BRPI0901079A2

BRPI0901079A2 - processo de secagem, e/ou desidratação, e/ou desinfestação, e/ou esterilização e/ou desativação de alimentos por infravermelho catalìtico distante e equipamento resultante

Info

Publication number: BRPI0901079A2
Authority: BR
Inventors: Sonia Maria Nuemberg Lazzari
Original assignee: Sonia Maria Nuemberg Lazzari
Priority date: 2009-03-20
Filing date: 2009-03-20
Publication date: 2010-12-21

Abstract

PROCESSO DE SECAGEM, E/OU DESIDRATAçãO, E/OU DESINFESTAçãO, E/OU ESTERILIZAçãO E/OU DESATIVAçãO DE ALIMENTOS POR INFRAVERMELHO CATALìTICO DISTANTE E EQUIPAMENTO RESULTANTE, refere-se a Patente de inveção de um processo de uso de radiação infravermelha distante para realizar a secagem e/ou desidratação de alimentos, com ênfase em grãos, frutas, verduras, hortaliças e tubérculos; e/ou a desinfestação de alimentos, com ênfase em sementes, grãos e derivados; e/ou a desativação de fatores antinutricionais presentes na soja e outros grãos; e/ou a esterilização de alimentos em geral, incluindo produtos cámeos e produtos lácteos; através de equipamento composto por dosador uniformizador e organizador do produto (AD), dispositivo para transporte da mercadoria a ser submetida à radiação (C V) ou (CT), placas emissoras de raios infravermelhos distantes (IR), coifa e exausto: de umidade vaporizada (EU) e boca de descarga ( BD). O processo da pre3ente Patente de Invenção objetiva um processamento limpo, sem agentes tóxicos, sem uso de produtos químicos, sem resíduos, com as vantagers de ser económco, rápido, seguro de operar, eficaz e que mantém a qualidade fisiológica do alimento.

Description

" PROCESSO DE SECAGEM, E/OUDESIDRATAÇÃO, E/OU DESINFESTAÇÃO, E/OUESTERILIZAÇÃO E/OU DESATIVAÇÃO DE ALIMENTOS PORINFRAVERMELHO CATALÍTICO DISTANTE E EQUIPAMENTORESULTANTE"

Refere-se a presente Patente de Invenção aprocesso de uso de radiação infravermelha distante para realizar a secageme/ou desidratação de alimentos, com ênfase em grãos, frutas, verduras,hortaliças e tubérculos; e/ou a desinfestação de alimentos, com ênfase emsementes, grãos e derivados; e/ou a esterilização de alimentos em geral,incluindo produtos cárneos e produtos lácteos e/ou a desativação de fatoresantinutricionais presentes na soja e outros grãos; através de umprocessamento limpo, sem agentes tóxicos, sem uso de produtos químicos,sem resíduos, econômico, rápido, seguro de operar, eficaz e que mantém aqualidade fisiológica do alimento. Os processos de secagem, desinfestaçãoe/ou esterilização são realizados por equipamentos eletromecânicosotimizados e compactos, móveis ou estáticos.

Como é de conhecimento dos meiostécnicos ligados ao processamento de alimentos, especialmente sementes egrãos, notadamente o setor demanda alternativas para a pré-secagem,secagem, desidratação, desinfestação e esterilização dos produtos visandoprincipalmente o processamento limpo, a redução de perdas e a manutençãoda qualidade fisiológica, nutricional e sanitária dos produtos finais.

O controle de insetos que danificamsementes e grãos armazenados recai quase que totalmente no uso defumigantes e inseticidas residuais de amplo espectro de ação. O usoexcessivo desses inseticidas residuais nas sementes, grãos e seus subprodutosé atualmente um fator preocupante, inclusive sob o aspecto de segurançaalimentar. Esses inseticidas apresentam altos riscos aos aplicadores, aosarmazenadores, aos trabalhadores das indústrias e aos consumidores deforma direta e indireta, via cadeia alimentar. Pesquisas recentes têm visadosubstituir os inseticidas convencionais por produtos menos tóxicos e maisseguros a todos os envolvidos em seu uso. Métodos alternativos sãopesquisados e desenvolvidos a fim de reduzir riscos de intoxicação depessoas, alimento e meio ambiente (solo, água e ar), devido ao seu longopoder residual, persistência no ambiente e poder cumulativo.

