ES2354582T3 - DEVICE FOR PASTEURIZING A MASS OF FOOD PRODUCTS. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo (1) para pasteurizar una masa (4) de productos alimenticios, tal como una masa que contenga ingredientes de soja, una masa que contenga huevo, una masa que contenga fruta, por ejemplo mermelada, una masa que contenga patata o una masa que contenga carne, o similares, cuyo dispositivo comprende: una alimentación (3) a través de la cual dicha masa (4) puede ser suministrada bajo presión al dispositivo (1) a un caudal determinado; primeros medios de calentamiento, que comprenden: un primer tubo (5), conectado a la alimentación (3), de un material eléctrica y magnéticamente inerte adecuado para estar en contacto con alimentos; dos electrodos a manera de placa (6, 7) que están situados a cada lado del primer tubo (5) y que están conectados a un generador de energía de RF (8) que genera energía a una frecuencia comprendida en el margen de aproximadamente 10-50 MHz a los electrodos (6, 7) de tal manera que la masa (4) presente en el primer tubo (5) es calentada dieléctricamente durante su primer tiempo de permanencia en este primer tubo (5); una primera camisa (10) llena de un primer líquido calentable (9) y que se extiende alrededor del primer tubo; y segundos medios de calentamiento (12, 13) que están conectados al primer tubo (5) y en los que la masa caliente (4) es mantenida a temperatura prácticamente constante durante su segundo tiempo de permanencia en este segundo tubo (11); en el extremo de cuyos segundos medios de calentamiento (11, 12, 13) la masa caliente (4) es descargada para ulterior procesamiento, tal como enfriamiento, división y envasado.A device (1) for pasteurizing a dough (4) of food products, such as a dough containing soy ingredients, a dough containing egg, a dough containing fruit, for example jam, a dough containing potato or a dough containing meat, or the like, whose device comprises: a feed (3) through which said dough (4) can be supplied under pressure to the device (1) at a given flow rate; first heating means, comprising: a first tube (5), connected to the power supply (3), of an electrically and magnetically inert material suitable for being in contact with food; two plate-like electrodes (6, 7) that are located on each side of the first tube (5) and that are connected to an RF power generator (8) that generates power at a frequency in the range of approximately 10 -50 MHz to the electrodes (6, 7) such that the mass (4) present in the first tube (5) is dielectrically heated during its first residence time in this first tube (5); a first jacket (10) filled with a first heated liquid (9) and extending around the first tube; and second heating means (12, 13) that are connected to the first tube (5) and in which the hot mass (4) is kept at a practically constant temperature during its second residence time in this second tube (11); at the end of whose second heating means (11, 12, 13) the hot mass (4) is discharged for further processing, such as cooling, splitting and packaging.
Description
La invención se refiere a la pasteurización de una masa de productos alimenticios. Dicha masa puede contener, por ejemplo, soja, fruta, patata y/o carne. La masa puede contener también otros ingredientes, tales como azúcar, sal, especias y similares. The invention relates to the pasteurization of a mass of food products. Said dough may contain, for example, soy, fruit, potato and / or meat. The dough may also contain other ingredients, such as sugar, salt, spices and the like.
El documento EP 497099 describe un método y un aparato para esterilización y/o pasteurización 5 continuas de un producto alimenticio líquido, que comprende las etapas de precalentar el producto, irradiar el producto precalentado con un campo electromagnético a una frecuencia comprendida entre 13 y 27 MHz y mantener el producto a una temperatura predeterminada durante 10 segundos a 1 minuto antes del enfriamiento y el envasado. EP 497099 describes a method and apparatus for continuous sterilization and / or pasteurization of a liquid food product, comprising the steps of preheating the product, irradiating the preheated product with an electromagnetic field at a frequency between 13 and 27 MHz and keep the product at a predetermined temperature for 10 seconds to 1 minute before cooling and packaging.
