ES2885473T3 - Sistema de procesamiento de alimentos de calentamiento y enfriamiento integrado - Google Patents

Sistema de procesamiento de alimentos de calentamiento y enfriamiento integrado Download PDF

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Abstract

Un sistema de procesamiento de alimentos que comprende: una unidad de calentamiento que comprende un mecanismo de calentamiento para calentar alimentos indirectamente y que comprende además un mecanismo de soplado de aire; una unidad de enfriamiento que comprende un mecanismo de enfriamiento para enfriar el alimento que ha sido calentado por la unidad de calentamiento y que comprende además un mecanismo de soplado de aire; y una unidad de transporte para transportar los alimentos a través de la unidad de calentamiento y la unidad de enfriamiento, en el que la unidad de transporte comprende un orificio pasante; en el que el mecanismo de calentamiento está ubicado debajo de la unidad de transporte y una sustancia mediadora del calor es expulsada hacia abajo desde el mecanismo de calentamiento, y en el que el mecanismo de soplado de aire de la unidad de calentamiento sopla aire en una dirección que no es hacia el alimento.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de procesamiento de alimentos de calentamiento y enfriamiento integrado
Campo técnico
La presente invención se refiere a un sistema de procesamiento de alimentos para calentamiento y enfriamiento integral, y a un método para producir alimentos procesados utilizando el sistema.
Técnica anterior
En los últimos años se han propuesto varios métodos convenientes para producir artículos alimentarios preparados y procesar artículos alimentarios. Por ejemplo, también se han propuesto un método para proporcionar un alimento preparado fresco sin un conservante (literatura de patentes 1) y un método para cocinar carne que puede prevenir un cambio en el sabor o color de la carne (literatura de patentes 2). Sin embargo, los métodos de procesamiento de alimentos descritos en las publicaciones de patentes 1-2 no son adecuados para procesar una gran cantidad de alimentos, resultando en un bajo rendimiento y mayor coste.
Se han propuesto varios métodos como medio para prevenir un aumento en el coste del procesamiento de alimentos. Por ejemplo, la literatura de patentes 3 describe que se usa un aparato de calentamiento continuo con dos etapas de medios de calentamiento para reducir la frecuencia de intercambio de aceite de cocina y producir alimentos fritos con una excelente sensación en la boca.
La literatura de patentes 4 describe que un agua caliente a alta temperatura se pone en contacto con los alimentos para mejorar el nivel de esterilización de los alimentos y acortar el tiempo de cocción, como hervido, cocción a fuego lento o cocción al vapor.
La literatura de patentes 5 describe que se utiliza un ácido, álcali o alcohol para preprocesar los alimentos y luego los alimentos se calientan en condiciones moderadas para producir un alimento cocido con excelente sabor y conservabilidad.
La literatura de patentes 6 describe que los alimentos se esterilizan y cocinan simultáneamente en un período corto de tiempo reduciendo repetidamente la presión y calentando cuando se cocinan los alimentos en un tanque sellado.
Así mismo, se evitan tiempos de cocción prolongados y métodos de cocción complejos, y muchos consumidores creen que los nutrientes o la sensación en la boca de los alimentos se pierden en los alimentos calentados a alta temperatura, tales como alimentos enlatados y envasados en autoclave. Por lo tanto, se han propuesto productos electrónicos domésticos que pueden acortar el tiempo de cocción (literatura de patentes 7) y un método para utilizar vapor para calentar y cocinar en condiciones relativamente moderadas (literatura de patentes 8).
Especialmente en los últimos años, los productos procesados de hortalizas/frutas frescas, como hortalizas y frutas cortadas, son cada vez más frecuentes. Las hortalizas cortadas son productos que consisten en hortalizas finamente cortadas que se rellenan en un contenedor, como una bolsa o un vaso de plástico. Los consumidores pueden preparar ensaladas simplemente transfiriendo el contenido del contenedor a la vajilla. Las hortalizas cortadas incluyen no solo productos para ensaladas, pero también productos para sofreír. Los consumidores pueden transferir directamente el contenido de un contenedor a una olla o sartén para calentarlo. Usando hortalizas cortadas, los consumidores se ven liberados del trabajo duro que implica comprar y transportar hortalizas pesadas o voluminosas y cortar las hortalizas en un tamaño adecuado para el plato. La literatura de patentes 9-13 describe un método para producir un producto tan conveniente, es decir, hortalizas cortadas.
Sin embargo, incluso ahora, con la prevalencia del transporte a baja temperatura y los estantes de baja temperatura, cortar hortalizas y cortar frutas enfrenta problemas, tales como la decoloración de la superficie de frutas y hortalizas y la tendencia de las mismas a estropearse fácilmente. Por este motivo, la prevención de la decoloración o la esterilización se considera esencial para la producción de hortalizas y frutas cortadas (literatura de patentes 11, 12 y 13).
Por ejemplo, la literatura de patentes 14 describe un método de esterilización y lavado de alimentos frescos utilizando una solución acuosa de dióxido de cloro soluble en agua y un emulsionante. Este método puede prevenir la corrosión de un aparato o la oxidación de alimentos con un agente esterilizante. Sin embargo, este método requiere un emulsionante además de un agente esterilizante, lo que lleva a un aumento de los costes. Además, un efecto esterilizante solo se confirma hasta 48 horas después del tratamiento.
La literatura de patentes 15 describe un método para la esterilización eficiente al hacer que los alimentos frescos entren en contacto o se sumerjan en una solución de mezcla acuosa de un agente esterilizante a base de cloro, éster de ácido graso de polioxietilensorbitán y un ácido orgánico y/o una sal del mismo. Sin embargo, este método también requiere el uso de múltiples agentes adicionales para la esterilización. Además, existe el riesgo de alterar el sabor de los alimentos si se lavan y se escurren a fondo que se requiere después de la esterilización. De esta manera, es difícil omitir todos los agentes químicos, lavar con agua y escurrir en un método de esterilización utilizando un agente esterilizante a base de cloro, de tal manera que persisten problemas en términos de coste y calidad de los alimentos.
Como medio para resolver un problema de este tipo que implica el uso de un agente esterilizante a base de cloro, la literatura de patentes 16 describe un agente de retención de calidad para artículos alimentarios que contienen glicerol y éster de ácido graso de monoglicerol. El secado o la decoloración de los alimentos se puede evitar incluso 10 días después del procesamiento de los alimentos con un agente de retención de la calidad. Sin embargo, esto es lo mismo que los métodos de esterilización convencionales en términos de utilizar un cierto tipo de agente para mantener la calidad. Además, el efecto de los agentes de retención de la calidad sobre el sabor de los alimentos y el efecto de los mismos en el cuerpo humano cuando se ingieren en grandes cantidades no se han estudiado suficientemente. Es más, se ha propuesto un método para lavar hortalizas a niveles asépticos utilizando ozono o ultrasonidos. Sin embargo, el coste de una instalación de lavado sería alto, de modo que una conversión de un método actual que usa un agente esterilizante no es simple 11. La literatura de patentes 17 se refiere a un aparato de procesamiento de productos alimentarios que puede procesar alimentos de manera continua al transportarlos a través de una unidad de calentamiento y enfriamiento, en el que el calentamiento es indirecto al soplar vapor sobrecalentado hacia una placa reflectante, sin rociar vapor sobrecalentado directamente sobre los alimentos.
[Lista de citas]
Literatura de patentes
[PTL 1] Publicación abierta al público PCT fase nacional japonesa n.° 2014-516574
[PTL 2] Publicación japonesa abierta al público n.° 7-123949
[PTL 3] Publicación japonesa abierta al público n.° 2006-246828
[PTL 4] Publicación japonesa abierta al público n.° 2003-325118
[PTL 5] Publicación japonesa abierta al público n.° 2000-354459
[PTL 6] Publicación japonesa abierta al público n.° 2012-231688
[PTL 7] Publicación japonesa abierta al público n.° 2002-119224
[PTL 8] Patente japonesa n.° 5130363
[PTL 9] Publicación japonesa abierta al público n.° 5-137500
[PTL 10] Publicación japonesa abierta al público n.° 2014-74
[PTL 11] Publicación japonesa abierta al público n.° 2013-243987
[PTL 12] Publicación japonesa abierta al público n.° 2008-271902
[PTL 13] Publicación japonesa abierta al público n.° 2001-29055
[PTL 14] Publicación japonesa abierta al público n.° 10-313839
[PTL 15] Publicación japonesa abierta al público n.° 2005-323572
[PTL 16] Publicación japonesa abierta al público n.° 2013-121321
[PTL 17] Publicación japonesa abierta al público n.° 2002-199986
Sumario de la invención
Problema técnico
Como se divulgó anteriormente, se han propuesto varios sistemas de procesamiento de alimentos, pero no se ha materializado un sistema de procesamiento de alimentos que sea capaz de proporcionar de manera uniforme alimentos procesados esterilizados con una excelente sensación en la boca en una escala de producción en masa.
Solución al problema
La invención está definida en las reivindicaciones adjuntas. Los inventores han desarrollado un sistema de procesamiento de alimentos que integra enfriamiento y calentamiento en una zona de temperatura intermedia como resultado de una investigación diligente en vista del problema mencionado anteriormente para completar la presente invención. Este sistema integrado de procesamiento de alimentos se denominó Freshble®. El calentamiento en la zona de temperatura intermedia puede eliminar la aspereza del sabor sin destruir las células de los alimentos, inactivar las enzimas en los alimentos para evitar un cambio por envejecimiento de los alimentos y lograr la muerte de los microorganismos para el manejo sanitario de los alimentos. Así mismo, el subsiguiente enfriamiento rápido puede mantener el efecto de la esterilización desde el calentamiento por enfriamiento de los alimentos hasta la zona de temperatura enfriada (aproximadamente 2 °C). Esto es ventajoso porque la presente invención puede proporcionar alimentos esterilizados, que tiene una excelente sensación en boca y calidad de sabor, así como una excelente conservabilidad.
Los inventores estudiaron además diversas condiciones y configuraciones en un sistema integrado de procesamiento de alimentos como el descrito anteriormente para lograr un procesamiento en masa uniforme de alimentos. Específicamente, el calentamiento y enfriamiento constante de los alimentos se logró mediante la combinación de calentamiento y enfriamiento indirecto, y preferentemente calentamiento indirecto y enfriamiento directo, permitiendo de ese modo que se proporcionen alimentos procesados que tengan de manera consistente las ventajas mencionadas anteriormente. El procesamiento en la zona de temperatura intermedia en particular es muy delicado, por lo que fue difícil materializar un procesamiento estable. Sin embargo, los inventores descubrieron un sistema de procesamiento de alimentos para lograr un calentamiento y enfriamiento consistentes de los alimentos.
El sistema de procesamiento de alimentos de la invención también puede ser ventajoso por ser un sistema simple que consta de etapas simples y por ser capaz de esterilizar alimentos de manera eficiente sin afectar el sabor o la apariencia externa del alimento sin utilizar un agente especial o equipo costoso.
Un sistema de procesamiento de alimentos de acuerdo a la presente invención se define en la reivindicación adjuntas 1-12. El método para producir alimentos procesados según la presente invención se define en las reivindicaciones 13­ 15 adjuntas.
También se describen los siguientes.
Efectos ventajosos de la invención
La presente invención proporciona un sistema de procesamiento de alimentos integrado para un calentamiento y enfriamiento consistentes. El sistema integrado de procesamiento de alimentos de la invención logra el efecto de poder suministrar una gran cantidad de alimentos esterilizados, que tiene una excelente sensación en boca y calidad de sabor, así como una excelente conservabilidad.
Breve descripción de los dibujos
[Figura 1A] La figura 1A es una vista en planta esquemática de una realización del sistema de procesamiento de alimentos de la invención. Las líneas punteadas muestran una unidad de transporte que no se puede ver realmente (100: sección de alimentación, 200: unidad de calentamiento; 300: unidad de enfriamiento, 400: sección de ajuste, 500: sección de descarga, 600: unidad de transporte, 700: dirección de transporte de alimentos).
[Figura 1B] La figura 1B es una vista frontal esquemática de una realización del sistema de procesamiento de alimentos de la invención (100: sección de alimentación, 200: unidad de calentamiento; 300: unidad de enfriamiento, 400: sección de ajuste, 500: sección de descarga, 600: unidad de transporte, 700: dirección de transporte de alimentos).
[Figura 2] La figura 2 es un diagrama que muestra esquemáticamente un ejemplo del método de procesamiento de alimentos de la invención (101: etapa de procesamiento previo, 201: etapa de calentamiento, 301: etapa de enfriamiento).
[Figura 3] La figura 3 es un diagrama que muestra esquemáticamente la convección de vapor en la unidad de calentamiento de la invención. (200: unidad de calentamiento, 202: mecanismo de calentamiento, 203: sección inferior, 600: sección de transporte, 700: dirección de transporte de alimentos)
[Figura 4] La figura 4 es un diagrama que muestra esquemáticamente un ejemplo del método de procesamiento de alimentos de la invención. (101: etapa de procesamiento previo, 201: etapa de calentamiento, 401: etapa de condimento, 301: etapa de enfriamiento, 501: etapa de preparación del producto (mezclar con otro alimento), 502: etapa de preparación del producto (mezclar con condimentos), 800: otro alimento, 503: etapa de preparación del producto (etapa de envasado)).
[Figura 5] La figura 5 es un diagrama esquemático de un generador de aire agrupado en una realización de la presente invención. [Figura 6A] La figura 6A es una vista en planta esquemática de una sección de alimentación en una realización de la presente invención (121: primer miembro de ajuste de altura, 124: saliente, 125: segundo miembro de ajuste de altura).
[Figura 6B] La figura 6B es una vista frontal esquemática de una sección de alimentación en una realización de la presente invención (121: primer miembro de ajuste de altura, 124: saliente, 125: segundo miembro de ajuste de altura).
[Figura 7A] La figura 7A es una vista en planta esquemática de una realización del sistema de procesamiento de alimentos de la invención (100: sección de alimentación, 200: unidad de calentamiento, 204: ventilador, 300: unidad de enfriamiento, 500: sección de descarga, 504: aparato de embalaje, 600: unidad de transporte, 700: dirección de transporte de alimentos).
[Figura 7b ] La figura 7B es una vista frontal esquemática de una realización del sistema de procesamiento de alimentos de la invención (100: sección de alimentación, 200: unidad de calentamiento, 204: ventilador, 300: unidad de enfriamiento, 500: sección de descarga, 504: aparato de embalaje, 600: unidad de transporte, 700: dirección de transporte de alimentos)
[Figura 8] La figura 8 es una imagen de hortalizas y mariscos marinados que se prepararon utilizando alimentos procesados por el sistema de la invención.
[Figura 9] La figura 9 es una imagen de ensalada de col de repollo y de zanahoria que se preparó utilizando alimentos procesados por el sistema de la invención.
[Figura 10] La figura 10 es una imagen de repollo con algas marinas saladas que se preparó utilizando alimentos procesados por el sistema de la invención.
[Figura 11] La figura 11 es una imagen de pepino y tomate sazonados con salsa a base de sal que se preparó utilizando alimentos procesados por el sistema de la invención.
[Figura 12] La figura 12 es una imagen de repollo Nappa ligeramente encurtido que se preparó utilizando alimentos procesados por el sistema de la invención.
[Figura 13] La figura 13 es una imagen de una sección de un tomate, que fue procesado por el sistema de la invención. El tomate se cortó 4 días después del procesamiento.
[Figura 14] La figura 14 es una imagen de una sección de un tomate sin procesar. El tomate se cortó después de 4 días sin procesar.
[Figura 15] La figura 15 es una imagen que muestra un tomate cherry triturado, que se procesó con el sistema de la invención en un estado triturado. El tomate cherry se cortó 4 días después del procesamiento.
[Figura 16] La figura 16 es una imagen de un tomate triturado sin procesar. El tomate se trituró después de 4 días sin procesar.
Descripción de las realizaciones
La presente invención se explica a continuación con ejemplos ilustrativos, haciendo referencia a los dibujos adjuntos según sea necesario. A lo largo de toda la memoria descriptiva, debe entenderse que una expresión singular engloba el concepto de la misma en forma plural, a menos que se indique específicamente lo contrario. Es más, los términos usados en el presente documento deben entenderse como se usan en el significado que se usa comúnmente en la técnica, a menos que se indique específicamente lo contrario. Por lo tanto, a menos que se defina lo contrario, todos los términos y terminología científica utilizados en el presente documento tienen el mismo significado que se entiende comúnmente por un experto en la materia al que pertenece la presente invención. En el caso de una contradicción, la presente especificación (incluidas las definiciones) tiene prioridad.
(Definiciones)
Tal y como se usa en el presente documento, "alimento" se refiere a cualquier objeto que pueda ser consumido por humanos. Los alimentos que no se han procesado mediante calentamiento a 100 °C o más se denominan especialmente "alimentos frescos".
Tal y como se usa en el presente documento, "zona de temperatura intermedia" se refiere a una temperatura de 45 °C a 90 °C.
Tal y como se usa en el presente documento, "calentamiento indirecto" se refiere a la liberación de una sustancia que media el calor, como el vapor, de una unidad de suministro, de modo que la dirección de movimiento de la sustancia que media el calor se altera antes de llegar a un sujeto que se calentará desde la unidad de suministro, cuando se calienta el sujeto a calentar haciendo que la sustancia mediadora del calor entre en contacto con él.
Tal y como se usa en el presente documento, "calentamiento directo" se refiere a la liberación de una sustancia que media el calor, como el vapor, de una unidad de suministro de modo que la dirección de movimiento de la sustancia que media el calor no se altere antes de llegar a un sujeto que se calentará desde la unidad de suministro, cuando se calienta el sujeto a calentar haciendo que la sustancia mediadora del calor entre en contacto con él.
Tal y como se usa en el presente documento, "enfriamiento directo" se refiere a enviar aire frío hacia un sujeto para ser enfriado con un mecanismo de soplado de aire como un ventilador.
Tal y como se usa en el presente documento, "enfriamiento indirecto" se refiere a enfriar sin utilizar un mecanismo de soplado de aire como un ventilador que no sea un mecanismo de enfriamiento, o enviar aire frío sin dirigir el aire a un sujeto para que se enfríe cuando se envía aire frío con un mecanismo de soplado de aire.
