Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
ROTARY REACTOR FOR NIXTAMALIZATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/079973
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the dough and pancake industry, and all new industries wherein a product undergoes nixtamilization. The invention more particularly relates to a rotary reactor for nixtamalization, having a better capacity for homogenization of the reagents in both the process and product. The advantages of reactors included in the invention when compared to prior art is that they enable a higher degree of homogenization of the trinomial water, lime and product to be nixtamalized and make it possible to control the homogenization operation of the trinomial without damaging the soft grains and to achieve homogenization of the temperature throughout the entire mass of the product. Structurally speaking, the reactors according to the present invention are characterized in that they are made up of a center chamber surrounded by a series of jackets, including one longitudinal end at a given height, and another longitudinal opposite end at a lower height, wherein the longitudinal line of the reactor forms an angle which is selected between 15° and 30° in relation to the horizontal.

Inventors:
MEOUCHI SAADE PABLO AGUSTIN (MX)
Application Number:
PCT/MX2005/000006
Publication Date:
September 01, 2005
Filing Date:
January 21, 2005
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
MEOUCHI SAADE PABLO AGUSTIN (MX)
International Classes:
B01F29/63; B01J8/10; (IPC1-7): B01J19/28; B01F9/06; B01F9/04; F27B7/16; B02B1/08
Foreign References:
MX3005529A
MX9201985A1993-10-01
MX9600261A1997-07-31
US4639216A1987-01-27
ES330926A11967-09-16
ES402186A11975-03-01
ES435711A11977-03-16
Attorney, Agent or Firm:
Ochoa Cortés, Oscar Javier (No. 92 Colonia: Romero de Terrero, México D.F., MX)
Download PDF:
Claims:
1. REIVINDICACIONES Habiendo descrito suficientemente la invención, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes clausulas reivindicatorias.
2. Reivindicaciones sin derecho a prioridad.
3. Reactor rotatorio para nixtamalización, del tipo formado por una camara central y una serie de chaquetas rodeando esta, caracterizado por comprender un extremo longitudinal a una altura dada, y otro extremo longitudinal opuesto a una altura inferior, formando la linea longitudinal del reactor con respecto a la horizontal, un anglo seleccionado entre 15 y 30°.
4. Reactor rotatorio para nixtamalización, tal y como se reclama en la reivindicaci6n anterior, caracterizado por comprender en el interior de la camara central, fijas a la cara interna, una serie de arrastradores consistentes en unas cintas paralelas, dispuestas en forma tangencial a la cara interior de la camara central del reactor.
5. Reactor rotatorio para nixtamalización, tal y como se reclama en la reivindicación anterior, caracterizado porque la cinta forma un anglo con respecto a la cara interna de la camara central, que se selecciona de entre 80 y 100°.
6. Reactor rotatorio para nixtamalización, tal y como se reclama en la reivindicación anterior, caracterizado porque la cinta forma un anglo con respecto a la cara interna de la camara central, que es igual a 90°.
7. Reactor rotatorio para nixtamalización, tal y como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque la cinta tiene una altura seleccionada de entre el intervalo formado entre 20 y 30 cm.
8. Reactor rotatorio para nixtamalización, tal y como se reclama en la reivindicacion anterior, caracterizado porque la cinta tiene una altura de 25 cm.
9. Reactor rotatorio para nixtamalización, tal y como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el reactor comprende un medio de control de salida del material nixtamalizado, consistente en una abertura en el extremo longitudinal del reactor que se encuentra a una altura inferior con respecto a la altura del extremo opuesto, una placa de perimetro mayor a la de la abertura, pero de una configuración geometric que permita ocluir dicha abertura, y unos medios de fijación de esta placa al reactor, en correspondencia de posicion con la abertura, dichos medios de fijación teniendo la cualidad de permitir el control de separaci6n entre la placa y el reactor, para permitir una mayor o menor salida de material nixtamalizado.
10. Reactor rotatorio para nixtamalización, tal y como se reclama en la reivindicación anterior, caracterizado porque dichos medios de fijación estan formados por un par de espigas de cuerda corrida colocadas en extremos opuestos de la placa, y unos cuerpos con rosca interna para atornillar dichas espigas desplazando dicha placa hacia el reactor o separandolo de este.
11. Reactor rotatorio para nixtamalizacion, tal y como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado dichos medios de fijación estan formados por un par de espigas de cuerda corrida colocadas en extremos opuestos y unos cuerpos con rosca interna para atornillar dichas espigas desplazando dicha placa hacia el reactor o separándola de este. Reivindicaciones con derecho a prioridad 10) Reactor rotatorio para nixtamalizaci6n, caracterizado el reactor porque en la cara interna de la pared que divide la camara central de la camara intermedia, se comprenden fijas unas cintas arrastradoras en un numero comprendido entre 1 y 12, con una altura de cinta entre 1 y 40 cm.
12. Reactor rotatorio para nixtamalización, tal y como se reclama en la reivindicación anterior, caracterizado porque dichas cintas presentan la configuración de ala de gaviota.
13. Reactor rotatorio para nixtamalización, tal y como se reclama en la reivindicación 10 6 11, caracterizado porque tiene una sola chaqueta donde se alimenta el fluido de trabajo para el calentamiento de la camara de nixtamalización ; el fluido de trabajo es seleccionado de entre vapor, gases de combustion y aceite térmico y la fuente de calor es seleccionada de entre el quemado de un combustible o el paso de energia electric a través de unas resistencias.
14. Reactor rotatorio para nixtamalización, tal y como se reclama en la reivindicación anterior, caracterizado porque el fluido de trabajo es el gas de combustion.
15. Reactor rotatorio para nixtamalización, tal y como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado por comprender una voluta externa formada por una cinta que se une por su canto en forma helicoidal a la superficie externa de la camara de nixtamalizaci6n, para permitir que el flujo del fluido de trabajo recorra una distancia mas grande logrando un mejor intercambio termico.
16. Reactor rotatorio para nixtamalización, tal y como se reclama en la reivindicaci6n anterior, caracterizado porque ademas de la voluta anterior, existe una segunda voluta intermedia con el mismo desarrollo de la primera; dicha segunda voluta esta formada para permitir el paso de un segundo fluido de trabajo, a una baja temperatura en relacion al primer fluido de trabajo.
17. Reactor rotatorio para nixtamalización, tal y como se reclama en la reivindicación anterior, caracterizado porque ademas dicha segunda voluta esta formada por una media cana que se fija en el espacio intermedio de la primera voluta y sigue el mismo giro.
18. Reactor rotatorio para nixtamalización, tal y como se reclama en la reivindicación 10, caracterizado porque se comprenden dos chaquetas comunicadas por medio de una serie de ventanas practicadas en la pared comun de dichas chaquetas.
Description:
REACTOR ROTATORIO PARA NIXTAMALIZACION

