ES2204206B1 - Aparato y procedimiento para la elaboracion de zumos citricos. - Google Patents
Aparato y procedimiento para la elaboracion de zumos citricos.Info
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Abstract
Aparato y procedimiento para la elaboración de zumos cítricos. El aparato incluye un extractor para extraer el zumo o la pulpa o bien ambos, del fruto cítrico; y al menos un congelador rápido aguas abajo del extractor para congelar rápidamente el zumo o la pulpa o bien ambos. El congelador rápido incluye un alojamiento, un sistema de refrigeración para generar una zona de congelación en el alojamiento y un mecanismo para conformar al menos el zumo o la pulpa, o bien ambos, en una forma que tiene al menos una dimensión relativamente pequeña para congelarse rápidamente en la zona de congelación. El procedimiento comprende extraer el zumo o la pulpa, o bien ambos, del fruto cítrico; y congelar rápidamente el zumo o la pulpa, o bien ambos, conformando al menos el zumo o el fruto, o bien ambos, en una forma que tiene al menos una dimensión relativamente pequeña, mientras pasan a través de la zona de congelación.
Description
Aparato y procedimiento para la elaboración de
zumos cítricos.
La presente invención se relaciona con zumos
cítricos y, más particularmente con un aparato y un procedimiento
para la elaboración de zumos cítricos, y con los cuerpos de zumos
congelados preparados y usados en la elaboración.
Las bebidas de zumos de frutos cítricos son
ampliamente degustadas por muchas personas. Desafortunadamente, los
frutos cítricos tienen estaciones de cultivo específicas y
únicamente se desarrollan bajo ciertas condiciones climáticas, es
decir, tropicales y subtropicales. En consecuencia, solo durante
una parte del año pueden disponerse de frutos cítricos frescos.
Para poder disponer durante todo el año y en cualquier parte de
zumos de frutos cítricos de alta calidad, tales zumos se elaboran
habitualmente para su almacenamiento y distribución.
Dado que los zumos de frutos cítricos contienen
normalmente alrededor de 80 a 90% de agua, una manera común de
almacenar y distribuir los zumos ha sido en forma de un
concentrado, cuya mayor parte es un concentrado congelado. Sin
embargo, la concentración del zumo puede perjudicar a la calidad
del mismo ya que se reducen los compuestos de aroma y sabor
volátiles del zumo natural.
Alternativamente, los zumos de frutos cítricos
frescos pueden ser congelados sin concentración alguna. En este
caso, se emplean recipientes relativamente grandes tales como
bidones, o bien el zumo se congela en forma de grandes planchas o
bloques. El tamaño de dichos bidones y de tales planchas o bloques
da como resultado que las operaciones de congelación y
descongelación sean de larga duración. Además, durante la
congelación ser forman habitualmente grandes cristales de hielo.
Estos cristales de hielo grandes rompen normalmente los sacos y
células de la pulpa, cuyos sacos y células rotos se diluyen luego
durante la descongelación.
Cuando la congelación se realiza de modo
convencional, la temperatura desciende muy lentamente y pueden
desarrollarse y multiplicarse varias especies bacterianas y de
mohos indeseables. Por tanto, habitualmente se lleva a cabo una
pasteurización antes de la congelación y, por motivos de seguridad,
dicha pasteurización se realiza también después de la
descongelación. Este tratamiento térmico causa la degradación del
nivel de aroma natural dando como resultado un producto con malas
características de aroma y sabor y el amorenamiento del zumo y de
la pulpa. Otro deterioro de la calidad del zumo surge como
consecuencia de la lenta formación de hielo durante la congelación,
traduciéndose ello en la oxidación y migración de agua y azúcar, de
manera que la totalidad de tambor, plancha o bloque de zumo
congelado se debe descongelar antes de que sea posible la
elaboración adicional.
Por otro lado, el descongelado puede llevar
varios días y esta operación puede estar sometida a contaminación
bacteriológica y fermentación de levaduras. Además, si las plancha
o bloques se trituran con el fin de acelerar la descongelación, un
alto porcentaje de los sacos de zumo y de otras células del fruto
se romperán o dañarán mecánicamente y la calidad del zumo disminuirá
de forma severa.
A la vista de los antecedentes anteriores, es por
tanto un objeto de la invención proporcionar un aparato y un
procedimiento para la elaboración de zumos cítricos para poder
disponer de un zumo de alta calidad durante todo el año y en
cualquier parte distante de las zonas de cultivo de cítricos.
Este y otros objetos, características y ventajas
de acuerdo con la presente invención se consiguen mediante un
aparato de elaboración de zumos cítricos que comprende un extractor
para extraer al menos el zumo o la pulpa, o bien ambos, del fruto
cítrico, y por lo menos un congelador rápido aguas abajo del
extractor para congelar rápidamente al menos el zumo o la pulpa o
bien ambos. Según una modalidad, el congelador rápido comprende
preferentemente un alojamiento, un sistema de refrigeración para
generar una zona de congelación en el alojamiento, y un mecanismo
para conformar al menos el zumo o la pulpa, o bien ambos,
procedentes del extractor a una forma que tenga al menos una
dimensión relativamente pequeña de manera que pueda congelarse
rápidamente en la zona de congelación. La dimensión relativamente
pequeña puede ser una dimensión en altura, la cual puede ser menor
de alrededor de 3,8 cm, por ejemplo. Estos cuerpos relativamente
pequeños incluyen una mezcla homogénea de zumo o pulpa o de ambos.
El sistema de refrigeración y el mecanismo conformador cooperan
preferentemente para congelar al menos el zumo o la pulpa, o bien
ambos, en menos de 20 minutos aproximadamente y más preferentemente
en el intervalo de alrededor de 2 a 5 minutos.
Otro aspecto de la invención se relaciona con un
aparato para la producción de zumos cítricos que comprende un
suministro de cuerpos congelados relativamente pequeños que
incluyen al menos zumo o pulpa, o bien ambos, del cítrico, una
sección de calentamiento para añadir calor a los cuerpos congelados
para descongelarlos, y una sección de llenado, aguas abajo de la
sección de calentamiento, para llenar recipientes de zumos con el
zumo cítrico. Según una modalidad, los cuerpos congelados
relativamente pequeños pueden tener al menos una dimensión menor de
3,8 cm aproximadamente, tal como se forman durante la congelación
rápida.
