Procedimiento y dispositivo para el tratamiento de granos descortezados de cacao y partes de granos descortezados de cacao.

Procedimiento para el secado y/o la tostación de partes de granos descortezados de cacao en un tambor calefactable por fuera (10),

caracterizado porque adicionalmente al calentamiento externo del tambor (10), para una transferencia de calor por convección, se conduce por el tambor (10) una corriente de gas puro calentada (5), especialmente una corriente de aire puro calentada.

Procedimiento y dispositivo para el tratamiento de granos descortezados de cacao y partes de granos descortezados de cacao La invención se refiere a un procedimiento de funcionamiento por lotes para el tratamiento, especialmente para el secado y la tostación, de partes de granos descortezados de cacao, así como a un dispositivo para la ejecución del procedimiento.

Desde hace tiempo se conoce en general que para el tratamiento de cacao no pueden adoptarse los protocolos de trabajo generalmente aceptados. Las condiciones de tostación respectivamente adecuadas y los parámetros de tratamiento óptimos dependen de varios factores. Los esenciales de los mismos son:

a.) La variedad o mezcla del material de partida.

b.) El tamaño de los granos de cacao.

c.) El grado de fermentación de los granos de cacao.

d.) El tipo de secado después de la fermentación.

e) El contenido de agua de los granos descortezados de cacao.

f.) El tipo de etapas de pretratamiento.

g.) El fin de uso del producto final.

La conducción del procedimiento habitual sin excepción en el estado de la técnica consistió en calentar granos descortezados de cacao y partes de granos descortezados de cacao en un tambor de tostación giratorio que se calentó exclusivamente por fuera con gases de escape de combustión calientes.

S.T. Beckett describe en la edición 5 de 2007 en "Industrial Chocolate Manufacture and Use", Capítulo 5.8.2:

Los tostadores de tambor por cargas se usan normalmente para la tostación de fracciones de granos descortezados de cacao. El principio de estos tostadores de distintos fabricantes es en general el mismo. La fracción de granos descortezados de cacao se carga en el tambor en el que se tuestan con el calor de la pared del cilindro. El tiempo de ciclo asciende normalmente a entre 45 y 60 minutos.

Aunque con la misma publicación se ha dado a conocer que las condiciones de secado en la primera fase del proceso de tostación son importantes para la obtención de una tostación óptima, hasta la fecha se desconocía cómo podía conseguirse una intensificación posterior de los perfiles de aroma y sabor.

Se conoce la conducción de aire caliente con un único caudal másico alrededor y por el tambor de tostación en el secado y la tostación de granos de cacao con cáscara completos. Pero a este respecto, gases de escape de combustión de quemadores de gas o aceite se pusieron en contacto con el producto tostado, por lo que se perjudicaron los aromas y el perfil de sabor del cacao.

El secado y la tostación de granos de cacao con cáscara completos requirieron además mucho tiempo. Las cáscaras de las semillas duras y compactas que envuelven los granos descortezados de cacao dificultaron el paso de humedad y la destilación con vapor de agua de las sustancias desfavorables de los granos descortezados de cacao. Al disminuir el contenido de agua en los granos de cacao aumentó su temperatura. A este respecto, las capas externas de los granos descortezados de cacao en las cáscaras de las semillas se calentaron esencialmente más fuertemente que el interior de los granos. Las consecuencias de estos fueron tostación excesiva y falta de tostación en el producto final, que causaron perjuicios al aroma y al sabor. El tratamiento térmico con temperatura creciente y duración del tratamiento prolongada trajo consigo que las grasas contenidas en los granos se oxidaron más fuertemente y así se produjo un cambio de sabor no deseado. Además, se produjo una pérdida de manteca de cacao mediante difusión en las cáscaras.

El procedimiento según la invención parte del conocimiento de que el secado y la tostación de partes de granos descortezados de cacao pueden realizarse técnicamente esencialmente más fácilmente y eficientemente que el tratamiento térmico para el secado y la tostación de granos de cacao con cáscara completos.

