BR112013023305B1 - aparelho e método para aquecer e esterilizar alimento líquido - Google Patents
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Description
(54) Título: APARELHO E MÉTODO PARA AQUECER E ESTERILIZAR ALIMENTO LÍQUIDO (51) lnt.CI.: A23L 3/22 (30) Prioridade Unionista: 13/03/2011JP 2011-054882,18/12/2011JP 2011-276549 (73) Titular(es): TETRA LAVAL HOLDINGS & FINANCE S.A.
(72) Inventor(es): YOSHIO ADACHI (85) Data do Início da Fase Nacional: 11/09/2013 “APARELHO E MÉTODO PARA AQUECER E ESTERILIZAR ALIMENTO LÍQUIDO”
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção se refere a um aparelho e um método para aquecer e esterilizar alimento líquido em um sistema que fabrica o alimento líquido, tal como bebidas provenientes de concentrado.
TÉCNICA ANTECEDENTE
Os alimentos líquidos, por exemplo, produtos de leite concentrados, suco de frutas/suco de legumes, água mineral, outras bebidas, sopas, molhos, pasta de tomate, sobremesa cremosa, produtos de fruta processados, purê de legumes, comida de bebê, e bebidas provenientes de concentrado com alta viscosidade são pasteurizados ou esterilizados por tratamento térmico etc. em processos de fabricação.
No tratamento térmico para esterilização/pasteurização, existe esterilização direta mediante, por exemplo, sopro de vapor ou chama de alta temperatura no produto alimentício diretamente e esterilização indireta carregando um trocador de calor com o produto alimentício e aquecendo o produto alimentício com meio de aquecimento via as paredes de troca. Os trocadores de calor usados para a esterilização indireta incluem um aparelho tipo placa (ver documento de patente 1) com paredes em forma de placa e um aparelho tipo tubo com paredes tubulares e eles são usados de acordo com suas utilizações.
Documentos da técnica anterior
Documentos de patente
Documento de patente 1 JP 11-103834 A SUMÁRIO DA INVENÇÃO
PROBLEMA A SER RESOLVIDO PELA INVENÇÃO
Uma vez que o vapor a alta temperatura é soprado no alimento líquido diretamente na pasteurização direta, há um risco de que o produto alimentício tendo entrado em contato com o meio de aquecimento quente possa sofrer dano, por exemplo, possa apresentar cheiro de queimado. Por outro lado, o risco da pasteurização direta acima mencionada pode ser reduzido na pasteurização indireta com a superfície de contato comparativamente ampla. Usualmente, o alimento líquido sensível ao calor é termicamente tratado pela pasteurização indireta. No sistema de fabricação das bebidas provenientes de concentrado, e do alimento líquido proveniente de concentrado, das bebidas condensadas e do alimento liquido, por exemplo, a bebida de suco de fruta é diluída com a água de diluição a 500% de volume para uma concentração predeterminada, e o volume aumenta para 600%. Como o volume aumenta de 6 vezes em comparação com o volume do alimento líquido antes da diluição, na esterilização térmica e na recuperação térmica/resfriamento com o trocador de calor por pasteurização indireta, em uma estimativa aproximada, 6 vezes mais energia de entrada é requerida. Como o volume aumenta de 6 vezes, o tempo requerido no aquecimento e resfriamento da troca térmica se toma mais longo, e o tempo pelo qual o produto alimentício é mantido na zona de alta temperatura se toma mais longo. Portanto, existe o risco de que o dano (carga ténnica contra o produto) à qualidade do produto alimentício devido à alta temperatura também se tome maior.
A presente invenção satisfaz a necessidade e a demora acima mencionadas. O objetivo é proporcionar um aparelho e um método para aquecer e esterilizar alimento líquido permitindo que dano ao produto alimentício causado por contato direto com um meio de aquecimento quente seja evitado, que o tempo requerido para a troca de calor seja encurtado, que o tempo para o qual o produto alimentício é mantido na zona de alta temperatura seja encurtado e que o dano à qualidade do produto alimentício devido à alta temperatura seja reduzido.
