PROCESO PARA LA MANUFACTURA DE QUESO RALLADO Y USOS DEL MISMO
Campo de la Invención La invención se refiere generalmente a un proceso para proveer granulos comestibles a partir de queso y, de manera mas particular, la invención se refiere a proveer gránulos a partir de queso en una sola operación unitaria. Antecedentes de la Invención El queso generalmente se fabrica en bloques relativamente grandes y se corta para venta en bloques mas pequeños o trozos de figuras y tamaño seleccionados de acuerdo con las preferencias del consumidor o cliente. La operación de corte deja una cantidad de piezas irregulares de queso. Una meta constante en la industria del queso es encontrar usos comerciales para tales piezas. Polvos de queso han sido usados en una variedad de alimentos, incluyendo salsas suaves, aderezos para botanas, y rellenos de flujo libre. Por ejemplo, los consumidores tienen familiaridad con polvos de salsa de queso estables en anaqueles para cenas de macarrones y queso, los cuales se pueden reconstituir con leche y/u otros ingredientes. Quesos rallados o en polvo han sido fabricados por procesos de secado por roció usados en formas de queso capaces de bombearse de acuerdo con prácticas bien conocidas. También han sido fabricados por medio de deshidratar cuajada de queso en un secador rotatorio, y después desintegrando la cuajada deshidratada en un dispositivo de molienda. También, quesos rallados han sido hechos mediante cortar trozos o piezas de queso duro en partículas pequeñas, y después deshidratando las partículas finas . Los gránulos de queso también han sido fabricados a partir de piezas de queso que se rallan, secan por congelación, y muelen en un procedimiento de pasos múltiples . Estos procedimientos generalmente acarrean conducir múltiples operaciones unitarias llevadas a cabo en piezas de equipo separadas . Arreglos son necesarios para fabricar productos de queso rallado estables en anaqueles con menos pasos de proceso y requerimientos de equipo. La invención atiende las anteriores y otras necesidades en una manera eficiente y económicamente factible . Compendio de la Invención Esta invención proporciona un proceso para moler queso hacia una forma rallada en una sola operación unitaria. Este proceso de preferencia combina y ejecuta esta operación en una operación de corta duración que sustancialmente conserva atributos funcionales deseables y sabor del queso. En una forma de realización, material de queso húmedo se ralla en un proceso combinado de tratamiento con calor y molienda en el cual aire caliente comprimido y material de queso húmedo se introducen por separado en un espacio cerrado que incluye una sección de orma de cono truncado . Después de la introducción, el aire caliente comprimido se desplaza generalmente a lo largo de una trayectoria hacia abajo a través del espacio cerrado hasta que alcanza su extremo inferior. El aire fluye de regreso desde el extremo inferior del espacio cerrado en su región central hasta que sale del espacio cerrado mediante un conducto de escape . El material de queso húmedo se introduce por separado en un extremo superior del espacio cerrado, y el material de queso se vuelve atrapado en el aire caliente desplazándose hacia abajo a través del espacio cerrado hasta que alcanza el extremo inferior del espacio cerrado. Durante este movimiento del material de queso a partir del extremo superior del espacio cerrado hacia abajo a su extremo inferior, el material de queso se procesa térmicamente y físicamente en maneras mutuamente benéficas. El material de queso se deshidrata por el aire caliente en el cual se suspende en un sistema de flujo de aire dinámico. Durante la misma operación unitaria, el material de queso se desintegra en partículas pequeñas en un periodo de tiempo extremadamente corto. El resultado es que cantidades significativas del material de queso húmedo introducido se secan y muelen antes de alcanzar un extremo inferior del espacio cerrado. Ninguna parte mecánica en movimiento se necesita para moler efectivamente el material de queso húmedo .
Consecuentemente , en estas formas de realización, un producto en partículas sólido incluyendo material de queso seco y molido se descarga y recupera desde el extremo inferior del espacio cerrado, mientras que aire y vapor de humedad liberados del material de queso por secado se sacan del sistema mediante el conducto de escape. En una forma de realización particular, el espacio cerrado es una estructura de dos partes incluyendo un espacio cerrado de forma cilindrica superior en el cual el aire caliente comprimido y el material de queso húmedo se introducen por separado, y el espacio cerrado cilindrico se junta y se comunica fluidamente con un espacio cerrado inferior teniendo la forma de cono truncado que incluye el extremo superior de la estructura global a partir de la cual el material de queso seco y molido se dispensa. El proceso de una sola etapa para secado y molido del material de queso húmedo en una manera continua en una sola operación unitaria de acuerdo con las formas de realización preferidas de esta invención ofrece numerosas ventajas sobre esquemas convencionales para secar y granular material de queso húmedo. El tratamiento de una sola etapa hace