ES2198749T3 - Producto alimenticio fibroso y procedimiento y dispositivo para su produccion. - Google Patents

Abstract

Producto alimenticio alargado que comprende haces de fibras formadas nuevamente fijadas durante la preparación del producto alimenticio, siendo la mayor parte de dichas fibras continuas y extendiéndose entre los extremos del producto alimenticio.

Description

Producto alimenticio fibroso y procedimiento y dispositivo para su producción.

La presente invención se refiere generalmente al campo de los productos alimenticios y se refiere a un producto alimenticio fibroso, a un procedimiento para su producción y a un dispositivo y disposición para dicha producción.

Antecedentes de la invención

Han existido múltiples intentos en la industria alimentaria de producir productos alimenticios con alto contenido en proteínas vegetales que tuviesen una apariencia y textura fibrosa.

La patente israelita nº 80207 propone un proceso de producción limitada de un análogo de la carne a partir de proteínas vegetales en el que se prepara una masa que comprende al menos un 20% de gluten vital de trigo. Se calienta la masa y se permite su expansión en las tres dimensiones de manera que el hinchado incremente su tamaño en por lo menos el 35%, y a continuación se orienta la masa al permitir que se expanda solamente en una dirección en la cual se reduce el área en sección transversal de la masa en expansión.

La patente U.S. nº 4.910.040 propone un proceso continuo que declaradamente rinde un producto proteico con fibras alineadas. En este proceso, se prepara una masa y, a continuación, ésta es empujada por un alimentador de tornillo por un primer pasillo cilíndrico en el que se permite que la masa se relaje, un segundo pasillo con un área transversal reducida y, a continuación, por un tercer pasillo alargado. En este tercer pasillo se calienta la masa de manera que el producto alimenticio cuaje.

La patente U.S. nº 5.061.507 propone un proceso para la producción de productos alimenticios a partir de materiales y proteínas de la patata. De manera similar a la patente U.S. nº 4.910.040, la masa es empujada por un alimentador de tornillo con un área transversal decreciente y, a continuación, por un pasillo alargado adicional en el que se calienta la masa de manera que cuaje el producto alimenticio.

Descripción general de la invención

A continuación se proporcionan los significados de algunos términos que se utilizarán en la descripción posterior.

El término "producto alimenticio" se utiliza en este documento para referirse a productos alimenticios procesados o semi-procesados. Un producto alimenticio semi-procesado puede someterse a etapas de procesado adicionales con el fin de rendir el producto final. Por ejemplo, de acuerdo con la invención, se produce un producto fibroso el cual es un "producto alimenticio" y puede, de esta manera, ser consumido como tal, o puede ser procesado adicionalmente, por ejemplo, potenciando su sabor, añadiendo colorantes, mezclándolo con otros ingredientes, dándole forma, cortándolo, picándolo, etc. con el fin de rendir un producto alimenticio acabado.

El término "producto alimenticio fibroso" se utiliza en este documento para referirse a un producto alimenticio que comprende fibras, en particular fibras macroscópicas que, de esta manera, afectan a la textura y apariencia del producto alimenticio. El producto alimenticio de la invención comprende un haz continuo de fibras hecho de proteínas alimenticias, o que comprende dichas proteínas alimenticias. Estas fibras se formaron y fijaron nuevamente en el producto alimenticio durante su preparación y, de esta manera, no estaban presentes en la masa de la que se preparó el producto alimenticio. Las fibras en el producto alimenticio de la invención se parecen a aquéllas de la carne. Además, en un producto alimenticio fibroso de la invención, por lo menos inmediatamente después de su preparación, las fibras están sustancialmente orientadas y alineadas axialmente. Evidentemente, si el producto alimenticio se procesa adicionalmente, por ejemplo mediante su corte, picado, aplanado, etc., podría alterarse la orientación alineada de las fibras.

El término "masa" se utiliza en este documento para referirse a una mezcla de ingredientes alimenticios que incluyen proteínas, fuentes de hidrato de carbono, y agua, opcionalmente combinados con uno o más de los siguientes ingredientes: aceite, producto alimenticio inerte con textura, potenciadores del sabor (sal, especias, etc.), colorantes y otros. La masa es plásticamente deformable, y se utiliza para la preparación del producto alimenticio fibroso.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un nuevo producto alimenticio fibroso como se define en la reivindicación 1. El producto alimenticio fibroso de la invención se produce a partir de una masa que puede procesarse mediante su forzado a través de un pasillo con un área transversal decreciente hacia una abertura relativamente estrecha al final del pasillo. (En ocasiones, se hará referencia a este pasillo en este documento como "el pasillo de formación"). Durante su tránsito por el pasillo de formación se transfiere calor a la masa en movimiento. Puede transferirse a la masa completa en el pasillo, o solamente a aquella parte de la masa contenida en una sección del pasillo de formación, típicamente una sección adyacente a la abertura. El movimiento y la transferencia de calor en el pasillo de formación rinde la formación de fibras axiales sustancialmente alineadas presentes en el producto alimenticio que sale a través de la abertura. El nuevo producto alimenticio fibroso que sale a través de la abertura comprende, de esta manera, fibras sustancialmente alineadas axialmente. Estas fibras en el producto alimenticio fibroso formado son fibras nuevamente formadas y fijadas, no presentes en la masa a partir de la cual se preparó el producto alimenticio.

Este nuevo producto alimenticio fibroso comprende haces alineados de fibras. Dichos haces en el producto alimenticio son continuos, en el sentido de que la mayoría se extienden entre los dos extremos del producto alimenticio. De hecho, el producto alimenticio tiene una estructura parecida a la de la carne, en el aspecto de que muchas de las fibras en los haces comprenden ellas mismas un haz de sub-fibras y, en ocasiones, cada una de tales sub-fibras puede comprender una haz de sub-fibrillas. Las fibras muestran algo de cohesividad ya que se adhieren unas a otras, pero son, de todos modos, separables. Como resultado de su estructura fibrosa única, el producto alimenticio tiene una cualidad textural de alimento, incluyendo su masticabilidad, jugosidad y su resistencia en la mordida, parecidas a las de la carne.