La invención proporciona un dispositivo para pasteurizar una masa de productos alimenticios, tal 10 como una masa que contenga ingredientes de soja, una masa que contenga huevo, una masa que contenga fruta, por ejemplo mermelada, una masa que contenga patata o una masa que contenga carne, o similares, cuyo dispositivo comprende: The invention provides a device for pasteurizing a dough of food products, such as a dough containing soy ingredients, a dough containing egg, a dough containing fruit, for example jam, a dough containing potato or a dough containing meat, or the like, whose device comprises:
una alimentación a través de la cual dicha masa puede ser suministrada bajo presión al dispositivo a un caudal determinado; 15 a feed through which said mass can be supplied under pressure to the device at a given flow rate; fifteen
primeros medios de calentamiento, que comprenden: first heating means, comprising:
un primer tubo, conectado a la alimentación, de un material eléctrica y a first tube, connected to the power supply, of an electrical material and
magnéticamente inerte adecuado para estar en contacto con alimentos; magnetically inert suitable for being in contact with food;
dos electrodos a manera de placa que están situados a cada lado del two plate-like electrodes that are located on each side of the
primer tubo y que están conectados a un generador de energía de RF que genera energía a una 20 frecuencia comprendida en el margen de aproximadamente 10-50 MHz a los electrodos de tal manera que la masa presente en el primer tubo es calentada dieléctricamente durante su primer tiempo de permanencia en este primer tubo; first tube and that are connected to an RF power generator that generates energy at a frequency in the range of about 10-50 MHz to the electrodes such that the mass present in the first tube is heated dielectrically during its first residence time in this first tube;
una primera camisa llena de un primer líquido calentable y que se extiende a first jacket filled with a first heated liquid and that extends
alrededor del primer tubo; y 25 around the first tube; and 25
segundos medios de calentamiento que están conectados al primer tubo y en second heating means that are connected to the first tube and in
los que la masa caliente es mantenida a temperatura prácticamente constante durante su segundo tiempo de permanencia en este segundo tubo; those that the hot mass is kept at a practically constant temperature during its second residence time in this second tube;
en el extremo de cuyos segundos medios de calentamiento la masa caliente es descargada para ulterior procesamiento, tal como enfriamiento, división y envasado. 30 at the end of whose second heating means the hot dough is discharged for further processing, such as cooling, splitting and packaging. 30
Es importante que la primera camisa esté llena de un primer líquido. Debido al calentamiento, el primer líquido comunica ya cierto incremento de la temperatura a la masa en movimiento, aunque es de mayor importancia que el líquido tiene que ser de un tipo tal que impida eficazmente una descarga disruptiva, a través de la masa de productos alimenticios, de la tensión entre los electrodos. Como anticipación a la explicación que sigue, ya se hace notar ahora que un líquido muy adecuado es el agua 35 desmineralizada. It is important that the first shirt is filled with a first liquid. Due to the heating, the first liquid already communicates a certain temperature increase to the moving mass, although it is of greater importance that the liquid has to be of a type that effectively prevents a disruptive discharge, through the mass of food products , of the voltage between the electrodes. In anticipation of the explanation that follows, it is already noted now that a very suitable liquid is demineralized water.
Pueden usarse también más de un primer tubo, por ejemplo, dos, tres o incluso cuatro. La masa para pasteurización pasa a través de cada uno de estos subtubos. Cada uno de los subtubos está provisto de sus propios electrodos, su propio generador de energía de radiofrecuencia y opcionalmente de su propio circuito de adaptación de impedancias. Mediante el uso de una pluralidad de tubos y la 40 pluralidad asociada de generadores puede calentarse hasta la temperatura deseada una cantidad mayor de masa por unidad de tiempo. Sólo pueden obtenerse comercialmente generadores de energía de este tipo de hasta una potencia limitada, es decir, del de 70-90 kW. El uso de un solo generador limitaría el caudal para tratamiento y, por tanto, la capacidad de producción del dispositivo, a valores que se corresponden con el mismo. El uso de una pluralidad de generadores hace posible aumentar la capacidad 45 máxima alcanzable en dos, tres o cuatro veces, o hasta valores incluso más altos. More than one first tube can also be used, for example, two, three or even four. The pasteurization dough passes through each of these sub-tubes. Each of the sub-tubes is provided with its own electrodes, its own radio frequency energy generator and optionally its own impedance matching circuit. By using a plurality of tubes and the associated plurality of generators, a larger amount of mass per unit of time can be heated to the desired temperature. Only power generators of this type of up to a limited power can be obtained commercially, that is, 70-90 kW. The use of a single generator would limit the flow for treatment and, therefore, the production capacity of the device, to values that correspond to it. The use of a plurality of generators makes it possible to increase the maximum capacity attainable by two, three or four times, or even higher values.
Tiene que hacerse notar que los subtubos que forman conjuntamente el primer tubo pueden, en principio, estar conectados entre sí en serie o en paralelo según lo desee el diseñador o el usuario. El efecto requerido de capacidad aumentada es producido en todos los casos. En el caso de tubos paralelos, el calentamiento de la masa tiene lugar en cada subtubo desde la temperatura de partida hasta 50 la temperatura final deseada, mientras que en el caso de tubos conectados entre sí en serie el aumento It should be noted that the sub-tubes that together form the first tube may, in principle, be connected to each other in series or in parallel as desired by the designer or the user. The required effect of increased capacity is produced in all cases. In the case of parallel tubes, the heating of the mass takes place in each sub-tube from the starting temperature up to 50 the desired final temperature, while in the case of tubes connected in series with each other the increase
de la temperatura tiene lugar de manera más o menos escalonada, por ejemplo en el caso de dos tubos mutuamente conectados en serie desde aproximadamente 10-40ºC en el primer subtubo y desde aproximadamente 40-70ºC en el segundo subtubo. of the temperature takes place in a more or less staggered manner, for example in the case of two mutually connected tubes in series from about 10-40 ° C in the first sub-tube and from about 40-70 ° C in the second sub-tube.
Los tubos paralelos tienen la ventaja de una menor resistencia al flujo, con lo que se requiere que el dispositivo de alimentación produzca una menor presión de aporte. El inconveniente es que, aunque los 5 tubos ocupan un espacio relativamente pequeño en la dirección longitudinal, conllevan necesariamente mayores dimensiones en la dirección transversal. Parallel tubes have the advantage of reduced resistance to flow, which requires that the feeding device produce a lower supply pressure. The drawback is that, although the 5 tubes occupy a relatively small space in the longitudinal direction, they necessarily entail larger dimensions in the transverse direction.
