PT96369B

PT96369B - Conjunto de matrizes de extrusao e processo para a producao de um produto alimentar

Info

Publication number: PT96369B
Application number: PT96369A
Authority: PT
Inventors: John T Farnsworth; Gary W Obrecht; Roger D Johnson; Linda A Young
Original assignee: Nestle Sa
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1990-12-27
Publication date: 1998-07-31
Also published as: DE69021033D1; AU6702090A; IN171610B; IE904272A1; EP0434983B1; JPH07119051B2; JPH03290223A; PT96369A; ES2075119T3; ATE125114T1; AU649925B2; EP0434983A1; IE68839B1; MY108570A; US5110276A; ZA909856B; MX168211B; DK0434983T3; MX9301031A; KR910011177A

Description

Descrição referente à patente de invenção de SOCIÉTÉ DES PRODUITS NESTLÉ S.A., suiça, industrial e comercial, com sede em Vevey, Suiça, (inventores: John T. Farnsvorth, Roger D. Johnson, Gary W. Obrecht e Linda A. Young, residentes nos E.U.A.), para CONJUNTO DE MATRIZES DE EXTRUSÃO E PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE UM PRODUTO ALIMENTAR EXTRUDIDO

D E S CRIÇÃ O

A presente invenção refere-se a um conjunto de matriz de extrusão e a um sistema para a produção de produtos extrudidos que utiliza o conjunto de matrizes. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um conjunto de matrizes auto-suportante, apropriado para usar na produção de produtos extrudidos, em particular de produtos alimentares sendo o conjunto de matrizes separado do extrusor.

Os extrusores, quer de parafuso único, quer de parafusos geminados, são largamente usados nun certo número de industrias, em especial na industria dos alimentos, na qual os extrusores são utilizados para produzir uma certa variedade de produtos, tais como alimentos para refeições ligeiras, cereais para o pequeno almoço, alimentos para animais de estimação, proteínas vegetais texturizadas e confecções.

Os extrusores típicos são constituídos por um ou mais conjun. tos de parafusos com pás, que rodam no interior de um cilindro.

Na extremidade de entrada do extrusor sao introduzidos ingredientes apropriados, sendo os ingredientes cozinhados e transformados numa massa fluente durante a passagem através do extrusor por dissipação de energia mecânica devida a uma acção de corte e/ou transferencia de calor através das camisas que envolvem o cilindro e/ou por injecção de vapor de água para o interior do cilindro. A massa fluente assim formada é forçada a passar através de um ou mais furos de matriz com dimensões e formas iguais, numa placa de matrizes montada através da extremidade de descarga do extrusor, sendo o extrudido cortado em pedaços, com o comprimento desejado e seco.

As matrizes de extrusão correntemente usadas na produção de alimentos extrudidos fazem surgir vários inconvenientes nas operações de produção comercial. Por exemplo, como a placa de matrizes é montada numa cabeça do extrusor, o número de orifícios de matriz na placa de matrizes é limitado pelo diâmetro da cabeça do extrusor, limitando assim a capacidade de produção do extrusor. Além disso, a produção de peças extrudidas com formas diferentes exige a utilização de placas de matrizes separadas, tendo cada uma orificios de matriz com uma configuração da secção transversal desejada, de modo que a operação do extrusor tem de ser interrompida para efectuar uma tal mudança. Se se usar um extrusor único, produz-se um certo número pré-determinado de peças extrudidas com uma forma/dimensão, depois do que se interrompe a operação do extrusor enquanto se substitui a placa por outra com orificios da matriz de forma/dimensão diferentes. Essas interrupções da operação do extrusor têm um efeito adverso na capacidade produção do extrusor.

Na produção de alimentos coextrudidos, isto é, produtos que têm uma casca exterior, tal como um material proteico expandido , celullar e/ou farináceo, que envolve um núcleo central de material, que é diferente em qualquer aspecto (por exemplo a textura, a composição, a consistência, a cor, o sabor, etc.) do material da casca,

