ES2300983T3 - Procedimiento y aparato para calentar o enfriar productos alimentarios. - Google Patents
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Abstract
Aparato para calentar o refrigerar, incluyendo productos alimentarios congelados, en el que el aparato comprende un primer serpentín cerrado rotatorio (4) que se extiende desde un lado de entrada (3) a través del cual los productos alimentarios entran en el primer serpentín cerrado hasta un lado de salida opuesto (6) a través del cual los productos alimentarios salen del primer serpentín cerrado y en el que el primer serpentín cerrado rotatorio gira alrededor de un eje de rotación (15) que se extiende entre el lado de entrada y el lado de salida, estando caracterizado el aparato porque: en una sección transversal del eje de rotación (15), el primer serpentín cerrado tiene una forma multi-angular no circular (17) que rodea el eje de rotación.
Description
Procedimiento y aparato para calentar o enfriar
productos alimentarios.
La invención se refiere a un procedimiento de
calentamiento o refrigeración que incluye congelar productos
alimentarios en un serpentín cerrado rotatorio.
La invención se refiere además a un aparato para
calentar o refrigerar que incluye congelar productos alimentarios
en un serpentín cerrado rotatorio.
La descripción de patente US 5.275.091 describe
un procedimiento y un producto para calentar o refrigerar productos
alimentarios, donde los productos alimentarios junto con el líquido
para calentar se llevan a un serpentín cerrado rotatorio, y donde
los productos alimentarios se cocinan en el tiempo que tardan en
pasar a través de todo el tornillo transportador.
Se expone además en la descripción de patente
mencionada que dos estructuras de tipo espiral o hélice pueden
unirse juntas con el fin de conseguir un procedimiento continuo,
respectivamente con calentamiento en la primera espiral y
refrigeración en la siguiente espiral.
Se ha descubierto, sin embargo, que esta técnica
anterior como se ha descrito en la patente de Estados Unidos
mencionada anteriormente implica algunos inconvenientes.
Debido a que los serpentines aplicados en una
sección transversal del eje de rotación son circulares, los
productos alimentarios, que se suministran a la espiral, se
deslizarán a través de la espiral sin mezclarse eficazmente con el
líquido durante el transporte.
Esto tiene el inconveniente de que los productos
alimentarios tales como camarones, que se agrupan juntos en el
punto de entrada de la espiral, se transportarán a través de la
espiral en el mismo agrupamiento. Esto implicará de nuevo que los
diferentes tipos de productos alimentarios, que se colocan en la
parte más externa, aislarán térmicamente a los productos
alimentarios internos del agrupamiento, dando como resultado un
calentamiento no homogéneo de cada artículo individual de los
productos alimentarios.
Este calentamiento no homogéneo tiene el impacto
de que algunos de los diferentes tipos de productos alimentarios no
se calentarán suficientemente mientras que otros tipos de productos
alimentarios pueden sobrecalentarse.
El resultado del procedimiento de calentamiento
o refrigeración no homogénea es que la calidad del producto final
será mala.
Otro problema con los procedimientos
multi-unitarios es que los productos alimentarios de
una espiral, deben guiarse a la siguiente espiral, por bombeo en
una tubería de transporte o mediante una cinta transportadora. Los
procedimientos de transmisión mencionados suponen que la transmisión
de productos alimentarios se retrasará y/o los productos
alimentarios se ponen bajo tensión o el procedimiento será más
complicado o caro debido a la necesidad de componentes o piezas de
la maquinaria extra.
El documento US 3.130.080 describe un
cristalizador de azúcar con conductos helicoidales
multi-laterales cuyos extremos opuestos están en
comunicación fluida con un árbol hueco rotatorio. Los conductos
helicoidales se disponen en una configuración de estrella alrededor
del árbol central. El documento GB 469.771 describe un
cristalizador de azúcar que tiene un árbol hermético a fluidos con
un tabique de división que presenta canales longitudinales para el
suministro y escape del fluido de calentamiento o refrigeración
hacia y desde espirales curvas montadas en el árbol. El documento
US 4.596.286 describe un procesador rotatorio que tiene un árbol
hueco rotatorio poligonal. Las espirales helicoidales están unidas
de forma retirable al árbol mediante bloques terminales.
