Procedimiento para la producción de escamas de sal marina de morfología laminar.

Procedimiento para la producción de escamas de sal marina de morfología laminar.

El área científica al que corresponde la invención es el área de Tecnología de Alimentos, y el sector industrial en el que se puede aplicar es el salinero, y concretamente a las empresas productoras de sal y derivados. Se propone un procedimiento industrial semicontinuo para la producción de escamas de sal marina de morfología laminar, consistente en un proceso de cristalización superficial de una disolución de sal (22-24 ºBé), contenida en cristalizadores con moldes extraíbles y sometida a una temperatura entre 60 y 70ºC. Las escamas de sal obtenidas mediante desmolde manual presentan una superficie variable entre 3 y 7 cm2, un grosor menor de 0,5 mm y una humedad inferior a 0,5% tras el secado discontinuo a 25ºC.

veces condiciones de vacío, hasta obtener la cristalización de la sal en la superficie. Para su producción se requiere de cristalizadores que contengan una salmuera a una temperatura elevada y controlada, cercana a la de ebullición, para favorecer la evaporación y la concentración de sal en la superficie. Normalmente deben eliminarse algunas impurezas como las sales de magnesio y de calcio, que pueden inhibir la cristalización superficial.

En general, el proceso de cristalización de la sal común está constituido por dos etapas fundamentales: la nucleación o formación de núcleos cristalinos constituidos por el agrupamiento de átomos que han experimentado un cambio de fase, y la etapa de crecimiento cristalino en la que los núcleos formados aumentan de volumen y tamaño. La morfología de estos agregados cristalinos que se forman depende fundamentalmente de cinco factores: a) de las condiciones ambientales en la que está expuesta la salmuera (temperatura y humedad relativa) , b) del grado de sobresaturación de la solución salina c) de las zonas de nucleación y crecimiento preferentes en los agregados cristalinos, d) de la presencia de impurezas o aditivos en la salmuera y e) de las vibraciones o agitaciones externas forzadas.

Generalmente la morfología de las principales sales de mesa (marinas, manantial y mina) tienen una estructura cúbica debido a las condiciones de baja sobresaturación de la salmuera en origen y a que no presentan zonas de crecimiento preferentes. Sin embargo, las sales en escamas comerciales presentan una estructura tipo tolva, cuya forma se asemeja a una pirámide inversa, también llamada pirámide "Hopper", cuya forma se origina en condiciones de alta sobresaturación, con zonas de crecimiento preferentes en aristas y vértices.

Existen algunas patentes de equipos industriales diseñados para la producción de sal en escamas con otras morfologías no explotadas comercialmente. Los primeros registros (Patente nO 2.276, 172 Farr et al., 1942) (Patente nO 3.402, 016 Josephson, 1968) (patente nO 2018, 633) hacen referencia a la producción de escamas a partir del contacto parcial de la salmuera con uno o varios rodillos superpuestos, que mediante un movimiento rotatorio (con velocidad controlada) generan una película fina de salmuera que acaba cristalizando al final del giro completo. La película de sal acaba cayendo por gravedad sobre una cinta transportadora fragmentándose en escamas de tamaño aleatorio. Por otra parte las patentes JP19940183402 (Kaneko et al. 1994) y JP19940257011 (Inoue Shigeki, 1994) describen equipos industriales constituidos por tanques (cerrados o abiertos respectivamente) en los que se establecen condiciones de altas temperaturas (cercanas a la ebullición) y vacio (Kaneko et al., 1994) para favorecer la evaporación de agua y la formación de los cristales en la superficie de la salmuera. La patente CN20111339536 (Keyang Dai et al. 2011) describe un procedimiento muy parecido a los anteriores en el que incluye una etapa posterior de lavado y secado con objeto de conseguir una mayor pureza en los cristales.