tipicamente a casca e os materiais do núcleo ou recheio são então extrudidos em extrusores separados. Os materiais separados são depois extrudidos através de matrizes concêntricas numa placa de matrizes montada através da extremidade descarga de um dos extrusores, geralmente o extrusor no qual são processados os ingredientes da casca. Tipicamente, os dois extrusores são colocados perpendicularmente um ao outro, encostando-se uma à outra as extremidades de descarga dos extrusores. Esta disposição dos extrusores e das matrizes concêntricos na produção de produtos coextrudidos é inconveniente por um certo número de razões. Por exemplo, o posicionamento dos extrusores de modo que as extremidades de descarga se encostem uma à outra restringe as opções de colocação dos extrusores. Além disso, o número de matrizes concêntricas na placa de matrizes é limitado pelo diâmetro da cabeça do extrusor, limitando assim a capacidade de produção da operação de coextrusão.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção proporciona um conjunto de matrizes de extrusão auto-suportante para utilizar na produção de produtos extrudidos, em particular produtos alimentares, incluindo produtos coextrudidos, coexpandidos e cheios pelo centro, que é montado separado do extrusor no qual são processados os ingredientes, em vez de na extremidade de descarga doextrusor. Isto é, o conjunto de matriz segundo a presente invenção é montado, como uma unidade separada, num suporte apropriado separado do extrusor, estando o conjunto de matrizes ligado à extremidade de descarga de um extrusor por tubagens apropriadas. A um extrudor único podem ligar.se um ou mais conjuntos de matrizes.

conjunto de matrizes auto-suportante segundo a presente invenção inclui uma placa central com um canal axial central para cujo interior é bombada uma massa fluente quente, através de tubos apropriados tais como tubos flexíveis metálicos, a partir da extremidade de descarga de ϊ

ifi'’ um extrusor. A placa central tem uma ou mais placas de matrizes fixadas na sua superfície exterior, em comunicação com o canal central. Cada uma das placas de matrizes montada no bloco tem um ou mais orificios modelados, através dos quais se faz a extrusão da massa. As dimensões das placas de matrizes e o número de orificios nas mesmas é independente do diâmetro da cabeça do extrusor com o qual o conjunto de matrizes está associado. Meios de corte apropriados, tais como uma afaca rotativa, montada adjacente à face exterior de cada placa de matrizes, cortam o extrudido com um comprimento desejado. Quando hà duas ou mais placas de matrizes montadas no bloco, o número, as dimensões e a forma dos orificios das matrizes nas placas pode variar.

conjunto de matrizes auto-suportante segundo a presente invenção aumenta eficazmente a capacidade de produção de um extrusor dado e proporciona uma maior flexibilidade na produção do produto extrudido, coextrudido, coexpandido e/ou cheio no centro. Isto é, como o conjunto de matrizes está separado no extrusor, o número de abertura de matriz não é já limitado pelo diâmetro da cabeça do extrusor. Por exem pio, a presente invenção permite a utilização de conjuntos de matrizes múltiplos alimentados por um extrusor único, aumentando desse modo a capacidade de produção do extrusor. Em alternativa, pode usar-se um conjunto de matrizes único com duas ou mais placas de matrizes montadas no conjuto, mais uma vez aumentando-se o número de orificios de matrizes associados com um extrusor único. Além disso, o conjunto de matrizes segundo a presente invenção permite a produção de um produto extrudido com formas diferentes, dimensões diferentes e/ou cores diferentes, a partir de um ou vários extrusores, sem interromper a operação dos extrusores.

conjunto de matrizes segundo a presente invenção pode, se se desejar, ser usado na produção de produtos coextrudidos, coexpandidos ou cheios no centro, Isto é, o conjunto de matrizes pode ser modificado para incluir um elemento de matrizes de extrução em cada um dos orificios das matrizes sendo o material componente da casca bombado a partir de um _ex_

trusor para o interior do anel de distribuição do conjunto de matrizes, e sendo o material do núcleo bombado para o elemento de matriz de extrusâo montado no orifício da matriz. Se for usado deste modo, o conjunto de matrizes auto-suportante segundo a presente invenção não só conduz a uma maior capacidade de produção e maior flexibilidade, como também proporciona opções para a colocação da máquina até aqui não disponíveis numa operação de extrusâo.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Nos desenhos anexos, as figuras representam:

A fig. 1, uma vista em alçado de topo de um conjunto de matrizes de extrusâo auto-suportado segundo a presente invenção, tendo o conjunto de matrizes duas placas de matrizes;

A fig. 2, uma vista parcialmente em corte feito pela linha (2—2) da fig. 1;

A fig. 3, numa representação esquemática, não à escala, de um sistema para a produção de um produto alimentar extrudido que utiliza o conjunto de matrizes auto-suportado, de face dupla das fig. 1 e 2;

A fig. 4, numa ilustração esquemática, não à escala, uma outra forma de realização de um sistema no qual se utilizam vários conjuntos de matrizes auto-suportados de face dupla segundo a presente invenção, em ligação com um só extrusor;

A fig. 5, uma vista de lado, parte em corte, do conjunto de matrizes auto-suportado que inclui uma unidade de matrizes de extrusâo;

A fig. 6, uma vista em corte axial feito pela linha (6-6) da fig. 5;

A fig. 7, um corte feito pela linha (7-7) da fig. 6;

A fig. 8, uma ilustração esquemática, não à escala, de um sistema para a produção de um produto coextrudido usando o conjunto de matrizes da fig. 5; e

A fig. 9, uma representação esquemática, não à escala, de uma outra forma de realização de um sistema para a produção de um produto coextrudido usando o conjunto de matrizes auto-suportado, de face dupla.

DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DA INVENÇÃO conjunto de matrizes auto-suportado segundo a presente invenção será descrito e ilustrado com particular referência ao conjunto de matrizes com duas placas de matrizes através das quais são extrudidos os produtos. Deve no entanto entender-se que a presente invenção não se limita a um tal conjunto de matrizes de face dupla, mas sim que também inclui conjuntos de matrizes auto-suportados com placas de matrizes simples ou múltiplas. Como se ilustra nas fig. 1 e 2, o conjunto de matrizes, designado genericamente por (10), inclui uma placa central (11), geralmente sob a forma de uma placa plana circular que possui duas faces planas laterais (12) e (14), tendo as faces laterais (12) e (14) uma bossa circular (15) que se estende a partir da mesma. A placa central (11) está provida de um canal central axial (16) que se estende entre as faces laterais planas da placa. Uma ou mais passagens de entrada, tais como as passagens de entrada opostas (17) e (18),estendem-se através da placa central a partir da sua superfície exterior para o canal central (16). As passagens de entrada estão em comunicação directa condutas de alimentação (nao representadas) que transportam massa fluente quente que passa através das passagens de entrada para o interior do canal (16). Suportes (19) estão fixados em arestas opostas da placa central (11) para fixar o conjunto de matrizes (10) num suporte (não representado) afastado do extrusor.

Como se mostra na fig. 2, as unidades (20’ e (21) são fixadas a faces laterais planas (12) e (14), respectivamente, da placa central (11). As unidades (20) e (21) de preferência incluem duas placas circulares, ou em forma de disco, designadamente a placa de distribuição (22) e a placa de matrizes (23), fixadas mutuamente numa relação de face-a-face por meio de pernos roscados (24) separados perifericamente, sendo as unidades (20) e (21) fixadas contra as faces laterais (12) e (14) da placa central (11) por pernos roscados axiais (25) separados perifericamente. As unidades (20) e (21) são de construção substancialmente idêntica, simétricas uma da outra como o objecto e a sua imagem num espelho. Por conseguinte, apenas se descreverá com mais pormenor mais adiante a construção de uma das unidades (20), devendo entender-se que a construção da outra unidade de matrizes (21) é idêntica à da unidade descrita.

A placa de distribuição (22), que se encosta à placa central (11) tem uma cristã anular (27) em torno da sua circunferência na qual se encaixa a bossa circular (15) da placa central (11) para facilitar o alinhamento apropriado da placa de distribuição na placa central. A placa de distribuição (22) inclui uma câmara de distribuição genericamente circular (28), com ponta de distribuição (29) cónica aberta na sua face de montante. Quando a placa de distribuição (22) está montada contra a placa central, a câmara (28) está disposta em torno do canal central axial (16), sendo o vértice da ponta (29) adjacente ao centro do canal de distribuição (16) para facilitar a distribuição uniforme da massa fluente através da câmara (28). Um certo número de passagens de alimentação axiais (30) espaçadas e equidistantes em torno da periferiê. da câmara (28) atravessam a placa de distribuição (22), da câmara de distribuição (28) para a face de jusante da placa (22) terminando cada uma das passagens de alimentação axiais (30) numa câmara troncocónica (31) na face de jusante da placa (22).

Fixada na face de jusante da placa de distribuição (22) está a placa de matrizes (23), que inclui um certo número de condutas axiais separadas perifericamente (32), estendendo-se através da face exterior (37) da placa de matrizes, estando uma conduta (32) oposta a, e alinhada axialmente com, cada uma das passagens de alimentação (30) na placa de distribuição (22). Montado no interior de cada conduta (32) há um elemento de matriz intercalar (33) mantido na sua posição na placa (23) por uma porção de flange (34) e tendo uma passagem cilindrica (35) que se estende axialmente através da mesma, terminando no orificio modelado (36) da matriz na face exterior (37) da placa de matrizes (23). 0 orificio da matriz (36) pode ter qualquer forma e/ou dimensões da secção transversal desejadas, conforme a forma e/ou as dimensões do produto extrudido desejado. Isto é, os orifícios (36) podem ser circulares, quadrados, triangulares ou com outras formas apropriadas. Os orifícios das matrizes numa das unidades de matrizes (por exemplo (20)) podem ter uma forma e/ou dimensões da secção transversal iguais ou diferentes das dos orifícios das matrizes na outra unidade de matrizes (por exemplo (21)).

