ES2323441T3 - Aparato y procedimiento para formar productos alimenticios a base de cereales. - Google Patents

Abstract

Un aparato para simultáneamente infundir sabores en granos de cereal y aglomerar dichos granos dando un producto alimenticio unitario, comprendiendo el aparato un mezclador (26) de ingredientes con al menos un alimentador (32) para depositar granos individuales de cereal en el mezclador, al menos un alimentador (38) para depositar sabores en polvo en el mezclador, y al menos un conducto (50) para líquidos incluyendo un pulverizador (52) para humedecer los granos y sabores en el mezclador, incluyendo el mezclador un elemento (30) para mezclar dichos ingredientes, y al menos un tubo (63) de descarga que tiene una porción de salida para la entrega de ingredientes mezclados a una cámara (72) de formación del producto definida en una plancha (70) de cámaras; y al menos una unidad de transferencia de energía que incluye un convertidor (90) para transformar energía eléctrica en vibraciones ultrasónicas; un potenciador (92) acoplado de manera mecánica al convertidor (90), y una herramienta ultrasónica (94) fijada de manera mecánica al potenciador (92), teniendo la herramienta paredes externas configuradas para encajar con la cámara (72), y porciones de paredes interiores que definen una cavidad de la herramienta de formación del producto, siendo amovibles la placa y la herramienta entre sí, por lo cual, cuando el convertidor (90) es accionado con la herramienta (94) dentro de la cámara (72), la cavidad en la herramienta ultrasónica confina y comprime los ingredientes en la cámara para formar un producto unitario de cereales con sabor.

Description

Aparato y procedimiento para formar productos alimenticios a base de cereales.

La presente invención versa acerca de productos alimenticios preparados y envasados, y en particular acerca de procedimientos económicos de velocidad elevada para producir dichos productos. Conforme a la invención, se producen arroz y, en algunos casos, otros productos de cereal que tienen sabores seleccionados infundidos directamente en los granos de los cereales, y los granos están aglomerados en formas predeterminadas, preferiblemente formas que permiten un control preciso de la porción.

En años recientes, ha habido un aumento significativo en el volumen comercializado de los así llamadas alimentos de preparación rápida por parte de diversos fabricantes. Aunque con ciertos productos alimenticios, el concepto de un alimento "de preparación rápida" se ha convertido en una connotación peyorativa, suponiendo que dichos productos son inferiores a los alimentos homólogos preparados mediante procedimientos ordinarios, esto no es siempre cierto. También se acepta a veces que los alimentos de preparación rápida están caracterizados por un aumento de su coste sin ningún beneficio por contrapartida.

Sin embargo, no es necesario que, simplemente porque un producto alimenticio es capaz de ser envasado para una preparación conveniente antes de su consumo, dicho alimento debe ser de menor calidad que un alimento preparado mediante otros procedimientos más complicados o laboriosos. Evidentemente, el requerimiento para los alimentos de preparación rápida surge de intentos para atender la falta de tiempo que es común hoy. Además, las consideraciones de la economía incidente a usos pequeños de volúmenes de alimentos han creado una demanda significativa de productos alimenticios de porción controlada. Cuando se pueden fabricar pequeñas porciones de alimentos para proporcionar ambas, se puede desvincular la compra de dichos alimentos de la obligación de comprar cantidades mayores de las deseadas de los ingredientes necesarios para disfrutar de un producto con una variedad de sabores e ingredientes constituyentes.

Ha surgido otro aspecto de la connotación adversa de los alimentos de preparación rápida porque, cuando la calidad es satisfactoria o incluso excelente, dichos alimentos cuestan mucho más de lo que parecería necesario. Cuando los precios son bajos, pueden haberse dado una sustitución de menor calidad, más insípida, o materiales sintéticos o sabores en lugar de ingredientes naturales. En otros casos, los procedimientos de preparación tienen como resultado la degradación de los sabores y las texturas de, incluso, los productos naturales de alta calidad.

Una razón por el coste elevado de la preparación de alimentos de preparación rápida ha sido el coste asociado con la fabricación, es decir, dichos pasos de fabricación llevan mucho tiempo o requieren equipos complicados y caros, o ambos. Además, la necesidad de preservar los sabores ha creado a veces el requerimiento de envases de múltiples capas herméticos, que a menudo son tan caros como para rivalizar con el coste de los propios ingredientes.

En vista del fracaso de la técnica anterior para proporcionar alimentos de preparación rápida de alta calidad a un precio razonable que sean económicos y sin embargo proporcionen sensaciones de sabor y de textura iguales a las de alimentos no de preparación rápida, es un objeto de la invención proporcionar procedimientos novedosos para preparar alimentos de preparación rápida.

Se hace referencia a la patente US nº 5 137 745, que desvela un procedimiento para fabricar un producto de grano de cereal formado. El procedimiento está adaptado específicamente para retener la identidad de los granos individuales o las piezas de granos en la unidad de forma final, y puede incluir la adición de ingredientes saborizantes. La presente invención también está dirigida a un aparato y procedimientos para fabricar productos de grano de cereal formado, pero con el objeto particular de infundir sabores en el producto durante la aglomeración de los granos en el producto final.

