BR112013004841B1 - aparelho e método para inativação enzimática de polpa, ou suco, obtida a partir de alimento de origem animal ou vegetal - Google Patents
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Abstract
aparelho para inativação enzimática de polpa, ou suco, obtida a partir de alimento de origem animal ou vegetal, e respectivos aparelhos. um aparelho (1), para a inativação enzimática da polpa ou suco, de alimentos de origem animal ou vegetal, que compreende uma câmara de tratamento (10) do alimento (100) de origem vegetal, obtendo um produto tratado. o produto tratado que sai da câmara de tratamento (10) é então conduzido, por exemplo, através de um tubo (13), em direção a uma câmara de extração (20). mais especificamente, o produto tratado entra na câmara de extração (20) a uma temperatura t~ 01~ por exemplo estabelecida entre cerca de -25<198>c e cerca de +30<198>c. o aparelho (1) está ainda provido de uma câmara de armazenamento e de recirculação (30), que compreende, em particular, um circuito de inativação enzimática, atravessando por um produto quente, a uma temepratura t~ 2~, mais elevada do que a temperatura de inativação enzimática t^ *^, que normalmente é cerca de 85<198>c-90<198>c, do produto principal. o produto principal presente na câmara de extração (20) é atingida, próxima à peneira (22), ou diretamente sobre sua superfície, por um fluxo de produto quente proveniente da câmara de inativação enzimática (30). a mistura assim obtida na câmara de extração (20) compreende pelo menos uma parte do produto inativado e é então descarregado através de uma saída (41).
Description
APARELHO E MÉTODO PARA INATIVAÇÃO ENZIMÁTICA DE POLPA, OU SUCO, OBTIDA A PARTIR DE ALIMENTO DE ORIGEM ANIMAL OU VEGETAL
DESCRIÇÃO
Campo da invenção (001) A presente invenção refere-se à indústria alimentícia e, em particular, refere-se a um processo para a inativação enzimática de polpa, ou suco, obtida a partir de alimentos de origem vegetal ou animal.
(002) A invenção refere-se, além disso, a um aparelho que realiza esse processo.
Descrição do estado da técnica (003) Como é bem conhecido, a extração industrial de suco e polpa de produtos vegetais, frutas e legumes, é efetuada por máquinas rotativas, tais como extratores [de polpa ou suco em estado] bruto e de acabamento, compreendendo um rotor tendo lâminas/pás radiais que atua em conjunto com uma peneira fixa tendo formato cilíndrico ou cônico, obtendo-se a separação do produto principal, isto é, o suco, ou a polpa, da parte a ser descartada, principalmente sementes, cascas e hastes.
(004) A energia necessária para a extração é fornecida por um impulsor motorizado, ou rotor, que põe em rotação na peneira o produto triturado, aplicando-lhe uma força centrífuga necessária para fazer com que o produto passe através dos orifícios da peneira. Deste modo, a parte líquida do produto, ou seja, o suco, e/ou a parte sólida, mas homogênea, isto é, a polpa, são filtrados através dos orifícios e transportados, a fim de serem sucessivamente submetidos a tratamentos adicionais. As partes sólidas que
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2/2 4 não passam através da peneira, os chamados produtos residuais, movem-se axialmente a partir do lado oposto da entrada e são automaticamente transportados para uma saída de resíduos. Ver, por exemplo IT1199392.
(005) Um conhecido processo deste tipo é a extração à temperatura ambiente, também chamado “extração a frio”, que é realizado em duas etapas: uma primeira etapa para o corte e/ou amaciamento das polpas, por exemplo realizado por uma pluralidade de pulsos em rápida sucessão (ver IT1249363) e uma segunda etapa para a separação, no extrator, da parte que pode ser utilizada, isto é, o suco e a polpa, das partes de resíduos sólidos. O polpa extraída à temperatura ambiente é então aquecida, geralmente muito rapidamente, em uma estação de inativação, para parar a atividade enzimática e estabilizá-la. O produto obtido com este processo tem um sabor fresco, semelhante ao do fruto ou do vegetal, e uma cor brilhante.
(006) As estações de inativação enzimática de conhecido tipo, no entanto, realizam a inativação enzimática da polpa, ou do suco, proveniente do extrator, ou a partir do extrator de acabamento, num período de tempo relativamente longo. Isto pode comprometer o processo de inativação enzimática e causar uma deterioração precoce do produto.
(007) Outra desvantagem desses tipos conhecidos de estações para a extração e inativação enzimática sucessiva da polpa e suco, é a de que, após um certo período de operação da máquina de extração, o lado exterior da peneira é coberto por uma camada mais ou menos de espessa de polpa, que adere à superfície, causando um entupimento parcial ou total dos orifícios. Este fenômeno, que é, na maior parte dos produtos, substancialmente insignificante na fase inicial da extração, tende a aumentar gradualmente na
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3/2 4 fase final, não só porque o suco, que é mais líquido, filtra rapidamente, enquanto que a polpa, que possui uma viscosidade mais elevada, encontra uma maior resistência para passar através dos orifícios, mas também porque a elevada viscosidade da polpa evita seu deslizamento sobre a superfície externa da peneira. Portanto, a polpa não se desprende e forma grumos na parede externa da peneira, provocando deste modo o entupimento dos orifícios e uma redução da eficiência da máquina. Portanto, é necessário remover periodicamente a camada de polpa que se torna espessa do lado de fora da peneira, de modo a restabelecer as condições de plena eficiência da máquina.
(008) Para este fim, diferentes dispositivos mecânicos ou hidráulicos têm sido projetados e fabricados, os quais atuam sobre a camada que adere à parte externa da peneira, por meio de raspadores, escovas, ou jatos de água, para remover tal camada e fazê-la desprender-se.
