preferivelmente de 6 a 9% em peso.

Os flocos cortados podem em seguida ser torrados até um conteúdo de humidade de 1 a 4%, de preferência de 2 a 3% em peso.

Convenientemente, a torrefacção é executada por qualquer meio convencional, por exemplo, num forno eléctrico, a gás ou com zona de jactos com uma temperatura de forno de 120°C a 170°C durante de 5 a 7 minutos. Em seguida, os flocos podem ser arrefecidos, por exemplo num leito fluidificado.

A espessura dos flocos de cereais é habitualmente de 0,5 a 2,5 mm, mais habitualmente de 1 a 2 mm.

A presente invenção proporciona também um mecanismo para a preparação de flocos de cereais que compreende um recipiente de cozedura por extrusão com pelo menos um orifício achatado e delgado como uma ranhura, meios para distender fitas de massa extrudida do recipiente de cozedura por extrusão, meios de corte para cortar as fitas estiradas em flocos e meios para torrar os flocos.

Os meios de estiragem devem ser capazes de conseguir uma densidade de 75 a 200 g/litro, habitualmente aumentando a velocidade da fita ao sair do recipiente de extrusão em cerca de 1,25 a 2 vezes. Os meios de distensão podem ser dois rolos distensores colocados à saída do orifício do recipiente de cozedura por extrusão, adaptados de modo a permitir que as fitas passem através da pressão e adaptados para rodar a uma velocidade suficiente para estirar as fitas adequadamente.

Também podem proporcionar-se meios que servem para suportar as fitas de massa extrudidas do recipiente de t

cozedura por extrusão, por exemplo, uma correia transportadora ou um ou mais rolos ajustáveis.

Os meios de corte podem ser dois rolos cortantes adaptados de modo a permitir que as fitas de massa passem através da pressão e cortem as fitas estiradas por meio de dentes ou arestas cortantes em pelo menos um dos dois rolos cortantes.

Quando as fitas extrudidas têm uma largura igual à dos flocos finais, os meios de corte são adaptados para cortar transversalmente ao comprimento desejado do floco final. No entanto, quando as fitas extrudidas têm uma largura superior à dos flocos finais, meios de corte separados podem cortar as fitas longitudinalmente. Vantajosamente, um só meio de corte com o molde de corte apropriado pode ser apetrechado para cortar as fitas tanto longitudinalmente como transversalmente, por exemplo, por perfuração ou prensagem, a fim de produzir flocos do tamanho desejado, como sejam dois rolos cooperantes um dos quais provido de alvéolos com as arestas cortantes do tamanho desejado. Além disso, quando as fitas extrudidas têm uma largura superior à dos flocos finais também é possível que os meios de corte, por si só, possam servir para estirar as fitas tornando a utilização de rolos de estiragem desnecessária. Neste caso, os meios de corte compreendem vantajosamente dois rolos cortantes cooperantes, um dos quais é provido de alvéolos com arestas cortantes da forma desejada, mas que são desencontradas, por meio das arestas de corte adaptadas para cortar as fitas transversalmente que são desencontradas relativamente às arestas de corte semelhantes dos alvéolos lateralmente adjacentes. Isto assegura que toda a largura da fita não é cortada transversalmente de uma só vez, sendo que uma parte da fita é estirada enquanto outra parte é cortada transversalmente.

Também se podem proporcionar meios de arrefecimento para manter a temperatura dos rolos de corte abaixo

dos 60 °C a fim de evitar que os flocos adiram aos rolos. Estes meios de arrefecimento podem ser, por exemplo, proporcionados por água fria. Como medida de precaução para o caso de alguns flocos aderirem aos rolos, proporciona-se um meio de remoção desses flocos dos rolos, por exemplo um jacto de ar apontado numa direcção tangencial para a superfíciedos rolos ou uma escova ou raspadeira ou um aparelho insuflador de ar, por exemplo por meio de bocais.

Os meios de torrefacção dos flocos podem ser convencionais, por exemplo, um forno eléctrico, a gás ou com zona de jactos.

Os desenhos em anexo ilustram mais pormenorizadamente a invenção, nos quais as figuras representam:

Figura 1 representa uma vista lateral em diagrama de um mecanismo adequado, em que duas fitas são extrudidas

Figura 2 representa uma vista em perspectiva de parte do mecanismo apresentado na Figura 1,

Figura 3 representa uma vista em perspectiva de parte de um mecanismo em que são extrudidas dezasseis fitas e

Figuras 4 e 5 representam vistas em perspectiva de rolos cortantes, cujas superfícies têm um molde de corte com forma adequada para cortar as fitas tanto transversalmente como longitudinalmente nas formas desejadas.

