PROCEDIMIENTO EN CONTINUO DE FABRICACIÓN DE PRODUCTOS
ALIMENTICIOS
D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un procedimiento en continuo de fabricación de productos alimenticios, que tiene aplicación al ámbito de Ia industria alimentaria, y más concretamente en el ámbito de Ia obtención de productos de repostería, como por ejemplo productos de pastelería, confitería, chocolatería y productos preparados a partir de cereales, como por ejemplo muesli, mediante un procedimiento continuo que permite una alta productividad.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En Ia actualidad son conocidos procesos productivos de fabricación u obtención de productos de repostería, como guirlache o crocanti, que se basan en sistemas y medios tradicionales o artesanos, los cuales se llevan a cabo, fundamentalmente de forma manual, Io cual únicamente permite niveles de producción muy limitados.
El principal inconveniente que tiene dicha producción artesanal es que resulta lenta y por Io tanto conlleva una baja capacidad de producción, si bien evita otra serie de problemas e inconvenientes que se presentan habitualmente en una fabricación en continuo, ya que el proceso artesanal, o discontinuo, permite el almacenaje del producto intermedio obtenido en cada fase del proceso, con Io que se puede dejar dicho producto intermedio un cierto tiempo entre cada una de las operaciones.
Por otro lado, tal y como se ha comentado, Ia fabricación en continuo de este tipo de productos presenta una serie de problemas entre los que se pueden citar los inconvenientes ocasionados por un tiempo insuficiente de enfriamiento del producto.
En los procesos continuos, cuando se produce el enfriamiento, si el producto se distribuye en cajas para su enfriamiento, no se consigue un enfriamiento rápido, con Io que se produce un recalentamiento en Ia parte central de Ia masa de producto que ocasiona apelmazamientos y que el producto quede rancio, con Ia consiguiente reducción en Ia calidad final del producto obtenido.
Por el contrario, en el caso de utilizarse procesos que permitan un enfriamiento rápido del producto, se consiguen evitar los apelmazamientos y se obtiene un producto más homogéneo y estable, evitando también que se produzca una elevada cantidad de mermas, como consecuencia del propio sistema o proceso productivo.
En este sentido existen dispositivos que permiten fabricar productos similares al guirlache o al crocanti de forma continua o semicontinua, los cuales constan de etapas a menudo complejas y costosas, que no obtiene los niveles de calidad de Ia producción artesanal.
Uno de los dispositivos referidos en el párrafo anterior se describe en Ia patente estadounidense no. US 3,584,585, que se refiere a un dispositivo para Ia fabricación de crocanti, entre otras aplicaciones. Este dispositivo incluye un primer elemento para el tratamiento y dosificación de Ia materia prima, otro elemento para fundir el azúcar y por último un dispositivo para el enfriamiento y obtención del producto final.
Por otro lado, en Ia patente suiza no. CH 608343 se describe Ia
fabricación de productos de confitería, distintos al crocanti, si bien se contempla Ia posibilidad de que dichos productos incorporen frutos secos y azúcar. En dicho documento se describe Ia preparación de productos de confitería en trozos y recubiertos, como pueden ser los frutos secos, más concretamente almendras recubiertas de caramelo. En el documento se describe el uso de un tambor rotatorio giratorio donde se lleva a cabo el recubrimiento mediante una pulverización, especificándose que Ia granulometría del producto finalmente obtenido se encuentra comprendida entre 0,35 mm y 2 mm.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un procedimiento en continuo de fabricación de productos alimenticios, preferentemente para Ia obtención de crocanti y/o guirlache, es decir, productos alimenticios cuya base de partida son frutos secos troceados, en los que se obtiene una estructura granular que está parcialmente recubierta de azúcar, en el caso del crocanti, o bien totalmente fundida en azúcar, en el caso del guirlache.
Se contempla Ia posibilidad de que el producto alimenticio comprenda cereales, preferentemente extrusionados, como por ejemplo arroz, maíz o trigo, así como soja, habas o nibs de cacao y/o fruta desecada, así como cualquier alimento resistente hasta 2000C y que tenga un bajo contenido en agua, por ejemplo hasta un 10% en masa.