Tal y como se usa en el presente documento, "proximidad de una unidad de transporte" se refiere a un área en o dentro de aproximadamente 30 cm de la unidad de transporte.
Tal y como se usa en el presente documento, "vapor" se refiere a un gas que comprende gotas de agua. Tal y como se usa en el presente documento, "micro-neblina" se refiere a vapor que comprende gotas de agua con un tamaño de partícula de 0,01 mm o más y menos de 10 mm. Tal y como se usa en el presente documento, "aire agrupado" se refiere a vapor que comprende gotas de agua con un tamaño de partícula de menos de 0,01 mm.
Tal y como se usa en el presente documento, "esterilizar" se refiere a que el recuento de bacterias comunes vivas es de 105 cfu/g (ml) o menos en una prueba por un método de cultivo en placa de agar estándar, o E. coli es negativa (menos de 10 cfu/g (ml)) en una prueba por el método del medio BGLG, inmediatamente después del tratamiento de procesamiento de alimentos.
Tal y como se usa en el presente documento, el calentamiento y el enfriamiento "integrados" se refieren al calentamiento y el enfriamiento por una sola unidad, en el que una "unidad de transporte" pasa a través de una "unidad de calentamiento" y una "unidad de enfriamiento" y al menos la "unidad de transporte" y la "unidad de calentamiento", así como la "unidad de transporte" y la "unidad de enfriamiento" están conectadas.
Tal y como se usa en el presente documento, "hacia abajo" se refiere a una dirección que forma un ángulo de 0° a 90° con respecto a la dirección vertical hacia abajo.
Tal y como se usa en el presente documento, "aproximadamente" se refiere a un intervalo del 6 al 10 % del valor numérico que se describe a continuación.
(Alimento)
El sistema de procesamiento de alimentos de la invención puede procesar cualquier alimento. Esto se debe a que la eliminación de la aspereza en el sabor, la inactivación de enzimas y la esterilización por calentamiento indirecto en la zona de temperatura intermedia y el subsiguiente enfriamiento rápido en el sistema de procesamiento de alimentos de la invención se puede lograr no únicamente para ciertos alimentos, pero invariablemente para cualquier alimento.
Por lo tanto, cualquiera de uno o más artículos seleccionados de hortalizas, frutas, setas, carne, pescado, mariscos, crustáceos y algas marinas que se consideran comestibles pueden procesarse con el sistema de procesamiento de alimentos de la invención. El sistema de procesamiento de alimentos de la invención se puede aplicar a cualquiera de las hortalizas, setas, frutas, hortalizas del mar, pescado y carne.
Cualquier variedad de hortalizas que estén disponibles en el mercado, como hortalizas de hoja, hortalizas de raíz, tubérculos y setas se pueden utilizar sin limitación. Ejemplos de hortalizas de hoja que se pueden utilizar incluyen repollo, repollo Nappa, lechuga, komatsuna, espinaca, lechuga de Boston, komatsuna, bok choy, mizuna, crisantemo comestible, Cryptotaenia japonesa, allium verde, col, berenjena, calabacín, pepino, tomate, calabaza, pimientos, pimentón, okra, brotes de alubia, espárragos, cebolla, cebolla verde, brócoli, coliflor, cebollino de ajo, bardana mayor y similares. Ejemplos de tubérculos que se pueden utilizar incluyen zanahoria, rábano, nabo, raíz de loto y bardana. De manera adicional, jengibre japonés, plantas silvestres comestibles, apio, hierbas como perejil y albahaca, maíz, judías verdes, también se pueden utilizar guisantes en vaina y similares. Como tubérculos, cualquiera de boniato, patata, ñame, ñame de montaña japonés y similares se pueden utilizar sin limitación. Cualquier variedad de setas que se sepa que son comestibles, como el shiitake, shimeji, gallina de los bosques, seta de ostra, nameko, enokitake, seta común, hongo trompeta rey, bolete, porcini y trufa se pueden utilizar sin limitación.
Cualquier variedad de frutas que estén disponibles en el mercado como cítricos, bayas como la fresa, arándanos y moras, cereza y uva se pueden utilizar sin limitación. Cualquier variedad de hortalizas del mar que se encuentre disponible en el mercado como el nori, wakame y mozuku se pueden utilizar sin limitación.
Cualquier variedad de pescado que esté disponible en el mercado, como el pescado de lomo azul, pescado blanco, pescado con carne roja, la anguila y el congrio se pueden utilizar sin limitación. Calamares, pulpos y crustáceos también se pueden utilizar. Camarones, cangrejos, langostas y similares también se pueden utilizar. Cualquier variedad de carne que se encuentre disponible en el mercado como la carne de vacuno, cerdo, pollo y carne de venado, pato, caballo y jabalí utilizados en las cocinas de carne de caza se pueden utilizar sin limitación.
En una cierta realización, los alimentos frescos se lavan y cortan por adelantado y se colocan en la sección de alimentación del sistema de procesamiento de alimentos de la invención. El tamaño de un trozo de comida no está limitado, siempre que sea un tamaño que sirva para varios platos y pueda consumirse directamente o disponerse sobre la vajilla. Los alimentos con tal tamaño se pueden calentar a una temperatura adecuada, uniformemente desde la superficie al centro, en aproximadamente varias decenas de segundos a varios minutos después de entrar en la unidad de calentamiento que se describe a continuación. La comida puede tener cualquier tamaño, pero generalmente tiene un tamaño que se puede colocar dentro de un cubo con un lado de unos 30 cm.
Hortalizas, frutas y setas para hortalizas cortadas/frutas cortadas, que tienen una fecha de caducidad particularmente corta, de modo que el porcentaje de ellos que se desechan en las tiendas es alto, son el alimento preferido porque el efecto de la esterilización con el sistema de procesamiento de alimentos de la invención es significativo. En particular, los alimentos que son difíciles de tratar con una solución esterilizante son los alimentos preferidos. Por lo tanto, allium, que está rodeado de gelatina y tiene microbios que son difíciles de tratar con una solución esterilizante, es el alimento preferido. Pepinos, fresas y similares, que tienen pelo creciendo en un agujero que da como resultado una tensión superficial que dificulta su tratamiento con una solución esterilizante, también son el alimento preferido.
(Unidad de calentamiento)
El sistema de la invención comprende una unidad de calentamiento que comprende un mecanismo de calentamiento para calentar alimentos. La configuración de la unidad de calentamiento y el mecanismo de calentamiento es como se define en las reivindicaciones adjuntas. Una unidad de transporte penetra en la unidad de calentamiento y los alimentos se calientan mientras la unidad de transporte transporta los alimentos dentro de la unidad de calentamiento. Es deseable que los alimentos se calienten rápidamente a la temperatura deseada y luego se mantengan establemente a la temperatura deseada. Se puede utilizar cualquier unidad de calentamiento siempre que se pueda ajustar la temperatura, como una unidad de calentamiento que se usa comúnmente para cocinar alimentos o un tanque termostático con función de humidificación. Para ser compatible con varios tipos de alimentos, la forma de la unidad de calentamiento es preferentemente, pero no se limita a, una forma de túnel o una forma de caja que se extiende a lo largo de la dirección de transporte de los alimentos.
Preferentemente, el sistema de la invención puede calentar rápidamente y mantener estable los alimentos en la zona de temperatura intermedia. El calentamiento en la zona de temperatura intermedia puede eliminar la aspereza en el sabor y/o inactivar las enzimas (ejemplos del mismo incluyen, pero no se limitan a, enzimas glucolíticas como pectinasa y celulasa, oxidasas tales como glucosa oxidasa y similares) y/o esterilizar los alimentos sin destruir las células o el tejido del alimento. Por otro lado, en la presente invención no se prefiere calentar a una temperatura superior a 100 °C (calentar usando agua hirviendo o llama), dado que se destruyen las células de los alimentos, resultando en componentes umami que fluyen fuera de las células.
El mecanismo de calentamiento calienta los alimentos preferentemente liberando calor dentro de la unidad de calentamiento. En una realización, el calor puede estar mediado por una sustancia de alta temperatura que puede calentar los alimentos al entrar en contacto con los alimentos. El calor liberado dentro de una unidad de calentamiento puede elevar la temperatura dentro de la unidad de calentamiento para calentar los alimentos.
En la presente invención, la unidad de calentamiento calienta indirectamente los alimentos. Con calentamiento directo, las sustancias mediadoras del calor en contacto con los alimentos se separan en una sustancia mediadora del calor con una temperatura relativamente alta que contacta directamente con los alimentos de una unidad de suministro y una sustancia mediadora del calor con una temperatura relativamente baja que circula por convección en la unidad de calentamiento. La diferencia de temperatura del mismo es significativa, de modo que es difícil mantener estable una temperatura para calentar alimentos. En comparación, el calentamiento "indirecto" puede mantener estable la temperatura para calentar los alimentos, ya que la diferencia de temperatura de las sustancias mediadoras del calor en contacto con los alimentos es pequeña. Es más, el calentamiento indirecto puede calentar fácilmente los alimentos a una temperatura constante, por ejemplo, suministrando calor de forma intermitente con una temperatura constante (por ejemplo, vapor a 98 °C). Por lo tanto, no sería necesario un mecanismo complejo para controlar con precisión la temperatura de una sustancia que media el calor. Como resultado, se puede lograr una reducción de costes. Por otro lado, la sustancia mediadora del calor suministrada de forma intermitente en el calentamiento directo no puede lograr un calentamiento constante de los alimentos en algunos casos como resultado de una diferencia significativa en la temperatura para calentar los alimentos en presencia y ausencia de una sustancia mediadora del calor con una temperatura relativamente alta que contacta directamente con los alimentos, es decir, mientras se suministra una sustancia mediadora de calor y mientras se detiene el suministro de la misma.
La unidad de calentamiento de la invención calienta indirectamente los alimentos. Controlar el calentamiento en la zona de temperatura intermedia en la presente invención es difícil. Específicamente, el calentamiento excesivo destruiría las células de los alimentos y perjudicaría el sabor y la sensación en la boca de los alimentos, mientras que un calentamiento insuficiente daría como resultado una esterilización insuficiente o la eliminación de la aspereza en el sabor. Por este motivo, los inventores controlaron la temperatura para que fuera constante en una región donde los alimentos pasan a través de la unidad de calentamiento en lugar de calentarlos directamente, dando como resultado el logro de un control constante de la temperatura de calentamiento de los alimentos.
Por ejemplo, una sustancia a alta temperatura, en principio, tendría baja densidad y se mueve relativamente hacia arriba. Sin embargo, la liberación de una sustancia mediadora de calor hacia abajo puede inducir la convección de la sustancia mediadora de calor para mantener de manera estable la temperatura dentro de la unidad de calentamiento dentro de un rango constante.
La unidad de calentamiento comprende además un mecanismo de soplado de aire (por ejemplo, ventilador). Dicho ventilador puede generar constantemente convección cerca de los alimentos para mantener constante la temperatura en contacto con los alimentos. El mecanismo de soplado de aire en la unidad de calentamiento no sopla aire hacia una unidad de transporte, pero lo hace en una dirección que no es hacia la unidad de transporte. Esto es para facilitar el control en la zona de temperatura intermedia en las proximidades de la unidad de transporte al no soplar aire directamente sobre los alimentos como en el calentamiento indirecto.
Así mismo, la temperatura puede ser difícil de estabilizar cerca de la superficie superior o inferior de la unidad de calentamiento. Por lo tanto, la unidad de transporte penetrando en la unidad de calentamiento, que está configurada para pasar a través de la porción media entre las superficies superior e inferior de la unidad de calentamiento, puede evitar tener una región que tiende a tener una temperatura inestable para permitir calentar los alimentos de manera constante en una región de temperatura estable.
El mecanismo de calentamiento de la invención puede calentar alimentos entre aproximadamente 45 y aproximadamente 90 °C, preferentemente de aproximadamente 50 °C a aproximadamente 85 °C, y más preferentemente de aproximadamente 60 °C a aproximadamente 75 °C. Sin embargo, la temperatura a la que se calienta el alimento con el mecanismo de calentamiento en el sistema de la invención varía según el alimento o la aplicación. Los expertos en la técnica pueden determinar apropiadamente dicha temperatura. Cabe señalar que el calentamiento de los alimentos se puede confirmar midiendo la temperatura central.
La temperatura del calor liberado por el mecanismo de calentamiento de la invención puede ser cualquier temperatura que pueda lograr el calentamiento de los alimentos previstos. Normalmente, la temperatura del calor liberado puede ser de 98 °C.
El mecanismo de calentamiento puede ser cualquier mecanismo que pueda lograr el calentamiento de los alimentos en la zona de temperatura intermedia. Ejemplos de los mismos incluyen, pero no se limitan a, unidades de suministro de vapor, unidades de suministro de micro-neblina, unidades de suministro de aire agrupadas y similares.
En una realización de la presente invención, una sustancia mediadora del calor es vapor, y el mecanismo de calentamiento de la invención puede ser una unidad de suministro de vapor. Sin embargo, las gotas de agua pueden adherirse a la superficie de los alimentos cuando se calientan con vapor. Cuando sea preferible evitar tal adherencia de gotas de agua, el mecanismo de calentamiento puede calentar los alimentos utilizando una sustancia mediadora del calor que comprende gotas de agua con un tamaño de partícula más pequeño, como micro-neblina o aire agrupado.
En una cierta realización, una sustancia mediadora del calor es la micro-neblina. Se conoce un método para generar micro-neblina. Aunque no se desea quedar ligado a teoría alguna, el uso de micro-neblina para calentar puede suprimir la adherencia de las gotas de agua en los alimentos, ya que el vapor comprende finas gotitas de agua (gotitas de agua con un tamaño de partícula de 0,01 mm o mayor y menor de 10 mm). La prevención de la adhesión de las gotas de agua a los alimentos puede llevar a mantener una condición en la que los microbios no proliferan fácilmente. Así mismo, la prevención de la adhesión de las gotas de agua a los alimentos puede hacer innecesaria una etapa de secado.
La micro-neblina se puede generar mediante un generador o un método de generación conocidos. Por ejemplo, se puede hacer que una masa de agua choque con un ventilador que gira a alta velocidad para aplicar un impacto físico y fragmentar la masa de agua en partículas finas de agua para generar micro-neblina que consiste en partículas finas de agua. Se puede generar micro-neblina a alta temperatura utilizando agua a alta temperatura como masa de agua.
El tamaño de partícula de una sustancia que media el calor se puede seleccionar de manera apropiada dependiendo del tipo o tamaño del alimento. Por ejemplo, cebollas verdes, frutas cortadas, carne, cangrejos y similares se calientan preferentemente con aire agrupado desde el punto de vista de evitar la adhesión de gotitas de agua o la eficacia de la conducción térmica. Dado que existe una necesidad relativamente menor de evitar la adhesión de las gotas de agua a las hortalizas en su forma original, se puede utilizar vapor para calentar.
En una cierta realización, una sustancia que media el calor es el aire agrupado. Dado que el aire agrupado comprende gotas de agua más finas (gotas de agua con un tamaño de partícula de menos de 0,01 mm) en vapor que la microneblina antes mencionada, la eficiencia de la conducción térmica a los alimentos se puede mejorar mientras se suprime la adhesión de las gotas de agua a los alimentos sin utilizar una temperatura alta. La prevención de la adhesión de las gotas de agua a los alimentos puede llevar a mantener una condición en la que los microbios no proliferan fácilmente. Sin la necesidad de una etapa de secado, es posible un procesamiento eficiente, por lo que ese coste se puede reducir. Es más, dado que los alimentos se pueden calentar rápidamente a la temperatura de procesamiento, esto puede garantizar un mejor efecto de calentamiento en la eliminación de la aspereza en el sabor, esterilización o inactivación de una enzima.
En una cierta realización, un mecanismo de calentamiento puede calentar los alimentos mediante la eyección de una sustancia mediadora del calor, como el vapor. En una cierta realización, un mecanismo de calentamiento calienta los alimentos al expulsar una sustancia mediadora del calor a 98 °C. Como se reveló anteriormente, el mecanismo de calentamiento está configurado de modo que una sustancia mediadora de calor expulsada calienta indirectamente los alimentos. Los ejemplos de tal configuración incluyen, pero no se limitan a, una configuración que comprende el mecanismo de calentamiento debajo de una unidad de transporte y un orificio de eyección de la sustancia mediadora del calor dirigido hacia abajo. Preferentemente, el mecanismo de calentamiento no eyecta continuamente una sustancia mediadora del calor, pero eyecta intermitentemente una sustancia mediadora de calor con un intervalo entre eyecciones. En una cierta realización, se puede abrir y cerrar un orificio de eyección. En otra realización, la apertura y el cierre de un orificio de eyección se controlan automáticamente o mediante una entrada externa.
En una cierta realización, una unidad de calentamiento comprende un sensor. Los ejemplos de sensores incluyen sensores de temperatura y sensores de humedad. Un sensor cuantifica y transmite información relacionada con la condición dentro de la unidad de calentamiento. La información relacionada con el estado dentro de la unidad de calentamiento puede transmitirse a una unidad administrativa u otra parte de un sistema, como una unidad de transporte, unidad de calentamiento o unidad de enfriamiento. La posición del sensor no está limitada, pero el sensor se puede disponer preferentemente en las proximidades de la unidad de transporte que penetra en la unidad de calentamiento. En el sistema de la invención, es importante mantener una temperatura constante en una región por donde pasan los alimentos. Por lo tanto, puede ser ventajoso controlar un mecanismo de calentamiento de acuerdo con un valor de medición de la temperatura en las proximidades de la unidad de transporte. En una cierta realización, un sensor está a una distancia de unos 30 cm o menos, preferentemente a unos 15 cm de una unidad de transporte en una unidad de calentamiento.
En una cierta realización, el mecanismo de calentamiento es impulsado intermitentemente por un sensor de temperatura. Por ejemplo, cuando un valor de medición del sensor de temperatura provisto en las proximidades de una unidad de transporte alcanza una temperatura definida, la tapa de un orificio de eyección para una sustancia que media el calor, como el vapor, se puede cerrar para detener la descarga de la sustancia que media el calor, y cuando la temperatura desciende, la sustancia mediadora de calor se eyecta de nuevo para mezclar aire en una unidad de calentamiento con la sustancia mediadora de calor en una proporción adecuada para mantener constante la temperatura en la unidad de calentamiento.