(009) Em WO2010/070437, um processo de extração de polpa, ou suco, a partir de um produto de partida, que é baseado em alimento de origem vegetal ou animal, é descrito compreendendo uma etapa de tratamento inicial, por exemplo uma etapa de amaciamento do produto alimentício, obtendo um produto tratado. Segue uma etapa de desvio, durante a qual o produto tratado é seletivamente direcionado para um processo de “extração a frio”, ou, alternativamente, para um processo de “extração a quente”. Se o produto tratado for direcionado para o processo de extração a frio, ele é primeiramente submetido a uma etapa de extração, na qual o produto que entra é dividido em um produto principal, que compreende a polpa, ou o suco, e em um produto residual. O produto principal é, então, submetido a uma
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4/2 4 etapa de inativação enzimática no interior de uma câmara de inativação enzimática através de um aquecimento rápido do produto que sai da câmara de extração até uma pré-determinada temperatura T. Por outro lado, se o produto tratado for direcionado para o processo de extração a quente, ele é primeiramente submetido a uma etapa de inativação enzimática e, em seguida, submetido a uma etapa de extração a partir da qual derivam o produto principal e o produto residual. Em ambos os casos, isto é, tanto no caso de extração a quente quanto no caso de extração a frio, a totalidade do produto, isto é, [o produto] contendo cascas, peles e outras partes de resíduos, respectivamente quente, ou frio, é conduzido à peneira e submetido a uma etapa de extração. Apesar de a máquina e o processo serem, nesse caso, flexíveis, uma vez que é possível proporcionar uma extração a quente, ou uma extração a frio, com uma mesma estação, também neste caso, ocorrem longos períodos de permanência do produto na câmara de inativação enzimática. Além disso, é necessário remover, com água ou outras substâncias, o produto que adere sobre a peneira da câmara de extração. Em seguida, também no caso da máquina e do processo descrito na WO2010/070437, é possível que altere o sabor do produto final, tanto pelos longos períodos de permanência do produto na câmara de inativação quanto pela necessidade de lavar a peneira.
(0010)Em WO02/058489, um aparelho é descrito para desaeração da polpa, ou suco, compreendendo um extrator, ou um extrator fino e um desaerador. O produto que sai do extrator, ou do extrator de acabamento, é alimentado para dentro do desaerador para obter-se um produto desaerado, que é então enviado para uma câmara de inativação enzimática.
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5/2 4 (0011)Em FR2517934 é descrito um processo para inativação enzimática de frutas e legumes que compreende uma etapa de moagem/trituração do produto e de colocá-lo em uma câmara de inativação enzimática, onde ele é misturado a um produto aquecido, nela presente.
Sumário da invenção (0012)É, portanto, uma característica da presente invenção proporcionar um processo para a inativação enzimática da polpa, ou suco, obtido a partir de alimentos de origem animal ou vegetal para minimizar o tempo de permanência do produto, isto é, a polpa e/ou suco, na temperatura de inativação enzimática.
(0013)É também uma característica do presente invento proporcionar um processo de produção para polpa, ou suco, obtido a partir de alimentos de origem animal ou vegetal, o que permite remover possíveis resíduos de polpa aderidos à superfície da peneira da máquina usada para proporcionar a extração da polpa, ou suco, a partir do produto de partida, de origem animal ou vegetal.
(0014)É, além disso, uma característica da presente invenção proporcionar um aparelho para extração de polpa, ou suco, obtido a partir de alimentos de origem vegetal ou animal e sua inativação enzimática com as mesmas vantagens acima.
(0015)Estes e outros objetivos são atingidos por um aparelho, de acordo com o invento, para inativação enzimática de polpa, ou suco, obtido a partir de alimentos de origem vegetal, que compreendem:
a. uma câmara de tratamento para o tratamento dos referidos alimentos de origem vegetal, obtendo um produto tratado;
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b. uma câmara de extração na qual um rotor é colocado para funcionar em conjunto com uma peneira fixa, que tem uma pluralidade de orifícios, a fim de separar o produto tratado em um produto principal, que compreende a referida polpa, ou suco, que passa através da referida peneira e é descarregado através de uma primeira saída, e em um material residual, que, ao contrário, não pode passar através da referida peneira, e é descartado através de uma segunda saída;
c. uma câmara de inativação enzimática disposta à jusante da referida câmara de extração, a referida câmara de inativação enzimática compreendendo um meio de aquecimento que serve para transmitir para o produto principal uma pré-determinada potência térmica Pt, para causar uma inativação enzimática do produto principal;
d. um meio para causar pelo menos um princípio da referida etapa de inativação enzimática na referida câmara de extração, os referidos meios para causar dispostos de modo a transferir a referida potência térmica Pt prédeterminada ao referido produto principal para causar a referida inativação enzimática de pelo menos uma parte do referido produto principal antes de o referido produto principal ser descarregado pela referida câmara de extração através da referida primeira saída;
(0016)cuja característica principal é a de que os referidos meios para causar pelo menos um princípio de referida inativação enzimática compreende um meio de mistura, na câmara de extração, para misturar o produto principal com uma quantidade pré-determinada de produto quente proveniente da câmara de inativação enzimática e entregue/devolvida à referida câmara de
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7/2 4 extração, de tal modo que a referida quantidade de produto quente cause, pelo menos em parte, uma inativação enzimática do referido produto principal. (0017)Em particular, o produto quente e o produto principal são fornecidos na câmara de extração em uma quantidade pré-determinada, de tal modo que a troca de energia térmica, que é ocorrida durante a mistura deles, provoque uma inativação enzimática, de pelo menos parte do produto principal.
