Aparato y procedimiento de contacto de gas-sólidos en espiral.

Aparato de contacto de gas-sólidos para procesar comestibles, que comprende:

un tambor (10) que presenta una pared (14) interior concéntrica con un tubo interno (20) y que define un espacio (30) anular entre el tambor y el tubo interno; y

un punto (130) de entrada de sólidos para introducir sólidos particulados en el tambor (10), caracterizado por que el aparato comprende además:

una fuente (90) de gas que suministra gas al espacio (30) anular en una zona (140) de entrada de gas; y

al menos un elemento (110) en espiral giratorio en el espacio (30) anular que define un camino de gas en el espacio anular;

en el que el aparato está adaptado para conferir un movimiento giratorio al elemento (110) en espiral para mover los sólidos a través del tambor (10).

Aparato y procedimiento de contacto de gas-sólidos en espiral.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

La presente invención se refiere a aparatos y procedimientos para poner en contacto gas y sólidos en la fabricación de comestibles, y puede utilizarse para el secado, secado combinado con recubrimiento, calentamiento, enfriamiento y enfriamiento combinado con recubrimiento.

Descripción de la técnica relacionada

La aplicación de una capa de azúcar al exterior de una partícula sólida es una práctica común en las técnica farmacéutica y de confitería. El procedimiento de grageado discontinuo practicado comúnmente, en el que se añade jarabe de azúcar a los sólidos por lotes, requiere una gran inversión y es laborioso y se desperdicia una cantidad significativa de azúcar en el transcurso del secado. Habría muchas ventajas prácticas si tales procedimientos de recubrimiento pudieran practicarse de manera continua. Sin embargo, los aparatos para realizar este tipo de recubrimiento de manera continua no han alcanzado una aceptación extendida debido a que no han proporcionado una calidad aceptable del producto.

Las patentes US n°s 6.364.948 y 6.689.417, que pertenecen al cesionario en la presente memoria, se refieren a procedimientos y aparatos para el recubrimiento y/o el secado discontinuo (incluyendo procedimientos para preparar productos recubiertos con capa de azúcar) en los que las partículas se colocan en un lecho y se desplazan en las direcciones x, y y z haciendo vibrar el lecho de manera que las partículas siguen una dirección o trayecto dominante. Se proporciona aire de secado tangencialmente al lecho.

La patente US n° 6.638.55, que pertenece al cesionario en la presente memoria, se refiere a procedimientos para formar un recubrimiento de capa sobre una masa de centros de confitería. El procedimiento puede utilizar un tambor giratorio en el que se proporciona una corriente de gas de secado que presenta un contenido en humedad controlado.

La patente US n° 6.96.361, que pertenece al cesionario en la presente memoria, se refiere a un aparato de grageado para recubrir una pluralidad de materiales centrales. El tambor de grageado incorpora una separación, dividiendo el tambor en una pluralidad de recipientes de recubrimiento.

La solicitud internacional publicada WO 99/26484 enseña un aparato para el recubrimiento discontinuo de chicle u otros materiales comestibles. El aparato comprende un tambor giratorio que presenta deflectores en ángulo en el interior. Se proporciona material de recubrimiento líquido a través de una tubería interna que discurre a lo largo del eje del tambor y se proporciona aire de secado a través de una pluralidad de cámaras de distribución de aire dispuestas alrededor de la periferia del tambor. Se proporcionan conductos de suministro y eliminación de aire de manera que el aire de secado se desplaza axialmente en el tambor.

Las patentes US n° 6.365.23 B2 y n° 7.22.353 B2 enseñan un procedimiento y aparato para el recubrimiento continuo de materiales de goma. El material de recubrimiento puede ser una disolución de azúcar endurecióle. El aparato comprende un tambor giratorio que está en ángulo con respecto a la horizontal de manera que los trozos comestibles se mueven a través del tambor por la fuerza de la gravedad. El tiempo de residencia se acorta o prolonga aumentando o disminuyendo el ángulo del tambor. Se alimenta material de recubrimiento líquido al tambor a través de un conducto central a lo largo del eje principal del tambor, mientras preferentemente se introduce aire de secado calentado a través de perforaciones en las paredes laterales del tambor, para proporcionar un flujo uniforme de aire de secado en el tambor.

La patente US n° 5.52.457 y el documento EP 192 12 enseñan aparatos y procedimientos de recubrimiento para recubrir sólidos particulados en los que se utiliza un cepillo en espiral giratorio para empujar el material a través de un tambor, que también puede rotar. Estos aparatos y procedimientos no contemplan un sistema en el que se proporciona una fuente de gas a un camino de gas sustancialmente cerrado definido por un elemento en espiral.

