ES2248858T3 - Aparato industrial para calentar productos alimenticios, en particular productos carnicos, por medio de un campo electromagnetico de frecuencia radioelectrica oscilante. - Google Patents

Aparato industrial para calentar productos alimenticios, en particular productos carnicos, por medio de un campo electromagnetico de frecuencia radioelectrica oscilante.

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Abstract

LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A UN APARATO INDUSTRIAL PARA CALENTAR LOS PRODUCTOS ALIMENTICIOS, EN PARTICULAR LOS PRODUCTOS CARNICOS, INCLUYENDO UN GENERADOR DE VOLTAJE QUE OSCILA A UNA FRECUENCIA DE RADIO PREDETERMINADA. EL CAMPO ELECTROMAGNETICO INCLUYE COMPONENTES ELECTRICOS Y MAGNETICOS QUE SE COMBINAN, IMPLICANDO AMBOS UN PRODUCTO ALIMENTICIO, TAMBIEN UNO DE TAMAÑO GRANDE, PARA CALENTAR A UNA TEMPERATURA UNIFORME TODA LA MASA DEL PRODUCTO ALIMENTICIO (P) MISMO. EL SISTEMA DE APLICACION INCLUYE UN PRIMER DISPOSITIVO DE APLICACION (12) CONECTADO A UN GENERADOR DE TENSION OSCILANTE Y QUE TIENE LA FORMA DE UN TUNEL.