(0018)Em particular, o fluxo de produto quente colocado na câmara de extração e o fluxo de produto principal, isto é, a quantidade de produto principal extraído na unidade de tempo, encontram-se em uma proporção prédeterminada de tal modo que a energia térmica trocada durante a etapa de mistura causa uma inativação enzimática de pelo menos parte do referido produto principal.
(0019)Em particular, o produto quente é o produto principal, isto é, a polpa e/ou o suco, proveniente da câmara de extração, onde o mesmo é mantido a uma temperatura superior, ou igual, à temperatura de inativação enzimática. A energia térmica Pt do produto quente é tal que, quando o produto quente é misturado com o produto principal frio, na câmara de extração, o produto quente causa pelo menos uma inativação enzimática parcial do produto principal frio.
(0020)Preferencialmente, os meios de transporte do fluxo de produto quente, a partir da câmara de inativação enzimática para a câmara de extração, compreende um meio de alimentação para alimentar o fluxo de produto quente para fora da peneira, isto é, no lado oposto do fluxo de produto a ser submetido à etapa de extração.
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8/2 4 (0021)Vantajosamente, o meio de mistura compreende um meio de alimentação para alimentar um fluxo de produto quente sobre a superfície da peneira, a fim de transferir a referida energia térmica Pt pré-determinada ao referido produto principal diretamente sobre a superfície externa da peneira, ou próximo da superfície externa da peneira.
(0022)Em particular, a câmara de inativação enzimática compreende um circuito de inativação enzimática tendo meios de recirculação. O meio de recirculação está adaptado para fazer com que a recirculação do produto principal, no referido circuito, por um tempo pré-determinado, acima da temperatura de inativação enzimática, onde o meio de mistura extrai o quantidade pré-determinada acima descrita de produto quente que flui no circuito, para alimentá-lo na câmara de extração.
(0023)Em uma primeira concretização exemplificativa, o meio de mistura está disposto de modo a retirar a quantidade pré-determinada de produto quente da câmara de inativação enzimática e alimentá-lo na câmara de extração, de modo a transferir uma energia térmica Pt ao produto principal de tal modo que todo o produto principal que está presente na câmara de extração seja submetido a uma inativação enzimática, antes de ser descarregado através da primeira saída. Desta forma, o tempo de permanência do produto principal, isto é, a polpa, ou o suco, à temperatura de extração é extremamente curto e é, portanto, evitada a possibilidade de ter uma degradação precoce do produto. Portanto, neste caso, a câmara de inativação enzimática coincide com a câmara de extração.
(0024)Numa concretização exemplificativa, o meio de mistura está adaptado para retirar a quantidade pré-determinada acima descrita de produto quente
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9/2 4 da câmara de inativação enzimática e alimentá-lo na câmara de extração de tal modo a provocar a inativação enzimática de apenas uma parte do produto principal presente na câmara de extração. Neste caso, o fluxo do produto quente provoca uma inativação enzimática local, essencialmente instantânea, de apenas uma quantidade pré-determinada do produto principal antes deste ser descarregado da câmara de extração através da primeira saída. Em seguida, a quantidade de produto principal que foi submetida à inativação enzimática para dentro da câmara de extração é misturada com a quantidade do produto principal excluído da inativação enzimática, transferindo calor para ele e, assim, resfriando-o. Portanto, neste caso, a inativação enzimática começa dentro da câmara de extração, com a inativação enzimática de uma quantidade pré-determinada de produto extraído, e, em seguida, ela termina numa câmara de acabamento da inativação enzimática, que está disposta a jusante da câmara de extração. Em particular, na câmara de acabamento da inativação enzimática, uma inativação enzimática é levada a cabo da quantidade do produto principal que não foi submetida à inativação enzimática na câmara de extração. A mistura de produto principal extraída e enzimaticamente inativada e a do produto principal extraído e não enzimaticamente inativado que sai da câmara de extração através da primeira saída tem uma temperatura T1 compreendida entre a temperatura do produto e a temperatura de inativação enzimática.
(0025)Vantajosamente, uma câmara de armazenamento é dotada de um reservatório de armazenamento contendo uma quantidade pré-determinada de produto principal quente a uma temperatura igual a, ou maior que a
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10/2 4 temperatura de inativação enzimática e, portanto, já enzimaticamente inativado.
(0026)Em particular, a câmara de armazenamento compreende, além disso, um meio de recirculação que é disposto para proporcionar uma recirculação de produto quente em um circuito compreendendo o referido reservatório de armazenamento.
(0027)Vantajosamente, o meio de aquecimento compreende um meio de alimentação que se comunica com o referido reservatório de armazenamento da referida câmara de armazenamento, o referido meio de alimentação disposto de modo a retirar uma quantidade pré-determinada do referido produto principal quente do referido reservatório de armazenamento e para alimentar um fluxo de produto quente na referida câmara de extração, na referida câmara de extração o referido produto principal quente sendo misturado ao referido produto principal obtendo-se uma mistura que é, pelo menos em parte, enzimaticamente inativada, e que é descarregada através da primeira saída.
(0028)Em particular, o meio de alimentação está disposto de modo a alimentar a referida câmara de extração com um fluxo de produto enzimaticamente inativado, isto é, com produto quente, ao longo de uma direção de alimentação d formando um ângulo pré-determinado α numa direção radial à peneira.
(0029)Vantajosamente, o meio de mistura compreende um meio de alimentação para alimentar um fluxo de produto quente para dentro da câmara de extração, ao longo de uma direção de alimentação situada entre
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11/2 4 uma direção que é perpendicular à peneira e uma direção que é tangente à peneira.
(0030)Em particular, o fluxo de produto quente pode ter um componente que é oposto à velocidade linear da peneira na direção de alimentação.
(0031)Numa concretização exemplificativa, o fluxo de produto quente pode ter um componente concomitante com a velocidade linear da peneira na direção de alimentação.