Conforme a la invención, el aparato para simultáneamente infundir sabores en los granos de cereal y aglomerar dichos granos en un producto alimenticio unitario, comprende un mezclador de ingredientes con al menos un alimentador para depositar granos individuales de cereal en el mezclador, al menos un alimentador para depositar sabores en polvo en el mezclador, y al menos un conducto para líquidos que incluye un pulverizador para humedecer los granos y sabores en el mezclador. El mezclador incluye un elemento para mezclar los ingredientes, y tiene al menos un tubo de descarga que tiene una porción de salida para la entrega de los ingredientes mezclados a una cámara de formación del producto definida en una plancha de cámaras. Para formar el producto en la cámara, el aparato tiene al menos una unidad de transferencia de energía que incluye un convertidor para transformar energía eléctrica en vibraciones ultrasónicas, un potenciador acoplado de manera mecánica al convertidor, y una herramienta ultrasónica fijada de manera mecánica a la unidad del potenciador. La herramienta tiene paredes externas configuradas para encajar con la cámara, y porciones de pared interna que definen una cavidad de herramienta de formación del producto. La plancha y la herramienta son amovibles entre sí, por lo cual, cuando se acciona el convertidor con la herramienta dentro de la cámara, la cavidad en la herramienta ultrasónica limita y comprime los ingredientes en la cámara para formar un producto unitario de cereales con sabor.

En el procedimiento de la invención para infundir simultáneamente sabores en los granos de cereales y aglomerar dichos granos en un producto unitario cohesivo con sabor, se mezcla una pluralidad de granos de cereal con sabores concentrados en polvo para crear una mezcla de granos y sabores a los que se añade humedad hasta que la mezcla alcanza un contenido de humedad total en el rango de 10 a 18% en base al peso de los granos. Entonces, se separa la mezcla humedecida en grupos individuales que son luego limitados a una región de tratamiento donde los grupos son contactados por una herramienta de formación energizada de manera ultrasónica. Esta herramienta compacta los grupos de granos y sabores mientras que los somete a la aplicación de energía ultrasónica durante un periodo suficiente para causar que los sabores sean infundidos en el interior de los granos, y los granos se aglomeren en un producto unitario. El periodo es normalmente de 30 a 100 milisegundos. El uso de la energía ultrasónica de esta manera facilita no solo la infusión de los sabores, sino también la gelatinización de los granos hasta un grado suficiente que permanecen adheridos entre sí en la forma compactada. El procedimiento también permite que se complete el procedimiento de forma extremadamente rápida, y la masa de granos puede ser infundidos con un sabor, y aglomerada y formada con una forma deseada en una fracción de un segundo. También se puede hace provisión para envolver por flujo los productos resultantes como paso del procedimiento de infusión y aglomeración.

Se puede utilizar la invención en la preparación de una amplia variedad de alimentos de preparación rápida en los que los ingredientes incluyen arroz u otros cereales, pasta y cualquiera de un rango de ingredientes saborizantes, incluyendo hierbas, especias, verduras, etc. En una realización particular de la invención, se infunden sabores en granos sin hinchar de cereal, y subsiguientemente el tiempo requerido de cocción se reduce sensiblemente en comparación con los alimentos fabricados por medio de otros procedimientos. Se pueden infundir sabores desde una condición casi seca en el interior de los granos de arroz, otro cereal, o pasta, todo sin una cocción prolongada, o en algún caso sin cocción real alguna.

En los procedimientos de la invención, además de sabores secos en forma de polvo, se puede mezclar verdura particulada, carne u otros ingredientes con el arroz u otros granos de cereal. Se infunden los sabores en los granos de cereal que están aglomerados mediante el uso de energía ultrasónica, mientras que los productos particulados utilizan la energía ultrasónica para unirse o aglomerarse con los granos adyacentes de cereal.

A continuación se describirán las realizaciones preferidas de la invención a título de ejemplo y haciendo referencia a los dibujos adjuntos en los que los números de referencia similares indican piezas correspondientes en todo el documento. En los dibujos:

La Fig. 1 es una vista en perspectiva, de naturaleza parcialmente esquemática, que muestra un aparato de aglomeración e infusión en funcionamiento para formar una mezcla de un arroz humedecido y sabores en polvo en productos individuales de porción controlada en los que se infunden los sabores en los granos de arroz;

la Fig. 2A es una vista lateral en alzado, de carácter parcialmente esquemático, y que muestra una máquina transportadora que incluye placas de soporte plurales, una tolva de alimentación, un alimentador de rueda en estrella, y un tubo de alimentación dispuesto encima, y alimentar granos individuales con sabor y humedecidos de producto en una plancha de cámaras abierta colocada corriente arriba de un bloque ultrasónico que incluye una herramienta de formación del producto que comprende su porción más inferior;

la Fig. 2B es una vista similar a la de la Fig. 2A, y muestra la plancha de cámaras y sus contenidos indizados debajo del bloque ultrasónico según se prepara el alimentador de rueda en estrella para descargar otra porción de ingredientes en la plancha de cámaras;

la Fig. 2C es una vista de una porción del aparato de las Figuras 2A y 2B, que muestra la herramienta de formación acoplándose a los contenidos de la plancha de cámaras y causando la infusión de sabor y de aglomeración de los granos;

la Fig. 2D es una vista similar a la de la Fig. 2C, que muestra la herramienta de formación y la plancha de cámaras elevada sobre la máquina transportadora que transporta el producto formado y muestra la plancha de cámaras lista para volver a la posición de la Fig. 2A;

la Fig. 3 es una vista lateral en alzado de una forma de un producto de tiempo reducido de cocción fabricado conforme a la invención, que muestra los granos de arroz e inclusiones de particulados comestibles como judías, trozos de verduras o componentes similares;

la Fig. 4 es una vista lateral en alzado de otra forma de un producto fabricado conforme a la invención y que ilustra un producto de sopa instantánea en el que los granos son de arroz hinchado y el tiempo de preparación es una cuestión de segundos;

la Fig. 5 es una vista en perspectiva de una forma preferida de producto fabricado conforme a la invención y que muestra ciertos elementos de una herramienta ultrasónica de formación utilizados para infundir los sabores y aglomerar los granos del nuevo producto;

la Fig. 6 es una vista similar a la de la Fig. 5, y muestra otra forma preferida del producto y una porción de la herramienta utilizada para formarlo;

la Fig. 7 es una vista similar a la de las Figuras 5 y 6, y muestra una forma aún más modificada del producto alimenticio fabricado conforme a la invención mediante la herramienta mostrada ahí; y,

la Fig. 8 es una vista similar a la de las Figuras 2A-2D, pero muestra una forma alternativa del tubo de alimentación y del mecanismo de alimentación asociados con la tolva de alimentación.

