ES2324591T3 - Dispositivo y procedimiento para peletizar una masa liquida o pastosa utilizando una corriente de refrigeracion. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para peletizar una masa líquida o pastosa utilizando una corriente de refrigeración de un refrigerante líquido, que comprende un equipo (4) de generación de flujo para generar la corriente de refrigeración (5), un dispositivo de carga (10) para introducir la masa (11) en la corriente de refrigeración (5) en la zona de un sitio de instilación con formación de pelets (12) destinados a ser congelados, al menos un cuerpo de guía (6) para conducir la corriente de refrigeración (5) que contiene los pelets (12) entre el sitio de instilación y un dispositivo de transporte (14), y un baño (3) de refrigerante para el refrigerante líquido, caracterizado porque el cuerpo de guía (6) presenta un tramo de longitud delantero (6a, 6b) impermeable para el refrigerante y un tramo de longitud trasero (6c) permeable para el refrigerante, pero no para los pelets (12), existiendo una comunicación de fluido entre el tramo de longitud trasero (6c) y el baño (3) de refrigerante, estando inclinado el tramo de longitud permeable (6c) con respecto a la horizontal y estando dispuesto este tramo por encima del dispositivo de transporte (14).
Description
Dispositivo y procedimiento para peletizar una
masa líquida o pastosa utilizando una corriente de
refrigeración.
\global\parskip0.900000\baselineskip
La invención concierne a un dispositivo para
peletizar una masa líquida o pastosa utilizando una corriente de
refrigeración de un refrigerante líquido, que comprende un equipo de
generación de flujo para generar la corriente de refrigeración, un
dispositivo de carga para introducir la masa en la corriente de
refrigeración en la zona de un sitio de instilación con formación
de pelets destinados a ser congelados, al menos un cuerpo de guía
para conducir la corriente de refrigeración que contienen los pelets
entre el sitio de instilación y un dispositivo de transporte para
los pelets, y un baño de refrigerante para el refrigerante
líquido.
Asimismo, la invención concierne a un
procedimiento para la fabricación de pelets a partir de una masa
líquida o pastosa, en el que se genera una corriente de
refrigeración de un refrigerante líquido conducida por medio de al
menos un cuerpo de guía, se introduce la masa en la corriente de
refrigeración y se la congela parcialmente en ésta con formación de
pelets, y a continuación se separan los pelets del cuerpo de guía,
se alimentan éstos a un dispositivo de transporte y seguidamente se
les congela.
Se conocen por el documento DE-A
198 37 600 un dispositivo y un procedimiento de la clase citada al
principio. Se propone allí instilar una masa pastosa por medio de
un equipo de goteo en una canaleta de flujo inclinada abierta hacia
arriba, en la que circula una corriente laminar de nitrógeno
líquido. En la canaleta de flujo se inicia la congelación de las
gotas en la corriente de nitrógeno con formación de pelets y a
continuación se alimentan éstos en un sitio de transferencia a una
cinta transportadora agujereada o de forma de rejilla que está
rodeada por un aislamiento térmico. El nitrógeno líquido atraviesa
las aberturas de la cinta transportadora y, a través de una
canaleta de retorno que discurre por debajo de la cinta
transportadora, pasa a un recipiente colector, desde donde es
bombeado nuevamente hacia la canaleta de flujo por medio de una
bomba. Los pelets parcialmente congelados son alimentados a un
canal de gas por medio de la cinta transportadora y son congelados
completamente en éste por efecto del aire de salida del nitrógeno
líquido, y a continuación dichos pelets llegan a un recipiente
colector.
Los pelets comienzan a congelarse en una
corriente de nitrógeno líquido, de modo que presentan una cierta
resistencia mínima antes de que lleguen a la cinta transportadora.
La resistencia que se establece depende, entre otros factores, del
tiempo de permanencia de los pelets sobre la canaleta de flujo y,
por tanto, de la longitud de ésta. Para garantizar tiempos de
permanencia suficientes de los pelets sobre la canaleta de flujo
incluso en el caso de capacidades térmicas y volúmenes variables de
la masa a congelar, hay que dimensionar generosamente la longitud
de esta canaleta, por lo que el dispositivo conocido presenta una
longitud de construcción relativamente grande. En caso contrario,
existe el riego de que pelets que no presenten todavía un principio
de congelación suficiente se deformen por contacto con la cinta
transportadora.
La invención se basa en el problema de indicar
un procedimiento sencillo y economizador de costes para la
fabricación reproducible de pelets, en el que se reduzca el riesgo
de una deformación, y proporcionar un dispositivo sencillo y
compacto para la puesta en práctica del procedimiento.
