ES2710904T3 - Procedimiento de producción de forma continua de un producto poroso en polvo - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de producción de un producto poroso en polvo, a partir de al menos un producto inicial pulverulento y/o viscoso, caracterizado porque se realizan las etapas siguientes de forma continua y sin aireación: (a) se prepara el producto inicial para llevarlo en un estado viscoso de viscosidad superior a 100 mPa.s, y de preferencia superior a 200 mPa.s (b) en una máquina de tratamiento termomecánico (10) destinada a asegurar de forma continua al menos unas funciones de transporte y/o de mezcla para unos productos viscosos o ricos en materia seca: - se reduce la viscosidad del producto en estado viscoso sin cambiar su tasa de materia seca por una primera mezcla íntima con un gas inyectado en la máquina de tratamiento termomecánico (10), y - se inicia simultáneamente porosidad en el producto en estado viscoso, (c) en continuidad con la máquina de tratamiento termomecánico (10), se intensifica la mezcla íntima de manera estática o dinámica del producto en estado viscoso por una segunda mezcla con un gas para obtener una masa aireada y porosa, y (d) se divide esta masa para obtener unas partículas aireadas y porosas que tienen una tasa de materia seca comprendida entre el 50 y el 90 % y una granulometría inferior o igual a 3 mm.
Description
DESCRIPCION
Procedimiento de produccion de forma continua de un producto poroso en polvo
[0001] La presente invencion se refiere a un procedimiento de produccion de un producto poroso en polvo a partir de al menos un producto inicial pulverulento y/o viscoso.
[0002] Se conocen unos procedimientos de produccion de productos en polvo que permiten deshidratar un producto viscoso y al mismo tiempo hacer un polvo poroso. Con estos procedimientos, se obtiene por ejemplo leche en polvo o unas bebidas instantaneas rehidratables.
[0003] Este genero de productos presenta un comportamiento reologico particular que se caracteriza por unas curvas de viscosidad en funcion del contenido en materia seca de tipo exponencial que presentan un punto de inflexion muy marcado a partir de un cierto contenido en materia seca. Por ejemplo, para la leche desnatada presentada en la figura 3, este punto de inflexion se situa alrededor del 50 % en materia seca.
[0004] Las tecnologlas y procedimientos conocidos que permiten la obtencion del producto por debajo del punto de inflexion de estas curvas no pueden ser extrapolados mas alla de este punto.
[0005] Se conoce en el documento CH-A-86838 que reivindica un modo de secado continuo sobre unos tapices de un producto llquido de origen lacteo aireado a aproximadamente un 48 % maximo de contenido en materia seca. Este procedimiento tiene especialmente como inconveniente estar limitado en contenido en materia seca de manera que respete una viscosidad relativamente baja que permita preservar la calidad del producto de origen lacteo.
[0006] Un procedimiento conocido es la liofilizacion o criodesecacion, que es un procedimiento estatico de secado o de eliminacion del agua por sublimacion a baja temperatura y al vaclo. Este procedimiento se dirige a unos productos en estado llquido, pero tambien a unos productos solidos humedos. Pero tiene como inconveniente ser muy costoso y carecer de productividad.
[0007] Se conoce igualmente un procedimiento de secado por unos rodillos calientes que permite deshidratar completamente unos llquidos o unas suspensiones solido-llquido cuya viscosidad debe ser reducida para permitir la conformacion en capa delgada sobre los rodillos. De forma general, el contenido en materia seca es limitado. Por ejemplo, este llmite para la leche es del orden del 50 %. Ademas, el polvo obtenido es poco poroso y no rehidratable instantaneamente.
[0008] Estos procedimientos conocidos presentan unos inconvenientes mayores. Estan limitados tecnologicamente por la viscosidad del producto que se va a secar, es decir por su contenido en materia seca, o estan limitados con respecto a unas funcionalidades del producto terminado, especialmente en materia de rehidratacion instantanea. Por ultimo, son generalmente muy costosos de aplicar.
