ES2711982T3 - Métodos y dispositivos para calentar o enfriar materiales viscosos - Google Patents

Métodos y dispositivos para calentar o enfriar materiales viscosos Download PDF

Info

Publication number
ES2711982T3
ES2711982T3 ES12816828T ES12816828T ES2711982T3 ES 2711982 T3 ES2711982 T3 ES 2711982T3 ES 12816828 T ES12816828 T ES 12816828T ES 12816828 T ES12816828 T ES 12816828T ES 2711982 T3 ES2711982 T3 ES 2711982T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
plate
energy exchange
heat exchanger
exchange plate
meat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES12816828T
Other languages
English (en)
Other versions
ES2711982T5 (es
Inventor
Kevin J Cully
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nestec SA
Original Assignee
Nestec SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=47601435&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=ES2711982(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Nestec SA filed Critical Nestec SA
Publication of ES2711982T3 publication Critical patent/ES2711982T3/es
Application granted granted Critical
Publication of ES2711982T5 publication Critical patent/ES2711982T5/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A22—BUTCHERING; MEAT TREATMENT; PROCESSING POULTRY OR FISH
    • A22C—PROCESSING MEAT, POULTRY, OR FISH
    • A22C5/00—Apparatus for mixing meat, sausage-meat, or meat products
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A22—BUTCHERING; MEAT TREATMENT; PROCESSING POULTRY OR FISH
    • A22C—PROCESSING MEAT, POULTRY, OR FISH
    • A22C7/00—Apparatus for pounding, forming, or pressing meat, sausage-meat, or meat products
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23K—FODDER
    • A23K10/00—Animal feeding-stuffs
    • A23K10/20—Animal feeding-stuffs from material of animal origin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23K—FODDER
    • A23K10/00—Animal feeding-stuffs
    • A23K10/20—Animal feeding-stuffs from material of animal origin
    • A23K10/26—Animal feeding-stuffs from material of animal origin from waste material, e.g. feathers, bones or skin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23K—FODDER
    • A23K50/00—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals
    • A23K50/40—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals for carnivorous animals, e.g. cats or dogs
    • A23K50/42—Dry feed
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L13/00—Meat products; Meat meal; Preparation or treatment thereof
    • A23L13/50—Poultry products, e.g. poultry sausages
    • A23L13/52—Comminuted, emulsified or processed products; Pastes; Reformed or compressed products from poultry meat
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L13/00—Meat products; Meat meal; Preparation or treatment thereof
    • A23L13/60—Comminuted or emulsified meat products, e.g. sausages; Reformed meat from comminuted meat product
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L17/00—Food-from-the-sea products; Fish products; Fish meal; Fish-egg substitutes; Preparation or treatment thereof
    • A23L17/70—Comminuted, e.g. emulsified, fish products; Processed products therefrom such as pastes, reformed or compressed products
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0042—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for foodstuffs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0006—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the plate-like or laminated conduits being enclosed within a pressure vessel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0043—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
    • F28F27/02—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus for controlling the distribution of heat-exchange media between different channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Marine Sciences & Fisheries (AREA)
  • Meat, Egg Or Seafood Products (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Processing Of Meat And Fish (AREA)
  • Fodder In General (AREA)

Abstract

Un intercambiador de calor (10) que comprende: una primera placa de presión (20) y una primera placa de intercambio de energía (22) unida a la primera placa de presión (20); una segunda placa de presión (30) y una segunda placa de intercambio de energía (32) unida a la segunda placa de presión (30), la segunda placa de presión (30) unida a la primera placa de presión (20); y un primer separador (40) y un segundo separador (42) dispuestos entre la primera placa de intercambio de energía (22) y la segunda placa de intercambio de energía (32), caracterizado por el hecho de que la primera placa de intercambio de energía (22), la segunda placa de intercambio de energía (32), el primer separador (40) y el segundo separador (42) definen al menos un paso con temperatura controlada (50) para que el producto pase a través del intercambiador de calor (10), en el que al menos una de la primera placa de intercambio de energía (22) y la segunda placa de intercambio de energía (32) comprende un conducto (60, 70, 80) a través de una porción de la primera placa de intercambio de energía (22) y/o la segunda placa de intercambio de energía (32) y comprendiendo además una placa del primer extremo (100) que define una entrada y una placa del segundo extremo (110) que define una salida, la placa del primer extremo (100 y la placa del segundo extremo (110) están unidas a los extremos opuestos de la primera placa de presión (20) y la segunda placa de presión (30).

