ES2811257T3 - Sistema de inyección de salmuera con un filtro - Google Patents
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Abstract
Un sistema de inyección de salmuera (16) con una pluralidad de agujas que se insertan en un producto y a través de las cuales se inyecta salmuera en el producto, donde la salmuera que no termina en el producto se recoge y recicla, donde durante el reciclado la salmuera fluye a través de un filtro (3), donde el filtro (3) comprende un elemento de filtrado (8), a lo largo del cual fluye la salmuera sin filtrar (11) y a través del cual pasa la salmuera filtrada (12) y que detiene los residuos (9) en la salmuera sin filtrar (11), caracterizado por que el elemento de filtrado (8) es curvo, al menos de manera local, y por que la permeabilidad del elemento de filtrado varía con la longitud de flujo (X) de la salmuera a lo largo del elemento de filtrado.
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema de inyección de salmuera con un filtro
La presente invención se refiere a un sistema de inyección de salmuera con una pluralidad de agujas, que se insertan en un producto y a través de las cuales se inyecta la salmuera en el producto, donde la salmuera que no termina en el producto se recoge y recicla, y donde durante el reciclaje la salmuera fluye a través de un filtro.
Dicho sistema es ampliamente conocido a partir de la técnica actual, por ejemplo, a partir de los documentos DE 20 2010000494 U1, US 4620478 A y US 2006/280849 A1. Un cabezal de agujas con una pluralidad de agujas realiza un movimiento reciprocante desde una posición alejada hasta una posición de inyección, en el que las agujas se han empujado al interior de un producto que se marina con una salmuera. Un producto habitual es la carne, las aves y/o el pescado, aunque se puede realizar en otros productos. Una vez que las agujas se han introducido en el producto, se hace salir la salmuera por el(los) orificio(s), por ejemplo, en la punta de las agujas. En la mayoría de los casos no toda la salmuera termina en el producto y/o permanece en el producto tras la inyección. Esta salmuera se recoge posteriormente y se recicla. Antes de volver a entrar en las agujas, es necesario filtrar la salmuera de retorno. El sistema de filtrado de un sistema inyector actual comprende un primer filtro de tambor rotativo y en última instancia un segundo filtro de tambor rotativo, un filtro de succión y filtros en línea. Un primer filtro de tambor rotativo filtrará las proteínas animales, las partículas de grasa, los fragmentos de hueso y cartílago de la salmuera de retorno y los transfiere hacia un raspador, el cual raspará el filtrado del tambor y dirigirá el filtrado a un depósito. Las partículas más duras como el hueso y el cartílago se raspan fácilmente mientras que, por ejemplo, las proteínas cárnicas “gelatinosas” pueden penetrar a través de las aberturas del filtro y se mezclarán con la salmuera de retorno filtrada debido a la acción del raspador. En este caso se proporcionará un segundo filtro de tambor rotativo aguas abajo del primer filtro de tambor con el fin de filtrar adicionalmente la salmuera de retorno. No obstante, debido a la acción activa del raspador de este segundo filtro, con el paso del tiempo, el material flotante suelto, como las proteínas cárnicas “gelatinosas”, se puede mezclar de nuevo con la salmuera de retorno filtrada y sin utilizar. Por lo tanto, se utilizará un filtro de succión adicional. Con el paso del tiempo, las partículas también pueden bloquear las aberturas de este filtro, lo que dará como resultado un flujo reducido hacia el colector y las agujas y/o las partículas sueltas fluirán hasta la bomba y a través de las agujas y obstruirán las agujas.
Por lo tanto, se situarán unos filtros en línea después de la bomba y antes de las agujas. Debido a la bomba de presión positiva, las partículas más pequeñas pueden incluso atravesar estos filtros en línea. La autolimpieza de los filtros en línea puede aumentar este efecto mediante el raspado de las proteínas a través del tambor del filtro. Mediante la acción de raspado, las aberturas del filtro se pueden bloquear con, por ejemplo, proteínas “gelatinosas”. El material que ha penetrado se acumula en el interior del filtro y se pueden desprender escamas y terminar en las agujas huecas, estas agujas se obstruirán lo que dará como resultado un menor rendimiento de la inyección.