Respecto del dispositivo, este problema se
resuelve según la invención partiendo del dispositivo citado al
principio por el hecho de que el cuerpo de guía presenta un tramo de
longitud delantero impermeable para el refrigerante y un tramo de
longitud trasero permeable para el refrigerante, pero no para los
pelets, existiendo una comunicación de fluido entre el tramo de
longitud trasero y el baño de refrigerante. El tramo de longitud
permeable está inclinado con respecto a la horizontal y se encuentra
dispuesto por encima de un dispositivo de transporte.
El refrigerante líquido se descarga a través del
tramo de longitud trasero permeable del cuerpo de guía, mientras
que los pelets siguen siendo transportados sobre el cuerpo de guía.
Como quiera que existe una comunicación de fluido entre el tramo de
longitud trasero y el baño de refrigerante, el refrigerante líquido
llega al baño de refrigerante. El refrigerante líquido puede
descargarse entonces directamente en el baño de refrigerante. Por
tanto, se puede prescindir de un equipo de retorno adicional para
devolver el refrigerante líquido al baño de refrigerante. Dado que
el refrigerante líquido se descarga ya desde el cuerpo de guía, se
puede utilizar en cualquier caso un equipo de retorno acortado en
comparación con el dispositivo conocido.
Debido al tramo de longitud poroso del cuerpo de
guía, la separación de líquido y pelets se efectúa ya antes del
dispositivo de transporte. Esto hace posible una disposición muy
compacta en la que el cuerpo de guía está dispuesto completamente
por encima del dispositivo de transporte.
El cuerpo de guía consiste, por ejemplo, en una
bandeja, una canaleta de peletización o una tubería abierta hacia
arriba en la zona del dispositivo de carga. Para garantizar un
transporte de los pelets sobre el cuerpo de guía debido a la fuerza
de la gravedad es necesario que al menos un tramo de longitud del
cuerpo de guía presente una pendiente.
Como especialmente sencillo y barato de fabricar
se manifiesta un cuerpo de guía en el que el tramo de longitud
trasero está configurado en forma de una red, una rejilla o un tamiz
o bien está fabricado de un material poroso.
Resulta una forma de construcción especialmente
compacta cuando el tramo de longitud trasero del cuerpo de guía
comienza por encima del baño de refrigerante. El refrigerante se
descarga entonces directamente en el baño de refrigerante, con lo
que se puede prescindir completamente de un equipo de retorno.
\global\parskip1.000000\baselineskip
En una forma de realización preferida el cuerpo
de guía está compuesto de varios elementos de guía que presentan
comunicación de fluido entre ellos y que discurren al menos
parcialmente uno sobre otro en forma de zig-zag o
en forma de hélice. Debido a la forma de zig-zag o
de hélice se obtiene un modo de construcción especialmente
compacto.
En vista de esto, se ha encontrado también que
es ventajoso disponer el baño de refrigerante por encima del
dispositivo de transporte. Esto se hace posible debido a que el
refrigerante líquido se descarga primero - más arriba - desde el
cuerpo de guía en el baño de refrigerante y únicamente después - más
abajo - los pelets llegan al dispositivo de transporte. Para el
modo de construcción más compacto que puede así materializarse no
es necesario que el dispositivo de transporte se extienda por debajo
del baño de refrigerante.
Convenientemente, varios módulos, que comprenden
un equipo de generación de flujo, un dispositivo de carga, al menos
un cuerpo de guía y un baño de refrigerante, están dispuestos uno
tras otro a lo largo de una dirección de transporte prefijada por
el dispositivo de transporte. Esto permite un aumento del
rendimiento en un espacio pequeño debido a que los módulos se hacen
funcionar en paralelo, siendo necesario solamente un dispositivo de
transporte para todos los módulos. Se consigue el modo de
construcción compacto del dispositivo debido a que los módulos
pueden disponerse en la dirección de transporte por encima del
dispositivo de transporte común. Por tanto, la disposición de los
módulos y la dirección de transporte discurren en paralelo, pero no
es necesario que los módulos estén dispuestos uno respecto de otro a
la misma altura o en una línea recta.
Respecto del procedimiento, el problema
anteriormente citado se resuelve según la invención partiendo del
procedimiento de la clase citada al principio por el hecho de que se
utiliza un cuerpo de guía que presenta un tramo de longitud
delantero impermeable para el refrigerante y un tramo de longitud
trasero permeable para el refrigerante, pero no para los pelets,
derivándose la corriente de refrigerante que contiene los pelets
hacia un baño de refrigerante a través del tramo de longitud
trasero. El tramo de longitud permeable está inclinado con respecto
a la horizontal y se encuentra dispuesto por encima de un
dispositivo de transporte.
El refrigerante líquido se descarga a través del
tramo de longitud trasero permeable del cuerpo de guía, mientras
que los pelets siguen siendo transportados sobre el cuerpo de guía.