Description

DESCRIPCION
Metodos y dispositivos para calentar o enfriar materiales viscosos
ANTECEDENTES DE LA INVENCION CAMPO DE LA INVENCION
La invencion se refiere en general a metodos y dispositivos para calentar o enfriar materiales viscosos y en particular a metodos y dispositivos para producir productos alimenticios a partir de emulsiones de carne. US 2009/087355A1 describe un intercambiador de calor que tiene las caractensticas en el preambulo de la reivindicacion 1.
DESCRIPCION DE LA TECNICA RELACIONADA
Los metodos para producir emulsiones de carne y alimentos a partir de tales emulsiones son conocidos en la industria alimentaria. Las emulsiones de carne se utilizan ampliamente en la produccion de productos tales como mortadelas, salchichas tipo Frankfurt, salchichas, alimentos de origen animal, y similares.
Habitualmente, los productos de emulsion de carne se preparan por medio de mezclar, picar, y emulsionar una mezcla de materiales de carne cruda tales como la carne magra del esqueleto de res y puerco, los derivados de carne, hielo, sal, especias, y sales de curado. La emulsion resultante contiene partmulas finas de grasa recubierta con protema de los ingredientes carnicos. Para un producto embutido, la emulsion de carne resultante a continuacion se embute dentro de una carcasa adecuada que sirve como un molde de procesamiento. La carcasa a continuacion se calienta a temperaturas ascendentes, por ejemplo 55°C a 77°C, durante periodos prolongados, que pueden variar entre 1 a 8 horas o mas, dependiendo del volumen de emulsion de carne que sea procesado.
El calentamiento de la emulsion de carne provoca que la protema contenida en la misma se coagule o se vuelva solida. Esto por lo tanto atrapa las partmulas de grasa en la matriz de protema lo que forma de este modo un producto firme de emulsion de carne. El producto de emulsion de carne resultante es una masa uniforme, homogenea que no contiene partmulas discretas de carne y conserva la forma de la carcasa cuando se cuaja.
Para reducir el costo de ciertos productos alimenticios a los consumidores, ha habido una demanda en los ultimos anos, para productos de emulsion de carne que asemejen trozos o piezas de carne natural en apariencia, textura, y estructura ffsica, es decir, analogos de carne. Tales productos se utilizan como un reemplazo parcial o total de trozos de carne natural mas cara en los productos alimenticios tales como estofados, pasteles de carne, guisados, alimentos enlatados, y productos de alimentos para mascotas.
Los productos de carne en trozos son muy deseables en los alimentos para humanos y mascotas, tanto por la calidad estetica como por el atractivo para el consumidor. Estos productos en trozos proporcionan un producto mas economico que intenta simular trozos de carne natural en forma, apariencia y textura. Es sumamente deseable que estos productos conserven su forma, apariencia y textura cuando se someten a los procedimientos comerciales de enlatado y esterilizacion en retorta.
Los esfuerzos dirigidos a proporcionar tales trozos de carne natural simulada han incluido la produccion de tales productos a partir de fuentes de protema vegetal, utilizando tecnicas de extrusion-expansion. Tales productos han tenido cierta aceptacion en la industria alimentaria, pero se han limitado principalmente para usarse como extensores de carne. Los productos que se producen utilizando fuentes de protema vegetal en un procedimiento de extrusion-expansion carecen de la apariencia y textura de la carne natural y por lo tanto generalmente no son adecuados como substitutos totales de la carne.
De forma similar, los productos de extrusion de carne, con base en protema de carne, producidos mediante procedimientos convencionales no han sido del todo satisfactorios. Estos productos tienen la forma de una masa uniforme, homogenea, y carecen de la estructura, textura, y apariencia de los trozos de carne natural. Por lo tanto, estos productos no son adecuados para utilizarse en aplicaciones donde es deseable el uso de trozos de carne simulada.
El producto de emulsion de carne tiene la forma de trozos o piezas diferentes que tienen una pluralidad de capas yuxtapuestas similares a la carne, que pueden separarse de manera manual que asemejan un trozo de carne natural en su apariencia, textura, y consistencia. Los trozos de emulsion de carne son adecuados para utilizarse como un reemplazo parcial o total de los trozos de carne natural mas caros tanto en alimentos para humanos y en alimentos para animales. Conservan su integridad y forma cuando se someten a los procedimientos comerciales de enlatado y esterilizacion tales como aquellos que se requieren en la produccion de productos alimenticios esterilizados en retorta con un alto contenido de humedad.
Los intercambiadores de calor de tubos concentricos convencionales comprenden sistemas de enfriamiento que obstruyen el flujo de los productos viscosos y/o fibrosos a traves del intercambiador. Esta obstruccion puede cambiar la propiedad del producto, provocar la obstruccion del equipo y reducir la salida. De forma similar, se necesitan tubos cada vez mas largos para enfriar el producto segun se necesite. Sin embargo, el uso de intercambiadores de calor de tubos multiples conduce a un incremento de la obstruccion, un flujo irregular y un bajo rendimiento entre los tubos.
BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION
La invencion por lo general se refiere a dispositivos tales como los intercambiadores de calor para elaborar productos de emulsion de carne y metodos para utilizar los dispositivos.
La presente invencion se refiere a un intercambiador de calor segun la reivindicacion 1. Ademas, la presente invencion se refiere a un metodo para realizar un producto alimenticio segun la reivindicacion 11.
La presente invencion proporciona un intercambiador de calor que comprende una primera placa de presion y una primera placa de intercambio de energfa unida a la primera placa de presion, una segunda placa de presion y una segunda placa de intercambio de energfa unida a la segunda placa de presion, la segunda placa de presion unida a la primera placa de presion, y un primer separador y un segundo separador dispuestos entre la primera placa de intercambio de energfa y la segunda placa de intercambio de energfa. El intercambiador. La primera placa de intercambio de energfa y la segunda placa de intercambio de energfa comprenden un conducto a traves de una porcion de la primera placa de intercambio de energfa y/o la segunda placa de intercambio de energfa. El conducto puede comprender cualquier fluido adecuado que enfna o calienta la zona de temperatura controlada del intercambiador de calor.
En una realizacion, la primera placa de intercambio de energfa y la segunda placa de intercambio de energfa definen una pluralidad de zonas de temperatura controlada. Por ejemplo, la primera placa de intercambio de energfa y/o la segunda placa de intercambio de energfa comprenden una pluralidad de conductos separados a traves de tramos individuales de la primera placa de intercambio de energfa y/o la segunda placa de intercambio de energfa que definen las zonas de temperatura controlada. Los conductos pueden comprender un fluido que enfna o calienta las zonas de temperatura controlada del intercambiador de calor.
En una realizacion, el conducto comprende un espacio entre la primera placa de intercambio de energfa y la segunda placa de intercambio de energfa que va desde aproximadamente 3cm a aproximadamente 15cm. El primer separador y el segundo separador pueden tener forma de T. La primera placa de intercambio de energfa y la segunda placa de intercambio de energfa pueden sellarse a lo largo del primer separador y el segundo separador para soportar las presiones internas en el conducto del producto desde aproximadamente 50 a aproximadamente 1500 psi (3,447 a 103,42 bares aproximadamente). El intercambiador de calor ademas comprende una placa del primer extremo que define una entrada y una placa del segundo extremo que define una salida. La placa del primer extremo y la placa del segundo extremo estan unidas a los extremos opuestos de la primera placa de presion y la segunda placa de presion. El intercambiador de calor tambien puede comprender una o mas juntas de transicion unidas a la entrada del intercambiador de calor que cubren la transicion desde la abertura de la entrada hasta el conducto formado por las placas. La primera placa de presion y la segunda placa de presion pueden estar unidas entre sf mediante cualquier medio adecuado tal como, por ejemplo, uno o mas tornillos, pernos, o tornillos de prensa.
En una realizacion alternativa, la invencion proporciona un metodo para elaborar un producto alimenticio. El metodo comprende introducir un producto alimenticio al interior de un intercambiador de calor y someter el producto a una presion alta. El intercambiador de calor es como se ha definido anteriormente.
En una realizacion, el metodo comprende controlar una temperatura del intercambiador de calor al pasar un fluido a traves de al menos un conducto de una porcion de al menos una de la primera placa y la segunda placa. Por ejemplo, la primera placa y la segunda placa pueden definir una pluralidad de zonas de temperatura controlada individuales. Las temperaturas de las zonas de temperatura controlada individuales pueden ser controladas mediante el paso de un fluido a traves de una pluralidad de conductos separados a traves de tramos individuales de la primera placa y la segunda placa.
En aun otra realizacion, la invencion proporciona un metodo para elaborar un producto de emulsion de carne. El metodo comprende la formacion de una emulsion de carne que contiene protema y grasa, pulverizar y calentar la emulsion de carne, introducir la emulsion de carne al interior de un intercambiador de calor y someter la emulsion de carne a una presion de al menos 70 psi (4,826 bares). El intercambiador de calor es como se ha definido anteriormente.
En una realizacion, el metodo puede ademas comprender esterilizar en retorta el producto de emulsion de carne descargado. En otra realizacion, el metodo puede ademas comprender secar o frefr la emulsion de carne descargada y formar una pieza similar a una croqueta, a partir de la emulsion de carne.
Una ventaja de la invencion es proporcionar un intercambiador de calor mejorado.
Otra ventaja de la invencion es proporcionar un dispositivo mejorado para elaborar un producto de emulsion de carne.
Todav^a otra ventaja de la invencion es proporcionar un metodo mejorado para elaborar un producto de emulsion de carne.