El procesamiento de pasteurización que es ejecutado por el dispositivo de acuerdo con la invención puede servir también para permitir que la masa tratada se cure por el calentamiento que se produce durante algún tiempo. Una mezcla de ingredientes de carne, sal, especias y agentes espesantes 10 puede ser transformada así en un tratamiento continuo con el dispositivo de acuerdo con la invención en un embutido continuo que luego es dividido en condiciones estériles, envasado y, si fuera necesario, elaborado, tras lo cual puede tener lugar el transporte a los clientes. The pasteurization processing that is performed by the device according to the invention can also serve to allow the treated dough to cure by heating that occurs for some time. A mixture of meat, salt, spices and thickening agents 10 ingredients can thus be transformed into a continuous treatment with the device according to the invention into a continuous sausage which is then divided into sterile conditions, packaged and, if necessary, processed. , after which transportation to customers can take place.
La invención puede ser plasmada de tal manera que el primer líquido consista en una parte sustancial de agua. 15 The invention can be embodied in such a way that the first liquid consists of a substantial part of water. fifteen
Se recomienda una realización en la que el primer líquido es agua, preferiblemente agua desmineralizada. An embodiment is recommended in which the first liquid is water, preferably demineralized water.
Los segundos medios de calentamiento pueden ser implementados en principio de cualquier manera deseada. Resultará evidente que tiene que impedirse que la masa calentada en el primer tubo por estos medios eléctricos experimente cierto secado u otra degeneración durante su permanencia en los 20 segundos medios de calentamiento. Una estancia más larga al aire dará generalmente por resultado efectos indeseables, tales como secado y posiblemente incluso oxidación. A fin de evitar de manera eficaz estos fenómenos indeseados, una variante puede tener la característica especial de que los segundos medios de calentamiento comprendan un segundo tubo. The second heating means can be implemented in principle in any desired manner. It will be evident that the mass heated in the first tube by these electrical means must be prevented from experiencing some drying or other degeneration during its permanence in the 20 second heating means. A longer stay in the air will generally result in undesirable effects, such as drying and possibly even oxidation. In order to effectively avoid these unwanted phenomena, a variant may have the special feature that the second heating means comprise a second tube.
A este segundo tubo tiene que añadirse un elemento de calentamiento de un tipo adecuado. 25 To this second tube a heating element of a suitable type must be added. 25
Es muy adecuada una realización que comprende una segunda camisa llena de un segundo líquido calentable y que se extiende alrededor del segundo tubo. An embodiment comprising a second jacket filled with a second heated liquid and extending around the second tube is very suitable.
Para ulterior procesamiento de la masa así pasteurizada en el dispostivo, en muchos casos tendrá que dársele la oportunidad de que se enfríe antes de que sea dividida y envasada. Si se desea, este enfriamiento puede tener lugar después de la división y el envasado. 30 For further processing of the dough thus pasteurized in the device, in many cases it will have to be given the opportunity to cool before it is divided and packaged. If desired, this cooling can take place after division and packaging. 30
Se recomienda a menudo una realización que comprende medios de enfriamiento que están conectados a los segundos medios de calentamiento y en los que a la masa caliente se le da la oportunidad de enfriarse durante su tercer tiempo de permanencia en estos medios de enfriamiento, en el extremo de cuyos medios de enfriamiento la masa así enfriada es descargada para ulterior procesamiento. 35 An embodiment is often recommended comprising cooling means that are connected to the second heating means and in which the hot dough is given the opportunity to cool during its third residence time in these cooling means, at the end from whose cooling means the mass thus cooled is discharged for further processing. 35
Se describe en lo que antecede que los segundos medios de calentamiento comprenden preferiblemente un segundo tubo. Por las mismas razones que se han declarado en lo que antecede, la realización antes descrita tiene preferiblemente la característica de que los medios de enfriamiento comprenden un tercer tubo que está conectado al segundo tubo. It is described above that the second heating means preferably comprise a second tube. For the same reasons as stated above, the above-described embodiment preferably has the characteristic that the cooling means comprise a third tube that is connected to the second tube.
Dicho tercer tubo puede estar enrollado en forma de hélice, obteniendo con ello una gran longitud 40 en un espacio relativamente pequeño, por lo que, opcionalmente en combinación con un medio de enfriamiento externo, por ejemplo aire fluyente, se obtiene un rápido enfriamiento. Además de en el calentamiento dieléctrico en el primer tubo, en esta sección de enfriamiento el calor es evacuado de la masa pasteurizada únicamente por conducción. Con esta finalidad es necesario tiempo y, por consiguiente, una longitud relativamente grande. 45 Said third tube may be wound in the form of a propeller, thereby obtaining a large length 40 in a relatively small space, whereby, optionally in combination with an external cooling medium, for example flowing air, rapid cooling is obtained. In addition to dielectric heating in the first tube, in this cooling section the heat is evacuated from the pasteurized mass only by conduction. For this purpose time and, therefore, a relatively large length is necessary. Four. Five
También puede usarse de manera en sí conocida un proceso de división, opcionalmente seguido por un proceso de envasado, en que las porciones son guiadas a través de un espacio de enfriamiento por medio de carritos. A este respecto, es adecuada una torre de elevación en sí conocida. A division process, optionally followed by a packaging process, in which the portions are guided through a cooling space by means of carts can also be used in a known manner. In this regard, a lifting tower known per se is suitable.