Por consiguiente, un objeto de la invención es
mejorar el procedimiento conocido y el producto conocido.
El objeto de la invención se consigue mediante
un aparato del tipo indicado en la parte introductoria de la
reivindicación 1, que se caracteriza porque el primer serpentín
cerrado rotatorio en una sección transversal del eje de rotación
tiene una forma multi-angular no circular que rodea
el eje de rotación.
De esta manera, se hace posible evitar que los
diferentes tipos de productos alimentarios formen agrupamientos.
Esto se evita mediante el diseño no circular de la espiral, que
asegura que esta obturación se escinde y se mezcla en cada toque
con la forma no circular. Cuando se evita la obturación los tipos de
productos alimentarios individuales tales como camarones se
calentarán homogéneamente, lo que asegura una alta calidad del
producto final.
Otras realizaciones preferidas del aparato de la
invención se definen en las reivindicaciones dependientes
2-8.
Como se ha mencionado, la invención se refiere
también a un procedimiento.
\newpage
Este procedimiento se caracteriza porque el
primer serpentín cerrado rotatorio en una sección transversal del
eje de rotación es tiene una forma multi-angular no
circular que rodea al eje de rotación y que suministra productos
alimentarios al primer serpentín cerrado rotatorio en cualquier
punto de entrada en el lado de entrada para aspirarlos hacia el
primer serpentín cerrado rotatorio y transportarlos en una
trayectoria espiral alrededor del eje de rotación al lado de salida
opuesto mediante la rotación del primer serpentín cerrado rotatorio
alrededor del eje de rotación.
De esta manera, se asegura una buena mezcla de
los productos alimentarios, tales como camarones, que se suministran
al serpentín, con una temperatura de procesado homogénea de cada
elemento alimentario individual, que asegura una alta calidad del
producto final.
La invención se explicará ahora con más detalle
con referencia al dibujo, en el que:
La Figura 1 muestra, vista desde el lateral, un
serpentín cerrado rotatorio para calentar o refrigerar de productos
alimentarios.
La Figura 2 muestra, en una sección transversal
del eje de rotación, un serpentín cerrado con forma circular.
La Figura 3 muestra, en una sección transversal
del eje de rotación, un serpentín cerrado con forma cuadrada.
La Figura 4 muestra un aparato tanto para
calentar como para refrigerar productos alimentarios basado en dos
serpentines cerrados rotatorios diferentes.
La Figura 5 muestra dos sistemas de serpentín
compuestos donde uno está desplazado en altura respecto al otro.
La Figura 6 muestra, como la Figura 5, dos
sistemas de serpentín compuestos, desplazados mutuamente en altura,
con una unidad de control para controlar la velocidad de rotación de
la espiral y la velocidad de la cinta de suministro de productos
alimentarios.
En la Figura 1 se muestra un bosquejo de un
producto para calentar o refrigerar productos alimentarios basado
en el uso de un serpentín cerrado rotatorio.
Los artículos alimentarios, y posibles aditivos
que incluyen uno o más líquidos de fluidos, se transportan a la
tolva de suministro 1, desde donde se aspiran o bombean hacia el
serpentín cerrado rotatorio 4 a través de la tubería eyectora 2.
La tubería eyectora se caracteriza porque el
área de sección transversal interna aumenta desde el embudo de
entrada 1 hacia el serpentín cerrado rotatorio 4, con lo que la
aspiración establecida a través del serpentín aumenta, y con ello,
se facilita el transporte de los artículos alimentarios así como
artículos relacionados tales como líquido o fluido.
El serpentín cerrado gira alrededor de un eje,
que pasa a través del centro de los dos soportes de los extremos de
la tubería 3 y 6. El serpentín está rodeado por un blindaje 5.
El blindaje 5 puede construirse para que sea
hermético a líquidos, con lo que el serpentín puede girar en
líquido o fluido como se indica por una altura del líquido 12. Si el
serpentín está girando en un líquido, el líquido podría calentarse,
por ejemplo, y ayudar de esta manera a la configuración en caliente
de los artículos alimentarios, que pasan a través del serpentín
4.