En otra modalidad, el suministro comprende una
pluralidad de recipientes portátiles cada uno de ellos conteniendo
una pluralidad de cuerpos congelados. En esta modalidad, la sección
de calentamiento comprende preferentemente un depósito de
transferencia térmica, un fluido de trasferencia de calor en el
depósito de transferencia térmica, un calentador para el fluido de
transferencia de calor y un transportador para hacer avanzar los
recipientes de cuerpos congelados a través del fluido de
transferencia de calor.
De acuerdo con otra característica ventajosa de
la invención, el aparato puede incluir al menos otro suministro de
zumo cítrico líquido. Se puede proporcionar un depósito de mezcla
entre la sección de calentamiento y la sección de llenado y
conectado a por lo menos otro suministro de zumo cítrico líquido.
El depósito de mezcla permite mezclar diferentes zumos cítricos y/o
realizar la mezcla con zumos concentrados, por ejemplo.
Según otro aspecto, la invención esta dirigida a
un artículo relacionado con un zumo cítrico que, en una modalidad,
comprende un recipiente portátil y una pluralidad de cuerpos
relativamente pequeños de zumo cítrico congelado en el recipiente
portátil. Cada cuerpo tiene preferentemente al menos una dimensión
menor de 3,8 cm aproximadamente, tal y como se establece durante la
congelación rápida. Cada cuerpo comprende preferentemente una
mezcla homogénea de zumo cítrico no procedente de concentrado (NFC)
y cada cuerpo puede tener una forma predeterminada, tal como una
forma generalmente rectangular. En ciertas modalidades, cada cuerpo
puede incluir también pulpa de cítricos. Como es lógico, la
invención es aplicable igualmente a la congelación y almacenamiento
de cuerpos de pulpa de cítricos con poca cantidad de zumo o
prácticamente sin zumo.
El recipiente puede comprender una bolsa flexible
para conseguir protección contra la sublimación y contaminación,
por ejemplo, y para facilitar el almacenamiento y la manipulación.
El recipiente puede contener además un caja generalmente
rectangular que rodea a la bolsa flexible. La bolsa flexible puede
ser normalmente de plástico. Por tanto, la bolsa de plástico puede
incluir una junta soldada para mantener los sabores y evitar la
contaminación. Se puede añadir un gas inerte en el llenado del
recipiente para conservar aún más la calidad y frescura del
contenido.
La Figura 1 es un diagrama es un diagrama
esquemático de un aparato de elaboración de cítricos para producir
cuerpos congelados de zumos cítricos de acuerdo con la presente
invención.
La Figura 2 es una vista en perspectiva aumentada
de un cuerpo congelado individual de zumo cítrico de acuerdo con la
presente invención.
La Figura 3 es una vista en sección en
perspectiva de un recipiente de bolsa flexible y de una pluralidad
de cuerpos congelados de zumo cítrico de acuerdo con la presente
invención.
La Figura 4 es una vista en perspectiva de un
recipiente de caja y bolsa para la pluralidad de cuerpos congelados
de zumo cítrico de acuerdo con la presente invención.
La Figura 5 es una vista en sección transversal
parcial de una porción de otra modalidad de recipiente para los
cuerpos congelados de zumo cítrico de acuerdo con la presente
invención.
La Figura 6 es un diagrama más detallado de una
porción del aparato de elaboración mostrado en la Figura 1.
La Figura 7 es un diagrama esquemático de un
aparato de elaboración para elaborar adicionalmente los cuerpos
congelados de zumo cítrico a zumo cítrico de acuerdo con la
invención.
La Figura 8 es un diagrama esquemático de otra
modalidad de un aparato de elaboración para elaborar los cuerpos
congelados de zumo cítrico a zumo cítrico de acuerdo con la
invención.
La presente invención será ahora descrita con
mayor detalle haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en donde
se muestra modalidades preferidas de la invención. Sin embargo,
esta invención puede ponerse en práctica en muchas formas
diferentes y por tanto no deberá considerarse como limitada a las
modalidades aquí ofrecidas. Más bien, estas modalidades se ofrecen
de manera que la presente descripción sea completa y detallada y
transmita totalmente el alcance de la invención a los expertos en la
materia. Los números iguales se refieren a elementos iguales en
todo momento.
Con referencia inicialmente a las Figuras
1-5, se describirán en primer lugar un aparato para
la elaboración de zumos cítricos 20 y diversos productos o
artículos congelados relacionados con cítricos. El término
"cítrico" tal y como aquí se emplea, se refiere a todos los
frutos cítricos frescos de los cuales se puede extraer y separar
una porción de pulpa y una porción de zumo, tales como naranjas,
pomelos, limones, tangerinas, mandarinas y limas. El aparato de
elaboración 20 incluyen un extractor 22 para extraer al menos el
zumo o la pulpa, o bien ambos del fruto cítrico 24. La extracción
puede realizarse en un extractor convencional 22 que extrae el zumo
y la pulpa de partida del fruto cítrico y que separa la piel,
corteza interior blanca, membranas y pipos.
Los frutos cítricos 24 son ilustrados
esquemáticamente como contenidos inicialmente dentro de una tolva
23. El fruto cítrico 24 a procesar se lava normalmente en primer
lugar y luego se enjuaga con agua. El aparato ilustrado 20 incluye
también un par de congeladores rápidos 25, 26 aguas abajo del
extractor 22 para congelar rápidamente el zumo y la pulpa,
respectivamente.
El congelador rápido 25 del zumo, por ejemplo,
incluye un alojamiento aislado 31, un sistema de refrigeración 32
para generar una zona de congelación en el alojamiento, y un
mecanismo conformador 33 para conformar el zumo procedente del
extractor 22 en una forma que tenga al menos una dimensión
relativamente pequeña de manera que pueda congelarse rápidamente en
la zona de congelación. La dimensión relativamente pequeña puede
ser una dimensión de altura, la cual puede ser preferentemente
menor de alrededor de 3,8 cm, por ejemplo. Esta dimensión puede ser
también más preferentemente menor de alrededor de 2,4 cm y se puede
producir fácilmente en una dimensión tan pequeña como de 1,27 cm.
El sistema de refrigeración 32 y el mecanismo conformador 33
cooperan preferentemente para congelar el zumo en menos de 20
minutos aproximadamente, con preferencia en menos de alrededor de
10 minutos y más preferentemente en el intervalo de 2 a 5 minutos
aproximadamente.