Se llama la atención sobre el hecho de que el diámetro interno de los tubos no tiene que ser circular. Puede elegirse cualquier forma deseada y técnicamente realizable. 50 Attention is drawn to the fact that the internal diameter of the tubes does not have to be circular. Any desired and technically realizable form can be chosen. fifty
Por el documento WO-A-88/02222 se conoce un dispositivo para enfriar y curar así una masa que contiene carne. Para calentar la masa llevada a través del dispositivo bajo presión se usa un campo, From WO-A-88/02222 a device for cooling and curing a dough containing meat is known. To heat the mass carried through the device under pressure a field is used,
descrito como un campo electromagnético, con una frecuencia comprendida entre 10 y 40 MHz, de tal manera que la masa es expuesta a un calentamiento eficaz. described as an electromagnetic field, with a frequency between 10 and 40 MHz, such that the mass is exposed to effective heating.
El medio es conducido a través del dispositivo por un tubo, sale del dispositivo en estado caliente y en este estado es cortado en trozos o lonchas y, si se desea, envasado inmediatamente después. The medium is conducted through the device by a tube, leaves the device in a hot state and in this state is cut into pieces or slices and, if desired, packaged immediately afterwards.
El documento WO-A-2004/039164 se refiere a un método y sistema para manufacturar un 5 producto de embutido sin tripa. De acuerdo con esta técnica conocida la masa es calentada por un primer elemento de calentamiento basándose en conducción térmica, luego calentada hasta una temperatura aumentada por un segundo elemento de calentamiento, con lo que se obtiene un embutido sin tripa, tras lo cual el producto es enfriado por último de manera forzada por la acción de un enfriador. WO-A-2004/039164 refers to a method and system for manufacturing a sausage product without casing. According to this known technique, the dough is heated by a first heating element based on thermal conduction, then heated to a temperature increased by a second heating element, whereby a sausage without casing is obtained, after which the product is finally cooled in a forced way by the action of a cooler.
Esta memoria descriptiva menciona la posible aplicación de energía de microondas o energía de 10 radiofrecuencia o RF. Las bandas de frecuencia en cuestión no se definen con detalle en esta publicación. Como las microondas tienen por definición una frecuencia de más de 300 MHz, como resultado de las longitudes de onda asociadas no es posible impedir que aparezcan zonas calientes y frías en la masa a calentar. En relación con el deseo de un calentamiento totalmente homogéneo, éste en muy indeseable, e incluso no aceptable con respecto a los requisitos establecidos para los productos alimenticios. La 15 temperatura a alcanzar es elegida después de todo con miras a un tratamiento de pasteurización que requiere una temperatura mínima de 72ºC en todas las partes de la masa calentada, cuya temperatura tiene que mantenerse durante cierto período de tiempo del orden de al menos 2 minutos. A este respeto, frecuencias de alrededor de 300 MHz no son ciertamente adecuadas de acuerdo con esta invención. Esta es la razón por la cual de acuerdo con la invención ha de elegirse una frecuencia RF en dicho margen de 20 aproximadamente 10-50 MHz. This descriptive report mentions the possible application of microwave energy or radio frequency or RF energy. The frequency bands in question are not defined in detail in this publication. Since microwaves have a frequency of more than 300 MHz by definition, as a result of the associated wavelengths it is not possible to prevent hot and cold areas from appearing in the mass to be heated. In relation to the desire for a completely homogeneous heating, this is very undesirable, and even not acceptable with respect to the requirements established for food products. The temperature to be reached is chosen after all with a view to a pasteurization treatment that requires a minimum temperature of 72 ° C in all parts of the heated mass, whose temperature has to be maintained for a certain period of time of the order of at least 2 minutes . In this regard, frequencies of around 300 MHz are certainly not suitable in accordance with this invention. This is the reason why according to the invention an RF frequency must be chosen in said range of approximately 10-50 MHz.
En comparación con las dos referencias indicadas de la técnica anterior, parece esencial de acuerdo con la invención que se use una camisa llena de líquido, con lo que se impide de manera eficaz descarga disruptiva de alta tensión de RF entre los electrodos. Según la técnica anteriormente citada, no pueden impedirse tales descargas disruptivas, y en la práctica se encuentra que se produce la quema 25 local u otra degeneración de la masa circulante como consecuencia de esta descarga disruptiva. Este es un fenómeno extremadamente indeseable que en la mayoría de los casos produce falta de control y degeneración, lo que es completamente inaceptable para productos alimenticios. In comparison with the two references indicated in the prior art, it seems essential in accordance with the invention that a jacket filled with liquid be used, thereby effectively preventing high voltage RF disruptive discharge between the electrodes. According to the aforementioned technique, such disruptive discharges cannot be prevented, and in practice it is found that local burning or other degeneration of the circulating mass occurs as a result of this disruptive discharge. This is an extremely undesirable phenomenon that in most cases produces lack of control and degeneration, which is completely unacceptable for food products.
Cada uno de los tubos tiene preferiblemente la misma configuración en sección transversal en todas partes. 30 Each of the tubes preferably has the same cross-sectional configuration everywhere. 30
Un material que es completamente transparente para dichas frecuencias es un plástico, por ejemplo PTFE (politetrafluoroetileno). Este material tiene la ventaja adicional de ser muy adecuado para estar en contacto con los alimentos. Es un material liso al que no se adhieren, o apenas lo hacen, los productos alimenticios. A este material se le puede dar además muy fácilmente un acabado liso, y por tanto puede limpiarse con regularidad de acuerdo con los requisitos establecidos. 35 A material that is completely transparent for these frequencies is a plastic, for example PTFE (polytetrafluoroethylene). This material has the additional advantage of being very suitable for being in contact with food. It is a smooth material to which food products do not adhere, or hardly do. This material can also be given a very smooth finish very easily, and therefore it can be cleaned regularly according to the established requirements. 35
Los electrodos pueden ser de cualquier material adecuado. Por ejemplo, pueden aplicarse chapas de aluminio. The electrodes can be of any suitable material. For example, aluminum sheets can be applied.