CAMPO DE LA INVENCION La presente invention esta relacionada con la industria de la masa y la tortilla, y cualquier industria nueva en la que se requiera la nixtamalización de cualquier producto, mas especificamente se relaciona con un reactor rotatorio para la nixtamalizacion, con una mejor capacidad de homogeneizaci6n de los reactivos en el proceso y el producto.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION El proceso de nixtamalizaci6n del maiz es un proceso muy antiguo en lo que actualmente es Mexico, Guatemala y algunos otros paises de Centroamérica, donde hubo asentamientos mayas. Estos procesos Ilegaron a tener, como muchas de las actividades cotidianas de la mayoria de las tribus prehispanicas, connotai religiosas.

Como es sabido, el proceso de nixtamalización es el cocimiento alcalino de cualquier producto. Es decir, es el cocimiento de un producto en un medio acuoso basico.

En algunas ocasiones especificas, la fuente de alcali para la nixtamalizaci6n fue los huesos de un ser humano ex miembro de la familia, algen guerrero que

descolló por sus aptitudes en dicha actividad, etc.

Aún actualmente, en general la fuente de alcali ha sido un hidroxido u óxido de calcio.

Dado que, por una parte, poco a poco el calcio, durante el proceso de nixtamalizacion, pasaba a las capas internas del grano de maiz, y por otra parte, el i6n OH reaccionara con algun tejido del grano, o con las impurezas del mismo, estas circunstancias hacia que el medio acuoso en el que el producto se estuviera cociendo, variara en la concentracion de hidroxido de sodio y por lo tanto de pH.

Por otra parte, se sabe que la solubilidad en agua del hidroxido de calcio es muy baja y para lograr mantener la concentraci6n adecuada, se debe de agregar al medio una cantidad que sobresature la solution con los problemas inherentes a las precipitaciones de dicho compuesto quimico.

En los procesos caseros, esto no originaba mas que la necesidad de estar mezclando periodicamente el trinomio agua, cal y grano de maiz.

Al pasar a la nixtamalizaci6n de cantidades mas grandes de maiz en los molinos o tortillerias esto llegó a ser un problema importante porque el esfuerzo requerido para la mezcla peri6dica del trinomio mencionado requeria de un importante esfuerzo humano.

Esta ultima problematica fue resuelta con el desarrollo de un reactor giratorio

descrito en la ahora patente mexicana 191283, del mismo inventor de la invención cuya descripci6n se hace aqui.