El mecanismo conformador 33 produce
preferentemente cuerpos congelados que tienen una forma
predeterminada, tal como una forma generalmente rectangular como la
mostrada por el cuerpo de zumo congelado 50 de la figura 2. Los
expertos en la materia podrán apreciar fácilmente que las esquinas
y bordes del cuerpo 50 se encuentran redondeados como consecuencia
del proceso de conformación. La forma rectangular puede tener
dimensiones de alrededor de 5,08 cm (L) por 2,54 cm de ancho (W)
por 1,27 cm de altura (H). Debido a que estos cuerpos relativamente
pequeños 50 se congelan rápidamente, cada uno de ellos incluye una
mezcla homogénea de zumo no procedente de concentrado (NFC), por
ejemplo. Si el zumo ha de someterse a evaporación para la
concentración, por ejemplo, el calentamiento producirá ciertos
compuestos en el zumo como entenderán fácilmente los expertos en la
materia. El zumo NFC no incluye estos compuestos. Dichos cuerpos 50
pueden ser almacenados fácilmente durante largos períodos y se
pueden descongelar y mezclar fácilmente para producir zumos
cítricos de alta calidad como se describirá con mayor detalle a
continuación.
El aparato puede incluir un dispositivo de
acabado 52 conectado entre el extractor 22 y los congeladores
rápidos 25, 26 para separar el zumo y la pulpa entre sí, como
podrán entender fácilmente los expertos en la materia.
El dispositivo de acabado 52 puede disponer de
cribas o tamices con aberturas del tamaño adecuado, de manera que
la porción (o fracción) de zumo pase a través de las mismas y se
separe de la porción (o fracción) de pulpa. Se pueden emplear
centrífugas de alta velocidad para clarificar aún más la corriente
de zumo en donde el tamaño mínimo de partícula es generalmente
menor de 0,254 mm, como podrán apreciar fácilmente los expertos en
la materia.
El aparato ilustrado 20 incluye un congelador
rápido de zumo 25 y un congelador rápido de pulpa 26. Como
apreciarán fácilmente los expertos en la materia, en ciertas
modalidades puede utilizarse sólo un congelador rápido de zumo 25 o
solo un congelador rápido de pulpa 26. Igualmente, se puede
proporcionar un solo congelador rápido que elabora o congela la
combinación de zumo y pulpa. En otras palabras, puede ser
conveniente congelar rápidamente solo el zumo de forma individual o
solo la pulpa de forma individual, o bien una combinación de zumo y
pulpa conjuntamente. Como el lógico, en otras modalidades podría
utilizarse un congelador rápido en operaciones de tipo discontinuo
tanto para zumo como para pulpa.
Una ventaja importante de la invención es que el
congelador rápido 25 puede recibir y elaborar al menos el zumo o la
pulpa, o bien ambos, sin el concurso de calentamiento. En otras
palabras, no se necesita una etapa de pasteurización antes de la
operación de congelación rápida. En consecuencia, se mejoran en
gran medida el sabor y la calidad del zumo posteriormente producido
a partir de los cuerpos congelados 50.
El aparato ilustrado 20 incluye el respectivo
depósito intermedio 53, 54 para el zumo y para la pulpa. El aparato
20 incluye también los respectivos intercambiadores de calor 55, 56
para el zumo y para la pulpa, respectivamente, para rebajar la
temperatura antes de suministrarse a los respectivos alimentadores
57, 67 de los congeladores rápidos 25, 26 respectivamente, como
podrán apreciar fácilmente los expertos en la materia. La línea de
zumo 71, ilustrada de forma esquemática se puede emplear para añadir
una porción del zumo de nuevo a la pulpa para facilitar la
manipulación de la pulpa, puesto que la pulpa puede ser
relativamente rígida sin la incorporación de zumo adicional.
Igualmente, con referencia al congelador rápido
de zumo 25 como se ilustra en la parte derecha superior de la
Figura 1, la porción o mecanismo conformador 33 del congelador
rápido 25 incluye una cinta transportadora inferior 34 que define
una pluralidad de moldes en la superficie superior de la misma, una
cinta transportadora superior 35 adyacente a la cinta transportadora
inferior, y un mecanismo de accionamiento 36 para accionar las
cintas transportadoras inferior y superior para que pasen a través
de la zona de congelación. El mecanismo conformador 33 puede
incluir también el alimentador 57, ilustrado esquemáticamente, para
alimentar al menos el zumo o la pulpa o bien ambos, sobre la cinta
transportadora inferior 34. Esta alimentación se puede realizar de
un modo oscilatorio o sinusoidal como podrán apreciar fácilmente
los expertos en la materia.
El sistema de refrigeración 32 se puede acoplar
con, o incluir, una pluralidad de pulverizadores 36 para pulverizar
fluido frío sobre las cintas transportadoras inferior y superior
34, 35. Los moldes de la cinta transportadora inferior 34 pueden
ser previstos por la configuración corrugada de la cinta. Además,
ambas cintas transportadoras inferior y superior 34, 35 pueden
comprender acero inoxidable. Los moldes pueden producir artículos
congelados relativamente largos los cuales pueden ser serrados o
partidos en cuerpos de zumo congelados de longitud más corta 50
utilizando dispositivos convencionales para el aserrado o rotura de
conglomerados como será fácilmente evidente para los expertos en la
materia.
Los cuerpos de zumo congelados 50 son
suministrados desde un transportador de salida 37 para su envasado
posterior como más adelante se describirá con mayor detalle. Los
elementos del congelador rápido de pulpa 26 vienen identificados
con números de referencia similares a los del congelador de zumo 25
pero aumentados en 10. Por tanto, no es necesario entrar en más
detalles respecto a dichos elementos. Los cuerpos de pulpa
congelados vienen indicados por el número de referencia 60; sin
embargo, de nuevo y para facilitar la explicación, las
características de envasado y las ventajas de la presente invención
se describirán en general en términos de los cuerpos congelados de
zumo 50, aunque los mismos principios se aplican a los cuerpos
congelados de pulpa 60 ó a los cuerpos congelados que incluyen
tanto zumo como pulpa.