posible producir un material de queso rallado a partir de material de queso húmedo a una temperatura relativamente baja, en un procedimiento de corta duración. Los procesos de secado y molido son ambos logrados en una operación de una sola etapa sin afectar los atributos funcionales deseables y de sabor del material de queso, y sin requerir que diferentes procesos sean llevados a cabo en diferentes equipos. Adicionalmente , el proceso se puede operar en un modo continuo pues el aire caliente comprimido se saca continuamente del sistema después de atrapar al material de queso hacia abajo a través del espacio cerrado a su extremo inferior, y el material de queso molido se puede retirar del extremo inferior del espacio cerrado en una manera a prueba de aire, tal como por medio de usar un cierre de aire rotatorio. Relativamente poco si algún residuo de material de queso se queda en las paredes interiores de la unidad de procesamiento, haciendo fácil la limpieza y facilitando el cambio a un tipo diferente de material de queso para procesar dentro de la unidad. Estas ventajas reducen la complejidad del proceso, el tiempo de producción, y los costos de producción y servicio. El producto de queso rallado obtenido puede usarse, por ejemplo, como un ingrediente funcional comestible para fabricación de alimentos, tal como una fabricación de queso procesado. La deshidratación del queso que se puede impartir durante la operación de molienda por medio de usar aire caliente puede incrementar la estabilidad y capacidad de conservación del producto de queso granular. Entre otros beneficios, el producto de queso parcialmente deshidratado es mas resistente a crecimiento de hongos . El acto de secar y rallar lleva al producto a una forma de ingrediente mas estable en anaqueles, capaz de almace-narse, con numerosas aplicaciones posibles tales como en polvos de queso, queso procesado, salsas, y asi sucesivamente. Por ejemplo, se puede usar como un ingrediente alimenticio estable en anaqueles, tal como un ingrediente de mezcla de queso seco, el cual se puede reconstituir con agua, o como un aditivo alimenti-ció o material de saborización . Breve Descripción de los Dibujos Otros aspectos y ventajas de la invención se volverán aparentes a partir de la siguiente descripción detallada de formas de realización preferidas de la invención con referencia a los dibujos, en los cuales: la figura 1 es un diagrama de flujo de un método para procesar material de queso para uso o re-uso en productos alimenticios de acuerdo con una forma de realización de la invención; la figura 2 es una vista esquemática de un sistema útil para procesar material de queso húmedo de acuerdo con una forma de realización de esta invención; la figura 3 es una vista en sección transversal de la unidad de ciclón usada en el sistema de procesamiento ilustrado en la figura 2. Los aspectos ilustrados en las figuras no son necesariamente dibujados a escala. Elementos numerados de manera similar en diferentes figuras representan componentes similares a menos de que se indique de otra manera . Descripción Detallada de las Formas de Realización Preferidas La presente invención se relaciona con un proceso para moler materiales de queso hacia forma rallada, y, en una forma de realización, a un proceso para deshidratar y moler queso de alto contenido de humedad o "húmedo" durante la misma operación unitaria. El término "rallado" significa que pequeños granulos del queso se producen. El término "rallado" no significa que se producen filamentos de queso. Queso "desmenuzado" se refiere a piezas de queso alargadas en la forma de cuerdas, tiras, o cilindros, y similares. La invención será descrita a continuación con referencia específica a procesamiento de una sola etapa única de materiales de queso. Para propósitos presentes, el término "húmedo" como se usa para caracterizar un queso o material de producto lácteo similar se refiere a un material conteniendo al menos 14% por peso de contenido de agua total, en forma liquida, congelada y/o de vapor. La presente invención también se puede aplicar para moler materiales de queso de contenido de humedad menor. En una forma de realización, material de queso húmedo se sujeta a secado y molienda en un tamaño de partículas pequeño dentro de periodo de tiempo corto en un proceso de una sola etapa llevado en una operación unitaria. El proceso de una sola etapa se implementa en un sistema de tipo ciclónico que se puede operar en una manera con la cual se puede actuar térmicamente y físicamente sobre el material de queso húmedo al mismo tiempo dentro de la misma unidad de procesamiento en una manera benéfica. Un material de queso seco y molido se obtiene en una forma rallada capaz de fluir (v.gr., partículas finas sólidas). Para propósitos de la presente, "secar" significa deshidratar, es decir, reducir el contenido de humedad; y "moler" una partícula significa aplastar, pulverizar, gastar, desgastar, o frotar la partícula para romperla en partículas mas pequeñas y/o liberar partículas mas pequeñas, e incluye mecanismos involucrando contacto entre partículas en movimiento, y/o entre una partícula en movimiento y una superficie estática. Con referencia a la figura 1, en esta forma de realización ilustrada