A placa de matrizes (32) pode ser modificada, se se desejar, de modo que nao se utilizem os elementos de matriz constituídos por peças intercalares. Nesta forma de realização, as condutas (32) não se estendem através da face exterior (37) da placa de matrizes. Em vez disso, abrem-se aberturas com uma dimensão desejada através da face exterior da placa de matrizes para proporcionar orifícios de matrizes (36) estando as aberturas em comunicação com as condutas (32).

De acordo com uma outra forma de realização da presente invenção, as unidades de matrizes (20) e (21) podem compreender cada uma, uma placa única (por exemplo a placa de matrizes (23)), em vez de duas placas unidas entre si. Nesta forma de realização, a câmara de distribuição (28) pode ser aberta à fresa ou formada de outro modo, no interior da face de montante da placa de matrizes com passagens de alimen8

tação axiais (30) que se estendem para a face exterior (37) da placa de matrizes.

veio rotativo (43), apoiado rotativamente numa estrutura de chumaceiras de suporte convencionais na face exterior (37) da placa de matrizes (23), suporta uma ou mais facas rotativas (não representadas) convencionais para cortar o material extrudido proveniente dos orifícios da matriz (36), em comprimentos pré-determinados. Podem evidentemente usa -se outros meios de corte apropriados.

Se se desejar, o conjunto de matrizes ilustrado na fig. 2 pode ser modificado para proporcionar um conjunto de matrizes com placas de matrizes simples ou múltiplas, através das quais o produto é extrudido. Para proporcionar um conjunto de matrizes com uma placa de matrizes simples, retira-se uma das unidades de matrizes (por exemplo (21)) da placa central (11) e substitui-se por uma placa não perfurada. Para proporcionar um conjunto de matrizes auto-suportado com mais de duas placas de matrizes, substitui-se a placa central (11) por um bloco de distribuição poligonal com 3 ou mais faces planas (por exemplo triangulares, quadradas, rectangulares, etc.) e uma unidade de matrizes (por exemplo (20)) é montada no número desejado de faces planas do bloco. Um canal central, que está em comunicação com uma conduta de alimentação proveniente de um extrusor, estende-se do interior do bloco para cada uma das unidades das matrizes, para conduzir massa bombada a partir de um extrusor para a câmara de distribuição (28) de cada unidade de matrizes.

A fig. 3 ilustra uma forma de realização de um sistema para a produção de um produto alimentar extrudido que incorpora o conjunto de matrizes auto-suportado com face dupla descrito em ligação com as fig. 1 e 2. Como se mostra na fig. 3, o conjunto de matrizes (10) que tem duas unidades de matrizes (20,21), está montado como uma unidade separada afastada do extrusor (45) no qual são processados os ingredientes para o produto. Qualquer extrusor convencional, quer um extrusor de parafuso simples, quer um de parafusos gemina-

dos, usado na indústria alimentar, tais como os disponíveis comercialmente Wenger, Clextral ou outros pode ser usado. No extrusor, uma mistura de materiais húmidos farináceos e/ou proteicos, é sujeito a um trabalho mecânico sob a acção de temperatura e pressões elevadas para cozinhar ingredientes para formar uma massa fluente quente. A massa assim formada é extrudida a partir da extremidade de descarga (46) do extrusor para condutas (47), (47a) e (47b), tais como tubos metálicos flexíveis, que transportam a massa para o conjunto de matrizes (10). Nas condutas (47a) e (47b) são proporcionados meios de controlo do fluxo (48), tais como válvulas apropriadas, bombas ou outros dispositivos análogos, para ajustar o caudal de alimentação de massa para o conjunto de matrizes. Se se desejar, pode transportar-se massa do extrusor para o conjunto de matrizes numa conduta única (por exemplo (47)) em vez de através de duas condutas, como se ilustra na fig. 3.