Otro aspecto de la invención está dirigido a un
artículo relacionado con zumos cítricos que comprende un recipiente
portátil y una pluralidad de cuerpos relativamente pequeños 50 de
zumo cítrico congelado en el recipiente portátil. En la modalidad
mostrada en la Figura 5, por ejemplo, cada cuerpo 50 tiene
preferentemente al menos una dimensión menor de alrededor de 3,8 cm
y cada cuerpo comprende preferentemente una mezcla homogénea de
zumos cítricos NFC. Cada cuerpo 50 puede tener una forma
predeterminada, tal como una forma generalmente rectangular como se
muestra en la Figura 2. En algunas modalidades, cada cuerpo puede
incluir también pulpa de cítricos. Como es lógico, la invención es
aplicable igualmente a la congelación y almacenamiento de cuerpos
de pulpa de cítricos con poca o prácticamente ninguna cantidad de
zumo.
El recipiente del artículo 70 como se ilustra en
la Figura 3, por ejemplo, comprende una bolsa flexible 71 para
ofrecer protección contra la sublimación y contaminación, por
ejemplo, y para facilitar el almacenamiento y la manipulación. La
bolsa flexible 71 puede ser normalmente de plástico como podrán
apreciar fácilmente los expertos en la materia. La bolsa flexible 71
puede comprender preferentemente un material opaco para reducir la
acción de la luz sobre los cuerpos congelados. En algunas
modalidades en donde la exposición a la luz no constituye un
problema, la bolsa 71 puede comprender un material
transparente.
La modalidad del artículo 75 como se ilustra en
la Figura 4 incluye también una bolsa de plástico 77 con una junta
soldada 78 para mantener los sabores y evitar la contaminación. El
recipiente incluye también una caja generalmente rectangular 76
hecha de cartón corrugado que rodea a la bolsa flexible 77. Como es
lógico, la caja 76 puede presentar otras configuraciones y puede
estar formada a partir de otros materiales de envasado, como podrán
entender fácilmente los expertos en la materia. Además, se puede
emplear un recipiente rígido, tal como un recipiente de plástico,
sin la bolsa flexible, como podrán apreciar los expertos en la
materia. El recipiente rígido puede ser un bidón, por ejemplo.
El artículo 80 ilustrado en la Figura 5 es un
recipiente de mayor capacidad que normalmente incluirá una caja
generalmente rectangular 81 hecha de madera, por ejemplo, aunque
también se pueden emplear otros materiales. La caja 81 está
revestida con una bolsa de plástico 82 que ofrece las ventajas en
términos de protección como se han indicado anteriormente. Por otro
lado, el artículo 80 puede ser almacenado o situado sobre un pallet
de transporte convencional 83, tal como para la manipulación
automatizada usual utilizando una horquilla elevadora, como será
evidente para los expertos en la materia. Las bolsas 71, como las
ilustradas en la Figura 3, pueden ser también apiladas sobre un
pallet, como podrán apreciar fácilmente los expertos en la
materia.
Por otro lado, el recipiente para los cuerpos
congelados de zumos cítricos 50 puede tener diferentes capacidades
en función de la aplicación. Por ejemplo, para la manipulación
manual, el recipiente, tal como la bolsa 71 del artículo 70 como se
ilustra en la Figura 3, puede tener una capacidad del orden de 11,3
a 37,8 litros aproximadamente. Para la manipulación y almacenamiento
automatizados en un almacén refrigerado, por ejemplo, un recipiente
más grande, tal como la caja de madera 81 y la bolsa 82 del
artículo 80 de la Figura 5, puede tener una capacidad del orden de
945 a 1.323 litros aproximadamente, siendo un tamaño habitual del
de 1.134 litros.
Además de los recipientes descritos anteriormente
con referencia a las Figuras 3-5 que incluyen los
cuerpos congelados 50 como se ha descrito anteriormente, la
invención está dirigida también a los propios cuerpos congelados
individuales 50. Cada cuerpo congelado 50 es con preferencia un
cuerpo generalmente rectangular que tiene al menos una dimensión
menor de alrededor de 3,8 cm y tan pequeña como de 1,27 cm o menos,
y cada cuerpo 50 comprende preferentemente una mezcla congelada
homogénea de zumos cítricos NFC. El cuerpo congelado puede incluir
pulpa o puede consistir en pulpa prácticamente sin zumo, como
podrán apreciar fácilmente los expertos en la materia.
Con referencia ahora además a la Figura 6, el
congelador rápido de zumo 25 será descrito con mayor detalle. El
congelador rápido de zumo 25 puede ser del tipo descrito en la
Patente U.S. 3.774.409 de Person et al. y en la Patente U.S.
4.748.029 de Alfred et al. Como es lógico, en la presente invención
queda contemplado también el uso de otros tipos de congeladores
rápidos. Además de aquellos componentes ya expuestos anteriormente,
el congelador rápido ilustrado 25 incluye una bomba de alimentación
de producto 91, bombas de circulación de salmuera 92, un enfriador
de salmuera 94, un depósito de almacenamiento de salmuera 95 y una
bomba de circulación de descarga 93. En la parte izquierda de la
Figura 6 pueden verse claramente las corrugaciones de la cinta
transportadora inferior 34. Un enfriador de aire 96 está previsto
dentro del alojamiento aislado 31. El dispositivo conformador final
97 se ilustra esquemáticamente en el extremo de salida de las
cintas transportadoras inferior y superior 34, 35. El congelador
rápido 25 incluye también una disposición de junta en posición
adyacente a los bordes laterales de las cintas transportadoras
inferior y superior 34, 35, no ilustrado. El congelador rápido de
pulpa 26 puede ser prácticamente idéntico al congelador rápido de
zumo 25 y, por tanto, no es necesario entrar en más detalles
respecto al congelador rápido de pulpa.
Volviendo ahora de nuevo a la Figura 7, se
describirán varias partes de otro aparato de elaboración en forma
de un aparato productor de zumo 100. El aparato productor de zumo
100 utiliza los cuerpos congelados producidos por el aparato de
elaboración inicial 20 descrito ampliamente con anterioridad. El
aparato 100 incluye un suministro 101 de cuerpos congelados
relativamente pequeños que comprenden al menos el zumo o la pulpa
del cítrico, o bien ambos, una sección de calentamiento o
descongelación 102 para añadir calor a los cuerpos congelados al
objeto de descongelarlos, y una sección de llenado 115 aguas abajo
de la sección de calentamiento para llenar los recipientes de zumo
116 con zumo cítrico. En una modalidad, los cuerpos congelados
relativamente pequeños 50, 60 pueden tener al menos una dimensión
menor de 3,8 cm aproximadamente. El aparato 100 puede incluir
también una sección de pasteurización 114 aguas arriba de la
sección de llenado, como se muestra en la modalidad ilustrada.