MEIOS PARA RESOLVER O PROBLEMA
Um aparelho para aquecer e esterilizar alimento líquido da presente invenção que resolve o problema acima mencionado é caracterizado pelo fato de que compreende:
uma bomba para alimento líquido que envia alimento líquido concentrado antes de ser processado, um trocador de calor tubular tipo serpentina para aquecimento provido com uma entrada, uma saída e um trajeto de fluxo formado a partir de uma parede de troca tubular que tem passagens estanques a fluido entre a entrada e a saída, um trocador de calor para resfriamento provido com uma entrada, uma saída e um trajeto de fluxo formado a partir de uma parede de troca que tem passagens estanques a fluido ente a entrada e a saída, um tanque reservatório de alimento líquido preparado para armazenar temporariamente alimento líquido resfriado e proveniente de concentrado, uma bomba de água de diluição para enviar água de diluição para resfriamento desinfetada/esterilizada, um primeiro trajeto de fluxo para criar urna comunicação estanque a fluido entre a saída da bomba de alimento líquido e a entrada do trocador de calor para aquecimento, um segundo trajeto de fluxo para criar comunicação estanque a fluido entre a saída do trocador de calor para aquecimento e a entrada do trocador de calor para resfriamento, um terceiro trajeto de fluxo para criar comunicação estanque a fluido entre a saída do trocador de calor para resfriamento e a entrada do tanque reservatório e um quarto trajeto de fluxo para criar comunicação estanque a fluido entre a saída da bomba de água de diluição e uma junção do segundo trajeto de fluxo.
Na modalidade preferível desta invenção, o trocador de calor para resfriamento é um trocador de calor tubular tipo serpentina provido com o trajeto de fluxo formado a partir de uma parede de troca tubular.
Na modalidade preferível desta invenção, é previsto um quinto trajeto de fluxo para criar comunicação estanque a fluido entre a saída da bomba de água de diluição e uma junção do primeiro trajeto de fluxo.
Um método para aquecer e esterilizar alimento líquido, que 5 resolve o problema acima mencionado é caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas:
uma etapa de preparar o alimento líquido concentrado antes de ser processado e a água de diluição de resfriamento desinfetada/esterilizada, uma etapa de alimentar alimento líquido concentrado na bomba de alimento liquido para enviá-lo a partir da saída, uma etapa de passar de maneira estanque a fluido alimento líquido concentrado a partir da saída da bomba de alimento liquido para a entrada do trocador de calor para aquecimento via o primeiro trajeto de fluxo, uma etapa de alimentar alimento líquido concentrado a partir 15 da entrada do trocador de calor tubular tipo serpentina para aquecimento e passar de maneira estanque a fluido e aquecer o mesmo via o lado de dentro do trajeto de fluxo formado a partir de uma parede de troca tubular entre a entrada e a saída, uma etapa de passar de maneira estanque a fluido o alimento 20 líquido concentrado aquecido a partir da saída do trocador de calor para aquecimento até a entrada do trocador de calor para resfriamento via o segundo trajeto de fluxo, uma etapa de enviar a água de diluição de resfriamento desinfetada/esterilizada via a bomba de água de diluição, uma etapa de passar de maneira estanque a fluido a água de diluição de resfriamento a partir da saída da bomba de água de diluição para a junção do segundo trajeto de fluxo via o quarto trajeto de fluxo, uma etapa de alimentar o alimento líquido a partir da entrada do trocador de calor para resfriamento, passar de maneira estanque a fluido e resfriar o mesmo via o lado de dentro do trajeto de fluxo formado a partir de uma parede de troca entre a entrada e a saída, uma etapa de passar de maneira estanque a fluido o alimento líquido resfriado a partir da saída do trocador de calor para resfriamento para a entrada do tanque reservatório via o terceiro trajeto de fluxo, e uma etapa de armazenar temporariamente o alimento líquido proveniente de concentrado e resfriado no tanque reservatório de alimento líquido preparado.
Na modalidade preferível desta invenção, o trocador de calor para resfriamento é um trocador de calor tubular tipo serpentina para aquecimento provido com o trajeto de fluxo formado a partir de uma parede de troca tubular.
Na modalidade preferível desta invenção, está incluída uma etapa de passar de maneira estanque a água de diluição de resfriamento a partir da saída da bomba de água de diluição para a junção do primeiro trajeto de fluxo via um quinto trajeto de fluxo.
EFEITO DA INVENÇÃO
De acordo com a presente invenção da estrutura acima mencionada, os seguintes efeitos e funções são mostrados e o efeito vantajoso é obtido.
No aquecimento e esterilização do alimento líquido da presente invenção, o alimento líquido concentrado antes de ser processado, e a água de diluição de resfriamento desinfetada/esterilizada são preparados em primeiro lugar.