La presente invención proporciona, de esta manera, en un primero de sus aspectos, un producto alimenticio que comprende haces alineados de forma continua de fibras formadas que se extienden entre los extremos del producto alimenticio.

El término "fibras formadas" debe entenderse como referido a fibras presentes en el producto alimenticio que no existían como tales en los ingredientes alimenticios iniciales, por ejemplo, en la masa a partir de la que se preparó el producto alimenticio.

El producto alimenticio de la invención se produce a partir de masa, formándose y fijándose nuevamente las fibras durante la producción del producto. En una forma de realización, el producto alimenticio de la invención es un producto alimenticio alargado con una sección transversal esencialmente uniforme en toda su longitud. En particular, el producto alimenticio alargado puede formarse inicialmente como un producto continuo largo que sale de una abertura de un dispositivo en el que se forma. Tal producto alimenticio alargado puede tener, teóricamente, una longitud infinita; pero para una producción conveniente puede cortarse en secciones para su procesado adicional. Por ejemplo, puede permitirse el alargamiento del producto alimenticio alargado hasta una longitud superior a 20 cm, en ocasiones hasta más de 50 cm, y en ocasiones incluso hasta más de 100 cm o más, antes de cortarla, y entonces cortarla en trozos, por ejemplo con una longitud cada uno comprendida en el intervalo de 10-100 cm para su procesado adicional. De acuerdo con otra forma de realización, el producto alimenticio es un producto obtenido mediante el procesado de dicho producto alimenticio alargado. Tal procesado puede ser el corte (longitudinal o transversal), aplanado, rodajamiento, picado, conformado, etc.

De acuerdo con otro de sus aspectos, la presente invención proporciona un procedimiento para la preparación de un producto alimenticio fibroso que comprende:

(a)

preparar una masa;

(b)

forzar la masa a moverse a lo largo de un eje que se extiende a través de un pasillo hacia una abertura axial en un extremo alejado del pasillo, el pasillo tiene paredes que convergen desde un extremo proximal hacia dicha abertura en dicho extremo alejado;

(c)

transferir calor a, por lo menos, una parte de la masa en movimiento, proximal a dicho segundo extremo, y controlar la transferencia de calor y velocidad de movimiento de la masa de tal manera que salga por dicha abertura un producto alimenticio fibroso con fibras axiales esencialmente alineadas; y

(d)

recoger dicho producto alimenticio.

En la etapa (b), preferiblemente se fuerza la masa a moverse de una manera suave y uniforme.

De acuerdo con un aspecto adicional de la invención, se proporciona un aparato para la preparación de un producto alimenticio fibroso que comprende:

(i) un pasillo que se extiende a lo largo de un eje y que está definido por paredes que convergen desde un extremo proximal del pasillo hacia una abertura en un extremo alejado del pasillo;

(ii) un mecanismo de forzado para forzar el movimiento de la masa por dicho pasillo entre dicho extremo proximal hacia la abertura en dicho segundo extremo; y

(iii) una unidad calentadora para masa contenida en, por lo menos, una parte de dicho pasillo;

el movimiento y calentamiento de la masa ocurre a una tasa tal que se obtiene un cuajado gradual de la masa por el cual sale un producto alimenticio a través de dicha abertura, con una estructura fibrosa con fibras axiales esencialmente alineadas.

De acuerdo con un aspecto adicional más de la invención, se proporciona una disposición para la producción de un producto alimenticio fibroso que comprende una pluralidad de dichos aparatos.

La transferencia de calor a la masa en movimiento en el pasillo de formación puede realizarse mediante diversos medios de calentamiento. Se prefiere el calentamiento aplicado por un elemento calentador colocado en la pared o adyacente a las paredes (tal medio de calentamiento se denominará en este documento "calentamiento de pared"). Sin embargo, además del calentamiento de pared, también es posible calentar la masa en movimiento mediante calentamiento óhmico (es decir, pasando corriente eléctrica a través de la masa); mediante radiación de microondas; y otros medios de calentamiento, o cualquier combinación de métodos de calentamiento (por ejemplo, una combinación de calentamiento de pared y calentamiento óhmico). El calentamiento causa que la masa empiece a cuajar (es decir, a experimentar un cambio irreversible en sus propiedades reológicas). Existe un gradiente térmico entre la parte de la masa adyacente a la pared del pasillo y aquélla más próxima al eje central de la luz del pasillo, gradiente que evidentemente decrece en regiones más próximas a dicho segundo extremo (donde el área transversal es más pequeña). Sin respaldo teórico, se cree que este calentamiento diferencial, el cual rinde un cuajado más rápido y, de esta manera, un flujo más lento en la periferia cerca de las paredes laterales en comparación con las regiones internas de la masa fluyente, provoca fuerzas de fricción longitudinales que, eventualmente, llevan a la formación de fibras alineadas en el producto alimenticio saliente.

Como se apreciará, la temperatura de la parte de masa calentada en movimiento por el pasillo depende de la tasa de movimiento y, además, de la tasa de transferencia de calor hacia el interior de la masa. Se descubrió, de acuerdo con la invención, que se consiguen los mejores resultados en términos de formación de fibras cuando la temperatura en el centro de la parte de masa calentada en movimiento (en ocasiones, se hará referencia a esta temperatura como "temperatura del núcleo") es, como mínimo, de aproximadamente 93ºC. De esta manera, preferiblemente se controlan la temperatura y la velocidad, de manera que se rinda una temperatura del núcleo, como mínimo, de aproximadamente 93ºC. Sin embargo, como también se apreciará, la temperatura no debería ser demasiado elevada, ya que esto puede causar el cuajado rápido de la masa y el taponamiento del pasillo. Además, el calentamiento excesivo también puede quemar el producto alimenticio. Donde la transferencia de calor se consiga mediante el calentamiento de pared, la temperatura de las paredes debería ser preferiblemente menor que 150ºC, típicamente menor que 120ºC.