Caractensticas y ventajas adicionales se describen de aqu en adelante, y seran evidentes a partir de la siguiente descripcion detallada y las figuras.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La figura 1 ilustra una vista en perspectiva del intercambiador de calor en una realizacion de la invencion. La figura 2 ilustra una vista en seccion transversal II del intercambiador de calor en la figura 1.
La figura 3 ilustra una vista explosionada del intercambiador de calor en una realizacion de la invencion. La figura 4 es un esquema de un proceso para la fabricacion de los productos de emulsion de carne que utiliza el aparato en una realizacion de la invencion.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION
La invencion proporciona los metodos y dispositivos adecuados para calentar o enfriar materiales viscosos. En una realizacion, los metodos y dispositivos son adecuados para producir los productos alimenticios a partir de emulsiones de carne. De manera mas espedfica, en una realizacion, la invencion proporciona un intercambiador de calor de placa a presion alta util para elaborar los productos de emulsion de carne. Por ejemplo, el intercambiador de calor permite el uso de presiones mas altas y un mayor rendimiento del producto. Ademas, el intercambiador de calor puede disenarse para minimizar o evitar la obstruccion del producto a medida que pasa, lo que elimina o reduce la obstruccion dentro del intercambiador de calor.
En una realizacion general representada en las figuras 1-3, la invencion proporciona un intercambiador de calor 10 que comprende una primera placa de presion 20 y una primera placa de intercambio de energfa 22 unida a la primera placa de presion 20, una segunda placa de presion 30 y una segunda placa de intercambio de energfa 32 unida a la segunda placa de presion 30, la segunda placa de presion unida a la primera placa de presion. El intercambiador de calor 10 ademas comprende un primer separador 40 y un segundo separador 42 dispuestos entre la primera placa de intercambio de energfa 20 y la segunda placa de intercambio de energfa 30. La primera placa de intercambio de energfa 22, la segunda placa de intercambio de energfa 32, el primer separador 40 y el segundo separador 42 definen al menos un conducto con temperatura controlada 50 para que el producto pase a traves del intercambiador de calor 10.
Las placas de presion 20 y 30, las placas de intercambio de energfa 22 y 32 y los separadores 40 y 42 pueden fabricarse de cualquier material adecuado suficiente para sus fines previstos. Por ejemplo, las placas de presion 20 y 30 pueden comprender acero u otro material capaz de soportar las tensiones relacionadas con las presiones y/o temperaturas elevadas. Las placas de intercambio de energfa 22 y 32 pueden comprender acero u otro material capaz de soportar las tensiones relacionadas con las presiones y/o temperaturas elevadas. Los separadores 40 y 42 pueden comprender acero u otro material capaz de soportar las tensiones relacionadas con las presiones y/o temperaturas elevadas.
En una realizacion, la primera placa de intercambio de energfa 22 y/o la segunda placa de intercambio de energfa 32 comprende un conducto 60 a traves de cualquier porcion de la primera placa de intercambio de energfa 22 y/o la segunda placa de intercambio de energfa 32. Por ejemplo, el conducto 60 puede ser construido y dispuesto para atravesar tanto o tan poco de las placas de intercambio de energfa como se desee para afectar el cambio de temperatura de las placas. El conducto 60 tambien puede comprender una entrada y una salida para que el fluido pase lo que de este modo facilita el calentamiento o enfriamiento del producto que esta pasando a traves del intercambiador de calor 10.
Puede usarse cualquier fluido adecuado (por ejemplo, agua) o gas a cualquier temperatura deseada para enfriar o calentar la zona de temperatura controlada del intercambiador de calor 10. Mediante el control de la temperatura de la primera placa de intercambio de energfa 22 y/o la segunda placa de intercambio de energfa 32, el intercambiador de calor puede enfriar o calentar el producto en uno o ambos lados por lo que incrementa la eficiencia del intercambio de calentamiento o enfriamiento. De manera alternativa o ademas, la primera placa de intercambio de energfa 22 y/o la segunda placa de intercambio de energfa 32 pueden utilizar cualesquier otro mecanismo adecuado de calentamiento o enfriamiento conocidos por el experto en la tecnica.
Como se ilustra en la figura 1, la primera placa de intercambio de energfa 22 y la segunda placa de intercambio de energfa 32 tambien pueden definir una pluralidad de zonas de temperatura controlada A-C. Por ejemplo, la primera placa de intercambio de energfa 22 y/o la segunda placa de intercambio de energfa 32 comprenden una pluralidad de conductos separados 60, 70 Y 80 a traves de tramos individuales de la primera placa de intercambio de energfa y/o la segunda placa de intercambio de energfa que definen las zonas de temperatura controlada A-C. Los conductos 60, 70 y 80 pueden comprender un fluido o gas separado que enfne o caliente las zonas de temperatura controlada A-C del intercambiador de calor 10.
Cada una de las zonas de temperatura controlada A-C puede mantenerse a una temperatura espedfica, por ejemplo, mediante el control de la temperatura y el caudal del fluido o gas individual a traves de los conductos 60, 70 y 80. Las zonas de temperatura pueden disenarse para incrementar o reducir la temperatura en la medida en que el producto se pase a traves del intercambiador de calor. Por ejemplo, durante el enfriamiento de la emulsion de carne, las zonas de temperatura pueden configurarse para enfriar el alimento en sucesion desde una zona a otra a traves del intercambiador de calor. Aunque se ilustran tres zonas de temperatura controlada, debe apreciarse que el intercambiador de calor 10 puede comprender cualquier numero adecuado de zonas de temperatura controlada en realizaciones alternativas de la invencion. Ademas, pueden colocarse dos o mas intercambiadores de calor de la invencion secuencialmente para ofrecer zonas de calentamiento o enfriamiento adicionales segun la necesidad. Tal como se muestra en la figura 2, el paso 50 comprende un espacio entre la primera placa de intercambio de energfa 22 y la segunda placa de intercambio de energfa 32. El hueco puede comprender cualquier altura adecuada. En una realizacion, el espacio comprende una altura que va desde aproximadamente 3cm a aproximadamente 15cm. Tal como se muestra ademas en la figura 2, en una realizacion, el primer separador 40 y el segundo separador 42 pueden tener forma de T. Debe apreciarse que los separadores pueden tener cualquier forma adecuada, por ejemplo, para proporcionar un paso entre la primera placa de intercambio de energfa 20 y la segunda placa de intercambio de energfa 30. Por ejemplo, la distancia entre las placas de intercambio de energfa 22 y 32 y por lo tanto el tamano de las zonas de enfriamiento/calentamiento puede ajustarse modificando el tamano del separador 40 y 42.
La primera placa de intercambio de energfa 22 y la segunda placa de intercambio de energfa 32 pueden sellarse de cualquier manera adecuada a lo largo del primer separador y el segundo separador para soportar las presiones que se requieren para procesar el producto a medida que pasa a traves del dispositivo, por ejemplo, desde aproximadamente 50 a aproximadamente 1500 psi. Esto evita que se filtre el producto en el paso en el intercambiador de calor (por ejemplo, a partir de las altas presiones internas) a medida que pasa. Por ejemplo, tal como se muestra en la figura 3, en una realizacion, una o mas juntas largos 90 pueden colocarse a lo largo de los separadores 40 y 42 para proporcionar el sellado. Preferentemente, el intercambiador de calor puede sellarse para soportar las presiones positivas desde aproximadamente 50 a aproximadamente 1500 psi (3,447 hasta alrededor de 103,42 bares) y manejar los productos con viscosidades altas por ejemplo, 100.000 centipoises (100 pascal segundo).
Tal como se ilustra en la figura 3, en una realizacion, el intercambiador de calor 10 ademas comprende una placa del primer extremo 100 que define una entrada y una placa del segundo extremo 110 que define una salida. La placa del primer extremo 100 y la placa del segundo extremo 110 pueden estar unidas a los lados opuestos de la primera placa de presion 20 y la segunda placa de presion 30. La placa del primer extremo 100 y/o la placa del segundo extremo 110 tambien pueden usarse para unir dos o mas intercambiadores de calor 10 entre sf de una forma secuencial como se ha expuesto con anterioridad. Por ejemplo, dos o mas intercambiadores de calor pueden unirse por medio de unir una placa del primer extremo de un intercambiador de calor a la placa del segundo extremo de otro intercambiador de calor.
El intercambiador de calor 10 tambien puede comprender una o mas juntas de transicion 120 unidas a la entrada del intercambiador de calor 10 que transitan desde la abertura de la entrada hasta el conducto formado por las placas de intercambio de energfa 22 y 32. Las juntas de transicion 120 pueden proporcionar, por ejemplo, una transicion generalmente suave (por ejemplo, reduciendo el tamano de la abertura) a medida que el producto entra a las zonas de temperatura controlada del intercambiador de calor desde un dispositivo o una tubena anteriores.
La primera placa de presion 20 y la segunda placa de presion 30 pueden sujetarse y mantenerse unidas mediante cualquier medio adecuado y en cualquier ubicacion adecuada. Por ejemplo, la primera placa de presion 20 y la segunda placa de presion 30 pueden mantenerse unidas mediante uno o mas pernos, tornillos y/o prensas 130 que pasan a traves de partes de las placas como se ilustra en las figuras 1-2.
En una realizacion alternativa, la invencion proporciona un dispositivo que comprende una primera placa, una segunda placa unida a la primera placa, y un primer separador y un segundo separador dispuestos entre la primera placa y la segunda placa. La primera placa, la segunda placa, el primer separador y el segundo separador definen al menos un conducto para que un producto atraviese el dispositivo. La primera placa y la segunda placa pueden cada una de ellas actuar como placas de intercambio de energfa y placas de presion.
En esta realizacion, la primera placa y la segunda placa definen una zona de temperatura controlada. La primera placa y/o la segunda placa tambien comprenden capacidades de intercambio de energfa. Por consiguiente, la primera placa y/o la segunda placa pueden construirse y disponerse para transferir el calor o el fno (por ejemplo, por conduccion o conveccion) hacia o desde el producto en el conducto. Por ejemplo, la primera placa y/o la segunda placa comprenden un conducto a traves de cualquier porcion de la primera placa y/o la segunda placa a traves de la que pasa un lfquido de enfriamiento o calentamiento. De manera alternativa o ademas de, la primera placa y/o la segunda placa pueden utilizar cualesquier otros mecanismos adecuados de calentamiento o enfriamiento conocidos por el experto en la tecnica.