Cuando el mecanismo de calentamiento es una unidad de suministro de vapor, una caldera o una tubería de agua, una fuente de energía o similar en el exterior del mecanismo de calentamiento se puede controlar automáticamente en función de un valor de la temperatura interna y/o la humedad detectada por el sensor antes mencionado para controlar automáticamente la temperatura del vapor y la cantidad de vapor liberada con el fin de mantener la temperatura interna en una región de temperatura predeterminada al hacer funcionar la unidad de suministro de vapor. El período de tiempo que el alimento está en la unidad de calentamiento es de 1 a 8 minutos, y preferentemente de 1 a 3 minutos. El período de tiempo se ajusta adecuadamente en función de la conductividad térmica del alimento y del tamaño del alimento cortado. La superficie de los alimentos se puede esterilizar como resultado de la exposición a la temperatura interna descrita anteriormente durante dicho período de tiempo.
Preferentemente, la unidad de calentamiento está configurada para que una sustancia mediadora del calor, como el vapor, pueda circular por convección. Incluso si hay variación en la temperatura en toda la unidad de calentamiento, el grado de calentamiento de los alimentos durante una etapa de calentamiento puede ser consistente con la convección de la sustancia mediadora del calor. Es más, se puede aumentar la cantidad de sustancia mediadora del calor en contacto con los alimentos por vez, para que el alimento pueda alcanzar rápidamente la temperatura deseada sin utilizar una temperatura alta.
En una cierta realización, la sección inferior de una unidad de calentamiento puede tener una forma que induzca la convección de una sustancia mediadora del calor, como el vapor. Los ejemplos de tal forma incluyen, pero no se limitan a, una forma de bote con bordes de una sección inferior que se procesan para tener una inclinación. La convección de una sustancia mediadora del calor puede funcionar como una llamada cortina de aire para bloquear la entrada de aire exterior frío a una unidad de calentamiento y/o la fuga de sustancia mediadora de calor caliente desde el interior de la unidad de calentamiento por convección en las direcciones superior e inferior en una entrada de carga de la unidad de calentamiento y la salida de descarga.
Una sustancia mediadora de calor (por ejemplo, vapor) genera convección por sí solo a una temperatura alta superior a 90 °C. Mientras tanto, la convección generada es moderada en, por ejemplo, una zona de temperatura alrededor de 70 °C. Por lo tanto, puede ser deseable utilizar un mecanismo que genere de forma proactiva la convección de una sustancia que media el calor.
La unidad de calentamiento tiene un mecanismo de soplado de aire como mecanismo para generar de manera proactiva la convección de la sustancia mediadora del calor. El mecanismo de soplado de aire puede promover la convección de una sustancia mediadora del calor en la unidad de calentamiento. Se puede utilizar cualquier mecanismo de soplado de aire, siempre que se utilice en un soplador de aire o acondicionador de aire como el ventilador siroco, ventilador turbo, ventilador aerodinámico o ventilador de flujo cruzado. La configuración del mecanismo de soplado de aire es la definida en las reivindicaciones adjuntas. El mecanismo de soplado de aire puede estar en la porción superior o lateral de la unidad de calentamiento o en ambos, o en otra ubicación. En la invención, la dirección hacia la que un mecanismo de soplado de aire sopla el aire no es hacia los alimentos. La fuerza del aire soplado por un mecanismo de soplado de aire no está limitada, siempre que se genere suficiente convección de una sustancia mediadora del calor. La fuerza puede ser constante o variable. El número de mecanismos de soplado de aire (preferentemente ventiladores) instalados y la capacidad de soplado de aire se pueden ajustar adecuadamente teniendo en cuenta el volumen de la unidad de calentamiento, tipo y cantidad de alimentos a procesar, velocidad de transporte de alimentos, o similar. Al operar un mecanismo de calentamiento, la temperatura y la humedad dentro de la unidad de calentamiento se pueden detectar continuamente con un sensor instalado en cada sección interior para ajustar el número de rotaciones de un ventilador y la cantidad de aire soplado por el ventilador para que la temperatura y la humedad dentro de la unidad de calentamiento sean consistentes.
En una cierta realización, una unidad de calentamiento no está sellada. Esto se debe a que las células de los alimentos podrían destruirse por la presión del aire expandido por el calor cuando la unidad de calentamiento está sellada. En tal caso, las secciones de liberación provistas en una entrada de alimentación y una salida de descarga desempeñan el papel de una válvula de presión, y la convección de una sustancia que media el calor puede desempeñar el papel de una cortina de aire.
La unidad de calentamiento puede tener uno o varios mecanismos de calentamiento. En una cierta realización, un mecanismo de calentamiento comprende al menos dos mecanismos de calentamiento a lo largo de la dirección de transporte de una unidad de transporte. En una cierta realización, un mecanismo de calentamiento es una tubería que comprende un orificio de eyección para una sustancia mediadora del calor, como el vapor. Puede haber varias tuberías. La cantidad de calor liberada por múltiples mecanismos de calentamiento puede ser diferente. En una cierta realización, un mecanismo de calentamiento cerca de la entrada de una unidad de calentamiento libera una mayor cantidad de calor que un mecanismo de calentamiento cerca de una salida de la unidad de calentamiento. En una cierta realización de la presente invención, una unidad de calentamiento comprende al menos dos mecanismos de calentamiento a lo largo de la dirección de transporte de una unidad de transporte, y un mecanismo de calentamiento cerca de la entrada de la unidad de calentamiento puede liberar una mayor cantidad de sustancia mediadora de calor que un mecanismo de calentamiento cerca de la salida del calentador. En una cierta realización, las tuberías de un mecanismo de calentamiento son tuberías múltiples con diferentes diámetros. Preferentemente, el diámetro de una tubería cercana a la entrada de alimentación es mayor que el diámetro de una tubería cercana a la salida de descarga. De acuerdo con tal configuración con el mecanismo de calentamiento cerca de la entrada de la unidad de calentamiento liberando una mayor cantidad de calor que el mecanismo de calentamiento cerca de la salida de la unidad de calentamiento, se puede promover aún más el calentamiento de los alimentos a baja temperatura alimentados en la unidad de calentamiento a una temperatura predeterminada, y la temperatura se puede mantener a la temperatura predeterminada después de alcanzar la temperatura predeterminada, por lo que el tiempo de procesamiento de los alimentos a la temperatura predeterminada deseada puede garantizarse durante más tiempo. En una cierta realización, los orificios de eyección de tuberías múltiples comprenden cada uno una válvula de apertura y cierre controlada independientemente.
En alguna realización, una unidad de calentamiento es un calentador de vapor. En algunas realizaciones, una unidad de calentamiento es un vaporizador que se extiende a lo largo de la dirección de transporte de los alimentos, y un mecanismo de calentamiento libera una sustancia mediadora del calor (ejemplos del mismo incluyen, pero no se limitan a, vapor, micro-niebla, aire agrupado, y similares) en el vaporizador de numerosos microorificios dispuestos en una pared interior del vaporizador.
En una cierta realización del sistema de la invención, una unidad de calentamiento es, por ejemplo, un sitio para calentar alimentos durante 1 a 8 minutos bajo una atmósfera húmeda a 45 °C a 90 °C, y es preferentemente un vaporizador que se extiende a lo largo de la dirección de transporte. Una unidad de transporte penetra en el interior de la unidad de calentamiento. En una cierta realización, una sección de alimentación y una unidad de calentamiento son continuas en el sistema de procesamiento de alimentos de la invención. En una cierta realización, los alimentos se cargan continuamente en una unidad de calentamiento que se abre para una unidad de transporte durante el funcionamiento del sistema de procesamiento de alimentos de la invención. Durante el proceso de los alimentos pasando por el interior de la unidad de calentamiento, la temperatura de los alimentos se eleva desde la superficie y, posteriormente, la temperatura de la parte central también se eleva a 45 °C a 90 °C, y el estado de calentamiento se mantiene, desde la superficie hasta la porción central, durante 1 a 8 minutos.
En algunas realizaciones, la temperatura interna de una unidad de calentamiento se ajusta de acuerdo con el tipo de alimento. Por ejemplo, la temperatura se ajusta a una región de temperatura comparativamente alta cuando se calienta un gran trozo de comida con baja conducción térmica. Por ejemplo, la temperatura se ajusta a una región de temperatura comparativamente baja cuando se calienta un pequeño trozo de comida con excelente conducción térmica. La temperatura interna de la unidad de calentamiento se mantiene entre 45 °C y 90 °C, preferentemente de 50 °C a 85 °C, y más preferentemente de 60 °C a 80 °C. El período de tiempo durante el cual los alimentos están en la unidad de calentamiento es de 1 a 8 minutos, y preferentemente de 1 minuto a 3 minutos. El período de tiempo se puede ajustar adecuadamente dependiendo de la conductividad térmica de los alimentos y el tamaño de los alimentos cortados. Durante el proceso de los alimentos pasando por el interior de la unidad de calentamiento, la temperatura de los alimentos se eleva desde la superficie y, posteriormente, la temperatura de la parte central también se eleva a 45 °C a 90 °C, y el estado de calentamiento se mantiene, desde la superficie hasta la porción central, durante 1 a 8 minutos y preferentemente de 1 a 3 minutos. No se prefiere la temperatura interna de la unidad de calentamiento inferior a 45 °C, porque no se puede esperar una mejora en el sabor de los alimentos y un tiempo final de cocción corto. La temperatura interna de la unidad de calentamiento superior a 95 °C no es preferible porque los alimentos pierden el sabor de los alimentos frescos al someterse a una preparación de calentamiento normal, como cocción a fuego lento, horneado, fritura o cocción al vapor.
En una cierta realización de la presente invención, una unidad de calentamiento es preferentemente una vaporera para calentar alimentos generando una sustancia mediadora del calor similar a una niebla, tal como vapor en el interior. La forma de la unidad de calentamiento es preferible una forma alargada que se extiende a lo largo de la dirección de transporte. La sustancia mediadora del calor se libera dentro del vaporizador desde numerosos microorificios dispuestos en una pared interna de dicho vaporizador para calentar la superficie de los alimentos en continuo movimiento de manera consistente. Una caldera o tubería de agua, una fuente de energía, un sensor de temperatura, un sensor de humedad o similar acompaña a dicho vaporizador para humidificación y calentamiento. La temperatura y la humedad del interior de la vaporera se establecen en un valor óptimo que depende del tipo y tamaño de los alimentos. La humedad de la sustancia mediadora del calor y la cantidad de la sustancia mediadora del calor liberada se ajustan automáticamente en función de la configuración y los valores medidos automáticamente de humedad y temperatura dentro del vaporizador. Un ventilador de soplado de aire provisto en una sección de ajuste también se usa para dicho ajuste automático en un período corto de tiempo.
La sección donde los alimentos salen de la unidad de calentamiento (salida) también está abierta durante el funcionamiento del sistema de procesamiento de alimentos de la presente invención, dado que es la entrada de la unidad de calentamiento. Los alimentos se mueven continuamente dentro de la unidad de calentamiento sin estancarse y se descargan desde la unidad de calentamiento a la sección de ajuste o una unidad de enfriamiento.
(Etapa de calentamiento)
El método de producción de alimentos procesados de la invención comprende una etapa de calentamiento de los alimentos usando una unidad de calentamiento. El etapa de calentamiento de los alimentos es una etapa de calentamiento de los alimentos indirectamente.
Los alimentos, mientras pasan por la unidad de calentamiento, se calientan, por ejemplo, durante 1 a 8 minutos y preferentemente durante 1 minuto a 3 minutos. Este período de tiempo se puede cambiar ajustando la velocidad de la unidad de transporte.
La etapa de calentamiento puede ser en forma de una combinación de varios períodos de tiempo de calentamiento y temperaturas. Por ejemplo, en una cierta realización, los tubérculos se calientan durante 3 a 7 minutos entre 75 y 90 °C. En otra forma de realización, las hortalizas de hoja se calientan durante 1 a 3 minutos entre 60 y 75 °C. En otra realización más, las hortalizas de fruta se calientan durante 1 a 3 minutos a una temperatura de 45 a 75 °C. En otra realización más, los alimentos derivados de animales se calientan durante 3 a 8 minutos entre 75 y 90 °C.
Por ejemplo, en una realización de la presente invención, una etapa de calentamiento transporta alimentos lavados y cortados a una sección final de una unidad de calentamiento cuya temperatura interna se mantiene a una temperatura constante predeterminada en el rango de 45 °C a 90 °C, y luego genera convección con un ventilador instalado opcionalmente dentro de un vástago calentador y transporta los alimentos dentro de la unidad de calentamiento durante 1 a 8 minutos mientras sopla aire sobre la superficie de los alimentos para elevar la temperatura de los alimentos. Los alimentos se pueden calentar sin exponerlos al aire exterior en la etapa de calentamiento.
El calentador de vapor está acoplado a la unidad de enfriamiento que se describe a continuación. Los alimentos que han completado la etapa de calentamiento se transfieren inmediatamente a la etapa de enfriamiento que se describe a continuación sin apenas contacto con el aire exterior. Dado que la comida apenas tiene la oportunidad de estar en contacto con el aire exterior durante las etapas de calentamiento y enfriamiento, la superficie de los alimentos está expuesta al aire frío dentro de la unidad de enfriamiento mientras conserva el estado de la superficie, donde los microbios están muertos debido al calentamiento en la etapa de calentamiento.
(Unidad de enfriamiento)
El sistema de la invención comprende una unidad de enfriamiento que comprende un mecanismo de enfriamiento para enfriar alimentos. La configuración de la unidad de enfriamiento y el mecanismo de enfriamiento es como se define en las reivindicaciones adjuntas.
La unidad de enfriamiento puede mantener el interior de la misma entre -10 °C y -40 °C, -10 °C a -35 °C, -10 °C a -30 °C, -10 °C a -25 °C, -10 °C a -20 °C, -10 °C a -15 °C, o una temperatura más alta, pero la temperatura no se limita a las mismas.
La unidad de enfriamiento comprende un mecanismo de soplado de aire. Se puede utilizar cualquier mecanismo de soplado de aire, siempre que se utilice en un soplador de aire o acondicionador de aire como el ventilador siroco, ventilador turbo, ventilador aerodinámico o ventilador de flujo cruzado. La configuración del mecanismo de soplado de aire no está particularmente limitada en términos de número, posición, o dirección del mismo, o similar. El mecanismo de soplado de aire puede estar en la parte superior o lateral de la unidad de enfriamiento o en ambos, o en otra ubicación. La dirección hacia la cual el mecanismo de soplado de aire sopla aire en la unidad de enfriamiento puede ser en una dirección hacia los alimentos o en una dirección que no sea hacia los alimentos. La fuerza del aire que sopla por el mecanismo de soplado de aire no está limitada, siempre que los alimentos se puedan enfriar lo suficiente. La fuerza puede ser constante o variable. Por ejemplo, en una cierta realización, el mecanismo de enfriamiento está en el lateral de la unidad de enfriamiento y el mecanismo de soplado de aire (ventilador) está en la porción superior.
Preferentemente, la unidad de enfriamiento enfría directamente los alimentos. Específicamente, el mecanismo de soplado de aire (por ejemplo, ventilador) instalado en la unidad de enfriamiento sopla aire hacia los alimentos. De este modo, la comida se puede enfriar rápidamente. Esto es ventajoso en la presente invención. Esto se debe a que los alimentos que se esterilizan mediante calentamiento en una unidad de calentamiento corren el riesgo de que los microorganismos se adhieran nuevamente a una temperatura cercana a los 24 °C a 37 °C, pero el período de tiempo durante el cual los alimentos permanecen en esta zona de temperatura se acorta debido a la rápida disminución de la temperatura por enfriamiento directo.
En una cierta realización, una unidad de enfriamiento comprende un sensor. El sensor cuantifica y transmite información relacionada con la condición dentro de la unidad de enfriamiento. La información relacionada con el estado dentro de la unidad de enfriamiento puede transmitirse a una unidad administrativa u otra parte de un sistema, como una unidad de transporte, unidad de calentamiento o unidad de enfriamiento. Los ejemplos de sensores incluyen sensores de temperatura y sensores de humedad. La posición del sensor no está limitada, pero preferentemente, al disponer en las proximidades de la unidad de transporte que penetra en la unidad de enfriamiento, la temperatura de los alimentos que se están enfriando se puede medir con precisión, de modo que puede resultar ventajoso para controlar el sistema.
La unidad de enfriamiento puede ser, por ejemplo, un congelador de uso común, y puede tener la forma de un congelador de túnel o similar.
En una cierta realización, una unidad de enfriamiento es un sitio para enfriar alimentos, que se ha calentado en una unidad de calentamiento, durante 2 a 8 minutos a una temperatura de -10 a -40 °C. La comida se mueve continuamente dentro de la unidad de enfriamiento y se descarga a una sección de descarga sin estancamiento. Para enfriar rápidamente los alimentos en la unidad de enfriamiento, una estructura que cubre toda la unidad de enfriamiento con un aparato de enfriamiento, que puede ajustar fácilmente la temperatura, es preferible. Los ejemplos de un aparato de enfriamiento de este tipo que se usa incluyen un congelador de túnel. La forma de la unidad de enfriamiento es preferentemente una forma oblonga que se extiende a lo largo de la dirección de transporte de los alimentos. Como tal unidad de enfriamiento, es preferible el denominado congelador de túnel. La temperatura dentro del congelador se mantiene entre -10 y -40 °C y preferentemente entre -10 y -20 °C. El período de tiempo durante el cual los alimentos están en el congelador es de 2 a 8 minutos, preferentemente de 2 a 5 minutos y más preferentemente de 2 a 4 minutos. El período de tiempo se puede ajustar adecuadamente dependiendo de la conductividad térmica de los alimentos y el tamaño de los alimentos cortados. Cuando los alimentos salen de la unidad de enfriamiento, la temperatura de los alimentos, desde la superficie hasta la porción central, se baja de 5 °C a -40 °C y preferentemente de 2 °C a -20 °C.