Aunque se comprenderá que la presente invención puede plasmarse de maneras diversas, y que se pueden fabricar una amplia variedad de productos para plasmar la invención, se darán ciertos ejemplos concretos de la práctica de la invención en los que los granos de cereal utilizados son arroz, como arroz vaporizado, arroz arbóreo u otros productos de grano. Se darán algunos ejemplos en los que el producto completado es uno que aún requiere una cocción significativa durante su preparación, como un producto envasado de alimento de preparación rápida de risotto, mientras que otros ejemplos ilustrarán el uso del procedimiento para formar una sopa "instantánea". En dicho caso, los ingredientes incluyen un grano hinchado previamente como arroz hinchado y en el que la preparación requiere únicamente unos pocos segundos.

Haciendo referencia ahora a los dibujos con mayor detalle, las Figuras 1 y 2A-2D muestran la invención que ha de ser plasmada en un aparato de procesamiento designado en su conjunto como 20 y que se muestra que incluye una máquina transportadora designada en su conjunto como 22 que tiene una pluralidad de placas 23 de soporte conectadas de manera articulada entre sí para formar un recorrido superior 24 de una cadena o cinta sin fin para transportar una pluralidad de productos individuales aglomerados e infundidos de cereal designada en general como 25 separada de la zona de formación.

Como se muestran en la Fig. 1, por ejemplo, un conjunto de mezclador designado en su conjunto como 26 incluye un recipiente de mezcla designado en su conjunto como 28, y un tornillo de mezcla o agitador designado en su conjunto como 30 que se encuentra dentro del recipiente 28. Conforme a la invención, se proporciona una pluralidad de alimentadores 32 de arroz, teniendo cada uno una salida inferior 34 de la que se depositan granos individuales 36 de arroz en el interior del recipiente 28 de mezcla.

Otro componente del conjunto 26 del mezclador es un dispensador 38 para sabores en polvo. El dispensador 38 de sabores incluye una porción 40 de salida desde la que se depositan sabores secos 42 granulares o en polvo en el interior del recipiente 28 de mezcla. El tipo y carácter de los sabores utilizados puede variar pero se describirán los sabores ejemplares en detalle en los Ejemplos y en otras partes del presente documento.

Haciendo de nuevo referencia a la Fig. 1, también se muestra un segundo alimentador 44 que tiene una salida 46 para depositar trozos o piezas 48 individuales de nutrientes como trozos de fruta, verduras, setas, marisco seco, otros granos, especias, carne, hierbas o similares. Estos también se depositan directamente desde la salida 46 en el interior del recipiente 28 de mezcla. Se puede proporcionar cualquier número conveniente de dichos alimentadores.

Aún adicionalmente, el aparato 20 de procesamiento incluye al menos un tubo 50 para la deposición de la humedad, que tiene un pulverizador o tobera 52 de vaporización en su extremo inferior, en el que se deposita una nebulización de agua 54 u otro líquido (por ejemplo, leche, sirope, disolución de azúcar, etc.) de forma atomizada o vapor sobre los materiales dentro del recipiente 28 de mezcla. Según se depositan los materiales (o a partir de entonces si se utiliza un procedimiento de tandas), se hace girar el tornillo 30 de forma que se garantiza un mezclado completo del arroz u otros granos, los sabores granulares o en polvo y los ingredientes particulados, después de lo cual se añade humedad. Según se verá, se debería controlar con cuidado el contenido de humedad de la mezcla en su conjunto de forma que se garantiza la presencia de una humedad suficiente pero no excesiva. La humedad requerida es únicamente la necesaria para el tratamiento de las superficies externas de los granos. Sin embargo, en algunos casos, el líquido humectante también se puede utilizar como un vehículo del componente que imparte el sabor.

Haciendo de nuevo referencia a la Fig. 1, un conjunto de tolva de alimentación designado en su conjunto como 58 está dispuesto inmediatamente bajo el mezclador designado en su conjunto como 26 con el fin de recoger los granos y sabores humedecidos tratados (con otros ingredientes, si los hubiese) que emergen del extremo corriente abajo del recipiente 28 de mezcla y dosificarlos en las cámaras en las que se formarán en última instancia los productos individuales 25. La tolva 58 de alimentación incluye paredes laterales 60, y un interior designado en su conjunto como 62 y se muestra que incluye un suministro de granos tratados 64.

La Fig. 1 muestra un conducto 63 para alimentar una mezcla de granos humedecidos 64 y sabores que es tomada desde el extremo corriente debajo del recipiente 28 de mezcla y depositada en la tolva 58 de alimentación. Como se muestra en la Fig. 1, el conjunto de la tolva 58 de alimentación incluye además una porción de medición y dispensación designada en su conjunto como 56 que incluye una rueda giratoria de estrella o un dispensador 65 de tipo tambor (Fig. 2A) que tiene múltiples receptáculos 66. Los receptáculos se mueven entre una posición de recogida, una posición de transferencia, una posición de descarga y una posición de retorno según gira el tambor 65. Cuando se registra un receptáculo 66 particular con un cono colector 67 hueco, los granos humedecidos y con sabor pasan a través del cono 67 y salen por la parte inferior del mismo. En la forma mostrada, hay cuatro conos 67. Naturalmente, se puede proporcionar cualquier número, normalmente uno por cada número de productos que se vayan a fabricar en un ciclo. Cada cono 67 tiene un extremo abierto 68 de descarga.