material de queso húmedo se obtiene como un producto de queso original o como un producto secundario recolectado en proceso o a partir de la fabricación de queso terminado (paso 1) El queso se sujeta a un tratamiento de secado y molienda de una sola etapa (paso 2) . El material de queso rallado resultante se hace disponible como "re-trabajo" para uso o re-uso como un componente o ingrediente alimenticio (paso 3) . Alternativamente, un producto de queso o producto secundario bajo en humedad se puede obtener (paso 4) , y sujetarse a un tratamien-to de molienda de una sola etapa, y así sucesivamente. Dado que el producto de queso o producto secundario bajo en humedad generalmente puede no requerir deshidratación para granularse, el aspecto de secado del paso 2 puede omitirse para el mismo según se describe en mayor detalle mas adelante. En el paso 2 , un producto de material de queso rallado se obtiene que es adecuado para uso en comestibles. El material de queso rallado obtenido sustancialmente retiene su sabor y atributos funcionales a través del tratamiento de una sola etapa. El producto de queso rallado puede almacenarse de manera estable hasta que se use o re-use en preparación de alimentos o producción de alimentos. El producto de queso rallado puede usarse como un ingrediente en la producción de queso en la cual su sabor o atributos funcionales pueden ser deseables o útiles. Con referencia ahora a las figuras 2 y 3, detalles de un arreglo de equipo ejemplar y proceso de operación para conducir el secado y molienda de una sola etapa del material de queso húmedo en el paso 2 de la figura 1 se discuten a continuación en la presente. Con referencia a la figura 2, un sistema ejemplar 100 para llevar a cabo secado y molienda de una sola etapa de material de queso húmedo de acuerdo con una forma de realización de proceso de esta invención se muestran. El ciclón 101 es un espacio cerrado estructural comprendido por dos secciones comunicándose de manera fluida: un espacio cerrado cilindrico superior 103 que define una cámara 104; y un espacio cerrado de forma de cono truncado inferior 105 que define una cavidad 106. Los espacios cerrados tanto superior e inferior son estructuras anulares en las cuales una pared o coraza sólida encierra un espacio interior. En esta ilustración, el espacio cerrado superior 103 tiene un diámetro de sección transversal generalmen-te uniforme, mientras que el espacio cerrado inferior 105 ahúsa hacia adentro hacia su extremo inferior 112. En una forma de realización no limitante, el ángulo de ahusado OÍ del espacio cerrado inferior 105 puede variar de alrededor de 66 a alrededor de 70 grados. Para propósitos de la presente, la terminología "espacio cerrado" significa una estructura que encierra una cámara, cavidad, o espacio desde mas de un lado. Aire caliente comprimido 116 y material de queso húmedo 102 se introducen por separado dentro del ciclón 101 en el espacio cerrado superior 103. El material de queso húmedo procesado se descarga como partículas sólidas 113 a partir del extremo inferior 112 del ciclón 101. Un mecanismo de válvula 111, tal como una válvula rotatoria o un cierre de aire rotatorio, se muestra que permite extracción de material de queso molido, seco, del ciclón sin interrumpir la operación continua del sistema y que minimiza fugas del aire caliente a partir del ciclón 101. Si el ciclón 101 se opera sin un cierre de aire o similar en el extremo de descarga del fondo del ciclón 101, el sistema puede correr menos eficientemente pues aire caliente será forzado fuera del extremo inferior 112, lo cual necesitaría compensarse en la tasa de alimentación de aire. Aire, y vapor de humedad liberado a partir del material de queso durante el tratamiento con calor dentro del ciclón 101, se expulsa como gases de escape 114 desde el ciclón mediante el caequillo 107 y el conducto de escape 109. Alguna cantidad nominal de merma puede liberarse a partir del material de queso durante su procesamiento en el ciclón y se elimina con la corriente de gas de escape 114. La corriente de gas de escape 114 opcionalmente puede filtrarse por partículas, y/o depurarse para separar los compuestos conteniendo azufre u otros compuestos, tal como usando un módulo de depurador separado (no mostrado), v.gr. un depurador de tipo lecho empacado, antes de que se ventile a la atmósfera. Un dispositivo de tamiz 115 es opcional, y se describe en mayor detalle mas adelante en la presente. Generalmente, se puede usar para re-dirigir producto de dimensiones mayores o mas grueso en el producto de partículas 113 que se puede re-introducir dentro del ciclón 101 para tratamiento adicional por si mismo o en combinación con material de alimentación fresco que aun no ha sido tratado. Para introducir el aire caliente comprimido 116 dentro del ciclón 101, un mecanismo de presurización de aire 121, tal como un soplador o compresor de aire, genera una corriente de aire comprimido de alto volumen, alta velocidad, que se conduce mediante un conducto de aire caliente 125 a través de un calentador de aire 123, y de ahí se introduce hacia el espacio cerrado superior 103 del ciclón 101. Para propósitos de la presente, el término "aire caliente" se refiere a aire calentado a una