Otra desventaja del sistema de filtrado actual es la multitud de piezas que, al menos una vez al día, se deben desmontar del inyector, limpiar y volver a montar posteriormente. Esto requiere una cantidad extremadamente grande de tiempo y aumenta el desgaste del sistema.
Por lo tanto, es el objetivo de la presente invención evitar los problemas de acuerdo con la técnica actual.
Este problema se soluciona con un sistema de inyección de salmuera de acuerdo con la reivindicación 1.
La presente invención se refiere a un sistema de inyección de salmuera, que comprende una pluralidad de agujas, que se disponen en la mayoría de los casos en un cabezal de agujas, el cual realiza un movimiento reciprocante desde una posición alejada hasta una de inyección, en la que las agujas se empujan al interior de un producto que se marina con una salmuera. Un producto habitual es la carne, las aves y/o el pescado, aunque se puede realizar en otros productos. De manera habitual, la salmuera es una solución acuosa con sal y/u otras sustancias funcionales y/o potenciadoras del sabor. Una vez que se las agujas están en el producto y/o antes, se hace salir la salmuera por un orificio en la aguja. No obstante, no toda la salmuera inyectada termina o permanece en el producto, y de acuerdo con la presente invención, se recicla, es decir, se inyecta de nuevo en un producto. Antes de que esto tenga lugar, es necesario filtrar la salmuera reciclada para eliminar la grasa, las partículas de tipo gelatinoso, las piezas de hueso o similares de la salmuera, las cuales pueden obstruir las agujas huecas.
La filtración se ejecuta con un filtro que comprende un elemento de filtrado a lo largo del cual fluye la salmuera sin filtrar y a través del cual pasa la salmuera filtrada y que detiene los residuos en la salmuera sin filtrar. Los residuos detenidos se eliminan mediante lavado del filtro de manera continua o intermitente con la salmuera sin filtrar o solo parcialmente filtrada y preferentemente debido a la gravedad. El filtro en el sistema de la invención tiene muy pocas piezas que es necesario limpiar. Esto ahorra tiempo y reduce el daño debido a un montaje erróneo. No hay raspadores para limpiar el filtro y el elemento de filtrado no rota.
El elemento de filtrado es preferentemente un tamiz. El elemento de filtrado es preferentemente un módulo, que se puede retirar fácilmente del filtro y que se puede intercambiar, por ejemplo, por un módulo diferente y/o limpiar.
Preferentemente, el elemento de filtrado está inclinado, al menos de manera local, preferentemente en su totalidad, con relación a un plano horizontal y/o vertical. Debido a esta inclinación, no es necesario bombear la salmuera, sino
que fluye por gravedad a lo largo del elemento de filtrado. El ángulo de inclinación puede variar con la longitud de flujo de la salmuera. Preferentemente, el ángulo de inclinación con relación a un plano horizontal disminuye con el aumento de la longitud de flujo. El ángulo de inclinación está preferentemente entre 0 y 90°.
El elemento de filtrado es curvo, al menos de manera local. El radio de la curvatura puede variar dentro del diseño del filtro en un rango amplio desde preferentemente 800 hasta 8000 mm y estará más preferentemente en un rango desde 1500 hasta 1800 mm.
La salmuera sin filtrar fluye a lo largo del elemento de filtrado por gravedad y/o se bombea a lo largo del elemento de filtrado. La salmuera filtrada se fuerza a través del elemento de filtrado por gravedad y/o mediante un aumento de presión, el cual, de acuerdo con una realización preferida, se puede controlar. El aumento de presión se puede lograr, por ejemplo, mediante un mayor nivel de salmuera sobre el elemento de filtrado. El nivel de presión no es necesario que sea el mismo a lo largo de la totalidad de la longitud de flujo del elemento de filtrado, sino que puede variar.