[0009] Otro procedimiento conocido es el secado por atomizacion que permite deshidratar unos productos llquidos mas o menos concentrados. Este procedimiento tiene igualmente como inconveniente ser relativamente costoso, a causa de unos costes de inversion y unos costes operativos energeticos. Sobre todo, el procedimiento esta limitado por la viscosidad del producto inicial que debe ser relativamente reducida ya que es necesario pulverizar o atomizar el producto en gotitas muy finas de manera que tenga una superficie de intercambio termico entre el aire caliente y el producto, del mayor tamano posible. Estas condiciones de atomizacion estan limitadas por la viscosidad del producto de partida y por tanto su contenido en materia seca. En el caso de la leche, el producto de partida presenta como maximo un contenido en materia seca del orden de 50 a 55 %.
[0010] Mas alla, este procedimiento no permite trabajar un producto de alta viscosidad o de alto contenido en materia seca que es diflcilmente transportable durante diferentes etapas por bombeo sin aplicar unas presiones enormes y, por tanto, unos equipos sofisticados, pesados y costosos.
[0011] Para solucionar estos inconvenientes, se conoce en el documento WO 2006/032797 un procedimiento de preparacion de un producto en polvo, a partir del producto en el estado llquido. En este procedimiento, se efectua un secado de forma continua por tratamiento termomecanico, a partir de una maquina de tratamiento termomecanico en la que se inyecta simultaneamente el producto en forma llquida preconcentrado y una proporcion determinada de producto en polvo de la misma familia que el producto llquido preconcentrado, para obtener como resultado de la mezcla un producto viscoso o pastoso cuya concentracion en materia seca varla entre el 70 y el 85 % y, de preferencia, comprendida entre el 80 y el 85 %. La maquina de tratamiento termomecanico realiza por tanto la mezcla del producto llquido preconcentrado y del producto en polvo de la misma familia segun una operacion de plastificacion-mezcla por cizallamiento en regimen laminar.
[0012] Esta operacion de plastificacion-mezcla se realiza en el plano puramente tecnico, pero conduce a un
producto final especialmente deteriorado al nivel de sus propiedades funcionales especialmente sobre el plano de su porosidad y de su solubilidad instantanea. Este deterioro es aun mas importante cuanto mas elevada sea la tasa de incorporacion del producto en polvo, en razon del impacto del cizallamiento mecanico sobre este. Por otro lado, la inyeccion de gas durante una etapa de abundancia no aporta mejora suficiente sobre las propiedades funcionales del producto final particularmente porque la concentracion en materia seca del producto es elevada.
[0013] El problema que se va a resolver reside por tanto en la necesidad de manipular un producto muy viscoso y airearlo estructurando su porosidad.
[0014] Este problema se resuelve facilmente sobre unos productos poco viscosos, por el contrario, es muy diflcil resolverlo con unos productos muy viscosos.
[0015] Existe por tanto antagonismo entre la necesidad de manipular un producto muy viscoso y la de airearlo haciendo entrar un gas en el producto y aun mas dispersarlo en su masa.
[0016] Los procedimientos conocidos y utilizados hasta ahora no permiten obtener por tanto un producto poroso en polvo a partir del producto muy viscoso en unas condiciones tecnicas y economicas satisfactorias.
[0017] La invencion tiene como objeto proponer un procedimiento que permite resolver este problema obteniendo un producto en polvo que presente buenas caracterlsticas de porosidad y de solubilidad instantanea y de densidad aparente, a la vez que mejora la productividad y disminuye los costes energeticos.
[0018] La invencion tiene por tanto como objeto un procedimiento de produccion de un producto poroso en polvo, a partir de al menos un producto pulverulento y/o viscosos, tal como se define en la reivindicacion 1.
[0019] Otras caracterlsticas de la invencion son dadas en las reivindicaciones dependientes.
[0020] Otras caracterlsticas y ventajas de la invencion apareceran en el transcurso de la descripcion que se muestra a continuacion, realizada en referencia a los dibujos anexos, en los que:
- la figura 1 es una vista esquematica en elevacion de una instalacion de produccion de un producto poroso en polvo, a partir de un producto inicial en estado viscoso, conforme a la invencion,
- la figura 2 es una vista esquematica en elevacion de una instalacion de produccion de un producto poroso en polvo a partir de un producto inicial pulverulento y con una mezcla con un producto viscoso, conforme a la invencion, - la figura 3 es una curva que muestra la evolucion de la viscosidad de un producto, como por ejemplo leche desnatada.