temperatura por encima de la temperatura ambiental, v.gr., por encima de 75°F (24°C). El término "aire comprimido" se refiere a aire comprimido a una presión por encima de la atmosférica, v.gr., por encima de 14.7 psia (lb/pulgada2 absolu-tas) (1.03 kg/cm2) . El término "aire caliente comprimido" se refiere a aire teniendo ambas de estas características. El aire caliente comprimido 116 se introduce dentro de la cámara 104 sustancialmente de manera tangencial a una pared interior 108 del espacio cerrado superior 103. Esto se puede hacer, por ejemplo, por medio de dirigir la corriente de aire caliente 116 a una pluralidad de agujeros 120 (v.gr., 2 a 8 agujeros) circunferen-cialmente separados alrededor y provistos a través de la pared 108 del espacio cerrado superior 103 a través del cual la corriente de aire caliente se introduce. Placas de deflexión 122 pueden montarse en la pared interior 108 del espacio cerrado superior 103 para desviar la corriente entrante de aire caliente hacia una dirección sustancialmente tangencial a la pared interior 108 de acuerdo con un arreglo que ha sido descrito, por ejemplo, en la publicación de solicitud de patente US 2002/ 0027173 Al, la descripción de la cual se incorpora en la presente por referencia. El aire caliente puede introducirse dentro del espacio cerrado superior 103 del ciclón 101 en una dirección en sentido contrario a las manecillas del reloj o en sentido de las manecillas del reloj . El aire introducido 10 generalmente puede presurizarse adicionalmente de manera ciclónica en la cámara 104 y la cavidad 106. Debido a las fuerzas centrífugas presentes en el ambiente ciclónico, se cree que la presión cercana a las extremidades exteriores de la cavidad 106 es sustancialmente mayor que la presión atmosférica, mientras que la presión cercana al eje central de la cavidad 106 es menor que la presión atmosférica. Como se muestra en la figura 3, como una ilustración no limitante, después de introducirse dentro del espacio cerrado superior 103, el aire caliente comprimido 116 cae en espiral o de otra manera se desplaza de manera general a lo largo de la trayectoria hacia abajo como un vórtice 13 a través del espacio cerrado superior 103 y el espacio cerrado de forma de cono truncado 105 hasta que alcanza un extremo inferior 112 del mismo. En esta ilustración, cerca del extremo inferior 112 de la cavidad 106 definida por las paredes interiores 123 del espacio cerrado inferior 105, la dirección hacia abajo de movimiento de aire se invierte, y el aire (y vapor de humedad liberado a partir del material de queso durante el tratamiento con calor dentro del ciclón 101) gira de regreso hacia arriba como un vórtice mas pequeño 15 generalmente dentro del vórtice mayor 13. El vórtice mas pequeño 15 fluye de regreso desde el extremo inferior 112 del espacio cerrado inferior 105 en una región central 128 localizada de manera próxima cercana al eje central 129 del ciclón 101 y generalmente dentro del vórtice mayor 13. El vórtice mas pequeño 15 fluye hacia arriba hasta que sale del espacio cerrado mediante el casquillo 107 y después el conducto de escape 109. Medios de rompimiento de vórtice (no mostrados) opcionalmente se pueden interponer por debajo o dentro del extremo inferior 112 para alentar la transición del vórtice mayor 13 al vórtice menor 15. Varios arreglos de rompimiento de vórtice para ciclones son conocidos, tales como la introducción de un espacio cerrado en forma de caja en el fondo del espacio cerrado cónico . El material de queso húmedo 102 se introduce por separado dentro del espacio cerrado superior 103. El material de queso húmedo introducido cae por gravedad hacia abajo dentro de la cámara 104 hasta que se vuelve atrapado en el vórtice de aire caliente 13 dentro del ciclón 101. De preferencia, el material de queso húmedo se introduce dentro del espacio cerrado superior 103 en una orientación tal que caiga dentro del vórtice ciclónico 13 generado dentro del ciclón 101, donde se localiza en el espacio entre el casquillo 107, y la pared interior 108 del espacio cerrado superior 103. Esta técnica de alimentación sirve para minimizar la cantidad de material de queso húmedo que puede inicialmente caer dentro de las porciones radiales interior o exterior extremas del vórtice donde las fuerzas ciclónicas que experimenta el material de queso pueden ser inferiores. El material de queso atrapado se desplaza en el vórtice 13 del aire caliente que se mueve en espiral o de otra manera se desplaza hacia abajo a través del espacio cerrado inferior 105 hasta que alcanza el extremo inferior 112 del espacio cerrado inferior 105. Durante esta trayectoria de flujo hacia abajo, el material de queso se deshidrata por el aire caliente en el cual se suspende en tal un sistema de flujo de aire dinámico. También se muelen durante la trayectoria de flujo hacia abajo. Los varios efectos de deshidratación y molienda en el material de queso pueden ocurrir a diferentes tiempos respectivos, y/o varios de los efectos pueden ocurrir simultáneamente en un punto o puntos particulares en el tiempo, durante la trayectoria de flujo hacia abajo del material de queso a través del ciclón. Aunque no se desea limitarse por ninguna teoría, se piensa que el gradiente de