En el caso de que el serpentín 4 esté girando en
un cubierta protectora hermética a fluido y/o líquido, el serpentín
puede rociarse también con líquido y/o fluido calentado o
refrigerado con el fin de ayudar a cocinar o preparar los artículos
alimentarios, como se ha mencionado anteriormente por rotación de un
serpentín en un líquido y/o fluido. Por rociado o por ejemplo por
transporte de vapor el peso total del alimento procesado producto
puede reducirse significativamente respecto a la rotación en un
líquido. Esto puede ser muy atrayente por ejemplo si el alimento
procesado producto se usa a bordo de barcos de arrastre de
camarones.
Cuando el serpentín rotatorio está encerrado en
la cubierta protectora, la construcción completa será adecuada para
usarla a bordo de barcos en los que el procedimiento de elaboración
de alimentos puede realizarse incluso en un mar relativamente
agitado.
La refrigeración y congelación de artículos
alimentarios puede realizarse también si los artículos alimentarios
en el serpentín se mezclan con agua salada superrefrigerada, que
puede conducir a los artículos alimentarios a una temperatura por
debajo de -20 grados centígrados.
Cuando los artículos alimentarios han pasado a
través de todo el serpentín cerrado rotatorio 4, se guían fuera del
tornillo transportador a través de la tubería de salida 7. En el
caso de que el serpentín cerrado rotatorio 4 se llene con agua
hasta un grado en el que la parte inferior de las tuberías quede
cubierta, la rotación del serpentín funcionará como una bomba
espiral Archimedean, que pueden crear tanto vacío en el lado de
transporte 1 como un exceso de presión en el lado de salida, con lo
que los artículos alimentarios procesados junto con el líquido en
la tubería se presionan a través de la tubería de salida 7 hacia la
rejilla de drenaje 8, donde los artículos alimentarios terminados
se separan del líquido, con lo que los artículos alimentarios se han
conducido a través del serpentín. El líquido, a través de la
tubería de retorno 9 puede dirigirse de vuelta al embudo de entrada
1 y, de esta manera, se reutiliza, en la práctica a menudo después
de un filtrado oportuno.
Cuando el líquido de transporte se reutiliza, el
consumo de energía por ejemplo para calentamiento puede reducirse al
mínimo.
Pueden usarse motores para hacer girar el
serpentín cerrado 4, que no se muestran en el dibujo, aunque pueden
incorporarse en la consola 10 o la consola 13, que puede contener
también bombas, elementos calefactores, filtros, detectores
térmicos, videocámaras, ordenadores o cualquier cosa que se supone
que puede usarse en un procedimiento de control parcialmente o
totalmente automático.
Las consolas 10 y 13 pueden estar provistas
entonces ventajosamente con ventanillas de inspección 11, que
facilitan el control y mantenimiento del producto.
Como resultará evidente a partir de la Figura 1,
el serpentín cerrado rotatorio tiene la ventaja obvia de que los
artículos alimentarios no pueden aglomerarse durante el transporte
desde la entrada hacia la salida del serpentín.
El aparato por lo tanto estará en la parte más
externa y suave hacia los artículos alimentarios, que se están
procesando, con alta calidad del producto acabado como resultado,
así como que la limpieza puede realizarse normalmente simplemente
lavando abundantemente el serpentín con un disolvente y/o fluido de
limpieza.
La Figura 2 muestra, en una sección transversal
del eje de rotación, el perfil de un serpentín cerrado con forma
circular 16, que gira alrededor del eje de los centros 15 en una
dirección como se indica mediante 14, pero que no forma parte de la
presente invención. Dicho diseño y forma circular del serpentín da
como resultado un procesado suave en la parte más externa de los
artículos alimentarios, aunque por otro lado no da como resultado
una mezcla del artículo alimentario y el líquido asociado. Los
artículos alimentarios en dicha espiral circular en los
agrupamientos pasarán entonces a través de toda la espiral sin que
se extienda el agrupamiento. Un agrupamiento de artículos
alimentarios, por ejemplo camarones que van a hervirse, se
calentarán en un agrupamiento de una forma no homogénea. Los
camarones más externos en el agrupamiento termoaislarán la parte más
interna del agrupamiento y, de esta manera, los camarones más
internos, en el peor de los casos, conseguirán un calentamiento no
homogéneo, que puede dar como resultado un calentamiento
insuficiente. Esto obviamente creará un producto final con una mala
calidad y de esta manera, un bajo potencial de ganancias.