[0021] En las figuras 1 y 2, se ha representado esquematicamente una instalacion de produccion de forma continua de un producto poroso en polvo a partir de al menos un producto pulverulento y/o viscoso, que comprende dos elementos principales colocados uno tras otro, una maquina de tratamiento termomecanico designada en su conjunto por la referencia 10 y un aparato de aireacion estatica o dinamica designado por la referencia general 20, de mezcla del producto que sale de la maquina de tratamiento termomecanico 10 con un gas, como se vera posteriormente.
[0022] La maquina de tratamiento termomecanico esta constituida de preferencia por una maquina de extrusion 10 con dos tornillos corrotativos y copenetrantes.
[0023] En este caso y de manera conocida, la maquina de extrusion 10 comprende dos tornillos, no representados, accionados en rotacion alrededor de sus ejes por un motor y un reductor, designados por la referencia general 11, en el interior de un recinto alargado que forma una funda 12 que los envuelve. Los tornillos de la maquina de extrusion 10 estan provistos especialmente de roscas helicoidales u otros elementos de tratamiento del producto introducido en la funda 12 y que engranan unos en otros. Las roscas helicoidales o los elementos que componen los tornillos de la maquina de extrusion 10 determinan diferentes zonas de tratamiento del producto introducido en la funda 12.
[0024] El producto inicial esta constituido por:
- un producto viscoso que presenta una tasa de materia seca comprendida entre el 50 y el 90 % y una viscosidad superior a 100 mPa.s y de preferencia superior a 200 mPa.s (fig. 1), siendo dicho producto viscoso de la misma familia que el producto que se va a obtener, o
- al menos un producto pulverulento que presenta una tasa de matera seca comprendida entre el 70 y el 98 % y mezclado con un producto viscoso que presenta una tasa de materia seca comprendida entre el 50 y el 90 % y una viscosidad superior a 100 mPa.s y de preferencia superior a 200 mPa.s (fig. 2), o
- al menos un producto pulverulento que presenta una tasa de materia seca comprendida entre el 70 y el 98 %.
[0025] La funda 12 esta provista en su extremo anterior con respecto al sentido de flujo del producto indicado por la flecha F de un orificio de alimentacion, no representado, rematado por medios de introduccion 13 en la maquina de extrusion 10 del producto que se va a tratar.
[0026] De manera general, el producto inicial experimenta en la maquina de extrusion 10 y en el aparato de aireacion 20 diferentes tratamientos y diferentes modificaciones para obtener un producto poroso en polvo que se presenta en la forma de partlculas aireadas y porosas.
[0027] En referencia ahora a la figura 1, se va a describir la instalacion 10 en el caso en que el producto inicial es un producto viscoso de la misma familia que el producto final obtenido. En este caso, este producto inicial en el estado viscoso se prepara antes de su introduccion en la maquina de extrusion 10.
[0028] La maquina de extrusion 10 se compone de varias zonas que comprenden segun la naturaleza del producto inicial:
- una primera zona A1 que es una zona de transporte del producto o rica en materia seca y/o una zona de mezcla con al menos un ingrediente y una zona de tratamiento termico,
- una segunda zona B1 que es una zona de transporte del producto en estado viscoso procedente de la zona A1, esta zona B1 es una zona de transporte, de cizallamiento y de tratamiento termico del producto,
- una tercera zona C1 en la que se reduce la viscosidad del producto en estado viscoso y se inicia simultaneamente la porosidad en este producto en estado viscoso, siendo esta tercera zona C1 igualmente una zona de tratamiento termico del producto.
[0029] En la zona A1 de la maquina de extrusion 10, diferentes ingredientes I pueden ser introducidos por uno o varios orificios proporcionados en la funda 12, como por ejemplo la lecitina y/o agua y/o unos aromas y/o unos colorantes u otros ingredientes apropiados de forma que se mezclen con el producto inicial.
[0030] En la zona C1, la funda 12 de la maquina de extrusion 10 consta al menos de un orificio de inyeccion en el interior de dicha funda 12, un gas G que se mezcla Intimamente con el producto en estado viscoso de forma que se reduzca la viscosidad de este producto en estado viscoso sin cambiar su tasa de materia seca.