El documento WO 25/11398 da a conocer un procedimiento para recubrir de manera continua núcleos en un procedimiento de preparación de grageas, que comprende transportar los núcleos a través de un tambor giratorio con un transportador de tipo tornillo.

Ninguna de las divulgaciones anteriores utiliza eficazmente un trayecto de gas cerrado para poner en contacto sólidos con gas de una manera continua, controlada. Un problema significativo con los procedimientos y aparatos de la técnica anterior para recubrir sólidos particulados se refiere al manejo del polvo formado por la acción de oscilación de los sólidos. El polvo se transporta por el aire y puede dañar los sistemas de control de la humedad.

Puede requerirse un equipo de filtración de polvo caro, lo que aumenta tanto la complejidad del procedimiento como los costes de mantenimiento. Este problema puede solucionarse según la presente invención dirigiendo el flujo de gas de proceso para garantizar que el polvo formado por la oscilación de los sólidos se adhiere a los sólidos antes de descargar los sólidos del aparato.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a procedimientos y aparatos para efectuar un contacto de gas-sólidos en la fabricación de comestibles y puede adaptarse para recubrir materiales comestibles particulados con material de recubrimiento apto para fluir y secar el recubrimiento sobre las partículas, tal como en el recubrimiento de centros de chocolate con jarabe de azúcar y el secado para formar una capa de azúcar en la producción de dulces de M&Ms® de chocolate con leche. Estos procedimientos y aparatos también pueden utilizarse en relación con el recubrimiento de materiales comestibles particulados con material de recubrimiento apto para fluir y la solidificación del recubrimiento sobre las partículas, tal como en el recubrimiento de cacahuetes con chocolate líquido en la producción de dulces de M&Ms® de chocolate con cacahuetes. Alternativamente, estos procedimientos y aparatos pueden utilizarse para calentar, por ejemplo, cocinar y tostar, y enfriar materiales comestibles particulados.

Los materiales comestibles particulados que pueden procesarse con los procedimientos y aparatos de la invención incluyen, sin limitación, confitería, incluyendo chocolate, caramelo, turrón, gominolas, caramelos comprimidos y caramelos duros. Tal como se utiliza en la presente memoria, "chocolate" incluye chocolate que cumple con las normas de identidad (SOI) para chocolate definidas por la Food and Drug Administration, así como chocolate que no cumple con las SOI. Los materiales comestibles también incluyen, sin limitación, barquillos, galletas saladas, bollos, galletas, granóla, arroz, cereales, legumbres, granos de cacao, granos de café, frutos secos, frutas frescas y desecadas, verduras frescas y desecadas, aperitivos lácteos, queso, comida para mascotas y premios para mascotas. Los materiales comestibles también incluyen productos farmacéuticos, incluyendo sin limitación, comprimidos, comprimidos oblongos, aglomerados y cápsulas de gelatina.

En un aspecto, la invención es un aparato de contacto de gas-sólidos que comprende un tambor que presenta una pared interior concéntrica con un tubo interno y que define un espacio anular entre el tambor y el tubo interno. Se suministra gas de una fuente de gas al espacio anular en una zona de entrada de gas y se introducen sólidos particulados en el tambor en un punto de entrada de sólidos. Al menos un elemento en espiral (en ocasiones denominado en la presente memoria simplemente la "espiral") en el espacio anular define un camino de gas en el espacio anular. Se confiere un movimiento giratorio a la espiral (con un motor, por ejemplo) para mover los sólidos a través del tambor.

El aparato de contacto de gas-sólidos puede combinarse con un dispensador de material de recubrimiento para añadir material de recubrimiento, que entonces se seca o solidifica sobre la superficie de los sólidos al avanzar los sólidos a través del tambor.

En formas de realización particularmente preferidas, especialmente cuando el aparato se utiliza para recubrir materiales centrales de confitería con un jarabe de azúcar y secar el recubrimiento para formar una capa, el aparato incluye un tambor que puede girar alrededor de un eje longitudinal horizontal, y la zona de entrada de gas y el punto de entrada de sólidos están cerca de extremos opuestos del tambor con respecto al eje longitudinal, de manera que el gas se desplaza a lo largo de un camino de gas sustancialmente a contracorriente... [Seguir leyendo]

1. Aparato de contacto de gas-sólidos para procesar comestibles, que comprende:

un tambor (1) que presenta una pared (14) interior concéntrica con un tubo interno (2) y que define un espacio (3) anular entre el tambor y el tubo interno; y

un punto (13) de entrada de sólidos para introducir sólidos particulados en el tambor (1), caracterizado por que el aparato comprende además:

una fuente (9) de gas que suministra gas al espacio (3) anular en una zona (14) de entrada de gas; y

al menos un elemento (11) en espiral giratorio en el espacio (3) anular que define un camino de gas en el espacio anular;

en el que el aparato está adaptado para conferir un movimiento giratorio al elemento (11) en espiral para mover los sólidos a través del tambor (1).

