MXPA99004374A - Proceso y dispositivo para moldear articulos de reposteria congelados - Google Patents

Abstract

La presente invención describe el dispositivo para moldear artículos de repostería congelados, que comprende una tolva dosificadora conectada a un dispositivo dosificador volumétrico que comprende una cámara dosificadora y un elemento dosificador que suministra un volumen predeterminado de helado a recipientes que pasan, por medio de una boquilla dosificadora. Cuando la tolva es presurizada la cámara dosificadora se llena sin la formación de bolsas de aire en la fase de aspiración, lo que hace posible manufacturar artículos moldeados de helado sólido.

Description

PROCESO Y DISPOSITIVO PARA MOLDEAR ARTÍCULOS DE REPOSTERÍA CONGELADOS DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona a un proceso y a un dispositivo para moldear artículos de repostería congelados, particularmente barras congeladas pequeñas. Las pequeñas barras de repostería congeladas son manufacturadas en una escala industrial por medio de moldeado o por medio de extrusión. Cuando se emplea la extrusión, los productos son manufacturados cortando, en secciones, una forma de salchicha de consistencia plástica, la cual es rela ivamen e dura a una temperatura del orden de - 6 ° C a -7o C, extruida verticalmente a la salida de un congelador. La extrusión da al producto una textura fina, menos cristalizada que aquella de los productos moldeados. La textura fina obtenida por medio de extrusión se debe en gran medida a las condiciones de congelación en un congelador y, en particular, a la temperatura de congelación en la salida del congelador. Es decir, cuanto menor la temperatura, tanto menos se forman cristales grandes. Esto significa que cuanto más rápido el congelamiento, tanto más pequeños los cristales de hielo y más fina la textura. En un congelador, la velocidad de congelación está a su máximo gracias al mezclado y al raspado continuo de la pared, lo cual permite una congelación acelerada del agua. Una desventaja de este método es que la forma de los productos extruidos está limitada. La congelación de una composición liquida que va a ser congelada por medio de moldeado a través de la simple conducción térmica en un molde sumergido en una solución refrigerante es más lenta y da lugar a la formación de cristales considerablemente más grandes. En este proceso, la composición que va a ser congelada se dosifica siempre en estado liquido en moldes con objeto de garantizar un llenado satisfactorio y prevenir la creación de bolsas de aire, y su temperatura es del orden de -2o C a -3o C. .La proporción de agua congelada es baja, y la mayor parte del proceso de congelación del producto toma lugar en los moldes. Esto explica la presencia de una textura más gruesa, más cristalizada, debido a un incremento en el tamaño de los cristales. US-A-3632245, por ejemplo, describe un aparato para manufacturar barras congeladas cortas en canales múltiples por medio de moldeado, en el cual se llenan simultáneamente hileras de celdas con una cantidad dosificada de composición liquida que va a ser congelada de tolvas de distribución asociadas con dispositivos dosi ficadores volumétricos que comprenden cilindros que constituyen cámaras dosificadoras , en las cuales el liquido es sucesivamente aspirado y luego expelido por medio de pistones dosificadores . Después de esta operación de llenado, las celdas viajan en un liquido de refrigeración de tal manera que los artículos son congelados. Como la composición que va a ser congelada es liquida, la simple calda en presión creada por el desplazamiento del pistón en su cámara permite el llenado perfecto de los cilindros. Asi, el llenado idéntico de los cilindros permite la simultánea dosificación de un volumen idéntico en los moldes para todos- los canales. El objeto de la invención es proporcionar productos moldeados, cuya calidad es similar a aquella obtenida previamente en el caso solamente de productos extruidos . La invención se relaciona asi a un proceso para moldear repostería congelada, en el cual los recipientes que pasan a través de un ambiente de solidificación son llenados con un volumen predeterminado de composición por medio de un dispositivo dosificador volumétrico conectado a una tolva de distribución, el dispositivo dosificador comprende una cámara dosificadora, la cual se llena con composición en la fase de aspiración, y un elemento dosificador, que expele el volumen predeterminado