Description

Aparato industrial para calentar productos alimenticios, en particular productos cárnicos, por medio de un campo electromagnético de frecuencia radioeléctrica oscilante.
El invento se refiere a un aparato industrial para calentar productos alimenticios, en particular productos cárnicos, por medio de un campo electromagnético de frecuencia radioeléctrica oscilante. Este invento hace referencia particularmente, pero no exclusivamente, a un aparato para calentar, y como un caso especial de calentamiento, para cocinar, productos cárnicos que posean una considerable masa y volumen, preferiblemente colocados dentro de moldes, tales como jamón cocido y similares.
Los ya conocidos aparatos de calentamiento por radiofrecuencia incluyen un generador eléctrico que produce una tensión que oscila a una frecuencia predeterminada, normalmente establecida por normas internacionales y equivalente a 6,78 - 13,56 - 27,12 ó 40,68 MHz, y un dispositivo capacitativo o inductivo de aplicación que transforma la tensión oscilante en un campo eléctrico o magnético oscilante, respectivamente. Se conocen métodos para el tratamiento de pescado o productos cárnicos por medio de radiaciones electromagnéticas tipo radiofrecuencia, por ejemplo a través de las patentes EP-278.592 y WO-88/02222.
Si los productos alimenticios tienen sustancialmente un comportamiento dieléctrico, normalmente se utilizan dispositivos capacitativos de aplicación que generan un campo eléctrico oscilante que envuelve el producto alimenticio. La pérdida dieléctrica dentro del producto produce su calentamiento. Por contra, si los productos alimenticios tienen sustancialmente un comportamiento conductivo, normalmente se emplean dispositivos inductivos de aplicación que generan un campo magnético oscilante que envuelve el producto alimenticio. Las corrientes eléctricas así inducidas al producto conductivo ocasionan el calentamiento del mismo.
Se han realizado pruebas con productos alimenticios, tales como jamones, que están hechos principalmente de carne, grasas y sales. Esta combinación de sustancias se comporta de una manera que no es completamente dieléctrica ni totalmente inductiva. Particularmente, se ha observado que si se aplica un campo eléctrico oscilante de 27,12 MHz a un jamón que tiene una masa considerable, el campo eléctrico difícilmente penetra al producto alimenticio, calentando por tanto lo bastante rápidamente una capa que tiene aproximadamente de 2 a 3 cm de grueso, mientras que la parte interna de los productos no puede ser calentada de manera satisfactoria. Por tal motivo, los aparatos conocidos trabajan de acuerdo con el principio de que la perdida dieléctrica puede cocer efectivamente productos cárnicos tan solo cuando la masa y el volumen de dichos productos son relativamente pequeños.
Otro problema que afecta a los aparatos conocidos que antes se han mencionado es que la distancia entre el bastidor del dispositivo capacitativo de aplicación y los productos cárnicos debe ser lo más pequeña posible. Por dicho motivo tales aparatos se utilizan casi exclusivamente para cocer productos que tienen formas geométricas predeterminadas, generalmente forma tubular.
También se han llevado a cabo pruebas de cocción en productos cárnicos que tenían una masa considerable, utilizando aparato provistos de dispositivos inductivos de aplicación. En este caso, se ha descubierto que los productos pueden calentarse más rápidamente que utilizando el sistema dieléctrico suelto, no obstante, es no garantiza una penetración total del campo dentro de la masa del producto cárnico debido al comportamiento conductivo imperfecto, incompleto y no homogéneo del producto.
Este invento tiene por objeto resolver los problemas encontrados cuando se cuecen y/o calientan productos cárnicos por radiofrecuencia utilizando aparatos ya conocidos.
Otro objeto del invento es proporcionar un aparato que pueda ser fácil y económicamente fabricado, utilizado y mantenido, y que también pueda ser empleado en el caso que los productos alimenticios deban ser colocados dentro de moldes que tengan varias formas.
A fin de conseguir los objetos antes citados, el invento hace referencia a un aparato y a un método que tienen las características reivindicadas en las siguientes reivindicaciones 1 y 16.
El invento también hace referencia a un recipiente que resulta especialmente adecuado para cocer y/o calentar productos cárnicos en un aparato como el antes mencionado.
Una ventaja de este invento es que el aparato puede ser fácilmente integrado dentro de un sistema industrial para cocer alimentos, en particular un sistema de cocción continua. Asimismo, cuando este invento se aplica a la cocción de jamones, una de las ventajas es la considerable reducción del tiempo de cocción en comparación con los métodos tradiciones de cocción al vapor y, más particularmente, una reducción equivalente a por lo menos el 80%.
Otras características y ventajas de este invento se pondrán de manifiesto en la siguiente descripción detallada de una forma de realización preferida, haciendo referencia a los dibujos, el cual debe ser considerado como un ejemplo no limitativo, en los cuales:
La figura 1 es una vista esquemática en perspectiva de un dispositivo de aplicación en forma de túnel utilizado en el aparato de acuerdo con el invento; y
La figura 2 es una vista en sección transversal del dispositivo de aplicación en forma de túnel de la figura 1, en el cual va insertado un recipiente que contiene un producto cárnico a cocer.
