ES2310669T3 - Procedimiento para la fabricacion de productos aireados congelados. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de productos aireados congelados que comprende; en el que * proporcionar dos elementos de formación diferentes, * proporcionar al menos una cavidad abierta sobre una superficie de cada elemento de formación, * proporcionar dispositivos de carga para cargar dichas cavidades con un material aireado congelado, * cargar dos cavidades, una de cada elemento de formación, con un material aireado congelado, a. al menos una de las cavidades se rellena con un producto aireado congelado que tiene un nivel de pérdida de entre el 30% y el 130%, b. este producto después se deja expandir hacia el exterior de esta cavidad, c. las dos cavidades después se mueven en direcciones opuestas entre sí y el producto aireado congelado de cada cavidad es presionado contra el producto aireado congelado de la otra cavidad.
Description
Procedimiento para la fabricación de productos
aireados congelados.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la fabricación de productos aireados congelados.
La presente invención de forma más particular se refiere a la
fabricación de productos con forma, por ejemplo, de bolas de helado
y similares.
La fabricación de bolas de chocolate se ha
conocido durante décadas y se han propuesto diversas tecnologías
basadas en rodillos cilíndricos tales como la que se describe en el
documento EP923875 que describe un par de rodillos paralelos que
tienen cavidades definidas en las superficies exteriores
cilíndricas, un dispositivo de depósito que deposita un líquido
solidificable, como por ejemplo chocolate sobre dichas superficies
cilíndricas, proporcionando así dos partes separadas de artículos
alimenticios. Al rotar los rodillos en sentidos contrarios, las dos
superficies se mueven una hacia la otra y unen las dos partes
separadas formando un producto alimenticio. Todo el procedimiento
se basa en el hecho de que cada artículo alimenticio individual está
unido al otro por una película, o una red, formada por el mismo
material alimenticio. También se basa en el hecho de que, al
enfriar, el chocolate se contrae y se desmolda fácilmente de las
cavidades.
Aunque este procedimiento es adecuado para la
fabricación de bolas de chocolate a partir de una base líquida, es
totalmente inapropiado para la fabricación de productos de helado en
los que las cavidades se rellenarían con un producto aireado
congelado. El principal obstáculo que imposibilita la transferencia
de esta tecnología a productos de helado es que las cavidades deben
estar a una temperatura lo suficientemente baja, porque si no el
helado que se alimenta a estas cavidades se derrite (al menos su
superficie), pero si las cavidades están a bajo 0ºC, a una
temperatura en la que se inicia la formación de hielo, entonces el
helado se pega a la superficie y no se desmoldea fácilmente.
Tales problemas se ilustran por ejemplo en el
documento JP62-91148 que intenta proponer un
procedimiento para la fabricación de bolas de helado abordando el
problema de que el helado se pega a las paredes de las cavidades y
que puede describirse del modo siguiente. Cuando las cavidades
correspondientes del par de rodillos pasan por el punto en el que
están más cerca la una de la otra, el producto congelado de cada
cavidad no se comprime con la fuerza suficiente contra el producto
contiguo situado en la cavidad correspondiente del otro rodillo,
cuando las cavidades se mueven de nuevo separándose la una de la
otra por la rotación de los rodillos, la fuerza que une las dos
mitades del producto es demasiado débil comparada con la adhesión
entre cada mitad del producto y la cavidad en la que está y por lo
tanto se queda en la cavidad y no se "desmoldea". El documento
JP62-91148 aborda este problema i) calentando uno de
los rodillos con una circulación interna de líquido caliente, ii)
proporcionando mecanismos de eyección en cada cavidad del otro
rodillo, y iii) proporcionando un exceso de material que sobresale
de la superficie del rodillo. Estos mecanismos de eyección permiten
comprimir las dos mitades del producto entre sí a la vez que el
calentamiento de un rodillo permite desmoldear el producto.