(0032)De acordo com uma outra concretização exemplificativa, o fluxo de produto quente pode ser direcionado em pelo menos duas direções de alimentação, uma das quais é concomitante com a velocidade linear da peneira na referida direção de alimentação e a outra que é oposta à velocidade linear da peneira na referida direção de alimentação.
(0033)Vantajosamente, o meio de alimentação do produto quente que flui na câmara de extração compreende um meio distribuidor que é externo à peneira, referido meio distribuidor sendo direcionado paralelamente para duas direções de alimentação dispostas em Y, uma em relação à outra, em que uma primeira direção tem um componente que é concomitante com a direção de rotação da referida peneira e outra direção tem um componente oposto à direção de rotação da referida peneira.
(0034)Vantajosamente, o meio distribuidor compreende pelo menos um bocal alongado, que está disposto para enviar em direção à peneira uma “blade jet” que se estende por todo a extensão da mesma peneira.
(0035)Vantajosamente, o meio distribuidor compreende uma matriz de bocais direcionadas em direção à peneira.
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12/24 (0036)Em particular, a câmara de tratamento pode ser selecionada a partir do grupo consistindo de:
-uma câmara de amaciamento;
-uma câmara de trituração/moagem;
-uma câmara desbastadora;
-uma câmara de peneiração;
-uma câmara de corte;
-ou uma combinação destas.
(0037)Vantajosamente, a câmara de extração compreende um rotor disposto para funcionar em conjunto com uma peneira fixa tendo uma pluralidade de orifícios e que é, por exemplo, montada em torno do rotor, de modo a separar o produto principal, o qual passa através dos orifícios da peneira, do material residual que, por sua vez, não consegue passar através dos orifícios da peneira.
(0038)Em particular, a câmara de extração compreende um rotor acionado por um motor, para girar no interior de uma peneira, a uma velocidade predeterminada de rotação, a referida velocidade sendo tal que o referido fluxo de produto quente que é alimentado na direção da referida peneira não interfere com a etapa de extração.
(0039)Vantajosamente, um programa é previsto que esteja disposto de modo a ajustar a potência térmica Pt transferida pelos referidos meios de mistura para o referido produto principal presente na referida câmara de extração. (0040)Em particular, um programa é providenciado para ajustar o fluxo do produto quente que é alimentado para dentro da câmara de extração a partir da câmara de inativação, sendo o referido fluxo tal que pelo menos uma parte
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13/2 4 do produto principal seja, pelo menos parcialmente, ou completamente, inativado na referida câmara de extração.
(0041)Vantajosamente, o circuito de inativação enzimática é selecionado a partir do grupo, consistindo de:
-um circuito que fica separado da referida estação de extração, e que compreende um meio para extrair uma quantidade predeterminada de produto quente para fora do circuito e para a alimentação de um fluxo de produto quente na câmara de extração;
-um circuito no qual a referida estação de extração é inserida de tal modo que todo o fluxo de polpa presente no referido circuito forma o referido fluxo de produto quente que entra na referida câmara de extração.
(0042)Vantajosamente, o programa é disposto para ajustar pelo menos um dos seguintes parâmetros do processo:
-o fluxo do produto quente que é alimentado para dentro da câmara de extração;
-o fluxo de produto que sai da câmara de extração;
-a potência que é fornecida ao motor que opera a rotação do referido rotor na referida câmara de extração;
-ou uma combinação destes.
(0043)Em particular, o programa é disposto para ajustar a potência fornecida ao motor que opera o rotor da câmara de extração sensível ao fluxo de produto quente alimentado para a câmara de extração, de modo a evitar qualquer dificuldade ao processo de extração.
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14/2 4 (0044)De acordo com outro aspecto da invenção, um método para a inativação enzimática da polpa, ou suco, obtido a partir de alimento de origem animal ou vegetal, compreende as etapas de:
-tratamento do referido alimento vegetal, obtendo-se um produto tratado;
-extrair do referido produto tratado um produto principal, compreendendo a polpa, ou o suco, por meio de um rotor e uma peneira que compreende uma pluralidade de orifícios, obtendo-se o referido produto principal, que é descarregado através de uma primeira saída, e um material residual, que é descarregado através de uma segunda saída;
-realizar uma inativação enzimática, à jusante da referida câmara de extração, por meio de aquecimento, para transferir para o referido produto principal uma potência térmica Pt pré-determinada, para causar uma inativação enzimática em pelo menos parte dele;
-transferir, na referida câmara de extração, uma pré-determinada potência térmica Pt para o referido produto principal, a referida etapa de transferência provocando uma inativação enzimática pelo menos em parte do referido produto principal antes deste ser descarregado a partir da referida câmara de extração através da referida primeira saída, a referida etapa de transferência da referida potência térmica Pt pré-determinada na referida câmara de extração efetuada misturando uma quantidade pré-determinada do produto quente com o referido produto principal, o referido produto
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15/2 4 quente sendo obtido na referida câmara de inativação enzimática e alimentado para dentro da referida câmara de extração.
(0045)Em particular, a inativação enzimática é levada a cabo na câmara de extração imediatamente após a obtenção do produto principal, ou substancialmente simultaneamente à etapa de extração do produto principal. (0046)Vantajosamente, a etapa de transferência da referida energia térmica Pt pré-determinada é realizada através de uma etapa de mistura da referida quantidade pré-determinada de produto quente com o referido produto principal, que está alojado próximo à peneira.
(0047)Em particular, a etapa de mistura do produto quente com o produto principal é levada a cabo entre a peneira e uma parede de contenção, que define a câmara de extração, ou diretamente sobre a superfície da peneira.