Como quiera que existe una unión de fluido entre el tramo de
longitud trasero y el baño de refrigerante, el refrigerante líquido
llega al baño de refrigerante. El refrigerante líquido puede
descargarse entonces directamente en el baño de refrigerante. Por
tanto, se puede prescindir de un equipo de retorno adicional para
devolver el refrigerante líquido al baño de refrigerante. Dado que
el líquido refrigerante se descarga ya desde el cuerpo de guía, se
puede utilizar en cualquier caso un equipo de retorno acortado en
comparación con el dispositivo conocido.
Como especialmente favorable se ha manifestado
un modo de proceder en el que se utiliza un cuerpo de guía
compuesto de varios elementos de guía que tienen comunicación de
fluido entre ellos, discurriendo los elementos de guía uno sobre
otro al menos parcialmente en forma de zig-zag o en
forma de hélice.
Por último, los pelets sometidos a un principio
de congelación llegan a un dispositivo de transporte sobre el cual
se transportan hacia fuera y, mientras tanto, se congelan
completamente.
Por medio del procedimiento según la invención
se pueden peletizar, por ejemplo, salsas, productos de postre o
helados. Sin embargo, se utiliza preferiblemente zumo de fruta como
masa que se ha de peletizar.
A continuación, se explica la invención con más
detalle ayudándose de un ejemplo de realización y de un dibujo.
Muestra en representación esquemática:
La figura 1, en un alzado lateral, una forma de
realización del dispositivo según la invención para fabricar
bolitas de zumo de fruta.
En el dispositivo según la figura 1 se ha
asignado al conjunto del dispositivo de peletización el número de
referencia 1. El dispositivo de peletización 1 presenta una carcasa
termoaislante 2 que rodea a un baño 3 de refrigerante consistente
en nitrógeno líquido. Por medio de una bomba de líquido, a la que se
ha asignado en conjunto el número de referencia 4, se conduce
continuamente una corriente de refrigeración (simbolizada por las
flechas de dirección 5) de nitrógeno líquido hasta una canaleta de
peletización 6. La bomba de líquido 4 está constituida por una
unidad de accionamiento 7 con motor y árbol y por una carcasa que
presenta una abertura 8 de aspiración de refrigerante dispuesta en
el baño 3 de refrigerante y una salida 9 de refrigerante que
termina por encima de la canaleta de peletización 6.
La canaleta de peletización 6 se compone de
varias canaletas parciales 6a, 6b, 6c que están unidas para
comunicación de fluido entre ellas de tal manera que la corriente
de refrigeración 5 se descargue desde la canaleta parcial superior
6a hasta la canaleta parcial central 6b y hasta la canaleta parcial
inferior 6c. La canaleta parcial superior 6a y la canaleta parcial
central 6b discurren en dirección sustancialmente horizontal,
mientras que la canaleta parcial inferior 6c está inclinada con
respecto a la horizontal. La zona de la canaleta parcial superior
6a y de la canaleta parcial inferior 6b es impermeable para el
líquido refrigerante, mientras que la canaleta parcial inferior 6c
está configurada como una semienvuelta porosa con una estructura
reticular permeable al líquido. El extremo superior de la canaleta
parcial inferior 6c se extiende a través del baño 3 de
refrigerante.
Por encima de la canaleta parcial superior 6a
está previsto un dispositivo de instilación 10 por medio del cual
se instila una masa líquida o pastosa 11 de zumo de fruta en la
corriente de refrigeración 5. La masa 11 de zumo de fruta en forma
de gotas se congela en la corriente de refrigeración 5 con formación
de bolitas 12 de zumo de fruta que son arrastradas por la corriente
de refrigeración 5.
La corriente de refrigeración 5 circula a través
de las canaletas parciales 6a, 6b y 6c juntamente con las bolitas
parcialmente congeladas 12 de zumo de fruta. La corriente de
refrigeración 5 se descarga en el baño de refrigeración 3 a través
de la canaleta parcial inferior porosa 6c, tal como insinúan las
flechas de dirección, mientras que las bolitas 12 de zumo de fruta
son alimentadas a una cinta transportadora 14 por medio de la
canaleta parcial inferior 6c y son transportadas por esta cinta en
la dirección de transporte 16 hasta una salida 15. Las bolitas 12
de zumo de fruta son transportadas allí hacia un recipiente colector
(no representado en la figura).
A continuación, se explica con más detalle el
procedimiento según la invención ayudándose de un ejemplo de
realización y de la representación del dispositivo de la figura
1.