El dispositivo tiene una disposición en línea y puede ejecutar un calentamiento continuo y muy homogéneo, en que puede garantizarse que la diferencia de temperatura entre las zonas más calientes y más frías en la masa calentada es inferior a 5ºC. 40 The device has an in-line arrangement and can perform continuous and very homogeneous heating, in which it can be guaranteed that the temperature difference between the hottest and coldest zones in the heated mass is less than 5 ° C. 40
El sistema es capaz de un calentamiento rápido en el centro de la masa, por ejemplo a una velocidad del orden de magnitud de 1ºC/s. The system is capable of rapid heating in the center of the mass, for example at a speed of the order of magnitude of 1 ° C / s.
Puede suponerse que la temperatura de la masa suministrada es de aproximadamente 0ºC-10ºC. La temperatura objetivo se alcanza en el extremo de los electrodos. It can be assumed that the temperature of the supplied mass is about 0 ° C-10 ° C. The target temperature is reached at the end of the electrodes.
De acuerdo con un aspecto determinado de la invención, el dispositivo tiene la característica 45 especial de que el material del segundo tubo es acero inoxidable. According to a particular aspect of the invention, the device has the special feature that the material of the second tube is stainless steel.
El dispositivo puede tener también la característica especial de que el material del tercer tubo es acero inoxidable. The device may also have the special feature that the material of the third tube is stainless steel.
Es muy práctica la realización en que el segundo tubo y el tercer tubo están incorporados conjuntamente como un tubo enterizo. 50 The embodiment in which the second tube and the third tube are jointly incorporated as an integral tube is very practical. fifty
Según un aspecto subsiguiente de acuerdo con la invención, el dispositivo tiene la característica especial de que el primer tiempo de permanencia y la tensión RMS de RF sobre los electrodos pueden According to a subsequent aspect according to the invention, the device has the special feature that the first residence time and the RF RMS voltage on the electrodes can
ser regulados de tal manera que la temperatura de la masa en el extremo del primer tubo tenga un valor en el margen de aproximadamente 70ºC-100ºC. be regulated in such a way that the temperature of the dough at the end of the first tube has a value in the range of about 70 ° C-100 ° C.
El ajuste de dichos parámetros para alcanzar dicha temperatura depende entre otras cosas del contenido de sal de la masa. Por tanto, la elección de los parámetros debe realizarse también teniendo en cuenta el mismo. 5 The adjustment of said parameters to reach said temperature depends among other things on the salt content of the dough. Therefore, the choice of parameters must also be made taking into account the same. 5
De acuerdo con un aspecto siguiente de la invención, el dispositivo tiene la característica especial de que el diámetro interno efectivo medio del primer tubo se halla comprendido en el margen de aproximadamente 20-150 mm. Aquí se contempla particularmente un valor de 50-115 mm. According to a following aspect of the invention, the device has the special feature that the average effective internal diameter of the first tube is in the range of approximately 20-150 mm. A value of 50-115 mm is particularly contemplated here.
Otro aspecto del dimensionamiento del dispositivo puede radicar en la longitud de los electrodos que se halla comprendida en el margen de aproximadamente 0,3-3 m. Los electrodos tienen 10 preferiblemente una longitud del orden de 0,5-1,5 m. Another aspect of the device sizing may lie in the length of the electrodes that is in the range of approximately 0.3-3 m. The electrodes preferably have a length of the order of 0.5-1.5 m.
Se consigue el mayor rendimiento del calentamiento de RF con una realización en la que los electrodos tienen cada uno una forma que se corresponde con la configuración externa del tubo. The highest RF heating performance is achieved with an embodiment in which the electrodes each have a shape that corresponds to the external configuration of the tube.
Se consigue una velocidad constante a un caudal de masa dado y en ausencia total de discontinuidades con una realización en la que las formas internas en sección transversal de tubos 15 mutuamente conectables son iguales entre sí y se corresponden con la forma deseada en sección transversal del producto final. A constant speed is achieved at a given mass flow rate and in the total absence of discontinuities with an embodiment in which the internal cross-sectional shapes of mutually connectable tubes 15 are equal to each other and correspond to the desired cross-sectional shape of the product. final.
Pueden tenerse en consideración diversos líquidos para llenar las camisas. Se recomienda una realización en la que el segundo líquido es agua, preferiblemente agua desmineralizada, o un aceite, preferiblemente aceite térmico. 20 Various liquids may be considered for filling the shirts. An embodiment is recommended in which the second liquid is water, preferably demineralized water, or an oil, preferably thermal oil. twenty
Para seguridad del personal operativo y otros presentes, se recomienda la realización en la que todos los componentes conductores de tensión de RF estén acomodados en un alojamiento, en particular una jaula de Faraday. La malla de la jaula de Faraday puede ser relativamente tosca respecto de la longitud de onda relativamente grande, con relación a la radiación de microondas, asociada con las frecuencias aplicadas de acuerdo con la invención. 25 For the safety of operating personnel and others present, the embodiment is recommended in which all RF voltage conductive components are accommodated in a housing, in particular a Faraday cage. The mesh of the Faraday cage can be relatively coarse with respect to the relatively large wavelength, relative to microwave radiation, associated with the frequencies applied according to the invention. 25
Con el fin de maximizar el rendimiento del calentamiento de la masa para cocción y pasteurización, se recomienda la realización en la que el líquido en la primera camisa se mantiene a una temperatura comprendida en el margen de aproximadamente 20ºC-100ºC. In order to maximize the heating performance of the dough for cooking and pasteurization, the embodiment in which the liquid in the first jacket is maintained at a temperature in the range of about 20 ° C-100 ° C is recommended.