Fazendo-se buscas nos bancos de patentes

Brasileiros e internacionais, encontramos no estado da arte as seguintespatentes:

Patente Brasileira MU 8601900U que revelaum sistema de aquecimento de fornos específicos para pizzas e/ou esfihasabertas, através de geradores de infra-vermelho a gás.

Patente Brasileira PI 8905408A que revela autilização de uma cerâmica de propriedade de radiação de infravermelholonge que aumenta consideravelmente a transferência de calor e que realiza aativação molecular, favorecendo o retardamento no apodrecimento assimcomo melhor paladar de alimentos acondicionados em recipiente feito comeste material.

Patente Japonesa JP 10023881 que revelaum método de secagem e esterilização de alimentos que preserva a aparênciae o sabor do produto com baixo consumo de energia. O método consiste nasecagem realizada através da irradiação de raios infravermelhos e naesterilização através da elevação da temperatura.

Patente Japonesa JP 2001095548 que revelaum secador de alimentos que realiza a secagem por convecção e por radiaçãoinfravermelha distante de forma eficiente e compacta.

Patente Japonesa JP 2177850 que revela ummétodo de obtenção de alimentos, tais como sopas, com sabor agradável etextura macia através da irradiação de raios infravermelhos distante emblocos de carne sob condições específicas.

Os processos e equipamentos que utilizamraios infravermelhos distante em alimentos não abrangem a aplicação nomanejo de insetos, fungos, bactérias e ácaros como agente desinfestante enão possibilitam flexibilidade quanto ao uso e finalidade. Os demaisprocessos existentes para desinfestação de alimentos dependem da utilizaçãode produtos químicos, tóxicos e/ou fumigantes para o controle de insetos emsementes, grãos e subprodutos. Estas tecnologias representam riscos à saúdedo aplicador, dos trabalhadores da indústria e do consumidor devido aos seusresíduos tóxicos.

" PROCESSO DE SECAGEM, E/OUDESIDRATAÇÃO, E/OU DESINFESTAÇÃO, E/OU ESTERILIZAÇÃOE/OU DESATIVAÇÃO DE ALIMENTOS POR INFRAVERMELHOCATALÍTICO DISTANTE E EQUIPAMENTO RESULTANTE ", objetoda presente patente foi desenvolvido para superar os inconvenientes elimitações dos dispositivos atuais, pois permite realizar secagem e/oudesidratação e/ou desinfestação e/ou desativação e/ou esterilização dealimentos através de processamento limpo, sem agentes tóxicos, sem uso deprodutos químicos, sem resíduos, econômico, rápido, seguro de operar,eficaz e que mantém a qualidade fisiológica do alimento, utilizandoequipamentos eletromecânicos otimizados e compactos, móveis ou estáticos.

A radiação infravermelha, apesar de muitoconhecida e estudada, ainda não tem ampla utilização no processamento dealimentos. A radiação infravermelha está dividida nas categorias em trêscategorias, a curta, média e longa ou distante que variam de acordo com ocomprimento de onda, e no processo da presente patente o comprimento deonda abrangido encontra-se na faixa longa ou distante. O raio infravermelhodistante com comprimento de onda entre 3 a 7 micrômetros provoca aexcitação de moléculas de água causando um rápido aumento datemperatura. Conseqüentemente, a matéria exposta à radiação se aquecerá e,se esta for um alimento com teor de umidade relativamente alto, haverá asecagem; se for um alimento com fatores ántinutricionais ou oxidativos,haverá a desativação ou inativação; e se for um ser vivo, por exemplo uminseto em qualquer uma das fases (ovo, larva, pupa e adulto), fungo, bactériae ácaro, haverá a morte do mesmo.

Este efeito será eficaz somente se atemperatura, o comprimento de onda e o tempo de exposição foremadequados. Adicionalmente, estas variáveis mpdam conforme a finalidade deuso, ou seja, se a finalidade da radiação infravermelha for para a secagem doproduto, a temperatura, o comprimento de onda e o tempo de exposiçãoserão diferentes daqueles utilizados para a desinfestação. Entretanto, apenetração dos raios infravermelhos limita-se a poucos milímetros deprofundidade, o que significa que é necessária uma camada fina de produto egrande superfície de contato para que a ação da radiação seja eficaz.