presión posible y las fuerzas de Coriolis cruzadas, explosiones de cavitación, y la interacción de colisión entre las partículas de material de queso atrapadas en la alta velocidad presurizada ciclónicamente pueden ser violentamente desbaratadoras de la estructura física de ese material de queso. Alternativamente, o además, la fuerza centrífuga del vórtice puede mover al material de queso de manera forzada contra las paredes interiores 108 y 123 del espacio cerrado. Estos modos de atrición, individualmente o en combinación, u otros modos de atrición que pueden ocurrir dentro del ciclón que pueden no entenderse por completo, traen consigo trituración (molienda) del material de queso concurrente con el secado. Como resultado, durante este movimiento del material de queso a partir del espacio cerrado superior 103 hacia abajo al extremo inferior 112 del espacio cerrado inferior 105, el material de queso se procesa térmicamente y físicamente en maneras benéficas. La unidad 101 no requiere partes mecánicas en movimiento para efectuar molienda del material de queso húmedo. En una forma de realización adicional de la invención, el producto en partículas sólidas descargado 113 se puede cribar, tal como usando un tamiz, tal como una malla de tamiz u otro mecanismo de separación/clasificación de partículas 115, para clasificar y separar la fracción mas fina del material de queso molido 1130 en el producto de partículas sólido 113 que tiene tamaños de partículas cumpliendo un criterio de tamaño, tal como siendo menor que un tamaño predeterminado, el cual es adecuado para procesamiento post-molienda, a partir de la fracción de producto mas gruesa 1131. La fracción de producto mas gruesa (sobre-dimensionada) 1131 puede re-dirigirse hacia el espacio cerrado superior del ciclón para procesamiento adicional en el mismo. Un transportador (no mostrado) podría usarse para transportar mecánicamente el material mas grueso de regreso a medios de introducción de alimentación 127 u otros medios de introducción en el espacio cerrado superior 103 del ciclón 101. También, medios de introducción de alimentación 127 pueden ser un transportador inclinado (no mostrado) , que transporta alimentación de queso a partir de una ubicación inferior hasta y dentro de la cámara 104 del ciclón 101 en el espacio cerrado superior 103. Se apreciará que el casquillo 107 puede moverse hacia arriba y hacia abajo de manera controlada a diferentes posiciones verticales dentro del ciclón 101. En general, el casquillo inferior 107 se separa con relación a la cavidad 106, el menor del volumen combinado total del ciclón 101 que está disponible para circulación de aire. Dado que el volumen de aire siendo introducido permanece constante, esta reducción en volumen ocasiona un flujo mas rápido de aire, ocasionando mayor efecto ciclónico a través de la cavidad 106 y consecuentemente ocasio-nando que el material de queso se muela para circular mas tiempo en la cámara 104 y la cavidad 106. Levantar el caequillo 107 generalmente tiene el efecto opuesto. Para una alimentación y condiciones de operación dadas, la posición vertical del casquillo 107 se puede ajustar para mejorar la eficiencia y rendimiento del proceso. También, un regulador de tiro 126 se puede proporcionar en el conducto de escape 109 para controlar el volumen de aire permitido a escapar a partir de la región central, de baja presión, de la cavidad 106 hacia la atmósfera ambiental, lo cual puede afectar las velocidades ciclónicas y gradientes de fuerza dentro del ciclón 101. Por medio de alimentar continuamente material de queso dentro del ciclón 101, una salida continua de material de queso seco y molido 113 se obtiene. Un ejemplo no limitante de un aparato comercial que se puede operar en una manera continua mientras se procesa material de queso de acuerdo con procesos de esta invención es un aparato WINDHEXE, fabricado por Vortex Dehydration Systems, LLC, Hanover, Maryland, Estados Unidos. Descripciones de ese tipo de aparato se expresan en la publica-ción de solicitud de patente US 2002/0027173 Al, la descripción de la cual se incorpora en su totalidad en la presente por referencia . El sistema ciclónico 100 proporciona tasas de transferencia de calor muy elevadas a partir del aire caliente al material de queso para secar, y energía mecánica para romper y granular material de queso conforme desciende a través de la sección cónica del secador. El material de queso saliendo del ciclón 101 exhibe una forma de tipo de partículas sólidas capaces de fluir, que pueden ser un material similar a harina o polvo. El proceso de una etapa ofrece numerosas ventajas sobre esquemas convencionales usados para pulverizar o rallar material de queso húmedo usando procesos y equipo de secado y molienda separados. En un esquema de proceso para procesar material de queso húmedo, la introducción del aire caliente dentro del ciclón comprende suministrar aire caliente comprimido a una presión de entrada dentro del rango de alrededor de 10 a alrededor de 100 psig (alrededor de 0.70 a alrededor de 7.03 kg/cm2) , particularmente de alrededor de 15 a alrededor de 60 psig (alrededor de 1.05 a alrededor de 4.21 kg/cm2) . El aire caliente generalmente se introduce dentro del ciclón a una