O alimento líquido inclui produtos lácteos processados, sucos de frutas/suco de legumes em pequenos pedaços e contendo polpa, água mineral, sopa, molho, pasta de tomate, sobremesa cremosa, produtos de fruta processados, purê de legumes, comida de bebê, etc. Nesta invenção, o concentrado é o alimento líquido tendo razão de umidade inferior à razão de umidade do alimento quando ele é consumido como alimento. A água de diluição de resfriamento desinfetada/esterilizada é a água obtida por desinfecção por filtração, por exemplo, a água de torneira tratada com filme de desinfecção para água, água de poço, água de fonte etc., ou a água obtida por pasteurização UV da água tratada. A preparação do alimento líquido concentrado e da água de diluição de resfriamento pode promover as etapas de aquecimento e esterilização para o alimento líquido.
No aquecimento e esterilização da presente invenção, o alimento líquido concentrado é alimentado na bomba de alimento líquido e é enviado para fora a partir da saída. Com, por exemplo, a pressão de descarga predeterminada, a bomba de alimento líquido pode alimentar quantitativamente o alimento líquido concentrado no sistema de aquecimento e esterilização para o tratamento térmico.
No aquecimento e esterilização da presente invenção, o alimento líquido concentrado é passado de maneira estanque a fluido a partir da saída da bomba de alimento líquido para a entrada do trocador de calor para aquecimento via o primeiro trajeto de fluxo. Por exemplo, o alimento líquido concentrado pode ser transportado quantitativamente e de maneira estanque a fluido para o trocador de calor para aquecimento com a pressão de descarga da bomba de alimento líquido.
No aquecimento e esterilização da presente invenção, o alimento líquido concentrado é alimentado a partir da entrada do trocador de calor tubular tipo serpentina para aquecimento e é passado de maneira estanque a fluido e aquecido via o lado de dentro do trajeto de fluxo formado a partir da parede de troca tubular entre a entrada e a saída. No trocador de calor de aquecimento indireto, a parede de troca é inserida entre o meio de calor (resfriamento) e o produto a ser processado termicamente (alimento líquido) e eles entregam e recebem energia térmica. Nesta invenção, enquanto o alimento líquido se move a partir da entrada da parede de troca tubular tendo formato espiral para a saída, o alimento líquido pode ser aquecido. Por causa do aquecimento indireto, o dano ao produto alimentício devido a estar em contato com o meio de aquecimento quente diretamente é evitável. Quando o formato da parede de troca é espiral e tubular, mesmo o produto alimentício com alta viscosidade, e o produto alimentício contendo sólidos podem se mover suavemente sem qualquer bloqueio e qualquer aderência à parede do recipiente e podem ser tratados termicamente de maneira uniforme.
No aquecimento e esterilização da presente invenção, o alimento líquido concentrado aquecido é passado de maneira estanque a fluido a partir da saída do trocador de calor de aquecimento para a entrada do trocador de calor de resfriamento via o segundo trajeto de fluxo. O alimento líquido concentrado aquecido pode ser transportado de maneira estanque a fluido para o trocador de calor de resfriamento com a pressão de descarga da bomba de alimento líquido.
No aquecimento e esterilização da presente invenção, a água de diluição de resfriamento desinfetada/esterilizada é enviada para fora via a bomba de água de diluição e a água de diluição de resfriamento é passada de maneira estanque a fluido a partir da saída da bomba de água de diluição para a junção do segundo trajeto de fluxo via o quarto trajeto de fluxo. A água de diluição de resfriamento pode ser transportada de maneira estanque a fluido para a junção do segundo trajeto de fluxo via o quarto trajeto de fluxo, com a pressão de descarga da bomba de água de diluição. Na junção do segundo trajeto de fluxo, a água de diluição de resfriamento é misturada com o alimento líquido concentrado aquecido através do segundo trajeto de fluxo, e o alimento pode ser diretamente resfriado pelo misturar De acordo com o resfriamento direto, o tempo requerido para a troca térmica pode ser encurtado, o tempo pelo qual o produto alimentício é mantido na zona de alta temperatura também pode ser encurtado e o dano à qualidade do produto alimentício devido à alta temperatura pode ser reduzido.