Cuando se procesan alimentos para almacenamiento refrigerado (los denominados productos de alimentos refrigerados, incluidos los "productos de alimentos enfriados") se producen en el sistema de la invención, la temperatura de la unidad de enfriamiento se ajusta adecuadamente de modo que la temperatura en el centro de los alimentos a la salida de la unidad de enfriamiento sea de aproximadamente 5 °C o menos, preferentemente de aproximadamente 1 °C a aproximadamente 4 °C, y más preferentemente de aproximadamente 2 °C. Cuando se producen alimentos procesados para almacenamiento congelado (los denominados productos de alimentos congelados) en el sistema de la invención, la temperatura de la unidad de enfriamiento se ajusta adecuadamente de modo que la temperatura en el centro de los artículos alimentarios a la salida de la unidad de enfriamiento sea menor de 0 °C, y preferentemente de aproximadamente -2 °C a aproximadamente -20 °C.
(Etapa de enfriamiento)
Un método que usa el sistema de la invención comprende la etapa de enfriar alimentos usando una unidad de enfriamiento que comprende un mecanismo de enfriamiento. Preferentemente, la etapa de enfriar los alimentos es una etapa de enfriar directamente los alimentos.
En algunas realizaciones, una unidad de enfriamiento comprende preferentemente un mecanismo de soplado de aire y enfría rápidamente los alimentos calentados aplicando aire frío a los alimentos utilizando el mecanismo de soplado de aire. Dado que los alimentos pasan por una zona de temperatura (por ejemplo, alrededor de 20 a 40 °C) donde los microbios proliferan fácilmente durante el proceso de enfriamiento, es deseable enfriar rápidamente los alimentos a, por ejemplo, la zona refrigerada (por ejemplo, aproximadamente 2 °C).
Al pasar por la unidad de enfriamiento, los alimentos se enfrían, por ejemplo, durante 2 a 8 minutos, preferentemente de 2 minutos a 5 minutos, y más preferentemente de 2 minutos a 4 minutos. En una realización representativa, el tiempo de enfriamiento se puede ajustar cambiando la longitud de una unidad de enfriamiento de acuerdo con la velocidad de transporte que se ha establecido para ajustar el tiempo de calentamiento, o se puede configurar la temperatura de la unidad de enfriamiento o la intensidad de soplado de aire de un mecanismo de soplado de aire para que el alimento esté suficientemente frío. En otra realización, el tiempo de enfriamiento se puede cambiar ajustando la velocidad de la unidad de transporte. Aunque no se desea quedar ligado a teoría alguna, el tiempo de enfriamiento de más de 5 minutos en la unidad de enfriamiento a -40 °C da como resultado la congelación de los alimentos, que destruye las células de los alimentos.
La temperatura dentro de la unidad de enfriamiento no está limitada, pero puede ser de -10 °C a -40 °C, -10 °C a -35 °C, -10 °C a -30 °C o similares. Aunque no se desea quedar ligado a teoría alguna, una temperatura de los alimentos al final de la etapa de enfriamiento superior a 10 °C puede resultar en un riesgo de proliferación de microbios durante los procesos posteriores. La temperatura de los alimentos después de la etapa de enfriamiento no está limitada, pero es preferentemente de aproximadamente 5 °C o menos, todavía preferentemente de aproximadamente 1 °C a aproximadamente 4 °C, y más preferentemente de aproximadamente 2 °C. Cuando los alimentos se congelan y conservan, la temperatura de los alimentos después de la etapa de enfriamiento puede ser más baja.
El crecimiento de microbios en la superficie de los alimentos y el deterioro de la calidad del interior de los alimentos durante el procesamiento de los alimentos se pueden minimizar llevando a cabo la etapa de calentamiento al etapa de enfriamiento en el menor tiempo posible. Para mantener una excelente higiene alimentaria de los alimentos procesados de la invención, es deseable mantener la temperatura de los alimentos procesados de la invención que han completado la etapa de enfriamiento, incluso durante las etapas posteriores o durante el embalaje y transporte.
Los alimentos que se han sometido a la etapa de enfriamiento se pueden proporcionar directamente para el consumo, dependiendo del tipo de alimento o las condiciones en la etapa de condimento. Para frutas y hortalizas que son alimentos que se pueden consumir crudos, pueden proporcionarse hortalizas procesadas con frescura, teniendo una sensación en la boca y un rico sabor a hortalizas crudas. Tales hortalizas procesadas tienen una calidad que está ausente en las hortalizas y frutas cortadas convencionales. Es sorprendente que se elimine el sabor picante de las cebollas, se quite la amargura de la bardana, se elimine el amargor de la espinaca y se produzca un umami único en las raíces de loto mediante el método de procesamiento de la invención. Cuando el alimento son setas, las setas que se han sometido a la etapa de enfriamiento se pueden proporcionar directamente para el consumo. Para pescados y mariscos para sashimi, se obtienen productos procesados de mariscos y pescados semicrudos únicos con sabor a "tataki" o "encurtidos con salsa de soja". De forma similar, se obtienen productos procesados de carne semi-cruda únicos cuando el alimento es carne para sashimi, carpaccio, rosbif o cerdo asado.
Los alimentos que han pasado por la etapa de enfriamiento para ser directamente comestibles se empaquetan y llenan inmediatamente, y se envían y transportan como artículos alimentarios procesados. Bolsas de plástico, tazas, cajas y similares son materiales de envasado preferidos. Se prefieren los contenedores que son muy transparentes para una alta visibilidad de los alimentos a través del contenedor. Los consumidores pueden consumir directamente alimentos procesados individuales y mezclar varios alimentos procesados como lo deseen.
Como alternativa, los alimentos que se han sometido a la etapa de enfriamiento pueden transferirse a la etapa de preparación del producto que se describe a continuación para su posterior procesamiento, dependiendo del tipo de alimento o de las condiciones de la etapa de condimento.
En una realización de la presente invención, la etapa de enfriamiento puede ser una etapa de enfriamiento rápido para transportar alimentos que han completado la etapa de calentamiento a una sección final de una unidad de enfriamiento mantenida a una temperatura interna predeterminada en el rango de -10 °C a -40 °C sin exponer el alimento a aire exterior y luego transportar los alimentos dentro de la unidad de enfriamiento durante 2 a 8 minutos para enfriar los alimentos. Los alimentos se enfrían sin exponerlos al aire exterior en la etapa de enfriamiento.
En una cierta realización, el período de tiempo durante el cual los alimentos están en una unidad de enfriamiento es de 2 a 8 minutos, preferentemente de 2 a 5 minutos y más preferentemente de 2 a 4 minutos. El período de tiempo se ajusta apropiadamente dependiendo de la conductividad térmica del alimento y del tamaño del alimento cortado. La temperatura desde la superficie hasta la porción central del alimento al salir de la unidad de enfriamiento ha disminuido de 5 °C a -40 °C, y preferentemente de 2 °C a -20 °C. Con tal ajuste de temperatura y tiempo, la etapa de enfriamiento disminuye rápidamente la temperatura de todo el alimento a una región de baja temperatura donde los microorganismos no proliferan fácilmente, y mantiene la temperatura en una región de temperatura tan baja.
Cuando los alimentos esterilizados por el sistema de la invención se utilizan como artículos alimentarios procesados para almacenamiento refrigerado (los denominados artículos alimentarios refrigerados; incluir artículos alimentarios refrigerados), la temperatura de la unidad de enfriamiento se ajusta adecuadamente de modo que la temperatura en el centro de los artículos alimentarios sea de aproximadamente 5 °C o menos, preferentemente de aproximadamente 1 °C a aproximadamente 4 °C, y más preferentemente de aproximadamente 2 °C a la salida de la unidad de enfriamiento. Cuando los alimentos sometidos al método de esterilización de la invención se utilizan como artículos alimentarios procesados para almacenamiento congelado (los denominados artículos alimentarios congelados), la temperatura de la unidad de enfriamiento se puede ajustar apropiadamente de modo que la temperatura del centro de los artículos alimentarios sea menor que 0 °C y preferentemente alrededor de -2 °C a alrededor de -20 °C a la salida de la unidad de enfriamiento.
Se proporciona un mecanismo de soplado de aire dentro de la unidad de enfriamiento para remover el aire cerca de la superficie de los alimentos para mejorar la eficiencia del enfriamiento. Los medios de soplado de aire utilizados pueden ser similares a un mecanismo de purga de aire de una unidad de calentamiento (por ejemplo, ventilador). La superficie y el interior de los alimentos se mantienen en un estado en el que se suprime la proliferación de microbios enfriando rápidamente los alimentos hasta la parte central del alimento en la etapa de enfriamiento.
(Unidad de transporte)
El sistema de procesamiento de alimentos de la invención comprende una unidad de transporte para transportar alimentos a través de una unidad de calentamiento y una unidad de enfriamiento. La configuración de la unidad de transporte es como se define en las reivindicaciones adjuntas.
Puede ser ventajoso calentar y/o enfriar alimentos mientras se mueven los alimentos para procesar uniformemente una gran cantidad de alimentos a una temperatura constante. Por ejemplo, cuando el alimento se procesa en reposo, habría una diferencia en la temperatura de procesamiento para cada alimento debido a la variación de temperaturas en el espacio de procesamiento. Mientras tanto, el procesamiento mientras se mueve el alimento en la dirección de transporte del alimento puede eliminar la diferencia para cada alimento debido a la variación de temperatura en el espacio.
La unidad de transporte transporta alimentos a través de la unidad de calentamiento y la unidad de enfriamiento a una velocidad constante. En una cierta realización, una unidad de transporte tiene un mecanismo de ajuste para ajustar la velocidad constante. El mecanismo de ajuste puede ser capaz de ajustar automáticamente la velocidad constante, ajustarse a una velocidad establecida manualmente, o ambas. En una cierta realización, una unidad de transporte es preferentemente una cinta transportadora. En la invención, la unidad de transporte tiene un orificio pasante. Por ejemplo, la unidad de transporte con un orificio pasante puede ser una cinta transportadora de malla. Un sistema puede tener varias unidades de transporte. Múltiples unidades de transporte en paralelo pueden aumentar la cantidad de alimento procesado por unidad de tiempo para mejorar la capacidad de procesamiento del sistema de la invención. Los alimentos pueden transportarse directamente en la unidad de transporte o transportarse por la unidad de transporte en un contenedor que contenga alimentos. En este caso, se utiliza preferentemente un contenedor ventilado. Un contenedor ventilado es, por ejemplo, un contenedor con un orificio pasante en la parte inferior y/o en las superficies laterales. Tal contenedor puede ser, por ejemplo, un contenedor que comprende un elemento de malla ventilado en las superficies inferiores y/o laterales. La inclusión de un orificio pasante y/o miembro de malla en la unidad de transporte y/o contenedor no solo puede permitir que los alimentos pasen a través de una temperatura constante, pero también permiten que el calor afecte por igual a cada alimento.
La velocidad de transporte de los alimentos se puede determinar libremente en el rango de varios metros a varias decenas de metros por minuto. La velocidad de transporte óptima que coincida con el tipo o tamaño de los alimentos se puede determinar de modo que los alimentos lleguen a la salida de la unidad de calentamiento cuando la temperatura central del alimento se eleve a una temperatura adecuada y la temperatura se mantenga durante un período de tiempo adecuado. Es más, la unidad de transporte puede transportar alimentos a través de la unidad de enfriamiento a tal velocidad de transporte. En este caso, la temperatura de enfriamiento o un mecanismo de soplado de aire de la unidad de enfriamiento se ajusta de acuerdo con el tiempo durante el cual los alimentos pasan a través de la unidad de enfriamiento a dicha velocidad de transporte.
En algunas realizaciones de la presente invención, el alimento es movida continuamente por una unidad de transporte a una sección de alimentación, unidad de calentamiento, sección de ajuste, unidad de enfriamiento y sección de descarga en este orden. En este sentido, un sistema puede tener o no una sección de ajuste. Se prefiere una cinta transportadora como unidad de transporte. La velocidad de la unidad de transporte se puede ajustar automáticamente a un valor adecuado de acuerdo con el tamaño de cada alimento colocado en la sección de alimentación, la forma del alimento, condiciones de calentamiento de la unidad de calentamiento o condiciones de enfriamiento de la unidad de enfriamiento.
Cuando, por ejemplo, la unidad de transporte de alimentos utilizada en la presente invención, tal como una cinta transportadora, está construida en una configuración lineal que penetra en la unidad de calentamiento y la unidad de enfriamiento, comenzando desde la sección de alimentación para alimentos lavados y cortados hasta la entrada de carga de alimentos en la unidad de calentamiento, dentro de la unidad de calentamiento, la sección final de la unidad de enfriamiento que está acoplada a la unidad de calentamiento, el otro extremo de la unidad de enfriamiento, y hasta la salida de descarga de alimentos final de la unidad de enfriamiento, los alimentos se pueden lavar de manera eficiente, cortar y esterilizar en un proceso integrado con excelente eficiencia. Los alimentos se mueven continuamente dentro de la unidad de calentamiento o la unidad de enfriamiento y nunca se estancan en un proceso tan integrado. Como resultado, se puede procesar y/o esterilizar una cantidad constante de alimentos por unidad de tiempo, permitiendo un procesamiento de alimentos estable y eficiente y/o una esterilización continua.
(Aire agrupado)
Reducción del tamaño de partícula de agua a aire agrupado, en relación con el vapor y la micro-neblina, puede generar iones negativos. Los iones negativos se generan cuando el agua choca con otro objeto para convertirse en pequeñas partículas (efecto Lenard). Por lo tanto, los iones negativos se generan al generar aire agrupado. Una etapa de calentamiento en aire agrupado con iones negativos puede activar las células, manteniendo así la frescura durante un largo período de tiempo.
Se conoce un método para generar dicho aire agrupado. Por ejemplo, como se describe en el Journal of the Japanese Society for Food Science and Technology, Vol. 43, n.° 9, 1012-1018 (1996) y similares, la humedad en el aire forma un grupo mediante un enlace de hidrógeno de moléculas de agua, y una agregación de tales grupos flota como una gran masa. Los grupos individuales se generan repetidamente y desaparecen en un corto período de tiempo. Es más, la distribución del tamaño de los conglomerados varía debido a la diferencia en las condiciones de formación. Por lo tanto, el aire agrupado compuesto de partículas finas se puede generar triturando una masa líquida de agua y dividida en un flujo de aire para generar grupos de agua de varios tamaños, y eliminando grupos de agua grandes mediante una centrifugación adicional de los grupos. Así mismo, se sabe que dicho aire agrupado tiene una carga negativa cuando se tritura una masa de agua para exhibir una propiedad física que es diferente de la humedad normal que contiene el aire.
Dicho aire agrupado se utiliza en salas blancas tales como salas asépticas y se reconoce que tiene un elevado efecto de eliminación de polvo y eliminación de microbios. También se informan excelentes resultados en sus aplicaciones en la cría aséptica de gusanos de seda. De esta manera, el aire agrupado se ha utilizado en varios campos, pero se descubrió que su aplicación para calentar alimentos sorprendentemente puede calentar los alimentos de manera eficiente hasta el núcleo y evitar la adhesión de las gotas de agua en la superficie de los alimentos, así como mantener la frescura de los alimentos incluso mientras se calientan, debido a los iones negativos generados.
El aire agrupado usado en el sistema de procesamiento de alimentos de la invención también se denomina "aire agrupado Freshble".
El aire agrupado se puede generar mediante cualquier método conocido. Por ejemplo, el aire agrupado puede ser generado por el aparato ilustrado en la figura 5. El agua se puede rociar desde una boquilla rociadora en un flujo de aire generado por un ventilador para triturar las gotas de agua y las partículas finas, en el flujo de aire, se suministran como aire agrupado. Un gran grupo de agua se recoge como una masa de agua en la sección inferior del aparato. Dicho grupo se puede enviar nuevamente a la boquilla de pulverización con una bomba. Se puede proporcionar un calentador en la trayectoria del flujo de aire agrupado para suministrar el aire agrupado después de calentarlo a la temperatura deseada.
(Unidad administrativa)
El sistema de la invención puede comprender una unidad administrativa. La unidad administrativa puede recibir información transmitida desde el sistema de la invención y/o transmitir información para controlar el sistema de la invención. La unidad administrativa puede monitorear las condiciones internas de una unidad de calentamiento y/o una unidad de enfriamiento y controlar el sistema para evitar que las condiciones de procesamiento sean diferentes de las expectativas, como una temperatura diferente a la esperada.
La unidad administrativa puede proporcionarse integral con el sistema de la invención o en una ubicación remota. En una cierta realización, una unidad administrativa muestra información recibida o información calculada a partir de dicha información a un operador, y transmite información de control a un sistema de acuerdo con una entrada del operador. En una cierta realización, una unidad administrativa utiliza información recibida o información calculada a partir de dicha información para transmitir automáticamente información de control a un sistema.
En una realización del sistema de la invención que comprende una unidad administrativa, condiciones de cada sitio, como la temperatura interna, humedad interna, volumen de agua que pasa, cantidad de sustancia mediadora de calor (por ejemplo, vapor) liberado de una unidad de calentamiento, la temperatura de una unidad de enfriamiento, el número de rotaciones de un ventilador en una sección de ajuste se envía preferentemente a la unidad administrativa externa a un aparato al operar el sistema de la invención. Cada dato puede ser monitoreado con un monitor o similar en la unidad administrativa. La diferencia entre un valor óptimo registrado previamente y los valores de medición reales que se ingresan continuamente se calcula y evalúa para mostrar automáticamente una advertencia, se ajusta cada condición, o similar, con un ordenador en la unidad administrativa. Por lo tanto, el sistema de la invención puede funcionar continuamente durante 24 horas con un pequeño número de operadores cerca del aparato y en la unidad administrativa. Dado que el sistema de la invención se puede operar sin un operador experimentado, los productos con calidad constante se pueden producir en una gran cantidad, independientemente de dónde esté ubicado el sistema.
