ES3040280T3 - A method and system for preservation of minimally processed fruit or vegetables - Google Patents
A method and system for preservation of minimally processed fruit or vegetablesInfo
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Abstract
Método y sistema para la conservación a largo plazo de frutas y verduras mínimamente procesadas, listas para el consumo, que mantienen sus propiedades nutricionales, textura y sabor. El método comprende los siguientes pasos: Proporcionar como mínimo: una fruta o verdura, un envase esterilizado y sellable y un líquido carbonatado. Procesar la fruta o verdura lavándola y desinfectándola, como mínimo, de su superficie. Colocar la fruta o verdura procesada en el envase esterilizado y sellable. Llenar el volumen restante del envase con el líquido carbonatado. Sellar el envase. Almacenar el envase sellado a una temperatura de entre 1 °C y 40 °C. El procesamiento se realiza en un entorno esterilizado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Un método y sistema para la conservación de frutas o verduras mínimamente procesadas
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un método y sistema para la conservación de frutas o verduras y más particularmente a un método y sistema para la conservación a largo plazo de frutas o verduras mínimamente procesadas listas para comer, conservando las propiedades nutricionales, el aspecto textural y el sabor de la fruta o verdura fresca.
Antecedentes de la invención
Las frutas o verduras listas para comer mínimamente procesadas, a veces llamadas "recién cortadas", "listas para usar", "cortadas previamente" o "con valor agregado", son frutas o verduras o una combinación de las mismas que han sido alteradas físicamente desde su estado integral después de ser cosechadas en el campo (por ejemplo, mediante lavado, pelado, recorte, picado, corte en dados, prensado, triturado, corte en rodajas o desmenuzado) sin procesamiento adicional (tal como pasteurización, escaldado o cocción) para obtener un producto completamente comestible manteniendo el nivel de nutrientes y el sabor de frescura. Por lo general, el producto final se sella con un envase apropiado y se refrigera durante el transporte y en el punto de venta. Los productos mínimamente procesados pueden incluir, por ejemplo: ensaladas de verduras, manzanas, piña, melocotón, cerezas, fresas, melón, sandía y prácticamente cualquier verdura o fruta.
Los productos mínimamente procesados pueden contaminarse con patógenos humanos y microorganismos causantes de descomposición, tales como bacterias, virus y esporas. La contaminación puede ocurrir durante el cultivo, la cosecha y el procesamiento. El crecimiento microbiano en productos cortados es significativamente más rápido que en productos que no han sido cortados. La eliminación de la cáscara protectora natural expone los poros internos y promueve el crecimiento de microorganismos dañinos y acelera la actividad enzimática. De esta manera, la vida comercial de las frutas y verduras procesadas está limitada principalmente por el crecimiento microbiano y la actividad enzimática.
La vida comercial de una fruta o verdura mínimamente procesada, lista para comer sin procedimiento de conservación, por lo general es entre unas pocas horas y hasta aproximadamente dos semanas, dependiendo de la temperatura ambiente y del tipo de fruta o verdura. Una temperatura de almacenamiento entre 1 °C y 2 °C proporciona un período máximo de aproximadamente dos semanas. Los métodos de conservación más drásticos, tales como la congelación y la pasteurización, reducen significativamente el valor nutricional, así como la apariencia textural y el sabor de frescura.
Debido a la creciente demanda de productos frescos listos para comer, extender la vida comercial de frutas o verduras mínimamente procesadas recibió gran atención durante las últimas décadas. La contribución del tratamiento con dióxido de carbono para prolongar la vida comercial de frutas y jugos es bien conocida en la industria.
La patente US 226094A de Mefford, concedida ya en 1880, describe un procedimiento de conservación de frutas que consiste en someter tales frutas, en estado de madurez en el árbol, a gas de ácido carbónico o dióxido de carbono bajo presión hasta saturarlas con éste, y luego retirar la fruta de la presencia del gas en el receptor.
La patente US 1336720 de Baulig, otorgada en 1920, describe un procedimiento de tratamiento de zumo de fruta que comprende cargar zumo esterilizado en condición estéril en recipientes sellados con gas carbonatado mientras se mantiene el zumo en todo momento libre de contacto con el aire y en condición estéril.
La patente GB 2205478A de Price, publicada en 1988, describe un método para conservar frutas y verduras frescas que comprende ponerlas en contacto con un antioxidante y almacenarlas en lo sucesivo de forma sellada bajo un gas de 0.5 % a 10 % de oxígeno, 20 % a 50 % de dióxido de carbono, siendo el resto nitrógeno.
La patente WO 2005117598A2 de Kegler, publicada en 2005, describe un método para potenciar el sabor de frutas o verduras dentro de su propio envase del producto para extender la vida comercial y permitir la producción en masa y la distribución en masa de las frutas o verduras con sabor potenciado, comprendiendo el método: proporcionar un envase del producto capaz de retener una presión positiva de CO<2>, recibir frutas o verduras en dicho envase de producto, introducir CO<2>en dicho envase del producto, y sellar dicho envase del producto que contiene dichas frutas o verduras y dicho CO<2>, en el que dicho envase del producto retiene dicha presión positiva de CO<2>, y dichas frutas o verduras absorben dicho CO<2>potenciando así el sabor de dichas frutas o verduras dentro de dicho envase del producto.
La patente CN210671926U de Shengzhou, publicada en 2020, describe un sistema que comprende una plataforma de alimentación automática, un tanque de limpieza, una máquina de preparación de agua de activación de plasma, una cinta de deshidratación, una caja de pulverización de agua de iones de hidrógeno negativos, una máquina de secado y deshidratación, una plataforma de corte y pesaje, una lámpara esterilizadora ultravioleta, una máquina de envasado en atmósfera ternaria (O2, CO2, N2)/piel, un almacén de baja temperatura, un tanque de filtrado y una bomba de agua de circulación.