(0048)Em particular, a câmara de tratamento pode ser selecionada a partir do grupo, consistindo de:
- uma câmara de amaciamento;
- uma câmara de trituração/moagem;
-uma câmara desbastadora;
-uma câmara de peneiração;
-uma câmara de corte;
-ou uma combinação destas.
Breve descrição dos desenhos (0049)0 invento será agora apresentado com a seguinte descrição de uma concretização exemplificativa do mesmo, exemplificando mas não limitando, com referência aos desenhos em anexo, em que:
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-A figura 1 mostra esquematicamente uma primeira concretização exemplificativa do aparelho, de acordo com a invenção, para inativação enzimática de polpa, ou suco, obtida a partir de alimentos de origem animal ou vegetal;
-A figura 2 mostra esquematicamente uma vista em corte transversal da câmara de extração prevista no aparelho da figura 1, para destacar a orientação dos meios de alimentação de produto quente para a peneira;
-A figura 3 mostra esquematicamente uma concretização exemplificativa dos meios de alimentação mostrados na figura 2;
-A figura 4 mostra esquematicamente outra concretização exemplificativa dos meios de alimentação mostrados na figura 2;
-A figura 5 mostra uma concretização exemplificativa do aparelho da figura 1;
-A figura 6 mostra uma outra concretização exemplificativa do aparelho da figura 1.
Descrição detalhada de algumas concretizações exemplificativas (0050)Como esquematicamente mostrado na figura 1, um aparelho 1, para inativação enzimática de polpa, ou suco, a partir de alimentos de origem vegetal ou animal, constitui uma câmara de tratamento 10 de alimento 100 de origem vegetal ou animal, obtendo um produto tratado.
(0051)Numa concretização exemplificativa, o alimento 100 a tratar é alimentado para a câmara de tratamento 10 por um funil 5. A câmara de tratamento 10 pode ser, por exemplo, uma câmara de amaciamento que compreende um rotor 11 que, operado por um motor de 80a, aplica, em combinação com um estator 12 montado em torno dele, uma pluralidade de
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17/2 4 pulsos, em rápida sucessão sobre o produto de partida, como descrito, por exemplo, em IT1249363.
(0052)Numa concretização exemplificativa, a câmara de tratamento 10 pode compreender uma câmara desbastadora do produto 100, por exemplo, por meio de lâminas rotativas, ou uma câmara de trituração/moagem. Alternativamente, na câmara de tratamento 10, um meio para provocar a passagem forçada do produto de partida 100 através de uma peneira pode ser conseguido (não mostrado nas figuras), de tal modo a obter uma primeira extração bruta. Numa outra concretização exemplificativa, a câmara de tratamento 10 pode ser uma câmara de corte, na qual funciona um meio de corte.
(0053)No caso da figura 1, o produto tratado que sai da câmara de tratamento 10 é direcionado, por exemplo, através de um tubo 13, em direção a uma câmara de extração 20. Alternativamente, a câmara de extração 20 pode receber o produto 100 diretamente, isto é, sem uma passagem preliminar da mesma através de uma câmara de tratamento 10, por exemplo, no caso de alimentos muito macios, ou quando o produto 100 tiver sido submetido a trabalhos preliminares em, pelo menos, um câmara disposta à montante da câmara de extração 20.
(0054)Como mostrado em detalhe na figura 2, a câmara de extração 20 pode compreender, por exemplo, uma máquina de extração operada por um motor 80b em que o produto tratado 101 alimentado através da entrada 13 é separado em um produto principal 102 que compreende a polpa, ou o suco, que é em seguida descarregado da câmara de extração 20 através de um
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18/2 4 tubo de saída 41, e em um material residual 103, o qual é descarregado através de um tubo de saída 42.
(0055)Em particular, como mostrado na figura 2, na câmara de extração 20 um rotor 21 é montado e é posto em rotação por meio de um eixo de transmissão 15, operativamente ligado ao motor 80b. O rotor 21 funciona em conjunto com uma peneira fixa 22, que tem uma pluralidade de orifícios 23, e é montado em torno dele para separar o produto que entra para a câmara de extração 20, do produto principal, que compreende a polpa, ou o suco, que passa através da peneira 22, e em um material residual que, em vez disso, não consegue passar através da peneira 22 e é descarregado através de uma saída 42. Mais precisamente, o produto tratado entra na câmara de extração 20 a uma temperatura To. Em particular, a temperatura To pode ser ajustada entre aproximadamente -25°C e aproximadamente +30°C, por exemplo. To pode ser igual à temperatura ambiente, isto é, aproximadamente 20-25°C. Portanto, a extração que é levada a cabo é uma extração a frio.