Se agrega en integro la descripci6n de la mencionada patente para su consulta en la presente invención.

Con la aplicación del reactor de dicha patente mexicana 191283, se pudo observar que aún la homogenización constante del trinomio no alcanzaba su function en forma optima, por lo que en la presente invenci6n se agregan algunas caracteristicas estructurales a dicho reactor para mejorar su function de homogenizacion.

EI reactor del estado de la tecnica, aunque permite un cierto grado de agitation, no permite un cambio de position importante de los elementos del trinomio.

Del analisis del comportamiento en cuanto a la temperatura imperante en los diferentes niveles de altura de los componentes del trinomio, se pudo observar que por ! os fenomenos de transferencia del calor, la temperatura en el centro del seno del trinomio era menor que la temperatura que se alcanzaba en las capas del trinomio en contacto con las paredes del reactor.

Lo anterior a pesar de los fenómenos de transferencia de calor proporcionada por la convection natural.

Entonces el reactor del estado de la técnica, si bien permite cierta homogenización en cuanto a las concentraciones de cal, no permite la

homogenizacion de la temperatura en las capas de diferentes alturas o posiciones en general.

Otro aspecto no divulgado den la patente mexicana 191283 fue el de la forma en como se iba a retirar el material una vez que ya estuviera nixtamalizado. El reactor rotatorio divulgado comprende una cierta inclinación, para lograr un vaciado completo del mismo cuando se haya Ilevado a cabo de manera optima el proceso de nixtamalizacion del producto.

No se menciona como se logra que el trinomio se mantenga en el interior del reactor durante el proceso de nixtamalización, y como posteriormente se permite la extraction del producto nixtamalizado cuando el proceso se ha contemplado. Para lograr estas dos funciones, el medio empleado debe permitir tapar selladamente el reactor cuando este este en el proceso de nixtamalizacion y permita asimismo sacar el material ya procesado.

Tampoco se ensena cual es la inclinación adecuada del reactor para su correcto funcionamiento tanto durante el proceso de nixtamalización, como durante el proceso de vaciado.

Por otro lado, dado que algunos maices tienen estructura mas suave que otras, la operaci6n unitaria de agitation durante la operación de nixtamalizacion, deberia de poder ser controlada para evitar que el grano se dane, caracteristica de control de la agitaci6n que no tiene el reactor tal y como fue descrito en la patente mexicana MX 191283.

Actualmente se sabe que la dureza o suavidad del grano se debe al porcentaje de endospermo corneo con respecto al endospermo suave en el grano de maiz, Todos los granos tienen ambos tipos de endospermo, sin embargo en algunos predominan uno u otro y esto determina la dureza global del maiz.

Se sabe asimismo que el endospermo corneo esta formado por cellas en cuyo interior se encuentra una matriz proteica de mas grosor que las matrices proteicas de las cellas en los endospermos harinosos, a pesar de que la pared celular de las cellas de los endospermos harinosos es de mayor grosor que las paredes celulares de las cellas de los endospermos cornes.

El reactor giratorio del estado de la técnica comprende un sistema de calentamiento que consiste en dos chaquetas, una chaqueta exterior donde se hacen circular los gases quemados clientes y una chaqueta intermedia donde se contiene aceite térmico. Los gases quemados calientes ceden parte de su calor sensible al calentar el aceite térmico de la chaqueta vecina y dicho aceite térmico calienta a su vez los componentes contenidos en la cámara de nixtamalizacion.

Este sistema de calentamiento tiene serias problematicas en cuanto al coeficiente de transmisión de calor y en cuanto a la inercia termina del aceite.

Haciendo un simil, seria equivalente al uso que se tiene de un smarten de placa gruesa, donde este tarda en calentarse y tarda en enfriarse.

La chaqueta exterior, de los reactores de nixtamalización rotatorios, que es la chaqueta que comprende los gases quemados, puede control la temperatura

por medio de la cantidad de combustible que se quema.

La chaqueta del aceite va a tener una temperatura que dependera tanto de la temperatura que impere en el interior de la cámara interna, de la tasa de transferencia de calor de la chaqueta de aceite, de la temperatura de los gases quemados en la chaqueta exterior y de la tasa de transferencia de calor de la chaqueta externa a la chaqueta de aceite.

En un proceso normal de funcionamiento de reactor, se precalienta la chaqueta exterior con aire cliente y la chaqueta de aceite y la cámara de nixtamalización se precalentaran como resultado de la transmisión de calor de la chaqueta exterior y la transmisión de calor de la chaqueta de aceite a la camara de nixtamalizacion.

Cuando las temperaturas en estas chaquetas alcanzan un nivel adecuado de temperatura, se alimentan los elementos de nixtamalización, es decir, el grano, el agua y la cal.