Esta tecnología no constituye una solución
práctica para el problema que supone intentar producir productos
aireados congelados usando un par de rodillos dado que la necesidad
de derretir efectivamente la superficie de cada producto para
permitir su desmoldeo suscita problemas inaceptables de higiene. Por
lo demás, los mecanismos de eyección situado en cada una y todas
las cavidades de un rodillo son extremadamente complejos, difíciles
de mantener y, de nuevo constituyen un peligro desde el punto de
vista de la higiene.
Ahora se ha encontrado que, al aprovechar las
características de algunos productos de helado que, a primera vista
parecen constituir otros impedimentos para usar la tecnología de
rodillo para moldear productos de helado, es posible producir bolas
de helado de una forma simple, higiénica y eficaz.
Producto aireado congelado significará un
producto de confitería congelado tal como se describe en HELADO -
Cuarta Edición - W S Arbuckle - Chapman & Hall - páginas 297 a
312.
La temperatura de los rodillos se mide mediante
una sonda de temperatura con una resistencia situada 5 mm por debajo
de la superficie.
El objetivo de la presente invención es
proporcionar un procedimiento para la fabricación de productos
aireados congelados que comprende;
\bullet proporcionar dos elementos de
formación diferentes,
\bullet proporcionar al menos una cavidad
abierta sobre una superficie de cada elemento de formación,
\bullet proporcionar dispositivos de carga
para cargar dichas cavidades con un material aireado congelado,
\bullet cargar dos cavidades, una de cada
elemento de formación, con un material aireado congelado,
en el que:
a. al menos una de las cavidades se carga con un
producto aireado congelado que tiene un nivel de pérdida de entre
30% y 130%,
b. este producto después se deja expandir hacia
el exterior de esta cavidad,
c. las dos cavidades después se mueven en
direcciones opuestas entre sí y el producto aireado congelado de
cada cavidad es presionado contra el producto aireado congelado de
la otra cavidad.
\vskip1.000000\baselineskip
Preferentemente, el producto aireado congelado
de la Etapa a. tiene un nivel de pérdida superior al 45%, más
preferentemente superior al 60% dado que se ha encontrado que los
productos aireados congelados con un nivel de pérdida del 30%
pueden provocar una expansión insuficiente en la Etapa b.,
provocando así una adhesión insuficiente de las dos mitades después
de la etapa c.
Preferentemente la temperatura de los elementos
de formación se enfría con nitrógeno líquido y está a una
temperatura inferior a -80ºC, más preferentemente inferior a
-100ºC.
Preferentemente, el producto aireado congelado
está a una temperatura de entre -3ºC y -20ºC, preferentemente entre
-5ºC y -15ºC, incluso más preferentemente entre -7ºC y -11ºC cuando
se carga en las cavidades.
Más preferentemente, los dos elementos de
formación diferentes son un par de rodillos paralelos en los que
cada rodillo tiene una multiplicidad de cavidades abiertas sobre su
superficie, y los rodillos rotan en direcciones opuestas de forma
que las cavidades respectivas de los dos elementos de formación
queden opuestos entre sí y el producto aireado congelado de una
cavidad de un primer rodillo es presionado contra el producto
aireado congelado de una cavidad opuesta de un segundo rodillo.
En tanto que los dos rodillos puedan trabajar a
una velocidad de rotación constante, se ha encontrado que es
sorprendentemente ventajoso trabajar con una velocidad de rotación
variable. Se ha observado, en particular que el rellenar las
cavidades mejora mucho si se para un rodillo, o al menos si se
ralentiza significativamente, mientras se llena una cavidad. Por lo
tanto, los dos rodillos trabajan con una velocidad de rotación
variable. Preferentemente, la velocidad de rotación de un rodillo
está en su valor mínimo cuando un dispositivo de llenado está sobre
una cavidad de este rodillo y en un valor máximo cuando un
dispositivo de llenado está entre dos cavidades. Más
preferentemente, un rodillo se detiene cuando un dispositivo de
llenado está sobre una cavidad.