Para obtenção da tecnologia da presentepatente foram realizadas pesquisas práticas de secagem, de desidratação, dedesinfestação, de esterilização e de desativação de alimentos utilizando aemissão de raios infravermelhos distantes catalíticos, cujos resultados sãomostrados a seguir:1. Secagem de Grãos com raiosinfravermelho distante com comprimento de onda de 3 a 7 micrômetros edistância da fonte emissora de S a 12 cm:

1.1. A secagem de Arroz de 20 a 14 % deumidade ocorreu com tempo de exposição de 8 minutos à temperatura 60 0C;

1.2. A secagem de Arroz de 18 a 12 % deumidade ocorreu com tempo de exposição de 8 a 10 minutos à temperatura60 0 C; e

1.3. A secagem de Café com casca de 50 a12 % de umidade ocorreu com tempo de exposição de 30 a 60 minutos àtemperatura 76 ° C.

2. Desidratação de Tubérculos, Frutas,Oleaginosas e Verduras com raios infravermelho com comprimento de ondade 3 a 7 micrômetros e distância da fonte emissora de 8 a 12 cm:

2.1. A desidratação de Uvas inteiras ocorreucom tempo de exposição de 1 hora à temperatura 51 0 C;

2.2. A desidratação de Batatas em fatiasocorreu com tempo de exposição de 1 hora à temperatura 65 0 C;

2.3. A desidratação de Morangos inteirosocorreu com tempo de exposição de 1,5 horas à temperatura 600 C;

2.4. A desidratação de Pimentas inteirasocorreu com tempo de exposição de 1 a 1,5 horas à temperatura 82 0 C;

2.5. A desidratação de Cebolas em fatiasocorreu com tempo de exposição de 2 horas à temperatura 80 0 C;

2.6. A desidratação de Laranjas em fatiasocorreu com tempo de exposição de 3 horas à temperatura 60 a 65 ° C;2.7. A desidratação de Maçãs em fatiasocorreu com tempo de exposição de 2 horas à temperatura 83 0 C;

2.8. A desidratação de Amendoins inteirossem cascas ocorreu com tempo de exposição de 7 horas à temperatura 600 C;

e

2.9. A desidratação de Couve-flor ocorreucom tempo de exposição de 3 a 4 horas à temperatura 60 0 C.

3. Desinfestação de Cereais com raiosinfravermelho distante com comprimento de onda de 3 a 7 micrômetros edistância da fonte emissora de 8 a 12 cm:

3.1. A desinfestação de Arroz ocorreu comtempo de exposição de 30 a 60 segundos à temperatura de 80 a 90 ° C;

3.2. A desinfestação de Cevada ocorreucom tempo de exposição de 30 a 60 segundos à temperatura de 80 a 90 0 C;

3.1. A desinfestação de Trigo ocorreu comtempo de exposição de 30 a 60 segundos à temperatura de 80 a 90 0 C;

3.1. A desinfestação de Aveia ocorreu comtempo de exposição de 30 a 60 segundos à temperatura de 80 a 900 C;

4. Esterilização de Lingüiças, Salsichas,Hambúrgueres, Almôndegas, Queijos e Presuntos com raios infravermelhocom comprimento de onda de 3 a 7 micrômetros e distância da fonteemissora de 8 a 12 cm ocorreu com tempo de exposição de 10 a 360segundos à temperatura de 70 a 90 0 C.

5. Desativação de Soja em grãos com raiosinfravermelho com comprimento de onda de 3 a 7 micrômetros e distânciada fonte emissora de 8 a 10 cm ocorreu com tempo de exposição de 1 a 5minutos à temperatura de 90 a 110 0 C.Para melhor compreensão da presentepatente são anexadas os seguintes desenhos:

Figura 1., que mostra a vista perspectivasuperior do equipamento da presente patente em sua configuração padrão;

Figura 2., que mostra a vista lateral doequipamento da presente patente em sua configuração padrão;

Figura 3., que mostra a vista perspectivasuperior do equipamento da presente patente na opção com esteira e placaslongitudinais;

Figura 4., que mostra a vista perspectivasuperior de módulos horizontais paralelos do equipamento da presentepatente na opção com esteira e placas longitudinais;

Figura 5., que mostra a vista perspectivasuperior de módulos horizontais em linha do equipamento da presentepatente na opção com esteira e placas longitudinais;

Figura 6., que mostra a vista perspectivasuperior do equipamento da presente patente na opção com esteira e placastransversais;

Figura 7., que mostra a vista esquemáticafrontal em corte de módulos verticais paralelos do equipamento da presentepatente na opção com esteira e placas transversais; e

Figura 8., que mostra o fluxogramaoperacional do processo da presente patente.