La abertura en el extremo alejado del pasillo puede ser típicamente circular, pero también puede tener otras formas, por ejemplo, elíptica, rectangular, hexagonal, etc. La abertura tendrá, típicamente, una dimensión máxima (por ejemplo, un diámetro, en el caso de una abertura circular, o una diagonal, en el caso de una abertura rectangular) típicamente menor que, aproximadamente, 50 mm, preferiblemente menor que, aproximadamente, 40 mm. El empuje de la masa a través del pasillo con tal abertura se hace, típicamente, a una tasa y con una fuerza adecuada, de manera que se rinda una tasa de salida del producto alimenticio fibroso a través de dicha abertura de aproximadamente 0,2-5 cm/minuto, preferiblemente de, aproximadamente, 0,5-2 cm/minuto.

El pasillo de formación es, preferiblemente, alargado, es decir, tiene una longitud medida a lo largo de su eje que es mayor que su diámetro en su extremo proximal. El pasillo de formación es, típicamente, cónico truncado, aunque puede tener otras formas adecuadas, por ejemplo las paredes puede ser curvas, etc. La unidad de calentamiento del aparato se organiza, típicamente, de manera que la parte de masa que se calienta es aquella parte contenida dentro de un trecho del pasillo de formación que es proximal a dicha abertura. En el caso del calentamiento de pared, esto significa que el elemento calentador está situado en una parte de pared próxima a dicha abertura, o adyacente a dicha parte.

El pasillo de formación preferiblemente tiene paredes internas que han sido tratadas o recubiertas de una manera que haga que sean suaves y se evite la adhesión de la masa a las mismas. Por ejemplo, las paredes internas del pasillo de formación pueden recubrirse con Teflon.

El aparato de acuerdo con la invención para la preparación del producto alimenticio fibroso puede tener una variedad de formas diferentes. De acuerdo con una forma de realización, el aparato comprende un cilindro de alimentación con un diámetro interno que es esencialmente igual al diámetro del extremo proximal del pasillo de formación, estando unido un extremo del cilindro, de manera fija o separable, al extremo proximal del pasillo de formación. Puede conseguirse el forzado de la masa por el pasillo de formación, de acuerdo con esta forma de realización, mediante un pistón movible dentro del cilindro. En un ejemplo de esta forma de realización, el aparato tiene una orientación vertical general, el cilindro de alimentación se encuentra encima de dicho pasillo, con su otro extremo conectado a un receptáculo de masa para la recepción y contención de masa, y para permitir la entrada posterior de masa en el cilindro de alimentación. En el cilindro de alimentación, el pistón se desplaza entre una posición retraída en la que el pistón está enteramente fuera del cilindro, permitiendo, de esta manera, que entre masa procedente del receptáculo dentro del cilíndro (típicamente por gravedad), y una posición completamente extendida del pistón dentro del cilindro. El ciclo de operación del pistón incluye, entonces, un movimiento lento hacia delante hacia la posición completamente extendida del pistón, seguido de un movimiento relativamente rápido en la dirección contraria para permitir la entrada de nueva masa en el cilindro.

En otro ejemplo de dicha forma de realización, el otro extremo del cilindro de alimentación puede estar sellado, estando el interior del cilindro dividido por el pistón en un cámara para contener masa, la cual es una cámara proximal al pasillo de formación, y una cámara presurizada. La cámara presurizada está conectada a una fuente de líquido presurizado, y el líquido presurizado que entra en la cámara genera, de esta manera, fuerza sobre el pistón para inducir el movimiento de la masa. En este último ejemplo, la orientación general del dispositivo (es decir, la combinación del pasillo y el cilindro de alimentación) puede ser vertical, horizontal, o puede tener cualquier orientación intermedia.

En otra forma de realización, puede forzarse el movimiento de la masa hacia el interior y través del pasillo de formación mediante una bomba de alimentación, por ejemplo mediante una bomba peristáltica.

Se podrá apreciar, sin embargo, que las formas de realización específicamente mencionadas en este documento no se pretende que sean limitativas y deben considerarse como ejemplos solamente. El técnico apreciará fácilmente que existen muchas otras configuraciones de un dispositivo de acuerdo con la invención con las características definidas anteriormente.

Como se ha mencionado anteriormente, la tasa de flujo debería ser relativamente lenta para permitir la formación de las fibras. Sin embargo, el flujo no debería ser demasiado lento, ya que una tasa de flujo que sea demasiado lenta puede causar el endurecimiento y cuajado de la masa alimenticia hasta un grado que provoque el taponamiento de la abertura y del pasillo. El técnico no debería experimentar dificultades, basándose en las enseñanzas de la invención, para ajustar la tasa de flujo de la masa y la temperatura de manera que se obtenga una producto alimenticio fibroso continuo.

De acuerdo con una forma de realización, la abertura tiene una sección transversal circular y, correspondientemente, el producto alimenticio fibroso saliente sale como una masa cilíndrica continua. Tal masa puede cortarse en rodajas transversales o longitudinales, puede picarse, por ejemplo para formar un análogo de carne picada, puede aplanarse, etc. La abertura también puede tener formas diferentes de la circular, por ejemplo puede ser rectangular, oval, elíptica, etc. Adicionalmente, la abertura puede tener la forma de un anillo y, en correspondencia, la masa que salga de la abertura tendrá una estructura global al principio similar a un tubo (es decir, una forma anular en sección transversal).

El producto alimenticio fibroso saliente también puede cortarse inmediatamente en la abertura, por ejemplo mediante alambres tensamente suspendidos cruzando la abertura. Los alambres pueden disponerse para cortar el producto alimenticio en rodajas longitudinales continuas, o de cualquier otra manera que se desee. Cuando el producto saliente de la abertura tenga una masa con forma similar a un tubo, el corte de la masa longitudinalmente en dos mitades rendirá, de hecho, dos masas planas, cada una de las cuales puede cortarse, entonces, individualmente en unidades alimenticias individuales.