No aquecimento e esterilização da presente invenção, o alimento líquido concentrado é alimentado a partir da entrada do trocador de calor de resfriamento, é passado de maneira estanque a fluido e resfriado via do lado de dentro do trajeto de fluxo formado a partir de uma parede de troca entre a entrada e a saída. No trocador de calor de aquecimento indireto, a parede de troca é inserida entre o meio de resfriamento e o produto a ser termicamente processado (alimento líquido) e eles entregam e recebem energia térmica. Na modalidade preferível desta invenção, enquanto o alimento líquido se move a partir da entrada da parede de troca tubular tendo formato espiral para a saída, o alimento líquido pode ser resfriado. Embora a água de diluição de resfriamento e o alimento líquido sejam misturados, e ele seja resfriado aproximadamente pela mistura na etapa anterior, o trocador de calor de resfriamento pode controlar de maneira ainda mais fina e pode realizar o resfriamento predeterminado. Na modalidade preferível, quando o formato da parede de troca é espiral e tubular, mesmo o produto alimentício com alta viscosidade pode se mover suavemente sem qualquer bloqueio e qualquer aderência à parede do recipiente e pode ser tratado termicamente de maneira uniforme.
No aquecimento e esterilização da presente invenção, o alimento líquido resfriado é passado de maneira estanque a fluido a partir da saída do trocador de calor de resfriamento para a entrada do tanque reservatório via o terceiro trajeto de fluxo, e o alimento líquido resfriado e proveniente de concentrado é temporariamente armazenado no tanque reservatório de alimento líquido preparado. O alimento líquido resfriado a temperatura predeterminada tendo concentração predeterminada pode ser temporariamente armazenado no tanque reservatório de alimento líquido preparado (tanque de produto) e pode constituir a preparação para enchimento dos recipientes.
Na modalidade preferível do aquecimento e esterilização da presente invenção, a água de diluição de resfriamento é passada de maneira estanque a fluido a partir da saída da bomba de água de diluição para a junção do primeiro trajeto de fluxo via o quinto trajeto de fluxo. No aquecimento e esterilização da presente invenção, no processo de transportar de maneira estanque a fluido, o alimento líquido concentrado para o trocador de calor de aquecimento com a pressão de descarga da bomba de alimento líquido via o primeiro trajeto de fluxo, uma diluição parcial pode ser executada para reduzir a viscosidade.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A fig. 1 é um diagrama esquematicamente mostrado de maneira aproximada o aparelho para aquecimento e esterilização de alimento líquido de acordo com esta invenção.
A fig. 2 delineia gráficos de processo mostrando aproximadamente as etapas do método para aquecer e esterilizar alimento líquido (A) do exemplo de acordo com esta invenção e um método (B) de um exemplo comparativo.
A fig. 3 é um diagrama mostrando a história térmica (relação de tempo-temperatura do produto) do produto aproximadamente de acordo com o método para aquecer e esterilizar alimento líquido do exemplo de acordo com esta invenção, o método de esterilização por aquecimento direto, e uma esterilização por aquecimento indireto convencional.
MELHOR MODO PARA REALIZAR A INVENÇÃO
Daqui em diante, a modalidade da invenção é explicada em detalhe com referência aos desenhos. Um aparelho para aquecer e esterilizar alimento líquido da modalidade mostrada na fig. 1 tem uma bomba de alimento líquido 2 que envia para fora um alimento líquido concentrado 1 antes de ser processado, um trocador de calor tubular 7 tipo serpentina de aquecimento provido com uma entrada de ar 3, uma saída 4 e um trajeto de fluxo formado a partir de uma parede de troca tubular 5 que tem passagens estanques a fluido entre a entrada 3 e a saída 4, um trocador de calor 12 de resfriamento provido com uma entrada 8, uma saída 9, e um trajeto de fluxo 11 formado a partir de uma parede de roca 10 que tem passagens estanques a fluido entre a entrada 8 e a saída 9, um tanque reservatório 14 de alimento líquido preparado para armazenar temporariamente o alimento líquido resfriado e proveniente de concentrado 13, uma bomba 16 de água de diluição 16 para enviar para fora água de diluição de resfriamento 15 desinfetada/esterilizada, um primeiro trajeto de fluxo 18 para criar comunicação estanque a fluido entre a saída 17 da bomba de alimento líquido e a entrada 3 do trocador de calor 7 de aquecimento, um segundo trajeto de fluxo 19 para criar comunicação estanque a fluido entre a saída 4 do trocador de calor 7 de aquecimento a entrada 8 do trocador de calor 12 de resfriamento, um terceiro trajeto de fluxo 21 para criar comunicação estanque a fluido entre a saída 9 do trocador de calor 12 de resfriamento e a entrada 20 do tanque reservatório 14, e um quarto trajeto de fluxo 24 para criar comunicação estanque a fluido entre a saída 22 da bomba 16 de água de diluição e uma junção 23 do segundo trajeto de fluxo 19.