Preferentemente también, la velocidad de
rotación de ambos rodillos está en un valor mínimo cuando las dos
cavidades rellenas están enfrentadas. En una realización más
preferente, se alcanza una velocidad de rotación mínima de ambos
rodillos cuando, al mismo tiempo, dos cavidades rellenas están
enfrentadas y cada dispositivo de llenado está sobre una cavidad de
cada rodillo.
La presente invención se describirá con mayor
detenimiento con referencia a los únicos dibujos que se acompañan en
los que
\bullet La Figura 1 representa una vista
esquemática de un aparato para realizar el procedimiento de acuerdo
con la presente invención.
\bullet La Figura 2 representa una sección
transversal longitudinal de un rodillo junto con su circuito de
refrigeración para realizar el procedimiento de acuerdo con la
invención.
Tal como se describe en el dibujo que se
acompaña, el aparato comprende un par de rodillos paralelos 1 y 2
que tienen cavidades de molde 3 definidas en sus superficies
cilíndricas exteriores. Se proporciona un primer dispositivo de
llenado 4 para proporcionar producto aireado congelado a las
cavidades de molde 3 del primer rodillo 1. Se proporciona un
segundo dispositivo de llenado 5 para proporcionar producto aireado
congelado a las cavidades de molde 3 del segundo rodillo 2. Tal
como se divulga en la Figura 1, el primer y segundo dispositivos de
carga pueden ser independientes entre sí, como alternativa, puede
haber un único dispositivo de llenado con dos salidas, una para
cada rodillo. Se disponen medios motorizados, que no se muestran,
para rotar los dos rodillos en direcciones opuestas, para mover las
dos superficies una hacia la otra y para comprimir el producto
aireado congelado de una cavidad del primer rodillo contra el
producto aireado congelado situado en una cavidad del segundo
rodillo.
Los dos rodillos que están adaptados para rotar
en sentidos contrarios, se posicionan para que se toquen entre sí.
Por "que se toquen entre sí", se quiere decir que exista un
espacio libre inferior a 0,1 mm. Los rodillos deben refrigerarse
haciendo circular un líquido refrigerante apropiado, como por
ejemplo nitrógeno líquido, para tener, durante el funcionamiento,
una temperatura inferior a -100ºC, medida mediante una sonda interna
a 5 mm bajo la superficie.
Tal como se muestra en la Figura 2, un rodillo
tiene una cavidad cilíndrica 10 y está montado de forma que pueda
rotar sobre un eje fijo 11 mediante cojinetes 12. En el rodillo, hay
montada de manera fija una rueda dentada 13 mediante la que se rota
el rodillo. Desde un extremo del eje se extiende una tubería axial
14 a través del eje 11, que comunica con la cavidad 10. Una tubería
16 está conectada al extremo abierto de la tubería 14 opuesta a la
cavidad 10. Una tubería diferente 17 pasa a través de la tubería 14.
La tubería 17 termina en una cavidad 10 con una boquilla 18.
Durante el funcionamiento, se proporciona un
medio refrigerante, preferentemente nitrógeno líquido, a través de
la tubería 17 y se pulveriza a través de la boquilla 18 en la
cavidad 10 donde enfriará así la pared exterior de la cavidad y por
lo tanto enfriará las cavidades de los moldes 3. El medio de
refrigeración es desgasificado después y conducido a través de la
tubería 14 hacia el exterior a través de la tubería 16.
Cada uno de los dos dispositivos de carga de
forma ventajosa comprende un distribuidor montado de forma muy
próxima a la superficie cilíndrica del rodillo, con un espacio
libre, mientras está en funcionamiento, de menos de
1 mm.
1 mm.
Los dos rodillos pueden estar hechos por ejemplo
de aluminio o acero y la superficie puede tratarse con un
recubrimiento para mejorar la dureza (por ejemplo revestimiento de
cromo) o para mejorar la liberación del molde (por ejemplo PTFE).