De acuerdo con la presente invención, la permeabilidad del elemento de filtrado varía con la longitud de flujo de la salmuera a lo largo del elemento de filtrado. Más preferentemente, la permeabilidad aumenta con la longitud de flujo de la salmuera a lo largo del elemento de filtrado, es decir, inicialmente, la permeabilidad es relativamente pequeña y posteriormente aumenta a medida que la salmuera avanza a lo largo del elemento de filtrado hacia el final del elemento de filtrado. La permeabilidad puede cambiar de manera continua o escalonada. De acuerdo con una realización preferida, se puede ajustar la permeabilidad del elemento de filtrado. Este ajuste se puede ejecutar de manera manual o automática.
Preferentemente, el elemento de filtrado es un tamiz, preferentemente un tamiz ranurado, donde el tamaño de las ranuras varía preferentemente con la longitud de flujo de la salmuera sin filtrar a lo largo del elemento de filtrado. Preferentemente, el tamaño de las ranuras/los orificios en el tamiz es inicialmente más pequeño y posteriormente aumenta con la longitud de flujo de la salmuera sin filtrar.
Preferentemente, el sistema comprende un enfriador para la salmuera reciclada, que está situado preferentemente aguas arriba con respecto al filtro. El enfriador refrigera preferentemente la salmuera hasta 2 - 4 °C y/o mantiene la salmuera en este rango de temperaturas. Preferentemente, el enfriador comprende una bomba, que bombea la salmuera reciclada desde un depósito hasta el filtro.
De acuerdo con una realización preferida de la presente invención, el elemento de filtrado vibra para aumentar la capacidad de filtrado del elemento de filtrado, en particular para mejorar la retirada de los residuos.
De acuerdo con una realización preferida, el sistema comprende un filtro adicional aguas arriba con respecto a las agujas y aguas abajo con respecto al filtro principal. Preferentemente, este filtro adicional comprende dos filtros, que se disponen en paralelo, donde solo se utiliza uno. El otro filtro está en espera o mientras tanto se puede limpiar.
De acuerdo con una realización preferida, el sistema de inyección de salmuera de la invención comprende un sistema de limpieza, preferentemente un aspirador. El sistema de limpieza retira las partículas, preferentemente las partículas cárnicas, y/o partículas semisólidas, tal como las partículas gelatinosas, de la superficie del elemento de filtrado, de modo que no se obstruya esta superficie. Preferentemente, el aspirador está diseñado de modo que retire únicamente las partículas sólidas, tal como las partículas cárnicas y/o las partículas semisólidas, tal como las partículas gelatinosas, del elemento de filtrado y tan poca salmuera líquida como sea posible.
Preferentemente, el aspirador comprende una boquilla a través de la cual se succionan las partículas.
Preferentemente, el sistema de limpieza comprende un dispositivo de movimiento, que mueve el sistema de limpieza con relación al elemento de filtrado del filtro principal. Este dispositivo de movimiento se puede mover en una o dos direcciones paralelas a la superficie del elemento de filtrado. En caso de que el elemento de filtrado se mueva únicamente en una dirección, la anchura de la boquilla, en la dirección perpendicular a su dirección de movimiento, es preferentemente, al menos de manera esencial, similar a la anchura del elemento de filtrado. En el caso de que el dispositivo de movimiento se mueva en dos direcciones, la anchura de la boquilla es preferentemente menor que la anchura del dispositivo de limpieza. Las dos direcciones de movimiento son preferentemente perpendiculares entre sí.
La superficie del elemento de filtrado se puede limpiar en su totalidad o solo de manera parcial.
Preferentemente, el sistema de limpieza trabaja de manera continua o intermitente.