La primera placa y la segunda placa tambien pueden definir una pluralidad de zonas de temperatura controlada utilizando una pluralidad de conductos separados a traves de tramos individuales de la primera placa y/o la segunda placa. Los conductos pueden comprender cualquier fluido o gas adecuado que enfne o caliente las zonas de temperatura controlada del dispositivo.
El conducto puede comprender cualquier altura del espacio entre la primera placa y la segunda placa tal como, por ejemplo, el que va desde aproximadamente 3cm a aproximadamente 15cm. El primer separador y el segundo separador pueden tener forma de T. La primera placa y la segunda placa pueden sellarse a lo largo del primer separador y el segundo separador para soportar la presion interna en el conducto desde aproximadamente 50 a aproximadamente 1500 psi. La primera placa y la segunda placa pueden estar unidas entre sf mediante cualquier medio adecuado tal como, por ejemplo, uno o mas pernos, tornillos y/o prensas. En una realizacion, el dispositivo puede comprender una placa del primer extremo que define una entrada y una placa del segundo extremo que define una salida que estan unidas a los extremos opuestos de la primera placa y la segunda placa.
En una realizacion alternativa, la invencion proporciona un metodo para elaborar un producto alimenticio. El metodo comprende introducir de una emulsion de carne al interior de un intercambiador de calor y someter la emulsion de carne a la presion. El intercambiador de calor esta definido en la reivindicacion 1.
El metodo puede ademas comprender controlar una temperatura del intercambiador de calor mediante el paso de un fluido a traves de al menos un conducto de una porcion de al menos una de la primera placa y la segunda placa. Por ejemplo, la primera placa y la segunda placa pueden definir una pluralidad de zonas de temperatura controlada individuales. Las temperaturas de las zonas de temperatura controlada individuales pueden controlarse mediante el paso de un fluido a traves de una pluralidad de conductos separados a traves de tramos individuales de la primera placa y la segunda placa.
La figura 4 muestra un diagrama de flujo que ilustra en general las etapas del proceso para elaborar un producto de emulsion de carne utilizando el intercambiador de calor en realizaciones de la invencion. En una realizacion general, el metodo comprende la conformacion de una emulsion de carne que contiene protema y grasa, la pulverizacion y el calentamiento de la emulsion de carne, la introduccion de la emulsion de carne al interior de un intercambiador de calor y someter la emulsion de carne a una presion de al menos 50 psi (3,447 bares). El intercambiador de calor esta definido en la reivindicacion 1. Esta emulsion de calor seguidamente se descarga del intercambiador de calor.
El metodo puede ademas comprender el envasado y la esterilizacion en retorta del producto de emulsion de carne descargado. En otra realizacion, el metodo puede ademas comprender el secado o frefdo la emulsion de carne descargada y formar una pieza parecida a una croqueta, a partir de la emulsion de carne.
El intercambiador de calor puede aplicarse en la produccion de cualquier producto que utilice un intercambiador de calor. Por lo general, cualquier material viscoso tales como plasticos, productos de confitena, masas, polfmeros, lodos, y pastas pueden ser procesados utilizando los metodos y dispositivos de la invencion. Preferentemente, el intercambiador de calor puede aplicarse para la produccion de los productos alimenticios y/o los productos de emulsion de carne para el consumo de mascotas y humanos. Los productos de emulsion de carne pueden simular cualquier tipo de productos de carne que incluyen protema vegetal, aves de corral, res, puerco, y pescado.
Tal como se expone en detalle mas adelante, en general los productos de emulsion de carne pueden ser producidos por medio de emulsionar carne, protemas, agua y diversos ingredientes. La emulsion producida de esta manera a continuacion se hace pasar a traves de un triturador de emulsiones de alta velocidad, en donde la emulsion se calienta rapidamente para provocar que se gelatinice termicamente. La emulsion calentada, a continuacion se descarga en el interior de un intercambiador de calor en una realizacion de la invencion en que se solidifica dentro de una estructura estriada similar a la carne.
Tal como se expone en detalle mas adelante, un producto de emulsion de carne puede ser producido de manera que tenga una mejor definicion de fibras (fibras visibles, de diametro pequeno) que le dan al producto una imagen muy realista similar a la carne. A este respecto, el producto de emulsion de carne resultante tiene haces de fibra o hebras que le dan a la emulsion de carne una apariencia de carne de musculo muy realista. Se cree que para un producto de emulsion de carne de aves de corral resultante el producto de la invencion tiene la apariencia de pollo o pavo tierno cocido a fuego lento que ha sido deshuesado a mano y cubierto en su propio caldo/jugo. De conformidad con la invencion, ademas, se produce un producto de emulsion de carne que tiene forma y dimensiones irregulares del producto, y tiene una sensacion de mordida/bocado mas firme que los productos del estado de la tecnica y no es pastosa, blanda o fragil.
En la preparacion de un producto de emulsion de carne de acuerdo con un metodo de la invencion, se formula, muele, y emulsiona una mezcla de materiales de carne natural, que incluye carne de mairnferos, pescados, o aves y/o derivados de carne, que tienen la calidad requerida, el costo de los ingredientes y palatabilidad. La carne y/o los derivados de carne utilizados pueden seleccionarse de una amplia gama de componentes, con el tipo y cantidad de material de carne utilizado en la formulacion que depende de un numero de consideraciones, tales como el uso previsto del producto, el sabor deseado del producto, palatabilidad, costo, disponibilidad de los ingredientes, y similares. Ambas carnes (es decir, el tejido oseo y el musculo no esqueletico) de una variedad de mairnferos, aves y pescados y/o los derivados de carne (es decir, las partes limpias no desgrasadas, que no sean carne, derivados a partir de mai^eras, aves, o pescados sacrificados) puede usarse como el material de carne. Por lo tanto, el termino material de carne como se usa en el presente documento se entiende que se refiere a carne no deshidratada y/o derivados de carne, que incluye materiales congelados.
Si el producto esta previsto para el consumo humano, cualquiera de las carnes y los derivados de carne utilizados en la produccion de productos de emulsion de carne convencionales puede usarse en la invencion, que incluye carnes tales como res y cordero en canal, recortes de puerco magro, piernas de res, ternera, carne de cachete de res y puerco, y subproductos de carne tales como trompa, tripas, corazones, y lenguas. Si el producto esta previsto para ser usado como un producto de alimento para mascotas, la mezcla de carne puede contener, ademas de los materiales de carne descritos anteriormente, cualquiera de los derivados de carne que esten aprobados para utilizarse en alimentos para animales, tales como res, pollo, o pescado deshuesados de manera mecanica, tngado, pulmones y rinon de res y de puerco, y similares. En general, el material de carne se formula para contener un maximo de aproximadamente 15%, y preferentemente por debajo de aproximadamente 10%, del peso de grasa.
Los aditivos que se utilizan en los productos de emulsion de carne convencionales pueden mezclarse con el material de carne e incluirse en la emulsion de carne de la invencion. Estos aditivos incluyen sal, especias, aderezos, azucar y similares en cantidades suficientes para proporcionarle al producto las caractensticas de sabor deseadas. Ademas, tambien pueden anadirse a la emulsion de carne cantidades menores de otros ingredientes secos tales como, por ejemplo, ingredientes funcionales, tales como vitaminas, antioxidantes, prebioticos y minerales, sabores y similares.
La emulsion de carne tambien puede incluir uno o mas materiales proteicos secos, tales como, por ejemplo, gluten de trigo, harina de soja, concentrado de protema de soja, aislado de protema de soja, albumina de huevo, y leche descremada en polvo para mejorar la estabilidad y la cohesion de la emulsion, darle sabor y reducir los costos de formulacion. La inclusion de los materiales proteicos secos en la emulsion de carne es particularmente ventajosa en la produccion del producto destinado para utilizarse como un alimento para mascotas. El material proteico seco permite que el procesador utilice materiales de carne que tienen una proporcion de protema a grasa y una proporcion de miosina a protema total la que de lo contrario tendna una aceptabilidad marginal para utilizarse en la preparacion de los productos de emulsion de carne. Si un material proteico seco se incluye en la emulsion de carne, la cantidad utilizada puede variar desde aproximadamente 5% a aproximadamente 35% del peso de la emulsion, que depende de factores tales como el uso previsto del producto, la calidad del material de carne utilizado en la emulsion, las consideraciones del costo de los ingredientes y similares. En una realizacion preferida, el nivel del material proteico seco esta entre aproximadamente 25 a aproximadamente 35% del peso. En general, dado que el contenido de grasa y/o el contenido de humedad del material de carne utilizado se incrementan, el nivel del material proteico seco en la emulsion se incrementa en consecuencia.
Si bien la formula de la emulsion de carne puede variar ampliamente, la emulsion, que incluye el material proteico seco, debe tener una proporcion de protema a grasa suficiente para formar un producto firme de emulsion de carne tras la coagulacion de la protema sin senales de inestabilidad de la emulsion. Ademas, el contenido de protema de la emulsion debe ser tal que permitira que la emulsion, tras calentarse a una temperatura por encima del punto de ebullicion del agua, se coagule y forme un producto de emulsion firme en un periodo corto, es decir, alrededor de 5 minutos, y preferentemente 3 minutos, despues de calentarse a dicha temperatura. Por lo tanto, los materiales de carne y los aditivos, que incluyen el material proteico seco (si se utilizaron) se mezclan juntos en proporciones de tal manera que el material de carne esta presente en una cantidad de desde aproximadamente 50% a 75% del peso, y preferentemente desde aproximadamente 60% a aproximadamente 70% del peso de la emulsion de carne. En una realizacion preferida, los ingredientes iniciales para la emulsion de carne comprenden aproximadamente 29 a aproximadamente 31% del peso de protema y aproximadamente 4 a aproximadamente 6% del peso de grasa. El producto de emulsion de carne resultante debe tener un perfil substancialmente similar al de los ingredientes iniciales. Sin embargo, si se agrega salsa o caldo al producto, este perfil podna cambiar a causa de la humedad, el contenido de protema y/o grasa de la salsa/el caldo.