Com referência às Figuras 1 e 2 dos desenhos, o mecanismo compreende um depósito alimentador (10), um recipiente de cozedura por extrusão (11) com dois parafusos (12, 13), um bocal de saída (14) provido de dois orifícios como

ranhuras (15, 16) cada um com as dimensões de 0,5 mm x 90 mm para extrudar as fitas de massa (17), dois rolos de distensão (18, 19), um primeiro conjunto de dois rolos cortantes (20,

21) situados a 2 metros dos orifícios (15, 16) providos de ranhuras (22) cujas arestas estão adaptadas para cortar cada fita longitudinalmente em seis fitas, cada uma com 15 mm de largura, dois rolos cortantes (23, 24), sendo o rolo (23) provido de dentes (25) para cortar cada fita transversalmente em flocos (26) cada floco com um comprimento de cerca de 15 mm e uma largura de cerca de 15 mm, um forno eléctrico (27) através do qual passa uma correia transportadora (28), um leito fluidificado (29) e um recipiente de recolha (30).

Na Figura 3, o recipiente de cozedura por extrusão (11) tem um bocal de saída (14) provido de dezasseis orifícios como ranhuras (31) dispostos em círculo, cada um com as dimensões de 0,5 mm x 15 mm para extrudar as fitas de massa (32), dois rolos de distensão (33, 34), dois rolos sincronizadores (35, 36) e dois rolos cortantes (37, 38), sendo o rolo (37) provido de dentes (39) para cortar cada fita em flocos (40) cada um com cerca de 15 mm de comprimento.

A Figura 4 representa o rolo superior (41) de dois rolos cortantes, cuja superfície é provida de alvéolos (42) cujas arestas cortantes (43, 44) estão colocadas de modo que os alvéolos formem filas tanto na direcçao longitudinal como na transversal, para cortar as fitas em flocos numa só operação de corte.

A Figura 5 também representa o rolo superior (45) de dois rolos cortantes cuja superfície é provida de alvéolos (46) com arestas cortantes (47, 48), sendo as arestas cortantes (48) desencontradas em relação às arestas cortantes (47) dos alvéolos lateralmente adjacentes.

Durante o processo, foi feita uma pré-mistura a partir dos seguintes ingredientes:

Farinha de arroz	58,7%
Leite em pó 26%	11,8%
Cacau em pó	4,5%
Açúcar	12,0%
Extracto de malte -	13,0%

Com referência às Figuras 1 e 2, esta pré-mistura foi introduzida no depósito alimentador (19) e adicionou-se 0,3% de xarope de malte. A pré-mistura foi escoada para o recipiente de cozedura por extrusão (11) através de um parafuso alimentador ajustável na base do depósito alimentador à razão de 300 Kg/hora e adicionou-se a quantidade adequada de água directamente no recipiente de cozedura por extrusão (11). A mistura no recipiente de cozedura por extrusão tornou-se termoplástica sob a influência da temperatura e pressão e foi extrudida através dos orifícios (15, 16) em duas fitas (17) que dilatam e empolam imediatamente após a sua extrusão para a atmosfera. No início do processo, um operador toma as fitas que são extrudidas à razão de 20m/minuto e assegura a sua passagem lado a lado através da pressão entre os rolos de estiragem (18,19) rodando a uma tal velocidade que a velocidade das fitas seja aumentada para 30 m/minutos, de modo que as fitas sejam estiradas para atingir uma densidade de 110 g/ litro a fim de dar a textura de flocos, friável desejada e em seguida através da pressão do primeiro conjunto de dois rolos cortantes (20, 21) para o corte longitudinal pelas arestas das ranhuras (22) e em seguida através da pressão do segundo conjunto de dois segundos rolos (23, 24) para o corte transversal por meio de dentes (25) a fim de proporcionar flocos (26).

Para cortar os flocos os eixos dos rolos superiores (20) e (23) são pressionados para baixo com uma força de 120Kg/cm por meio de um êmbolo hidráulico (não mostrado).

Logo que as fitas de massa sejam inicialmente conduzidas através da pressão dos rolos (18, 19), elas continuam a sair automaticamente do recipiente de extrusão. 0 conteúdo de humidade dos flocos cortados pelos rolos (23, 24) é de 7 a 8%. Os flocos caem na correia transportadora (28) sobre

a qual são transportados através do forno eléctrico (27) durante 4 minutos, a uma temperatura do forno de 130°C. Depois de sairem do forno, os flocos passam para o leito fluidificado (29) e em seguida para o recipiente de recolha (30). 0 conteúdo de humidade final dos flocos é de 2 a 3%.

Na forma de realização mostrada na Figura 3, as fitas (32) que são extrudidas à razão de 15m/min. são passadas através da pressão entre rolos de estiragem (33, 34) rodando a uma tal velocidade que a velocidade das fitas duplique estirando assim as fitas para atingirem uma densidade de 120 g/litro. As fitas são em seguida passadas através da pressão de rolos sincronizadores (35, 36) após o que são passadas através da pressão entre rolos cortantes (37, 38) a fim de serem cortadas transversalmente, originando flocos (40) que são aproximadamente quadrados com cerca de 15 mm de lado.