A massa fluente quente transportada para o conjunto de matrizes (10) é introduzida em passagens de entrada (17) e (18) na placa central (11) (fig.2) e para o canal central (16) que transporta a massa para as faces opostas (12) e (14) da placa central e para o interior de unidades de matrizes (20) e (21). A massa entra na câmara de distribuição (28) em ambas as unidades de matrizes, sendo aí a massa distribuída uniformente pela ponta troncocónica (29) e transportada através do canal de distribuição (30), das condutas axiais (32) e da passagem (35), e é extrudida através de um ou mais orifícios modelados (36) das matrizes espaçados perifericamente em torno da face exterior (37) das unidades de dados (20) e (21). 0 material extrudido das duas unidades de matrizes é cortado com os comprimentos desejados por uma faca rotativa convencional (não representada) montada junto dos orifícios das matrizes.

número, as dimensões e/ou a forma dos orifícios das matrizes numa unidade de matrizes pode ser igual ou diferente dos orifícios de matrizes na outra unidade de matrizes. Se for diferente, podever-se que o conjunto de matrizes auto-suportadas segundo a presente invenção permite a produção simultânea de

V

peças extrudidas com dimensões ou formas diferentes.

A fig. 4 ilustra uma outra forma de realização da presente invenção na qual o extrudido proveniente de um extrusor convencional (45) é fornecido para dois conjuntos de matrizes auto-suportads de face dupla como o descrito nas fig. 1 e 2. Nesta forma de realização, a massa fluente quente é bombada da extremidade de descarga (46) do extrusor (45) para a conduta distribuidora de alimentação (50), da qual passa para o interior das condutas (51a) e (51b), que transporta a massa para o conjunto de matrizes (10a), e condutas (52a) e (52b), que transportam a massa para o conjunto de matrizes (10b). Se se desejar, pode injectar-se um aditivo, tal como um corante, condimentos, etc. para o interior das condutas que transportam a massa fluente quente para um ou mais con junto de matrizes. Assim, um aditivo é bombado a partir de um depósito de aprovisionamento (não representado), através de condutas (53) e injectado para condutas (51a) e (51b), que transportam a massa para o conjunto de matrizes (10a), sob uma pressão suficiente para depositar o aditivo na massa fluente nas condutas. Proporciona-se um dispositivo misturador apropriado (54), por exemplo um misturador estático, nas condutas (51a) e (51b) para misturar o aditivo de maneira substancialmente uniforme através da massa nas condutas. Analogamente, se se desejar, pode também injectar-se um aditivo nas condutas (52a) e (52b), que transportam a massa para o conjunto de matrizes (10b). Este aditivo pode ser o mesmo ou diferente do aditivo injectado para as condutas (51a) e (51b). Se os aditivos, tais como um corante, forem diferentes, pode ver-se que a forma de realização ilustrada na fig. 4 permite a produção de segmentos do produto com cores, formas, dimensões, densidade e texturas diferentes, utilizando um extrusor único, sem interrupção do funcionamento do extrusor. A massa bombada para os conjuntos de matrizes (10a) e (10b) é extrudida a partir dos orifícios nas duas faces (37) dos dois conjuntos de matrizes, comoatrás se descreve.

Como atrás se notou, o conjunto de matrizes segundo a presente invenção pode ser modificado, se se desejar, para permitir a produção de produtos coextrudídos ou cheios no centro. Nesta forma de realização, que está representada nas fig. 5 a 7, o conjunto de matrizes da fig. 1 é modificado, incluindo uma placa de coextrusão (55) nas duas unidades de matrizes (20) e (21), estando a placa de coextrusão montadaentre a placa de distribuição (22) e a placa (23) dos dois lados da placa central (11). A placa de coextrusão (55) inclui um certo número de condutas espaçadas perifericamente (56), que são opostas e, e alinhadas axialmente com uma passagem de alimentação (30) na placa de distribuição (22). Proporciona-se um certo número de aberturas igualizadoras (57) paralelas a, e dispostas perifericamente em torno de cada uma das condutas (56), estendendo-se as aberturas igualizadoras através da placa (55) em comunicação directa com a câmara troncocónica (31). Também incluídas na placa de coextrusão (55) há uma ou mais passagens de alimentação, tais como as passagens de alimentação longitudinais opostas (58) e (59), que se estendem através da placa (55) e terminando na câmara de reservatório (60)aberta à fresa na face de jusante da placa (55). As passagens de alimentação (58) e (59) estão em comunicação directa com as condutas de alimentação (não representadas) através de ligadures (61) para o transporte do núcleo ou material de recheio do produto para o conjunto de matrizes. Um certo número de passagens (62) estende-se radialmente para fora da câmara de reservatório (60), com uma passagem (62) que se estende para cada uma das condutas axiais (56).