O aparelho para aquecer e esterilizar alimento líquido da modalidade mostrada na fig. 1 opera da seguinte maneira. No aquecimento e esterilização para o alimento líquido desta modalidade, o alimento líquido concentrado 1 antes de ser processado e a água 15 de diluição de resfriamento desinfetada/esterilizada são preparados em primeiro lugar. O alimento líquido desta modalidade tem viscosidade muito condensada ou teor de sólido espesso. Por exemplo, ele é café, produtos lácteos processados, suco de frutas/suco de legumes contendo polpa/pequenos pedaços, água mineral, sopa, molho, pasta de tomate, sobremesa cremosa, produtos processados de frutas, purê de legumes, comida de bebê, etc. A água de diluição de resfriamento desinfetada/esterilizada é a água obtida por desinfecção por filtração, por exemplo, a água de torneira tratada com filme de desinfecção para água, água de poço, água de fonte, etc. ou a água obtida por pasteurização com UV da água tratada. Embora a temperatura da água de diluição de resfriamento possa ser variada apropriadamente ela é, por exemplo de 2-3 graus centígrados.
No aquecimento e esterilização desta modalidade, o alimento líquido concentrado 1 é alimentado na bomba 2 de alimento líquido e é enviado a partir da saída 17. Na pressão de descarga predeterminada, por exemplo, para tempo predeterminado e por 100 de volume, a bomba dosadora asséptica 2 para o alimento líquido alimenta o alimento líquido concentrado no sistema de aquecimento e esterilização para tratamento térmico.
No aquecimento e esterilização desta modalidade, o alimento líquido concentrado 1 é passado de maneira estanque a fluido a partir de saída 17 da bomba 2 de alimento líquido para a entrada 3 do trocador de calor 7 de aquecimento via o primeiro trajeto de fluxo 18. Por exemplo, para tempo predeterminado por 100 de volume, o alimento líquido concentrado 1 é transportado de maneira estanque a fluido para o trocador de calor 7 de aquecimento com a pressão de descarga da bomba de alimento líquido 2.
No aquecimento e esterilização desta modalidade, o alimento líquido concentrado 1 é alimentado a partir da entrada 3 do trocador de calor 7 de aquecimento tubular tipo serpentina e é passado de maneira estanque a fluido e aquecido via o lado de dentro do trajeto de fluxo 6 formado a partir da parede de troca tubular 5 entre a entrada 3 e a saída 4. No trocador de calor 7, a parede de troca 5 é inserida entre o meio de aquecimento 26 e o produto a ser termicamente processado (alimento líquido 1), e eles entregam e recebem energia térmica. O alimento líquido é aquecido enquanto o alimento líquido se move a partir da entrada para a saída da parede de troca 5 espiral e tubular. Nesta modalidade, o líquido 1 é aquecido a 95,5 graus centígrados. O meio de aquecimento recuperado 26 é aquecido novamente com o vapor quente 27. Por causa do aquecimento indireto, o dano ao produto alimentício devido ao contato direto com o meio de aquecimento quente é evitado. Como o formato da parede de troca 5 é espiral e tubular, mesmo o produto alimentício com alta viscosidade e o produto alimentício contendo sólido se movem suavemente sem qualquer bloqueio e qualquer aderência à parede do recipiente e são tratados termicamente de maneira uniforme. O trocador de calor de aquecimento tubular e tipo serpentina que pode ser usado para esta modalidade inclui um equipamento Tetra Therm Aseptic Visco produzido pela Tetra Pak.
No aquecimento e esterilização desta modalidade, o alimento líquido concentrado aquecido 1 é passado de maneira estanque a fluido a partir da saída 4 do trocador de calor 7 de aquecimento para a entrada 8 do trocador de calor 12 de resfriamento via o segundo trajeto de fluxo 19. O alimento líquido concentrado aquecido 1 é transportado de maneira estanque a fluido para o trocador de calor 12 de resfriamento com a pressão de descarga da bomba de alimento líquido.