Cada aparato se diseña típicamente para producir solo una cantidad relativamente pequeña de un producto alimenticio fibroso, por ejemplo aproximadamente 0,3-10 kg/hora, con preferencia aproximadamente 0,5-1,5 kg/hora. Con el fin de permitir la producción en masa, puede proporcionarse una disposición que comprende una pluralidad de tales dispositivos, por ejemplo dispuestos en formación lineal o en dos dimensiones, dispuestos en un círculo, etc. Tal disposición puede comprender una unidad central de alimentación para alimentar masa a los receptáculos, y una unidad colectora central, por ejemplo una cinta transportadora para recoger los productos alimenticios fibrosos que salen de la pluralidad de dispositivos. Además, en tal disposición pueden combinarse los mecanismos de forzado de la masa a través del pasillo de todos los aparatos, o cada aparato puede tener un mecanismo independiente de forzado.

A continuación, se proporcionan concentraciones de diversos ingredientes, en "porcentaje", los cuales están en unidades de p/p, es decir, de número de unidades en peso de ciertos ingredientes por cada 100 unidades en peso de toda la composición.

La masa se prepara, típicamente, mediante la mezcla de una masa que comprende proteína alimenticia no desnaturalizada con agua. La proteína alimenticia puede obtenerse de diversas fuentes. Por ejemplo, puede ser una proteína vegetal, por ejemplo de cereales o de maíz. Adicionalmente, pueden añadirse otras proteínas con fines funcionales y nutricionales. La proteína no desnaturalizada puede ser, típicamente, gluten vital, preferiblemente gluten vital de trigo. Es particularmente preferible un producto de gluten vital de trigo que comprenda, basado en el peso seco del producto, por lo menos, , 50% de proteína aproximadamente, pero típicamente, aproximadamente 70%-80% de proteína. Puede obtenerse un producto de gluten vital de trigo a partir de una variedad de fuentes comerciales y, típicamente, comprende otros ingredientes, tal como hidratos de carbono, pequeñas cantidades de fibras y algo de humedad.

Puede incluirse gluten en la masa en un intervalo de concentración de, aproximadamente, 20%-100% del peso total de los ingredientes excluyendo el agua (es decir, de todos los ingredientes excluyendo el agua). Un intervalo de concentración preferible de gluten respecto a los ingredientes excluyendo el agua es de 25-85%, siendo especialmente preferible, aproximadamente 45-80%.

La masa puede comprender proteína de más de una fuente. Por ejemplo, una proteína vegetal puede ser gluten y la otra puede ser proteína de soja. Un producto de proteína de soja comprende, típicamente, basado en el peso seco de este producto, aproximadamente 50%-90% de proteína. Tal producto de soja puede incluirse en la masa en un intervalo de concentración, basado en el peso total de los ingredientes no agua, de aproximadamente 2-20%, típicamente de, aproximadamente, 5-12% y preferiblemente de, aproximadamente, 6-8%.

Además, la masa puede comprender también una fuente de hidratos de carbono. Algunos hidratos de carbono se incluirán en los productos de proteínas vegetales, por ejemplo en los productos de gluten vital de trigo o en los productos de proteína de soja, pero la masa puede suplementarse también con fuentes adicionales de hidratos de carbono, tal como, por ejemplo, almidón o harina. Un ejemplo particular de una fuente de hidrato de carbono es la harina de trigo (la cual contiene también algunas proteínas). La harina de trigo puede incluirse en la masa en un intervalo de concentración, basado en el peso total de ingredientes excluyendo el agua, de aproximadamente 0-30%, típicamente en un 20% aproximadamente, preferiblemente en un intervalo de concentración de, aproximadamente, 5-15%.

La masa puede comprender también aceite, preferiblemente aceite vegetal, por ejemplo en una concentración de, aproximadamente, 1-15%, basado en el peso total de masa (es decir, incluyendo el agua).

Evidentemente, la masa puede comprender una variedad de potenciadores del sabor y colorantes, típicamente incluidos en un intervalo de concentración, basado en el peso total de masa, de aproximadamente 0,1-6%.

Para preparar la masa, todos los ingredientes no agua anteriormente mencionados se mezclan con agua. El contenido en agua puede estar en el intervalo, basado en el peso total de masa, de aproximadamente 40-70%, típicamente en el intervalo de aproximadamente 45-65%, y preferiblemente de aproximadamente 50-60%. Durante la preparación del producto alimenticio puede evaporarse una pequeña cantidad del agua, por ejemplo aproximadamente 1-3%.

La masa puede comprender también una diversidad de partículas alimenticias, es decir, partículas de un producto alimenticio comestible y con textura que puede introducirse en la masa pero que determinará poco o nada de las propiedades de ésta, o de la formación de un producto alimenticio fibroso a partir de ésta. Se introducen las partículas alimenticias en la masa típicamente con la intención de que permanezcan como tales en el producto alimenticio fibroso que se forma a continuación; es decir, para aparecer en el producto alimenticio preparado en esencialmente su forma y textura originales, sin cambio sustancial durante el procedimiento de preparación. Son ejemplos de partículas alimenticias la proteína vegetal con textura (TVP), por ejemplo copos o partículas de soja; productos enteramente vegetales, por ejemplo guisantes, maíz u otros granos cereales; hortalizas cortadas, por ejemplo, cubos de zanahoria o cubos de otros vegetales; partículas de carne, preferiblemente de carne pre-cocinada, etc.

Un producto alimenticio preferido de la invención es un producto que simula la carne (un análogo de la carne). Tal producto de simulación de carne de la invención puede ser para el consumo humano y animal.

A continuación, se ilustrará la invención con referencia a algunas formas de realización específicas no limitativas que se muestran en los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1, es una visión lateral esquemática, que representa un producto alimenticio fibroso alargado según la invención.

La figura 2, muestra una sección transversal según las líneas II-II en la figura 1.

La figura 3, es una fotografía de un producto alimenticio fibroso alargado de acuerdo con la invención.

La figura 4, muestra el producto alimenticio de la figura 3 tras realizar un corte a través de su piel y separar los dos márgenes cortados para revelar la estructura fibrosa interna.

La figura 5, es una vista ampliada de una sección de la figura 4.

La figura 6, es una representación esquemática del modo de procesado de un producto alimenticio fibroso alargado, tal como el que se muestra en la figura 1, en una pluralidad de productos alimenticios aplanados.

La figura 6A, muestra el producto alimenticio alargado original.

La figura 6B, muestra el producto alimenticio tras el corte transversal a lo largo de las líneas marcadas con VI_{B}.