Dependiendo de la temperatura a la que se encuentran estos elementos durante la alimentación y la temperatura de la camara, existe cierto calor que se pierde por efecto de una cierta evaporación del agua alimentada (calor latente de evaporacion) y por efecto del aumento de la temperatura del trinomio agua-cal- maiz, La energia requerida para estos procesos se absorbe del aceite de la chaqueta circundante, haciendo descender la temperatura del mismo. Que tan rapido se

haga el aumento de la temperatura de los elementos de la nixtamalizacion dependera de que tan rapido el aceite ceda el calor requerido. Como la nixtamalizaci6n de manera apreciable se Ileva a cabo a partir de los 72°C, en esta etapa existen cambios en el maiz que deberan ser tomados en cuenta para el resultado final, Entonces, el establecimiento de una temperatura y un tiempo de nixtamalizaci6n se dificulta enormemente por la inercia que tiene el aceite para calentarse y para enfriarse.

Por otro lado, se ha visto que existen tres etapas en los procesos normales de nixtamalizacion, la primera etapa es la que va desde el momento de la alimentacion del trinomio maiz-agua-cal hasta que se alcance la temperatura fijada como maximo para la nixtamalización, la etapa siguiente es la que consiste en el tiempo en que se conserva esta temperatura maxima y la tercera sera la que va desde la temperatura maxima hasta la temperatura en que se descargara el grano nixtamalizado para pasar al paso de reposo del mismo, Se ha estimado que para una correcta nixtamalizacion, las diferentes etapas de la nixtamalización deberian de tener cada una un tercio del tiempo total establecido para la nixtamalizaci6n.

Una estructura que resuelva las deficiencias mencionadas del reactor del estado de la técnica significaria un avance importante en la operacion de nixtamalizaci6n.

En los reactores del estado de la técnica tambien se dificulta el control de las

temperaturas para lograr este perfil de calentamiento, conservación y enfriamiento del trinomio maiz-agua-cal, haciendo notar que por medio de los reactores rotatorios del estado de la tecnica, el trinomio maiz-agua-cal, al final consiste en un solo producto: maiz nixtamalizado con, cierto contenido de agua y cal.

OBJETIVOS DE LA INVENTION Uno de los objetivos de la presente invenci6n es lograr una estructura de reactor de nixtamalización que mejore el grado de homogenización del trinomio agua, cal, producto a nixtamalizar.

Otro de los objetivos de la presente invención es hacer posible un reactor de nixtamalizaci6n que controle la operaci6n de homogenizado del trinomio sin danar los granos con porcentaje de endospermo suave con respecto al endospermo corneo mas abundantes que los granos con porcentaje mas abundante de endospermo corneo con respecto al endospermo suave.

Aún otro objetivo de la presente invención es poder proporcionar un reactor de nixtamalizacion que homogenice, ademas de la concentración de la cal en el seno del trinomio, la temperatura en cualquier punto de la masa del trinomio.

Todavia otro objetivo es et de mejorar el sistema de calentamiento de los reactores de nixtamalizacion rotatorios para lograr un control de la temperatura en el contenido de ! a camara de nixtamalizaci6n,

Aún otro objetivo de la presente invenci6n es lograr controlar los tiempos de nixtamalización en las tres etapas normales en el proceso de nixtamalizacion.

Otros objetivos y ventajas de la presente invention podran ser aparentes del estudio de la siguiente descripcion y los dibujos que se acompañan con fines exclusivamente ilustrativos y no limitativos.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION En pocas palabras, por un lado la presente invenci6n se vera reflejada en reactores con una inclinación dadaj con medios de arrastre en la camara de nixtamalizacion y en el sistema de calentamiento del mismo.

En la inclinación, puesto que se pudo demostrar que con inclinaciones superiores se reducia drasticamente la capacidad del reactor, y si la inclinaci6n era muy pequena, la descarga no se Ilevaba a cabo de forma complet.

Esta inclinaci6n esta aunada con la conformación del reactor, incluyendo la posici6n del medio de descarga, para lograr un vaciado y una capacidad de carga optimos, Asimismo, por otro lado, los reactores que reflejan las ensenanzas de la presente invention cuentan con medios que mejoran la operation de homogenización del trinomio agua, cal y producto a nixtamalizar y medios para controlar la agitacion, haciendola mas o menos intensa, dependiendo de la

dureza del producto a nixtamalizar.

Uno de los medios para mejorar la homogenizaci6n del trinomio consiste en dotar al rector con medios que hagan que el agua, cal y producto que se encuentren en cierto momento en los niveles bajos del reactor, en un momento siguiente sean desplazados a niveles mas altos.