Um elemento de matrizes (65) com um nariz troncocónico (66) está montado concentricamente com cada uma das condutas (56), sendo o nariz troncocónico (66) posicionado pouco afastado das paredes da câmara (31), para definir uma passagem de extrusão (67). 0 elemento de matrizes (65) inclui uma passagem longitudinal (68) e tem duas aberturas opostas (69) e (70) através das paredes do elemento de matrizes, de modo que a passagem longitudinal (68) está em comunicação di12

X.íjQT Μ* recta com a câmara de reservatório (60) e a passagem (62) através da abertura (69). Uma abertura cilíndrica (71) estende-se a partir de cada conduta axial (56) para a superfície exterior da placa (55), e um perno (não representado) está montado em cada abertura (71) para fixar o elemento de matrizes (65) na sua posição.

Um segundo elemento de matrizes intercalar (38), montado na conduta axial (32), a montante do primeiro elemento de matrizes intercalar (33), tem uma passagem central de extrusão (42) ao longo do seu eixo longitudinal, tendo a passagem (42) três secções contíguas, designadamente, uma secção de montante inclinada para dentro, uma secção de jusante cilíndrica e uma secção intermédia inclinada para dentro. Como se mostra na fig. 5, a extremidade de jusante do elemento de matrizes (65) está afastada das paredes inclinadas para dentro da secção intermédia da segunda matriz intercalar (38). para definir uma passagem de extrusão anular (73) entre a superfície exterior do elemento (65) e a passagem de extrusão (42).

A produção de um produto compósito coextrudido, coexpandido ou cheio no centro, utilizando o conjunto de matrizes representada na fig. 5 processa-se da seguinte maneira. Bomba-se a massa fluente quente para o componente da casca do produto, de um extrusor, através de tubos apropriados, para passagens de entrada (17) e (18) na placa central (11) e para o canal central (16). Como atrás se descreveu, em ligação com a fig. 3, a massa passa para o interior da câmara (28), as passagens de alimentação axiais (30) e as câmaras troncocónicas (31 nas duas unidades de matrizes (20) e (21). Da câmara (31), a massa fluente passa através das aberturas igualizadoras (57) na placa de extrusão (55) para a passagem de extrusão (73) em torno da extremidade jusante do elemento de matrizes (65) e é extrudida através do orifício (36) das matrizes sob a forma de uma casca tubular. As aberturas igualizadoras (57) são dimensionadas suficientemente

- 13 pequenas para criar um contrapressao ou pressão diferencial através das mesmas, suficiente para assegurar a distribuição completa de massa fluente através da câmara de distribuição (28).

5S

material do núcleo ou material central para o produto coextrudido é bombado a partir de uma fonte apropriada através de tubos para passagens de alimentação (58) e (59) nas placas de coextrusão (55) montadas em cada unidade de matrizes, A massa é transportada para a câmara de reservatório (60), donde passa para cada uma das passagens (62) que se estendem radialmente e para a passagem longitudinal (68) para cada um dos elementos de matrizes (65) espaçados perifericamente em torno da câmara de reservatório (50). 0 material fluente do núcleo é extrudido a partir de elementos de matrizes (65) através de passagens (42) e (35), e é descarregado dos orifícios das matrizes (36) como material de enchimento ou recheio concêntrico no interior do componente da casca tubular.

A fig. 8 ilustra uma forma de realização de um sistema no qual o conjunto de matrizes auto-suportado de face dupla das fig. 5 a 7 é usado na produção de um produto alimentar coextrudido. Nesta forma de realização, é usado um extrusor único para alimentar, quer o componente da casca, quer o componente do núcleo do produto. Como se mostra na fig. 8, o conjunto de matrizes (10), que contém uma placa de coextrusão nas unidades de matrizes (20) e (21) dos dois lados da placa central, está montado como uma unidade separada, do extrusor (74) no qual se aquecem e cozinham ingredientes para formar uma pasta fluente quente. A pasta é extrudida sob pressão para o interior da conduta de distribuição (75).