Ademas, la emulsion de carne debe formularse para contener desde aproximadamente 45% a aproximadamente 80% del peso de la humedad, con el contenido de humedad preferentemente siendo controlado desde 49% a aproximadamente 53% del peso de la emulsion de carne, es decir, los materiales de carne y los aditivos. La concentracion exacta de agua en la emulsion dependera desde luego, de la cantidad de protema y grasa en la emulsion.
La mezcla de carne seleccionada para utilizarse se pasa a traves de una picadora para reducir el material de carne en piezas de tamano substancialmente uniforme. Por lo general se prefiere pasar la carne a traves de una picadora equipada con una lamina de picado de 1 cm o menor. Aunque pueden obtenerse resultados satisfactorios mediante el picado de la carne con un tamano de partmula mayor a 1cm, el uso de tales partmulas de carne mas grandes por lo general no se prefiere. Si los materiales de carne para usarse estan congelados, primero deben romperse o cortarse en piezas para reducir el tamano de las piezas que vayan al interior de la picadora. Aunque el tamano de las piezas dependera del tamano de la entrada de la picadora de carne, normalmente el material de carne congelado se corta en piezas cuadradas de aproximadamente 10cm.
Despues del picado, la mezcla de partmulas de carne se transporta a un tanque de mezclado donde la carne se mezcla hasta que este uniforme. Preferentemente se calienta a una temperature de desde aproximadamente 1°C a aproximadamente 7°C, tal como mediante encamisado de agua caliente, inyeccion de vapor, y similares para facilitar el bombeo de la mezcla de carne. La mezcla uniforme de partmulas de carne molida se esteriliza a continuacion bajo condiciones que provocan que el material de carne se emulsione y forme una emulsion de carne, en la que la protema y el agua de la mezcla de carne forman una matriz que encapsula los globulos de grasa. El material de carne puede emulsionarse mediante cualquier procedimiento y equipo convencionales comunmente utilizados en la emulsificacion de carne, tales como mediante el uso de una mezcladora, licuadora, picadora, trozadora cortadora silenciosa, un triturador de emulsion y similares, que sea capaz de romper y dispersar los globulos de grasa en la suspension de protema para formar una emulsion.
Habitualmente, la temperatura de la emulsion de carne se incrementa durante el proceso de emulsificacion. Este calentamiento de la emulsion de carne no es objetable siempre y cuando la temperatura no aumente hasta el punto en que empieza a presentarse la desnaturalizacion de la protema a una valor no deseado en esta etapa del proceso. La temperatura de la mezcla de carne durante la emulsificacion debe mantenerse por debajo de aproximadamente 49°C para minimizar la desnaturalizacion de las protemas en esta etapa del proceso. Segun una realizacion preferida de la invencion, el material de carne atraviesa un triturador de emulsion para emulsionar el material de carne con la emulsion que se esta calentando a una temperatura desde aproximadamente 10°C a aproximadamente 49°C, preferentemente desde aproximadamente 21°C a aproximadamente 38°C.
Los aditivos a incorporar en la emulsion de carne, que incluyen el material proteico seco (si se utiliza), pueden anadirse a la mezcla de carne antes de la emulsificacion. De manera alternativa, es preferible con frecuencia incorporar los aditivos, en particular el material proteico seco, en la mezcla de carne despues de la emulsificacion de la carne. Ya que la adicion del material proteico seco aumenta la viscosidad de la emulsion, se obtiene una mejor emulsificacion cuando la mezcla de carne se emulsiona antes de anadir el material proteico seco, lo que provoca la formacion de una "masa" viscosa de carne.
Esta masa de emulsion de carne puede triturarse a la vez, de manera de incrementa la fineza de la emulsion y se calienta rapidamente a una temperatura por encima del punto de ebullicion del agua. A esta temperatura, la coagulacion de las protemas en la emulsion procede de manera tan rapida que la emulsion se cuaja y un producto de emulsion firme se forma en un periodo muy corto, por ejemplo, 20 segundos o menos.
Se ha observado que al calentar rapidamente la emulsion viscosa de carne a una temperatura por encima del punto de ebullicion del agua - por lo general desde aproximadamente 120°C a aproximadamente 163°C, y preferentemente desde aproximadamente 140°C a aproximadamente 154°C - resultara en que la protema en la emulsion se coagule para cuajar la emulsion y formar un producto de emulsion firme despues de aproximadamente 5 minutos y por lo general desde unos cuantos segundos a aproximadamente 3 minutos despues de calentarse. En esta etapa en el proceso, la emulsion esta bajo una presion de aproximadamente 100 a aproximadamente 500 psi (6,89 a 34,47 bares) y preferentemente 200 a 350 psi (13,79 a 24,13 bares). La alta temperatura, junto con el aumento de las presiones proporcionara una definicion de fibra al producto. Se ha observado de manera sorprendente que mientras mayores sean la temperatura y la presion del producto mejor sera el desarrollo de la fibra. Por esto se entiende la alineacion lineal con fibras largas mas pequenas y finas.
Preferentemente, la emulsion se procesa en equipo en donde la emulsion se calienta a dichas temperaturas elevadas mientras se tritura, tales como mediante calentamiento mecanico y/o inyeccion de vapor. De acuerdo con una realizacion preferida, la emulsion viscosa de carne, que esta a una temperatura de desde aproximadamente 30°C a aproximadamente 40°C, se bombea a traves de un triturador de emulsion en el que la emulsion de carne se somete a cortante para incrementar la fineza de la emulsion y casi al mismo tiempo calentar la emulsion a desde aproximadamente 120°C a aproximadamente 163°C, preferentemente 140°C a aproximadamente 154°C, a traves de un rapido calentamiento mecanico y/o inyeccion de vapor. De este modo, la emulsion preferentemente se calienta a/para tales temperaturas elevadas en un periodo de menos de aproximadamente 60 segundos.
Cuando se ha calentado la emulsion a una temperatura tan elevada de esta forma, debe evitarse el desgarre significativo y el corte de la emulsion adicionales. El control de la temperatura de la emulsion dentro del intervalo deseado puede llevarse a cabo mediante el ajuste de factores tales como la velocidad de alimentacion al interior del triturador de emulsion, la velocidad de giro del triturador de emulsion y similares, y puede determinarse facilmente por aquellos expertos en la tecnica.
La emulsion de carne caliente, que esta a una temperatura por encima del punto de ebullicion del agua y preferentemente en el intervalo de desde aproximadamente 120°C a aproximadamente 163°C, preferentemente aproximadamente 140°C a aproximadamente 154°C, se transfiere con una bomba de desplazamiento positivo, por ejemplo, una bomba de engranajes o de embolo, a un intercambiador de calor en una realizacion de la invencion. El producto se bombea a presiones altas de 80 psi a 1500 psi (5,51 a 103,42) aproximadamente, preferentemente aproximadamente 150 psi a aproximadamente 450 psi (10,34 a 31,02 bares), y mas preferentemente 200 psi a aproximadamente 350 psi (13,79 a 24,13 bares) al interior del intercambiador de calor.
A tales presiones altas, el proceso opera en o cerca del lfmite superior de diseno de la presion del emulsionante. Para esta razon, preferentemente una bomba de desplazamiento positivo (lfmite de presion de 1500 a mas alla de 2500 psi) (103,42 a mas alla de 172,37 bares) se acopla estrechamente directamente despues del emulsionante. Esto permite el uso del emulsionante para desarrollar la temperatura alta sin la presion alta. La presion se desarrollara despues de la bomba de desplazamiento positivo. Esto de este modo reduce las presiones en el alojamiento del emulsionante de 60 a 100 psi (4,14 a 6,89 bares).
La emulsion se retiene en el intercambiador de calor a una presion por encima de la presion del vapor de la emulsion hasta que la protema en la emulsion de carne ha coagulado suficientemente para cuajar la emulsion y formar un producto de emulsion firme, conservando su forma y estructura cuando se descarga del intercambiador de calor. A una temperatura tan elevada, la coagulacion de la protema sigue a un ritmo muy rapido.
Aunque el tiempo que se requiere para que la emulsion caliente se cuaje suficientemente para formar un producto firme dependera de una cantidad de factores, tales como la temperatura a la que la emulsion se calienta y la cantidad y el tipo de protemas en la emulsion, un tiempo de residencia de entre unos cuantos segundos a aproximadamente 3 minutos, y por lo general desde aproximadamente 1 a aproximadamente 1.5 minutos, en el intercambiador de calor es por lo general suficiente para que la protema se coagule suficientemente y forme un producto de emulsion firme que conservara su forma, integridad, y caractensticas ffsicas. El tiempo de residencia en el intercambiador de calor puede controlarse mediante el ajuste de la velocidad de flujo de la emulsion al intercambiador de calor y/o mediante el ajuste de la longitud del intercambiador de calor.
La estructura y diseno del intercambiador de calor en realizaciones de la invencion ayudan a crear la estructura de fibra del producto. Ademas, el caudal y las presiones divergentes sobre el producto ayudan a crear la estructura de fibra. Preferentemente el intercambiador de calor se enfna. Esto permite que el producto se enfne a medida que se hace pasar a traves del intercambiador de calor.