Bibliografía

1. Kaneko et al. Apparatus for producing flaky salto Patente Nº JP8048517 (A) .

2. FelicHt Orases Freixedas, A. Costa Bauzá, Otakar Sohnel. Cristalización en disolución. Editorial Reverte. 2000

3. Josephson, O. M. Fused sodium chloride flakes. Patente Nº 3.402, 016 (Estados Unidos) . 1968

4. Keyang Dai, Birui Ren, Lei Chen, Chunhua Liu. Patente CN20111339536 20111101 Method for preparing snowflakes edible by using mineral salt or mineral brine. 2012

5. Inoue Shigueki, Yoshida Muneo. Production of flake salt and device therefor. Patente nº JP19940257011 ( Japón) .

6. Farr, H.V. Preparation of scale salts. Patente Nº 2276, 172 (Estados Unidos) . 1942.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN.

Actualmente las escamas de sal comerciales presentan una morfología cristalina única tipo tolva o pirámide inversa de tamaño más o menos homogéneo. Teniendo en cuenta al mercado al que va destinado este producto, principalmente tiendas gourmet, restaurantes de alta cocina, etc., que apuestan fundamentalmente por la diversidad y la exclusividad de los productos, se estima necesario ampliar la gama y tipologías de escamas de sal en el mercado que puedan aportar diferentes texturas y formas según los usos a que vaya destinado.

En este sentido, se propone un procedimiento industrial para la producción de escamas de sal marina de morfología laminar, tipo dentritas, mediante un proceso de cristalización forzada. El procedimiento contempla la formación de cristales en la superficie de una disolución de sal sobresaturada con un intervalo de densidad entre 22-24 º Bé a una temperatura controlada entre 60 y 70º C. Para la formación de los cristales es necesario la eliminación previa de las espumas generadas por las impurezas de la salmuera (sales de calcio y magnesio principalmente)

Para la realización del procedimiento se requiere un baño calentador con agua, dotado de resistencias, sonda de temperatura y una bomba sumergida de recirculación para la homogeneización de la temperatura. Sobre el baño se encajan y sumergen unos cristalizadores donde se introduce y calienta la disolución de sal sobresaturada. Cada cristalizador contiene un molde extraíble con celdas cúbicas que permanece sumergido. La función del molde es favorecer por un lado la nucleación y el crecimiento superficial de los cristales y, por otro permitir la sujeción de los agregados y facilitar su extracción.

Las escamas de sal que se obtienen tienen una estructura cristalina formada por agregados ramificados que conforman películas de sal de morfología laminar con una superficie variable entre 3 y 7 cm2 y un grosor inferior a 0, 5 mm. Este mínimo grosor permite que las películas de sal sean casi transparentes en conjunto, lo cual puede resultar muy atractivo para el consumidor sobre todo si se comparan con las dimensiones de las escamas de sal tipo piramidal, que presentan una superficie inferior o igual a 1 cm2 y un grosor medio de 1 mm (son más pequeñas y más gruesas) . Finalmente se requiere de un secador discontinuo que opere a temperatura ambiente para eliminar la humedad de las escamas de sal hasta un 0, 5 %, para así obtener un nivel adecuado de consistencia y estabilidad frente a rotura.

La producción de escamas de sal bajo este procedimiento se realiza de forma semicontinua. Una vez que se recolecta los primeros cristales, las extracciones sucesivas se realizan aproximadamente cada 2 horas sin necesidad de reponer la salmuera hasta que desciende el nivel de líquido a la mitad de la altura del cristalizador, sin afectar al rendimiento y a la cinética de cristalización.

MODO DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN.

A continuación se describe una instrumentación que permite la realización del procedimiento objeto de la presene invención:

Un baño calentador con agua (50 x 150 cm) , dotado de 4 resistencias, una sonda de temperatura y una bomba sumergida de recirculación para la homogeneización de la temperatura.

cristalizadores rectangulares de acero inoxidable (50 x 30 x 10 cm) que se encajan y sumergen hasta un 98% de su altura, donde se introduce y calienta la disolución de sal sobresaturada.

Un molde extrruble por cada cristalizador con celdas cúbicas de dimensiones 10 x 10 x 10 cm que permanece sumergido aproximadamente a un 95% de su altura.