Durante un tiempo de permanencia de un mínimo de dos minutos en la sección en la que la masa se mantiene caliente, por ejemplo en el segundo tubo, la temperatura en todas partes de la masa a 30 pasteurizar puede no descender por debajo de una temperatura prescrita determinada, corrientemente del orden de magnitud de 72ºC-75ºC. During a residence time of a minimum of two minutes in the section where the dough is kept warm, for example in the second tube, the temperature throughout the dough to be pasteurized may not fall below a prescribed temperature. determined, usually of the order of magnitude of 72ºC-75ºC.
En una realización específica, el dispositivo puede tener para esta finalidad la característica especial de que el líquido en la segunda camisa se mantiene a una temperatura comprendida en el margen de aproximadamente 70ºC-100ºC. 35 In a specific embodiment, the device may have for this purpose the special characteristic that the liquid in the second jacket is maintained at a temperature in the range of about 70 ° C-100 ° C. 35
Un aspecto preferido de acuerdo con la invención radica en el hecho de que los electrodos están acoplados al generador de RF asociado a través de un circuito regulable de adaptación de impedancias. A preferred aspect according to the invention lies in the fact that the electrodes are coupled to the associated RF generator through an adjustable impedance matching circuit.
El dispositivo puede tener por ejemplo la característica de que la alimentación está adaptada para acoplamiento a un dispositivo de preproducción, por ejemplo una bomba para carne. Para esta finalidad, el lado de entrada del primer tubo puede estar provisto de una brida que está adaptada para 40 acoplamiento con cierre hermético con una brida de salida correspondientemente formada de una bomba para carne conocida. The device may, for example, have the characteristic that the feed is adapted for coupling to a preproduction device, for example a meat pump. For this purpose, the inlet side of the first tube may be provided with a flange that is adapted for coupling with a tight seal with a correspondingly formed outlet flange of a known meat pump.
El dispositivo puede tener la característica particular de que la frecuencia se halla comprendida en el margen de 12-29 MHz. The device may have the particular characteristic that the frequency is in the range of 12-29 MHz.
De acuerdo con todavía otro aspecto de la invención, el dispositivo tiene la característica de que 45 la frecuencia detenta un valor de 27 ± 2 MHz. La frecuencia de 27,12 MHz es por ejemplo una frecuencia permitida para aplicaciones industriales tales como las presentes. According to yet another aspect of the invention, the device has the characteristic that the frequency has a value of 27 ± 2 MHz. The frequency of 27.12 MHz is for example a frequency allowed for industrial applications such as those present.
De acuerdo con aun otro aspecto de la invención, el dispositivo tiene la característica especial de que la frecuencia detenta un valor de 13,5 ± 1 MHz. La frecuencia de 13,56 MHz es igualmente permitida para aplicaciones industriales tales como las presentes. 50 In accordance with yet another aspect of the invention, the device has the special feature that the frequency has a value of 13.5 ± 1 MHz. The frequency of 13.56 MHz is also allowed for industrial applications such as those present. fifty
Se hace notar que el tercer tubo somete a la masa cocida y pasteurizada a un enfriamiento gradual por conducción sobre el lado interno y por convección sobre el lado externo. Por tanto, el tercer tubo deberá tener en general una longitud relativamente grande en comparación con el primer tubo y el segundo tubo. It is noted that the third tube subjects the cooked and pasteurized dough to gradual cooling by conduction on the inner side and by convection on the outer side. Therefore, the third tube should generally have a relatively large length compared to the first tube and the second tube.
En una realización específica, el dispositivo tiene la característica especial de que la primera 5 camisa y la segunda camina están incorporadas conjuntamente como una camisa enteriza. Se recomienda en este caso llenar las camisas de agua desmineralizada calentada. In a specific embodiment, the device has the special feature that the first shirt and the second walk are incorporated together as an integral shirt. It is recommended in this case to fill the liners with heated demineralized water.