El procedimiento que Ia invención propone parte, como materias primas, de frutos y azúcar, estando dichos frutos, preferentemente, troceados hasta obtener una estructura granular.
En Ia práctica dichos frutos y azúcar pueden encontrarse almacenados en silos independientes, o cualquier otro tipo de alojamiento
contenedor.
De acuerdo con Ia invención, en primer lugar, el procedimiento comprende una fase a) en Ia que se mezclan los frutos y el azúcar, al mismo tiempo que se calienta utilizando medios automáticos de mezcla y calentamiento hasta obtener una mezcla o melaza de morfología y temperatura homogéneas, es decir, hasta alcanzar una adecuada o correcta impregnación de todos los ingredientes o materias primas, para Io cual se contempla Ia posibilidad de que los frutos secos se mezclen con el azúcar mediante un efecto combinado de remoción y calentamiento, pudiendo utilizarse para ello una pluralidad de bombos rotatorios convenientemente calefactados sobre los que se descargan los frutos y el azúcar, en proporciones también adecuadas, con Ia colaboración de cualquier tipo de medio de transporte apropiado, como puede ser un transportador.
A continuación, el procedimiento comprende una fase b) en Ia que Ia mezcla obtenida en Ia fase a) se enfría en medios automáticos de enfriamiento.
Seguidamente, en una fase c) se trocea Ia mezcla obtenida en Ia fase b), y por último, en una fase d) se tamiza Ia mezcla de producto troceada en Ia fase c) en medios automáticos de tamizado, controlando Ia granulometría de dicha mezcla troceada.
Se contempla Ia posibilidad de que el procedimiento comprenda una fase e), después de completarse Ia fase d), en Ia que se envasa Ia mezcla tamizada en medios automáticos de envasado para obtener un producto alimenticio final.
Asimismo, se contempla Ia posibilidad de que los medios automáticos de mezcla y calentamiento utilizados en Ia fase a) consistan en
una pluralidad de dispositivos rotatorios, tales como bombos o tambores, configurados para mezclar y calentar los frutos y azúcar. Preferentemente los dispositivos rotatorios utilizados en Ia fase a) están situados o instalados según una disposición en batería.
El azúcar es introducido en cada uno de los tambores o bombos rotatorios en una cantidad prefijada y de forma automática. Estos bombos rotatorios están dotados de medios calefactores para conseguir Ia temperatura adecuada en el producto, teniendo como finalidad mediante Ia rotación de dichos bombos conseguir una perfecta uniformidad térmica del producto y mantenerlo en forma granular.
Los medios calefactores que comprenden estos tambores o bombos rotatorios, disponen de una potencia calorífica que depende de Ia capacidad del tambor o bombo y con una geometría de aplicación sobre el bombo que depende no solo del tamaño del bombo, sino también de su inclinación y velocidad de trabajo.
De este modo, se contempla que cada dispositivo rotatorio utilizado en Ia fase a) comprenda un eje configurado para mezclar frutos y azúcar que tiene una orientación inclinada respecto a una dirección paralela a Ia dirección de actuación de una fuerza gravitatoria, es decir que el eje de rotación está inclinado o desplazado respecto de Ia vertical.
Se contempla Ia posibilidad de que cada dispositivo rotatorio utilizado en Ia fase a) comprenda una pluralidad de aspas situadas en un interior de dicho dispositivo rotatorio, estando configuradas dichas aspas para mezclar frutos y azúcar.
Asimismo, se contempla que los dispositivos rotatorios utilizados en
Ia fase a) estén configurados para trasladar, o verter, Ia mezcla de frutos y
azúcar directamente hacia los medios automáticos de enfriamiento, mediante cualquier sistema mecánico o bien por caída libre por efecto de Ia fuerza gravitatoria.
Preferentemente, Ia fase b) comprende enfriar Ia mezcla obtenida en Ia fase a) durante un intervalo de tiempo de 2 minutos a 20 minutos, mientras que Ia temperatura de Ia mezcla obtenida en Ia fase b) de enfriamiento está, preferentemente entre 0 0C y 50 0C.