(Sección de alimentación)
El sistema de la invención comprende una sección de alimentación. Los alimentos se introducen en el sistema de la invención desde la sección de alimentación. La sección de alimentación es una porción en la sección final de una unidad de transporte, donde los alimentos se montan en la unidad de transporte en continuo movimiento. En la sección de alimentación, los alimentos se cargan en la unidad de transporte después de alinearlos a una altura constante utilizando medios manuales y/o mecánicos para que los alimentos se calienten de manera eficiente y constante. Los medios mecánicos incluyen medios para nivelar consistentemente el alimento alimentado y medios para proporcionar un camino de flujo para el flujo de aire entre los alimentos. Ejemplos generales de medios para nivelar consistentemente los alimentos alimentados incluyen miembros en forma de plato, cepillos, mecanismos de vibración y similares. Ejemplos de medios para proporcionar una ruta de flujo para el flujo de aire entre los alimentos incluyen salientes, obstáculos y similares. En la sección de alimentación, los alimentos, en general, se alimentan continuamente a una unidad de transporte en funcionamiento. Los alimentos comienzan en la sección de alimentación y se mueven a una unidad de calentamiento (por ejemplo, calentador de vapor) por la unidad de transporte.
La estructura de la sección de alimentación en una realización de la invención se explica con referencia a las figuras 6A y 6B. La figura 6A es una vista plana esquemática de una sección de alimentación en una realización de la presente invención. La figura 6B es una vista frontal esquemática de una sección de alimentación en una realización de la presente invención (sección transversal en A-A en la figura 6A). Como se muestra en la figura 6A, los alimentos se transportan en la dirección de la flecha. Un primer miembro de ajuste de altura (121) que consta de un par de miembros de tablero planos se proporciona corriente arriba en la dirección de transporte. Un par de primeros miembros de ajuste de altura (121) se inclina de modo que una sección de extremo (123) en el lado del extremo en la dirección de la anchura de una unidad de transporte esté aguas abajo en comparación con una sección de extremo (122) en el lado central en la dirección de la anchura. De manera adicional, se proporcionan múltiples salientes (124) en un intervalo predeterminado en la dirección de la anchura en el lado aguas abajo en la dirección de transporte de los primeros miembros de ajuste de altura (121) en la dirección de transporte. Es más, múltiples segundos miembros de ajuste de altura (125) que consta de un par de elementos de tablero planos que son más pequeños en tamaño que los primeros elementos de ajuste de altura, se proporcionan más abajo de los salientes en un intervalo predeterminado en la dirección de la anchura de la unidad de transporte. La posición de los salientes en la dirección de la anchura de la unidad de transporte es sustancialmente la misma que la posición de las secciones de los extremos (126) en el lado central en la dirección de la anchura del segundo miembro de tablero plano. Como se muestra en la figura 6b , la altura del extremo inferior del primer miembro de ajuste de altura se ajusta a una altura predeterminada desde la superficie superior de la unidad de transporte. Es más, la altura del extremo inferior del segundo miembro de ajuste de altura se ajusta para que sea la misma altura que la del extremo inferior del primer miembro de ajuste de altura. De manera adicional, la altura de los salientes está configurada para ser más alta que la altura del extremo inferior del primer miembro de ajuste de altura y el segundo miembro de ajuste de altura. Por ejemplo, cuando el alimento (127) se carga en la unidad de transporte en la sección de alimentación (120), el alimento puede estar distribuida de manera desigual hacia el centro en la dirección de la anchura de la unidad de transporte. Sin embargo, solo los alimentos con una altura determinada pueden pasar a través del primer miembro de ajuste de altura en la sección central en la dirección de la anchura proporcionando el primer miembro de ajuste de altura, de modo que la distribución desigual de la altura de los alimentos en la unidad de transporte puede evitarse por parte del exceso de alimentos que fluye hacia el lado del extremo en la dirección de la anchura de la unidad de transporte a lo largo de la inclinación proporcionada al primer elemento de ajuste de altura. Al proporcionar los salientes, los alimentos se moverían hacia ambos lados en la dirección del ancho de las protuberancias al pasar los salientes, de modo que se pueda formar un espacio predeterminado. El espacio provisto puede evitar que los orificios pasantes de la unidad de transporte se cubran con alimentos, cuando se proporciona un mecanismo de calentamiento debajo de la unidad de transporte, lo que daría como resultado una convección insuficiente de una sustancia que media el calor, como el vapor, desde el lado inferior de la unidad de transporte hasta el lado superior de la unidad de transporte. El segundo miembro de ajuste de altura provisto puede modificar alturas desiguales moviendo los alimentos hacia ambos lados en la dirección de la anchura al pasar los salientes. Con una configuración de este tipo, la altura de los alimentos transportados en la unidad de calentamiento puede ser constante, para que el alimento se pueda calentar de manera uniforme. La forma del primer miembro de ajuste de altura y del segundo miembro de ajuste de altura no se limita a tablas planas. Pueden emplearse varias formas. Es más, cualquier número de primeros miembros de ajuste de altura, se pueden emplear salientes y segundos miembros de ajuste de altura.
(Etapa de procesamiento previo)
En algunas realizaciones, los alimentos sometidos al sistema de la invención pueden lavarse y/o cortarse según sea necesario. Por lo tanto, el método de la invención puede comprender una etapa de procesamiento previo antes de una etapa de calentamiento en algunas realizaciones. Una etapa de procesamiento previo consiste en una etapa de lavado y/o una etapa de corte de alimentos. Para lavar y cortar alimentos, un método común para hortalizas, frutas, pescado o carne se pueden utilizar sin limitación.
En una cierta realización, una etapa de procesamiento previo es una etapa de lavado de alimentos. Cuando se utilizan alimentos relativamente grandes, piel, semillas, huesos y otras porciones no comestibles se retiran del alimento y el alimento se lava con agua y se corta en un tamaño y forma adecuados para el alimento. Cuando se utilizan alimentos relativamente pequeños, el alimento se usa en el siguiente etapa sin cortar. Cuando el alimento son hortalizas, las hortalizas se pueden cortar en forma similar a las hortalizas cortadas. Los tomates cherry y las fresas solo deben lavarse con agua, no requiriendo corte. Los rábanos y las zanahorias se pueden cortar en forma regular, como tiras finamente ralladas, tiras cortas, cuartos de círculo o círculos más pequeños de forma similar. Para hortalizas pequeñas como brotes de alubia, setas y hortalizas de mezclum, es preferible eliminar las porciones no comestibles, pero no es necesario cortar en trozos más pequeños. El orden o la frecuencia de lavado y corte no está particularmente limitado, siempre que el polvo, la suciedad y las porciones no comestibles se eliminen por completo y se logre una forma y tamaño adecuados que coincidan con el alimento después de la etapa de procesamiento previo. Es deseable cortar y lavar en el menor tiempo posible por razones de coste y retención de frescura.
La etapa de procesamiento previo generalmente usa un aparato de lavado que usa una ducha o un tanque de agua y un aparato de corte que usa un cortador, picadora, tamiz o similar. Aparatos de lavado y corte que se utilizan comúnmente en las instalaciones de procesamiento de hortalizas, frutas, setas, pescado o carne se pueden utilizar como tales aparatos. Los alimentos que se han sometido a la etapa de procesamiento previo se envían a la etapa de calentamiento antes mencionada.
(Sección de ajuste)
El sistema de la invención puede comprender una sección de ajuste entre una unidad de calentamiento y una unidad de enfriamiento según sea necesario. En una cierta realización, una sección de ajuste es una porción entre una unidad de calentamiento y una unidad de enfriamiento. Los alimentos no se estancan, moviéndose continuamente a través de la sección de ajuste. En la sección ajuste, se instala un ventilador para soplar aire a la salida de la unidad de calentamiento. El ventilador en la sección de ajuste se utiliza para reducir la temperatura y la humedad en la unidad de calentamiento en un corto período de tiempo. El ventilador en la sección de ajuste se gestiona en conjunto con el ajuste automático de la temperatura y la humedad dentro de la unidad de calentamiento.
En una cierta realización, una sección de ajuste es una unidad de enfriamiento general. La unidad de enfriamiento general es una porción configurada para enfriar alimentos en una unidad de transporte con temperatura del aire exterior. Por ejemplo, cuando se utiliza vapor para calentar, enfriar los alimentos directamente desde una unidad de calentamiento da como resultado la congelación de las gotas de agua que se han adherido a la superficie de los alimentos en la unidad de calentamiento, que podría dañar las células de los alimentos. Por este motivo, se permite que las gotas de agua se evaporen a la temperatura del aire exterior. Cuando utilice aire agrupado con partículas pequeñas que no provoquen que las gotas de agua se adhieran a la superficie de los alimentos, no siempre es necesario tener una sección de enfriamiento general que permita que los alimentos estén en contacto con la temperatura del aire exterior.
En otra realización, se pueden proporcionar varios tanques de condimento en una sección de ajuste. Los alimentos con la superficie a una temperatura interior en el rango de 45 °C a 90 °C inmediatamente después de salir de la unidad de calentamiento se introducen inmediatamente en el tanque de condimento para aplicar el condimento en la superficie de los alimentos. La comida calentada, a la que se aplica condimento, se enfría en la unidad de enfriamiento. Durante este proceso, el condimento penetra hasta el interior del alimento. Cuando los alimentos procesados obtenidos mediante el sistema de la invención se procesan en platos aplicando calor, como cocción a fuego lento, horneado, fritura o cocción al vapor, no se requeriría la etapa de condimento inmediatamente antes de calentar.
El condimento no está limitado, pero condimentos líquidos como salsa de soja, vinagre, sake, mirim, salsa de tara, salsa, aderezo, marinado o jugo de encurtido, un producto alimentario líquido como caldo, condimento líquido que comprende condimentos como sal, azúcar, miso o varios aromatizantes, o cualquier mezcla de los mismos se pueden utilizar. La temperatura del condimento puede ser la temperatura ambiente. Aunque no se desea quedar ligado a teoría alguna, el condimento que se adhiere al alimento penetra en el interior del alimento al aplicar el condimento al alimento que se calienta y luego enfriar rápidamente el alimento.
En una realización, el condimento se realiza en un tanque de condimento, que se inserta entre una unidad de calentamiento y una unidad de enfriamiento y su interior está aislado del aire exterior. Los alimentos se cargan inmediatamente en el tanque de condimento desde la salida de la unidad de calentamiento y se sumergen en condimento en el tanque de condimento. A continuación, los alimentos se cargan inmediatamente en la unidad de enfriamiento.
Así mismo, también se pueden producir varios platos y artículos alimentarios semielaborados mezclando varios ingredientes secundarios con alimentos esterilizados en una etapa de condimento. Los ingredientes secundarios no están limitados, siempre que no tengan ningún problema de higiene alimentaria. Ejemplos de ingredientes secundarios que pueden usarse incluyen semillas de sésamo, nueces, piñones y otros frutos secos, pescado seco tal como calamares secos, productos ahumados tal como salami, productos procesados de algas marinas tal como nori y similares. Los alimentos condimentados también se pueden cubrir con pan rallado o harina tempura. Se pueden utilizar alimentos esterilizados, al condimentar de esta manera, como platos que se pueden consumir inmediatamente después de la apertura o platos semielaborados con tiempo de cocción corto.
(Sección de descarga)
El sistema de la invención puede comprender una sección de descarga a la salida de una unidad de enfriamiento según sea necesario. En una realización, una sección de descarga comprende una función de envasado de alimentos. Ejemplos de materiales de envasado incluyen, no se limitan en particular a, bolsas de plástico, tazas, cajas y similares. El mecanismo de envasado de alimentos es bien conocido en la técnica. Los expertos en la técnica pueden seleccionar y utilizar un mecanismo de envasado adecuado de acuerdo con el alimento a procesar utilizando el sistema de la invención.
En una cierta realización, una sección de descarga comprende una función de mezclar alimentos con otros alimentos, condimento y/o ingrediente de cobertura comestible. Para tal mezcla, un mezclador que se usa comúnmente en el procesamiento de alimentos se puede utilizar sin limitación. Dicho mecanismo de mezcla es bien conocido en la técnica. Los expertos en la técnica pueden seleccionar y utilizar un mecanismo de mezcla adecuado de acuerdo con el alimento a procesar utilizando el sistema de la invención.
En una realización del sistema de la invención que comprende una sección de descarga, los alimentos salen de una unidad de enfriamiento y llegan a la sección de descarga. En la sección de descarga, el procesamiento se aplica de acuerdo con el tipo de alimento procesado que se va a producir. En una cierta realización, cuando se producen alimentos refrigerados en el sistema de la invención, los alimentos se envasan mientras se mantiene la temperatura de enfriamiento en una sección de descarga y se transfieren a una etapa de almacenamiento o transporte como alimentos refrigerados. En otra realización, cuando se produzcan artículos alimentarios congelados utilizando el sistema de la invención, los alimentos se envasan mientras se mantiene la temperatura de congelación en una sección de descarga y se transfieren a la etapa de almacenamiento o transporte como alimentos congelados.
Antes del envasado, el alimento procesado antes mencionado que ha llegado a la sección de descarga se puede mezclar con otro alimento. Otro alimento puede ser cualquier tipo de alimento diferente que sea procesado de manera similar por el sistema de la invención. Estos alimentos se pueden utilizar juntos. Por ejemplo, las hortalizas cortadas procesadas que han llegado a la sección de descarga se pueden mezclar con hojuelas de productos secos o ahumados. Para tal mezcla, un mezclador que se usa comúnmente en el procesamiento de alimentos se puede utilizar sin limitación.
Antes del envasado, se puede aplicar condimento y/o ingrediente de cobertura comestible al alimento procesado antes mencionado que ha llegado a la sección de descarga. Como tal condimento, aderezo, mayonesa, ingredientes para aemono, incluidas semillas de sésamo y miso, condimento de ensalada de col, salsa de kimchi, marinado, jugo de encurtido, salsa de carpaccio o similar se puede utilizar. Dichos condimentos y alimentos procesados se mezclan para completar varios platos, como varias ensaladas, asazuke, platos marinados y aemono. Es más, ingrediente de cobertura para alimentos fritos (llamado rebozado) como pan rallado, polvo para fritura, almidón de patata o el postre en polvo se pueden mezclar con los alimentos para obtener alimentos semipreparados para alimentos fritos. También se pueden agregar ingredientes secundarios como alga verde o perejil en polvo al recubrimiento de la masa para alimentos fritos.
En algunas realizaciones, el alimentos es envasado, almacenado y enviado después del procesamiento en una sección de descarga como artículos alimentarios refrigerados o congelados que se pueden consumir directamente, como platos para llevar, frutas cortadas congeladas, hortalizas cortadas congeladas o conjuntos de hortalizas para ensalada o como artículos alimentarios refrigerados o congelados que se consumen después del calentamiento final, tales como horneado, cocción a fuego lento, fritura o cocción al vapor adicional.
(Etapa de preparación del producto)
En algunas realizaciones, el método de la invención puede comprender, según sea necesario, una etapa de preparación del producto que comprende una etapa de mezclar alimentos que se han enfriado con otro alimento, condimento y/o ingrediente de cobertura comestible y/o una etapa de envasado.
Por ejemplo, en una cierta realización, una etapa de preparación del producto es una etapa en la que se mezclan alimentos que se han enfriado con otro alimento. Otro alimento puede ser un alimento de un tipo diferente que se haya sometido a la etapa de la invención antes mencionada o un alimento que se haya preparado por separado, o se pueden utilizar al mismo tiempo. Por ejemplo, varios tipos de alimentos, que se preparan mediante la etapa de la invención en múltiples líneas y se han sometido a la etapa de enfriamiento, se puede reunir y mezclar en la etapa de preparación del producto. Pescado y mariscos cocidos preparados por separado, carne, productos secos o ahumados también se pueden agregar a los alimentos que se han sometido a la etapa de enfriamiento.
Por ejemplo, en otra realización, una etapa de preparación del producto es una etapa de mezcla de alimentos que han pasado por una etapa de enfriamiento con condimentos y/o ingrediente de cobertura comestible. Como el condimento, aderezo, mayonesa o ingredientes aemono que incluyen semillas de sésamo y miso, que generalmente son condimentos que se agregan inmediatamente antes del consumo, se pueden utilizar. Como alternativa, condimento de ensalada de col, salsa de kimchi, jugo de encurtido o similares también se pueden utilizar. Ingrediente de cobertura para alimentos fritos (llamado rebozado) como pan rallado, polvo para fritura, almidón de patata o el postre en polvo se pueden mezclar con los alimentos para obtener alimentos semipreparados para alimentos fritos. También se pueden agregar ingredientes secundarios como alga verde o perejil en polvo al recubrimiento de la masa para alimentos fritos.
Por ejemplo, en otra realización, se puede proporcionar una etapa de envasado después de una etapa de enfriamiento. En la etapa de envasado, los alimentos que se descargan continuamente de un congelador por medios de transporte se separan en una taza, bolsa, caja, o similar utilizando equipo de embalaje mientras está aislado del aire exterior y está embalado de una manera que sea adecuada para el envío. Los alimentos envasados se almacenan inmediatamente en estado refrigerado o congelado según sea necesario y se envían.
Por ejemplo, en una cierta realización, los alimentos que han pasado por una etapa de mezclarse con otro alimento y/o una etapa de mezclarse con condimentos y/o ingredientes de recubrimiento comestibles se envasan inmediatamente, llenan, envian y transportan como producto alimentario procesado. Bolsas de plástico, tazas, cajas y similares son materiales de envasado preferidos. Se prefieren los contenedores que son muy transparentes para una alta visibilidad de los alimentos a través del contenedor.
(Realizaciones preferidas)
La presente invención proporciona un sistema de procesamiento de alimentos que comprende una unidad de calentamiento para calentar alimentos, una unidad de enfriamiento para enfriar alimentos que han sido calentados por la unidad de calentamiento, y una unidad de transporte para transportar los alimentos a través de la unidad de calentamiento y la unidad de enfriamiento. Por ejemplo, la figura 1A (vista en plano) y la figura 1B (vista frontal) son diagramas esquemáticos que muestran una realización del sistema de la invención. Los alimentos se pueden procesar con una unidad de calentamiento (200) y una unidad de enfriamiento (300) mientras el alimento es movida por una unidad de transporte (600).