Otro componente de la forma del aparato, mostrado en las Figuras 1 y 2A-2D, es una plancha de cámaras designada en su conjunto como 70 y se muestra que incluye una pluralidad de cámaras contorneadas individuales designadas en su conjunto como 72, definidas cada una mediante paredes laterales relativamente verticales y extremos superior e inferior abiertos. La plancha 70 de cámaras incluye porciones externas 74 del extremo, cada una de las cuales monta un collar 76 de guía que coopera con una guía 78 de estilo columna, garantizando un movimiento vertical preciso de la plancha 70 de cámaras como respuesta al movimiento de un accionador adecuado (no mostrado). Durante su uso, cuando se baja la plancha 70 de cámaras, su superficie inferior 80 descansa sobre la superficie superior 82 de la placa 23 de soporte, rodeando sus paredes laterales las depresiones o los receptáculos 84 en la superficie 82 y cerrando las partes inferiores de las cámaras 72.

La Fig. 1 también muestra que hay una agrupación, designada globalmente como 85, de conjuntos del bloque de aglomeración e infusión de vaivén vertical designados en conjunto como 86, comprendiendo cada uno múltiples componentes individuales energizados de manera ultrasónica. Cada uno de los conjuntos 86 del bloque incluye cables 88 de potencia de entrada, un convertidor ultrasónico 90, un potenciador ultrasónico 92 y una herramienta 94 de formación energizada de manera ultrasónica que tiene una cavidad 96 de formación del producto en su superficie inferior abierta. Se alimenta la energía desde una fuente de alimentación (no mostrada) por medio de los cables 88 hasta el convertidor 90 de una forma conocida para los expertos en la técnica.

Ejemplo 1

Se introduce una carga de arroz seco vaporizado en el conjunto del mezclador. Este arroz contiene normalmente aproximadamente un 12% de humedad cuando parece estar seco al tacto. Para fabricar un producto típico, se añade una carga de materiales saborizantes en forma de polvo o líquida. Estos pueden incluir normalmente sabores de azafrán, mantequilla, caldo, sal y cebolla, por ejemplo. Además, se añaden trozos sólidos, incluyendo setas, por ejemplo. La batidora o el mezclador continuo mezcla estos materiales según se pulveriza suficiente agua (aproximadamente del 3%-5%, en base al peso del arroz) de la tobera 52 de vaporización.

Preferiblemente, la acción de batir/mezclar tiene lugar continuamente en el recipiente 28 de mezcla durante un periodo corto, es decir, lo justo para la dispersión y la hidratación de la superficie. Normalmente, esto puede ser un minuto. En la Fig. 1, con fines ilustrativos, se muestra el conjunto del mezclador como estando separado del conjunto 58 de la tolva de alimentación. En realidad, estas unidades pueden estar combinadas, o si se fabrican por separado, pueden estar colocadas estrechamente adyacentes o incluso remotamente entre sí, no formando parte de la invención su colocación exacta que es novedosa en sí misma.

Una vez se han mezclado adecuadamente los materiales y se han movido corriente abajo del punto de dispensación en la tolva 58 de alimentación, se coloca la plancha 70 de cámaras como se muestra en la Fig. 2A, es decir, con la salida o el extremo abierto 68 encima de la cámara 72. Con el cono 67 colocado en una relación suprayacente en contacto con las cámaras individuales 72 en la plancha 70 de cámaras, se hace girar la rueda de estrella o tambor 65, haciendo que se dosifique una carga de producto en las cámaras 72. Cuando las cámaras 72 formadas por las paredes laterales de la plancha 70 de cámaras y por las superficies superiores de los receptáculos 84 en la placa 23 de soporte están rellenadas hasta el medida deseada, se acciona la máquina transportadora, y la placa 23 de soporte y la plancha 70 de cámaras avanzan conjuntamente, hasta la posición mostrada en la Fig. 2B.

Acto seguido, como se muestra en la Fig. 2C, se baja el bloque ultrasónico 88 hasta que las superficies que dan hacia debajo de la cavidad 96 de formación en la herramienta 94 están acopladas completamente con la carga de los sabores y el arroz humedecido mezclado colocado en las cámaras 72. Se ejerce una presión hacia abajo momentáneamente por medio del accionador (no mostrado) para el bloque ultrasónico, acoplándose las superficies 96 del molde a la carga de los materiales depositados y parcialmente formados. Es efectivo un tiempo de reposo desde aproximadamente 30 hasta aproximadamente 80 milisegundos a una frecuencia desde aproximadamente 20 kHz hasta aproximadamente 40 kHz y una amplitud desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 100 \mum, preferiblemente aproximadamente 30-60 \mum para infundir los sabores en los granos de arroz, y después del paso de un tiempo breve, hacer que se aglomeren fuertemente.

En la Fig. 2C, se ilustra algo esquemáticamente el acoplamiento y la formación de los que se ha hecho referencia anteriormente, entendiéndose que la altura de la cámara 72 es preferiblemente algo mayor que la profundidad de la cavidad 96 en la herramienta 94 y que la altura de los productos individuales 25. Después de la compresión y la exposición de los granos comprimidos a la transferencia de energía ultrasónica, se retira el bloque ultrasónico a una posición completamente elevada como se muestra en la Fig. 2D. En este momento, se puede reducir la energía aplicada al bloque hasta la siguiente porción del ciclo.

A continuación, después de que se ha formado el producto, se eleva lo suficiente la plancha 70 de cámaras como para permitir que el producto acabado 25, ahora colocado mediante la placa 23 de soporte, sea trasladado corriente abajo por medio del movimiento de la máquina transportadora, es decir, hacia la derecha, según se muestra en la Fig. 2D. Acto seguido, la plancha 70 de cámaras se mueve hacia la izquierda y se baja hasta la posición de la Fig. 2A de forma que se pueda repetir la anterior secuencia.

En las Figuras 2A-2D de los dibujos, la extensión del movimiento real que tiene lugar durante las secuencias ilustradas está algo exagerado en aras de la claridad.