Preferentemente, el sistema de limpieza comprende un sensor que mide el flujo de salmuera a través del elemento de filtrado. La señal de este sensor se utiliza preferentemente para controlar el sistema de limpieza. En caso de que el flujo de salmuera a través del elemento de filtrado caiga por debajo de un cierto nivel, se puede activar el sistema de limpieza.
Preferentemente, el sistema de limpieza comprende unos medios de reciclaje para reciclar la salmuera, que es succionada por el sistema de limpieza.
Ahora se explica la invención de acuerdo con las figuras. Estas explicaciones no limitan el alcance de protección.
La figura 1 muestra el sistema de la invención.
La figura 2 muestra detalles del filtro.
La figura 3 muestra el dispositivo de limpieza.
La figura 1 muestra el sistema de la invención 16. El sistema comprende un cabezal de agujas 6 con una multitud de agujas, que realizan un movimiento reciprocante desde una posición alejada hasta una de inyección. En la posición de inyección, las agujas se introducen en un producto, por ejemplo, carne, aves, pescado o vegetales y se fuerza una salmuera a través de las agujas huecas al interior del producto. Se recoge la salmuera sobrante, por ejemplo, debajo de la cinta del inyector que transporta el producto por debajo de las agujas y lo aleja, y la salmuera fluye a través del flujo de salida 1 hasta el segmento “A” de un tanque de salmuera. En el segmento “A”, la salmuera de retorno puede estar contaminada con proteínas, partículas de grasa y fragmentos de hueso y cartílago. A modo de un primer paso de limpieza, se sitúan dos placas opcionales 14, 15, una conectada en la parte superior del tanque y una pequeña conectada en la parte inferior del tanque, a cierta distancia entre sí de modo que el material más pesado pueda descender y la grasa flotar en la parte superior.
En la realización de acuerdo con la figura 1, se utiliza un GEA SuperChill® 2 para bombear la salmuera de retorno con una limpieza previa en última instancia desde el tanque “A” hasta un bloque de refrigeración integrado, de modo que se mantenga la temperatura de la salmuera de preferentemente 2-4 °C. En el caso de que la temperatura de la salmuera de retorno y la temperatura ambiente no influyan en el rango de temperaturas preferido de la salmuera se podría sustituir el GEA SuperChill® por una bomba convencional y un sistema de control para activar/desactivar la bomba y regular la velocidad del flujo y el control del nivel en el tanque “A”, con el fin de proteger la bomba frente a un bombeo en seco. El GEA SuperChill® o la bomba independiente bombea la salmuera de retorno hacia la conexión de entrada en la parte posterior del filtro principal 3, tal como se muestra en la figura 2. En el depósito opcional 7 del filtro 3 se recoge la salmuera de retorno bombeada y comenzará a rebosar sobre el elemento de filtrado 8. Se puede proporcionar una barrera 10 para forzar a la salmuera sin filtrar hacia el elemento de filtrado 8.
La velocidad del flujo y la cantidad de salmuera de retorno dependen de la tasa de inyección, p. ej., modo de inyección, presión de la bomba y/o de la velocidad del cabezal de agujas, aunque también de la carga de la cinta, el producto, el tipo de salmuera, etc., aunque se pueden regular fácilmente mediante el regulador de flujo de la bomba 2. El filtrado saldrá del filtro 3 y se recogerá en el segmento “B” del tanque. En la presente, se mezclará preferentemente con salmuera fría y sin utilizar, que tiene una temperatura preferida de 2-4 °C. A continuación, la salmuera se bombea por medio de una bomba inyectora 4 a través de uno de los filtros en línea 5, los cuales, no obstante, son únicamente opcionales. En el caso de que por accidente caiga cualquier material en el segmento “B”, por ejemplo, por intervención humana, el(los) filtro(s) en línea capturarán este residuo. Preferentemente, estos filtros 5 se disponen en derivación, de modo que se pueda extraer un filtro para la inspección/limpieza sin interrumpir la producción. Las válvulas controlarán que filtro se utiliza antes de que se consuma la salmuera mediante el colector del inyector y las agujas 6.