Por ejemplo, otra realización de la presente invención proporciona un método para producir alimentos procesados utilizando el sistema de procesamiento de alimentos de la invención. La figura 2 es un diagrama esquemático que muestra el método de producción de alimentos procesados de la invención. El método de producción de alimentos procesados de la invención comprende opcionalmente una etapa de procesamiento previo (101) y comprende una etapa de calentamiento (201) y una etapa de enfriamiento (301).
En una realización preferida, una sustancia mediadora del calor, como el vapor, se eyecta hacia abajo desde un mecanismo de calentamiento provisto debajo de una unidad de transporte para generar convección, con una sección inferior en forma de barco (figura 3). Cuando la unidad de transporte mencionada tiene un orificio pasante (por ejemplo, cinta transportadora de malla) y/o un contenedor utilizado en el transporte está ventilado, una sustancia que media el calor pasa a través de ellos por convección, superando así la variabilidad en la temperatura de una unidad de calentamiento, mientras que se puede aplicar calor a un área de contacto amplia en los alimentos para que los alimentos se puedan calentar rápidamente a la temperatura deseada sin utilizar una temperatura alta.
En una realización preferida, la dirección de eyección de una sustancia mediadora de calor desde un mecanismo de calentamiento puede ser una dirección que forme un ángulo de 0° a 75° con respecto a la dirección vertical hacia abajo. En otra realización preferida, la dirección de eyección de una sustancia mediadora de calor desde un mecanismo de calentamiento puede ser una dirección que forme un ángulo de 0° a 45° con respecto a la dirección vertical hacia abajo. En la invención, la temperatura en las proximidades de una unidad de transporte a través de la cual pasan los alimentos se puede mantener para que sea constante y los alimentos pueden pasar a través de una región cuya temperatura se mantiene constante mediante la eyección de una sustancia que media el calor, como el vapor, hacia abajo desde un mecanismo de calentamiento y soplando aire no hacia los alimentos con un mecanismo de soplado de aire. La configuración anterior permite el calentamiento constante de una gran cantidad de alimentos en la zona de temperatura intermedia, relativo a, por ejemplo, un caso en el que los alimentos se calientan directamente mediante una fuente de calor, como el vapor del mecanismo de calentamiento o en relación con el procesamiento de alimentos, que deja los alimentos en una cámara de calentamiento que se llena con vapor en toda la cámara de calentamiento durante un cierto período de tiempo. Dado que es difícil controlar la zona de temperatura intermedia, era inesperado en la técnica que una cantidad tan grande de alimentos se pudiera procesar de manera consistente en la zona de temperatura intermedia.
En una realización preferida, se eyecta más sustancia mediadora de calor desde un puerto de eyección de sustancia mediadora de calor cerca de la entrada de alimentación de una unidad de calentamiento (por ejemplo, puerto de eyección de vapor) en comparación con un puerto de eyección de sustancia mediadora de calor cerca de la salida de la unidad de calentamiento. Con esta configuración, la temperatura del alimento administrado se puede elevar rápidamente a la temperatura de interés.
En una realización preferida, se proporcionan múltiples mecanismos de calentamiento debajo de una unidad de transporte. De manera adicional, más sustancia mediadora de calor se eyecta de un mecanismo de calentamiento cerca de la entrada de alimentación de una unidad de calentamiento en comparación con un mecanismo de calentamiento cerca de la salida de la unidad de calentamiento. Es más, la dirección de eyección de una sustancia mediadora de calor es hacia abajo. La convección de la sustancia mediadora del calor es generada por la sección inferior en forma de bote, mientras penetra en la unidad de transporte (Figura 3). Con esta configuración, la temperatura del alimento alimentado se puede elevar rápidamente a la temperatura de interés mientras se materializa un calentamiento indirecto y estable.
Preferentemente, una unidad de calentamiento y una unidad de enfriamiento se acoplan mediante la unidad de transporte que se proporcionará como un sistema integrado. En una cierta realización, el sistema de procesamiento de alimentos de la invención se caracteriza por una unidad de calentamiento y una unidad de enfriamiento acopladas mediante una unidad de transporte. Una vez que el alimento se calienta, las células se deterioran naturalmente cuando se las deja solas. De manera adicional, en el proceso de disminución de la temperatura de los alimentos desde una temperatura con efecto esterilizante hasta una temperatura igual o inferior a la temperatura ambiente, la temperatura pasa a través de una zona de temperatura donde los microbios proliferan fácilmente (por ejemplo, aproximadamente 20 a 40 °C). Por lo tanto, no se logra un efecto esterilizante suficiente a menos que el alimento se enfríe rápidamente a, por ejemplo, la zona refrigerada (por ejemplo, aproximadamente 2 °C). Cuando se enfría lentamente, el tiempo durante el cual los alimentos están en una zona de temperatura donde los microbios proliferan fácilmente sería más largo. Por lo tanto, se requiere un enfriamiento rápido para acortar el tiempo en la zona de temperatura donde los microbios proliferan fácilmente.
Se puede procesar una gran cantidad con un efecto constante en un corto período de tiempo realizando un procesamiento uniforme en una línea como método para integrar una etapa de calentamiento y una etapa de enfriamiento. Por lo tanto, el coste asociado con un método que se utiliza actualmente en la técnica para impartir una propiedad deseada en los alimentos puede reducirse drásticamente.
Por ejemplo, cuando la presente invención se utiliza como método de esterilización, la superficie de los alimentos se enfría rápidamente después de ser esterilizados mediante una etapa de calentamiento, de modo que la superficie de los alimentos apenas está expuesta a una zona de temperatura donde generalmente existe un riesgo de proliferación de microbios en los alimentos, es decir, región de temperatura de aproximadamente 20 °C a 40 °C, o al aire exterior. Al final de la etapa de enfriamiento, la cantidad de microbios que pueden estar adheridos a la superficie de los alimentos se reduce a un nivel sin problemas en términos de higiene de los alimentos, y se completa la esterilización que generalmente se requiere para los artículos alimentarios. Por lo tanto, si un alimento que ha completado la etapa de calentamiento y la etapa de enfriamiento posteriormente se envasa, almacena, transporta y vende en una atmósfera sin proliferación de microbios, la superficie de los alimentos que se ha limpiado en una unidad de calentamiento se mantiene en las mismas condiciones.
En algunas realizaciones, el sistema de la invención puede comprender además, por ejemplo, otra porción que se describe a continuación. Es más, en algunas realizaciones, el método de la invención puede comprender además otra etapa que se describe a continuación. En algunas realizaciones, una etapa adicional del método de la invención es un método que utiliza otra porción del sistema de la invención que se describe a continuación.
Por ejemplo, la figura 4 es un diagrama esquemático que muestra otra realización del método de la invención (101: etapa de procesamiento previo, 201: etapa de calentamiento, 401: etapa de condimento, 301: etapa de enfriamiento, 501: etapa de preparación del producto (mezclar con otro alimento), 502: etapa de preparación del producto (mezclar con condimentos), 800: otro alimento, 503: etapa de preparación del producto (etapa de envasado)). El método de la invención puede comprender opcionalmente tal etapa además de las etapas de calentamiento y enfriamiento.
La presente invención se define mediante las reivindicaciones adjuntas. Las siguientes realizaciones también se describen con fines ilustrativos pero no forman parte de la invención.
Por ejemplo, en una cierta realización, el sistema de procesamiento de alimentos comprende: una unidad de calentamiento que comprende un mecanismo de calentamiento para calentar alimentos indirectamente; una unidad de enfriamiento que comprende un mecanismo de enfriamiento para enfriar el alimento que ha sido calentado por la unidad de calentamiento; y una unidad de transporte para transportar el alimento a través de la unidad de calentamiento y la unidad de enfriamiento.
Por ejemplo, en otra realización, el sistema de procesamiento de alimentos comprende una unidad de calentamiento que comprende un mecanismo de calentamiento para calentar indirectamente los alimentos y un mecanismo de soplado de aire que es un ventilador, una unidad de enfriamiento que comprende un mecanismo de enfriamiento para enfriar los alimentos que han sido calentados por la unidad de calentamiento, y una unidad de transporte para transportar los alimentos a través de la unidad de calentamiento y la unidad de enfriamiento, que comprende además una sección de carga en un extremo de la unidad de transporte y un aparato de embalaje en el extremo opuesto. Tal realización del sistema se muestra como un diagrama esquemático en la figura 7A (vista de plano) y la figura 7B (vista frontal).
Es más, el sistema de la invención no está particularmente limitado en términos de su escala. En una cierta realización, toda la longitud de una unidad de calentamiento, sección de ajuste, y la unidad de enfriamiento es de 15 m, el procesamiento tarda entre 6 y 7 minutos. Sin embargo, la escala de un sistema puede modificarse de acuerdo con el alimento que se va a procesar o el objetivo del procesamiento. Por ejemplo, tarda al menos alrededor de 1,5 minutos en pasar a través de una unidad de calentamiento cuando la unidad de calentamiento tiene un tamaño determinado, pero esto se puede acortar a al menos aproximadamente un minuto acortando la longitud de la unidad de calentamiento. En una cierta realización, la longitud de una sección de ajuste es de 1,5 m y el tiempo que tardan los alimentos en pasar es de unos 40 segundos.
En una cierta realización, los artículos alimentarios procesados de interés se obtienen procesando varios alimentos durante un total de 3 a 10 minutos, y preferentemente de 5 a 8 minutos, teniendo el sistema de la invención la sección de alimentación antes mencionada a la sección de descarga. La escala del sitio y el mecanismo de la sección de alimentación antes mencionada a la sección de descarga se puede expandir o contraer libremente dependiendo de la cantidad de alimento a procesar por unidad de tiempo.
El método de procesamiento de alimentos de la invención preferentemente realiza cada etapa de forma continua en una sola línea. Por ejemplo, cuando el método de procesamiento de alimentos de la invención se realiza con etapas que consisten en las etapas esenciales, es decir, etapa de procesamiento previo, etapa de calentamiento y etapa de enfriamiento, la etapa de procesamiento previo, la etapa de calentamiento y la etapa de enfriamiento se realizan preferentemente de forma continua en este orden en una sola línea. Cuando se proporciona cualquiera de una o más de las etapas de condimento y de preparación del producto antes mencionados además de la etapa de procesamiento previo, etapa de calentamiento y etapa de enfriamiento, el método de procesamiento de alimentos de la invención preferentemente realiza cada etapa de forma continua en una sola línea.
Preferentemente, todas las etapas se realizan continuamente sin detener el movimiento de los alimentos en la transición a cada etapa en la misma línea mediante el uso de una cinta transportadora, aparatos de carga y descarga automáticos, un mezclador o similar. Es preferible que todas las etapas se completen en el menor tiempo posible.
En algunas ciertas realizaciones, la presente invención proporciona un sistema de esterilización de alimentos. Por ejemplo, el sistema de esterilización de alimentos de la invención es un sistema de esterilización de alimentos que comprende un calentador de vapor, un congelador y un medio de transporte de alimentos, en el que el calentador de vapor tiene una sección para introducir alimentos lavados y cortados en una sección final del mismo, la temperatura interna del mismo se mantiene a una temperatura en el intervalo de 45 °C a 90 °C, un ventilador para soplar aire en la superficie de los alimentos que se proporciona en su interior, y los medios de transporte de alimentos penetran en el interior del mismo, y en el que el congelador tiene una entrada para introducir alimentos que se han calentado con el calentador de vapor en una sección final del mismo, la temperatura interna del mismo se mantiene a una temperatura en el intervalo de -10 °C a -40 °C, y los medios de transporte de alimentos penetran en su interior. La etapa de calentamiento y la etapa de enfriamiento antes mencionadas se pueden realizar en una línea continua con dicho sistema de esterilización.
Una vez que los alimentos lavados y cortados se montan sobre el medio de transporte para introducir los alimentos en el sistema de esterilización de la invención, los alimentos esterilizados se pueden recuperar de forma continua con una operación sustancialmente automatizada sin reemplazar los alimentos. El sistema de esterilización de la invención puede asignar una línea en funcionamiento a un tipo de alimento o a una combinación de un tipo de alimento. Cambiar los alimentos o cambiar la cantidad de alimentos se puede manejar de manera flexible ajustando el tiempo de operación o el número de líneas.
(Aplicación de la presente invención)
Por ejemplo, los alimentos, especialmente hortalizas, hortalizas del mar, setas o frutas pueden someterse a procesamiento en una etapa de procesamiento previo, etapa de calentamiento y etapa de enfriamiento en este orden para obtener productos procesados de hortalizas, hortalizas del mar, setas o frutas con una sensación en la boca o un sabor equivalente o mejor que antes del procesamiento, o con una sensación o un sabor en la boca preferibles sin aspereza o sabor desagradable de los alimentos antes del procesamiento, con excelente conservabilidad. Las pruebas sensoriales han confirmado que un componente umami contenido en las setas aumenta cuando se procesan las setas en particular.
La aspereza del sabor se elimina por completo con el método de procesamiento de la invención, incluso para la espinaca tradicional que ha crecido de 45 a 60 cm, que se ha considerado que tiene un sabor fuerte y, por lo tanto, un valor de producto bajo. Por este motivo, las espinacas que se han desechado por tener un sabor fuerte y áspero debido a un crecimiento excesivo se pueden utilizar de manera efectiva sin desperdicio, resultando en una reducción de costes. Con el método de procesamiento de la invención, la sensación en boca se mejora simultáneamente para casi todas las partes de la espinaca, es decir, hoja, tallo y porción límite del tallo. Por lo tanto, casi toda la planta puede considerarse comestible, para que se mejore el rendimiento en el procesamiento.
Tales productos procesados de hortalizas, hortalizas del mar, setas y frutas son artículos alimentarios innovadores que pueden reemplazar las hortalizas y frutas cortadas convencionales. De manera adicional, estos productos procesados se pueden utilizar en la cocina industrial o casera como artículos alimentarios semielaborados. Dado que el tiempo de cocción para tales artículos alimentarios semipreparados obtenidos en la presente invención es más corto que el de los productos convencionales, se pueden utilizar como los denominados "alimentos cocinados rápidamente". Cuando se utilizan hortalizas de raíz en particular que requieren un tiempo de cocción relativamente largo, estos artículos alimentarios semielaborados son útiles.
Aunque no se desea quedar ligado a teoría alguna, los alimentos procesados que se han procesado utilizando el sistema de procesamiento de alimentos de la invención son alimentos procesados con células que no se destruyen, para que haya una ventaja, cuando se realiza el condimento u otra etapa (cocción) en la siguiente etapa de procesamiento, en poder cocinar todos los ingredientes juntos independientemente del procedimiento de cocción. Específicamente, el simple uso de alimentos procesados no solo reduce el tiempo necesario para cocinar, sino que también es capaz de reducir drásticamente el trabajo intensivo de la cocina industrial y casera al permitir cocinar simultáneamente múltiples alimentos que convencionalmente requerían diferentes procesos de calentamiento. Por lo tanto, esto contribuye a reducir el coste de proporcionar un alimento procesado.
Cuando se utiliza pescado o carne en particular como alimento y el procesamiento se realiza con una etapa de procesamiento previo, etapa de calentamiento y etapa de enfriamiento en este orden, las proteínas contenidas en los alimentos están adecuadamente desnaturalizadas térmicamente, dando como resultado productos procesados de pescado o carne con una excelente conservabilidad y una sensación en boca única. Dichos productos procesados de pescado o carne de acuerdo con la presente invención son artículos alimentarios innovadores que pueden reemplazar el pescado o la carne convencionales para el consumo crudo. También es muy probable que dichos artículos alimentarios semipreparados obtenidos con la presente invención sean aceptados en países que carecen de la costumbre de consumir pescado o carne crudos.
Cuando el alimento se condimenta finalmente para preparar un alimento condimentado a partir del alimento procesado de la invención, se agrega una etapa de condimento. Platos como alimentos fritos, tempura y meuniere se pueden preparar fácilmente simplemente calentando el alimento procesado de la invención con una etapa de condimento adicional. Cuando el producto alimentario procesado de la invención se usa para preparar tal plato, también se ha informado de una ventaja sorprendente de reducir el deterioro del aceite de cocina.
Se puede utilizar una variedad de alimentos para producir diversos artículos alimentarios procesados usando el método de procesamiento de alimentos de la invención con las etapas antes mencionadas. El alimento procesado resultante final sería un alimento altamente nutritivo con una sensación en la boca de alimento fresco y un sabor que no está presente en los alimentos crudos o en los productos alimentarios obtenidos mediante un método de calentamiento común. Los consumidores pueden utilizar directamente los alimentos procesados o agregar un toque final a los alimentos procesados con un proceso de cocción simple. Los alimentos procesados se pueden utilizar para proporcionar, por ejemplo, artículos alimentarios procesados muy populares que se muestran en las imágenes de cada dibujo, es decir, platos como hortalizas marinadas y mariscos (figura 8), ensalada de col (figura 9), hortalizas con algas marinas saladas (figura 10), hortalizas sazonadas con salsa a base de sal (figura 11), brotes de alubia con ponzu y hortalizas ligeramente encurtidas (figura 12), y similares.
En algunas realizaciones de la presente invención, los alimentos calentados entre 45 °C y 90 °C en una unidad de calentamiento ingresan inmediatamente a una unidad de enfriamiento para ser enfriados en un corto período de tiempo hasta el llamado estado frío. Durante este procesamiento, el período durante el cual el alimento está expuesto a una atmósfera donde los microbios proliferan fácilmente es muy corto o apenas existe. Por lo tanto, los alimentos sanitarios procesados que son asépticos o en un estado cercano a ellos se obtienen en una sección de descarga. Dichos alimentos procesados pueden almacenarse de manera higiénica durante mucho más tiempo en un estado refrigerado, en comparación con los alimentos frescos, sin esterilización con un agente químico o procesamiento físico como en los alimentos frescos.