Haciendo referencia ahora a los diversos productos acabados fabricados mediante el procedimiento que se acaba de describir, un producto tal puede ser similar al producto 25 de las Figuras 1-2D. Otro producto típico se muestra como el producto 125 en la Fig. 3. Este producto tiene preferiblemente un tamaño desde aproximadamente 30 gramos (sopa instantánea) hasta aproximadamente 60 gramos (harina de arroz). Si está formado como se muestra en la Fig. 3, por ejemplo, dicho producto 125 podría contener aproximadamente de 6 a 20 gramos por segmento. El producto 125 de la Fig. 3, se muestra como que incluye múltiples segmentos 126 individuales que tienen cada uno una superficie superior 128 y una pluralidad de superficies laterales 130. Las superficies laterales están ligeramente inclinadas según se muestra, y no se extienden completamente hasta la superficie inferior del producto. En consecuencia, los segmentos individuales 126 están unidos en consecuencia por medio de puntos debilitados 134 de unión de altura reducida, formando zonas de concentración de esfuerzo para facilitar la rotura de los elementos en porciones individuales si se desea por alguna razón y cuando se desee.

En la forma mostrada, los constituyentes principales de la barra incluyen una pluralidad de granos 136 de arroz, e inclusiones 138 adicionales que pueden ser, a título de ejemplo, judías o trozos de verduras. Conforme a la invención, los sabores en polvo son infundidos en los granos de arroz, mientras que los particulados sólidos (incluyendo sus propios sabores inherentes) permanecen fuera de los granos pero están unidos a las superficies de los granos de arroz y/o a entre sí por motivo del tratamiento ultrasónico. Se puede quitar una cantidad adecuada, es decir, una porción de aproximadamente 50-60 gramos, de un producto 125 representativo fabricado como se describe en el Ejemplo 1, de un único envase, sumergida en una cantidad adecuada de agua, y ser cocida durante siete u ocho minutos. Esto produce un producto de risotto que tiene un sabor completamente infundido, fabricado únicamente a partir de un único componente envasado.

En contraste, un producto homólogo fabricado mediante procedimientos de la técnica anterior requeriría abrir dos envases, combinándolos y luego cocinar los ingredientes desde 15 a 30 minutos.

Aunque la invención no se entiende como limitada a ningún mecanismo particular, o que dependa para su funcionamiento de ninguna teoría en particular, se cree posible que la piel superficial del arroz o de cereales similares es relativamente continua e impermeable al agua en su estado natural. Se cree que la aplicación de energía ultrasónica a la superficie del arroz humedecido (que únicamente está humedecido ligeramente) durante la fabricación del producto es suficiente como para inducir agrietamiento o erosión microscópicos selectivos de las capas superficiales del arroz, que aumenta enormemente su relación de superficie a volumen y lo vuelve más poroso. Esto facilita permitir que los sabores (que ahora están en forma de polvo soluble) migren muy rápidamente al interior de los granos individuales de arroz, donde permanecen absorbidos durante toda la vida del producto, es decir, tanto antes como durante el tiempo de la preparación. Durante la preparación, como se ha descrito anteriormente, el agua de cocción o de mezcla humedece rápidamente el interior ahora con sabor sin desplazar los sabores de nuevo al agua de cocción, creando un producto altamente deseable fabricado de manera rápida y económica.

Ejemplo 2

Se fabricó un producto que era similar al descrito en conexión con el Ejemplo 1, excepto que la materia particulada comprende pedazos de setas, guisantes, maíz y materiales similares, al igual que los sabores y condimentos como se ha expuesto en conexión con el Ejemplo 1.

Se llevaron a cabo de la misma forma el mezclado y los pasos operacionales descritos anteriormente del procedimiento. Se creó un producto altamente satisfactorio, esta vez en una forma única del tipo ilustrada en 25 en conexión con la Fig. 1. Como en el Ejemplo 1, fue suficiente un único envoltorio para rodear el arroz con sabor y los trozos aglomerados alimenticios, es decir, todos los ingredientes necesarios para fabricar un risotto o producto alimenticio similar de excelente sabor. El empaquetado se llevó a cabo en un envolvedor de flujo o una base continua. Como saben los expertos en la técnica, se forma una camisa continua alrededor del producto, y se utiliza el sellado por calor para cortar y formar los extremos del envase al igual que las juntas laterales, de la misma forma que se envasan barritas dulces individuales, por ejemplo.

Ejemplo 3

Se fabricó un producto como se ha descrito en conexión con el Ejemplo 1, excepto que únicamente se utilizaron los sabores y el condimento y no inclusiones sólidas. Un dicho sabor era un saborizante seco de vino. Se fabricó el producto de la misma forma que en el ejemplo anterior, y exhibió un sabor y una textura excelentes cuando se preparó mediante cocción con suficiente agua durante un tiempo de aproximadamente 7-8 minutos.

Ejemplo 4

Se preparó un producto de grano de cereales mixtos añadiendo al conjunto de mezclador ingredientes que incluían los sabores y condimentos que se acaban de tratar y en los que el componente de cereal comprendía no solo arroz, sino también trozos de pasta de un tamaño que se aproximaba al de los granos de maíz o similares. Se llevó a cabo un procedimiento similar al descrito en conexión con el Ejemplo 1. Utilizando el almidón del arroz y el gluten de la pasta, el producto, cuando fue sometido a la energía del bloque ultrasónico, fue capaz de tener sus constituyentes adheridos a sus superficies para crear un producto unitario aglomerado o autoadherente con sabores infundidos. El producto preparado de esta manera se pudo cocinar en el mismo tiempo breve y de la misma forma que en los ejemplos anteriores.