La figura 6C, muestra la unidad alimenticia individual producida tras el aplanamiento; y

La figura 6D, muestra una visión de la sección transversal de los productos alimenticios mostrados en la figura 6A y el obtenido en la figura 6C.

Las figuras 7A-7D, muestran una forma de realización de un aparato para la preparación de un producto alimenticio de acuerdo con la invención, en cuatro etapas de operación.

La figura 8 muestra otra materializacion de un aparato para la preparación de un producto alimenticio de acuerdo con la invención.

La figura 9 muestra una disposición de aparatos del tipo mostrado en las figuras 7A-7D.

Las figuras 10 y 11 muestra dos formas de realización adicionales de aparatos para la preparación de un producto alimenticio fibroso de la invención.

Descripción detallada de una forma de realización preferida

En primer lugar, se hace referencia a la figura 1, la cual es una ilustración esquemática de un producto alimenticio de acuerdo con una forma de realización de la invención generalmente denominada 20, la cual es un producto alimenticio alargado continuo en la forma en la que sale de una boquilla formadora de un dispositivo para la preparación del producto alimenticio. El producto alimenticio 20 tiene haces continuos de fibras 22, los cuales están alineados y orientados axialmente. El producto alimenticio en esta forma puede, de hecho, considerarse como un producto alimenticio continuo infinito, el término "continuo" significa que el proceso de producción del producto es tal que el producto es alargado continuamente. Los haces de fibras 22 pueden verse como extendiéndose esencialmente hasta el infinito, en el aspecto de que siempre que el producto esté siendo producido y alargado, los haces también están siendo alargados. Puede observarse en la figura 2, una sección transversal esquemática del producto alimenticio 20. En esta sección transversal, también puede observarse, además de una pluralidad de haces de fibras 22 (los cuales no están dibujados a escala), una piel fina 24 que, típicamente, se forma en la periferia, así como una partícula alimenticia 26 inmersa en el producto alimenticio 20. Las partículas alimenticias 26 pueden ser, por ejemplo, una partícula vegetal pre-cocinada, por ejemplo, guisante, zanahoria, etc., TVP, una partícula de carne (típicamente pre-cocinada), etc.

El producto alimenticio de la invención, con adición apropiada de potenciadores del sabor y/o colorantes, puede ser un análogo de la carne. Tales agentes pueden añadirse y etapas posteriores del procedimiento pueden diseñarse, con el fin de formar el producto como un análogo de la carne que se parezca a pecho de pollo, dados de buey, etc.

A continuación se hace referencia a las fotografías mostradas en las figuras 3, 4 y 5. El producto alimenticio fibroso en este caso está en forma de un cilindro alargado con una anchura de aproximadamente 40 mm (ver la escala centimétrica en la parte inferior de las figuras 3 y 4). La estructura fibrosa del producto es evidente cuando se observa el producto desde el exterior en la vista de la figura 3, con la unión entre sí de las fibras periféricas para formar una piel. La estructura fibrosa es particularmente evidente al hacer un corte longitudinal a través de la piel y a continuación "abriendo" el producto para revelar su interior, como se observa en las figuras 4 y 5. Como puede observarse, en particular en la figura 5, las fibras están dispuestas en haces de diverso tamaño, las cuales están esencialmente orientadas axialmente. Dada la manera en la que se abre el producto alimenticio, la orientación axial de los haces superiores se ha distorsionado algo y algunas, fibras, de otro modo continuas, han sido cortadas al abrir; sin embargo, los haces que se observan cerca de la piel y más profundamente dentro del producto están claramente alineadas axialmente.

Se muestra en la figura 6 un ejemplo de modo de procesado adicional del producto alimenticio de las figuras 1 y 2. Se corta el producto alimenticio alargado 20 que se observa en la figura 6A a lo largo de las líneas transversales V_{B} para rendir los productos alimenticios discretos 30 mostrados en la figura 6B. El producto alimenticio 30 puede, entonces, ser consumido como tal o, alternativamente, puede ser procesado adicionalmente aplanándolo para formar una unidad alimenticia aplanada, la cual se muestra en la figura 6C. El proceso de aplanamiento puede apreciarse también en la figura 6D, en la cual puede observarse que el producto, el cual inicialmente tenía una forma circular en sección transversal, adopta, tras esta secuencia de procesado, una forma aplanada con haces de fibras parcialmente separadas y algo reorientadas. Además de tal modo de procesado, el producto alimenticio también puede ser procesado adicionalmente por picado, corte en cubos (por ejemplo, análogos de goulash), frito, etc.

Se ilustra en las figuras 7A-7D un aparato de acuerdo con una forma de realización de la invención para la preparación de un producto alimenticio de la invención, en cuatro etapas operativas consecutivas. El aparato, generalmente denominado 40, está orientado verticalmente y tiene un receptáculo de masa 42, un cilindro de alimentación 44, y un pasillo de formación de forma cónica truncada 46. Alrededor del pasillo 46 hay un dispositivo de calentamiento 47 que incorpora un elemento calentador 48 y un sensor de calor 49, el cual es parte de un mecanismo de control para controlar el calor generado por el elemento 48. El dispositivo comprende adicionalmente un pistón 50, el cual se encuentra en el extremo inferior de una barra 52, y tiene un elemento periférico flexible 53 el cual se acopla ajustadamente dentro del cilindro de alimentación 44. El pistón 50 puede moverse hacia abajo dentro del cilindro de alimentación 44, empujando, de esta manera, masa 54 contenida dentro del cilindro hacia el pasillo de formación 46, de manera que sale un producto alimenticio fibroso 56 hacia el exterior de la abertura (o boquilla formadora) 58, de un modo que se describe posteriormente.