2. Aparato según la reivindicación 1, en el que el tubo interno (2) es un volumen cerrado, impermeable al aire.

3. Aparato según la reivindicación 1, en el que el tubo interno (2) comprende unas aberturas (98) que permiten el flujo de un gas desde la fuente (9) de gas al interior del tubo interno y desde el tubo interno (2) al interior del espacio (3) anular entre el tambor (1) y el tubo interno.

4. Aparato según la reivindicación 1, 2 o 3, en el que el elemento (11) en espiral está unido a, y se extiende radialmente hacia dentro de, la pared (14) interior del tambor (1) y gira con el tambor.

5. Aparato según la reivindicación 1, 2 o 3, en el que el elemento (11) en espiral está unido a, y se extiende radialmente hacia fuera de, el tubo interno (2) y gira con el tubo interno.

6. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que:

el tambor (1) puede hacerse girar alrededor de un eje longitudinal horizontal; y

la zona (14) de entrada de gas y el punto (13) de entrada de sólidos están cerca de los extremos opuestos del tambor (1) con respecto al eje longitudinal de modo que el flujo de gas a lo largo del camino de gas sea sustancialmente a contracorriente del movimiento de los sólidos en el tambor.

7. Aparato según la reivindicación 6, en el que el tubo interno (2) se extiende desde un extremo del tambor (1) cerca de la zona (14) de entrada de gas y termina hacia dentro de un extremo opuesto del tambor, definiendo la longitud del tubo interno una zona de contacto de gas-sólidos dentro del tambor, extendiéndose una zona de entrada de sólidos desde un punto en el que termina el tubo interno (2) hasta el punto (13) de entrada de sólidos, presentando el gas una velocidad mayor en la zona de contacto de gas-sólidos que en la zona de entrada de sólidos.

8. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el tambor (1) puede hacerse girar alrededor de un eje longitudinal horizontal y la zona (14) de entrada de gas y el punto (13) de entrada de sólidos están cerca del mismo extremo del tambor con respecto al eje longitudinal, de modo que el flujo de gas a lo largo del camino de gas fluye sustancialmente en cocorriente con el movimiento de los sólidos en el tambor.

9. Procedimiento para poner en contacto gas y sólidos particulados en la fabricación de productos comestibles, que comprende proporcionar un tambor (1) que presenta una pared (14) Interior concéntrica con un tubo Interno (2) que define un espacio (3) anular entre el tubo y el tambor, caracterizado por que comprende las etapas siguientes:

proporcionar un elemento (11) en espiral giratorio en el espacio (3) anular que define un camino de gas;

introducir sólidos particulados en el tambor en un punto (13) de entrada de sólidos;

hacer girar el elemento (11) en espiral de manera que los sólidos particulados sean empujados a través del tambor (1) en el espacio (3) anular;

hacer fluir gas desde una fuente (9) de gas al interior del espacio (3) anular entre el tubo interno (2) y el tambor (1) a lo largo del camino de gas definido por el elemento (11) en espiral; y

descargar los sólidos particulados del tambor (1).

1. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que el tubo interno (2) está provisto de unas aberturas (98) y se hace fluir gas desde el tubo interno al interior del espacio (3) anular entre el tambor (1) y el tubo Interno.

11. Procedimiento según la reivindicación 9 o 1, en el que el tambor (1) puede hacerse girar independientemente del elemento (11) en espiral y comprende además la etapa de hacer girar el tubo Interno (2) con el elemento en espiral independientemente del giro del tambor giratorio.

12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 9, 1 u 11, que comprende además hacer fluir el gas a lo largo del camino de gas a contracorriente del movimiento de los sólidos en el tambor (1).

13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 9, 1 u 11, que comprende además hacer fluir el gas a lo largo del camino de gas de manera cocorriente con el movimiento de los sólidos en el tambor (1).

14. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13 utilizado para recubrir una pluralidad de sólidos particulados, que comprende:

aplicar un material de recubrimiento a los sólidos particulados para formar sólidos particulados recubiertos;

hacer girar el elemento (11) en espiral para provocar un movimiento de los sólidos particulados recubiertos a través del tambor (1);

hacer fluir gas desde una zona (14) de entrada de gas a lo largo del camino de gas para secar o solidificar el material de recubrimiento sobre los sólidos particulados; y

descargar los sólidos particulados recubiertos del tambor (1).

15. Procedimiento según la reivindicación 14, que comprende:

aplicar material de recubrimiento apto para fluir, que es cristalizable al enfriar, a los sólidos particulados; y

proporcionar el gas a una temperatura menor que el material de recubrimiento para solidificar el material de recubrimiento sobre los sólidos particulados.