de composición de la cámara en la fase dosificadora, caracterizado porque una composición firme se dosifica mientras se mantiene bajo presión corriente arriba del elemento dosificador, y porque la tolva de distribución, la cual se mantiene bajo presión, permite un suministro continuo a la cámara dosificadora, para llenar los moldes sin la formación de bolsas de aire. En el contexto de la invención, una composición firme es un helado, ea cual puede ser una crema congelada, un helado de crema, un granizado, el cual puede o puede no estar aireado, y el término "helado" usado abajo se referirá a tales composiciones sin distinción. Un helado firme de este tipo está a -6o C, -7o C y, en la práctica, emerge de un congelador. Su textura es más firme que una composición liquida convencional que va a ser congelada, y tiene un porcentaje de agua congelada relativo al agua total de la receta de 50 % o más, particularmente de 50 a 70 %, dependiendo de la composición de la mezcla que va a ser congelada. Un helado de este tipo puede contener inclusiones tales como, por ejemplo, piezas de fruta seca o confitada, piezas de jalea o fondant, piezas crocantes, compota, piezas de caramelo, o piezas de chocolate o bizcocho. La invención también se relaciona a un dispositivo para moldear artículos de repostería congelados, llenando recipientes que pasan a través de un ambiente de solidificación con un volumen predeterminado de composición, el dispositivo comprende : una tolva de distribución que contiene la composición; medios para dosificar la composición, los cuales están unidos a la tolva, que comprenden una cámara dosificadora, un elemento dosificador, una boquilla dosificadora, y una válvula que comunica ya sea con la tolva y la cámara dosificadora durante la fase de aspiración, o con la cámara dosificadora y la boquilla dosificadora durante la fase de llenado; caracterizado porque la tolva está sellada y es no deformable, y porque el dispositivo comprende medios para mantener una presión sobre la composición durante la fase de aspiración, para llenar enteramente la cámara dosificadora. El dispositivo de acuerdo a la invención puede ser aplicado a cualquier máquina para' congelar artículos de repostería congelados tales como, por ejemplo: una máquina para congelación en salmuera, la cual tiene movimiento rectilíneo, giratorio, oval o en escuadra; una máquina para congelación que usa un fluido de refrigeración liquido, gaseoso o que se evapora, el cual reviste los moldes o los roela por periodos razonablemente prolongados; una máquina en la cual los moldes son transportados por un transportador en un túnel de aire pulsado, para efectuar una congelación rápida, siendo posible para el transportador que sea rectilíneo o sea enrollado, por ejemplo, como una hélice simple o doble, la cual está aplanada o es de revolución; cualquier máquina del tipo de arriba en la cual el desplazamiento de los moldes sea continuo o en incrementos sucesivos. El dispositivo de acuerdo a la invención puede ser aplicado de manera muy simple a máquinas existentes convirtiendo los dispositivos dosi ficadores para crear una sobrepresión en la tolva dosificadora, por ejemplo, cerrándola por medio de una tapa, volviéndola hermética al gas y conectándola a una fuente de fluido, particularmente de gas comprimido, por ejemplo de aire comprimido. Este principio de dosificación bajo presión puede aplicarse a diversos tipos de dispositivos dosificadores tales como, por ejemplo, dispositivos dosificadores con una envoltura de suministro y con cilindros verticales u horizontales, dispositivos dosificadores con válvulas o dispositivos dosi ficadores con boquillas sumergidas del tipo dispositivo llenador con la parte inferior hacia arriba y el dispositivo llenador de tipo lápiz. La invención será descrita en mayor detalle por via de ilustración con la ayuda de los dibujos anexados, en los cuales: la Figura 1 es una vista diagramática del dispositivo durante la fase de llenado de la cámara dosificadora; la Figura 2 es una vista diagramática del dispositivo de la Figura 1 durante la fase del llenado de un molde; la Figura 3 es una vista diagramática de una variante del dispositivo justo antes del llenado de un molde ; la Figura 4 es una vista diagramática parcial del dispositivo de la Figura 3 justo antes del llenado de un molde; y la Figura 5 es una vista diagramática parcial de una segunda variante del dispositivo justo después del llenado de un molde.