El aparato 40 tiene un ciclo de trabajo, el cual se muestra en las figuras 7A-D separado esquemáticamente en cuatro etapas consecutivas. En la primera etapa (figura 7A), el pistón 50 es movido a su posición completamente retraída, en la cual cae un lote de masa, la cual pre-llena el receptáculo de masa 42, hacia el interior del cilindro de alimentación 44, como indican las flechas 60. En una etapa posterior (figura 7B), el pistón es movido hacia abajo dentro del cilindro de alimentación 44 y, entonces, inicia un movimiento lento hacia abajo (figuras 7B y 7D) hasta que alcanza, aproximadamente, el fondo del cilindro de alimentación 44 (figura 7D). A continuación, el cilindro 50 es movido hacia arriba de manera relativamente rápida, de vuelta a su posición inicial (figura 7A) y, a continuación, otro lote de masa, la cual pre-llena el receptáculo de masa 42, se permite que caiga hacia el interior del cilindro de alimentación 44, y el ciclo se inicia nuevamente. la continuidad del producto alimenticio alargado producido se asegura gracias al movimiento relativamente rápido hacia arriba (por ejemplo, de aproximadamente 1-2 minutos) del pistón 50, desde su posición completamente extendida (figura 7D) hasta su posición completamente retraída (figura 7A), el corto tiempo de residencia (por ejemplo, aproximadamente 0,5-2 minutos) en la posición completamente retraída, y nuevamente su movimiento relativamente rápido hasta la posición en la que inicia su movimiento lento hacia abajo en el que fuerza el movimiento de la masa (figura 7B). De esta manera, con fines ilustrativos, el movimiento de forzado hacia debajo de la masa por parte del pistón puede durar, aproximadamente, 30-90 minutos, mientras que las otras secuencias, es decir la retracción y el corto tiempo de residencia en la posición retraída que permiten el rellenado del cilindro con masa, y a continuación su movimiento inicial hacia abajo, duran conjuntamente aproximadamente 1-4 minutos.

Durante la retracción del pistón 50, puede formarse un vacío dentro del cilindro de alimentación 44, el cual podría romper la continuidad del proceso, y del producto alimenticio fibroso 56. Con el fin de evitar esto, puede proporcionarse un mecanismo de alivio, el cual permite la entrada de gases y, de esta manera, la igualación de la presión durante la retracción del pistón 50. En una forma de realización, tal mecanismo de alivio es una válvula unidireccional 61 incorporada en la pared del cilindro de alimentación 44, la cual permite el flujo de aire solamente del exterior al interior y no permite el flujo de liquido en la otra dirección. Otra forma de realización de un mecanismo de alivio opera en la forma de realización de la figura 8, que se describirá posteriormente. Además, desde el inicio de la fase de retracción del pistón, y hasta que se inicia nuevamente su lento movimiento hacia abajo en el que fuerza el movimiento de la masa a través del pasillo de formación 46, no se aplica ninguna fuerza sobre la masa, la cual permanece estacionaria dentro del pasillo de formación 46. Con el fin de evitar el quemado de esta parte de masa, típicamente se apaga el calentador durante esta fase.

Este calentamiento de pared del pasillo de formación 46 mediante elementos calentadores 48 causa el cuajado diferencial en periferia y núcleo de la masa. Sin respaldo teórico, se cree que el cuajado diferencial puede provocar fuerzas friccionales que podrían estar involucradas en la formación de las fibras axiales en el producto alimenticio 56 que sale hacia fuera por la abertura 58.

Durante su movimiento hacia abajo, el pistón avanza a una tasa lenta, de manera que se fuerza lentamente la masa a través del pasillo de formación 46. Las dimensiones del dispositivo son típicamente pequeñas, siendo las dimensiones del pasillo de formación 46 típicamente tales que su volumen se encuentra comprendido en el intervalo de 0,1-1,5 litros, preferiblemente en el intervalo de aproximadamente 0,2-1,0 litros. Son dimensiones típicas del pasillo de formación 46, un diámetro en el extremo proximal de aproximadamente 8-12 cm, una longitud total de, aproximadamente, 15-20 cm, y un diámetro en la abertura de, aproximadamente, 3-5 cm. En una forma de realización del aparato, se incorpora un serpentín de calentamiento alrededor de la parte inferior del dispositivo, por ejemplo una parte inferior consistente en, aproximadamente, los dos tercios inferiores del pasillo de formación.

El movimiento hacia abajo del pistón 50 es típicamente lento, de manera que la tasa de producción del producto alimenticio fibroso 56 en cada uno de tales dispositivos es de, aproximadamente, 0,3-10 kg/hora, preferiblemente de, aproximadamente, 0,5-1,5 kg/hora. Dada la tasa de producción relativamente pequeña de cada aparato 40, típicamente se incluye en una disposición de tales aparatos, por ejemplo organizados en formación lineal o en dos dimensiones.

Se muestra en la figura 9 otra forma de realización de un aparato de acuerdo con la invención. Este aparato tiene muchas similitudes con el aparato de la forma de realización de las figuras 7A-7D y, de esta manera, se han utilizado los mismos numerales de referencia que los utilizados en las figuras 7A-7D, con un prefijo "1" para designar los mismos componentes (se dirige al lector a la descripción anterior para una explicación de su función). La diferencia en la forma de realización de la figura 8 se encuentra en que el mecanismo de alivio no comprende una válvula unidireccional, tal como la válvula 61 incluida en la forma de realización de las figuras 7A-7D; más bien, en la forma de realización de la figura 8, opera un mecanismo de alivio diferente que incluye una fuente de gas presurizado 162 (el cual se muestra esquemáticamente en este documento), por ejemplo un mecanismo de bombeo para bombear gas a través de un conducto dentro de la barra del pistón 152 (no se muestra) hacia el interior del cilindro de alimentación. Durante el movimiento hacia arriba del pistón 152, se permite el flujo del gas que se origina en el mecanismo de bombeo 162 hacia el conducto en la barra del pistón 152 y que, a continuación, sale por el fondo del pistón hacia el interior del cilindro de formación, como indican las flechas 163. Durante la fase de movimiento hacia abajo del pistón, queda cerrado el paso de gas.