[0031] Simultaneamente a esta reduccion de la viscosidad del producto en estado viscoso, se inicia, gracias a la inyeccion de este gas, la porosidad en el producto en estado viscoso. La mezcla Intima del producto en estado viscoso y del gas es facilitada por el mezclado de este producto en los tornillos copenetrantes y corrotativos de la maquina de extrusion 10.
[0032] El gas inyectado en la zona C1 de la maquina de extrusion 10 es por ejemplo gas carbonico, aire, vapor de agua, nitrogeno o uno de sus oxidos.
[0033] A tltulo de ejemplo, los tornillos de la maquina de extrusion 10 son accionados en rotacion a una velocidad comprendida entre 50 y 1.200 t/mn y la zona C1 presenta por ejemplo una relacion L/D entre la longitud L de esta zona C1 y el diametro D de los tornillos de la maquina de extrusion comprendido entre 3 y 12.
[0034] El producto a la salida de la maquina de tratamiento termomecanico presenta una concentracion en materia seca comprendida entre el 50 y el 90 %.
[0035] A la salida de la maquina de extrusion 10, el producto en estado viscoso, cuya viscosidad ha sido reducida en la zona C1 de esta maquina de extrusion 10, es transferido directamente de forma continua y sin aireacion en el aparato de aireacion 20 estatica o dinamica.
[0036] En este aparato de aireacion 20, se intensifica la mezcla Intima del producto en estado viscoso con un gas para obtener una masa aireada y porosa.
[0037] En este aparato 20, el gas inyectado es por ejemplo gas carbonico, aire, vapor de agua, nitrogeno o uno de sus oxidos.
[0038] En el caso de un aparato de aireacion estatica, el aparato 20 esta constituido por ejemplo por un mezclador con helices y en el caso de un aparato de aireacion dinamica, el aparato 20 esta constituido por un aparato provisto de palas de agitacion.
[0039] El conjunto del tratamiento del producto en estado viscoso en la maquina de extrusion 10 y en el aparato de aireacion 20 se realiza de forma continua y sin aireacion del producto.
[0040] Asl, el aparato 20 esta colocado directamente en la salida de la maquina de extrusion 10 o esta conectado a esta salida de la maquina de extrusion 10 por un elemento de conexion constituido por ejemplo por al
menos un tubo estanco y continuo.
[0041] A la salida del aparato 20, la instalacion consta de un medio de separacion de la masa aireada y porosa asi obtenida de forma que obtenga unas particulas aireadas y porosas que son inferiores a 3 mm y de preferencia inferior a 2 mm. Este medio de separacion esta constituido por ejemplo por unos orificios proporcionados a la salida del aparato 20.
[0042] El porcentaje de gas en total inyectado en la maquina de extrusion 10 expresado en volumen con respecto a la masa seca del producto tratado en dicha maquina 10 esta comprendido entre 0,01 nL.kg-1.mn-1 y 10 nL.kg-1.mn'1, estando expresado el volumen de gas en las condiciones normales de temperatura y de presion.
[0043] El gas inyectado en la zona C1 representa del 30 al 60 % de la totalidad del gas inyectado en la instalacion y el gas inyectado en el aparato 20 representa del 40 al 70 % de la totalidad del gas inyectado.
[0044] Las particulas asi obtenidas presentan una concentracion en materia seca comprendida entre el 50 y el 90 %, una solubilidad superior al 90 % y una porosidad interna superior al 50 %.
[0045] A la salida del aparato de aireacion 20, la instalacion puede constar de un aparato de secado de las particulas aireadas y porosas y este aparato de secado esta formado por al menos un secador de lecho fluidizado o por al menos una torre de atomizacion o por un secador vertical a contracorriente o por un secador con tapiz. Despues de este secado complementario, las particulas presentan una concentracion en materia seca del orden del 96 %.
[0046] En referencia ahora a la figura 2, se va a describir la instalacion 10 en el caso en que el producto inicial sea al menos un producto pulverulento.