El documento Deublein D: "Kakaobohnen-Röstung: Verfahren im Vergleich" Zucker und Süsswarenwirtschaft, tomo 47, nº ½, 1994, páginas 11-12, -14-17, XP008118545 ISSN: 0373-0204, describe distintos procedimientos para la tostación de granos descortezados de cacao o partes de granos descortezados de cacao. Entre otros se describe un tostador con calentamiento por convección, en el que una gran cantidad de aire de recirculación genera grandes velocidades alrededor de los granos de cacao y, por tanto, una buena transferencia de calor.

El documento WO92/12643 A1 describe un procedimiento para secar y tostar granos de café y de cacao, en el que los granos se calienten dentro de un tambor con gases de escape de un quemador hasta que se alcanza el grado de secado y de tostación deseado. El calentamiento se produce parcialmente por la alimentación de aire en el interior del tambor y parcialmente indirectamente por un calentamiento externo del tambor. El aire caliente para el calentamiento interno se calienta mediante un intercambiador de calor.

La invención se basa en los objetivos de mejorar los perfiles de aroma y sabor en productos finales de cacao.

La solución del objetivo se realiza según la invención mediante las características de la reivindicación de procedimiento 1, así como mediante las características de la reivindicación de dispositivo 14.

En el procedimiento según la invención para el secado y/o la tostación de partes de granos descortezados de cacao en un tambor calefactable por fuera, para el calentamiento externo del tambor se realiza adicionalmente una conducción de una corriente de gas puro calentado, especialmente de una corriente de aire puro calentado, por el tambor. Mediante esta corriente de gas puro se realiza una transferencia de calor por convección a las partes de granos descortezados de cacao.

Preferiblemente se realiza un secado y/o tostación por lotes de partes de granos descortezados de cacao.

Se prevé utilizar el procedimiento según la invención en partes de granos descortezados de cacao. A este respecto puede tratarse de fracción de granos descortezados de cacao con un tamaño de grano de 0, 1 a 12 mm. Por tanto, a este respecto no se trata de granos que están rodeados por una cáscara, sino de granos descortezados de cacao. Debido a la falta de cáscara en la fracción de granos descortezados de cacao, la influencia aislante de la cáscara puede eliminarse del proceso. De esta manera resulta la posibilidad, por ejemplo, mediante la alimentación de aire en el tambor, de eliminar una influencia directa sobre la fracción de granos descortezados de cacao y, por tanto, sobre la formación de aroma y la percepción de sabor del posterior producto final de cacao, por ejemplo, cacao en polvo.

Mediante este tratamiento térmico se forman nuevos perfiles de aroma y sabor en el cacao y también se consigue una destrucción completa de todos los gérmenes perjudiciales. Además, pueden acortarse tanto la fase de secado como también la fase de tostación y, por tanto, mejorarse la rentabilidad. Además, en todas las fases de proceso puede evitarse con seguridad una aglutinación del producto en la pared del tambor.

Según la invención puede usarse tanto una corriente de gas puro calentada como también una corriente de aire puro calentada. Por ejemplo, es posible que el gas puro usado también satisfaga otras funciones, además de la transferencia de calor por convección. Todas las características descritas en esta solicitud junto con una corriente de aire puro también pueden realizarse junto con una corriente de gas puro.

El procedimiento según la invención para el secado y/o la tostación de partes de granos descortezados de cacao se diferencia especialmente de un procedimiento para el procesamiento de granos de café en que en el procesamiento de granos de café no tiene lugar ningún tratamiento previo con una elevación de la humedad y, por tanto, ningún procedimiento de alcalinización. Además, el procesamiento de granos de café destaca por una tostación de granos completos y no de la fracción, así como por tiempos de tostación más cortos. Además, para el proceso de tostación no se usa aire ambiente purificado, sino normal.