Se hace notar además en general que las camisas, a través de las cuales fluye líquido calentado, tienen la función de un circuito primario de un intercambiador de calor, el tubo o tubos asociados del cual forman el circuito secundario. Tiene lugar así intercambio de calor entre el líquido calentado y la masa 10 para procesamiento transportada a través de los tubos. Como es en general conocido, un intercambiador de calor de este tipo coaxial tiene el máximo rendimiento en el caso de retroflujo. Teniendo en cuenta lo anterior, la alimentación del líquido calentado estará situada a este respecto preferiblemente en el lado de aguas debajo de la masa transportada, mientras que la descarga de este líquido calentado, ya ligeramente enfriado en el intercambiador de calor, estará situada en el lado de aguas arriba de la misma. 15 It is further noted in general that the jackets, through which heated liquid flows, have the function of a primary circuit of a heat exchanger, the associated tube or tubes of which they form the secondary circuit. Thus, heat exchange takes place between the heated liquid and the mass 10 for processing transported through the tubes. As is generally known, a coaxial heat exchanger of this type has the highest performance in the case of back flow. Taking into account the above, the feed of the heated liquid will be located in this respect preferably on the water side below the transported mass, while the discharge of this heated liquid, already slightly cooled in the heat exchanger, will be located in the upstream side of it. fifteen
De acuerdo con un aspecto último de la invención, el dispositivo tiene la característica especial de que aguas abajo del segundo tubo está presente una sección de tratamiento en la que la masa caliente es sometida a un tratamiento posterior, tal como ahumado, adición de condimentos, asado o similar. According to a final aspect of the invention, the device has the special feature that a treatment section is present downstream of the second tube in which the hot dough is subjected to a subsequent treatment, such as smoking, adding condiments, roasted or similar.
Se elucidará ahora la invención con referencia a los dibujos que se acompañan. En los dibujos: 20 The invention will now be elucidated with reference to the accompanying drawings. In the drawings: 20
La figura 1 muestra una representación muy simplificada de una realización ilustrativa del dispositivo de acuerdo con la invención, particularmente en la forma de un diagrama de bloques y parcialmente en sección transversal; y Figure 1 shows a very simplified representation of an illustrative embodiment of the device according to the invention, particularly in the form of a block diagram and partially in cross section; Y
La figura 2 muestra una sección longitudinal a través del dispositivo de acuerdo con la figura 1. Figure 2 shows a longitudinal section through the device according to Figure 1.
Las figuras muestran un dispositivo 1 para cocer y pasteurizar una masa que contiene carne 4, 25 cuya masa 4 es suministrada al dispositivo 1 por una bomba para carne 2 de tipo conocido. El dispositivo comprende una alimentación 3 a través de la cual una masa es suministrada bajo presión al dispositivo 1 a un caudal determinado; un primer tubo 5, que está conectado a la alimentación 3, de un material eléctrica y magnéticamente inerte adecuado para estar en contacto con alimentos, en particular PTFE; dos electrodos a manera de chapa 6, 7 situados a cada lado del primer tubo 5 y que tienen una forma que 30 se corresponde con la configuración externa del primer tubo 5, cuyos electrodos están conectados a un generador de energía de RF 8 que genera energía con una frecuencia en el margen de aproximadamente 27,12 MHz a los electrodos 6, 7 de tal manera que la masa 4 presente en el primer tubo 5 es calentada dieléctricamente durante su primer tiempo de permanencia en este primer tubo 5; una primera camisa 10 que se extiende alrededor del primer tubo 5 y está llena de agua desmineralizada 9; un segundo tubo 11 35 que está conectado al primer tubo 5 y en el que la masa calentada en el primer tubo 5 es mantenida a temperatura prácticamente constante durante su segundo tiempo de permanencia de un mínimo de dos minutos en el segundo tubo; una segunda camisa 13 que se extiende alrededor del segundo tubo 11 y está llena de aceite térmico 12; y un tercer tubo relativamente largo 14 que está conectado al segundo tubo 11 y en el que a la masa caliente se le da la oportunidad de enfriarse durante su tercer tiempo de 40 permanencia en este tercer tubo, en el extremo 15 de cuyo tercer tubo 14 la masa así enfriada es descargada para ulterior procesamiento, por ejemplo división y/o envasado. The figures show a device 1 for baking and pasteurizing a dough containing meat 4, 25 whose dough 4 is supplied to the device 1 by a meat pump 2 of known type. The device comprises a feed 3 through which a mass is supplied under pressure to the device 1 at a given flow rate; a first tube 5, which is connected to the supply 3, of an electrically and magnetically inert material suitable for being in contact with food, in particular PTFE; two plate-like electrodes 6, 7 located on each side of the first tube 5 and having a shape that 30 corresponds to the external configuration of the first tube 5, whose electrodes are connected to an RF power generator 8 that generates energy with a frequency in the range of approximately 27.12 MHz to electrodes 6, 7 such that the mass 4 present in the first tube 5 is heated dielectrically during its first residence time in this first tube 5; a first jacket 10 that extends around the first tube 5 and is filled with demineralized water 9; a second tube 11 35 which is connected to the first tube 5 and in which the heated mass in the first tube 5 is kept at a practically constant temperature during its second residence time of a minimum of two minutes in the second tube; a second jacket 13 that extends around the second tube 11 and is filled with thermal oil 12; and a relatively long third tube 14 which is connected to the second tube 11 and in which the hot dough is given the opportunity to cool during its third time of permanence in this third tube, at the end 15 of whose third tube 14 The dough thus cooled is discharged for further processing, for example division and / or packaging.
El segundo tubo 11 y el tercer tubo 14 están incorporados conjuntamente como un tubo monolítico enterizo de acero inoxidable. The second tube 11 and the third tube 14 are incorporated together as an integral monolithic stainless steel tube.