[0047] La maquina de extrusion 10 se compone de varias zonas que comprenden segun la naturaleza del producto inicial:
- una primera zona A'1 que es una zona de transporte de dicho al menos producto pulverulento y/o una zona de mezcla con al menos un ingrediente y/o una zona de tratamiento termico en la que el producto es llevado a una temperatura comprendida entre 20 y 80 °C,
- una segunda zona A1 que es una zona de mezcla del producto procedente de la zona A'1 con un producto viscoso de la misma familia que el producto final que se va a obtener y de tratamiento termico de la mezcla llevado a una temperatura comprendida entre 40 y 200 °C, presentando dicho producto viscoso una tasa en materia seca comprendida entre el 50 y el 90 % y una viscosidad superior a 100 mPa.s y de preferencia superior a 200 mPa.s, - una tercera zona B1 que es una zona de transporte y de cizallamiento del producto en estado viscoso y en la que este producto en estado viscoso es mantenido a una temperatura comprendida entre 40 y 200 °C, y
- una cuarta zona C1 en la que se reduce la viscosidad del producto en estado viscoso y se inicia simultaneamente la porosidad en este producto en estado viscoso manteniendo este producto a una temperatura comprendida entre 40 y 200 °C.
[0048] la funda 12 se proporciona al principio de la zona A'1 de un orificio de alimentacion, no representado, rematado con medios de introduccion 13a en la maquina de extrusion 10 del producto que se va a tratar.
[0049] En las zonas A'1 y A1 de la maquina de extrusion de la figura 2, diferentes ingredientes I pueden ser introducidos por uno o varios orificios proporcionados en la funda 12, como por ejemplo lecitina y/o agua y/o unos aromas y/o unos colorantes u otros ingredientes apropiados de forma que se mezclen con el producto inicial.
[0050] De manera analoga a la zona C1 de la primera realization representada en la figura 1, la funda 12 de la maquina de extrusion de la segunda realización representada en la figura 2 consta al menos de un orificio de inyeccion en el interior de dicha funda, un gas G que esta mezclado intimamente con un producto en estado viscoso de forma que se reduzca la viscosidad de este producto en estado viscoso sin cambiar su tasa de materia seca.
[0051] El gas inyectado en la zona C1 de la maquina de extrusion 10 es por ejemplo gas carbonico, aire, vapor de agua, nitrogeno o uno de sus oxidos.
[0052] La velocidad de rotation de los tornillos de la maquina de extrusion 10 es identica a la realización anterior y las caracteristicas de los tornillos son analogas.
[0053] A la salida de la maquina de extrusion 10, el producto en estado viscoso cuya viscosidad se ha reducido en la zona C1 de esta maquina de extrusion 10, se transfiere directamente de forma continua y sin aireacion en el aparato de aireacion 20 estatica o dinamica identico a la realización anterior.
[0054] En este aparato de aireacion 20, se intensifica la mezcla intima del producto en estado viscoso con un
gas para obtener una masa aireada y porosa.
[0055] En este aparato 20, el gas inyectado es por ejemplo gas carbonico, aire, vapor de agua, nitrogeno o uno de sus oxidos.
[0056] El gas inyectado en la zona C1 del realización de la figura 2, representa del 10 al 80 % del gas total inyectado en la instalacion y el gas inyectado en el aparato 20 representa del 20 al 90 % de la totalidad del gas inyectado.
[0057] Las partlculas as! obtenidas tienen en la salida del aparato 20 una temperatura comprendida entre 20 y 90 °C y una granulometrla inferior o igual a 3 mm.
[0058] La instalacion puede constar tambien de un aparato de secado de las partlculas aireadas y porosas a la salida del aparato de aireacion 20 y las partlculas obtenidas presentan una concentracion en materia seca del orden del 96 %.
[0059] El gas inyectado en la maquina de extrusion 10 puede ser identico o diferente del gas inyectado en el aparato 20.
[0060] De una forma general, se efectua una primera mezcla del producto en estado viscoso con un gas en la maquina de tratamiento termomecanico 10 y una segunda mezcla del producto en estado viscoso con un gas en el aparato de aireacion 20. Esta segunda mezcla en el aparato de aireacion 20 se realiza bajo presion.
[0061] Segun un primer ejemplo, el producto en estado viscoso es leche, por lo que se obtiene leche en polvo.
[0062] Segun un segundo ejemplo, el producto en estado viscoso es un producto amilaceo, nativo o modificado (flsicamente y/o qulmicamente) a base de harinas de cereales (trigo, avena, malz, cebada, etc.), harina de patata, granulos de patata, copos de patata y/o harina de tapioca, estando el producto inicialmente en forma de una mezcla del tipo solucion, suspension o emulsion en medio acuoso, por lo que se obtiene como resultado del procedimiento el producto en forma pulverulenta.