No aquecimento e esterilização desta modalidade, a água de diluição de resfriamento 15 desinfetada/esterilizada é enviada para fora via a bomba de água de diluição 16, e a água de diluição de resfriamento 15 é passada de maneira estanque a fluido a partir da saída 22 da bomba de água de diluição 16 para a junção 23 do segundo trajeto de fluxo 19 via o quarto trajeto de fluxo 24. A água de diluição de resfriamento 15 é transportado de maneira estanque a fluido para a junção 23 do segundo trajeto de fluxo 19 via o quaro trajeto de fluxo 24 com a pressão de descarga da bomba de água de diluição 16. Na junção 23 do segundo trajeto de fluxo, a água de diluição de resfriamento 15 é misturada com o alimento líquido concentrado aquecido 1 através do segundo trajeto de fluxo 19, e o alimento é diretamente é resfriado pela mistura. A temperatura da água de diluição de resfriamento 15 é 2-3 graus centígrados nesta modalidade. A temperatura do alimento líquido 1 é 95,5 graus centígrados. O volume da água de diluição de resfriamento 15 é um volume de 300 para tempo predeterminado, e o volume do alimento líquido 1 é um volume de 100 para tempo predeterminado como mencionado acima. Portanto, o volume após mistura é de 500 (=100+400), e a temperatura alcança 20 graus centígrados. The tempo requerido para a troca de calor é encurtado pelo resfriamento direto, o tempo pelo qual o produto alimentício é mantido na zona de alta temperatura é também encurtado, e o dano à qualidade do produto alimentício devido à alta temperatura é reduzido.
No aquecimento e esterilização desta modalidade, o alimento líquido 1 é alimentado a partir da entrada 8 do trocador de calor 12 de resfriamento, é passado de maneira estanque a fluido e resfriado via o lado de dentro do trajeto de fluxo formado a partir de uma parede de troca 10 entre a entrada 8 e a saída 9. No trocador de calor 12, a parede de troca 10 é inserido entre o meio de resfriamento e o produto a ser termicamente processado (alimento líquido 1), e eles fornecem e recebem energia térmica. Nesta modalidade, enquanto o alimento líquido se move a partir da entrada da parede de troca tubular tendo formato espiral para a saída, o alimento líquido é resfriado. Na junção 23 da etapa anterior, a água de diluição de resfriamento 15 a baixa temperatura e o alimento líquido quente 1 são are misturados e o é resfriado aproximadamente pela mistura. O trocador de calor 12 de resfriamento controla ainda mais finamente e executa o resfriamento predeterminado.
No aquecimento e esterilização desta modalidade, o alimento líquido resfriado 1 é passado de maneira estanque a fluido a partir da saída 9 do trocador de calor 12 de resfriamento para a entrada 20 do tanque de reservatório 14 via o terceiro trajeto de fluxo 21, e o alimento líquido resfriado e proveniente de concentração 1 é armazenado temporariamente no tanque de reservatório de alimento líquido preparado O alimento líquido resfriado a temperatura predeterminada tendo concentração predeterminada é temporariamente armazenado no tanque reservatório de alimento líquido preparado (tanque de produto), e ele constitui a preparação para enchimento para recipientes.
Na modalidade do aquecimento e esterilização desta invenção a água de diluição de resfriamento é passada de maneira estanque a fluido a partir e saída 22 da bomba de água de diluição 16 para a junção 29 do primeiro trajeto de fluxo 18 via o quinto trajeto de fluxo 28. No aquecimento e esterilização desta modalidade, no processo de transportar de maneira estanque a fluido o alimento líquido concentrado 1 para o trocador de calor 7 de aquecimento com a pressão de descarga da bomba de alimento líquido via o primeiro trajeto de fluxo 18, a diluição parcial é realizada para reduzir a viscosidade.
A Fig. 2 dos gráficos de processo de delineamento mostra grosseiramente as etapas do método para aquecer e esterilizar alimento líquido (A) do Exemplo e o método (B) do exemplo comparativo.