(0056)0 aparelho 1 pode compreender, além disso, sempre com referência à figura 1, uma câmara de armazenamento e de recirculação 30, que compreende, em particular, um circuito de inativação enzimática atravessada por um produto quente, a uma temperatura T2, mais elevada do que a temperatura de inativação enzimática T* do produto principal, isto é, da polpa, ou suco, vinda da câmara de extração 20, normalmente igual a aproximadamente 85°C-90°C. O produto é mantido à temperatura T2 por pelo menos um trocador de calor 31, e recirculada por meio de uma bomba 32. A câmara de armazenamento 30 é tal que o produto quente permanece no circuito de ativação por um tempo que é suficientemente longo para
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19/2 4 proporcionar a sua inativação, e depois ele é descarregado através de um tubo 16 para dentro de um reservatório 85, para ser submetido a etapas adicionais não detalhadas aqui. Alternativamente, a câmara de armazenagem pode ser configurada de forma diferente, por exemplo, pode ser um reservatório, não mostrado nas figuras. De acordo com a invenção, o produto principal presente na câmara de extração 20 é atingido, na própria câmara de extração 20, por um fluxo de produto quente, isto é, a polpa quente e/ou o suco quente, proveniente da câmara de inativação enzimática 30 e alimentado para a câmara de extração 20 por um meio de mistura, por exemplo, um tubo de alimentação 52. Mais precisamente, com referência à figura 2, próximo à peneira 22, ou diretamente sobre sua superfície, ou em qualquer caso, na câmara de extração 20, uma distribuição de um fluxo de produto quente 76 é fornecido, que se junta ao produto principal, obtendo-se uma mistura que é depois descarregada através da saída 41. A etapa de misturar o produto quente a uma temperatura T2 ao produto a uma temperatura To presente na câmara de extração 20 é efetuada, em particular, fora da peneira 22 próxima a ela, ou diretamente sobre sua superfície externa. Mais detalhadamente, a etapa de misturar o produto a uma temperatura T2 ao produto a uma temperatura To extraído da câmara de extração 20 é realizada no revestimento 27 presente entre a peneira 22 e a parede de contenção 2 que define a câmara de extração 20. Em particular, o fluxo de produto quente 76 e o fluxo de produto principal 102, isto é, a quantidade de produto principal extraída em uma unidade de tempo, está numa proporção pré-determinada. Mais precisamente, a proporção entre o fluxo de produto quente 76 e o fluxo de produto principal 102 é ajustada, por exemplo, ajustando-se a potência
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0/2 4 absorvida pelo motor 80b, de tal modo que a energia térmica Pt transferida durante a etapa de mistura dos dois fluxos, a qual é realizada na câmara de extração 20, causa uma inativação enzimática pelo menos em parte do produto principal 102, imediatamente à jusante da peneira 22, ou diretamente sobre sua superfície.
(0057)Na concretização exemplificativa mostrada nas figuras 1 e 2, o produto quente 76 que recircula na câmara de armazenamento 30 entra em um tubo 51 que tem uma porção terminal 52 disposta na câmara de extração 20. Mais detalhadamente, a porção terminal 52 possui um bocal de distribuição 53 localizada próximo à peneira 22, a fim de alimentar o produto quente 76 diante da peneira 22, paralelo a uma direção de alimentação d formando um ângulo pré-determinado α em relação à direção radial r (figuras 3 ou 4). Mais detalhadamente, o meio de alimentação 52 abastece o fluxo do produto quente 76 paralelamente em relação a uma direção de alimentação situada entre uma direção perpendicular à peneira 22 e uma direção tangencial à peneira 22.
(0058)Por exemplo, o ângulo α pode ter uma amplitude definida entre aproximadamente 0o, de uma maneira não mostrada, onde a direção d é essencialmente perpendicular à peneira 22, e aproximadamente 90°, neste caso a direção d é essencialmente tangencial à peneira 22 (figura 4).
(0059)Em particular, o produto quente 76 alimentado para a peneira 22, paralelamente à direção de alimentação d, possui uma potência térmica Pt adaptada para proporcionar a inativação enzimática pelo menos em parte do produto principal 75, antes de a mistura assim obtida ser descarregada pela câmara de extração 20, através da saída 41.
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21/2 4 (0060)Mais precisamente, uma vez que o principal produto tenha atravessado os orifícios 23 da peneira 22, ele é atingido pelo produto quente 76 proveniente da câmara de armazenamento 30, causando uma inativação enzimática local e essencialmente instantânea do produto principal. A mistura assim obtida no revestimento 27 é então descarregada a partir da câmara de extração 20 através da saída 41 e alimentada para a câmara de armazenamento 30 através de um tubo 53. O aparelho 1, de acordo com o invento, consegue, por conseguinte, essencialmente contemporaneamente, uma extração a frio e uma inativação enzimática pelo menos em parte do produto principal. O produto principal é então enviado a partir da câmara de extração 20 para uma câmara de armazenamento 30, onde o produto principal é recirculado em um circuito, de modo a mantê-lo a uma temperatura igual ou superior a temperatura de inativação enzimática. A etapa de alimentação do produto quente na câmara de extração 20 pode ser, por exemplo, realizada por uma bomba 60.
(0061)Numa outra concretização exemplificativa, em vez disso, a potência térmica Pt do produto quente alimentado para a câmara de extração 20 pode causar a inativação enzimática de todo o produto principal presente entre a peneira 22 e a parede de contenção 2, antes de ser descarregado através da saída 41.
(0062)Como ainda mostrado na figura 1, o rotor 11 da câmara de tratamento 10 e o rotor 21 da câmara de extração 20 podem ser operados de forma independente pelos respectivos motores, 80a e 80b. Alternativamente, a câmara de tratamento 10 e a câmara de extração 20 podem ser dispostas adjacentes aos respectivos rotores operados por um único motor, de uma
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22/2 4 maneira não representada nas figuras. Tal configuração permite, em particular, proporcionar um aparelho 1, de pequenas dimensões, e utilizar apenas um motor para operar tanto a câmara de tratamento 10 como a câmara de extração 20, proporcionando, desse modo, uma grande economia de energia.
(0063)Na concretização exemplificativa da figura 1, o meio de alimentação 50 compreende um tubo de alimentação 51 através do qual é enviada uma quantidade pré-determinada de produto quente à temperatura T2. Tal como divulgado acima e mostrado nas figuras 3 ou 4, o tubo 51 da câmara de extração 20 possui pelo menos uma porção de distribuição 52 em forma de bocal inclinado, em um ângulo pré-determinado a, em relação à direção radial r de peneira 22, de modo a transferir o produto quente ao longo de uma direção de alimentação d. O ângulo α pode ter, normalmente, uma amplitude definida entre 0o e 90°, isto é, definido entre uma direção perpendicular à peneira ou tangente à peneira.