[0063] Segun un tercer ejemplo, el producto en estado viscoso es un producto protelnico, nativo o modificado (flsica y/o qulmicamente), escogido entre la caselna de la leche, el gluten del trigo, la zelna del malz, las protelnas de soja, las protelnas de leguminosas, en particular de guisante y/o las protelnas de oleo-proteaginosas, en particular de girasol o de colza, estando el producto inicialmente en forma de una mezcla del tipo solucion, suspension o emulsion en medio acuoso, por lo que se obtiene como resultado del procedimiento el producto en forma pulverulenta.
[0064] Segun un cuarto ejemplo, el producto en estado viscoso es un coproducto/subproducto de fraccionamiento de la leche, obtenido por fraccionamiento de la leche por centrifugacion, filtracion, nanofiltracion, ultrafiltracion y/u osmosis inversa o un coproducto obtenido por coagulacion de la leche.
[0065] De manera general, el procedimiento segun la invencion aplicado por la instalacion que asocia una maquina de extrusion en la que se reduce la viscosidad y se inicia la porosidad y un aparato de aireacion estatica o dinamica en el que se prosigue el aumento de la porosidad del producto, permite por tanto trabajar unos productos muy viscosos y airearlos estructurando su porosidad, lo que no ocurre con los procedimientos utilizados hasta ahora.
[0066] En efecto, y como se representa en la figura 3, a tltulo de ejemplo, que muestra la evolucion de la viscosidad de un producto como la leche desnatada en funcion de su porcentaje de materia seca, se ve que la viscosidad del producto aumenta de forma exponencial a partir de un contenido del 50 % de materia seca. Para otros productos, las curvas pueden ser diferentes, pero muestran el mismo aumento exponencial, con un punto de inflexion marcado correspondiente a un contenido en materia seca comprendida generalmente entre el 10 y el 90 %, segun la naturaleza y la composicion de las soluciones, suspensiones o emulsiones consideradas.
[0067] Las soluciones tecnologicas conocidas hasta ahora que permiten tratar el producto por debajo del punto de inflexion de la curva ya no son convenientes.
[0068] En el caso de la leche desnatada, por ejemplo, se ve bien que un salto tecnologico debe ser imaginado y aplicado para poder transportar, mezclar, airear este producto a un contenido en materia seca superior al 50 % a causa de su viscosidad, que se vuelve muy elevada.
[0069] El procedimiento y la instalacion segun la invencion permiten por tanto manipular y tratar unos productos muy viscosos que tienen una concentracion en materia seca comprendida entre el 50 y el 90 % y obtener unas partlculas aireadas y porosas que presentan buenas caracterlsticas de porosidad, humectabilidad, solubilidad
instantanea y densidad aparente.
[0070] Segun la naturaleza del producto, la tasa de materia seca puede variar entre el 10 y el 90 % con una viscosidad superior a 100 mPa.s.
[0071] Ademas, el procedimiento y la instalacion segun la invencion permiten mejorar la productividad, a la vez que se disminuyen los costes energeticos.
[0072] Segun una variante, el producto inicial puede estar constituido por al menos un producto pulverulento que presenta una tasa en materia seca comprendida entre el 70 y el 98 % sin ser mezclado con un producto en estado viscoso. En este caso, la instalacion es identica a la instalacion de la figura 2.
EJEMPLOS
A. LECHE EN POLVO
[0073]
• Producto inicial: leche concentrada con una concentracion de materia seca del 65 % y que tiene una viscosidad superior a 1.000 mPa.s.
• Maquina de extrusion 10:
- Zona A: mezcla eventual con lecitina
- Zona C: inyeccion del 50 % de la totalidad del gas
- Temperatura del producto inferior a 50 °C
• Aparato de aireacion 20
- Inyeccion del 50 % de la totalidad del gas
- Temperatura del producto inferior a 50 °C
• Partlculas obtenidas inferiores a 2 mm con una concentracion de materia seca comprendida entre el 65 y el 85 %.
B. BEBIDAS INSTANTANEAS
1er ejemplo
[0074]
• Producto inicial: harina de avena 55 % - azucar 37 % - chocolate en polvo 8 %.