El tercer tiempo de permanencia y la tensión RMS de RF sobre los electrodos pueden regularse 45 de tal manera que la temperatura de la masa 4 tenga un valor en el margen de aproximadamente 70ºC-90ºC en el extremo 16 del primer tubo 5. Para transferencia de energía, y por tanto calentamiento de la masa 4, con el máximo rendimiento posible, los electrodos 6, 7 están acoplados al generador de RF 8 a través de un circuito de adaptación de impedancias 17. El circuito 17 comprende un condensador variable 18 conectado en serie y un segundo condensador variable 19 conectado en paralelo a los electrodos 6, 7. 50 The third residence time and the RF RMS voltage on the electrodes can be regulated so that the temperature of the mass 4 has a value in the range of about 70 ° C-90 ° C at the end 16 of the first tube 5. For transfer of energy, and therefore heating of the mass 4, with the maximum possible performance, the electrodes 6, 7 are coupled to the RF generator 8 through an impedance matching circuit 17. Circuit 17 comprises a variable capacitor 18 connected in series and a second variable capacitor 19 connected in parallel to electrodes 6, 7. 50
El generador de RF 8 puede estar adaptado para generar energía con una frecuencia de por ejemplo 27,12 MHz o 13,56 MHz. Estas son frecuencias legalmente permisibles para aplicaciones industriales de este tipo. The RF generator 8 may be adapted to generate power with a frequency of for example 27.12 MHz or 13.56 MHz. These are legally permissible frequencies for industrial applications of this type.
El primer líquido es mantenido a una temperatura deseada de por ejemplo 40ºC por medio de un dispositivo de calentamiento 20 que tiene un intercambiador con una bomba. En esta realización, en el 55 The first liquid is maintained at a desired temperature of for example 40 ° C by means of a heating device 20 having an exchanger with a pump. In this embodiment, in 55
conducto de suministro 21 también está incorporada una unidad de desmineralización 22. En este caso, se usa agua. También son adecuados otros líquidos tal como aceite térmico. Supply line 21 is also incorporated a demineralization unit 22. In this case, water is used. Other liquids such as thermal oil are also suitable.
El segundo líquido 12 puede ser llevado y mantenido a la temperatura deseada de manera similar. The second liquid 12 can be carried and maintained at the desired temperature in a similar manner.
Teniendo en cuenta los requisitos establecidos para la pasteurización, el tiempo de permanencia 5 de la masa caliente en el segundo tubo 11 tiene que ser un mínimo de dos minutos. Taking into account the requirements established for pasteurization, the residence time 5 of the hot dough in the second tube 11 must be a minimum of two minutes.
Los componentes de conducción de tensión de RF están todos acomodados en una jaula de Faraday 23. Esta jaula de Faraday está puesta a tierra a través de un cable de tierra 24. El electrodo 6 también está puesto a tierra a través de un cable de puesta a tierra 25, con el que el electrodo está también acoplado al generador de RF. Por consiguiente, éste también está puesto a tierra. La jaula de 10 Faraday y dichas puestas a tierra son esenciales para la seguridad del personal operativo. The RF voltage conduction components are all accommodated in a Faraday cage 23. This Faraday cage is grounded through a ground wire 24. Electrode 6 is also grounded through a ground wire to ground 25, with which the electrode is also coupled to the RF generator. Therefore, it is also grounded. The 10 Faraday cage and such grounding are essential for the safety of operational personnel.
Resultará evidente que, también en vista de las previsiones legales, el dispositivo comprenderá otras previsiones de seguridad que por ejemplo garanticen que, cuando el dispositivo sea abierto o la puesta a tierra de la jaula de Faraday sea interrumpida, la tensión de RF de los electrodos sea desconectada inmediatamente, por ejemplo desconectando inmediatamente el generador o generadores 15 de energía de RF. It will be clear that, also in view of the legal provisions, the device will include other safety forecasts that, for example, guarantee that, when the device is opened or the Faraday cage is grounded, the RF voltage of the electrodes be disconnected immediately, for example by immediately disconnecting the RF power generator or generators 15.
Resultará evidente que la invención no se limita a la realización ilustrativa descrita. Como ya se ha descrito, el primer tubo puede comprender de este modo una pluralidad de secciones que pueden estar conectadas en paralelo o en serie, según se desee, o una combinación de las mismas, por ejemplo dos subtubos paralelos que consten cada uno de dos subsegmentos conectados en serie. 20 It will be apparent that the invention is not limited to the illustrative embodiment described. As already described, the first tube can thus comprise a plurality of sections that can be connected in parallel or in series, as desired, or a combination thereof, for example two parallel sub-tubes each consisting of two Sub-segments connected in series. twenty
El uso de tubos tiene el inconveniente, en comparación con el transporte abierto sobre por ejemplo una cinta transportadora, de una resistencia al flujo relativamente alta, en que tiene que hacerse notar que por ejemplo agua o materia grasa presentes en la masa tratada tienen un efecto lubricante y deslizante con relación a la superficie interna de un tubo caliente. En el caso de enfriamiento puede usarse por ejemplo una atmósfera con una humedad alta o una atmósfera protectora, por ejemplo 25 nitrógeno, en que la masa es transportada en principio sin presión. The use of tubes has the disadvantage, in comparison with the open transport on for example a conveyor belt, of a relatively high resistance to flow, in which it should be noted that for example water or fat present in the treated mass have an effect lubricant and sliding relative to the internal surface of a hot tube. In the case of cooling, for example, an atmosphere with a high humidity or a protective atmosphere, for example nitrogen, in which the mass is transported in principle without pressure can be used.
Se recomienda generalmente permitir que la presión en la masa no sea superior a aproximadamente 4 bares. It is generally recommended to allow the pressure in the dough to not exceed approximately 4 bars.
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