El intercambiador de calor en las realizaciones de la invencion comprende los disenos preferidos que facilitan un enfriamiento o calentamiento eficientes al centro del producto. El enfriamiento incrementa la estabilidad del proceso y, de manera similar a una reduccion en un area de seccion transversal, puede mejorar la definicion y la alineacion de las fibras por medio de provocar variaciones en la viscosidad y la velocidad de flujo del producto. Las piezas de emulsion de carne cuajadas descargadas desde el intercambiador de calor estan en la forma de tiras largas de productos que tienen una temperatura de aproximadamente 65°C a 100°C, y un contenido de humedad de aproximadamente 47% a 60%, con piezas que vanan de tamano. Tras la descarga desde el intercambiador de calor, las piezas se enfnan rapidamente mediante enfriamiento por evaporacion a una temperatura en el intervalo de 60°C a 93°C. Si se desea, un medio de corte adecuado, tal como una cuchilla de corte giratoria, una cuchilla de chorro de agua, una rejilla de cuchillas, o similares pueden montarse en el extremo de descarga del intercambiador de calor para cortar el producto en piezas de un tamano deseado, por ejemplo, desde aproximadamente 150mm a aproximadamente 350mm. Si se desea, el producto puede cortarse al centro para permitir que el producto se enfne mas rapidamente. Los trozos de emulsion de carne formados de esta manera tienen una excelente integridad y resistencia y conservaran su forma y sus caractensticas de fibra cuando se sometan a los procedimientos comerciales de enlatado y esterilizacion en retorta tal como aquellos que se requieren en la produccion de alimentos enlatados que tiene un alto contenido de humedad.
Para mejorar la imagen fibrosa del producto, un juego de rodillos de compresion, que consta de dos largos cilindros ligeramente texturizados (rodillos) que giran a velocidades similares, puede usarse antes del cambio de tamano o corte en cubitos del producto final. El producto que se descarga desde el intercambiador de calor se suelta al interior de una abertura estrecha ajustable entre los cilindros giratorios, que abren, o separan o desgarran parcialmente las fibras. Se ha observado que esta forma incompleta de trituracion funciona para enfatizar las fibras lineares.
Las piezas de emulsion de carne descargadas desde el intercambiador de calor pueden partirse en cubitos y transportarse a un secador para retirar una gran parte de la humedad de las mismas, y el producto seco puede recolectarse y almacenarse. La reduccion de humedad tambien puede conseguirse mediante la exposicion de las piezas al calor seco, de modo que las piezas de producto resultantes, aunque presenten las fibras, tienen en general una apariencia similar a una croqueta. El calor seco puede proporcionarse por medio de asar, hornear, asar a la parrilla o frefr el cuerpo. Preferentemente el cuerpo se fne instantaneamente. La duracion por lo general sena inferior a un minuto y preferentemente en el intervalo de 15 a 35 segundos cuando el aceite esta en el intervalo de temperatura de 150°C a 200°C.
De manera alternativa, en la produccion de un producto "humedo", las piezas de emulsion de carne pueden ser transportadas desde el intercambiador de calor directamente a una operacion de enlatado en la que los trozos se envasan en latas junto con otros ingredientes (por ejemplo, salsa, salsa de carne, y similares) y las latas esterilizadas en retorta. En cualquier situacion, el producto puede cambiarse de tamano si se desea.
A modo de ejemplo, en la produccion de un producto alimenticio para mascotas enlatado, se puede preparar una salsa de carne adecuada mediante el calentamiento de una mezcla de agua, almidon, y condimentos. Los trozos de emulsion de carne y la salsa de carne se envasan en latas en las proporciones deseadas, las latas se sellan al vado y a continuacion se esterilizan en retorta bajo condiciones de tiempo-temperatura suficientes para efectuar una esterilizacion comercial. Pueden usarse los procedimientos convencionales de esterilizacion en retorta. Por lo general, una temperatura de esterilizacion en retorta de aproximadamente 118°C a 121°C durante aproximadamente 40 a 90 minutos es satisfactoria en la produccion de un producto comercialmente esteril.
Se debe entender que varios cambios y varias modificaciones a las realizaciones actualmente preferidas descritas en este documento, seran evidentes para los expertos en la tecnica. Tales cambios y modificaciones pueden hacerse sin apartarse del espmtu y alcance de la presente invencion y sin reducir sus ventajas previstas. Por lo tanto, esta previsto que tales cambios y modificaciones esten cubiertos por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Un intercambiador de calor (10) que comprende:
una primera placa de presion (20) y una primera placa de intercambio de ene^a (22) unida a la primera placa de presion (20);
una segunda placa de presion (30) y una segunda placa de intercambio de energfa (32) unida a la segunda placa de presion (30), la segunda placa de presion (30) unida a la primera placa de presion (20); y
un primer separador (40) y un segundo separador (42) dispuestos entre la primera placa de intercambio de energfa (22) y la segunda placa de intercambio de energfa (32),
caracterizado por el hecho de que la primera placa de intercambio de energfa (22), la segunda placa de intercambio de energfa (32), el primer separador (40) y el segundo separador (42) definen al menos un paso con temperatura controlada (50) para que el producto pase a traves del intercambiador de calor (10), en el que al menos una de la primera placa de intercambio de energfa (22) y la segunda placa de intercambio de energfa (32) comprende un conducto (60, 70, 80) a traves de una porcion de la primera placa de intercambio de energfa (22) y/o la segunda placa de intercambio de energfa (32) y comprendiendo ademas una placa del primer extremo (100) que define una entrada y una placa del segundo extremo (110) que define una salida, la placa del primer extremo (100 y la placa del segundo extremo (110) estan unidas a los extremos opuestos de la primera placa de presion (20) y la segunda placa de presion (30).
2. El intercambiador de calor de la reivindicacion 1 en el que el paso (50) comprende un fluido que enfna o calienta la zona de temperatura controlada (A-C) del intercambiador de calor (10).
3. El intercambiador de calor de la reivindicacion 1 o 2, en el que la primera placa de intercambio de energfa (22) y la segunda placa de intercambio de energfa (32) definen una pluralidad de zonas de temperatura controlada (A-C).
4. El intercambiador de calor de las reivindicaciones 1-3, en el que al menos una de la primera placa de intercambio de energfa (22) y la segunda placa de intercambio de energfa (32) comprenden una pluralidad de conductos (60, 70, 80) separados a traves de tramos individuales de la primera placa de intercambio de energfa (22) y la segunda placa de intercambio de energfa (32) que definen las zonas de temperatura controlada (A-C).
5. El intercambiador de calor de la reivindicacion 4, en el que los conductos separados (60, 70, 80) comprenden un fluido que enfna o calienta las zonas de temperatura controlada (A-C) del intercambiador de calor (10).
6. El intercambiador de calor de una de las reivindicaciones 1-5, en el que el paso (50) comprende un espacio entre la primera placa de intercambio de energfa (22) y la segunda placa de intercambio de energfa (32) que va desde 3 cm a 15 cm.
7. El intercambiador de calor de una de las reivindicaciones 1-6, en el que el primer separador (40) y el segundo separador (42) tienen forma de T.
8. El intercambiador de calor de una de las reivindicaciones 1-7, en el que la primera placa de intercambio de energfa (22) y la segunda placa de intercambio de energfa (32) pueden sellarse a lo largo del primer separador (40) y el segundo separador (42) para soportar las presiones internas en el conducto del producto desde aproximadamente 50 a 103,42 bares aproximadamente (1500 psi).
9. El intercambiador de calor de una de las reivindicaciones 1-8, que comprende al menos una junta de transicion (120) unida a la entrada del intercambiador de calor (10).
10. El intercambiador de calor de una de las reivindicaciones 1-9, en el que la primera placa de presion (20) y la segunda placa de presion (30) estan unidas mediante al menos un perno, tornillo, o sujetador.
11. Un metodo para elaborar un producto alimenticio que comprende introducir una emulsion de carne al interior de un intercambiador de calor (10) segun una de las reivindicaciones 1-10 y someter la emulsion de carne a una presion alta.
12. El metodo de la reivindicacion 11 que comprende controlar una temperatura del intercambiador de calor (10) al hacer pasar un fluido a traves de al menos un conducto separado (60, 70, 80) de un tramo de al menos una de la primera placa de intercambio de energfa (22) y la segunda placa de intercambio de energfa (32).
13. El metodo de la reivindicacion 11 o 12, en el que la primera placa de intercambio de energfa (22) y la segunda placa de intercambio de energfa (32) definen una pluralidad de zonas de temperatura controlada individuales (A-C).
14. El metodo de una de las reivindicaciones 11-13, que comprende controlar las temperaturas de las zonas de temperatura controlada individuales (A-C) mediante el paso de un fluido a traves de una pluralidad de conductos separados (60, 70, 80) a traves de tramos individuales de la primera placa de intercambio de energfa (22) y la segunda placa de intercambio de energfa (32).
15. Un metodo para elaborar un producto alimenticio segun una de las reivindicaciones 11-14, en el que el producto alimentario es un producto de emulsion de carne que comprende:
formar de una emulsion de carne que contiene protemas y grasa;
pulverizar y calentar la emulsion de carne o introducir la emulsion de carne al interior de un intercambiador de calor (10) y someter la emulsion de carne a una presion de al menos 3,447 bares (50 psi), en el que la emulsion de carne es retenida en el intercambiador de calor (10) a una presion por encima de de la presion de vapor de la emulsion hasta que la protema en la emulsion de carne ha coagulado so suficiente para ajustar la emulsion y formar un producto firme, que retiene su forma y estructura cuando descarga desde el intercambiador de calor (10), y descargar la emulsion de carne desde el intercambiador de calor (10).
16. El metodo de la reivindicacion 15 que comprende envasar y la esterilizar en retorta el producto de emulsion de carne descargado.
17. El metodo de la reivindicacion 15 que comprende el secado de la emulsion de carne descargada y la formacion de una pieza semejante a una croqueta a partir de la emulsion de carne.
ES12816828T 2011-07-28 2012-06-29 Métodos y dispositivos para calentar o enfriar materiales viscosos Active ES2711982T5 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161574156P 2011-07-28 2011-07-28
PCT/US2012/044933 WO2013015946A1 (en) 2011-07-28 2012-06-29 Methods and devices for heating or cooling viscous materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2711982T3 true ES2711982T3 (es) 2019-05-08
ES2711982T5 ES2711982T5 (es) 2022-04-18

