MÉTODO Y DISPOSITIVO DE LICUEFACCIÓN PARA UN PRODUCTO CON BASE DE MATERIA GRASA EN POLVO, EN PARTICULAR EN LA PRODUCCIÓN DE CHOCOLATE Y SIMILARES.

Método para reducir la viscosidad de una mezcla con base de materia grasa que comprende sólidos y materia grasa que han sido previamente refinados a una pasta pastosa o en forma de polvo,

y no estando los sólidos cubiertos significativamente con la materia grasa, caracterizado por el hecho de que la pasta pastosa o en forma de polvo está sometida a un flujo de alargamiento efectivo, tal que proporciona la rotura de los aglomerantes e interacciones íntimas de los sólidos con la materia grasa dando lugar así a la producción de una pasta pastosa con el recubrimiento de los sólidos con la materia grasa y en el que se consigue el flujo de alargamiento predominante al forzar un flujo de la mezcla con base de materia grasa a través de una pluralidad de constricciones de flujo (35) posicionadas en paralelo y/o en serie con relación a dicho flujo

La presente invención se refiere a un método y un dispositivo para la licuefacción de una mezcla con una base de materia grasa. La invención es particularmente útil para sustituir o al menos reducir significativamente el conchado tradicional de mezclas con base de materia grasa llevado a cabo en el proceso de realización de chocolate.

En la fabricación tradicional de chocolate o compuestos a modo de chocolate, polvos de grano fino se dispersan en una 10 fase de materia grasa continua. Los polvos encontrados en el chocolate o compuestos a modo de chocolate son tradicionalmente azúcar, sólidos de cacao y/o sólidos de leche. Éstos están mezclados en diferentes proporciones junto con manteca de cacao y/o grasas vegetales, grasas lácteas y 15 emulgente(s), tales como la lecitina. El chocolate fino se obtiene al mezclar azúcar, manteca de cacao, opcionalmente otras materias grasas, y pasta de cacao. El chocolate con leche contiene materia grasa y sólidos lácteos sin materia grasa como ingredientes adicionales. El chocolate blanco 20 contiene grasa láctea y sólidos lácteos sin grasa, azúcar y manteca de cacao y/o grasa vegetal sin añadir la pasta de cacao o polvo de cacao. Los compuestos de chocolate también

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pueden producirse utilizando grasas alternativas en lugar o en conjunto con manteca de cacao natural. Dichas materias grasas alternativas pertenecen a tres categorías principales que son equivalentes a la manteca de cacao (CBE), sustitutos de manteca de cacao (CBS), sustitutos de manteca de cacao (CBR). Exposiciones detalladas de estos tipos diferentes de grasas alternativas pueden encontrarse en una variedad de fuentes, véase por ejemplo, Traitler, H. et al., Journal of the American Oil Chemists Society, 62(2), 417-21 (1985).

En el método de fabricación tradicional de chocolate, los ingredientes del chocolate se mezclan normalmente y se muelen en un afinador o moledora para reducir suficientemente el tamaño de partícula de los sólidos. A continuación, la pasta es conchada a una temperatura de 50 a 110ºC durante periodos de tiempo que van desde unas pocas horas a unos pocos días dependiendo del tipo de producto y el equipo utilizado. El chocolate conchado a continuación se enfría habitualmente después del conchado para endurecerlo ya sea sin amasado o con un amasado seguido de un enfriamiento o permitiendo mantenerlo durante un periodo de tiempo adecuado.

El conchado de los copos refinados habitualmente se considera como una etapa de fabricación esencial para el desarrollo de la textura final del chocolate. En la operación de conchado, el cizallamiento creado en la batidora provoca la rotura de los aglomerados, que habitualmente son partículas sólidas que se pegan conjuntamente por presión o uniones de agua. A continuación, las partículas sólidas son cubiertas con la materia grasa y la fase de materia grasa

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finalmente se dispersa en toda la pasta de chocolate. El conchado puede cargar adicionalmente el sabor y extraer compuestos volátiles indeseados tales como agua o ácidos acéticos por evaporación.