En las Figuras 1 y 2, un tubo 1, conectado lateralmente a la tolva 2, alimenta esta última con helado a -6° C, -7o C que sale de un congelador. Un tubo 3 transporta aire comprimido a la tolva 2, para ponerla bajo una presión de 1.53 - 2.04 kg/cm2 (1.5 - 2 bares) . La presión en la tolva se regula por una válvula 4 y se controla por un manómetro 5. La tolva 2 se cierra por una tapa 6, y el montaje de tolva/tapa es no deformable y preferiblemente hermético al gas. El montaje de tolva/tapa puede ser, preferiblemente, de temperatura controlada. En la parte inferior de la tolva 2, un tubo 7 suministra el helado al dispositivo 8 dosificador volumétrico que comprende un cuerpo hueco o envoltura 9 en el cual una válvula cilindrica 10, perforada con tantos pasajes 11 como existen canales dosificadores (por razones de claridad, se muestra solamente un canal), permite la comunicación ya sea con la tolva 2 o con la boquilla dosificadora 12 por medio de la interposición de la manguera 13 flexible reforzada, que gira a través de un cuarto de una revolución. El dispositivo dosificador 8 comprende una cámara dosificadora 14 y un pistón dosificador 15. La válvula giratoria 10 puede ser reemplazada por un juego de válvulas de doble corredera, las cuales cumplen la misma función pero hacen al dispositivo dosificador más voluminoso. Un mezclador 16 alimenta a presión el tubo 7 que comunica con la envoltura 9. La boquilla 12 está asegurada a un soporte ascendente y descendente (no mostrada), que le permite descender dentro del molde 17 y elevarse fuera del molde 17. Los moldes 17 son enfriados antes y/o después de que han sido llenados por medio de un vector de refrigeración. El moldeado puede aplicarse a cualquier molde en una o varias partes en contacto con cualquier ambiente de refrigeración liquido, gaseoso o sólido tal como, por ejemplo, salmuera, una solución de agua glicolada, aire pulsátil, nitrógeno liquido o dióxido de carbono sólido. La boquilla 12 también puede ser asegurada bajo una válvula (no mostrada) la cual, cerrando justo después de la dosificación, previene que se dosifique demasiado del helado, o previene que chorree debido al volumen residual contenido en la manguera flexible 13. En la Figura 1, en una situación de producción, un molde vacio 17, que pasa gradualmente sobre una linea 18 transportadora en la dirección de la flecha fl se presenta bajo la boquilla 12. Esta última se hace descender a la parte inferior del molde 17 de acuerdo a f2, mientras el cilindro 14 que constituye la cámara dosificadora se llena con composición empujada desde la tolva 2 por el aire comprimido via el tubo 7, luego el pasaje 11 de la válvula 10, y el pistón sube de nuevo de acuerdo a f3. Como se indica en la Figura 2, la válvula 10 gira a través de un cuarto de revolución, lo que coloca el cilindro 14 en comunicación con el tubo 13 por medio de la interposición del pasaje 11. El pistón 15 desciende de acuerdo a f4, y el volumen preciso de helado contenido en el cilindro 14 llena el molde 17 por medio de la boquilla 12, la cual se eleva progresivamente de acuerdo a f5, al proceder el llenado . En las Figuras 3 y 4, el principio de dosificación es el mismo que aquel descrito arriba, excepto que la boquilla 19 se desliza en un dispositivo de suministro 20, el cual es integral con la envoltura 9. En la Figura 3, el cilindro 14 se ha llenado con helado, y éste se dosifica por el descenso del pistón 15 de acuerdo a f6 via el canal 11 y la ventana 21 hecha en el cuerpo del dispositivo de suministro 20, la comunicación con la ventana 22 de la boquilla 19 se presenta en la parte inferior del molde 17. La boquilla 19 es accionada por un cilindro de presión (no mostrado) , el cual lo eleva progresivamente de acuerdo a f7 durante el llenado.