A massa para o componente da casca do produto étransportada pelas condutas (76a) e (76b) para passagens de entrada (17) e (18) na placa central(11) do conjunto de matrizes (10). A massa para o componente do núcleo do produto é transportada em condutas (77a), (77b), (77c) e (77d) para alimentar as passagens (58) e (59) nas placas de coextrusão de cada lado da placa central. Meios de controlo do fluxo (78), tais como uma válvula, uma bomba e similar, apropriados são proporcionados em cada uma das condutas provenientes da conduta distribuidora (75) para o conjunto (10) para ajustar o caudal da alimentação de massa para o conjunto de matrizes. Para distinguir o material da casca do material do núcleo do produto coextrudido, injecta-se um aditivo, tal como um corante condimentos etc. através das condutas (79) para a massa transportada em condutas (76a) e (76b), sendo a massa transportada através de um misturador na conduta apropriado (80), nas condutas (76a) e (76b) para misturar o aditivo de maneira substancialmente uniforme através da massa. A passagem da massa para o componente da casca e da massa para o componente do núcleo através do conjunto de matrizes prossegue como atrás se descreveu em ligação com as fig. 5 a 7, sendo o produto coextrudido descarregado dos orificios das matrizes em ambas as faces (37) de ambas as unidades (20) e (21) de matrizes.

A fig. 9 ilustra outra forma de realização de um sistema para a produção de um produto compósito coextrudido no qual a massa fluente quente de dois extrusores é fornecida a um conjunto de matrizes auto-suportado de face dupla.

A massa para o componente da casca do produto é descarregada do extrusor (81) e é transportada em condutas (82a) e (82b) para passagens de entrada (17) e (18) da placa central (11) do conjunto de matrizes (10). A massa para o componente do núcleo é descarregada do extrusor (83) para a conduta distribuidora de alimentação (84) e é transportada em condutas (85a), (85b), (85c) e (85d) para passagens de alimentação (58) e (59) nas placas de coextrusão dos dois lados da placa central do conjunto de matrizes (10). Proporcionam-se meios apropriados de controlo de fluxo (86) em cada uma das condutas de ambos os extrusores para o conjunto de matrizes. A passagem da massa para o componente da casca e para o componente do núcleo do produto processa-se como atrás se descreveu em ligação com as

tí;sendo o produto coextrudido extrudido dos orifícios das matrizes dos dois lados do conjunto de matrizes, sendo o produto coextrudido descarregado dos orifícios das matrizes nas duas faces exteriores (37) das duas unidades de matrizes.

Se se desejar, pode injectar-se um aditivo, tal como um corante, condimentos, etc. nas condutas que transpor tam a massa do componente do núcleo para uma ou para as duas placas de coextrusao e/ou para o bloco de distribuição central. Esta flexibilidade permite produzir uma certa variedade de produtos coextrudidos usando um único conjunto de matrizes, sem interromper as operações dos extrusores.

conjunto de matrizes auto-suportado segundo a presente invenção pode ser usado com quaisquer extrusores convencionais em ligação com a produção de produtos alimentares extrudidos, coexpandidos ou cheios no centro. Não é necessária qualquer alteração nas caracteristicas de operação ou na configuração dos parafusos dos extrusores convencionais que têm uma placa de matrizes fixada no extrusor quando se nutiliza o conjunto de matrizes auto-suportado segundo a presente invenção. Analogamente, utiliza-se a mesma mistura de ingredientes para a produção de produtos extrudidos, coextrudidos, coexpandidos ou cheios no centro com uma placa de matrizes fixada num extrusor na produção de um produto utilizando o conjunto de matrizes segundo a presente invenção. 0 conjunto de matrizes pode ser usado em ligação com a produção de qualquer produto que é produzido em extrusores convencionais, sendo particularmente bem apropriado para a utilização na produção de produtos alimentares, tais como alimentos para animais de estimação, cereais para o pequeno almoço, alimentos para refeições ligeiras, confecções, revestimentos picantes, pão ralado, pedacinhos de pão e similares.

Claims

REIVINDICAÇÕES

- lã Conjunto de matrizes de extrusão auto-suportado, em comunicação com um extrusor mas montado afastado da extremidade de descarga do mesmo, caracterizado por compreender meios de distribuição, com pelo menos uma superficie plana de matrizes montada em pelo menos uma superficie plana dos referidos meios de distribuição, tendo a referida placa de matrizes pelo menos uma conduta axial que se estende através da mesma terminando num orifício modelado da matriz na face exterior da placa de matrizes, tendo os referidos meios de distribuição canais que se estendem através dos mesmos para a referida superficie plana em comunicação com cada uma das condutas axiais na palaca de matrizes e pelo menos uma passagem de entrada em comunicação com os referidos canais e um extrusor.

- 2â Conjunto de matrizes de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os meios de distribuição compreenderem: uma placa central com duas faces laterais planas opostas, estendendo-se os canais entre as referidas faces laterais planas e uma placa de matrizes montada nas duas faces laterais planas da placa central.