temperatura dentro del rango de alrededor de 120 a alrededor de 900 °F (alrededor de 48.8 a alrededor de 482.2°C) , particularmente alrededor de 300 a alrededor de 500°F (alrededor de 148.8 a alrededor de 260°C) , mas particularmente alrededor de 325 a alrededor de 400 °F (alrededor de 162.7 a alrededor de 204.4°C) . En un aspecto, la temperatura de aire de entrada no excede de 250 °F (121.1°C) . La tasa de introducción volumétrica del aire caliente dentro del ciclón está dentro del rango de alrededor de 500 a alrededor de 10,000 pies cúbicos por minuto (alrededor de 14.15 a alrededor de 283.16 metros cúbicos por minuto) , particularmente de alrededor de 1,500 a alrededor de 3,000 pies cúbicos por minuto (alrededor de 42.47 a alrededor de 84.94 metros cúbicos por minuto) . La tasa de alimentación del material de queso húmedo puede variar, pero generalmente puede estar en el rango de alrededor de 1 a alrededor de 300 libras por minuto (alrededor de 0.453 a 136.08 kg por minuto) , particularmente de alrededor de 50 a alrededor de 150 libras por minuto (alrededor de 22.68 a alrededor de 68.04 kg por minuto) , por alrededor de 1 a alrededor de 10 pies de diámetro (alrededor de 0.305 a alrededor de 3.05 metros) (máximo) del ciclón. El diámetro del ciclón puede ser, por ejemplo, de alrededor de 1 a alrededor de 10 pies de diámetro (alrededor de 0.305 a alrededor de 3.05 metros), particularmente de alrededor de 1 a alrededor de 6 pies de diámetro (alrededor de 0.305 a alrededor de 1.83 metros). El material de queso húmedo puede procesarse dentro del arreglo de ciclón notado anteriormente dentro de un periodo de tiempo muy corto. En una forma de realización, ante introducir el material de queso húmedo dentro del ciclón, un producto seco y rallado del mismo se descarga a partir de la unidad de procesamiento dentro de alrededor de 15 segundos, y particularmente dentro de alrededor de 1 a alrededor de 5 segundos . Después de salir de la unidad de ciclón, cualquier componente volátil en el escape también opcionalmente puede manejarse por medio de conducir la salida del ciclón a través de una unidad de depurador y similares (no mostrada) . Sustancialmente todo del material de queso húmedo introducido puede descargarse como producto procesado dentro de tal un periodo de tiempo corto. Las temperaturas de procesamiento anteriormente notadas y duraciones aplicadas durante el secado y molienda del material de queso húmedo generalmente son suficientemente bajas para ayudar a impedir cualquier cambio significativo no deseado en la estructura de proteína, u otros atributos físico-químicos relevantes a procesamiento de alimentos, de ocurrir durante el tratamiento de secado y molienda de una sola etapa tal como se describe en la presente . El contenido de proteína se conserva sustancialmente intacto a través del secado y molienda del material de queso húmedo. Generalmente, el material de queso usado como el material de alimentación contiene alrededor de 6 a alrededor de 99% por peso de humedad (es decir, agua en forma líquida, congelada y/o de vapor) . En una forma de realización, el material de queso usado como el material de alimentación de un proceso de molienda de una sola etapa generalmente contiene al menos alrededor de 14% por peso de humedad, particularmente alrededor de 14 a alrededor de 99% por peso de humedad, y mas particular-mente de alrededor de 14 a alrededor de 65% por peso de humedad, cuando se introduce dentro del ciclón 101 del sistema 100. El material de queso que se puede usar como el material de alimentación puede derivarse de fabricación de queso comercial u otras fuentes de material de queso. El material de queso molido (rallado) obtenido a partir del proceso generalmente contiene alrededor de 1 a alrededor de 40% por peso de humedad, particularmente de alrededor de 1 a alrededor de 25% por peso, y mas particularmente alrededor de 1 a alrededor de 13% por peso. El material de queso rallado obtenido por un proceso de secado y molido de una sola etapa de preferencia tiene tamaños de partículas comercialmente útiles. En una forma de realización, el producto de queso seco, molido (rallado) , obtenido por medio de procesar material de queso con contenido de humedad alto o contenido de humedad bajo de acuerdo con una forma de realización de esta invención puede tener un tamaño de partículas promedio variando de alrededor de 1 a alrededor de 1,000 mieras, particularmente de alrededor de 2 a alrededor de 1,000 mieras, particularmente de alrededor de 10 a alrededor de 400 mieras, y aun mas particularmente de alrededor de 2 a alrededor de 50 mieras. En una forma de realización, el producto de partículas sólidas obtenidas como los fondos del ciclón comprende al menos alrededor de 50% de material de queso molido teniendo un tamaño de partículas promedio de alrededor de 1 miera a alrededor de 1,000 mieras .