Las formas de las cavidades de molde siguen las reglas normales para
la capacidad de desmolde. Preferentemente, al nivel de la abertura
de la cavidad, la pared de la cavidad de molde no es
sustancialmente vertical. Así permite una mejor expansión del
producto aireado congelado y una mejor capacidad de desmoldeo.
\vskip1.000000\baselineskip
Durante este ensayo, la unidad se equipó con dos
rodillos de acero inoxidable. Los rodillos tenían 3 carriles de
cavidades de bolas (28 mm de diámetro) dispuestas en una línea por
toda la anchura del rodillo (96 bolas por rodillo), estando cada
dispositivo de llenado situado en un ángulo de 45º antes del espacio
libre (punto de contacto de los dos rodillos).
Se introdujo nitrógeno líquido en los rodillos.
La temperatura inicial de los rodillos durante el ensayo era
-140ºC.
Se realizaron tres tandas diferentes para
determinar el efecto que tiene la velocidad de rotación del rodillo
sobre la calidad del producto y las características de
liberación.
Ejemplo
A
Velocidad del rodillo = 1 rpm = 96 productos por
minuto.
Intervalo de temperatura real de los rodillos
-139ºC a -151ºC.
Movimiento de los rodillos:
- Tiempo de aceleración = 395 ms,
- Tiempo de deceleración = 395 ms,
- Tiempo de pausa = 1085 ms.
Producto aireado congelado - Mezcla de helado
aireado estándar.
- Caudal = 50 kg/h
- Nivel de = 60%.
- Temperatura de extrusión = -7,9ºC.
Se tomaron muestras para el análisis de la
calidad aproximadamente 20 minutos después del inicio. El examen
visual mostró que los productos eran de buena calidad.
Se observó una gran placa dura en todos los
productos.
Durante un periodo de 5 minutos, se registraron
8 mitades (4 bolas), lo que significa una tasa de defectos del
0,8%.
Ejemplo
B
Velocidad del rodillo = 1,25 rpm = 120 productos
por minuto
Intervalo de temperatura real de los rodillos
-138 a -140ºC
Movimiento de los rodillos:
- Tiempo de aceleración = 415 ms,
- Tiempo de deceleración = 415 ms,
- Tiempo de pausa = 665 ms.
Producto aireado congelado - Mezcla de helado
aireado estándar.
- Caudal = 59 kg/h
- Nivel de = 60%.
- Temperatura de extrusión = -7,9ºC.
Se tomaron muestras para el análisis de la
calidad aproximadamente 10 minutos después de obtener condiciones
estables. El examen visual mostró que los productos eran de buena
calidad. La calidad de los productos pareció ser similar a la de
los que se produjeron en el Ejemplo A.
El grosor de la placa se redujo comparado con
los productos del Ejemplo A.
Durante un periodo de 5 minutos, se registraron
4 mitades (2 bolas) = tasa de defectos del 0,3%.
Ejemplo
C
Velocidad del rodillo = 1,8 rpm = 174 productos
por minuto
Intervalo de temperatura real de los rodillos
-130 a -138ºC
Movimiento de los rodillos
- Tiempo de aceleración = 435 ms,
- Tiempo de deceleración = 435 ms,
- Tiempo de pausa = 165 ms.
Producto aireado congelado - Mezcla de helado
aireado estándar.
- Caudal = 93 kg/h
- Nivel de = 60%.
- Temperatura de extrusión = -7,9ºC.
Se tomaron muestras para el análisis de la
calidad aproximadamente 10 minutos después de obtener condiciones
estables. El examen visual mostró que los productos eran de buena
calidad. La calidad de los productos pareció ser similar a la de los
que se produjeron en las tandas (A) y (B).