No Exemplo, o alimento líquido concentrado de volume 100, e água de diluição de resfriamento desinfetada/esterilizada de volume 400 são preparados. O alimento líquido concentrado de volume 100 é aquecido pelo trocador de calor de aquecimento tubular tipo serpentina. The alimento líquido concentrado aquecido de volume 100 é diluído com água de diluição de resfriamento desinfetada/esterilizada volume 400. O alimento líquido diluído de volume 500 é resfriado. O alimento líquido resfriado e proveniente de concentrado é temporariamente armazenado como um armazenamento temporário. No exemplo comparativo, o alimento líquido concentrado e não processado de volume 100 é diluído com água para diluição de volume 400. O alimento líquido diluído de volume 500 é aquecido com o trocador de calor de aquecimento. O alimento líquido aquecido e proveniente de concentrado de volume 500 é resfriado. O alimento líquido resfriado proveniente de concentrado de volume 500 é temporariamente armazenado como um armazenamento temporário. No exemplo comparativo, uma vez que o grande volume (volume 500) é aquecido e resfriado, o alimento líquido é exposto a calor pelo longo tempo, e a carga térmica é alta. Existe um risco de que a má influência possa ser conduzida até a qualidade, por exemplo, o mau odor pode ser emanado por causa da alta carga térmica. No Exemplo, uma vez que o alimento líquido concentrado é aquecido apenas, a carga térmica é baixa e a energia requerida com aquecimento é baixa. Por causa do rápido aquecimento e do rápido resfriamento, a carga térmica é baixa e a alta qualidade pode ser mantida.
A Fig. 3 mostra aproximadamente a história térmica (relação de tempo- temperatura do produto) do Exemplo, do exemplo comparativo e do método de esterilização térmica direta. No método para aquecer e esterilizar alimento líquido do Exemplo, como mostrado na Fig. 3, a história térmica (relação de tempo- temperatura do produto) de a-e-f-h-i é mostrada. Como mostrado na Fig. 3, no método de esterilização térmica direta, a história térmica (relação de tempo-temperatura do produto) de a-b-c-d-g-h-i é mostrada. Na esterilização por aquecimento indireto do exemplo convencionalmente comparativo, como mostrado na Fig. 3, a história térmica (relação de tempo- temperatura do produto) de a-e-f-i é mostrada. Pelo método de aquecimento e esterilização direto, a história térmica é curta como ilustrado. No método de aquecimento esterilização indireto convencional uma vez que o trocador de calor realiza recuperação de calor/resfriamento, o resfriamento leva tempo e a história térmica é longa. No método de aquecimento esterilização indireto de acordo com esta invenção, por causa do resfriamento direto com a água de esterilização após aquecimento, a história térmica pode ser encurtada comparada com o método de aquecimento esterilização indireto convencional. Não há dano ai produto alimentício devido ao contato direto no meio de aquecimento quente pelo método de aquecimento esterilização.
A presente invenção não é limitada à modalidade, e é possível fazê-la deformar de maneira variada com base no objeto da presente invenção, e isto não a elimina do escopo da presente invenção.
APLICABILIDADE INDUSTRIAL
Esta invenção é aplicável à fabricação do alimento líquido DENOTAÇÀO DE NÚMEROS DE REFERÊNCIA
1 Alimento líquido
Bomba de alimento líquido
Entrada
4. Saída
Parede de troca tubular
6 Trajeto de fluxo
Trocador de calor de aquecimento tubular tipo serpentina
8. Entrada
12. Trocador de calor de resfriamento
13. Alimento líquido
14. Tanque reservatório de alimento líquido preparado
15. Agua de diluição de resfriamento 16 Bomba de água de diluição 23 Junção
Claims (4)
- REIVINDICAÇÕES1. Aparelho para aquecer e esterilizar alimento líquido, caracterizado pelo fato de que compreende:uma bomba para abmento líquido (
- 2) que envia abmento 5 líquido concentrado (1) antes de ser processado, um trocador de calor tubular tipo serpentina (7) para aquecimento provido com uma entrada (