Como se ilustra en la Figura 7, el suministro 101
comprende una pluralidad de recipientes portátiles en forma de
bolsas flexibles 71, como se muestra en la Figura 3, por ejemplo.
Sin embargo, los recipientes podrían ser también rígidos y tener
diferentes tamaños y formas como será evidente para los expertos en
la materia. En la modalidad ilustrada, cada bolsa flexible 71
incluye una pluralidad de cuerpos congelados. En esta modalidad, la
sección de calentamiento 102 comprende un tanque de transferencia
de calor 104, un fluido de transferencia de calor 105 en el
referido tanque de transferencia de calor, un calentador 105 para
el fluido de transferencia de calor, y un transportador 106 para
hacer avanzar los recipientes de cuerpos congelados a través del
fluido de transferencia de calor. Las bolsas 71 podrían ser
conducidas también a través del fluido de transferencia de calor
105 mediante un transportador aéreo, por ejemplo, tal como será
evidente fácilmente para los expertos en la materia.
La sección de calentamiento 102 de la Figura 7 se
ofrece para ilustrar el amplio concepto de descongelación parcial o
completa de los cuerpos congelados mediante el paso de los
recipientes a través de un fluido de intercambio de calor. Los
expertos en la materia podrán apreciar otras medidas equivalentes
que quedan también contempladas por la presente invención. Por
ejemplo, los recipientes pueden exponerse también a un ambiente de
vapor de agua, o bien pueden ser pulverizados con un líquido
caliente.
Aguas abajo de la sección de calentamiento 102,
está prevista una estación para abrir las bolsas 71 y dispensar el
contenido parcial o completamente descongelado al interior de un
tanque intermedio 110. El tanque intermedio 110 se puede conectar
selectivamente con un tanque de mezcla aguas abajo 112. El tanque
de mezcla 112 está conectado también, como se ilustra, a por lo
menos otra fuente 113 que puede proporcionar uno o más zumos
diferentes para su mezcla en el producto deseado final, como será
entendido fácilmente por los expertos en la materia. En otras
modalidades, el tanque intermedio 110 puede ser el tanque en donde
se realiza la mezcla. La operación de mezcla podría incluir la
adición de pulpa o zumo procedentes de otros suministros congelados
de otros frutos cítricos, podría emplear zumo o pulpa frescos y/o
podría incluir porciones de zumo concentrado.
Volviendo ahora a la Figura 8, se describirá un
tipo diferente de aparato productor de zumo 120. El aparato 120
saca provecho de otra propiedad altamente ventajosa de los cuerpos
congelados 50, 60. En particular, el suministro de cuerpos
congelados 50, 60 se puede añadir directamente desde una caja 76 de
cuerpos congelados a un tanque de mezcla/descongelación 121. Debido
a que los cuerpos congelados son relativamente pequeños, los mismos
absorben rápidamente el calor del zumo líquido circundante, como
entenderán fácilmente los expertos en la materia.
Aguas abajo del tanque de mezcla/descongelación
121 están conectados un calentador de pasteurización 114 y una
estación de llenado convencional 115. Un calentador 122 que está
conectado con el tanque de mezcla/descongelación 121 para
proporcionar calor al mismo. El tanque de mezcla/descongelación 121
incluirá normalmente una porción de líquido en el mismo para
facilitar la transferencia de calor a los cuerpos congelados a
medida que estos se añaden al tanque.
Para proporcionar las características de mezcla
opcionales, se pueden conectar una o más fuentes diferentes 113 de
zumo y/o pulpa con el tanque de mezcla/descongelación 121 como se
muestra en la modalidad ilustrada. La modalidad de un aparato
productor de zumo 120 puede incluir otros componentes y la misma se
muestra en forma esquemática simplificada para facilitar el
entendimiento de los principios de la invención. Este aparato 120
es ilustrativo de la amplia clase de aparatos productores de zumo en
donde los cuerpos congelados se añaden directamente al zumo líquido
para la descongelación, como podrán apreciar los expertos en la
materia.
Un aspecto de procedimiento de la invención
consiste en la elaboración de frutos cítricos y comprende las
etapas de: extraer al menos el zumo o la pulpa, o bien ambos, del
fruto cítrico y congelar rápidamente al menos el zumo o la pulpa, o
bien ambos, después de su extracción, mediante la conformación de
al menos el zumo o la pulpa, o bien ambos, a una forma que tiene al
menos una dimensión relativamente pequeña mientras pasan a través de
una zona de congelación. En particular, la etapa de congelación
rápida puede comprender la provisión de al menos un congelador
rápido 25 que incluye un alojamiento 31, un sistema de
refrigeración 32 para generar la zona de congelación en el
alojamiento y un mecanismo conformador 33 del zumo o de la pulpa o
de ambos. Dicha dimensión o dimensiones relativamente pequeñas
pueden consistir en una dimensión de altura que es menor de
alrededor de 3,8 cm, por ejemplo.
La etapa de congelación rápida comprende
preferentemente congelar al menos el zumo o la pulpa, o bien ambos,
en menos de 20 minutos aproximadamente y más preferentemente en un
intervalo de tiempo de 2 a 5 minutos aproximadamente. La etapa de
congelación rápida comprende también preferentemente congelar
rápidamente al menos el zumo o la pulpa, o bien ambos, sin la
intervención de calentamiento, para conservar así el sabor de alta
carga.
Otro aspecto del procedimiento de la invención es
para el almacenamiento del zumo cítrico. Este método comprende
preferentemente las etapas de: formar una pluralidad de cuerpos
relativamente pequeños 50 de zumo cítrico congelado, teniendo
preferentemente cada cuerpo al menos una dimensión menor de 3,8 cm;
colocar la pluralidad de cuerpos relativamente pequeños en al menos
un recipiente, tal como la bolsa 71 (Figura 3); y mantener una
temperatura de la pluralidad de cuerpos relativamente pequeños en
dicho o dichos recipientes por debajo de la temperatura de
congelación del zumo cítrico. Para conservar la frescura se puede
añadir al recipiente un gas inerte, tal como nitrógeno o dióxido de
carbono, por ejemplo.