El baño 3 de refrigerante constituido por
nitrógeno criogénicamente licuado (LN_{2}) tiene una temperatura
de -196ºC. Por medio de la bomba de líquido 4 se genera la corriente
de refrigeración 5 sobre la canaleta de peletización 6. La
velocidad media de flujo de la corriente de refrigeración 5 está en
torno a 0,5 m/s. Se instila la masa 11 de zumo de fruta en la
corriente de refrigeración 5 y se la conduce con ésta a la canaleta
parcial porosa inferior 6c. Teniendo en cuenta la longitud de la
canaleta de peletización 6, se obtiene hasta aquí un tiempo de
permanencia medio de aproximadamente 6 segundos para las bolitas 12
de zumo de fruta instiladas en la corriente de refrigeración
líquida 5. Este tratamiento conduce a la iniciación de una
congelación superficial de las bolitas 12 de zumo de fruta, cuya
masa, para un diámetro de aproximadamente 6 mm, asciende en cada
caso a alrededor de 0,1 g.
En la zona superior de la canaleta parcial
inferior 6 se separan de la corriente de refrigeración 5 las bolitas
12 de zumo de fruta debido a que esta corriente se descarga en el
baño 3 de refrigerante. En su recorrido ulterior hasta la cinta
transportadora 14 y desde allí hasta la salida 15, las bolitas 12 de
zumo de fruta se congelan completamente bajo la acción de la
atmósfera frigorífica.
Claims (9)
1. Dispositivo para peletizar una masa líquida o
pastosa utilizando una corriente de refrigeración de un
refrigerante líquido, que comprende un equipo (4) de generación de
flujo para generar la corriente de refrigeración (5), un
dispositivo de carga (10) para introducir la masa (11) en la
corriente de refrigeración (5) en la zona de un sitio de
instilación con formación de pelets (12) destinados a ser
congelados, al menos un cuerpo de guía (6) para conducir la
corriente de refrigeración (5) que contiene los pelets (12) entre el
sitio de instilación y un dispositivo de transporte (14), y un baño
(3) de refrigerante para el refrigerante líquido,
caracterizado porque el cuerpo de guía (6) presenta un tramo
de longitud delantero (6a, 6b) impermeable para el refrigerante y
un tramo de longitud trasero (6c) permeable para el refrigerante,
pero no para los pelets (12), existiendo una comunicación de fluido
entre el tramo de longitud trasero (6c) y el baño (3) de
refrigerante, estando inclinado el tramo de longitud permeable (6c)
con respecto a la horizontal y estando dispuesto este tramo por
encima del dispositivo de transporte (14).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el tramo de longitud trasero (6c) del
cuerpo de guía (6) está configurado en forma de una red, una
rejilla o un tamiz o bien está fabricado de un material poroso.
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el tramo de longitud trasero (6c) del
cuerpo de guía (6) comienza por encima del baño (3) de
refrigerante.
4. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el cuerpo de
guía (6) está compuesto de varios elementos de guía (6a, 6b, 6c)
que están unidos para comunicación de fluido entre ellos y que
discurren uno sobre otro al menos parcialmente en forma de
zig-zag o en forma de hélice.
5. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el dispositivo
de transporte (14) está ubicado por debajo del baño (3) de
refrigerante.
6. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque varios módulos,
que comprenden un equipo (4) de generación de flujo, un dispositivo
de carga (10), al menos un cuerpo de guía (6) y un baño (3) de
refrigerante, están dispuestos uno tras otro a lo largo de una
dirección de transporte (16) prefijada por el dispositivo de
transporte (14).
7. Procedimiento para fabricar pelets de una
masa líquida o pastosa, en el que se genera una corriente de
refrigeración (5) de un refrigerante líquido conducida por medio de
al menos un cuerpo de guía (6), se introduce la masa (11) en la
corriente de refrigeración (5) y se la congela parcialmente en ésta
con formación de pelets (12), y a continuación se retiran los
pelets (12) del cuerpo de guía (6), se les alimenta a un dispositivo
de transporte (14) y se les termina de congelar sobre éste,
caracterizado porque se utiliza un cuerpo de guía (6) que
presenta un tramo de longitud delantero (6a, 6b) impermeable para el
refrigerante y un tramo de longitud trasero (6c) permeable para el
refrigerante, pero no para los pelets, y porque el tramo de longitud
(6c) esta inclinado con respecto a la horizontal y se encuentra
ubicado por encima del dispositivo de transporte (14), derivándose
la corriente de refrigeración (5) que contiene los pelets (12) hacia
un baño (3) de refrigerante a través del tramo de longitud trasero
(6c).
8. Procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado porque se utiliza un cuerpo de guía (6)
compuesto de varios elementos de guía (6a, 6b, 6c) unidos para
comunicación de fluido entre ellos, discurriendo los elementos de
guía (6a, 6b, 6c) uno sobre otro al menos parcialmente en forma de
zig-zag o en forma de hélice.
9. Procedimiento según la reivindicación 7 u 8,
caracterizado porque se utiliza una masa de zumo de fruta en
calidad de masa que se debe peletizar.
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