Para la producción de sal en escamas de morfología laminar se deben de realizar los siguientes hitos o etapas:

1. Llenar el baño calentador con agua situando su temperatura entre 65-70º C con la ayuda de una bomba de homogeneización.

2. Se introducen los cristalizadores con los moldes extraíbles

3. Se prepara la disolución de sal marina a una densidad entre 22-24º Bé retirándose la espuma originada en la superficie con todas las impurezas cristalinas.

4. Se llenan los cristalizadores con la salmuera y se calientan hasta la temperatura fijada en tomo a los 65º C.

5. Aproximadamente a los 15 minutos de alcanzar la temperatura de operación, comienza la nucleación en toda la superficie de la salmuera, formándose agregados cristalinos que caen al fondo del cristalizador. De forma simultánea se inicia la nucleación y la formación de los agregados en la pared del molde en contacto la superficie de la salmuera. Estos agregados cristalinos no caen al fondo del cristalizador por la sujeción que ofrece los moldes, aumentando su tamaño a modo de film o película hasta completar toda la superficie de la celda, con un crecimiento que se desarrolla desde los bordes del molde hasta el centro de la celda.

6. Una vez cubierta todas las superficies de las... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la producción de escamas de sal marina de morfología laminar que comprende un proceso semi continuo de evaporación y cristalización superficial forzada, a una temperatura de entre 60 y 70º C, de una disolución de sal (22-24 º Bé) , contenida en cristalizadores con moldes extraíbles, con desmolde manual y secado discontinuo a 25º C.

2. Procedimiento para la producción de escamas de sal marina de morfología laminar según reivindicación 1, que comprenden las siguientes etapas:

Llenado de un baño calentador con agua, situando su temperatura entre 65 y 70º C.

Introducción de los cristalizadores con sus respectivos moldes extraíbles.

Preparación de la disolución de sal sobresaturada (salmuera) y eliminación de la espuma superficial generada por las impurezas de la salmuera.

Llenado de los cristalizadores con la salmuera.

Mantenimiento de la salmuera en los cristalizadores hasta que se produzca la nucleación, formación y crecimiento de los agregados cristalinos en la superficie de la salmuera que se desarrolla a modo film o película y avanza desde las paredes del molde hasta el centro de la celda, cubriendo toda la superficie de la misma.

Extracción de los moldes y recolección manual o desmolde de las escamas con la ayuda de una espátula, sin afectar a los gérmenes cristalinos adheridos a la superficie del molde, para facilitar la formación de los agregados en las sucesivas cristalizaciones.

Secado de las escamas en rejilla de acero inoxidable a 25º C en un secador discontinuo hasta alcanzar una humedad inferior al 0, 5%.

3. Procedimiento para la producción de escamas de sal marina de morfología laminar según reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque la producción de escamas de sal bajo este procedimiento se realiza de forma semi continua,

4. Procedimiento para la producción de escamas de sal marina de morfología laminar según reivindicación 3, caracterizado porque las extracciones sucesivas se realizan sin necesidad de reponer la salmuera hasta que desciende el nivel de líquido a la mitad de la altura del cristalizador.

5. Sistema para la producción de escamas de sal marina de morfología laminar, según procedimiento descrito en reivindicaciones 1 a 4, que comprende los siguientes elementos:

-Un baño calentador de agua, dotado de resistencias, sonda de

temperatura y bomba sumergida de recirculación de agua para la homogeneización de la temperatura.

-Cristalizadores que se encajan y sumergen hasta un 98% de su altura en el baño.

-Un molde extraíble por cada cristalizador con celdas que permanece sumergido aproximadamente a un 95% de su altura.

6. Escamas de sal, obtenidas según el procedimiento descrito en reivindicaciones 1 a 4 caracterizadas por presentar una morfología laminar tipo dentrita, con una superficie variable entre 3 y 7 cm2 y un grosor inferior a 0, 5 mm.