La Figura 3 muestra, en una sección transversal
del eje de rotación, el perfil de un serpentín cerrado con forma
cuadrada 15, que gira alrededor del eje del centro 15 en una
dirección como se ha especificado en 14. Dicha distribución angular
del serpentín rotatorio que está en contraste con la espiral
circular mostrada en la Figura 2 asegura una mezcla óptima de los
artículos alimentarios con una propulsión común y el fluido de
procesado. Un conjunto, por ejemplo de camarones, que han formado
agrupamientos en la entrada hacia el tornillo transportador, se
separarán cada vez que se golpea una forma no circular. Para el
perfil cuadrado mostrado en la Figura 3, un agrupamiento de
camarones se extenderá de esta manera cuatro veces por cada giro de
rotación que realice la espiral.
En la Figura 4 se muestra un bosquejo elemental
de un aparato para un procedimiento combinado de calentamiento y
refrigeración de artículos alimentarios. Los artículos alimentarios
así como cualquier líquido apropiado se suministran al producto a
través del embudo de entrada 18 para pasar posteriormente a través
del serpentín cerrado rotatorio, que se pone en el módulo de
calentamiento 19. Cuando el artículo alimentario se ha transportado
a través de todo el serpentín los artículos alimentarios se
redirigen a través de la tubería de salida 20 a la entrada 21
mediante el módulo de refrigeración 22, que contiene también un
serpentín cerrado rotatorio, que se usa para refrigeración. El
producto refrigerado acabado puede suministrarse a través de la
rejilla de drenaje 23.
El uso de la tubería de transición 20 del tipo
mostrado puede, en algunas aplicaciones, exponer los artículos
alimentarios a una mayor carga y tensión que la deseada. Esto puede
suceder en el caso de que los artículos alimentarios tengan que
bombearse a través de tuberías para conseguir una energía potencial,
asegurando que la transferencia al siguiente serpentín puede
funcionar únicamente por el uso de gravedad.
En la Figura 5 se muestra un sistema combinado
de calentamiento y refrigeración, donde la primera espiral de
procesado 19 está elevada en altura respecto a la espiral de
procesado secundaria 22. De esta manera, la tubería de
interconexión 24 entre las dos unidades se hace muy corta y con ello
puede prevenirse la necesidad de bombeo peligroso de los productos
alimentarios. El resultado de elevar la primera espiral de procesado
respecto a la siguiente es una manipulación más eficaz y con menos
tensiones de los artículos alimentarios, dando como resultado una
alta calidad del producto final.
La Figura 6 muestra, al igual que la Figura 5,
un sistema de procesado combinado constituido por dos unidades de
serpentín conectadas 19 y 22, que están diferenciadas mutuamente en
altura. El transporte de los artículos alimentarios hacia el primer
serpentín ocurre a través de la cinta transportadora 25, que está
accionada por un motor 26.
Para conseguir un procesado térmico óptimo de
los artículos alimentarios el sistema funciona mediante una unidad
de control 27, que típicamente está compuesta por algunas unidades
electrónicas digitales programables que incluyen microprocesadores.
La unidad de control 27 controla mediante una señal de control 28,
la velocidad de la rampa de carga 25, con lo que la cantidad y
velocidad de los artículos alimentarios, que se transportan hacia
el tornillo transportador 19, puede controlarse.
La unidad de control 27 puede controlar
simultáneamente, mediante una señal de control 29, la velocidad de
rotación del tornillo transportador 19, que se usa típicamente para
calentar los artículos alimentarios.
Como parámetro de entrada para los controles de
la unidad de control 27 puede usarse, por ejemplo, la temperatura
de los artículos alimentarios en el serpentín rotatorio, que
mediante un cable de señalización 30 puede transmitirse desde la
espiral 19 hasta la unidad de control 27.