El grosor de la placa se redujo en comparación
con los productos de los Ejemplos A y B. El grosor de la placa está
determinado por el tiempo de permanencia del producto en una
cavidad. Cuanto mayor sea el tiempo de permanencia, más gruesa será
la placa. Ello aumenta la resistencia mecánica de cada mitad de
producto pero disminuye el área disponible para la adhesión de las
dos mitades. El tiempo de permanencia óptimo está en función de la
formulación del producto y de la forma y volumen de cada cavidad y
puede determinarse experimentalmente.
Durante un periodo de 5 minutos, se registraron
2 mitades (1 bola) = tasa de defectos del 0,1%.
En resumen, se produjeron productos de buena
calidad en el intervalo de 96 - 174 productos por minuto usando los
rodillos de acero inoxidable. Se produjeron números reducidos de
mitades (0,1% - 0,8% de tasa de defectos) durante el ensayo. La
temperatura de los rodillos se hace más fácil de controlar a
velocidades de rotación mayores.
Claims (10)
1. Procedimiento para la fabricación de
productos aireados congelados que comprende;
- \bullet
- proporcionar dos elementos de formación diferentes,
- \bullet
- proporcionar al menos una cavidad abierta sobre una superficie de cada elemento de formación,
- \bullet
- proporcionar dispositivos de carga para cargar dichas cavidades con un material aireado congelado,
- \bullet
- cargar dos cavidades, una de cada elemento de formación, con un material aireado congelado,
en el que
a. al menos una de las cavidades se rellena con
un producto aireado congelado que tiene un nivel de pérdida de entre
el 30% y el 130%,
b. este producto después se deja expandir hacia
el exterior de esta cavidad,
c. las dos cavidades después se mueven en
direcciones opuestas entre sí y el producto aireado congelado de
cada cavidad es presionado contra el producto aireado congelado de
la otra cavidad.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que el producto aireado congelado está a una
temperatura de entre -3ºC y -20ºC, preferentemente entre -5ºC y
-15ºC, incluso más preferentemente entre -7 y -11ºC, cuando se
introduce en las cavidades.
3. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 2, en el que los dos elementos de formación
diferentes son un par de rodillos paralelos en los que cada rodillo
tiene una multiplicidad de cavidades abiertas sobre su superficie,
y los rodillos rotan en direcciones opuestas de forma que las
cavidades respectivas de los dos elementos de formación queden
opuestas entre sí y el producto aireado congelado de una cavidad de
un primer rodillo sea presionado contra el producto aireado
congelado de una cavidad opuesta de un segundo rodillo.
4. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 3, en el que los rodillos rotan en direcciones
opuestas a una velocidad de rotación variable.
5. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 4, en el que la velocidad de rotación de un rodillo
está en su valor mínimo cuando un dispositivo de llenado está sobre
una cavidad de este rodillo y en un valor máximo cuando un
dispositivo de llenado está entre dos cavidades.
6. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 5, en el que un rodillo se detiene cuando un
dispositivo de llenado está sobre una cavidad.
7. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 4, en el que la velocidad de rotación de cada rodillo
está en su valor mínimo cuando una cavidad rellena de un rodillo
está enfrentada a una cavidad rellena del otro rodillo.
8. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 7, en el que ambos rodillos se detienen cuando una
cavidad rellena de un rodillo está enfrentada a una cavidad rellena
del otro rodillo.
9. Procedimiento de acuerdo con las
reivindicaciones 5 y 7, en el que se alcanza una velocidad de
rotación mínima de ambos rodillos cuando, al mismo tiempo, dos
cavidades rellenas están enfrentadas la una a la otra y cada
dispositivo de llenado está sobre una cavidad de cada rodillo.
10. Procedimiento de acuerdo con las
reivindicaciones 6 y 8, en el que cada rodillo se detiene cuando, al
mismo tiempo, dos cavidades rellenas están enfrentadas y cada
dispositivo de llenado está sobre una cavidad de cada rodillo.
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