Ejemplo 5

Haciendo ahora referencia a la Fig. 4, se muestra un producto 225 distinto, pero uno formado de manera similar al de la Fig. 3. En este caso, el producto 225 es un producto comestible de formación de sopa que tiene múltiples segmentos 226 individuales, teniendo cada uno una superficie superior 228 y múltiples superficies laterales 230 inclinadas. Múltiples puntos debilitados 234 de unión de altura reducida unen los segmentos 226 individuales para formar el producto unitario 225, que está fabricado como se ha descrito anteriormente y se envolvió para su venta.

Para producir este producto, se llevaron a cabo los mismos pasos que los descritos anteriormente. En el caso del producto 225 de la Fig. 4, los trozos de los productos comestibles como los setas, peas, zanahorias o similares, y los sabores en polvo incluyendo caldo, sal, cebolla y azafrán, fueron los mismos. Sin embargo, el componente de grano consistió de granos 240 de arroz hinchados previamente. En este caso, el tiempo de permanencia o de contacto entre la herramienta ultrasónica y los contenidos de las cámaras 72 fue de aproximadamente 40 milisegundos. La porosidad del arroz hinchado es mucho mayor que la de los granos sin tratar de arroz, permitiendo que los sabores se dispersen dentro del cuerpo de los granos en un tiempo algo más breve.

Sin embargo, la energía ultrasónica suministrada a la masa encerrada sirvió para gelatinizar las superficies externas de los gránulos expandidos o hinchados de arroz, haciendo que se adhieran entre sí en una masa unitaria. De esta manera, el procedimiento objeto demostró su capacidad para proporcionar tanto la dispersión del sabor como la aglomeración rápidas en granos hinchados de cereal. Sin embargo, se cree que el propio mecanismo es algo distinto por cuanto el paso postulado de inducir grietas o erosión microscópicos selectivos en la superficie de los granos de arroz era insignificante debido a la superficie ya porosa de los granos expandidos.

Un producto del Ejemplo 5 es una sopa instantánea que puede ser preparada en menos de 10 segundos simplemente al añadir agua muy caliente o hirviendo al producto de alimento de preparación rápida preparado previamente y envasado. Debido a que los sabores ya están infundidos en los granos, y debido a que no se requiere nada de cocción del arroz hinchado, el producto es un producto verdaderamente "instantáneo" que se puede fabricar en cuestión de segundos o un minuto o dos como mucho.

En los anteriores procedimientos expuestos a título de ejemplo, se mostró que el recorrido superior 24 de la máquina transportadora 22 comprendía una pluralidad de placas individuales 23 de soporte. En esta realización, la maquinaria del procedimiento era del tipo de movimiento intermitente en la que los receptáculos en las placas de soporte estaban indizadas y parados debajo de la salida de descarga de la tolva de alimentación, se depositaron ingredientes del producto, y se avanzó la plancha y se colocó debajo de la herramienta de formación antes de su introducción en la cámara donde se encierra la carga de materiales por medio de la plancha de cámaras.

Es evidente que se pueden llevar a cabo fácilmente variaciones considerables a esta forma del aparato. Por ejemplo, si la plancha de cámaras es estacionaria, pero la tolva 58 de alimentación es capaz de un vaivén horizontal, el aparato funcionará igual de bien. En dicho caso, la tolva de alimentación se movería hasta una posición de forma que los conos 67 estuviesen sobre la plancha 70 de cámaras y descargarían un único relleno de arroz, sabores, etc. Después de eso, la tolva de alimentación regresaría a la posición mostrada en la Fig. 2A, es decir, hacia la izquierda. Acto seguido, el bloque 90 descendería y se formaría el producto infundido y aglomerado. La secuencia después de la formación sería similar a la descrita, incluyendo la retirada de la herramienta de formación, la elevación de la plancha de cámaras, e indizar la placa de soporte hacia delante.

En un funcionamiento más sofisticado, como el tipo que utiliza controles de servomotor, la plancha 70 de cámaras puede ser movido desde una posición corriente arriba con respecto a un punto fijo para el rellenado y hasta una posición corriente abajo para la formación a una velocidad síncrona con la de la velocidad de avance del recorrido superior de la transportadora. En esta realización, la tolva de alimentación y la herramienta de formación también siguen secuencias de movimiento síncrono, con las herramientas en el extremo inferior del bloque ultrasónico moviéndose dentro de las cámaras en la plancha 70 de cámaras mientras que se mueven de manera síncrona con el mismo, y elevándose y regresando rápidamente cada componente hasta una posición corriente arriba entre los ciclos de formación.

En dicho aparato, es decir, en el que la plancha 70 de cámaras se mueve de manera síncrona con el recorrido superior de la máquina transportadora, la máquina transportadora no está fabricada a partir de segmentos articulados individuales, sino que es una cinta continua que tiene una placa rígida de soporte por debajo de aquellas porciones del mismo en las que el bloque ultrasónico contacta con los granos y los comprime. Por lo tanto, todo lo que se requiere es asegurar que los granos tratados están restringidos contra el movimiento en todas las direcciones.

Haciendo referencia ahora a la Fig. 5, se ilustra el tipo de aparato utilizado para fabricar un producto segmentado como el mostrado en la Fig. 3. Así, en la Fig. 5, se muestra en perspectiva, un cuerno de formación designado en su conjunto como 194 y que se muestra que tiene una porción 195 de extremo próxima o ampliada y una porción 196 anterior más estrecha con el cuello hacia abajo. Las paredes laterales y de extremo exteriores, 198, 200 y las paredes interiores 202 de división se combinan para formar una cavidad designada en su conjunto como 204 que tiene una pluralidad de segmentos 206 individuales de cavidad. Cada uno de estos es la forma inversa del producto fabricado en su interior, estando dicho producto ilustrado, por ejemplo, como el producto 125 y que se corresponde con lo mostrado en la Fig. 3. Se muestra que la herramienta 194 de formación incluye un perno 208 que se puede utilizar para fijarla a un elemento potenciador asociado (no mostrado en detalle) pero que se corresponde en general a la unidad potenciadora 92 en la Fig. 2A, por ejemplo. El uso de las cavidades del tipo ilustradas en los cuernos de formación de la forma aproximada mostrada en la Fig. 5 han demostrado ser muy efectivas.