La etapa de conformación de la pluralidad de
cuerpos relativamente pequeños 50 comprende preferentemente formar
cada uno de ellos de manera que incluyan una mezcla homogénea de
zumo cítrico NFC. Los cuerpos pueden incluir también pulpa de
cítricos, o bien pueden incluir principalmente pulpa de cítricos
prácticamente sin zumo. El recipiente es con preferencia portátil y
puede comprender una bolsa flexible 71, por ejemplo. El recipiente
puede incluir además una caja generalmente rectangular 76 que rodea
a la bolsa flexible.
Otro aspecto de método de la invención es para la
producción de zumo cítrico y preferentemente comprende las etapas
de: suministrar una pluralidad de cuerpos congelados cada uno de
ellos relativamente pequeños y comprendiendo al menos zumo o pulpa
de frutos cítricos, o bien dicho zumo y dicha pulpa; calentar los
cuerpos congelados para descongelarlos; y llenar recipientes de
zumo 116 (Figura 7, por ejemplo) con el zumo cítrico. Los cuerpos
congelados relativamente pequeños 50 pueden tener al menos una
dimensión menor de alrededor de 3,8 cm. El procedimiento puede
también incluir la etapa de pasteurización antes del llenado de los
recipientes de zumo 116.
La presente invención proporciona un aparato y un
procedimiento para la preparación y distribución de zumo NFC en
ausencia, como es lógico, de cualquier concentración y
prácticamente sin deterioro alguno en comparación con el zumo
fresco. La presente invención facilita la preparación de varias
mezclas de zumos NFC empleando diferentes tipos de frutos cítricos,
frutos cítricos de diferente madurez y distintas proporciones de
las porciones de pulpa y porciones de zumo de estos frutos
cítricos. La invención satisface igualmente la necesidad cada vez
mayor de disponer de mejoras en la elaboración y en la higiene para
asegurar la salud de los consumidores en relación con su ingesta de
alimentos.
Los recipientes separados pueden ser distribuidos
a un envasador o mezclador local. El zumo NFC se puede preparar
seleccionando cuerpos de pulpa congelados y cuerpos de zumo
congelados distribuidos por separado al mezclador local, a partir
de tipos seleccionados de frutos cítricos y en proporciones
predeterminadas. La descongelación y mezcla de los cuerpos de pulpa
congelados y cuerpos de zumo congelados seleccionados se puede
realizar para obtener una mezcla deseada de zumos de frutos
cítricos NFC. El zumo de fruto cítrico NFC se puede llenar en
recipientes para su comercialización al por menor.
La invención contempla también la distribución de
los recipientes a un envasador y la preparación de zumos NFC por
descongelación de la mezcla de cuerpos de pulpa y de zumo
seleccionados con el fin de obtener un zumo de fruto cítrico NFC
con las características deseadas de aroma, sensación en la boca y
sabor. En esta variante, la mezcla de los cuerpos de pulpa
congelados y de los cuerpos de zumo congelados se efectúa en el
envasado de estos cuerpos para su primera distribución, es decir,
la mezcla se determina y se efectúa antes de la primera
distribución. De este modo, cuando se descongela la mezcla, se
obtiene un zumo de fruto cítrico NFC para ser usado directamente o
para ser dispensado en su distribución al usuario. Además, mediante
esta mezcla previa se puede garantizar la calidad del zumo
descongelado.
Los procedimientos y aparatos descritos
anteriormente son ventajosos dado que los mismos permiten una
congelación rápida después de la extracción puesto que no está
implicada ninguna concentración del zumo extraído. Además, mediante
la congelación de la porción de pulpa y de la porción de zumo en
forma de pequeños cuerpos, se acelera la congelación, se consigue un
proceso más higiénico y se puede obtener una calidad consistente y
segura en comparación con los tiempos de congelación de varias horas
(planchas y bloques) o de varios días (bidones) del estado de la
técnica.
Por tanto, los riesgos de contaminación antes
mencionados se reducen mediante la rápida congelación para formar
cuerpos, tal como en un proceso continuo en línea. Igualmente,
después del almacenamiento y transporte al mezclador o envasador,
los cuerpos de zumo y los cuerpos de pulpa pueden ser descongelados
continuamente de manera conjunta o por separado en línea con el
envasado.
Esta congelación rápida se traduce en una calidad
mejorada con mejores características de sabor y aroma. Más
concretamente, la actividad enzimática y bacteriana se detiene de
un modo eficaz o se reduce a un nivel adecuadamente bajo.
Igualmente, el valor nutritivo del zumo de fruto cítrico NFC, por
ejemplo, el contenido en vitamina C, será comparable al del zumo del
fruto cítrico fresco.
La menor elaboración, totalmente automatizada y
casi en recinto cerrado del zumo NFC antes y durante la
congelación, se traduce también en menos roturas o daños de los
sacos de zumos de la porción de pulpa y, de este modo, en una mejor
calidad de la pulpa y en una mejor capacidad de flotación, lo cual
se traduce igualmente en una enorme mejora de la calidad. Además, se
puede obtener una mejora sustancial en la producción a través de
los procedimientos anteriores de acuerdo con la invención. Mediante
la congelación de las porciones de pulpa y de zumo en forma de
cuerpos, estos últimos pueden ser almacenados y transportados en
recipientes grandes, tal como bolsas de plástico, lo cual se
traduce en una reducción de los costes de envasado en comparación
con el envasado en bidones. Igualmente, los cuerpos pueden ser
descongelados rápidamente y mezclados fácilmente en cualquier
volumen y en cualquier combinación seleccionada para su envasado al
por menor. Esto es una consecuencia del hecho de que todos los
cuerpos tienen la misma concentración. Por tanto, se eliminan los
tiempos desde la orden de pedido hasta la entrega de varios días
para descongelar bidones, planchas o bloques en el mezclador o
envasador, dado que el zumo y la pulpa de los cuerpos congelados se
pueden envasar y suministrar en el mismo día al punto de venta.
Igualmente, los cuerpos pueden ser descongelados rápidamente en un
proceso continuo en donde los cuerpos congelados se añaden a un
lote de cuerpos ya descongelados.