Usando el procedimiento mencionado anteriormente
es posible, por lo tanto, sincronizar el suministro de artículos
alimentarios con la velocidad rotacional de la espiral, controlada
por ejemplo por la temperatura del contenido del serpentín o
controlada por la capacidad de absorción en el punto de entrada de
la espiral, que es una función de la posición angular de la
espiral.
Usando una unidad de control 27 pueden usarse
obviamente otros parámetros distintos de la temperatura y/o la
capacidad de absorción en el punto de entrada para regulación, de
manera que pueden ajustarse otras funciones distintas de la
velocidad de la rampa de carga y la velocidad rotacional de la
espiral 19.
Usando una unidad de control 27 puede
optimizarse el procedimiento de mecanizado térmico en su conjunto,
de manera que el producto final conseguirá la alta calidad
especificada antes del procedimiento y una calidad uniforme.
La descripción detallada de los módulos con
referencia a la Figura 1 a Figura 3, puede aplicarse naturalmente a
un solo módulo o a un módulo combinado independientemente de la
función térmica tal como refrigeración o calentamiento.
Cualquier combinación o cualquier número de
serpentines cerrados rotatorios que incluya cualquier secuencia de
productos alimentarios térmicos procesado es una parte de la
invención.
Las realizaciones apropiadas de los productos
incluidas en la invención pueden fabricarse a menudo ventajosamente
a partir de materiales a prueba de oxidación no tóxicos tales como
aleaciones de acero a prueba de oxidación.
Claims (16)
1. Aparato para calentar o refrigerar,
incluyendo productos alimentarios congelados, en el que el aparato
comprende un primer serpentín cerrado rotatorio (4) que se extiende
desde un lado de entrada (3) a través del cual los productos
alimentarios entran en el primer serpentín cerrado hasta un lado de
salida opuesto (6) a través del cual los productos alimentarios
salen del primer serpentín cerrado y en el que el primer serpentín
cerrado rotatorio gira alrededor de un eje de rotación (15) que se
extiende entre el lado de entrada y el lado de salida, estando
caracterizado el aparato porque:
en una sección transversal del eje de rotación
(15), el primer serpentín cerrado tiene una forma
multi-angular no circular (17) que rodea el eje de
rotación.
2. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1 en
el que la forma no circular del primer serpentín cerrado (4) se
selecciona entre el grupo de formas que incluye formas triangulares
y cuadradas.
3. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1
que comprende adicionalmente un segundo serpentín cerrado rotatorio
de forma similar que gira alrededor de un eje de rotación a un nivel
horizontal desplazado del eje de rotación (15) del primer serpentín
cerrado (4), en el que los productos alimentarios que salen por el
lado de salida del primer serpentín cerrado (4) entran en el
segundo serpentín cerrado por el lado de entrada del segundo
serpentín.
4. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1
que comprende adicionalmente un segundo serpentín cerrado rotatorio
de forma similar que gira alrededor de un eje de rotación, en el que
los productos alimentarios que salen por el lado de salida del
primer serpentín cerrado entran al segundo serpentín cerrado por el
lado de entrada del segundo serpentín, y en el que una parte
inferior del primer serpentín cerrado (4) está cubierta por un
fluido calentado y una parte inferior del segundo serpentín cerrado
está cubierta por un fluido refrigerado.
5. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1
que comprende adicionalmente una tubería eyectora (2) conectada al
extremo de entrada del primer serpentín cerrado (4) para introducir
los productos alimentarios al primer serpentín cerrado, en el que
la tubería eyectora (2) tiene un área de sección transversal interna
que aumenta hacia el lado de entrada del primer serpentín cerrado
(4).
6. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1
que comprende adicionalmente una unidad de control (27) que recibe
una señal (30) que representa la temperatura de los productos
alimentarios en el primer serpentín cerrado y que envía una señal
de control (29) para controlar la velocidad de rotación del primer
serpentín cerrado.
7. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1
que comprende adicionalmente una rampa de carga (25) que suministra
productos alimentarios al serpentín cerrado por el lado de entrada y
una unidad de control que envía una señal de control (28) para
controlar la cantidad y velocidad de los productos alimentarios
suministrados por la rampa de carga.
8. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1
que comprende adicionalmente:
un blindaje (5) que encierra el primer serpentín
cerrado y lleno hasta un nivel con un fluido calentado o
refrigerado que cubre un parte inferior del primer serpentín;
una rejilla de drenaje (8) en el lado de salida
del primer serpentín cerrado a través de la cual el líquido que
sale del serpentín cerrado con los productos alimentarios se separa
de los productos alimentarios; y
una tubería (9) que conduce desde la rejilla de
drenaje al blindaje para conducir el líquido hacia el fluido en el
blindaje.
9. Un procedimiento de calentamiento o
refrigeración, incluyendo productos alimentarios congelados,
comprendiendo el procedimiento:
hacer girar un primer serpentín cerrado (4)
alrededor de un eje de rotación (15) que se extiende entre un lado
de entrada (3) a través del cual los productos alimentarios entran
en el primer serpentín cerrado y un lado de salida (6) opuesto a
través del cual los productos alimentarios salen del primer
serpentín cerrado y caracterizado porque el primer serpentín
cerrado rotatorio en una sección transversal del eje de rotación
tiene una forma multi-angular no circular (17) que
rodea el eje de rotación; y
suministrar los productos alimentarios al primer
serpentín cerrado en un punto de entrada en el lado de entrada para
aspirarlos hacia el primer serpentín cerrado (4) y transportarlos en
una trayectoria espiral alrededor del eje de rotación (15) al lado
de salida opuesto mediante la rotación del primer serpentín cerrado
(4) alrededor del eje de rotación (15).
10. El procedimiento de la reivindicación 9
caracterizado porque el punto de entrada del primer serpentín
cerrado rotatorio (4) donde los productos alimentarios se
suministran en el lado de entrada del primer serpentín cerrado, se
configura como una tubería eyectora (2) con una mayor área de la
sección transversal desde el punto de entrada hacia el lado de
entrada del primer serpentín cerrado (4).
11. El procedimiento de la reivindicación 9, que
comprende adicionalmente:
hacer girar un segundo serpentín cerrado
alrededor de un segundo eje de rotación a un nivel horizontal
desplazado del eje de rotación del primer serpentín cerrado; y
suministrar los productos alimentarios que salen
del lado de salida del primer serpentín cerrado al punto de entrada
del segundo serpentín cerrado.
12. El procedimiento de la reivindicación 9, que
comprende adicionalmente:
sincronizar la cantidad y velocidad a la que los
artículos alimentarios se transportan hacia el primer serpentín con
al menos una de la velocidad rotacional del serpentín y su capacidad
de absorción.
13. El procedimiento de la reivindicación 9, que
comprende adicionalmente:
mezclar los productos alimentarios en el primer
serpentín cerrado con agua salada superrefrigerada.
14. El procedimiento de la reivindicación 9, que
comprende adicionalmente:
rociar el primer serpentín cerrado con un
líquido calentado o refrigerado.
15. El procedimiento de la reivindicación 9, que
comprende adicionalmente:
hacer girar un segundo serpentín cerrado
alrededor de un segundo eje de rotación;
suministrar los productos alimentarios que salen
por el lado de salida del primer serpentín cerrado al punto de
entrada del segundo serpentín cerrado;
cubrir la parte inferior del primer serpentín
cerrado con un fluido calentado para cocinar los productos
alimentarias en el primer segmento de tubería cerrada; y
cubrir la parte inferior del segundo serpentín
cerrado con un fluido refrigerado para refrigerar los productos
alimentarios en el segundo segmento de tubería cerrada.
16. El procedimiento de la reivindicación 9, que
comprende adicionalmente:
cubrir una parte inferior del primer serpentín
cerrado con un fluido de calentamiento o refrigeración;
separar el líquido de los productos alimentarios
que salen del primer serpentín cerrado; y
devolver el líquido separado de los productos
alimentarios al fluido de calentamiento o refrigeración.
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