- 3s Conjunto de matrizes de acordo com a reivindicação 2, caracterizdo por as duas placas de matrizes terem um certo número de condutas axiais e orifícios das matrizes espaçados equidistantes nas referidas placas.

- 4δ 17

Conjunto de matrizes de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por os orifícios das matrizes numa das referidas placas de matrizes terem uma configuração da secção transversal diferente da dos orifícios de matrizes na outra palca de matrizes.

- 5ã Conjunto de matrizes de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por incluir uma placa de distribuição entre o bloco da placa central e a placa de matrizes, tendo a placa de distribuição uma câmara de distribuição em comunicação com os meios de canal na referida placa central e um certo número de passagens axiais em torno da periferia da referida câmara de distribuição, estando as condutas axiais da placa de matrizes em comunicação com as passagens axiais da referida placa de distribuição.

- 6^ Conjunto de matrizes de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por um elemento de matrizes de coextrusão estar montado concentricamente no interior de cada uma das condutas axiais da placa de matrizes e por o conjunto de matrizes ter meios de entrada de coextrusão em comunicação com o elemento de matrizes de coextrusão para a introdução de um material susceptível de ser extrudido com o elemento de matrizes de coextrusão para introduzir um material susceptível de ser extrudido no referido elemento de matrizes.

- 7- Conjunto de matrizes de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os meios de extrusâo compreenderem um bloco poligonal com um certo número de faces planares tendo o referido bloco poligonal canais que se estendem do interior do bloco para as referidas faces planares.

- 8§ Processo para a produção de um produto alimentar extrudido, caracterizado por compreender as fases de: submeter uma mistura susceptível de ser extrudida de ingredientes a um trabalho mecânico sob a acção de uma temperatura e uma pressão elevadas num extrusor, para cozinhar os ingrediente para obter uma massa fluente quente, transportar uma corrente da massa fluente quente do extrusor para um conjunto de matrizes auto-suportado montado afastado do extrusor, tendo o referi do conjunto de matrizes um certo número de orificios de matrizes em extremidades opostas do conjunto de matrizes, e extrudir a massa através dos orificios das matrizes nas duas extremidades do conjunto de matrizes.

- 9- Sistema para aproduçao de um produto extrudido caracterizado por compreender: um extrusor no qual os ingredientes são introduzidos e sujeitos a um trabalho mecânico a uma temperatura e a uma pressão elevadas para formar a partir dos ingredientes uma massa fluente quente, pelo menos um conjunto de matrizes auto-suportado montado afastado do extrusor incluindo o referido conjunto de matrizes uma placa de matrizes com pelo menos um orifício de matriz através do qual é extrudida a massa fluente, e meios para transportar a massa fluente quente sob pressão, do extrusor para o referido conjunto de matrizes auto-suportado.

- 10 Sistema de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por a massa fluente quente de um extrusor ser transportada para vários conjuntos de matrizes.

- 11- Sistema de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por os orifícios das matrizes num dos conjuntos de matrizes terem uma configuração diferente da dos orifícios nos outros conjuntos de matrizes.

A requerente reivindica a prioridade do pedido norte-americano apresentado em 28 de Dezembro de 1989, sob o número de série 07/458213.

Lisboa, 27 de Dezembro de 1990

RESUMO

CONJUNTO DE MATRIZES DE EXTRUSÃO E PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE UM PRODUTO ALIMENTAR EXTRUDIDO

A invenção refere-se a um conjunto de matri· zes de extrusão auto-suportado para utilização na produção de produtos extrudidos, que é montado como uma unidade separada afastada do extrusor no qual são processados os ingredientes do produto. 0 conjunto de matrizes inclui uma placa central que possui uma unidade de matrizes fixada numa ou mais faces planas da placa, tendo cada uma das unidades de matrizes pelo menos um orifício para a da matriz na sua superfície exterior. Uma massa de farinha quente fluente processada num extrusor é transportada através de tubos apropriados para a placa central, a partir da qual é distribuída para as faces planas da placa e para o interior das unidades de matrizes a partir das quais é extrudida através dos orifícios da matriz para as unidades de matrizes. 0 conjunto de matrizes pode ser modificado para permitir a produção de produtos coextrudidos a partir dos orifícios nas unidades de matrizes do conjunto. Pode associar-se um ou mais conjuntos de matrizes a um extrusor único. De acordo com uma forma de realização preferida, as unidades são fixadas em faces laterais opostas da placa central para propor cionar um conjunto de matrizes de face dupla auto-suportado.

Figura 2

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