Una modalidad para lograr lo anterior es dotar al reactor con medios de arrastre de agua, cal y producto. Adoptando estos medios diferentes modalidades, consistiendo generalmente en unas cintas fijas a la cara interna del reactor para lograr el arrastre. Estas cintas van fijas a la pared interior con diferentes angulos con respecto a la secante de la pared cilindrica. Estas cintas pueden ser rectas, y dispuestos en forma longitudinal en el reactor, estando separadas una distancia predeterminada.

EI angulo al que se fijen a la cara interna de la pared mas interna del reactor, junto con el sentido del giro del reactor, determinará la altura a la que el trinomio caera. Si ex anglo de la cinta con respecto de la cara interna es agudo del lado del giro, el material tardara en caer mas que si el angulo de la cinta con respecto de la cara interna es obtuso. Un anglo recto es adecuado y que tan rapid caiga el grano, dependera del angulo de. reposo del mismo.

La altura de estas cintas, ademas de su angulo, definira la cantidad de trinomio arrastrada. Entre mas alta sea la cinta, mas cantidad de material arrastrará.

Ademas, los reactores comprendiendo las ensenanzas de la presente invención,

comprenden un variador de frecuencia conectado al motor que proporciona el giro al reactor. Con esto se logra controlar la velocidad de giro del reactor, para adaptarla a la dureza del maiz que se esta nixtamalizando.

En ! a camara de nixtamalización se estudiaron tanto el numero de cintas arrastradoras como la altura de las mismas. Se tomo como variable de respuesta los cambios de posic ! 6n de los diferentes segmentos del lecho del grano a nixtamalizar para medir el grado de mezclado y cambio de posición en cuanto a la altura y por otra parte la cantidad arrastrada de agua, cal y maiz en cada giro del reactor.

Se comprobó lo que la logic indica. Entre mayor es el numero de cintas arrastradoras y mayor es la altura de las mismas, el volumen que arrastra es mayor, sin embargo se encontre que dependiendo de la altura de las cintas, a un mismo anglo con respecto de la cara interna de la cámara de reaction, tiene un comportamiento diferente con respecto a la altura en la que deja caer el 50% del material arrastrado. Cuando el numero de paletas es excesivo y la altura es demasiado elevada, una cantidad importante del grano y el agua arrastrados, jamas Ilega al nivel mas bajo del reactor porque el grano se vaciaria en una cinta arrastradora mas o menos vecina.

En el comportamiento de un reactor donde el agua agregada es tal que toda el agua con cal sea absorbida por el grano, es importante que su diseno permita que todo el grano tenga la misma probabilidad de estar en contacto con dicha agua con cal para lograr un nixtamalizado homogene. Conforme se incrementa el numero de cintas arrastradoras y estas son mas altas, y puesto que en su

recorrido el agua arrastrada, al tener menor anglo de reposo, va a caer antes que el ultimo grano arrastrado, entonces el tiempo que este ultimo grano arrastrado va a estar inmerso en la suspension agua-cal va a depender del momento en que este ultimo grano caiga hasta el fondo del reactor.

EI simple hecho de proporcionar al menos una cinta arrastradora en el reactor se mejora el mezclado del trinomio agua cal maiz. Pero de acuerdo con la Ley de los Rendimientos Decrecientes, existe un maximo de numeros de paletas a proporcionarle al reactor.

Un comportamiento similar tiene la altura de las cintas. Un centimetro de altura en las cintas reporta un mejor comportamiento, aunque minimo, en la homogenizacion dei trinomio. Sin embargo se pudo determinar que una altura mayor que 40 cm, edemas de proporcionar una mejora negativa en la homogenización significa un necesidad de resistencia mecanica importante tanto en los medios de sujeción de las cintas a la cara interna del reactor como en la misma cinta, implicando un cambio de material, un tratamiento térmico de la misma o una cédula mas elevada, con la siguiente carga mecánica de los diferentes elementos de fijación del reactor.

Un mejoramiento en las cintas de arrastre fue el proporcionar a dichas cintas una configuración denominada ala de mariposa. Para ello, a dos tercios de la altura de la cinta, se forma un doblez para que el ultimo tercio de la cinta arrastradora forme un anglo igual a 120° con respecto a la parte recta.

Se pudo determinar que el numero de cintas arrastradoras que pueden funcionar

en el reactor objeto de la presente invenci6n van desde 1 hasta 12.

En cuanto a la altura de las cintas, esta varia desde 1 cm hasta 40 cm.

Por lo que respecta al sistema de calentamiento, se modificaron el numero de chaquetas, dejandose Onicamente 1 chaqueta. Esta chaqueta es una chaqueta conteniendo una serie de volutas, para calentar la camara de nixtamalizacion, pero tambien puede contener en disposicion alternada, volutas para el enfriamiento.