Haciendo ahora referencia a los dibujos, un aparato para calentar un producto cárnico P incluye un generador eléctrico 10, generalmente conocido, que produce en sus extremos una tensión oscilante a una frecuencia predeterminada, donde las normas internaciones de radiofrecuencia permiten elegir entre 6,78 - 13,56 - 27,12 ó 40,68 MHz. La tensión producida por el generador eléctrico 10 es suministrada a un dispositivo inductivo de aplicación en forma de túnel metálico 12, dentro del cual se produce consecuentemente un campo magnético oscilante.
Tal como puede verse en la figura 2, un recipiente o molde 14, que incluye una bandeja 16 y una tapa 16, ambas hechas de metal, puede colocarse dentro del dispositivo de aplicación en forma de túnel 12. La tapa 18 es algo más pequeña que el borde de entrada 16a de la bandeja 16, de manera que, una vez el recipiente cerrado, se forma un espacio aislante hueco continuo. Alternativa o adicionalmente, puede colocarse una junta o unión hecha de material aislante entre la tapa 18 y la bandeja 16.
El recipiente 14 puede moverse a lo largo del túnel 12 sobre medios transportadores tales como rodillos o ruedas 20. Alternativamente, el recipiente puede ser colocado sobre un transportador o cinta, o un dispositivo similar, colocado dentro del túnel y que se puede mover desde un extremo al otro del mismo. De acuerdo con dos formas de realización alternativa del invento, los medios transportadores 20 pueden estar hechos de un material conductivo o de un material aislante, por motivos que resultarán más evidentes a continuación. El producto cárnico P colocado dentro del recipiente 14, siendo apretado desde arriba por la tapa 18 mediante miembros de presión 22, que pueden ser rígidos o elásticos, conectados a una barra transversal en forma de C acoplada a costados opuestos de las bandejas 16. Algunas veces, el producto cárnico P va encerrado dentro de un envase sellado 30.
La tapa 18, los miembros de presión 22 y la barra transversal 24, incluyendo acoplamientos laterales 26, constituye un completo grupo conductivo, y los acoplamientos laterales 26 también están en conexión eléctrica con la bandeja 16, aun que únicamente en las dos áreas 28 que tienen una sección más delgada.
A fin de calentar uniformemente toda la masa del producto P, este último es colocado dentro del recipiente 14, cerrado por una tapa 18 que está acoplada a los costados de la bandeja 16 por medio de los acoplamientos 26 de la barra transversal en forma de C 24. Luego se introduce el recipiente a través de uno de los extremos del túnel 12 y se coloca sobre medios de transporte 20 que desplazan gradualmente el recipiente hacia el extremo opuesto del túnel 12. Durante dicho desplazamiento, el generador 10 se hace funcionar de manera que se genera un campo magnético dentro del túnel 12.
En una primera forma de realización, los medios transportadores 20 aislan el recipiente de la superficie metálica del túnel. De esta manera, el sistema metálico constituido por el recipiente y la barra transversal 24 se comporta como una bobina metálica envuelta por un campo magnético y, por consiguiente, es cruzado por corriente que, a su vez, generan un campo magnético encerrando el producto cárnico P. Además, debido a la forma de la tapa y la bandeja, se genera una diferencia de potencial entre dichos dos elementos, produciendo así, dentro del recipiente, también un campo eléctrico que envuelve el producto cárnico P.
Por consiguiente, el producto cárnico se expone a la acción combinada de los campos eléctrico y magnético oscilantes que calientan el mismo, no solo superficialmente sino también en profundidad. La acción del campo magnético prevalece sobre la acción del campo eléctrico cuando el producto P, a un cierto estado de cocción, se comporta como un conductor, mientras que sucede lo contrario en aquellas etapas de su cocción durante las cuales el producto se comporta como dieléctrico. Con el objeto de evitar que un contacto eléctrico entre la tapa 18 y el borde de entrada 16a de la bandeja 16 anule el efecto capacitativo y por tanto el campo eléctrico que encierra el producto cárnico P, es importante que siempre quede un espacio hueco continuo, formado por aire o un material aislante, entre la tapa 18 y la bandeja 16.
En la forma de realización alternativa del invento, en que el recipiente 14 está conectado eléctricamente al túnel 12 por medio de los medios de transporte conductivos 20, el campo magnético oscilante que envuelve el producto cárnico es generado directamente por el recipiente 14 cuando se convierte en una extensión del dispositivo de aplicación 12, de una manera que es absolutamente similar a la anterior, causando el flujo de las corrientes dentro del recipiente y la barra 24 una diferencia de potencial entre la bandeja 16 y la tapa 18, generando pues un campo eléctrico oscilante que envuelve el producto P.
Mediante un aparato similar al antes descrito, como un ejemplo no limitativo, es posible reducir a una quinta parte el tiempo necesario para calentar y/o cocer el producto cárnico P en comparación con las técnicas convencionales de cocción al vapor. Asimismo, es posible utilizar recipientes o moldes que son muy similares, sino idénticos, a aquellos empleados para la cocción tradicional de productos cárnicos, en particular para la producción de jamones cocidos.