Después de que se ha llenado el molde, como se muestra en la Figura 4, la válvula 10 gira a través de de una revolución, lo que pone al cilindro 14 en comunicación con el tubo 7 conectado a la tolva por medio de la interposición del pasaje 11. El pistón 15 está entonces en una posición en la cual está listo para aspirar, y se eleva de acuerdo a f8. En este caso, se minimizan los volúmenes muertos, y la válvula 10 se sincroniza con el descenso y elevación de la boquilla, usando un programa automático . De acuerdo a una variante operacional, puede hacerse una disposición para que la boquilla permanezca estacionaria y para que el molde sea tomado por un dispositivo ascendente y descendente, es decir, éste es elevado en el inicio del llenado y luego bajado progresivamente durante el llenado. En la variante de la Figura 5, el dispositivo dosificador está provisto con una boquilla 23 estática colocada directamente por debajo de la envoltura 9 en conexión directa con el cilindro 14. La válvula 24 giratoria de tres vias permite la comunicación entre el tubo 7 conectado a la tolva, el cilindro 14 y la boquilla 23. Durante el llenado, el pistón 15 desciende de acuerdo a f9 y dosifica el helado dentro del molde 17. La boquilla 23 tiene una abertura estrecha 25, por ejemplo < 4 mm de diámetro, lo que permite que el helado sea hecho suficientemente fluido por medio de esfuerzo cortante, y el molde se llene satisfactoriamente. En esta variante, ya no hay necesidad de un soporte de boquilla ascendente y descendente y por lo tanto se minimiza el tamaño total. En una modalidad que está particularmente adaptada a una linea de manufactura de canales múltiples, no mostrada por razones de simplificación, la tolva, tal como 2, la cual es común a todos los canales, tiene una forma generalmente cilindrica, está dispuesta horizontalmente, transversal a los canales, tiene dos tubos de suministro de helado, tales como 1, dispuestos sobre cada lado del cilindro y tubos de salida para el helado, tales como 7, dispuestos opuestos a cada canal. Un agitador/distribuidor, tal como 16, comprende un eje giratorio situado en el eje del cilindro, y aspas aseguradas transversalmente al eje del agitador, sobre cualquier lado del eje, en una posición en la cual están alternados uno con respecto al otro. Las aspas están dispuestas de una manera descentrada relativa a los tubos de salida para el helado, espacios opuestos localizados sobre cualquier lado de los tubos de salida. Las aspas preferiblemente tienen una longitud tal que su extremo está en la vecindad de la pared interna del cilindro, una forma helicoidal y una orientación con un ángulo el cual, más cercano a la parte central del cilindro, es cada vez más menos pronunciado, haciendo posible para el flujo de helado que se origina de los tubos de suministro que se dirija de manera preferencial hacia la parte central del cilindro, para descentrar el flujo preferencial hacia los extremos. De esta manera, el helado se distribuye de manera homogénea entre los diversos tubos de salida y es capaz de alimentar a presión las cámaras dosificadoras sin la creación de una bolsa de aire. Durante la operación, el agitador/distribuidor es accionado en rotación lenta por medio de un motor fuera de la tolva, que se acopla sobre el eje del agitador, por ejemplo un motor neumático, y el sello puede ser proporcionado, por ejemplo, por un sello de reborde sobre el lado del motor y por una caja de embalaje sobre el otro lado del cilindro. La tolva es alimentada continuamente. Si el nivel de helado sube en la tolva, la presión de aire se incrementa en su parte superior. Este incremento en presión, comparado con un valor de referencia, puede generar una señal que actúa sobre el cierre de una válvula, tal como 1, o sobre la reducción de la velocidad de la bomba que suministra producto del congelador, para reducir su velocidad de flujo . Una ventaja principal de la tolva cilindrica de arriba es que, debido a su geometría, puede ser limpiada por agentes químicos y, si es apropiado, esterilizada, por ejemplo usando agua caliente o vapor, mientras permanece in situ sin ser desmontada. Las ventajas proporcionadas por el proceso y el dispositivo sobre los medios de moldeado tradicionales son muchas: es posible dosificar el helado que contiene mucha más agua en estado congelado que en el pasado, con una mejora correspondiente en la textura, la cual es aquella que se encuentra usualmente solamente en artículos extruidos, sin tener en cuenta el contenido de grasa; el tiempo de congelación puede ser reducido por 30 a 50 %, lo que permite una mayor velocidad de producción y una productividad mejorada para la linea; la viscosidad del helado es tal que las inclusiones que contiene, si es apropiado, pueden ser distribuidas de manera uniforme sin que se sedimenten como en el caso de un helado dosificado liquido; es posible manufacturar artículos compuestos dosificando el helado por medio de una boquilla de revestimiento, para formar una cubierta que permanece en su lugar sobre la pared del molde, y luego es posible llenar el centro para formar un núcleo de repostería congelado de un tipo diferente, produciendo un contraste en textura y/o sabor; es posible manufacturar artículos "tridimensionales" o "no desmoldables" usando moldes de partes múltiples; los artículos, siendo más frios, pueden ser revestidos más fácilmente, por ejemplo con un revestimiento que tiene una composición grasa, con un granizado, con un sorbete o con una emulsión. El dispositivo y el proceso han sido descritos en relación con la manufactura de paletas congeladas. Pueden, por supuesto, ser usados para manufacturar otros artículos moldeados tales como, por ejemplo, conos o tubos. El dispositivo ha sido descrito con referencia a los dibujos en relación con un canal dosificador por razones de simplificación. Naturalmente, una máquina en una situación de manufactura puede comprender hasta 20 canales dosificadores paralelos.