El queso rallado obtenido para procesamiento puede derivarse, por ejemplo, a partir de quesos naturales o procesados . Quesos naturales incluyen quesos naturales madurados y queso natural no madurado. El queso "natural" se hace directamente a partir de leche por medio de coagular o cuajar leche, agitar y calentar la cuajada, drenar el suero, y recolectar o prensar la cuajada. Sabor y textura deseables se obtienen en muchos quesos por medio de curar el queso, esto es, sosteniéndolo por un tiempo especifico, a una temperatura y humedad específicas. El método básico se usa para producir un número muy grande de diferentes tipos de queso por medio de alterar tiempo, temperatura, pH, manejo de cuajada y otras variables. "Queso procesado" generalmente se refiere a cualquiera de varios tipos de queso natural y mezclar tal queso molido con emulsificante añadido y calentamiento hasta que una masa de queso plástica uniforme se obtiene. Los quesos procesados incluyen quesos procesados pasteurizados . El material de queso que se puede sujetar a procesamiento no es particularmente limitado. Puede ser, por ejemplo, queso procesado tal como queso procesado americano; queso muy duro tal como Parmesano, Romano, Sapsago, Spalen, Asiago; queso duro tal como Cheddar, Caciocavallo, Suizo, Colby, Edam, Gouda, Emmentaler, Gruyere, cuajada granular, cuajada agitada; queso semi-suave tal como Monterey Jack, Brick, Mozzarella, azul, Feta, Harva i, Muenster, Provolone, Roquefort, Gorgonzola, Stilton, Wensley-dale; queso suave tal como Brie, Camembert, Neufchatel, Ricotta, cottage, queso crema, y sus mezclas. En una forma de realización preferida, el proceso de una sola unidad es útil para transformar fragmentos, trozos y/o piezas relativamente grandes de quesos duros o muy duros teniendo contenido de humedad elevado en una forma de polvo seco capaz de fluir en una operación de una sola etapa. En una forma de realización, las piezas de queso alimentadas dentro del procesador ciclónico para conversión hacia una forma granular tienen un contenido de humedad de al menos alrededor de 14% por peso o mas. El producto de queso rallado obtenido es adecuado, por ejemplo, para uso como un ingrediente comestible, funcional, en manufactura de alimentos, tales como producción de queso procesado. En una forma de realización, el material de queso rallado se usa como un ingrediente funcional único en lugar de parte o todo del queso típicamente usado o ingredientes de queso sustitutos adecuados para hacer queso procesado. Por ejemplo, en la manufactura de queso procesado, el producto de queso rallado puede usarse como parte o todo de la fuente de queso usada para preparar una mezcla física de queso. Por ejemplo, el queso rallado, solo o en combinación con otro tipo de fuentes de queso, puede mezclarse físicamente con un emulsificante en un ambiente acuoso y calentarse para formar una masa derretida homogénea que se puede configurar, enfriar, y cortar en tamaños deseados. El producto de queso rallado también puede usarse como un ingrediente alimenticio estable en anaqueles, tal como un ingrediente de mezcla de queso seco que se puede reconstituir con agua. También se puede usar como un material de sabor o aditivo alimenticio estable en anaqueles . Los pesos de los trozos o piezas de queso que se pueden secar y sustancialmente completamente moler hacia una forma de polvo en una sola operación unitaria es relativamente amplia. En una forma de realización, el material de queso usado como alimentación comprende piezas discretas, auto-soportables, de queso teniendo un tamaño promedio de alrededor de 1 g o mas, y particularmente de alrededor de 5 a alrededor de 40 g. En otra forma de realización, materiales de queso teniendo un contenido de humedad de mas de 14% por peso pueden procesarse en el ciclón usando aire ambiental comprimido o de otra manera aire no calentado, aunque el producto de queso granular descargado a partir del ciclón puede necesitar deshidratarse adicionalmente como parte de un paso de proceso adicional separado para asegurar que estabilidad en anaqueles adecuada se proporciona. En general, se prefiere proporcionar un contenido de humedad en el producto de queso granular que es menor que alrededor de 25% por peso, y de preferencia menos que alrededor de 14% por peso para además asegurar que un producto estable en anaqueles se logra. La invención también se puede aplicar a materiales de queso teniendo un contenido de humedad menor que 14% por peso, donde la molienda de queso generalmente será el tratamiento de proceso predominante, aunque alguna deshidratacion también se puede inducir. Si el material iniciador de queso contiene menos de alrededor de 14% por peso de humedad, puede ser posible operar el procesador ciclónico a una temperatura de aire caliente reducida o sin la necesidad de calentar el aire comprimido a una temperatura elevada antes de su introducción dentro del ciclón. Si aire no calentado o solamente ligeramente calentado se usa (v.gr. , una temperatura de aire de menos de alrededor de 120°F (alrededor de 48.8°C)), puede ser deseable deshumidifcar el aire comprimido antes de que se introduzca dentro de la unidad de ciclón en condiciones de humedad relativa (HR) alta (v.gr., HR mayor que alrededor de 70%) para asegurar que el material de queso se pueda desgastar hacia una forma granular y no se vuelva pegajoso o pastoso dentro del ciclón durante el procesamiento. El aire puede deshumidificarse usando una unidad de espira de enfriamiento convencional o dispositivo similar usado para deshumidificación de aire de proceso. El material de queso rallado obtenido