Claims (17)

1. Aparato industrial para calentar productos alimenticios, incluyendo un generador para generar una tensión oscilante a una radiofrecuencia predeterminada, un primer dispositivo de aplicación, conectado al generador, para generar un primer campo electromagnético oscilante a una radiofrecuencia predeterminada, caracterizado por el hecho de que comprende además un segundo dispositivo de aplicación que incluye por lo menos dos porciones opuestas entre las cuales, durante el funcionamiento, se coloca un producto alimenticio, colocándose el segundo dispositivo de aplicación con respecto al primer dispositivo de aplicación de manera que sea envuelto por el primer campo electromagnético y atravesado por corrientes eléctricas de radiofrecuencia formadas por el primer campo electromagnético para inducir un segundo campo magnético oscilante que se superponga al primer campo electromagnético, envolviendo en combinación dichos campos electromagnéticos un producto alimenticio para calentar toda la masa del mismo a una temperatura
uniforme.
2. Aparato industrial de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el primer dispositivo de aplicación es un dispositivo inductivo de aplicación que genera un campo magnético oscilante de radiofrecuencia, estando el segundo dispositivo de aplicación aislando eléctricamente del primer dispositivo de aplicación, de manera que el primer campo electromagnético oscilante generado por el primer dispositivo de aplicación, durante el funcionamiento, dentro del segundo dispositivo de aplicación un flujo de corriente eléctricos y una diferencia de tensión potencial.
3. Aparato industrial de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el primer dispositivo de aplicación comprende un dispositivo inductivo de aplicación en forma de túnel para transformar la tensión oscilante generada por el generador en un campo electromagnético.
4. Aparato industrial de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que además incluye medios transportadores para insertar y sacar recipientes que contienen productos alimenticios dentro y fuera del dispositivo inductivo de aplicación en forma de túnel.
5. Aparato industrial de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que los medios transportadores insertan y sacan continuamente recipientes que contiene productos alimenticios dentro y fuera, respectivamente, de los extremos opuestos del dispositivo inductivo de aplicación en forma de
túnel.
6. Aparato industrial de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que los recipientes incluyen una bandeja y una tapa.
7. Aparato industrial de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que los recipientes están hechos de un material conductivo, estando la tapa conectada eléctricamente a la bandeja por medio de una porción conductiva que tiene una sección más delgada.
8. Aparato industrial de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que la bandeja está conectada eléctricamente al dispositivo inductivo de aplicación en forma de túnel.
9. Aparato industrial de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que el recipiente está aislado eléctricamente al dispositivo inductivo de aplicación en forma de túnel.
10. Aparato industrial de acuerdo con las reivindicaciones 4 y 9, caracterizado por el hecho de que los medios transportadores incluyen miembros que soportan y arrastran los recipientes, conectados eléctricamente con el dispositivo de aplicación en forma de túnel y los recipientes.
11. Aparato industrial de acuerdo con las reivindicaciones 4 y 9, caracterizado por el hecho de que los medios transportadores incluyen miembros que soportan y arrastran los recipientes y que aislan eléctricamente dichos recipientes del dispositivo inductivo de aplicación en forma de túnel.
12. Aparato industrial de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que además incluye un segundo dispositivo de aplicación que es atravesado por corrientes de radiofrecuencia desde el campo electromagnético del dispositivo inductivo de aplicación en forma de túnel, que induce un segundo campo electromagnético y componentes magnéticos en cada uno de los recipientes y combinados con el campo electromagnético del dispositivo inductivo de aplicación en forma de túnel para calentar a una temperatura uniforme toda la masa del producto alimenticio dentro del correspondiente recipiente.
13. Aparato industrial de acuerdo con las reivindicaciones 4 y 12, caracterizado por el hecho de que los recipientes de producto alimenticio actúan como un segundo dispositivo de aplicación.
14. Recipiente para cocinar productos alimenticios con un aparato industrial de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el recipiente incluye una bandeja que tiene un borde de entrada y una tapa que, cuando el recipiente está cerrado, queda aislado del borde de entrada de la bandeja mediante un espacio hueco eléctricamente aislante, y un miembro de cierre que tiene una sección más delgada que conecta eléctricamente la tapa y la bandeja, siendo el recipiente, que durante el trabajo queda envuelto por un campo electromagnético oscilante exterior de radiofrecuencia, apto para generar dentro del mismo un campo electromagnético que incluye componentes eléctricos y magnéticos que se combinan para calentar a una temperatura uniforme toda la masa de un producto alimenticio colocado dentro del recipiente.
15. Recipiente de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado por el hecho de que el miembro de cierre incluye miembros de presión para apretar la tapa contra el producto alimenticio colocado, durante el funcionamiento, dentro de la bandeja.
16. Método para calentar productos alimenticios, comprendiendo las fases de:
-
proporcionar un primer dispositivo de aplicación para generar un primer campo electromagnético oscilante en una radiofrecuencia predeterminada;
-
proporcionar un segundo dispositivo de aplicación que incluye por lo menos dos porciones opuestas entre las cuales, durante l funcionamiento, se coloca un producto alimenticio y se genera una diferencia de potencial, comprendiendo además las fases de:
-
envolver el segundo dispositivo de aplicación con el primer campo electromagnético para inducir un segundo campo magnético oscilante que se superpone al primer campo electromagnético;
-
envolviendo dichos campos electromagnéticos en combinación un producto alimenticio para calentar a una temperatura uniforme toda la masa del mismo.
17. Método de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado por el hecho de que el primer campo electromagnético oscilante generado por el primer dispositivo de aplicación genera, durante el funcionamiento, dentro del segundo dispositivo de aplicación un flujo de corriente eléctricas y la diferencia de potencial de tensión.
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