Haciendo referencia ahora a la figura 2 , la salmuera sin filtrar o prefiltrada 11 fluye a lo largo del elemento filtrante 8, lo que se indica mediante la flecha X, que representa la longitud de flujo de la salmuera a lo largo del elemento de filtrado. A medida que la salmuera fluye a lo largo del elemento de filtrado 8, una parte de salmuera filtrada 12 pasará el elemento de filtrado 8 y se recogerá por debajo del elemento de filtrado 8. En la presente, una parte inferior inclinada 17 guía la salmuera filtrada hasta una salida, que está conectada con el tanque en el segmento “B”. Los residuos se acumulan en la parte superior del elemento de filtrado 8 y serán eliminados mediante lavado por medio de la corriente de salmuera sin filtrar 11 y en la presente debido a la gravedad. Al final del elemento de filtrado 8, los residuos se recogen en un depósito 9 y se descargan. Preferentemente, el elemento filtrante 8 es una plataforma tamizadora de acumulación modular. Dependiendo de la viscosidad de la salmuera, los ingredientes de la salmuera, el grado de contaminación y las agujas utilizadas en el inyector, puede ser deseable la optimización del proceso de filtrado. Esto se puede lograr de diferentes maneras, por ejemplo, ajustando el ángulo de inclinación a y o p del tamiz 8 y/o modificando la permeabilidad, por ejemplo, el tamaño de malla cuando se utiliza un tamiz ranurado, con la longitud de flujo X de la salmuera mediante, por ejemplo, la elección de una permeabilidad menor en una ubicación “H”, es decir, una longitud de flujo menor, y una permeabilidad mayor en una ubicación “L”, es decir, una longitud de flujo mayor. Preferentemente, el ángulo de inclinación a es menor en la longitud de flujo menor de la salmuera a lo largo del elemento de filtrado y preferentemente aumenta, al menos de manera local, con el aumento de la longitud de flujo. Esto da como resultado una mayor velocidad de la salmuera sin filtrar al comienzo del proceso de filtrado, que disminuye con el aumento de la longitud de flujo. Para mejorar el deslizamiento y/o la rodadura del residuo, el elemento de filtrado 8 es preferentemente curvo, tal como se muestra mediante el símbolo de referencia “R”. En el caso de que no sea suficiente una optimización del proceso de filtrado, se puede utilizar un elemento de filtrado 8 con una pendiente diferente, por ejemplo, la curvatura “R”. Los elementos de filtrado 8 se proporcionan preferentemente como módulos y se pueden intercambiar en función de la aplicación deseada. Se puede lograr una optimización adicional utilizando un tamiz vibratorio 8.
La figura 3 muestra el sistema de limpieza 20, que en el presente caso es una boquilla 18 que está conectada a una fuente de aspiración para retirar las partículas sólidas y/o gelatinosas de la superficie del elemento de filtrado 8. Esto
se hace para evitar la obstrucción del elemento de filtrado 8. El sistema de limpieza se diseña de modo que retire preferentemente tan poca salmuera de la superficie del elemento de filtrado como sea posible. El sistema de limpieza 20, preferentemente la boquilla 18, está conectado a un dispositivo de movimiento (no se representa), que mueve el sistema de limpieza 20 y/o la boquilla 18 con relación a la superficie del elemento de filtrado. El dispositivo de movimiento puede mover el sistema de limpieza 20 y/o la boquilla en una o dos direcciones paralelas a la superficie del elemento de filtrado 8. El patrón de movimiento depende preferentemente del tamaño del dispositivo de limpieza y/o de la boquilla.
La superficie del elemento de filtrado 8 se puede limpiar de manera parcial o total. La limpieza puede tener lugar de manera continua o intermitente. El sistema de limpieza puede comprender un sensor que mida, por ejemplo, de manera directa o indirecta, el flujo a través del elemento de filtrado. Dependiendo de la señal del sensor, se activa o desactiva el sistema de limpieza.