por el tratamiento de proceso de una sola etapa es comestible y puede usarse en una amplia variedad de materiales alimenticios para una variedad de propósitos. El material de queso rallado retiene los atributos de sabor de queso esenciales y no tiene un sabor o aroma no agradable. El material de queso rallado tiene la habilidad para contribuir al sabor y función sin impactar de manera adversa en productos alimenticios en los cuales se pueda incorporar. El material de queso rallado obtenido generalmente es estable en anaqueles, y puede usarse para impartir sabor y/o propiedades funcionales a un material de queso siendo fabricado después de muchos meses de almacenamiento del material de queso rallado, tal como hasta alrededor de doce meses de almacenamiento/vida en anaqueles o mas. La unidad de procesamiento de una sola etapa se deja relativamente limpia y aseada debido a que el material de queso no tiende a dejar residuos en las superficies interiores de la unidad de proceso. Esta operación limpia y aseada puede facilitar cualquier cambio deseado para procesar un tipo diferente de material de alimentación dentro de la misma unidad. Por ejemplo, el tipo de material de queso húmedo corriendo a través del sistema se puede cambiar sin la necesidad de limpiar el interior del sistema de residuos de un tratamiento previo conducido en el mismo en un tipo diferente de material alimenticio. Los Ejemplos que siguen se pretenden para ilustrar, y no limitar, la invención. Todos los porcentajes son por peso, a menos de que se indique de otra manera. Ejemplos Ejemplo 1 Queso desmenuzado natural Kraft (36% por peso de humedad) , un producto disponible comercialmente, se alimentó dentro de un aparato WINDHEXE para molienda de material de flujo de aire de vórtice circular. El aparato WINDHEXE se fabricó por Vortex Dehydration Systems, LLC, Hanover, Maryland, Estados Unidos . La configuración básica del tipo de aparato se describe en la publicación de solicitud de patente US 2002/0027173 Al, y referencia se hace a la misma. La unidad de proceso tuvo cuatro compuertas de entrada separadas de manera equidistante alrededor de la porción superior del aparato a través de las cuales la corriente de aire comprimido se introdujo concurrentemente en una dirección en sentido contrario a las manecillas del reloj . Un aparato WINDHEXE de diámetro de dos pies se probó . El tamaño de diámetro se refiere al tamaño de cámara del espacio cerrado dentro del cual las introducciones de aire y material de queso de densidad dual se hicieron. Las condiciones de este experimento se describen a continuación. La tasa de alimentación de las galletas se estableció para una descarga aproximada de 3 libras (1.36 kg) de producto sólido por minuto, y aproximadamente 20 libras (9.07 kg) de material de queso se probaron en el aparato. El material de queso se cargó en un tanque de alimentación que alimentó directamente sobre una banda transportadora de tres pulgadas que alimentó hacia el aparato WINDHEXE. La prueba se llevó a cabo en el aparato WINDHEXE de diámetro de dos pies con aire comprimido no calentado introducido a 65~75°F (18.3-23.8°C), una tasa de introducción de aire de 2,500 pies cúbicos (70.79 metros cúbicos) por minuto (cfm) y presión de 40-50 psig (2.81-3.51 kg/cm2) . Un material de queso saliendo del aparato incluyó queso rallado en forma molida finamente. Este material de queso rallado se descargó desde el fondo del ciclón en alrededor de dos segundos después de que el queso había sido introducido dentro de la unidad de procesamiento. El queso rallado obtenido tuvo un tamaño de partículas promedio de alrededor de 5 a alrededor de 50 mieras, y un contenido de humedad de alrededor de 35%. El queso reclamado fue sabroso, y retuvo sabor a través del tratamiento. Fue funcionalmente adecuado para uso como un ingrediente alimenticio en producción de queso. Estudios adicionales han mostrado que la variación de tasa de alimentación y temperatura de aire pueden usarse para controlar la granulación de la torta base y el contenido de humedad. Ej emplo 2 El experimento del Ejemplo 1 se repitió excepto que queso Parmesano añejado en forma desmenuzada se usó en lugar como el queso de alimentación. El queso Parmesano tuvo un contenido de humedad inicial de alrededor de 30%. El queso Parmesano añejado fue queso Parmesano comercialmente disponible fabricado por Kraft Foods Holdings, Inc. (Tulare, California, Estados Unidos). Ante el procesamiento de las tiras de queso Parmesano en la unidad de ciclón, un producto rallado seco se obtuvo rápidamente dentro de unos cuantos segundos después de alimentarse dentro de la unidad teniendo un nivel de humedad de 21-24%. El producto de queso fue sabroso, estable en anaqueles, y retuvo sabor bien a través del tratamiento. Fue funcionalmente adecuado para uso como un ingrediente alimenticio en producción de queso. Aunque la invención ha sido particularmente descrita con referencia especifica a formas de realización de proceso y producto particulares, se apreciará que varias alteraciones, modificaciones y adaptaciones pueden basarse en la presente divulgación, y pretenden estar dentro del espíritu y alcance de la presente invención según se define por las reivindicaciones siguientes .