- 3) , uma saída (4) e um trajeto de fluxo formado a partir de uma parede de troca tubular (5) que tem passagens estanques a fluido entre a entrada (3) e a saída (4),10 um trocador de calor (12) para resfriamento provido com uma entrada (8), uma saída (9) e um trajeto de fluxo (11) formado a partir de uma parede de troca (10) que tem passagens estanques a fluido ente a entrada (8) e a saída (9), um tanque reservatório de abmento líquido (14) preparado15 para armazenar temporariamente alimento líquido resfriado e proveniente de concentrado (13), uma bomba de água de diluição (16) para enviar água de diluição para resfriamento (15) desinfetada/esteribzada, um primeiro trajeto de fluxo (18) para criar uma comunicação20 estanque a fluido entre a saída (17) da bomba de abmento líquido (2) e a entrada (3) do trocador de calor (7) para aquecimento, um segundo trajeto de fluxo (19) para criar comunicação estanque a fluido entre a saída (4) do trocador de calor (7) para aquecimento e a entrada (8) do trocador de calor (12) para resfriamento,25 um terceiro trajeto de fluxo (21) para criar comunicação estanque a fluido entre a saída (9) do trocador de calor (12) para resfriamento e a entrada (20) do tanque reservatório (14), um quarto trajeto de fluxo (24) para criar comunicação estanque a fluido entre a saída (22) da bomba de água de diluição (16) e umaPetição 870180052330, de 18/06/2018, pág. 9/11 junção (23) do segundo trajeto de fluxo (19) e um quinto trajeto de fluxo (28) para criar comunicação estanque a fluido entre a saída (22) da bomba de água de diluição (16) e uma junção (29) do primeiro trajeto de fluxo (18).5 2. Aparelho para aquecer e esterilizar alimento líquido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o trocador de calor (7) para resfriamento é um trocador de calor tubular tipo serpentina (7) provido com o trajeto de fluxo formado a partir de uma parede de troca tubular.10 3. Método para aquecer e esterilizar alimento líquido que utiliza o aparelho conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas:uma etapa de preparar alimento líquido concentrado (1) antes de ser processado e água de diluição de resfriamento desinfetada/esterilizada,15 uma etapa de alimentar alimento líquido concentrado em uma bomba de alimento liquido (2) para enviá-lo a partir de uma saída, uma etapa de passar de maneira estanque a fluido alimento líquido concentrado a partir de uma saída (17) da bomba de alimento liquido (2) para uma entrada (3) de um trocador de calor (7) para aquecimento via um20 primeiro trajeto de fluxo (18), uma etapa de alimentar alimento líquido concentrado a partir de uma entrada (3) de um trocador de calor tubular tipo serpentina (7) para aquecimento e passar de maneira estanque a fluido e aquecer o mesmo via um lado de dentro de um trajeto de fluxo formado a partir de uma parede de troca25 tubular (5) entre a entrada (3) e uma saída (4), uma etapa de passar de maneira estanque a fluido o alimento líquido concentrado aquecido desde a saída (4) do trocador de calor (7) para aquecimento até uma entrada (8) de um trocador de calor (12) para resfriamento via um segundo trajeto de fluxo (19),Petição 870180052330, de 18/06/2018, pág. 10/11 uma etapa de enviar água de diluição de resfriamento (15) desinfetada/esterilizada via uma bomba de água de diluição (16), uma etapa de passar de maneira estanque a fluido a água de diluição de resfriamento (15) a partir de uma saída (22) da bomba de água de5 diluição (16) para uma junção (23) do segundo trajeto de fluxo (19) via um quarto trajeto de fluxo (24), uma etapa de alimentar o alimento líquido a partir da entrada (8) do trocador de calor (12) para resfriamento, passar de maneira estanque a fluido e resfriar o mesmo via um lado de dentro de um trajeto de fluxo10 formado a partir de uma parede de troca entre a entrada (8) e a saída (9), uma etapa de passar de maneira estanque a fluido o alimento líquido resfriado a partir da saída (9) do trocador de calor (12) para resfriamento para a entrada (20) do tanque reservatório (14) via um terceiro trajeto de fluxo (21),15 uma etapa de armazenar temporariamente o alimento líquido proveniente de concentrado e resfriado no tanque reservatório de alimento líquido preparado (14), e uma etapa de passar de maneira estanque a água de diluição (15) de resfriamento a partir da saída (22) da bomba de água de diluição (16)20 para a junção (29) do primeiro trajeto de fluxo (18) via um quinto trajeto de fluxo (28).
- 4. Método para aquecer e esterilizar alimento líquido de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o trocador de calor (12) para resfriamento é um trocador de calor tubular tipo serpentina25 (12) para aquecimento provido com o trajeto de fluxo formado a partir de uma parede de troca tubular.Petição 870180052330, de 18/06/2018, pág. 11/111/1 ίΓΤ)
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Free format text: VARA: 25A VARA FEDERAL DO RIO DE JANEIROPROCESSO N.O 5022017-09.2019.4.02.5101) - NUP: 00408.027367/2019-14IMPETRANTE: KASZNAR LEONARDOS ADVOGADOSIMPETRADO: PRESIDENTE DO INSTITUTO NACIONAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL - INPI?ANTE O EXPOSTO, DENEGO O MANDADO DE SEGURANCA E JULGO EXTINTO O PROCESSO SEM RESOLUCAO DO MERITO, COM FULCRO NO ARTIGO 6O, 5O, DA LEI NO 12.016/2009 C/C ARTIGO 485, VI DO CODIGO DE PROCESSO CIVIL.? |