• Maquina de extrusion
- Zona A: mezcla con agua
Temperatura del producto comprendida entre 120 y 150 °C
- Zona B: producto viscoso con una concentracion en materia seca comprendida entre el 60 y el 70 %.
Temperatura del producto comprendida entre 120 y 150 °C.
- Zona C: inyeccion de gas carbonico 80 % de la totalidad del gas. Temperatura del producto del orden de 70 °C.
• Aparato de aireacion 20
- Inyeccion de gas carbonico20 % de la totalidad del gas
- Temperatura del producto del orden de 60 °C.
• Partlculas obtenidas inferiores a 3 mm con una concentracion en materia seca comprendida entre el 60 y el 80 %.
2° ejemplo
[0075]
• Producto inicial: harina de malz 91,5 % - almidon de mandioca 8 % - carbonato de calcio 0,5 %
• Maquina de extrusion
- Zona A: mezcla con agua
Temperatura del producto comprendida entre 60 y 100 °C
- Zona B: producto viscoso con una concentracion en materia seca comprendida entre el 60 y el 80 %.
Temperatura del producto comprendida entre 120 y 150 °C.
- Zona C: inyeccion de gas carbonico 90 % de la totalidad del gas. Temperatura del producto entre 150 y 200 °C.
• Aparato de aireacion 20
- Inyeccion de gas carbonico 10 % de la totalidad del gas
- Temperatura del producto del orden de 90 °C.
• Partlculas obtenidas inferior a 3 mm con una concentracion en materia seca comprendida entre el 70 y el 90 %.
Claims (25)
1. Procedimiento de produccion de un producto poroso en polvo, a partir de al menos un producto inicial pulverulento y/o viscoso, caracterizado porque se realizan las etapas siguientes de forma continua y sin aireacion:
(a) se prepara el producto inicial para llevarlo en un estado viscoso de viscosidad superior a 100 mPa.s, y de preferencia superior a 200 mPa.s
(b) en una maquina de tratamiento termomecanico (10) destinada a asegurar de forma continua al menos unas funciones de transporte y/o de mezcla para unos productos viscosos o ricos en materia seca:
- se reduce la viscosidad del producto en estado viscoso sin cambiar su tasa de materia seca por una primera mezcla Intima con un gas inyectado en la maquina de tratamiento termomecanico (10), y
- se inicia simultaneamente porosidad en el producto en estado viscoso,
(c) en continuidad con la maquina de tratamiento termomecanico (10), se intensifica la mezcla Intima de manera estatica o dinamica del producto en estado viscoso por una segunda mezcla con un gas para obtener una masa aireada y porosa, y
(d) se divide esta masa para obtener unas partlculas aireadas y porosas que tienen una tasa de materia seca comprendida entre el 50 y el 90 % y una granulometrla inferior o igual a 3 mm.
2. Procedimiento segun la reivindicación 1, caracterizado porque se prepara el producto en estado viscoso en la maquina de tratamiento termomecanico (10) a partir de al menos un producto pulverulento que presenta una tasa de materia seca comprendida entre el 70 y el 98 % y efectuando al menos una etapa de mezcla con al menos un ingrediente y/o al menos una etapa de cizallamiento y/o al menos una etapa de tratamiento termico antes de reducir la viscosidad del producto al estado viscoso.
3. Procedimiento segun la reivindicación 1, caracterizado porque se prepara el producto en estado viscoso en la maquina de tratamiento termomecanico (10) a partir de al menos un producto pulverulento que presenta una tasa de materia seca comprendida entre el 70 y el 98 % y efectuando al menos una etapa de mezcla con al menos un ingrediente y posteriormente una etapa de mezcla con un producto en estado viscoso y/o al menos una etapa de cizallamiento y/o al menos una etapa de tratamiento termico antes de reducir la viscosidad del producto al estado viscoso.
4. Procedimiento segun la reivindicación 1, caracterizado porque se prepara el producto en estado viscoso de la misma familia que el producto que se va a obtener antes de su introduccion en la maquina de tratamiento termomecanico (10), se introduce este producto en estado viscoso en dicha maquina de tratamiento termomecanico (10) y antes de reducir la viscosidad del producto en estado viscoso, se efectua al menos una etapa de mezcla con al menos un ingrediente y/o al menos una etapa de cizallamiento y/o al menos una etapa de tratamiento termico.
5. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se efectuan las primera y segunda mezclas del producto en estado viscoso y del gas a partir de una inyeccion de este gas.
6. Procedimiento segun la reivindicación 3 o 4, caracterizado porque el producto en estado viscoso de la misma familia que el producto que se va a obtener presenta una viscosidad superior a 100 mPa.s y una tasa de materia seca comprendida entre el 50 y el 90 %.
7. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se efectua un secado de las partlculas aireadas y porosas.
8. Procedimiento segun la reivindicación 7, caracterizado porque dicho secado es efectuado por al menos un secador de lecho fluidizado.
9. Procedimiento segun la reivindicación 7, caracterizado porque dicho secado es efectuado por al menos una torre de atomizacion.
10. Procedimiento segun la reivindicación 7, caracterizado porque dicho secado es efectuado por un secador vertical a contracorriente.
11. Procedimiento segun la reivindicación 7, caracterizado porque dicho secado es efectuado por un secador de tapiz.
12. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque las partlculas obtenidas presentan una concentracion en materia seca del orden del 96 %, despues del secado complementario.
13. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el gas mezclado con el producto en estado viscoso en la maquina de tratamiento termomecanico (10) es identico o
diferente del gas mezclado con el producto en estado viscoso despues de dicha maquina.
14. Procedimiento segun la reivindicación 13, caracterizado porque el gas es gas por ejemplo carbonico, aire, vapor de agua, nitrogeno o uno de sus oxidos.
15. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el porcentaje de gas en total inyectado en la maquina de tratamiento termomecanico (10) y expresado en volumen con respecto a la masa seca del producto tratado en dicha maquina esta comprendido entre 0,01 nL.kg-1.mn-1 y 10 nL.kg-1.mn-1.
16. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque al menos el 10 % del gas mezclado con el producto es inyectado en la maquina de tratamiento termomecanico (10).
17. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque el producto en estado viscoso es leche, por lo que se obtiene leche en polvo.
18. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque el producto en estado viscoso es amilaceo, nativo o modificado (flsicamente y/o qulmicamente) a base de harinas de cereales (trigo, avena, malz, cebada, etc.), harina de patata, granulos de patatas, copos de patata y/o harina de tapioca, estando el producto inicialmente en forma de una mezcla del tipo solucion, suspension o emulsion en medio acuoso, por lo que se obtiene como resultado del procedimiento el producto en forma pulverulenta.
19. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque el producto en estado viscoso es un producto protelnico, nativo o modificado (flsicamente y/o qulmicamente), escogido entre la caselna de la leche, el gluten del trigo, la zelna del malz, las protelnas de soja, las protelnas de leguminosas, en particular de guisante y/o las protelnas de oleo-proteaginosas, en particular de girasol o de colza, estando el producto inicialmente en forma de una mezcla del tipo solucion, suspension o emulsion en medio acuoso, por lo que se obtiene como resultado del procedimiento el producto en forma pulverulenta.
20. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque el producto en estado viscoso es un coproducto/subproducto de fraccionamiento de la leche, obtenido por fraccionamiento de la leche por centrifugacion, filtracion, nanofiltracion, ultrafiltracion y/u osmosis inversa o un coproducto obtenido por coagulacion de la leche.
21. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, caracterizado porque la maquina de tratamiento termomecanico es una maquina con tornillos giratorio(s).
22. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizado porque la maquina de tratamiento termomecanico es una maquina de extrusion (10) con dos tornillos corrotativos y copenetrantes.
23. Procedimiento segun la reivindicación 22, caracterizado porque los tornillos de la maquina de extrusion (10) son accionados en rotacion a una velocidad comprendida entre 50 y 1.200 t/mn.
24. Procedimiento segun la reivindicación 23, caracterizado porque, en una zona (C1) de la maquina de extrusion (10), zona en la que se reduce la viscosidad del producto en estado viscoso y se inicia simultaneamente la porosidad en el producto en estado viscoso, la relacion entre la longitud de los tornillos y el diametro de dichos tornillos esta comprendida entre 3 y 12.
25. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizado porque la maquina de tratamiento termomecanico (10) es una maquina de extrusion con tornillo simple.
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