Haciendo referencia ahora a la Fig. 6, se muestra una forma alternativa del producto designado en su conjunto como 325 y que tiene paredes laterales 327 ahusadas y paredes 329 de extremo ahusadas. Se muestra que la superficie superior 331 es plana en general y se crea la barra o producto similar 325, que puede comprender típicamente 60 gramos más o menos de producto en una herramienta de formación designada en su conjunto como 294.

Solo se muestra la porción 296 de la punta de la herramienta 294. Se muestra que la cavidad de formación designada en su conjunto como 304 de la herramienta 294 incluye paredes laterales 306 de la cavidad y paredes 308 de extremo. La herramienta 294 de formación puede tener un grosor reducido y una porción como se muestra en la realización de la Fig. 5 o la herramienta de formación puede tener la forma de un prisma relativamente rectangular con una o más cavidades.

Haciendo referencia ahora a la Fig. 7, se muestra aún una versión adicional de la herramienta de formación designada en su conjunto como 394. Aquí, la porción 396 próxima o de formación incluye una cavidad de formación del producto designada en su conjunto como 404 y que se muestra que está dividida en una pluralidad de cavidades individuales 406 por medio de paredes 408 divisoras o de división que se extienden tanto longitudinal como lateralmente desde la cavidad. El área 404 de la cavidad en conjunto incluye paredes laterales 410, con todas las paredes 408, 410, etc. estando ahusadas y siendo las paredes interiores 412 de extremo planas en general. Se muestra que el producto designado en su conjunto como 425 formado por medio de la herramienta 394 tiene múltiples segmentos individuales 426, teniendo cada uno superficies superiores 428 planas y paredes laterales 430 inclinadas. Los puntos debilitados 434 de unión de altura reducida separan los elementos entre sí.

Un producto como el producto 425 mostrado en la Fig. 7 podría comprender típicamente cuatro segmentos individuales de 60 gramos, con la barra segmentada como un conjunto teniendo de esta manera un peso aproximado de 240-260 gramos. Una pluralidad de dichas barras podría ser considerada como una unidad de "tamaño familiar" y estar envasada individualmente dentro de un envase maestro mayor, con lo que de cuatro a seis barras individuales como las mostradas en la Fig. 7 ocuparían un envase maestro que pesaría aproximadamente de 1 a 1,5 kg.

Haciendo referencia a la Fig. 8, se muestra una forma algo modificada del aparato con respecto al mostrado en las Figuras 1-2D. Este aparato es similar a su homólogo considerando el conjunto de las unidades ultrasónicas designadas en su conjunto como 588 que incluyen un convertidor 590, un potenciador 592 y una herramienta 594 de formación. Está formada una pluralidad de placas 523 de soporte en una cinta sin fin que forma un recorrido superior designado en su conjunto como 24 de la máquina transportadora. Múltiples receptáculos 584 separados se asemejan a sus homólogos y están rebajadas debajo de la superficie superior 582 de las placas 523 de soporte. Una tolva de alimentación designada en su conjunto como 558 se asemeja su homólogo en las Figuras 1-2B. Sin embargo, la manera de alimentar granos humedecidos de arroz y sus sabores solubles asociados es distinta. Aquí, el conjunto de alimentación designado globalmente como 556 incluye, además de la tolva 560 en los conos ahusados 567, un tubo de alimentación designado en su conjunto como 568 que tiene un extremo inferior 570 con una salida 572 que se puede colocar justo debajo de la abertura 580 en la plancha 582 de cámaras. Se hace girar un tornillo 584 mostrado en líneas discontinuas alineado dentro de la porción inclinada 586 del centro de la unidad 558 por medio de un eje 586 accionado por un motor paso a paso 588 controlado de forma apropiada. Durante su funcionamiento, cada vez que la plancha 582 de cámaras está indizada a una posición debajo de la salida 572, se acciona el motor 588 lo suficiente como para avanzar el tornillo una distancia dada para descargar una porción dosificada de gránulos tratados en la cámara 580 de la placa 582. En otros aspectos, el aparato funciona de una forma similar a la descrita en conexión con las otras realizaciones anteriores.

Se apreciará que la forma en particular del producto puede variar conforme a su uso final deseado. En este aspecto, cuando se pretende que el producto sea disuelto en un líquido como agua (por ejemplo, una sopa instantánea), se puede aumentar el área superficial del proceso del producto individual al utilizar una superficie con hoyuelos o texturizada o al tener formados conductos en su interior para facilitar la disolución del producto en el líquido.

Claims (23)

1. Un aparato para simultáneamente infundir sabores en granos de cereal y aglomerar dichos granos dando un producto alimenticio unitario, comprendiendo el aparato un mezclador (26) de ingredientes con al menos un alimentador (32) para depositar granos individuales de cereal en el mezclador, al menos un alimentador (38) para depositar sabores en polvo en el mezclador, y al menos un conducto (50) para líquidos incluyendo un pulverizador (52) para humedecer los granos y sabores en el mezclador, incluyendo el mezclador un elemento (30) para mezclar dichos ingredientes, y al menos un tubo (63) de descarga que tiene una porción de salida para la entrega de ingredientes mezclados a una cámara (72) de formación del producto definida en una plancha (70) de cámaras; y al menos una unidad de transferencia de energía que incluye un convertidor (90) para transformar energía eléctrica en vibraciones ultrasónicas; un potenciador (92) acoplado de manera mecánica al convertidor (90), y una herramienta ultrasónica (94) fijada de manera mecánica al potenciador (92), teniendo la herramienta paredes externas configuradas para encajar con la cámara (72), y porciones de paredes interiores que definen una cavidad de la herramienta de formación del producto, siendo amovibles la placa y la herramienta entre sí, por lo cual, cuando el convertidor (90) es accionado con la herramienta (94) dentro de la cámara (72), la cavidad en la herramienta ultrasónica confina y comprime los ingredientes en la cámara para formar un producto unitario de cereales con sabor.