Como se ha descrito aquí, el procedimiento para
la preparación y distribución de zumos NFC puede ser modificado de
manera que solo la porción de pulpa separada o solo la porción de
zumo separada se congele en forma de cuerpos. En este caso, la
porción no congelada se distribuye en estado líquido o
sustancialmente líquido, por ejemplo, envasada de forma
aséptica.
Como resultado de este proceso de congelación
rápida, los cuerpos NFC congelados retienen un alto nivel de
componentes de sabor aromáticos y carecen de componentes de sabor
cocidos puesto que no es necesario utilizar ningún tratamiento
térmico tradicional, tal como la pasteurización. Además, los sacos
de zumo son de una calidad mayor, es decir, en lo que respecta al
tamaño e integridad, que aquéllos del zumo que ha sido concentrado
en un evaporador y posteriormente mezclado con pulpa que ha sido
congelada mediante un proceso lento en donde se forman grandes
cristales de hielo y tiene lugar la migración.
La integridad de los sacos de zumo es controlada
fundamentalmente por la velocidad de congelación. Los métodos de
congelación lenta tradicionales se traducen en la formación de
grandes cristales de hielo, los cuales rompen las membranas de los
sacos de zumo dando lugar a partículas de pequeño tamaño, rotas y
que no pueden flotar. La congelación rápida, tal como se realiza de
acuerdo con un aspecto de la invención, se traduce en la formación
de cristales de hielo mucho más pequeños y, por tanto, tiene lugar
una menor rotura de los sacos de zumo. Mediante la congelación
rápida de los cuerpos, controlada y muy rápida, se conservan las
características de calidad fresca de la pulpa. Además, las
reacciones químicas se reducen de un modo más eficaz. En
consecuencia, muchas modificaciones y otras modalidades de la
invención llegarán a ser evidentes para el experto en la materia a
través de las enseñanzas ofrecidas en la descripción anterior y
dibujos adjuntos. Por tanto, ha de entenderse que la invención no
queda limitada a las modalidades específicas descritas y que las
modificaciones y modalidades quedarán incluidas dentro del alcance
de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (40)
1. Aparato para la elaboración de frutos
cítricos, caracterizado porque comprende:
un extractor para extraer al menos el zumo o la
pulpa, o bien ambos, del fruto cítrico; y
al menos un congelador rápido aguas abajo de
dicho extractor para congelar rápidamente al menos el zumo o la
pulpa, o bien ambos, comprendiendo dicho o dichos congeladores
rápidos:
- un alojamiento,
- un sistema de refrigeración para generar una zona de congelación en dicho alojamiento y
- un mecanismo conformador para conformar al menos el zumo o la pulpa, o bien ambos, procedentes de dicho extractor, en una forma que tiene al menos una dimensión relativamente pequeña para que se congele rápidamente en dicha zona de congelación.
2. Aparato para la elaboración de frutos cítricos
según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha o
dichas dimensiones relativamente pequeñas consisten en una
dimensión de altura.
3. Aparato para la elaboración de frutos cítricos
según la reivindicación 2, caracterizado porque dicha
dimensión de altura es menor de alrededor de 3,8 cm.
4. Aparato para la elaboración de frutos cítricos
según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho
sistema de refrigeración y dicho mecanismo conformador cooperan
para congelar al menos el zumo o la pulpa, o bien ambos, en menos
de 20 minutos aproximadamente.
5. Aparato para la elaboración de frutos cítricos
según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho
sistema de refrigeración y dicho mecanismo conformador cooperan
para congelar al menos el zumo o la pulpa, o bien ambos, en un
intervalo de 2 a 5 minutos aproximadamente.
6. Aparato para la elaboración de frutos cítricos
según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho
mecanismo conformador produce cuerpos congelados que tienen una
forma predeterminada.
7. Aparato para la elaboración de frutos cítricos
según la reivindicación 6, caracterizado porque dicha forma
predeterminada es generalmente rectangular.
8. Aparato para la elaboración de frutos cítricos
según la reivindicación 6, caracterizado porque dicha forma
rectangular tiene dimensiones de 5,08 x 2,54 x 1,27 cm
aproximadamente.
9. Aparato para la elaboración de frutos cítricos
según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende
además un dispositivo de acabado conectado entre dicho extractor y
dicho o dichos congeladores rápidos, para separar el zumo y la
pulpa entre sí.
10. Aparato para la elaboración de frutos
cítricos según la reivindicación 9, caracterizado porque
dicho o dichos congeladores rápidos comprenden un primer congelador
rápido para el zumo y un segundo congelador rápido para la
pulpa.
11. Aparato para la elaboración de frutos
cítricos según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho
congelador rápido recibe al menos el zumo o la pulpa, o bien ambos,
sin intervención de calentamiento.
12. Aparato para la elaboración de frutos
cítricos según la reivindicación 1, caracterizado porque
comprende además al menos un tanque intermedio conectado entre
dicho extractor y dicho o dichos congeladores rápidos.
13. Aparato para la elaboración de frutos
cítricos según la reivindicación 1, caracterizado porque
dicho mecanismo conformador comprende:
- una cinta transportadora inferior que define una pluralidad de moldes en una superficie superior de la misma;
- una cinta transportadora superior adyacente a dicha cinta transportadora inferior;
- un mecanismo de accionamiento para accionar dichas cintas transportadoras inferior y superior para que pasen a través de la zona de congelación; y
- un alimentador para alimentar al menos el zumo o la pulpa, o bien ambos, sobre dicha cinta transportadora inferior.
14. Aparato para la elaboración de frutos
cítricos según la reivindicación 13, caracterizado porque
dicho sistema de refrigeración comprende una pluralidad de
pulverizadores para pulverizar fluido frío sobre dichas cintas
transportadoras inferior y superior.
15. Aparato para la elaboración de frutos
cítricos según la reivindicación 13, caracterizado porque
dicha cinta transportadora inferior tiene una configuración
corrugada.
16. Procedimiento para la elaboración de frutos
cítricos, caracterizado porque comprende las etapas de:
extraer al menos el zumo o la pulpa, o bien
ambos, del fruto cítrico; y
congelar rápidamente al menos el zumo o la pulpa,
o bien ambos, después de su extracción, mediante la conformación
del zumo o del fruto, o bien de ambos, a una forma que tiene al
menos una dimensión relativamente pequeña mientras pasan a través
de una zona de congelación.