Se contempla como posibilidad, que Ia fase b) comprenda enfriar Ia mezcla obtenida en Ia fase a) con movimiento forzado de dicha mezcla.
Asimismo, Ia fase c) puede comprender obtener granulos, tras trocear Ia mezcla, estando comprendido el tamaño de dichos granulos entre 1 mm y 9 mm.
Preferentemente el azúcar empleado se selecciona entre Ia sacarosa, fructosa, glucosa, lactosa y mezclas de ellos, y un contenido de azúcar empleado para obtener una masa de producto final varía entre un 10% y un 100% en peso de dicha masa final.
Se contempla Ia posibilidad de que Ia fase a) comprenda alcanzar una temperatura de homogeneización del azúcar que varía entre 50 0C y 200 0C. Una vez el azúcar se ha homogeneizado a Ia temperatura deseada, entre 50 0C y 200 0C se adiciona el fruto seco u otro ingrediente de los anteriormente citados. El tiempo, temperatura y Ia proporción entre azúcar y frutos se determina en función de las características deseadas para el producto final.
Una vez que el azúcar se ha adherido e impregnado convenientemente con los frutos secos granulados y que el conjunto ha alcanzado Ia temperatura adecuada, el producto se somete a Ia fase de
enfriado, momento en el que los bombos giratorios quedan en situación de repetir un nuevo ciclo de trabajo.
Tal y como se ha comentado en párrafos anteriores el fruto se selecciona entre frutos secos como sésamo, semillas comestibles como las pipas de girasol y las de calabaza, avellana, almendra, nuez, cacahuete, pistacho, piñón, nuez de macadamia, nuez de pecana, uva pasa, haba o nib de cacao, anacardo, castaña, fruta desecada, soja, derivados de soja y cereal, preferentemente extrusionado, como por ejemplo arroz, arroz extrusionado, maíz o trigo.
Por último se contempla Ia posibilidad de que el procedimiento de Ia invención comprenda un controlador lógico programable PLC, siglas en inglés de Programmable Logic Controller, que consiste en medios electrónicos configurados para automatizar procesos industriales, estando configurado dicho controlador lógico programable PLC para automatizar todas las fases del procedimiento y realizar un control total de producción.
La programación de los bombos giratorios se hace de forma gradual en el tiempo y en el caso de disponer una batería de dichos bombos, se obtienen múltiples trabajos secuenciales en una salida de producto en continuo.
En el caso de Ia fabricación en continuo del crocanti se contempla Ia posibilidad de que Ia fase de enfriamiento se lleve a cabo también con movilidad, es decir con remoción, del producto a efecto de evitar su apelmazamiento utilizando para ello un sistema o medios de enfriado.
La duración del enfriamiento es muy importante ya que no solo se requiere un enfriamiento superficial, pues el calor residente podría emigrar al exterior volviendo a calentar el azúcar haciendo que se apelmazaran los granulos de crocanti.
La temperatura del producto a Ia salida del enfriamiento debe de ser inferior a los 500C.
Las condiciones que se fijan para que dicho enfriamiento se realice entre 2 minutos y 20 minutos. Si el enfriamiento se realiza en un tiempo inferior al especificado, Io que en realidad se ha enfriado es Ia corteza del producto quedando su interior con futuros apelmazamientos. Por el contrario, si el enfriamiento se realiza durante un tiempo superior al anteriormente citado, pueden producirse apelmazamientos como consecuencia de Ia propia acción del enfriamiento.
Seguidamente el producto se transporta hacia un proceso de troceado, homogeneización y tamizado para obtener un producto con una distribución de tamaños controlada, para Io cual el tamaño de los granulos debe estar comprendido, preferentemente, entre 1 mm y 9 mm.
No obstante, se ha previsto Ia posibilidad de que el producto pase directamente de Ia fase de enfriamiento a Ia fase de tamizado, de manera que tan sólo los granulos que sobrepasen Ia medida preestablecida pasen a Ia fase o etapa de troceado, en una máquina troceadora.