El sistema de la invención no aplica procesamiento químico con un agente de procesamiento como un agente de retención de agua o un espesante, o procesamiento físico como compresión o prensado, sino que simplemente procesa los alimentos en condiciones relativamente moderadas en una unidad de calentamiento. Sin embargo, la calidad de los alimentos mejora sorprendentemente con tal calentamiento. En primer lugar, la temperatura se mantiene entre 45 °C y 90 °C durante un cierto período de tiempo en la unidad de calentamiento para inactivar las enzimas contenidas en frutas y hortalizas y suprimir el autodeterioro/autodegradación de los alimentos. Por este motivo, las frutas y hortalizas que han sido procesadas con el sistema de la invención mantienen una excelente sensación en la boca y suprimen la decoloración, deformación y salida de jugo de frutas y hortalizas, incluso cuando se almacena a temperatura ambiente durante varios días o más. Por el contrario, el almacenamiento a temperatura ambiente de frutas y hortalizas frescas disponibles comercialmente durante varios días tiende a producir decoloración, deformación y salida de jugo de frutas y hortalizas, de modo que las frutas y hortalizas ya no serían aptas para el consumo crudo.
De esta manera, el sistema de procesamiento de artículos alimentarios de la invención suprime la salida del contenido alimentario o el secado de artículos alimentarios. Por lo tanto, el rendimiento desde la materia prima hasta los alimentos procesados finales es alto. En comparación con la producción convencional de platos u hortalizas secas que se han cocinado a alta temperatura con agua caliente o aire caliente, se ha revelado empíricamente que los artículos alimentarios procesados obtenidos en una sección de descarga del sistema de la invención tienen una mejora en el rendimiento desde la materia prima alimenticia hasta los artículos alimentarios procesados finales en un 10 % o más.
El tejido de los alimentos frescos no se deteriora mientras mantiene la aspereza o suavidad únicas de los alimentos frescos procesando los alimentos a una temperatura relativamente baja en una unidad de calentamiento. Es de destacar que un componente de sabor desagradable (llamado aspereza) contenido en los alimentos se elimina mediante el procesamiento en la unidad de calentamiento. Por este motivo, cuando el alimento son frutas y hortalizas que se pueden consumir crudas, se proporcionan hortalizas frescas procesadas con sensación en la boca y un rico sabor a hortalizas frescas. Tales hortalizas procesadas tienen una calidad que está ausente en las hortalizas o frutas cortadas convencionales. Cuando el alimento es marisco, setas u otros alimentos con abundante umami o fragancia, hay un efecto de enriquecer aún más el umami o la fragancia del alimento o mantener la sensación suave del alimento fresco.
Las hortalizas y frutas y las porciones duras de setas que se consideraban inadecuadas para platos fríos, como ensaladas, también se procesan para que sean suaves con una excelente sensación en la boca en la unidad de calentamiento. Por este motivo, las porciones de alimentos que generalmente se consideraban inadecuadas para cocinar también se pueden utilizar como ingredientes de los platos. Por ejemplo, las hortalizas que se han desechado convencionalmente debido a que crecen demasiado también se pueden utilizar en platos sin desperdiciarlas.
La drástica reducción en el tiempo requerido para calentar cuando los alimentos que han sido procesados por el sistema de la invención se preparan en varios platos mediante calentamiento, como horneado, cocción a fuego lento, fritura o cocción al vapor es una gran ventaja en el procesamiento de alimentos. Por ejemplo, cuando finalmente se elaboran platos como pollo frito o chuleta de cerdo, el tiempo de fritura se puede reducir a la mitad del tiempo de calentamiento habitual o menos,
como 0,5 minutos a 2 minutos, o normalmente 0,5 minutos a 1 minuto, dando como resultado un efecto altamente económico de extender la vida útil del aceite de fritura de 3 a 5 veces cuando se usan alimentos procesados por el sistema de la invención.
El sistema de procesamiento de alimentos de la invención se puede operar casi de forma totalmente automática, no requiere procesamiento de alta energía, como calentamiento a alta temperatura a alta presión o procesamiento por microondas. Por este motivo, el sistema de la invención se puede operar a bajo coste.
El sistema de la invención comprende una función de realizar etapas de calentamiento y enfriamiento a una velocidad constante. Por este motivo, se puede realizar un procesamiento que imparte de manera eficiente un efecto de manera consistente a una gran cantidad de alimentos. Por ejemplo, en una cierta realización, el sistema de la invención puede procesar 10 toneladas de alimentos en 8 horas de funcionamiento por día. Los ajustes y/o la configuración del sistema de la invención pueden modificarse para cambiar la cantidad procesada. Por ejemplo, la cantidad procesada se puede modificar cambiando la configuración de la velocidad de transporte de la unidad de transporte, la temperatura de la unidad de calentamiento o la temperatura de la unidad de enfriamiento. Por ejemplo, se pueden procesar 30 toneladas de alimentos en 8 horas de operación por día expandiendo la entrada de alimentación 3 veces.
Así mismo, una realización que utiliza la presente invención como método de esterilización también calienta alimentos en el intervalo de 45 °C a 90 °C en la porción central en la etapa de calentamiento. Por lo tanto, las enzimas que inducen el deterioro/maduración de los alimentos se inactivan dentro de los alimentos. Dado que las enzimas inactivadas nunca se reactivan, la maduración/envejecimiento de los alimentos se detiene principalmente al aplicar la esterilización de la invención.
El calentamiento en la etapa de calentamiento de la invención es mucho más moderado que el calentamiento normal, para que las células de los alimentos nunca se destruyan. Con enfriamiento rápido en la etapa de enfriamiento, el alimento se puede enfriar sin congelar el interior del alimento. Por este motivo, el método de esterilización de la invención puede esterilizar alimentos frescos sin afectar la aspereza, resiliencia o forma de los alimentos frescos. Los alimentos procesados con el método de esterilización de la invención de esta manera se mantienen en un estado higiénico, sin apenas goteo de líquido y sin deformación o decoloración durante un período de tiempo mucho más largo en comparación con los alimentos cortados sin procesar.
En algunas realizaciones, la presente invención proporciona un método y un aparato pioneros que pueden esterilizar alimentos al nivel sin problemas de higiene de los alimentos mediante un simple control de la temperatura en dos etapas sin utilizar ningún aparato de tratamiento de agua de lavado, agente esterilizante o una gran cantidad de agua, que se había considerado esencial para la esterilización de alimentos que requieren frescura. Tal método de esterilización de alimentos y el alimento procesado esterilizado resultante de la invención pueden ser fácilmente entendidos por productores y consumidores.
El funcionamiento del sistema de procesamiento de alimentos de la invención requiere solo un número muy pequeño de operadores. Condiciones operativas de cada parte, como la temperatura interna del calentador de vapor, humedad interna, volumen de agua que pasa, cantidad de sustancia mediadora de calor, como vapor liberado, el número de rotaciones de un ventilador, temperatura del congelador o velocidad del transporte de alimentos se pueden controlar y ajustar en una zona administrativa externa al aparato. Apenas hay necesidad de manipulación humana directa de alimentos o equipos. En la zona administrativa, se calcula y evalúa una diferencia entre un valor óptimo registrado previamente y los valores de medición reales introducidos continuamente para mostrar automáticamente una advertencia, ajustar cada condición, o similar. Por lo tanto, el sistema de esterilización de la invención puede funcionar continuamente durante 24 horas con un número muy reducido de operadores. Además, el funcionamiento del sistema de la invención no requiere operadores experimentados. Por este motivo, una gran cantidad de alimentos se puede esterilizar de forma estable, independientemente de la ubicación de instalación del sistema.
Sorprendentemente, la aspereza en el sabor de los alimentos también se puede eliminar en la etapa de calentamiento antes mencionado elevando la temperatura, desde la superficie del alimento hasta la porción central, a una temperatura en el intervalo de 45 °C a 90 °C mientras se aplica vapor o similar a la superficie del alimento. Cuando se aplica el método de procesamiento de alimentos de la invención, por ejemplo, hortalizas como la espinaca o la bardana que no se consideren aptas para el consumo crudo, su amargor único y su sabor desagradable se eliminan mientras se mantiene la aspereza de la espinaca o la bardana. De forma similar, también se puede eliminar el amargor único y el sabor desagradable de la piel de las frutas. Como resultado, el alimento al que se aplica el método de procesamiento de la invención tiene, en consecuencia, un dulzor preferido, acidez o fragancia exhibida por el producto sin procesar, que se mejora. De esta manera, el método de procesamiento de alimentos de la invención puede mejorar la conservabilidad de los alimentos así como mejorar el sabor de los alimentos.
Así mismo, el sistema o método de la invención puede mantener los alimentos en un estado completamente maduro inactivando enzimas. La distribución convencional de hortalizas (especialmente frutas hortalizas) o frutas implicaba la venta de las mismas como alimento completamente maduro recolectando las hortalizas o frutas durante el crecimiento para que las hortalizas o frutas estén maduras en la etapa en la que un vendedor presenta las hortalizas o frutas a los consumidores. La distribución de productos frescos que han madurado completamente en estado natural es muy excepcional, que implican un coste elevado. La mayoría de los productos vendidos como alimentos completamente maduros se dejaron madurar simplemente utilizando el envejecimiento a lo largo del tiempo. El sistema o método de la invención se puede utilizar para mantener los alimentos que han madurado completamente en un estado natural en una condición completamente madura para distribuir dichos alimentos sin un alto coste.
El sistema de procesamiento de alimentos de la invención es un sistema innovador que puede producir platos con un sabor, coste, y conservabilidad mejorados. La presente invención puede proporcionar alimentos procesados o platos para llevar con un "tercer sabor" que está ausente en los alimentos para consumo crudo o alimentos calientes, que puede estimular y satisfacer las preferencias insaciables de los consumidores. La presente invención puede considerarse una técnica revolucionaria que puede brindar oportunidades comerciales completamente nuevas a la industria de la restauración, minoristas y servicios de catering de alimentos. Además, el sistema de la invención puede producir alimentos procesados que se mejoran significativamente en términos de higiene alimentaria. Por lo tanto, el rendimiento de los alimentos mejora en la industria de alimentos procesados de una manera sin precedentes. Por este motivo, se espera que el sistema de la invención haga una contribución significativa a la industria minorista o la industria de restaurantes que utiliza alimentos procesados o alimentos cocinados.
Una de las características de la presente invención es calentar alimentos en la zona de temperatura intermedia, que tiene una temperatura relativamente baja de 45 a 90 °C, en la etapa de calentamiento. La condición de calentamiento antes mencionada se ha evitado como procesamiento "incompleto" en los métodos de cocción tradicionales. Por ejemplo, el modelo ilustrativo para calentar ha sido "calentar completamente" o "hervir a fuego lento para un acabado suave". De manera adicional, se ha recomendado el consumo crudo de frutas y hortalizas "recién recolectadas". Para pescados y mariscos, procesamiento que no aplica calentamiento, como "drenar sangre para mantener la frescura", "enfriamiento rápido de rodajas finas", o "servicio vivo" se ha considerado ideal. Sin embargo, como se ha representado en los siguientes ejemplos, la condición de calentamiento antes mencionada se considera un factor que proporciona a los alimentos una sensación en la boca y un sabor únicos, que están ausentes en alimentos calentados o alimentos para consumo crudo, en el método de procesamiento de la invención. La presente invención logró un resultado inesperado como resultado de ejecutar la manipulación del procesamiento de alimentos que se ha negado convencionalmente, sin tener en cuenta las ideas establecidas. La presente invención es una técnica innovadora que se basa en el llamado pensamiento inverso.
Los alimentos obtenidos con el sistema de procesamiento de alimentos de la invención mantienen las características de alimentos frescos, tienen un excelente sabor o sensación en la boca, son nutricionalmente excelentes y muy convenientes por ser directamente comestibles o cocinarse en un corto período de tiempo. Por lo tanto, su contribución a los consumidores es significativa. Los alimentos procesados se consideran capaces de superar diversos problemas en términos de nutrición, el saneamiento de la cavidad bucal y la salud pública que se han planteado con respecto a la vida moderna.
Así mismo, los alimentos procesados obtenidos usando la presente invención se pueden utilizar para usar partes de alimentos que se han considerado no comestibles y para acortar el tiempo de cocción. Además, el coste del aceite de cocina o los gastos de servicios públicos se pueden reducir. Estos alimentos procesados hacen una contribución significativa a la industria de los restaurantes, industria de catering, industria productora de platos para llevar, minoristas tales como supermercados y similares.
Los alimentos procesados obtenidos usando la presente invención pueden mejorar la sensación en la boca o el sabor de las variedades/grados de alimentos que se han considerado inadecuados para el procesamiento o la venta. Por este motivo, puede resultar innecesario seleccionar variedades o gestionar el cultivo, que se ha impuesto estrictamente a los productores de hortalizas, frutas, pescado, carne, o similar, para satisfacer la preferencia de los consumidores. Por este motivo, los productores pueden producir alimentos en masa que puedan satisfacer a los consumidores a un coste menor de lo que era posible anteriormente. De esta manera, se espera que los productores puedan producir productos que puedan competir suficientemente con los alimentos importados baratos.
De esta manera, el método de procesamiento de alimentos y los alimentos procesados obtenidos por dicho método de la invención son técnicas innovadoras que pueden hacer una contribución a cada uno de los consumidores, procesadores y productores de alimentos. La presente invención puede afectar a la situación de los mercados de productos alimentarios.
La presente invención también proporciona un método de procesamiento de alimentos que puede esterilizar de manera estable una gran cantidad de alimentos a bajo coste. Tal método de esterilización puede reducir drásticamente el coste de procesamiento de alimentos y la cantidad de alimentos procesados desechados. Se espera que tal sistema de la invención dé como resultado un salto revolucionario en la industria de procesamiento de alimentos.
Los alimentos procesados que son procesados por el sistema de la invención no solo tienen una higiene alimentaria a un nivel que no es problemático, pero también tiene solo la sensación en boca preferida de los alimentos frescos en forma condensada. Tal alimento procesado obtenido con la presente invención se puede utilizar en una amplia gama de artículos alimentarios tales como un ingrediente para ensaladas que se usa sin procesar o como ingrediente de varios platos. Se espera que este tipo de alimentos procesados con mejor conservabilidad y sabor sea un producto que sea bien recibido por los consumidores que exigen seguridad alimentaria y simplificación de la cocción.
Como resultado, se espera que la presente invención pueda mejorar la eficiencia de utilización de los productos agrícolas. Específicamente, bienes de calidad inferior, cosecha excesiva o productos completamente maduros que no son adecuados para el almacenamiento a largo plazo, que se han desechado en el pasado, se pueden transformar en un producto preferido por los consumidores a bajo coste. Por lo tanto, la presente invención se destaca como una técnica de procesamiento de alimentos innovadora que es beneficiosa para cada agricultura, industria de procesamiento de productos agrícolas, industria de la distribución, minoristas, restaurantes y consumidores.
[Ejemplos]
(Ejemplo 1)
Ejemplo de procesamiento de hortalizas
Las hortalizas frescas disponibles comercialmente se lavaron y cortaron según fuera necesario. Se comparó la sensación en boca de estas hortalizas que se calentaron utilizando el sistema de procesamiento de alimentos de la invención y las que no se procesaron. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
T l 11
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Como se muestra en la Tabla 1, las hortalizas procesadas con el sistema de la invención tienen un sabor mejorado al tiempo que mantienen la textura o el aspecto exterior que es exclusivo de las hortalizas frescas.
(Ejemplo 2)
[Vegetales procesados y evaluación de los mismos]
(1) Procesamiento
Repollo, repollo napa, cebolla, brotes de alubia, espinaca, pepino, shimeji, patata, bardana, raíz de loto, tomate y tomate cherry se utilizaron como alimento. (Etapa de procesamiento previo) Cada alimento se lavó con agua y se cortó en una forma predeterminada como se muestra en las Tablas 2 y 3. (Etapa de calentamiento) Posterior a la etapa de procesamiento previo, cada alimento se coció al vapor y se calentó en las condiciones que se muestran en las Tablas 2 y 3. (Etapa de enfriamiento) Cada alimento que se ha sometido al etapa de calentamiento se enfrió durante 2 minutos en un congelador de túnel cuya temperatura interna se mantuvo a 20 °C.
(2) Evaluación
Se tomaron muestras de cada alimento después de enfriarlo sin condimentarlo. El sabor y la sensación en la boca se evaluaron utilizando los siguientes 4 niveles. Los resultados de la evaluación se muestran en las Tablas 2 y 3.
Juicio A: especialmente bueno. B: bueno. C: malo. D: especialmente malo.
Cada alimento en (1) se procesó con una condición de calentamiento con vapor alterada y se evaluó como en (2). Las condiciones y resultados se muestra en las Tablas 2 y 3.
T l 21
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T l 1
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continuación
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[Comparación de tomates procesados y sin procesar]
Uno de los dos tomates inmediatamente después de la cosecha se procesó en las condiciones antes mencionadas. El otro tomate no se procesó. El tomate procesado y el tomate sin procesar se dejaron reposar durante 4 días a temperatura ambiente. Luego, cada uno de los tomates se cortó por la mitad para comparar la sección. Las imágenes de los mismos se muestran en la figura 13 (producto procesado) y la figura 14 (producto sin procesar). Se puede entender que las células de tomate no se destruyen en el producto procesado, con deterioro minimizado en todo el tomate.
[Comparación de tomates cherry procesados y sin procesar]
Uno de los dos tomates cherry inmediatamente después de la cosecha se procesó en las condiciones antes mencionadas. El otro tomate cherry no se procesó. El tomate cherry procesado y el tomate cherry sin procesar se dejaron reposar durante 4 días a temperatura ambiente. A continuación, se trituró cada uno de los tomates cherry con un tenedor para comparar la cantidad de jugo. Las imágenes de los mismos se muestran en la figura 15 (producto procesado) y la figura 16 (producto sin procesar). Se puede entender que la humedad no se pierde en el producto procesado, manteniendo un estado fresco.
A la vista de los resultados antes mencionados, se puede entender que el método de procesamiento de alimentos de la invención mejora el sabor o la sensación en la boca de los alimentos, manteniendo la frescura del alimento. El artículo alimentario procesado es un artículo alimentario innovador con la ventaja de los alimentos frescos y la ventaja de los alimentos calientes.
(Ejemplo 3)
Ejemplo de procesamiento adicional de alimentos
Otros ejemplos de combinaciones de condiciones que producen alimentos procesados con excelente sensación en la boca y sabor usando el sistema de la invención incluyen los siguientes (Tabla 4).