(0064)A câmara de armazenamento 30 possui uma válvula de contra-pressão 35 para descarregar a polpa, esta válvula equilibrando a pressão da própria câmara de armazenamento 30 e através da qual o produto quente é enviado para a estação de armazenamento 85.
(0065)Como mostrado na figura 1, o rotor 11 da câmara de tratamento 10 e do rotor 21 da câmara de extração 20 pode ser operado de forma independente a partir dos respectivos motores 80a e 80b. Numa outra concretização exemplificativa da invenção, em vez disso, a câmara de tratamento 10 e a câmara de extração 20 podem ser dispostas adjacentes aos respectivos rotores operados por um único motor 80, de uma maneira não
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23/2 4 representada nas figuras. Tal configuração permite, em particular, proporcionar um aparelho 1 de pequenas dimensões e utilizar um único motor 80, para operar tanto a câmara de tratamento 10 quanto a câmara de extração 20, com uma subsequente grande economia de energia.
(0066)Numa outra concretização exemplificativa, como esquematicamente mostrado na figura 6, um programa é fornecido 150 que está preparado para ajustar alguns parâmetros do processo para assegurar que seja obtida na câmara de extração 20 pelo menos uma inativação enzimática parcial do produto principal 102. Por exemplo, o programa 150 pode ajustar o fluxo do produto quente 76 retirado da câmara de inativação enzimática e colocado na câmara de extração 20, e/ou o fluxo do produto 102 que sai da câmara de extração 20 e/ou a energia fornecida ao motor 80b que faz a rotação do rotor 21. Dessa forma, é possível ajustar o fluxo do produto quente 76 e, em seguida, a energia térmica Pt transferida a partir dele para o produto principal 102 na câmara de extração 20 sobre a superfície exterior da peneira 22.
(0067)Numa possível concretização, dada uma energia térmica Pt prédeterminada, calculada de tal modo a provocar, por exemplo, a inativação enzimática de produto 102 na peneira 22, o programa 150 ajusta a potência fornecida ao motor 80b para aumentar ou diminuir o fluxo de produto extraído 102, de tal maneira que o produto quente alimentado para o lado de fora da peneira 22 não interfira com o processo de extração.
(0068) A descrição anterior de uma concretização específica revelará, portanto, completamente a invenção de acordo com um ponto de vista conceituai, de modo que outros, aplicando o conhecimento atual, serão capazes de modificar e/ou adaptar para várias aplicações, tal concretização
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4/2 4 sem mais pesquisas e sem partir do invento, e é, por conseguinte, para ser entendido, que tais adaptações e modificações terão de ser consideradas como equivalentes à concretização específica. Os meios e os materiais destinados a realizar as diferentes funções aqui descritas poderíam ter uma natureza diferente sem que, por esta razão, se desviar do campo da invenção. É para ser compreendido que a fraseologia ou terminologia aqui empregada é para a finalidade de descrição e não de limitação.
Claims (7)
1. Aparelho para a inativação enzimática de polpa, ou suco, obtida a partir de alimentos de origem animal ou vegetal (100), o aparelho (1) compreendendo:
- uma câmara de tratamento (10) para o tratamento do referido alimento de origem vegetal ou animal (100), obtendo um produto tratado;
- uma câmara de extração (20) dentro da qual é colocado um rotor (21) para funcionar junto com uma peneira fixa (22) que tem uma pluralidade de orifícios (23), dito rotor (21) e dita peneira (22) configurados de modo a separar o produto tratado (10) em um produto principal (102), que compreende a referida polpa, ou suco, que passa através de ditos orifícios (23) da referida peneira (22) e é descarregada através de uma primeira saída, e em um produto residual (103) que, por sua vez, não pode passar através dos orifícios (23) da referida peneira (22) e é descarregado através de uma segunda saída;
uma câmara de inativação enzimática (30) disposta à jusante da referida câmara de extração (20) e que compreende um meio de aquecimento (31) que serve para transferir uma potência térmica pré-determinada para o referido produto principal, para causar uma inativação enzimática do referido produto principal;
um meio para provocar, pelo menos em parte, um início da referida inativação enzimática dentro da referida câmara de extração (20), o referido meio servindo para transmitir uma potência térmica Pt pré-determinada ao referido produto principal para provocar a referida inativação enzimática, do referido produto principal começando antes de descarregar o produto principal
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2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido fluxo de produto quente alimentado na referida câmara de extração (20) e o fluxo do produto principal (102), i.e. a quantidade do dito produto principal extraído na unidade de tempo, relação predeterminada tal que a energia térmica trocada provoca uma inativação enzimática pelo menos em parte do dito produto principal.
2/7 da referida câmara de extração através da dita primeira saída;
o aparelho (1) caracterizado pelo fato de que os ditos meios para causar pelo menos em parte um começo da dita inativação enzimática compreendem um meio de mistura disposto na dita câmara de extração (20), os ditos meios de mistura dispostos para misturar o dito produto principal com uma quantidade predeterminada de um fluxo de produto quente (76) a partir da referida câmara de inativação enzimática (30) e entregue na referida câmara de extração (20), a referida quantidade predeterminada de fluxo de produto quente (76) estando associada a uma potência térmica predeterminada definida de tal forma que a potência térmica Pt transferida do referido fluxo de produto quente (76) ao referido fluxo de produto tratado (101) provoca uma inativação enzimática de pelo menos uma parte do dito produto principal (102) dentro da referida câmara de extração (20).
3/7 produto principal (102) presente na câmara de extração (20) está submetido a uma inativação enzimática antes de ser descarregado através da dita primeira saída (41).