El proceso concluye, tras Ia adecuada tamización del producto, en el envasado del mismo.
Cabe destacar, del procedimiento que Ia invención propone, el aprovechamiento total de Ia producción sin mermas de producto como sucede en los procedimientos actualmente utilizados. El control de Ia producción se puede automatizar mediante Ia inclusión de un controlador lógico programable PLC, o bien mediante un ordenador con el que se automaticen las operaciones necesarias para dicho proceso.
Por último, cabe mencionar que Ia forma geométrica de los
tambores o bombos, puede ser similar a Ia de una cuba donde su eje se encuentra inclinado con respecto de Ia vertical y el producto queda en el interior de Ia cuba ofreciendo una superficie máxima de contacto con el aire. Los quemadores que se sitúan por debajo de dicho tambor, ofrecen un máximo rendimiento al estar en contacto con una mayor superficie del producto a calentar y por tanto hacen que Ia aportación energética por kilogramo de producto obtenido sea máxima minimizando las pérdidas energéticas.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar Ia descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo de realización preferente del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, una hoja única de dibujos en Ia que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado un diagrama de bloques correspondiente al procedimiento en continuo de fabricación de productos alimenticios objeto de Ia presente invención, así como los elementos que dicho procedimiento comprende.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A Ia vista de las figuras reseñadas puede observarse como en una de las posibles realizaciones de Ia invención, el procedimiento en continuo de fabricación de productos alimenticios, y más concretamente para Ia fabricación de crocanti de avellana, parte de frutos (1 ), que son avellanas, y azúcar (2), en una proporción del 50%.
El procedimiento comprende una fase a) que cosiste en mezclar los frutos (1) y el azúcar (2), a Ia vez que se calienta en medios automáticos de mezcla y calentamiento (3), que consisten en una pluralidad de dispositivos
rotatorios situados según una disposición en batería que están configurados para mezclar y calentar los frutos (1 ) y azúcar (2), hasta obtener una mezcla de morfología y temperatura homogéneas.
La fase a) comprende alcanzar una temperatura de homogeneización del azúcar (2) que varía entre 50 0C y 2000C.
Cada dispositivo rotatorio utilizado en Ia fase a) comprende un eje configurado para mezclar frutos (1) y azúcar (2) que tiene una orientación inclinada respecto a una dirección paralela a Ia dirección de actuación de una fuerza gravitatoria, cuyo consumo de energía esta comprendido entre 50 y
3000 kcal/kg de producto fabricado.
Además cada dispositivo rotatorio comprende una pluralidad de aspas situadas en un interior de dicho dispositivo rotatorio, estando configuradas dichas aspas para mezclar frutos (1 ) y azúcar (2).
Seguidamente el procedimiento comprende una fase b) que consiste en enfriar, con movimiento forzado, Ia mezcla obtenida en Ia fase a) en medios automáticos de enfriamiento (4), hasta una temperatura que está entre 0 0C y 50 0C y durante un intervalo de tiempo de 2 a 20 minutos, tras Io cual comprende una fase c) en Ia que se trocea Ia mezcla obtenida en Ia fase b) hasta obtener granulos cuyo tamaño está comprendido entre 1 mm y 9 mm.
Los dispositivos rotatorios utilizados en Ia fase a) están configurados para trasladar Ia mezcla de frutos (1 ) y azúcar (2) directamente hacia los medios automáticos de enfriamiento (4).
A continuación, el procedimiento comprende una fase d) que consiste en tamizar Ia mezcla troceada en Ia fase c) en medios automáticos de tamizado (5) y controlar Ia granulometría de dicha mezcla troceada.
Después de Ia fase d), el procedimiento comprende una fase e) que consiste en envasar Ia mezcla tamizada en medios automáticos de envasado (6) para obtener un producto alimenticio final.
El procedimiento de Ia invención comprende un controlador lógico programable PLC configurado para automatizar todas las fases del procedimiento y realizar un control total de producción.