Os rolos sincronizadores (35, 36) asseguram que os rolos cortantes (37, 38) rodem 10% mais depressa do que os rolos de distensão (33, 34) a fim de compensar o alongamento proporcionado pela pequena quantidade de compressão das fitas à medida que passam entre os rolos de estiragem, evitando assim a formação de ondas nas fitas.

Os flocos são em seguida torrados de um modo idêntico ao descrito e ilustrado nas Figuras 1 e 2.

Na forma de realização mostrada na Figura 4, procedeu-se de um modo idêntico ao descrito nas Figuras 1 e 2, excepto no facto de se utilizarem apenas dois rolos cortantes para perfurar ou prensar as fitas em vez de quatro rolos.

Na forma de realização mostrada na Figura 5, executa-se um processo idêntico ao descrito nas Figuras 1 e 2, excepto no facto de apenas se utilizarem dois rolos cortantes para perfurar ou prensar as fitas em flocos e, além disso, os rolos de estiragem são eliminados. Isto deve-se ao facto de o »

rolo superior (45) ter alvéolos (46) oom arestas cortantes (48) que são desencontradas de modo que quando uma parte da fita é perfurada ou prensada transversalmente, a parte adjacente é estirada. Neste caso, um ou mais rolos de suporte podem ter a função de suportar a fita entre o recipiente de extrusão e os rolos cortantes.

Nas formas de realização ilustradas nas Figuras 4 e 5 os cantos internos dos alvéolos 42, 46 podem ser curvos de uma forma côncava de modo que os flocos cortados tenham cantos com forma convexa.

Claims

Processo para a preparação de flocos de cereais, que compreende a extrusão de massa a uma temperatura elevada de um recipiente de cozedura por extrusão, através de um orifício achatado e delgado como uma ranhura, a fim de formar uma fita dilatada e empolada que é estirada até uma densidade de 75 a 200 g/litro, para atingir a textura de flocos friável e em camada desejada, e em seguida cortada em fio cos individuais finais que são finalmente torrados.

- 2a Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o orifício como uma ranhura ter uma profundidade de 0,25 a 0,75 mm e uma largura de 10 a 100 mm.

- 3â Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, após a extrusão, a fita de massa ser estirada até a densidade ser de 80 a 160 g/litro.

- 4& Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a estiragem da fita de massa ser efectuada aumentando a velocidade da fita em 1,2 a 2 vezes.

- 5ã Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a estiragem da fita de massa ser efectuada introduzindo a fita de massa entre a pressão de dois rolos de estiragem rodando a uma velocidade que aumenta a velocidade da fita para uma velocidade superior àquela pela qual a massa é extrudida, a fim de exercer uma tracção na massa.

- 6& Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a distensão da fita de massa ser efectuada pelos meios de corte.

- 7ã Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as fitas de massa deixarem o bocal do recipiente de extrusão a uma velocidade de 10 a 25 m/min e serem transportadas do recipiente de extrusão para os meios de corte a uma velocidade de 15 a 50 metros por minuto.

- 8S Processo de acordo com a reivindicação 1, carácter izado por o corte ser efectuado passando as fitas de massa estiradas através da pressão de dois rolos, pelo menos um dos quais é provido de dentes ou arestas cortantes.

- 9& Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a torrefacção dos flocos reduzir o conteúdo de humidade para de 1 a 4%.

- lOâ Aparelho para a preparação de flocos de cereais que compreende um recipiente de cozedura por extrusão com pelo menos um orifício achatado e delgado como uma ranhura, meios para estirar as fitas de massa extrudida do recipiente

I '1 de cozedura por extrusão, meios de corte para cortar as fitas estiradas em flocos e meios para torrar os flocos.

Aparelho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por os meios de estiragem das fitas compreenderem dois rolos de estiragem colocados a jusante do orifício do recipiente de cozedura por extrusão, adaptados para permitir que as fitas passem através da ranhura e rodando a uma velocidade suficiente para estirar as fitas.

- 12a Aparelho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por os meios de corte serem dois rolos cortantes adaptados para permitir que as fitas de massa estirada passem através da ranhura e que cortem as fitas estiradas por meio de dentes ou arestas cortantes em pelo menos um dos dois rolos cortantes.

- 13& Aparelho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por os meios de corte para cortar as fitas extrudidas com uma largura superior à do floco final, serem dois rolos cooperantes, um dos quais provido de alvéolos do formato desejado com arestas cortantes adaptadas para perfurar ou prensar as fitas tanto transversalmente como longitudinalmente em flocos.

- 14È Aparelho de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por os alvéolos serem desencontrados, por meio de arestas cortantes adaptadas para perfurar ou prensar as fitas transversalmente sendo desencontradas em relação às

15 arestas cortantes semelhantes dos alvéolos lateralmente adjacentes.

- 15ã Aparelho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por serem proporcionados meios para suportar as fitas de massa extrudida do recipiente de cozedura por extrusão

A requerente reivindica a prioridade do pedido de patente europeia apresentado em 2 de Dezembro de 1989, sob o n2 89122258.0.