Un analysis de los reactores rotatorios del estado de la tecnica demuestra que al tener una AT mas amplia se tiene una perd ! da de calor mas grande y es que como se debe de calentar in situ el aceite a cierta temperatura, la temperatura de los gases de combustion o del aire caliente que lleguen a la chaqueta debera estar por encima de la temperatura que se desee en el seno del trinomio agua- maiz-cal.

Ademas, con esta estructura del estado de la tecnica, el control de la temperatura se consigue dificilmente, requiriendo ademas de grandes volumens de gas para lograr calentar el aceite y si bien el reactor esta diseñado para Ilevar a cabo la nixtamalización, no esta disenado para llevar a cabo la transferencia de calor de la chaqueta de gases calientes a la chaqueta de aceite.

Asimismo, la superficie externa de los gases clientes es demasiado grande facilitando el escape del calor por radiaci6n y convección. Y es que la relaci6n

superficie expuesta volumen de la camara, es demasiado alta.

Entonces, el calentamiento del aceite hasta la temperatura requerida se lleva a cabo en un calentador de aceite, este esta continuamente en circulación por medio de una bomba que impulsa el aceite caliente del calentador al reactor y lo envia de nuevo al calentador para completar el ciclo continuo.

En esta descripcion se toma como fluido de trabajo el aceite térmico, pero se aplica asimismo a los otros fluids, El fluido de trabajo puede ser vapor de agua, gases quemados clientes y aceite termico. La fuente de calor podria ser el quemado de un combustible o resistencias electricas.

Se propone un reactor de nixtamalizacion rotatorio con una sola chaqueta o dos parcialmente unidas. Estas chaquetas pueden contener el fluido de trabajo enumerado arriba.

Para mejorar el indice de transferencia de calor, el reactor de nixtamalización, en el caso de una unica chaqueta, el interior de la misma puede Ilevar una serie de volutas a través de las cuales circularan los fluidos de trabajo. Estas volutas estan formadas por cintas dispuestas en forma helicoidal, o por dos series de volutas dispuestas en forma entreveradas, Para calentar el fluido de trabajo podrán ser los gases quemados o aceite térmico, e inclusive vapor. Para enfriar se utilizaria agua a temperatura

ambient.

En una de las modalidades, el fluido de trabajo consiste en gases clientes originados durante la combustion, que se van a introducir a la chaqueta unica o chaquetas parcialmente conectadas.

Para comprender mejor las caracteristicas de la invencion se acompaña a la presente descripción, como parte integrante de la misma, los dibujos con caracter ilustrativo mas no limitativo, que se describen a continuacion.

Para comprender mejor las caracteristicas de la invencion se acompaña a la presente descripción, como parte integrante de la misma, los dibujos con character ilustrativo mas no limitativo, que se describen a continuacion.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La figura 1 muestra un corte longitudinal esquematico del reactor objeto de la presente invención, marcando el angulo de inclinaci6n de dicho reactor con respecto a la horizontal.

La figura 2 ilustra un corte transversal del reactor con las cintas, que arrastran al material, fijas a un anglo de 90 grados.

La figura 3 ilustra esquematicamente el corte transversal del reactor ilustrado en la figura 2, con las cintas fijadas en forma inclinada.

La figura 4 ilustra el esquema de la conexion electrica del motor que mueve el reactor, al variador de frecuencia, La figura 5 ilustra el detalle de la compuerta para el vaciado controlado del <BR> <BR> material nixtamalizado.<BR>

La figura 6 muestra una perspectiva convencional del reactor en la modalidad que comprende volutas de calentamiento, La figura 7 ilustra en perspectiva convencional, el reactor de la presente invención en la modalidad en la cual se incluyen asimismo volutas de enfriamiento.

La figura 8 ilustra un corte transversal del reactor mostrando las cintas arrastradoras en la modalidad en que son rectas.

La figura 9 ilustra un corte transversal de un reactor en el cual se ha hecho instalar cintas arrastradoras con ala de gaviota.

La figura 10 ilustra los cambios minimos que requiere el reactor rotatorio del estado de la tecnica para el uso de un solo fluido de trabajo.

Para una mejor comprensión del invento, se pasara a hacer la descripcion detallada de alguna de las modalidades del mismo, mostrada en los dibujos que con fines ilustrativos mas no limitativos se anexan a la presente descripcion.

DESCRIPCION DETALLADA DEL INVENTO Los detalles caracteristicos del reactor con las ensenanzas de la presente invención, se muestran claramente en la siguiente descripci6n y en los dibujos ilustrativos que se anexan, sirviendo los mismos signos de referencia para señalar las mismas partes.