Se han desarrollado dispositivos para el conchado de pasta refinada de chocolate durante décadas basados en el principio de producir un flujo de alto cizallamiento en la pasta por medios giratorios tales como elementos de separación o paletas que giran a lo largo de una superficie interior de grandes recipientes. Por ejemplo, un dispositivo para conchado es conocido en DE 39 18 813 el cual consta de tres cámaras abiertas por arriba cilíndricas con ejes paralelos. Estas son una cámara central principal con un diámetro más grande y dos cámaras laterales complementarias. Las tres cámaras se combinan en una formando así el recipiente de la batidora. Las herramientas de mezclado se disponen en cada cámara sobre los ejes de accionamiento. En general, alta cizalladura y compresión se forman entre la herramienta de separación y la superficie estática de las cámaras. Debido al tamaño para la proporción de volumen superficial de los sistemas de conchado conocidos, solamente se corta una pequeña cantidad de pasta de chocolate en un

industriales ocupan un espacio de suelo considerable en la fábrica y por lo tanto, el coste de inversión de estas

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máquinas es muy elevado.

Por lo tanto, la batidora es muy importante en el proceso de fabricación de chocolate, sin embargo es un mezclador muy ineficiente. El mezclado con la batidora lleva hasta un día conseguir la textura y calidad deseada, es una inversión de energía y una parte del proceso de chocolate que consume tiempo.

Además, la viscosidad de la pasta con base de grasa es crítica para obtener el peso correcto del producto final. Para eso, la materia grasa juega un papel esencial ya que es el ingrediente principal utilizado para cubrir las partículas sólidas, plastificarlas y finalmente licuar la pasta. Dado que la materia grasa es uno de los ingredientes principales más caros, cualquier reducción del contenido en materia grasa para un mismo nivel de reducción de la viscosidad proporciona una ventaja económica destacable.

EP 0603487 A2 se refiere a un proceso para extrusionar de forma plástica una materia de confitería con materia grasa que comprende suministrar materia de confitería con materia grasa, habitualmente chocolate, en una cuba de la extrusora y aplicar presión de un pistón al material en una forma no vertible sensiblemente sólido o semisólido curso arriba de un estrangulamiento de caudal de una matriz a una temperatura en la cual la materia se extrusiona de forma isotérmica. Este proceso permite obtener chocolate por extrusión. La materia de inicio es una materia de confitería con base de materia grasa en una forma líquida, de pasta, sólida o semisólida pero ya está compuesta de sólidos que están cubiertos con la

materia grasa. Por lo tanto, ya es un producto de chocolate cuando entra en la extrusora. Habitualmente, esta materia está en forma de pastillas de chocolate. El proceso es una operación de formación que proporciona un producto final plástico temporalmente a partir de una materia sólida pero no es una operación que pertenece al proceso de fabricación de chocolate de “per se”.

EP 0 775 446 A2 también se refiere a la extrusión fría de chocolate donde la materia de inicio ya es chocolate.

La patente americana US 4,679,498 se refiere a un método y un aparato para preparar una pasta de chocolate en un tiempo muy corto a partir de una pasta de sólidos pastosa y manteca de cacao. Una pasta refinada es sometida a un tratamiento de conchado seco en un transportador de tornillo sin fin, siendo la pasta obtenida a continuación sometida a un tratamiento de licuefacción mediante la incorporación de aditivos en proporciones según la receta. La etapa de conchado seco comprende una primera etapa de amasado y una segunda etapa de amasado con la producción de corte y estirado cuya intensidad se incrementa gradualmente. El

laminado consume energía y también requiere equipos de extrusión caros y complejos. El equipo de extrusión proporciona también menos versatibilidad y necesita modificaciones caras e importantes en la mecanización (por

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ejemplo, el intercambio de los parámetros de los tornillos sinfín, su paso, tamaño y forma) si uno quiere modificar las características finales del producto de salida tal como su viscosidad.

La patente americana 4,861,615 también se refiere a la preparación de mezclas de chocolate en extrusoras de doble eje sinfín.

La patente americana 3,663,231 se refiere a una batidora continua utilizada en fábricas de chocolate tradicionales que proporciona habitualmente fuerzas de cizalladura en la materia grasa y pasta sólida durante las fases líquida y seca.

La patente americana 4,191,786 se refiere a un método de cocción en seco para hacer polvo aunque no una masa licuada.