Especialmente en el calentamiento externo y el calentamiento interno del tambor, independientemente entre sí, las temperaturas y los caudales másicos de aire pueden regularse según curvas de tiempo - valor nominal preseleccionables. Las cuatro curvas de tiempo -valor nominal pueden guardarse preferiblemente... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el secado y/o la tostación de partes de granos descortezados de cacao en un tambor calefactable por fuera (10) , caracterizado porque adicionalmente al calentamiento externo del tambor (10) , para una transferencia de calor por convección, se conduce por el tambor (10) una corriente de gas puro calentada (5) , especialmente una corriente de aire puro calentada.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el tambor (10) es giratorio y especialmente no está perforado y además se calienta especialmente por fuera con aire caliente (2) .

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la temperatura y/o el caudal másico de la corriente de gas puro calentada (5) se regula con el tiempo, teniendo especialmente las partes de granos descortezados de cacao antes del proceso de secado una humedad del 5 al 10%.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los granos descortezados de cacao

o partes de granos descortezados de cacao se han tratado previamente y antes del proceso de secado tienen una humedad del 8 al 45%.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la corriente de gas puro calentada

(5) conducida por el tambor (10) se alimenta con una sobrepresión regulable según un perfil entre 1 y 90 mbar (0, 1 y 9, 0 kPa) y especialmente la temperatura de la corriente de aire puro (5) que se conduce por el tambor (10) es libremente regulable en un intervalo entre 80ºC y 550ºC y especialmente es regulable automáticamente según la curva de perfil de valores nominales.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la corriente de aire puro calentada (5) conducida por el tambor (10) puede bloquearse en función de la fase de proceso, de la temperatura de producto presente y de la humedad de producto presente y el número de revoluciones del tambor se modifica especialmente progresivamente en amplios intervalos en función de la fase de proceso, de la humedad de producto presente y de la temperatura de producto presente.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por la etapa adicional de:

proporcionar una corriente de aire caliente (9) libre de gases de combustión que se divide en una corriente parcial externa (10) para el calentamiento externo del tambor (1) y una corriente parcial interna (11) para el calentamiento interno del tambor (1) , mezclándose especialmente la corriente parcial interna (11) para el calentamiento interno para ajustar su temperatura con aire frío (12) regulado, especialmente filtrado.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la corriente de aire puro (5) tiene al principio del procedimiento de tostación una temperatura de 400ºC a 600ºC, especialmente 550ºC, y durante el procedimiento de tostación se realiza una reducción de esta temperatura a una temperatura entre 80ºC y 250ºC, especialmente a 200ºC.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque la reducción de la temperatura de la corriente de aire puro se realiza después de transcurrir ¾ del tiempo de tostación total.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el tambor (10) al principio del procedimiento de tostación se rota al número de revoluciones nominal y en una o varias etapas durante el procedimiento de tostación el número de revoluciones del tambor se eleva el 25% y/o el 50% por encima del número de revoluciones nominal.

11. Dispositivo para el secado y/o la tostación de partes de granos descortezados de cacao para la realización del procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10 con un tambor (1) calefactable por fuera, pudiendo unirse la cámara interior del tambor (1) con una conducción de alimentación (3) para gas puro calentado (5) , caracterizado por un dispositivo de generación de aire caliente para proporcionar una corriente de aire caliente (9) libre de gases de combustión.

12. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado porque el tambor (1) es giratorio.

13. Dispositivo según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque la conducción de alimentación (3) está configurada como pozo fijo.

14. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado por un dispositivo de división para la división de la corriente de aire caliente (9) libre de gases de combustión en una corriente parcial externa (10) para el calentamiento externo del tambor (1) y en una corriente parcial interna (11) para el calentamiento interno del tambor (1) .

15. Dispositivo según la reivindicación 14, caracterizado por un dispositivo de alimentación de aire frío para la alimentación de una corriente de aire frío (12) especialmente regulada a la corriente parcial interna (11) .

Corriente de aire templada o caliente adicional Corriente de aire caliente para el calentamiento del recipiente de secado o de tostación 2

Corriente de aire templada o caliente adicional 13

Mezcla de aire frío Corriente de aire caliente para el calentamiento del recipiente de secado o de tostación 9