Haciendo referencia a la figura 1, que muestra un corte longitudinal esquematico del reactor objeto de la presente invencion, marcando el angulo a de inclinaci6n de dicho reactor con respecto a la horizontal, indicaremos que este anglo puede variar entre 15 y 30°.

Si esta inclinacion es menor al extremo menor de este intervalo, el vaciado del material nixtamalizado se dificulta demasiado, quedando siempre un remanente en el reactor.

Con una inclinacion mas grande que 30°, la capacidad del reactor, que es abierto a la atmosfera, se ve reducido para evitar el derrame del material ya que el reactor esta abierto en los extremos.

La figura 2 ilustra un corte transversal del reactor con las cintas, que arrastran al material, fijas a un anglo de 90 grados. La altura h de la cinta es variable, y depende de la cantidad de material que se quiera arrastrar.

A mayor cantidad de material arrastrado la agitaci6n es mas energica y la reaction se Ileva a cabo de la mejor manera, sin embargo, si el producto a

nixtamalizar es muy suave, esta agitation puede desbaratarlo dando lugar a una pasta dificil de manejar, debido a los almidones gelatinizados.

Se pudo constatar que una altura de cinta entre 20 y 30 centimetres permitia manejar toda la variedad de tipos de maices, controlando la velocidad de giro de ! reactor.

La figura 3 ilustra esquematicamente el corte transversal del reactor ilustrado en la figura 2, con las cintas fijadas en forma inclinada. La inclinación (3 de la cinta con respecto a la cara interna del reactor permite determinar la altura a la cual el producto va a dejarse caer en su giro. En cuanto el angulo del lado del giro, es mas agudo, mas alto se transporta el material antes de caer otra vez.

Con un anglo mas obtuso del lado del giro, el grano empieza a resbalar mas rapido, y cuando este arrastrador llega tantito por encima del cuarto de giro, el total del producto ya resbal6 completamente.

Se pudo constatar que la inclinación adecuada de las cintas de arrastre 2 se ubica en el intervalo entre 80 y 100°. De manera optima para la mayor parte de los maices, el angulo es de 90°.

La figura 4 ilustra el esquema de la connexion electrics del motor 40 que mueve el reactor 1, al variador de frecuencia 41.

Con este variador de frecuencia se logra el control de la velocidad de giro del reactor, para hacer mas o menos energ la agitacibn, dependiendo de las

condiciones requeridas por el tipo de material, mas o menos duro.

La figura 5 ilustra el detalle de la compuerta para el vaciado controlado del material nixtamalizado. Esta compuerta esta localizada en el extremo longitudinal mas inferior del reactor, en su extremo mas inferior.

Consiste en una placa con medios para fijarse selladamente contra la periferia de una ventana en el reactor. Estos medios estan diseñados de manera a permitir regular la distancia entre la placa y la pared externa del reactor. Con este control se pude hacer pasar mas o menos material ya nixtamalizado, controlando la cantidad de material a pasar a las otras etapas del proceso.

Entre mas separada este la placa de la pared externa del reactor, mas cantidad dejara pasar de material, en cada etapa del giro en la cual la salida se encuentre en la posici6n inferior.

En esta modalidad, el sellado y el control de la separacion entre la placa y el reactor, se logra por medio de un par de espigas roscadas y sendas mariposas o tuercas con volantes, que al girar hacia un lado cierran y sellan, y al girar en sentido contrario separan mas o menos la placa, logrando aberturas variables.

Puesto que el material completamente nixtamalizado es un material con toda el agua y la cal absorbida, en el momento de la descarga, no se dan problemas de escurridos. El material simplemente se desliza por efecto de la gravedad a través de la abertura correspondiente con la placa de control de vaciado, que es la que sella tambien durante el proceso del nixtamalizado.

La operation del reactor consiste entonces en recibir la cantidad de material a nixtamalizar, junto con el agua y la cal. Dependiendo de la humedad y dureza del maiz, es la cantidad de agua y cal agregadas. Zambien con estas variables se determina el tiempo, temperatura y velocidad de giro del reactor. Dicha velocidad controlada por medio del variador de frecuencia del motor del reactor giratorio. Finalizado el tiempo de nixtamalizacion, se abre la salida del reactor, separando la placa que controla esta salida y en cada intervalo de giro en que esta abertura este por debajo o a nivel del nivel superior del material nixtamalizado, cierta cantidad de material se dejara salir, repitiendose estas salidas hasta el completo vaciado del reactor.

Haciendo referencia a la figura 6 donde se muestra una perspectiva convencional del reactor en la modalidad que comprende volutas de calentamiento. En esta figura se ha omitido ilustrar el forro externo que conforma la chaqueta en forma continua.