Claims (11)

1. RE IVINDICACIONES 1. Proceso para moldear repostería congelada, en el cual los recipientes que pasan a través de un ambiente de solidificación son llenados con un volumen predeterminado de composición por medio de un dispositivo dosificador volumétrico conectado a una tolva de distribución, el dispositivo dosificador comprende una cámara dosificadora, la cual se llena con composición en la fase de aspiración, y un elemento dosificador, que expele el volumen predeterminado de composición de la cámara en la fase dosificadora, caracterizado porque una composición firme se dosifica mientras se mantiene bajo presión corriente arriba del elemento dosificador, y porque la tolva de distribución, la cual se mantiene bajo presión, permite un suministro continuo a la cámara dosificadora, para llenar los moldes sin la formación de bolsas de aire.
2. 2. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la composición firme es un helado a -6o C, -7o C, con una textura que es más firme que una composición liquida convencional que va a ser congelada, y porque tiene un porcentaje de agua congelada relativo al agua total de la receta que es 50 % o más, particularmente de 50 a 70 %, dependiendo de la composición de la mezcla que va a ser congelada.
3. 3. Proceso de conformidad con la reivindicación 1 o la 2, caracterizado porque el helado contiene inclusiones, particularmente piezas de fruta seca o confitada, piezas de jalea o fondant, piezas crocantes, compota, piezas de caramelo, o piezas de chocolate o bizcocho .
4. 4. Proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el helado se introduce en la cámara dosificadora bajo presión de un gas, particularmente una presión de aire, de 1.53 a 2.04 kg/cm2 (1.5 a 2 bares)
5. 5. Dispositivo para moldear artículos de repostería congelados llenando recipientes que pasan a través de un ambiente de solidificación con un volumen predeterminado de composición, el dispositivo comprende : una tolva de distribución que contiene la composición; medios para dosificar la composición, los cuales están unidos a la tolva, que comprenden una cámara dosificadora, un elemento ' dosificador, una boquilla dosificadora, y una válvula que comunica ya sea con la tolva y la cámara dosificadora durante la fase de aspiración, o con la cámara dosificadora y la boquilla dosificadora durante la fase de llenado; caracterizado porque la tolva está sellada y es no deformable, y porque el dispositivo comprende medios para mantener una presión sobre la composición durante la fase de aspiración, para llenar enteramente la cámara dosificadora.
6. 6. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la tolva está sellada por una tapa, y porque el montaje de tolva/tapa es no deformable, hermética al gas y de temperatura controlada .
7. 7. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la boquilla dosificadora está conectada a la válvula por medio de una manguera flexible, y porque ésta es integral con un soporte ascendente y descendente, de tal manera que desciende dentro del recipiente en el inicio del llenado, sube durante el llenado y vuelve a emerger del recipiente en el final del llenado.
8. 8. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la válvula da vuelta o gira en una envoltura, y porque la boquilla dosificadora se desliza en un dispositivo de suministro, el cual es integral con la envoltura, de tal manera que desciende dentro del recipiente en el inicio del llenado, se eleva durante el llenado y vuelve a emerger del recipiente al final del llenado.
9. 9. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la válvula da vuelta o gira en la envoltura, porque la boquilla dosificadora es integral con la envoltura, porque ésta está en conexión directa con la cámara dosificadora, y porque la abertura de la boquilla es suficientemente estrecha para permitir que el helado sea fluidizado por medio de esfuerzo cortante.
10. 10. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 5, adaptado para la dosificación del helado en paralelo a lo largo de varios canales, caracterizado porque la tolva es de forma generalmente cilindrica, porque es no deformable, hermética al gas, y de temperatura controlada, y porque comprende medios para la alimentación a presión homogénea de las cámaras dosificadoras con el helado sin la formación de bolsas de aire, particularmente un agitador/distribuidor con aspas orientadas.
11. 11. Paleta congelada moldeada, capaz de ser obtenida por medio del proceso de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque su textura es la misma que aquella de una paleta congelada extruida a aproximadamente -6° C, -7o C.