Puede observarse en la figura 9 una visión frontal de tal disposición de aparatos. La disposición comprende una pluralidad de aparatos de producción de alimento fibroso 40, cada uno de los cuales puede tener una estructura como la de los aparatos que se muestran en las figuras 7A-7D. Los aparatos 40 se montan en una mesa de soporte 70 sostenida por el armazón 72. Cada uno de los aparatos 40 tiene un pistón asociado 50, con una barra vertical 52 con una parte superior roscada 74 que coopera con una rueda 76, la cual está roscada internamente (no se muestra la rosca interna), de manera que la rotación de la rueda 76 induce un movimiento vertical de la barra y su pistón asociado. Todas las ruedas 76 están acopladas a ruedas 78 del motor 79 mediante una cinta o cadena motora dentada 80. De esta manera, mediante el motor 79 se convierten las vueltas de la rueda 78 (indicada por la flecha 82) en un movimiento vertical de los pistones 50 (indicados por la flecha 84).

Con el fin de evitar la adhesión de la masa alimenticia a las paredes del pasillo de formación, típicamente se tratan, o recubren, las paredes internas para hacer que sean menos adherentes. Una forma de realización preferida típica es el recubrimiento de las paredes internadas con un material polimérico resistente al calor, preferiblemente de un tipo que no absorba humedad. Un material polimérico preferido es el polímero tetrafluoroetileno, conocido por su nombre comercial Teflon. Con el fin de recubrir con Teflon, se somete al pasillo de formación, típicamente fabricado en aluminio, a anodización dura, seguida de pulverización con Teflon. De acuerdo con otro ejemplo, puede conseguirse el recubrimiento interno mediante la inserción de una forma cónica truncada de pared delgada que tenga sus paredes internas recubiertas con Teflon. La utilización de tal inserción es ventajosa cuando resulta necesario retroinstalar un aparato tras su uso extensivo, al haberse desgastado su recubrimiento de Teflon.

Con el fin de reducir el desgaste del Teflon, se prefiere introducir algo de aceite lubricante comestible, típicamente aceite vegetal. Esto puede conseguirse, por ejemplo, mediante la introducción de algo de aceite vegetal al principio de cada ciclo de operación (previamente al inicio de un movimiento hacia abajo del pistón); o, alternativamente, esto puede conseguirse con boquillas incorporadas en el interior del pasillo de formación que introduzcan continuamente, o intermitentemente, algo de aceite hacia las paredes internas del pasillo de formación.

Pueden observarse en las figuras 10 y 11 dos ejemplos adicionales de modo de inducir el movimiento suave de la masa hacia el interior y través del pasillo cónico de formación 46. Los aparatos 90 y 100 de la forma de realización que se muestran en las figuras 10 y 11, respectivamente, tienen diversos componentes que son similares y que tienen una función similar a aquéllos en las formas de realización de las figuras 7A-7D; tales componentes recibieron los mismos números que en la figura 7, y se dirige al lector a la descripción de la figura 7 para la explicación de su función. En el dispositivo 90 de la figura 10, el cilindro de alimentación 44 admite un pistón 92 que divide el cilindro en un compartimiento inferior, el cual contiene la masa 94, y un compartimiento superior 96, el cual contiene un líquido, por ejemplo aire o agua, alimentado desde el conducto de entrada 98. Un líquido presurizado P entra a través del conducto de entrada 98 y, de esta manera, se aplica fuerza sobre el pistón 92, causando su movimiento en la dirección de las flechas 99, forzando de esta manera a la masa 54 a moverse hacia el pasillo de formación 46. Como resultado, de manera similar a la forma de realización de la figura 7, se produce producto alimenticio fibroso 56 que sale al exterior a través de la abertura 58.

Durante la utilización del aparato 90, se suministra masa esencialmente por lotes, ya que una vez el pistón 92 se desplaza una longitud completa del cilindro de alimentación 44, un nuevo lote de masa 54 debe ser añadido al cilindro de alimentación 44. Alternativamente, puede retirarse el cilindro de alimentación vacío 44, el cual en este caso estaría unido móvilmente al pasillo de formación 46, y entonces sustituirlo por otro cilindro igual, pre-lleno con masa 54. En cualquiera de los dos casos, se asegura la continuidad de salida del producto alimenticio 56, el cual tiene haces continuos de fibras.

Es posible un proceso alimentario completamente continuo en el caso de la forma de realización que se muestra en la figura 11. El aparato 100 tiene una cámara de alimentación de masa 101 a la que se suministra masa 54 en continuo a través de un tubo de alimentación 102 que comprende una bomba peristáltica 104 que extrae continuamente masa 108 contenida en el recipiente 110, a través de la tubería de extracción 112. Esta disposición asegura, de esta manera, una alimentación en continuo de masa hacia el pasillo de formación 46.

En una disposición que comprende una pluralidad de aparatos 100, cada uno de tales aparatos puede estar alimentado por su propia bomba peristáltica asociada 104. Alternativamente, puede hacerse que una de tales bombas peristálticas alimente masa a una pluralidad de aparatos 100, en cuyo caso típicamente el tubo de alimentación 102 comprenderá una válvula reguladora 114 para asegurar que se proporciona masa de una manera uniforme a cada uno de la pluralidad de aparatos 100.

Mientras que las características de diseño del aparato 40 en la figura 7 requieren que se instale en una orientación vertical, los aparatos 90 y 100 pueden adoptar una orientación diferente, por ejemplo horizontal.

Como se apreciará, los aparatos y procedimientos mostrados específicamente en este documento son solamente ejemplos de una multitud de aparatos y procedimientos de preparación de productos alimenticios fibrosos con las características nuevas de la presente invención tal como se reivindica. De esta manera, la invención no debería malinterpretarse como limitada a los aparatos y procedimientos ilustrados en este documento, o a un producto alimenticio fibroso producido con ellos, sino que éstos deben considerarse solamente como ejemplos del ámbito completo de la invención tal como se reivindica en este documento.

Claims (36)

1. Producto alimenticio alargado que comprende haces de fibras formadas nuevamente fijadas durante la preparación del producto alimenticio, siendo la mayor parte de dichas fibras continuas y extendiéndose entre los extremos del producto alimenticio.

2. Producto alimenticio según la reivindicación 1, en el que dichas fibras están hechas esencialmente de gluten.

3. Producto alimenticio según la reivindicación 1, con una sección transversal uniforme en toda su longitud.

4. Producto alimenticio según la reivindicación 1 ó 2, que comprende haces de fibras sustancialmente orientadas axialmente.