-
Figure imgf000027_0002
continuación
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T l 4-21
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(Ejemplo 4)
[Ejemplo de producción de un artículo alimentario preparado]
Como se divulgó anteriormente, se procesó una variedad de alimentos con el sistema de la invención y se evaluó la sensación en la boca tal cual o después de la cocción. En ambos casos, se utilizó el sistema de la invención. El alimento se calentó durante 3 a 4 minutos con una (2) unidad de calentamiento (vaporizador), que se mantuvo a una temperatura interna de 70-75 °C y se llenó con vapor nebuloso, y se enfrió con una (3) unidad de enfriamiento (congelador de túnel) durante 2 y medio a 3 minutos hasta que la temperatura de la parte central del alimento estaba a 2 °C. El alimento procesado resultante se volvió a poner a temperatura ambiente y luego se muestreó o se utilizó en la siguiente preparación.
[Producción de ensalada de setas]
Se retiró la punta dura de enokitake disponible comercialmente y el resto se procesó con el sistema de la invención. Se aplicó condimento embotellado para enokitake al enokitake procesado para hacer ensalada de setas. El enokitake procesado era más suave y suave que el enokitake fresco y tenía una mayor fragancia de setas. Se pudo disfrutar de una atractiva sensación en boca y fragancia que están ausentes en el enokitake embotellado.
[Procesamiento de carne de cangrejo real desnuda]
La carne de cangrejo real desnuda se procesó con el sistema de la invención. Se sintió una fuerte dulzura y umami. No había fibra de carne de cangrejo como en la carne de cangrejo al vapor o la carne de cangrejo hervida, mientras tiene una sensación en boca suave. No se encontró pegajosidad de olor a pescado exclusivo de los productos frescos. La rara sensación en boca que está ausente en la carne de cangrejo calentada se puede disfrutar con carne de cangrejo para consumo crudo.
[Producción de pollo frito]
El sistema de la invención se utilizó para procesar carne de pollo cortada en trozos pequeños. Sin embargo, la carne de pollo se sumergió en salsa de soja y condimentos a base de sake en la sección de ajuste. La carne de pollo procesada resultante se frió con aceite para hacer pollo frito. El tiempo necesario de fritura fue de aproximadamente 1 minuto. El pollo frito resultante era resistente y jugoso, y el sabor penetraba constantemente hasta la porción central de la carne. El aceite estaba más limpio de lo habitual, de modo que el período hasta que se necesitó el reemplazo de aceite se extendió 5 veces.
[Producción de chuleta de cerdo]
El sistema de la invención se utilizó para procesar filetes de cerdo cortados en trozos pequeños. El filete de cerdo procesado resultante se cubrió con masa normal para chuleta de cerdo y se frió en aceite para hacer chuleta de cerdo. El tiempo necesario de fritura fue de aproximadamente 1 minuto. La chuleta de cerdo resultante era resistente y jugosa, sin la sensación seca única de los filetes. El aceite estaba más limpio de lo habitual, de modo que el período hasta que se necesitó el reemplazo de aceite se extendió 5 veces.
[Producción de bistec cortado en cubitos]
El sistema de la invención se utilizó para procesar carne de muslo de res que se cortó en forma de dados del tamaño de un bocado. La carne de res procesada resultante se cocinó en una sartén. El tiempo necesario para cocinar fue de aproximadamente 1 minuto. El bistec cortado en cubitos resultante era resistente y jugoso, con sabor a solomillo.
(Ejemplo 5)
[Ejemplo de producción de ensalada de kimchi]
En la línea de procesamiento 1, la col napa se lavó y cortó. La col napa se calentó con vapor durante 4 minutos en una unidad de calentamiento mantenida a 70 °C y se enfrió durante 2 minutos en un refrigerador con una temperatura interna de -20 °C. Simultáneamente en la línea de procesamiento 2, los brotes de alubia se lavaron y luego se calentaron con vapor durante 7 minutos en una unidad de calentamiento mantenida a 65 °C y se enfriaron durante 2 minutos en un refrigerador con una temperatura interna de -20 °C. La col napa enfriada de la línea de procesamiento 1 se mezcló con los brotes de alubia enfriados de la línea de procesamiento 2. Se añadió salsa de kimchi a la mezcla y se agitó. La ensalada de kimchi de repollo nappa y brotes de alubia se preparó de esta manera.
[Inspección sanitaria de kimchi de ensalada]
La ensalada de kimchi obtenida por el método antes mencionado se almacenó a 4 °C. El kimchi de ensalada inmediatamente después de la preparación y el kimchi de ensalada que se ha almacenado durante 7, 14, 21 y 28 días se inspeccionaron para detectar bacterias comunes vivas y recuento de E. coli mediante un método que utiliza petrifilm. Los resultados se muestran en la Tabla 5. En vista de los resultados en la Tabla 5, se puede entender que el kimchi de ensalada se puede conservar durante un largo período de tiempo en un estado sin problemas sanitarios. La ensalada de kimchi común que se vende en las tiendas debe desecharse en aproximadamente una semana. Sin embargo, como se muestra en la Tabla 5, la ensalada de kimchi que utiliza el sistema de la invención está en condiciones higiénicamente seguras durante 3 semanas o más. Según los métodos de esterilización convencionales que utilizan ácido hipocloroso, el recuento de bacterias vivas comunes inmediatamente después de la esterilización es de 1 x 103 hasta 1 x 104 cfu/g, y esto es 1 x 105 hasta 1 x 106 cfu/g después de 3 a 4 días. Considerando lo anterior, se puede entender que el método de procesamiento de alimentos de la invención también tiene una función esterilizante a la vista de los resultados de la prueba en la Tabla 5. El alimento procesado es un alimento innovador con excelente seguridad.
T l
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(Ejemplo 6)
[Conservabilidad de alimentos procesados adicionales]
La conservabilidad de los alimentos procesados producidos con el sistema de la invención se demuestra adicionalmente a continuación.
[Esterilización de zanahorias]
Se calentaron 10 kg de zanahorias ralladas durante 5 minutos en una unidad de calentamiento con una temperatura interna mantenida a 70 °C mientras se transportaban en una cinta transportadora y posteriormente se enfriaron a un estado frío (0 °C a 1 °C) pasando las zanahorias a través de una unidad de enfriamiento (congelador de túnel) durante 2 minutos. A continuación, se sacaron las zanahorias del congelador de túnel. Cuando se tomaron muestras de las zanahorias esterilizadas, no hubo diferencia en la aspereza y resistencia de las zanahorias crudas ralladas (no esterilizadas), pero se mejoró la dulzura.
Las zanahorias sacadas del congelador de túnel se separaron en una bolsa de plástico y se sellaron en un ambiente de sala limpia. Las bolsas de zanahorias se almacenaron a 10 °C. 10 días después de comenzar el almacenamiento, se abrieron las bolsas de plástico. Se midió la superficie de la zanahoria para el recuento de bacterias comunes vivas y el recuento de E. coli mediante un método que utiliza un petrifilm con respecto a una solución de lavado. El recuento de bacterias comunes vivas fue de 1,1 x 104 cfu/g (ml), y el recuento de E. coli fue negativo (menos de 10). Este resultado cumplió con el requisito estándar para alimentos congelados consumidos sin calentar, es decir, recuento de bacterias vivas comunes de 1,0 x 105 cfu/g (ml) o menos y E. coli negativo. Es más, goteo, deformaciones y decoloración apenas se observaron al abrirlas.
[Esterilización de repollo]
Se realizó el mismo procedimiento reemplazando las zanahorias ralladas en el ejemplo anterior con repollo rallado. Cuando se muestreó el repollo esterilizado, no hubo diferencia en la aspereza y la resistencia de la col cruda rallada, pero se redujo la aspereza en el gusto que se sentía en la col cruda desmenuzada. El recuento de bacterias comunes vivas 10 días después de la esterilización fue de 0,67 x 104 cfu/g (ml) y el recuento de E. coli fue negativo (menos de 10). Este resultado satisfizo el requisito estándar antes mencionado para los alimentos congelados consumidos sin calentar. Goteo, deformaciones y decoloración apenas se observaron al abrirlas.
[Esterilización de shimeji]
Se realizó el mismo procedimiento después de cambiar las zanahorias ralladas en el ejemplo anterior con shimeji. Se usó un manojo suelto y ligeramente lavado de shimeji al que le han quitado una punta dura. Cuando se tomaron muestras de shimeji esterilizado, se mejoró la fragancia única de shimeji. También se sintieron una aspereza y elasticidad adecuadas. El recuento de bacterias comunes vivas después de 10 días desde la esterilización fue de 0,3 x 104 cfu/g (ml) y el recuento de E. coli fue negativo (menos de 10). Los resultados cumplieron con el requisito estándar descrito anteriormente para los alimentos congelados que se consumen sin calentar. Goteo, deformaciones y decoloración apenas se observaron al abrirlas.
Por el contrario, los productos actuales llamados hortalizas cortadas o frutas cortadas perdieron valor del producto con goteo avanzado, deformación o decoloración dentro de los 2 o 3 días posteriores al envío. El período durante el cual estos productos pueden venderse en tiendas o usarse en restaurantes es solo de 1 a 2 días después de recibir los productos.
[Esterilización de cebollas verdes]
Se utilizaron cebollas verdes como el alimento. Se procesaron las cebollas verdes, con 1,5 minutos de calentamiento a una temperatura de 70 a 75 °C y alrededor de 2 a 3 minutos de enfriamiento. Los resultados de las pruebas de esterilización de cebollas verdes (Bureau Veritas Japan) se muestran en la siguiente Tabla 6. Sorprendentemente, el recuento de E. coli fue negativo y el recuento de bacterias comunes vivas fue inferior a 300 cfu/g inmediatamente después del procesamiento. Para un método de esterilización común que utiliza un agente (ácido hipocloroso u ozono), el recuento mínimo es 104 cfu/g (ml) inmediatamente después de la etapa de procesamiento, de modo que es casi imposible producir alimentos de manera estable a 104 cfu/g (ml). Por lo tanto, la excelente función esterilizante de la presente invención, lo que reduce el recuento de bacterias comunes vivas a menos de 300 cfu/g, ha sido claramente demostrado. Incluso en almacenamiento a 10 °C, el recuento de E. coli mantiene el recuento negativo hasta el día 7, demostrando la excelente conservabilidad de las cebolletas procesadas por el sistema de la invención.
[Tabla 6]
Tabla 6: Resultados de la esterilización de cebollas verdes.
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continuación
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El método de inspección se llevó a cabo de acuerdo con los métodos estándar de análisis en la regulación de seguridad alimentaria (microbiología). El recuento de bacterias comunes vivas se midió mediante un método de cultivo en placa de agar estándar y la E. coli se midió mediante el método de medio BGLG.
La esterilización convencional con ácido hipocloroso u ozono elimina la gelatina de las cebolletas, de modo que la calidad del sabor de las cebolletas se ve afectada. Por otro lado, la calidad del sabor es excelente cuando se usa el sistema de procesamiento de la invención porque la gelatina de cebollas verdes permanece después del procesamiento.
(Ejemplo 7)
[Examen de las condiciones óptimas del sistema]
Los ejemplos 1-6 se llevaron a cabo usando un sistema preferido de la invención. El sistema preferido fue un sistema que comprende una unidad de calentamiento para calentar alimentos, una unidad de enfriamiento para enfriar los alimentos que han sido calentados por la unidad de calentamiento, y una unidad de transporte para transportar los alimentos a través de la unidad de calentamiento y la unidad de enfriamiento, en el que el vapor es expulsado hacia abajo desde un mecanismo de calentamiento provisto debajo de la unidad de transporte y la convección es generada por una parte inferior en forma de bote (figura 3). Se utilizó una cinta transportadora de malla como unidad de transporte. Se expulsó más vapor de un puerto de eyección de vapor cerca de la entrada de alimentación de la unidad de calentamiento en comparación con un puerto de eyección de vapor cerca de la salida de la unidad de calentamiento para elevar rápidamente la temperatura del alimento alimentado a una temperatura de interés. Se proporcionó un ventilador en las porciones superior y lateral de la unidad de calentamiento. Se sopló aire para generar convección de manera proactiva dentro de la unidad de calentamiento, por lo que el alimento estaba constantemente en contacto con vapor con una temperatura de interés. También se proporcionó un ventilador en la unidad de enfriamiento. Se aplicó aire frío directamente a los alimentos para enfriarlos rápidamente.
Se utilizó una tubería que permite la etapa del vapor como mecanismo de calentamiento. Los alimentos se calentaron (calentamiento directo) configurando el sistema para soplar el vapor liberado por un orificio de eyección directamente sobre los alimentos desde la parte superior de la unidad de transporte. En tal caso, también se obtuvieron alimentos que se volvieron blandos después de perder la sensación fresca en la boca, en comparación con el sistema preferido descrito anteriormente. Se entiende que la causa de ello es que es difícil controlar la zona de temperatura intermedia con calentamiento directo de modo que la temperatura central del alimento se elevó excesivamente. Por lo tanto, se reveló que la configuración preferida descrita anteriormente puede lograr un procesamiento uniforme.
Es más, los alimentos se procesaron sin operar un ventilador en la unidad de calentamiento. En tal caso, también se obtuvieron alimentos que se procesaron según lo previsto, pero hubo variaciones en la forma en que se calentó cada alimento en la unidad de calentamiento, dando como resultado que los alimentos procesados tengan cierta variabilidad, desde alimentos que mantienen una sensación en boca fresca hasta alimentos con una eliminación insuficiente de la aspereza en el sabor o alimentos que son blandos. Por lo tanto, se reveló que la configuración preferida descrita anteriormente puede lograr un procesamiento uniforme.
Posteriormente, los alimentos se procesaron sin operar un ventilador en la unidad de enfriamiento (por ejemplo, enfriamiento indirecto). En comparación con los casos en los que se hizo funcionar un ventilador para enfriar durante la misma cantidad de tiempo, la temperatura de los alimentos que salen de la unidad de enfriamiento no se redujo completamente de manera adecuada en algunos casos, de manera que los microbios podrían haber proliferado en procedimientos posteriores. Por lo tanto, considerando el efecto de esterilización, se reveló que es más preferible una configuración que enfría los alimentos de forma proactiva con un ventilador.
Así mismo, la cantidad de vapor expulsado en el puerto de eyección de vapor cerca de la entrada de alimentación de la unidad de calentamiento y el puerto de eyección de vapor cerca de la salida de la unidad de calentamiento se mantuvo constante en la unidad de calentamiento. En tal caso, también se obtuvieron alimentos procesados según lo previsto, mientras que algunos alimentos tardaron en alcanzar la temperatura deseada y algunos no tenían suficiente aspereza en el sabor. Por lo tanto, se reveló que la configuración preferida descrita anteriormente logra un procesamiento más consistente.
Finalmente, el procesamiento de alimentos se intentó después de cambiar una sustancia mediadora del calor a microneblina o aire agrupado. En comparación con el uso de vapor, la cantidad de humedad que se adhiere a la superficie de los alimentos procesados después de calentarlos disminuyó claramente cuando se calientan con micronebulización. La cantidad de humedad disminuyó aún más cuando se utilizó aire agrupado. La humedad en la superficie de los alimentos está directamente relacionada con los riesgos de adherencia de los microorganismos. Por lo tanto, el calentamiento con micro-neblina o aire agrupado es claramente ventajoso en comparación con el vapor.
[Aplicabilidad industrial]
Alimentos procesados con un sabor significativamente mejorado, conservabilidad, higiene alimentaria o similares se pueden producir con el sistema de la invención. Por lo tanto, el sistema se puede utilizar en la industria de alimentos procesados. También se entiende que el sistema de la invención proporciona una contribución significativa a la industria minorista o la industria de restaurantes que utiliza alimentos procesados o alimentos preparados.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de procesamiento de alimentos que comprende:
una unidad de calentamiento que comprende un mecanismo de calentamiento para calentar alimentos indirectamente y que comprende además un mecanismo de soplado de aire;
una unidad de enfriamiento que comprende un mecanismo de enfriamiento para enfriar el alimento que ha sido calentado por la unidad de calentamiento y que comprende además un mecanismo de soplado de aire; y una unidad de transporte para transportar los alimentos a través de la unidad de calentamiento y la unidad de enfriamiento, en el que la unidad de transporte comprende un orificio pasante;
en el que el mecanismo de calentamiento está ubicado debajo de la unidad de transporte y una sustancia mediadora del calor es expulsada hacia abajo desde el mecanismo de calentamiento, y
en el que el mecanismo de soplado de aire de la unidad de calentamiento sopla aire en una dirección que no es hacia el alimento.
2. El sistema de la reivindicación 1, en el que la unidad de calentamiento comprende un sensor de temperatura en las proximidades de la unidad de transporte.
3. El sistema de la reivindicación 2, en el que el mecanismo de calentamiento es impulsado intermitentemente por el sensor de temperatura.
4. El sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el mecanismo de enfriamiento está configurado para enfriar directamente los alimentos.
5. El sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la unidad de enfriamiento está configurada para poder mantener el interior de la misma entre -10 °C y -40 °C.
6. El sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la sustancia mediadora del calor es vapor.
7. El sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6,
en el que el mecanismo de calentamiento comprende al menos dos mecanismos de calentamiento a lo largo de una dirección de transporte de la unidad de transporte, y
en el que un mecanismo de calentamiento cerca de una entrada de la unidad de calentamiento libera una mayor cantidad de calor que un mecanismo de calentamiento cerca de una salida de la unidad de calentamiento.
8. El sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el mecanismo de calentamiento comprende una unidad de suministro de vapor.
9. El sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el mecanismo de calentamiento comprende una unidad de suministro de micro-neblina.
10. El sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el mecanismo de calentamiento comprende una unidad de suministro de aire agrupado, y el aire agrupado es vapor que comprende gotas de agua con un tamaño de partícula inferior a 0,01 mm.
11. El sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la unidad de calentamiento tiene una sección de fondo en forma de barco.
12. El sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el mecanismo de calentamiento está configurado para calentar el alimento entre 45 °C y 90 °C.
13. Un método de producción de alimentos procesados, que comprende la etapa de procesamiento utilizando el sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 para calentar y enfriar alimentos.
14. El método de producción de la reivindicación 13, en el que el alimento es una cebolla verde.
15. El método de producción de la reivindicación 13, en el que el alimento procesado es un alimento refrigerado o un alimento congelado.
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