3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os meios de mistura est dispostos para retirar o referido fluxo de quantidade predeterminada de produto quente (76) da referida câmara de inativação enzimática (30) e para o alimentar na referida câmara de extração (20), transferindo o referido fluxo para a quantidade predeterminada de produto quente (76), dito produto principal (102) uma potência térmica tal que todo o
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4/7
7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito fluxo de produto quente (76) ser um fluxo que tem um componente oposto à velocidade linear do rotor (21) na dita direção de alimentação.
8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o referido fluxo de produto quente é um fluxo que tem um componente inverso à velocidade linear do rotor (21) na referida direção de alimentação.
9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o referido fluxo de produto quente é um fluxo dirigido em pelo menos duas direções de alimentação, uma das quais é concomitante com a velocidade linear do rotor (21) na referida direção de alimentação e a outra que é oposta à velocidade linear do rotor (21) na referida direção de alimentação.
10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o referido meio de alimentação do referido fluxo de produto quente na referida câmara de extração (20) compreende um meio de distribuição externo à referida peneira (22) e direcionado de acordo com duas direções da alimentação dispostos como um Y um relação em ao outro, uma primeira direção tendo um componente concomitante com a direção de rotação da referida peneira (22) e outra direção tendo um componente oposto à direção de rotação da referida peneira (22).
11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o referido meio distribuidor para a referida peneira é selecionado a partir do grupo consistindo de:
- pelo menos um bocal alongado, que está colocado de forma a enviar em direção da referida peneira uma blade jet, que se estende por todo o comprimento da referida peneira (22);
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4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido meio de mistura compreende meios de alimentação para alimentar o dito fluxo de quantidade predeterminada de produto quente (76) sobre a superfície da dita peneira (22), para transferir a dita potência térmica predeterminada Pt para o dito produto principal (102) dentro da dita câmara de extração (20) e fora da peneira (22), ou diretamente na superfície da peneira (22).
5/7
- uma pluralidade de bocais dispostos em matriz e dirigido na direção da referida peneira (22).
12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um programa (150) está previsto que esteja disposto para ajustar a energia térmica transferida do referido meio de mistura ao referido produto principal que está presente na referida câmara de extração (20).
13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o referido programa (150) está providenciado para ajustar o fluxo do produto quente (76) que é alimentado para dentro da referida câmara de extração (20), de tal modo que pelo menos uma parte do referido produto principal (102) seja enzimaticamente inativado parcial ou completamente, dentro da referida câmara de extração.
14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido circuito de inativação enzimática é um circuito que fica separado da referida câmara de extração (20) e onde um meio é fornecido para retirar uma quantidade pré-determinada de produto quente para fora do referido circuito de inativação enzimática e para a alimentação de um fluxo de produto quente (76) dentro da referida câmara de extração (20).
15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido circuito de inativação enzimática é um circuito dentro do qual a referida câmara de extração (20) está inserida de tal modo que todo o fluxo de produto quente forma o referido fluxo de produto quente que entra na referida câmara de extração.
16. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida câmara de tratamento é uma câmara de amaciamento.
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5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido meio de mistura é disposto de modo a retirar a referida quantidade pré-determinada de produto quente da referida câmara de inativação enzimática (30) e colocá-la para dentro da referida câmara de extração de modo a provocar a inativação enzimática de apenas uma parte do produto principal presente na câmara de extração (20).
6/7
17. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida câmara de tratamento é uma câmara de trituração.
18. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida câmara de tratamento é uma câmara de desbastamento.
19. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida câmara de tratamento é uma câmara de peneiração.
20. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida câmara de tratamento é uma câmara de corte.
21. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é proporcionado um meio de programa (150) adaptado para ajustar a referida energia térmica transferida dos referidos meios para provocar pelo menos uma inativação enzimática parcial do referido produto principal presente na referida câmara de extração (20), o referido meio de programa (150) disposto para ajustar pelo menos um dos seguintes parâmetros do processo:
- fluxo do produto quente alimentado para dentro da câmara de extração (20);
- fluxo de produto que sai da câmara de extração (20);
- a potência que é fornecida ao motor que opera a rotação do referido rotor na referida câmara de extração (20);
- ou uma combinação destes.
22. Método para a inativação enzimática da polpa, ou suco, obtido a partir de alimentos de origem vegetal ou animal, utilizando o aparelho conforme definido nas reivindicações 1 a 21, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:
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6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido meio de mistura compreende um meio de alimentação para alimentar a referida quantidade pré-determinada de produto quente sobre a superfície da referida peneira, de modo a transferir a referida energia térmica pré-determinada Pt para o referido produto principal no interior da referida câmara de extração (20) e na parte externa da referida peneira (22), ou diretamente sobre a superfície da referida peneira (22).
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7/7
- extrair do referido produto tratado um produto principal que compreende a polpa, ou suco, por meio de um rotor (21) e de uma peneira (22), que compreende uma pluralidade de orifícios (23), obtendo-se o referido produto principal (102), o qual é descarregado através de uma primeira saída (41), e um material residual (103), que é descarregado através de uma segunda saída (42);
- realizar uma inativação enzimática, à jusante da referida câmara de extração (20), por meio de aquecimento, para transferir ao referido produto principal (102) uma pré-determinada potência térmica Pt para causar uma inativação enzimática em pelo menos uma parte do mesmo;
- mistura de um fluxo de uma quantidade predeterminada de produto quente (76) associado a uma potência térmica predeterminada com o dito produto principal (102), a dita potência térmica predeterminada ajustada de tal forma a transferir uma potência térmica predeterminada Pt ao dito produto principal (102 ), que provoca uma inativação enzimática de pelo menos uma parte do referido produto principal (102) antes do referido produto principal (102) ser descarregado da referida câmara de extração (20) através da referida primeira saída (41), dito fluxo de produto quente (76) sendo obtido na referida câmara de inativação enzimática (30) e alimentado na referida câmara de extração (20).
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