5. Producto alimenticio según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, con una longitud superior a 20 cm.

6. Producto alimenticio según la reivindicación 5, con una longitud superior a 50 cm.

7. Producto alimenticio según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, formado a partir de un producto alimenticio continuo esencialmente infinito que sale por una boquilla de formación.

8. Producto alimenticio según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende fibras, las cuales comprenden haces de sub-fibras.

9. Producto alimenticio según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que las fibras son cohesivas y pueden separarse unas de otras.

10. Producto alimenticio según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que presenta una cualidad textural similar a la de la carne.

11. Producto alimenticio según la reivindicación 10, el cual es un producto de imitación de la carne.

12. Producto alimenticio según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, presentando un contenido de agua de, aproximadamente, 40-70%.

13. Producto alimenticio según la reivindicación 12, en el que el contenido de agua es de, aproximadamente, 40-65%.

14. Producto alimenticio obtenido mediante el procesado adicional del producto alimenticio según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, que comprende dicho procesado adicional el corte, corte en rodajas, picado o conformado.

15. Procedimiento para la preparación de un producto alimenticio fibroso, que comprende:

(a)

preparar una masa;

(b)

forzar la masa a moverse a lo largo de un eje que se extiende por un pasillo hacia una abertura axial en un extremo lejano del pasillo, presentando el pasillo paredes que convergen desde un extremo proximal hasta dicha abertura en dicho extremo lejano;

(c)

transferir calor a una parte de la masa en movimiento proximal a dicho segundo extremo y controlar la transferencia de calor y la velocidad del movimiento de la masa, de manera que sale un producto alimenticio fibroso con fibras axiales esencialmente alineadas a través de dicha abertura; y

(d)

recoger dicho producto alimenticio tras su salida de dicha abertura.

16. Procedimiento según la reivindicación 15, en el que se fuerza a moverse a la masa de la etapa (b) de una manera uniforme y suave.

17. Procedimiento según la reivindicación 15 ó 16, en el que la velocidad de movimiento de la masa y la tasa de calentamiento de la parte calentada de masa son tales que rinden una temperatura en la zona más interna de la parte calentada de la masa en movimiento, de como mínimo, aproximadamente 93ºC.

18. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, en el que se proporciona el calor a través de una sección de pared calentada de dicho pasillo por medio de un elemento incorporado en el interior de las paredes de dicho segmento o adyacente a ellas.

19. Procedimiento según la reivindicación 18, en el que dicha sección es una sección adyacente a dicha abertura.

20. Procedimiento según la reivindicación 18 ó 19, en el que la temperatura de la sección calentada de pared es menor que, aproximadamente, 150ºC.

21. Procedimiento según la reivindicación 20, en el que la temperatura de pared es menor que, aproximadamente, 120ºC.

22. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 21, en el que dicha abertura presenta una dimensión máxima menor que, aproximadamente, 50 mm.

23. Procedimiento según la reivindicación 22, en el que el producto alimenticio sale a través de la abertura a una tasa de, aproximadamente, 0,2-5 cm/minuto.

24. Procedimiento según la reivindicación 23, en el que la tasa de salida del producto alimenticio es de, aproximadamente, 0,5-2 cm/minuto.

25. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 25, en el que la tasa de producción del producto alimenticio es de, aproximadamente, 0,3-10 kg/hora.

26. Dispositivo (40) para la preparación de un producto alimenticio fibroso (50), que comprende:

(i) un pasillo (46) que se extiende a lo largo de un eje y que está definido por paredes que convergen desde un extremo proximal del pasillo hacia una abertura (58) en un extremo lejano de éste;

(ii) un sistema de forzado (50, 52) para forzar la masa recibida en un receptáculo (42) a moverse a través de dicho pasillo (46) entre dicho extremo proximal hacia la abertura (58) en dicho segundo extremo; y

(iii) una unidad de calentamiento (47) para el calentamiento de la masa (54) contenida en el interior de dicho pasillo (46);

el movimiento y el calentamiento de la masa (54) ocurre a una tasa tal que se obtiene el cuajado gradual de la masa por la cual sale un producto alimenticio por dicha abertura, que presenta una estructura fibrosa con fibras axiales esencialmente alineadas.

27. Dispositivo (40) según la reivindicación 26, en el que dicho pasillo (46) es de forma cónica truncada.

28. Dispositivo (40) según la reivindicación 26 ó 27, que comprende un elemento calentador (48) dispuesto en el interior de las paredes de una sección de dicho pasillo o adyacente a ellas, de manera que se transfiere el calor a la masa a través de las paredes de dicha sección.

29. Dispositivo (40) según la reivindicación 28, en el que dicha sección de pared es una sección proximal a dicha abertura (58).

30. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 29, que comprende un cilindro de alimentación de masa (44) fijado al extremo proximal de dicho pasillo, que alimenta masa a dicho pasillo (46) por medio de un pistón (50) que se desplaza dentro de dicho cilindro.

31. Dispositivo (40) según la reivindicación 30, que presenta una orientación vertical, en el que el cilindro (44) está situado por encima de dicho pasillo (46), presentando el cilindro (44) un receptáculo de masa (42) en su extremo superior, para la recepción y contención de masa (54), la cual entra, a continuación, en dicho cilindro (44) al retraerse del cilindro el pistón (50).

32. Dispositivo (90) según la reivindicación 30, en el que el pistón (92) divide el cilindro (44) en un primer compartimiento, el cual contiene la masa (94), en comunicación con dicho pasillo, y en otro compartimiento, el cual contiene líquido presurizado (96), estando este último en comunicación de flujo con una fuente de líquido presurizado (P), de manera que el líquido presurizado ejerce una fuerza sobre dicho pistón.

33. Dispositivo (100) según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 29, en el que dicha masa (54) es forzada continuamente hacia el interior de dicho pasillo por medio de una bomba (104).

34. Dispositivo (100) según la reivindicación 22, en el que la bomba (104) es una bomba peristáltica.

35. Disposición para la producción de un producto alimenticio fibroso que comprende una pluralidad de dispositivos (40) según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 34.

36. Producto alimenticio producido mediante un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 25.