Family

ID=47601435

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES18207169T Active ES2847526T3 (es) 2011-07-28 2012-06-29 Procedimientos y dispositivos para calentar o enfriar materiales viscosos
ES12816828T Active ES2711982T5 (es) 2011-07-28 2012-06-29 Métodos y dispositivos para calentar o enfriar materiales viscosos

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES18207169T Active ES2847526T3 (es) 2011-07-28 2012-06-29 Procedimientos y dispositivos para calentar o enfriar materiales viscosos

Country Status (14)

Country Link
US (3) US9232814B2 (es)
EP (3) EP3467421B1 (es)
JP (3) JP2014521915A (es)
CN (2) CN103827621B (es)
AU (2) AU2012287387B2 (es)
BR (1) BR112014002030B1 (es)
CA (2) CA2843142C (es)
ES (2) ES2847526T3 (es)
HU (2) HUE043648T2 (es)
MX (2) MX359455B (es)
PL (2) PL2737272T5 (es)
RU (1) RU2604120C2 (es)
WO (1) WO2013015946A1 (es)
ZA (1) ZA201401519B (es)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9803932B2 (en) 2011-07-28 2017-10-31 Nestec Sa Methods and devices for heating or cooling viscous materials
ES2847526T3 (es) 2011-07-28 2021-08-03 Nestle Sa Procedimientos y dispositivos para calentar o enfriar materiales viscosos
RU2017125538A (ru) 2014-12-24 2019-01-24 Нестек С.А. Одноразовое теплообменное устройство и система, включающая такое устройство
WO2016102219A1 (en) * 2014-12-24 2016-06-30 Nestec S.A. Heat transfer device and system integrating such a device
WO2016120759A1 (en) * 2015-01-29 2016-08-04 Nestec Sa Meat emulsion products, methods of making such products, and pet foods containing such products
CN107041411A (zh) * 2017-04-06 2017-08-15 庄硕辉 一种防粘连的肉糜加工机
JP7288961B2 (ja) * 2019-06-03 2023-06-08 株式会社巴川製紙所 温調ユニット
EP4361550A1 (en) 2022-10-24 2024-05-01 Pavan S.p.A. A heat exchanger module and a die comprising a plurality of modules