2. Un aparato conforme a la Reivindicación 1, en el que está formada al menos una cámara (72) de formación del producto en una plancha (70) con una herramienta ultrasónica (94) alineada con la misma.

3. Un aparato conforme a la Reivindicación 2, en el que la plancha (70) es amovible entre una posición descendida para confinar los ingredientes de formación del producto a la cámara (72) para que entren en contacto con la herramienta (94), y una posición elevada para la emisión del producto unitario de debajo de la plancha.

4. Un aparato conforme a la Reivindicación 2 o 3, en el que la plancha (70) es amovible tanto vertical como horizontalmente entre una posición debajo de dicha porción de salida del tubo (63) de descarga y una posición debajo y en contacto con la herramienta ultrasónica (94).

5. Un aparato conforme a la Reivindicación 2 o 3, en el que la plancha (70) de cámaras es amovible sustancialmente únicamente de manera vertical; y en el que la porción de salida del tubo (63) de descarga es amovible entre una posición en contacto con la cámara (72) de formación del producto y una posición remota con respecto a la misma.

6. Un aparato conforme a cualquier Reivindicación precedente que incluye una pluralidad de cámaras (72) de formación del producto.

7. Un aparato conforme a la Reivindicación 6 que incluye al menos cuatro cámaras (72) de formación del producto y una unidad de transferencia de energía para cada cámara.

8. Un aparato conforme a cualquier Reivindicación precedente en el que dicha al menos una unidad de transferencia de energía es amovible verticalmente.

9. Un aparato conforme a la Reivindicación 8, que incluye una pluralidad de unidades de transferencia de energía.

10. Un aparato conforme a cualquier Reivindicación precedente, que incluye un elemento de soporte y traslado para soportar una pluralidad de piezas individuales de un producto alimenticio, elemento de soporte que tiene una porción de superficie superior construida y dispuesta para moverse hacia delante a lo largo de un recorrido dado.

11. Un aparato conforme a cualquier Reivindicación precedente, en el que el convertidor (90) tiene una amplitud de salida de al menos 30 \mum y una frecuencia de salida en el rango de 20 a 40 kHz.

12. Un procedimiento para simultáneamente infundir sabores en granos de cereal y aglomerar dichos granos en un producto cohesivo unitario con sabor, comprendiendo el procedimiento la mezcla de una pluralidad de los granos con sabores concentrados en polvo para crear una mezcla de granos y sabores, añadir humedad a la mezcla hasta que alcanza un contenido de humedad total en el rango de 10% a 18% en base al peso de los granos; separar la mezcla humedecida en grupos individuales; restringiendo los grupos a una región de tratamiento; entrar en contacto con los grupos con una herramienta de formación energizada de forma ultrasónica, compactando los grupos de granos y sabores mientras que se los somete a la aplicación de energía ultrasónica durante un periodo suficiente como para hacer que los sabores se infundan en el interior de los granos y haciendo que los granos se aglomeren en un producto unitario; y retirando la herramienta de formación del producto formado de esta
manera.

13. Un procedimiento conforme a la Reivindicación 12, en el que dicho contenido de humedad total se encuentra en el rango de 13% a 15%, en base al peso de los granos.

14. Un procedimiento conforme a la Reivindicación 12 o 13, que incluye mezclar productos alimenticios adicionales insolubles con la intención de que retengan su textura y sabor característicos, con los granos y sabores.

15. Un procedimiento conforme a cualquiera de las Reivindicaciones 12 a 14, en el que los granos incluyen granos de arroz.

16. Un procedimiento conforme a la Reivindicación 15, en el que los granos comprenden principalmente arroz arbóreo y arroz vaporizado.

17. Un procedimiento conforme a cualquiera de las Reivindicaciones 12 a 14, en el que los granos comprenden granos de arroz hinchados previamente.

18. Un procedimiento conforme a cualquiera de las Reivindicaciones 15 a 17, en el que los granos comprenden arroz y trozos de pasta.

19. Un procedimiento conforme a cualquiera de las Reivindicaciones 15 a 18, en el que los granos comprenden arroz y en el que el producto con sabor incluye además trozos de verduras y setas.

20. Un procedimiento conforme a cualquiera de las Reivindicaciones 12 a 19, en el que la energía ultrasónica se aplica durante un periodo desde 30 hasta 100 milisegundos.

21. Un procedimiento conforme a cualquiera de las Reivindicaciones 12 a 20, en el que la energía ultrasónica es aplicada a una frecuencia en el rango de 20 kHz hasta 40 kHz y en el que la herramienta de formación, durante su uso, experimenta una amplitud vibratoria desde 30 hasta 100 micrómetros.

22. Un procedimiento conforme a cualquiera de las Reivindicaciones 12 a 21, en el que restringir los grupos a la región de tratamiento comprende proporcionar una plancha de cámaras que tiene una parte superior abierta y una parte inferior abierta; cerrando de manera transitoria la parte inferior de la plancha de cámaras con un elemento de soporte; y en el que compactar los grupos de granos y sabores con dichas unidades de herramientas de formación comprende mover la herramienta de formación hacia abajo a través de la parte superior abierta de la plancha de cámaras mientras que los grupos de los granos son colocados por medio del elemento de soporte.

23. Un procedimiento conforme a cualquiera de las Reivindicaciones 12 a 22, en el que cada grupo individual comprende al menos cuatro unidades, y cada unidad dentro de cada grupo entra en contacto con su propia herramienta de formación.