17. Procedimiento según la reivindicación 16,
caracterizado porque la etapa de congelar rápidamente
comprende la etapa de proporcionar al menos un congelador rápido
que incluye un alojamiento, un sistema de refrigeración para
generar la zona de congelación en el alojamiento, y un mecanismo
conformador del zumo o de la pulpa o de ambos.
18. Procedimiento según la reivindicación 16,
caracterizado porque la dimensión o dimensiones relativamente
pequeñas son menores de alrededor de 3,8 cm.
19. Procedimiento según la reivindicación 16,
caracterizado porque la etapa de congelación rápida
comprende congelar al menos el zumo o la pulpa, o bien ambos, en
menos de 20 minutos aproximadamente.
20. Aparato para la preparación de zumos
cítricos, caracterizado porque comprende:
- un suministro que incluye una pluralidad de cuerpos congelados cada uno de ellos relativamente pequeños y que tienen al menos una dimensión menor de alrededor de 3,8 cm, comprendiendo cada cuerpo congelado al menos el zumo o la pulpa, o bien ambos, del cítrico;
- una sección de calentamiento para añadir calor a los cuerpos congelados para descongelarlos; y
- una sección de llenado aguas abajo de dicha sección de calentamiento para llenar recipientes de zumo con el zumo cítrico.
21. Aparato según la reivindicación 20,
caracterizado porque comprende además una sección de
pasteurización aguas arriba de dicha sección de
llenado.
llenado.
22. Aparato según la reivindicación 20,
caracterizado porque dicho suministro comprende una
pluralidad de recipientes portátiles conteniendo cada uno de ellos
una pluralidad de cuerpos congelados; y porque dicha sección de
calentamiento comprende:
- un tanque de transferencia de calor;
- un fluido de transferencia de calor en dicho tanque de transferencia de calor;
- un calentador para el fluido de transferencia de calor; y
- un transportador para hacer avanzar los recipientes portátiles de cuerpos congelados a través del fluido de transferencia de calor.
23. Aparato según la reivindicación 22,
caracterizado porque cada recipiente portátil comprende una
bolsa flexible y porque dicho transportador hace avanzar a las
bolsas flexibles.
24. Aparato según la reivindicación 20,
caracterizado porque comprende además:
- al menos otro suministro de zumo cítrico líquido; y
- un tanque de mezcla entre dicha sección de calentamiento y dicha sección de llenado y conectado a dicho o dichos otros suministros de zumo cítrico líquido.
25. Aparato según la reivindicación 20,
caracterizado porque dicha sección de calentamiento
comprende:
- un tanque de recepción para recibir los cuerpos congelados; y
- un calentador conectado a dicho tanque de recepción.
26. Aparato según la reivindicación 25,
caracterizado porque comprende además al menos otro
suministro de zumo cítrico líquido conectado a dicho tanque de
recepción de manera que dicho tanque de recepción proporcione
también una función de mezcla.
27. Procedimiento para la preparación de zumos
cítricos, caracterizado porque comprende las etapas de:
- suministrar una pluralidad de cuerpos congelados cada uno de ellos relativamente pequeños y que tienen al menos una dimensión menor de alrededor de 3,8 cm, comprendiendo cada cuerpo congelado el zumo o la pulpa, o bien ambos, del cítrico;
- calentar los cuerpos congelados para descongelarlos; y
- llenar recipientes de zumo con el zumo cítrico.
28. Procedimiento según la reivindicación 27,
caracterizado porque comprende además la etapa de
pasteurización antes del llenado de los recipientes de zumo.
29. Procedimiento según la reivindicación 27,
caracterizado porque la etapa de suministro comprende
suministrar la pluralidad de cuerpos congelados en recipientes
portátiles; y porque la etapa de calentamiento comprende hacer
avanzar los recipientes portátiles de cuerpos congelados a través
de un fluido de transferencia de calor.
30. Procedimiento según la reivindicación 27,
caracterizado porque comprende la etapa de mezclar al menos
otro suministro de zumo cítrico líquido con el zumo o la pulpa, o
bien ambos, del cítrico descongelados y procedentes de los cuerpos
congelados, antes del llenado de los recipientes de zumo.
31. Un artículo relacionado con un zumo cítrico,
caracterizado porque comprende:
- un recipiente portátil; y
- una pluralidad de cuerpos relativamente pequeños de zumo cítrico congelado en dicho recipiente portátil, teniendo cada cuerpo al menos una dimensión menor de alrededor de 3,8 cm.
32. Un artículo relacionado con un zumo cítrico
según la reivindicación 31, caracterizado porque comprende
además un gas inerte dentro de dicho recipiente.
33. Un artículo relacionado con un zumo cítrico
según la reivindicación 31, caracterizado porque cada cuerpo
comprende una mezcla homogénea de zumo cítrico no procedente de
concentrado.
34. Un artículo relacionado con un zumo cítrico
según la reivindicación 31, caracterizado porque cada cuerpo
tiene una forma generalmente rectangular.
35. Un artículo relacionado con un zumo cítrico
según la reivindicación 31, caracterizado porque cada cuerpo
incluye pulpa.
36. Un artículo relacionado con un zumo cítrico
según la reivindicación 31, caracterizado porque dicho
recipiente comprende una bolsa flexible.
37. Un artículo relacionado con un zumo cítrico
según la reivindicación 36, caracterizado porque dicho
recipiente comprende además una caja generalmente rectangular que
rodea a dicha bolsa flexible.
38. Procedimiento para almacenar un zumo cítrico,
caracterizado porque comprende las etapas de:
- formar una pluralidad de cuerpos relativamente pequeños de zumo cítrico congelado, teniendo cada cuerpo al menos una dimensión menor de alrededor de 3,8 cm;
- colocar la pluralidad de cuerpos relativamente pequeños en al menos un recipiente; y
- mantener una temperatura de la pluralidad de cuerpos relativamente pequeños de dicho o dichos recipientes por debajo de la temperatura de congelación del zumo cítrico.
39. Procedimiento según la reivindicación 38,
caracterizado porque comprende además la etapa de añadir un
gas inerte dentro de dicho o dichos recipientes.
40. Procedimiento según la reivindicación 38,
caracterizado porque la etapa de formar la pluralidad de
cuerpos relativamente pequeños comprende formar cada uno de ellos
de manera que comprendan una mezcla homogénea de zumo cítrico no
procedente de concentrado.
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