Preferentemente, el sistema de limpieza comprende un sensor que mide la cantidad de salmuera retirada de la superficie del elemento de filtrado 8. En el caso de que esta cantidad sea demasiado grande se ajusta y/o detiene el sistema de limpieza.
La salmuera retirada de la superficie del sistema de limpieza se recicla preferentemente de vuelta al sistema y se reutiliza.
Lista de símbolos de referencia
1 flujo de salida
2 bomba, enfriador
3 filtro principal
4 bomba
5 filtro en línea
6 agujas, cabezal de agujas
7 depósito
8 elemento de filtrado
9 residuos
10 barrera
11 flujo de salmuera sin filtrar
12 flujo de salmuera filtrada
13 tanque de separación
14 placa de separación
15 placa de separación
16 sistema de inyección de salmuera
17 parte inferior inclinada
18 aspirador con boquilla
19 conexión al aspirador
20 sistema de limpieza, aspirador
A primer segmento del tanque
B segundo segmento del tanque
H región de filtrado con una primera permeabilidad
L región de filtrado con una segunda permeabilidad
R curvatura del elemento de filtrado
X dirección de flujo de la salmuera, longitud de flujo a ángulo de inclinación, relativo a un plano vertical p ángulo de inclinación, relativo a un plano horizontal
Claims (13)
1. Un sistema de inyección de salmuera (16) con una pluralidad de agujas que se insertan en un producto y a través de las cuales se inyecta salmuera en el producto, donde la salmuera que no termina en el producto se recoge y recicla, donde durante el reciclado la salmuera fluye a través de un filtro (3), donde el filtro (3) comprende un elemento de filtrado (8), a lo largo del cual fluye la salmuera sin filtrar (11) y a través del cual pasa la salmuera filtrada (12) y que detiene los residuos (9) en la salmuera sin filtrar (11), caracterizado por que el elemento de filtrado (8) es curvo, al menos de manera local, y por que la permeabilidad del elemento de filtrado varía con la longitud de flujo (X) de la salmuera a lo largo del elemento de filtrado.
2. El sistema de inyección de salmuera (16) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el elemento de filtrado (8) está inclinado, al menos de manera local, preferentemente en su totalidad, con relación a un plano horizontal y/o vertical.
3. El sistema de inyección de salmuera (16) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la salmuera fluye a lo largo y a través del elemento de filtrado (8) por gravedad.
4. El sistema de inyección de salmuera (16) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la permeabilidad aumenta con la longitud de flujo de la salmuera a lo largo del elemento de filtrado.
5. El sistema de inyección de salmuera (16) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende un enfriador (2) para la salmuera.
6. El sistema de inyección de salmuera (16) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento de filtrado (8) es un tamiz, preferentemente un tamiz ranurado.
7. El sistema de inyección de salmuera (16) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento de filtrado vibra.
8. El sistema de inyección de salmuera (16) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende un filtro adicional (5) aguas arriba con respecto a las agujas (6).
9. El sistema de inyección de salmuera (16) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende un sistema de limpieza (20), preferentemente un aspirador (20).
10. El sistema de inyección de salmuera (16) de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por que el sistema (20) comprende un dispositivo de movimiento, que mueve el sistema de limpieza (20) con relación al elemento de filtrado (8) del filtro principal (3).
11. El sistema de inyección de salmuera (16) de acuerdo con las reivindicaciones 9 o 10, caracterizado por que el sistema de limpieza trabaja de manera continua o intermitente.
12. El sistema de inyección de salmuera (16) de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 - 11, caracterizado por que comprende un sensor que mide el flujo de salmuera a través del elemento de filtrado (8) y por que la señal del sensor se utiliza para controlar el sistema de limpieza (20).
13. El sistema de inyección de salmuera (16) de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 - 12, caracterizado por que comprende unos medios de reciclaje para reciclar la salmuera, que se succiona mediante el sistema de limpieza (20).
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