El cuerpo del reactor 61 comprende en su cara externa una voluta 62 que al interior conduira el fluido de trabajo. EI fluido de trabajo entrara por el extremo de voluta 63 y saldra por el extremo contrario 64.

Ademas de lograr una circulación del aire con un mayor tiempo de residencia, al mismo tiempo se lograr un desplazamiento que permite una transferencia mejor del calor sensible contenido en el fluido de trabajo (cuando se habla de gases quemados y aceite termico) y una transferencia del calor latente y calor sensible en el caso de vapor.

Lo anterior debido a que el regimen de flujo del fluido es un flujo turbulento disminuyendo el fenomeno de capa externa en connexion con la superficie interior de los conductos.

Asimismo se pudo determinar que aunque cualquier tipo de quemador puede lograr ventajas comparativas con respecto a los reactores del estado de la tecnica, los mas recomendados son los quemadores modulantes de baja presion.

Se tiene entonces, en una de las modalidades, un quemador que proporciona el calor sensible para lograr las temperaturas requeridas, durante el tiempo definido, a la entrada de las volutas, generalmente en la parte baja de ! reactor.

En caso de usar como fluido de trabajo el vapor de agua, este se alimenta generalmente por la parte superior, siendo el coeficiente de transmis ! 6n de calor mucho mayor que en el caso de gases quemados.

En el caso de usar gases clientes, se presentan dos posibilidades, la primera de ellas es la de calentar ese aceite en un Dow Ther, y hacerlo circular posteriormente a través de la voluta. Controlando el flujo masico y la temperatura del aceite térmico se puede controlar la temperatura del maiz nixtamalizado para un proceso preciso de nixtamahzacion.

La otra posibilidad consiste en calentar el aceite térmico por medio de resistencias eléctricas, permitiendo un control de la temperatura por medios mecanicos electricos.

Para lograr un enfriamiento en ei reactor al final del proceso de nixtamalizaci6n y alcanzar la temperatura de reposo, se tiene una adaptation del reactor como se puede ver en la figura 7, donde se ilustra en perspectiva convencional, el reactor de la presente invención en la modalidad en la cual se incluyen asimismo volutas de enfriamiento.

Entonces, en esta modalidad, se alimentary el fluido de trabajo cliente por una de las volutas y se introducira agua fria por la otra voluta, sin agregar gases clientes por la voluta de calentamiento, cuando se requiera reducir la temperatura al interior del reactor de nixtamalizacion.

En la modalidad de reactor ilustrada en la figura 6, es posible lograr el enfriamiento reduciendo o apagando completamente la flama del quemador y por algen mecanismo introduciendo aire a temperatura ambiente a través de la unica voluta.

Aunque no se ilustra, se pudo determinar, como resultado de varias pruebas, que es posible utilizar un reactor con las caracteristicas de los del estado de la técnica con dos chaquetas, Ilevando a cabo algunas perforaciones de ventanas en la pared comun de la chaqueta externa para lograr la circulación del fluido de trabajo en el interior de la chaqueta interna. El fluido de trabajo entraria entonces en ! a camara externa y a través de las ventanas practicadas en la pared comun.

Con respecto al otro aspecto de la presente invencion, la figura 8 ilustra un corte transversal del reactor mostrando las cintas arrastradoras en la modalidad

en que dichas cintas son rectas. La altura (h) de la cinta es de entre 1 y 40 cm, y el numero de dichas cintas (n) es entre 1 y 12.

La figura 9 ilustra un corte transversal de un reactor en el cual se ha hecho instalar cintas arrastradoras con ala de gaviota. En esta cintas se tiene un primer peralte pl y un segundo peralte p2, siendo el segundo peralte 1/3 de la altura completa de la cinta.

La figura 10 ilustra los cambios minimos que requiere el reactor rotatorio del estado de la tecnica para el uso de un solo fluido de trabajo.

Estas modificaciones consisten simplemente en hevar a cabo unas ventanas V en la pared comun de la chaqueta externa y la chaqueta interna El invento ha sido descrito suficientemente como para que una persona con conocimientos medios en la materia pueda reproducir y obtener los resultados que mencionamos en la presente invención. Sin embargo, cualquier persona habit en el campo de la tecnica que compete el presente invento puede ser capaz de hacer modificaciones no descritas en la presente solicitud, sin embargo, si para la aplicaci6n de estas modificaciones en una estructura determinada o en el proceso de manufactura del mismo, se requiere de la materia reclamada en las siguientes reivindicaciones, dichas estructuras deberan ser comprendidas dentro del alcance de la invencion.