De acordo com as referidas figuras, osprocessos de secagem e/ou desidratação e/ou desinfestação e/ou esterilizaçãoe/ou desativação da presente patente são realizados na seguinte seqüência:

1) Alimentação automática do produto a serirradiado para dosagem;

2) Dosagem manual ou automática parauniformização da camada e organização do produto com regulagem dedistância do produto até a fonte de irradiação, obtendo controle do tempo deexposição e temperatura no produto nos processos por batelada ou dosagemautomática para uniformização da camada e organização do produto comregulagem de distância do produto até a fonte de irradiação com controle develocidade de processamento, obtendo o tempo de exposição e temperaturano produto nos processos contínuos;

3) Irradiação do produto através de placasemissoras de raios infravermelhos distantes catalíticos com comprimento deonda entre 3 e 7 micrômetros, com distância entre as placas emissoras de 8 a12 cm, em tempo variável e temperatura variável, com nível ideal na faixa de50 a 110 0 C;

4) Exaustão obrigatória da umidadeevaporada durante a irradiação nos processos de secagem, desidratação eesterilização e opcionalmente nos processos de desinfestação e desativação;

e

5) Resfriamento com ar ambiente ou arforçado, estéril ou não.

Para a realização dos processos de secageme/ou desidratação e/ou desinfestação e/ou esterilização e/ou desativaçãoutiliza-se equipamento específico, alimentado previamente por alimentador(AL) do tipo calha ou esteira ou outro meio convencional, constituído pordosador uniformizador e organizador do produto (AD) do tipo moega ououtro; dispositivo para transporte do produto a ser submetido à radiação quepode ser uma calha vibratória (CV) movimentada por um conjuntomotovibrador (CM) ou uma correia transportadora (CT) metálica ou deplástico; placas emissoras de raios infravermelhos distantes catalíticos (IR),dispostas longitudinalmente ou transversalmente; coifa com exaustor deumidade (EU) convencional; e boca de descarga (BD).

O equipamento da presente patente podefuncionar através de processo por batelada ou contínuo e poderá ser montadoem módulos paralelos dispostos horizontalmente ou verticalmente ou emmódulos dispostos horizontalmente em linha.

Claims

1. "PROCESSO DE SECAGEM E/OUDESIDRATAÇÃO E/OU DESINFESTAÇÃO E/OU ESTERILIZAÇÃOE/OU DESATIVAÇÃO DE ALIMENTOS", caracterizado pela seguinteseqüência:-1) Alimentação automática do produto a serirradiado para dosagem;-2) Dosagem manual ou automática parauniformização da camada e organização do produto com regulagem dedistância do produto até a fonte de irradiação, obtendo controle do tempo deexposição e temperatura no produto nos processos por batelada ou dosagemautomática para uniformização da camada é organização do produto comregulagem de distância do produto até a fonte de irradiação com controle develocidade de processamento, obtendo o tempo de exposição e temperaturano produto nos processos contínuos;-3) Irradiação do produto através de placasemissoras de raios infravermelhos distantes catalíticos com comprimento deonda entre 3 e 7 micrômetros, com distância da fonte emissora de 8 a 12 cm,em tempo variável e temperatura variável, com nível ideal na faixa de 50 a IlO0C;-4) Exaustão obrigatória da umidadeevaporada durante a irradiação nos processos de secagem, desidratação eesterilização e opcionalmente nos processos de desinfestação e desativação;e-5) Resfriamento com ar ambiente ou arforçado, estéril ou não.

2. "EQUIPAMENTO", que realiza oprocesso de acordo com a reinvidicação 1, caracterizado por, dosador,uniformizador e organizador do produto (AD) do tipo moega ou outro;dispositivo para transporte do produto a ser submetido à radiação que podeser uma calha vibratória (CV) movimentada por um conjunto motovibrador(CM) ou uma correia transportadora (CT) metálica ou de plástico; placasemissoras de raios infravermelhos distantes catalíticos (IR), dispostaslongitudinalmente ou transversalmente; coifa com exaustor de umidade (EU)convencional; e boca de descarga ( BD ).

3. "EQUIPAMENTO", que realiza oprocesso de acordo com a reinvidicação 1, caracterizado por, funcionaratravés de processo por batelada ou contínuo e poderá ser montado emmódulos paralelos dispostos horizontalmente ou verticalmente ou emmódulos dispostos horizontalmente em linha.