Por lo tanto, existe una necesidad de un método que proporcione un modo más rápido, más efectivo y con menor consumo de energía...

1. Método para reducir la viscosidad de una mezcla con base de materia grasa que comprende sólidos y materia grasa que han sido previamente refinados a una pasta pastosa o en forma de polvo, y no estando los sólidos cubiertos significativamente con la materia grasa, caracterizado por el hecho de que la pasta pastosa o en forma de polvo está sometida a un flujo de alargamiento efectivo, tal que proporciona la rotura de los aglomerantes e interacciones íntimas de los sólidos con la materia grasa dando lugar así a la producción de una pasta pastosa con el recubrimiento de los sólidos con la materia grasa y en el que se consigue el flujo de alargamiento predominante al forzar un flujo de la mezcla con base de materia grasa a través de una pluralidad de constricciones de flujo (35) posicionadas en paralelo y/o en serie con relación a dicho flujo.

2. Método según la reivindicación 1, en el que el flujo de alargamiento se consigue al forzar bajo presión y de manera continua la pasta pastosa o en forma de polvo a través de una pluralidad de agujeros (35) de al menos una placa de matriz (30, 31, 32, 33).

3. Método según la reivindicación 1 o 2, en el que al menos una placa de matriz (30, 31, 32, 33) comprende una pluralidad de agujeros de tamaño pequeño (35) teniendo un tamaño a partir de 0,5 hasta 20mm.

4. Método según la reivindicación 3, en el que los

agujeros (35) forman un perfil acampanado, paralelo, cónico o

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cualquier combinación de éstos, visto desde la entada hacia la salida de los agujeros.

5. Método según la reivindicación 4, en el que al menos una placa de matriz (30, 31, 32, 33) comprende de 1 a 200 agujeros (35).

6. Método según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en el que se proporciona al menos dos placas de matriz separadas (30, 31, 32, 33) posicionadas en serie en un tambor

(38) para el paso en serie de la mezcla de producto a través de las placas de matriz (30, 31, 32, 33).

7. Método según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en el que el forzado de la mezcla a través de al menos una placa de matriz (30, 31, 32, 33) se lleva a cabo mediante el uso de medios de generación de presión (2) que ejercen una presión positiva curso arriba de la placa de matriz.

8. Método según la reivindicación 7, en el que los medios de generación de presión (2) son una bomba de engranajes, una bomba lobular, una bomba de pistón o una extrusora.

9. Método según la reivindicación 8, en el que los ingredientes sólidos se añaden y se mezclan con materia grasa y opcionalmente se emulsionan en un mezclador (1) antes de ser presurizados en los medios de generación de presión (2).

10. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el tamaño de partícula media de los sólidos de la mezcla con base de materia grasa refinada ha sido reducido a menos de 50 micras.

11. Método según cualquiera de las reivindicaciones

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anteriores, en el que la mezcla con base de materia grasa consiste esencialmente en chocolate refinado o chocolate en polvo o compuesto pastoso.

12. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el flujo de alargamiento se lleva a cabo en el inicio de un proceso de licuefacción antes de cizallar la mezcla con base de materia grasa resultante en un mezcladora de cizallamiento tal como una batidora de manera que se reduce enormemente el tiempo de cizallamiento posterior y/o se reduce además la viscosidad al nivel final deseado.

13. Método según la reivindicación 12, en el que el mezclado final se lleva a cabo en un mezclador en línea (4) para completar la adición de la materia grasa y/o emulsificantes.

14. Método según la reivindicación 12, en el que el mezclado final se lleva a cabo en una batidora de tipo amasadora.

15. Uso de un dispositivo para reducir la viscosidad de una mezcla con base de materia grasa que comprende sólidos y materia grasa que han sido refinados en una pasta pastosa o en forma de polvo con un método según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que comprende un montaje de matriz (3) comprendiendo al menos una placa de matriz (30, 31, 32, 33) con una pluralidad de agujeros (35) y un dispositivo de generación de presión (2) que ejerce una presión sobre la mezcla situada curso arriba del montaje de matriz (3) para forzar la pasta pastosa o en forma de polvo a

28 través de los agujeros (35) y crea de este modo un flujo de alargamiento efectivo que consigue la partición de los aglomerados e interacciones íntimas de los sólidos con la materia grasa.