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1967837A (en) * 1933-10-19 1934-07-24 Ingersoll Rand Co Heat exchanger
US2315768A (en) 1941-07-15 1943-04-06 John Edward Fox Refrigerating apparatus
CH382200A (de) 1961-02-27 1964-09-30 Franklin Dipl Ing Froehlich Wärmeaustauscher
DE2555079C3 (de) 1975-12-06 1979-06-07 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Vorrichtung zum Temperieren von hochviskosen Lösungen oder Schmelzen thermoplastischer Kunststoffe
US4139054A (en) 1977-10-28 1979-02-13 Sea Solar Power Plate-fin heat exchanger
SU823808A2 (ru) * 1979-07-16 1981-04-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский Иэкспериментально-Конструкторскийинститут Продовольственного Машино-Строения Теплообменный аппарат
US4249595A (en) 1979-09-07 1981-02-10 The Trane Company Plate type heat exchanger with bar means for flow control and structural support
HU179903B (en) * 1980-08-22 1982-12-28 Laszlo Nadasi Logic toy
NZ201673A (en) * 1981-09-11 1986-07-11 R J Pollard Flat plate heat exchanger core with diversion elements to allow several fluid passes through core
JPS5855685A (ja) * 1981-09-11 1983-04-02 レイモンド・ジエ−ムズ・ポラ−ド 流体流動装置
US4442886A (en) * 1982-04-19 1984-04-17 North Atlantic Technologies, Inc. Floating plate heat exchanger
US4510853A (en) * 1983-04-20 1985-04-16 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Coffee making apparatus
JPS6237694A (ja) * 1985-08-12 1987-02-18 Kobe Steel Ltd 熱交換器
AUPP502698A0 (en) 1998-08-04 1998-08-27 Andale Repetition Engineering Pty. Limited Beverage chiller
US7736686B2 (en) * 2000-11-08 2010-06-15 Nestec S.A. Meat emulsion products and methods of making same
US6857469B2 (en) 2000-12-18 2005-02-22 Thermasys Corporation Fin-tube block type heat exchanger with grooved spacer bars
AUPR621901A0 (en) 2001-07-06 2001-08-02 Effem Foods Pty Ltd Multi-channel cooling die
DE10214467A1 (de) 2002-03-30 2003-10-09 Modine Mfg Co Abgaswärmetauscher für Kraftfahrzeuge
JP2004028469A (ja) * 2002-06-26 2004-01-29 Toyo Radiator Co Ltd 熱交換器コア
US6892803B2 (en) 2002-11-19 2005-05-17 Modine Manufacturing Company High pressure heat exchanger
US20050084578A1 (en) 2003-10-16 2005-04-21 Onwulata Charles I. Food products containing texturized milk proteins
US7343965B2 (en) 2004-01-20 2008-03-18 Modine Manufacturing Company Brazed plate high pressure heat exchanger
JP4602714B2 (ja) * 2004-08-19 2010-12-22 株式会社ティラド 熱交換器
JP2006284165A (ja) * 2005-03-07 2006-10-19 Denso Corp 排気ガス熱交換器
GB0509746D0 (en) 2005-05-13 2005-06-22 Ashe Morris Ltd Variable plate heat exchangers
GB0509742D0 (en) 2005-05-13 2005-06-22 Ashe Morris Ltd Variable heat flux heat exchangers
JP2007017133A (ja) 2005-07-11 2007-01-25 Denso Corp 熱交換器
US20080078537A1 (en) 2006-09-29 2008-04-03 Valeo, Inc. Multi-zone heat exchangers with separated manifolds
CN100489429C (zh) 2006-09-29 2009-05-20 曹爱国 一种空调的传热水箱及其制作方法
SE530902C2 (sv) 2006-12-19 2008-10-14 Alfa Laval Corp Ab Sektionerad flödesanordning och förfarande för att reglera temperaturen i denna
WO2008092677A1 (de) 2007-01-31 2008-08-07 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmetauscher
KR100941301B1 (ko) * 2007-06-15 2010-02-11 주식회사 경동나비엔 열교환기
US20090211977A1 (en) 2008-02-27 2009-08-27 Oregon State University Through-plate microchannel transfer devices
JP2011512839A (ja) 2008-03-03 2011-04-28 ネステク ソシエテ アノニム 食品及び食品製造方法
US20100078155A1 (en) 2008-09-30 2010-04-01 Third Millennium Engineering Thin Cavity Fluidic Heat Exchanger
DE102008058210A1 (de) 2008-11-19 2010-05-20 Voith Patent Gmbh Wärmetauscher und Verfahren für dessen Herstellung
KR20100122263A (ko) * 2009-05-12 2010-11-22 엘에스엠트론 주식회사 판형 열교환기
FR2950682B1 (fr) 2009-09-30 2012-06-01 Valeo Systemes Thermiques Condenseur pour vehicule automobile a integration amelioree
US9803932B2 (en) * 2011-07-28 2017-10-31 Nestec Sa Methods and devices for heating or cooling viscous materials
ES2847526T3 (es) 2011-07-28 2021-08-03 Nestle Sa Procedimientos y dispositivos para calentar o enfriar materiales viscosos

Also Published As

Publication number Publication date
CA3061401A1 (en) 2013-01-31
WO2013015946A1 (en) 2013-01-31
JP2019068839A (ja) 2019-05-09
US20140178544A1 (en) 2014-06-26
JP6674923B2 (ja) 2020-04-01
JP2017122574A (ja) 2017-07-13
CA2843142C (en) 2020-02-18
HUE053756T2 (hu) 2021-07-28
HUE043648T2 (hu) 2019-08-28
MX346577B (es) 2017-03-24
CN103827621B (zh) 2016-12-14
JP2014521915A (ja) 2014-08-28
PL3467421T3 (pl) 2021-06-28
US20190212064A1 (en) 2019-07-11
PL2737272T3 (pl) 2019-05-31
EP3467421A1 (en) 2019-04-10
ZA201401519B (en) 2015-11-25
EP3467421B1 (en) 2020-12-30
US11333441B2 (en) 2022-05-17
PL2737272T5 (pl) 2022-05-02
ES2711982T5 (es) 2022-04-18
EP2737272B2 (en) 2022-01-19
EP2737272A4 (en) 2014-07-02
MX2014001092A (es) 2014-07-09
AU2017203064A1 (en) 2017-06-01
EP3812683A1 (en) 2021-04-28
US20160123674A1 (en) 2016-05-05
EP2737272B1 (en) 2018-11-21
US10274260B2 (en) 2019-04-30
AU2012287387B2 (en) 2017-02-16
BR112014002030B1 (pt) 2021-04-06
US9232814B2 (en) 2016-01-12
ES2847526T3 (es) 2021-08-03
MX359455B (es) 2018-09-28
CA2843142A1 (en) 2013-01-31
RU2014107664A (ru) 2015-09-10
CA3061401C (en) 2022-09-06
EP2737272A1 (en) 2014-06-04
BR112014002030A2 (pt) 2017-02-21
CN107101515A (zh) 2017-08-29
AU2012287387A1 (en) 2014-02-20
RU2604120C2 (ru) 2016-12-10
CN103827621A (zh) 2014-05-28
AU2017203064B2 (en) 2018-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2711982T3 (es) Métodos y dispositivos para calentar o enfriar materiales viscosos
ES2812458T3 (es) Producto de emulsión de carne
ES2912057T3 (es) Productos de emulsión cárnica y métodos de preparación de los mismos
ES2668816T3 (es) Métodos y dispositivos para calentar o enfriar materiales viscosos