Sin embargo, el tratamiento con dióxido de carbono por sí solo sólo extiende la vida comercial en unas cuantas semanas, mientras que lo que se desea es que la fruta o verdura esté disponible todo el año y no sólo durante la temporada de crecimiento.
De acuerdo con lo anterior, es necesario mejorar aún más la tecnología de conservación de frutas y verduras mínimamente procesadas y listas para comer, a fin de ampliar su vida comercial a aproximadamente seis meses.
Sumario de la invención
En consecuencia, un objeto principal de la presente invención es proporcionar un método y un sistema para la conservación a largo plazo de frutas o verduras mínimamente procesadas listas para comer, conservando las propiedades nutricionales, el aspecto textural y el sabor de la fruta o verdura fresca.
Según un aspecto de la presente invención, se proporciona un método que comprende los pasos de: a. Proporcionar al menos: una fruta o verdura, un envase esterilizado y sellable y un líquido carbonatado. g. Procesar la fruta o verdura lavando y desinfectando al menos el exterior de la fruta o verdura.
k. Colocar la fruta o verdura procesada dentro del envase esterilizado y sellable.
l. Llenar el volumen restante del envase sellable con el líquido carbonatado.
m. Sellar el envase sellable. Y
n. Almacenar el envase sellado a una temperatura de almacenamiento entre 1 °C y 40 °C.
En el que los pasos g, k, l y m se realizan en un ambiente de procesamiento desinfectado.
Según otro aspecto, el método comprende además, tras el paso g, el paso de: h. Eliminar la solución desinfectante de la fruta o verdura mínimamente procesada con aire limpio forzado filtrado a través de un filtro HEPA de al menos clase HEPA H13.
Según otro aspecto, el método comprende además, tras el paso a, el paso de: c. Prelavado y desinfección del exterior de la fruta o verdura con una solución desinfectante fría que comprende agua y un agente oxidante. Según otro aspecto, el método comprende además, tras el paso c, el paso de: d. Eliminar la solución desinfectante de la fruta o verdura mediante aire forzado.
Según otro aspecto, el método comprende además, tras el paso d, el paso de: e. Mantener la fruta o verdura mínimamente procesada, sin envasar directamente, en un almacenamiento fresco, seco y bien ventilado, protegido de la luz solar directa.
Según otro aspecto, el método comprende además, tras el paso e, el paso de:
f. Procesar la fruta o verdura alterando físicamente la fruta o verdura desde su estado integral con el fin de obtener un producto totalmente comestible.
Según otro aspecto más, el método comprende además, tras el paso g, los pasos de:
i. Exprimir una porción de fruta o verdura mínimamente procesada hasta obtener zumo fresco, sin adición de conservantes. Y
j. carbonizar el zumo de fruta o verdura recién exprimido con CO<2>actuando como potenciador de la conservación.
Según un aspecto adicional de la invención, se proporciona un sistema para realizar los pasos del método anterior. El sistema comprende:
a) Un transportador provisto de una superficie de transporte lavable, comprendiendo la superficie de transporte perforaciones de menor tamaño que la fruta o verdura mínimamente procesada.
b) Un protector longitudinal que rodea el transportador a lo largo de un área de procesamiento, configurado para evitar la contaminación externa y encerrar un ambiente desinfectante de sobrepresión en el área de procesamiento.
c) Una zona de carga ubicada adyacente a un primer extremo del transportador fuera del área de procesamiento.
d) Una primera zona de desinfección ubicada a lo largo del transportador dentro del área de procesamiento, comprendiendo la primera zona de desinfección una pluralidad de emisores de una solución desinfectante. e) Una zona de llenado de envases para frutas o verduras mínimamente procesadas, ubicada en el área de procesamiento después de la zona de eliminación de desinfectante.
f) Una zona de llenado de líquido ubicada en el área de procesamiento después de la zona de llenado de envases.
g) Una zona de sellado ubicada en el área de procesamiento después de la zona de llenado de líquido. En el que la velocidad del transportador está ajustada para mantener la fruta o verdura mínimamente procesada al menos 15 segundos dentro de la zona de desinfección, la temperatura en el área de procesamiento está ajustada entre 1 °C y 40 °C, la solución desinfectante humedece completamente la fruta o verdura mínimamente procesada y el líquido usado en la zona de llenado de líquido es un líquido carbonatado.
Se proporcionan aspectos más específicos de la invención en las reivindicaciones siguientes.
Breve descripción de los dibujos
La invención y la forma de llevarla a la práctica se entenderán con referencia a los siguientes diagramas esquemáticos, a modo de ejemplo no limitativo únicamente, en los que números de referencia iguales identifican elementos iguales, y en los que:
La Fig. 1 es un diagrama de flujo que define los pasos esenciales del método según una realización de la invención;
La Fig. 2 es un diagrama de flujo como en la Fig. 1, que define pasos de método opcionales adicionales según otra realización de la invención;
La Fig. 3 es un diagrama de flujo como en la Fig. 2, que define pasos de método opcionales adicionales según otra realización más de la invención;
La Fig. 4 es un diagrama de flujo como en la Fig. 3, que define pasos de método opcionales adicionales según una realización adicional de la invención;
La Fig. 5 es un diagrama esquemático de un sistema mínimo realizado según una realización de la invención; La Fig. 6 es un diagrama esquemático de un sistema como en la Fig. 5, con elementos opcionales adicionales realizados según otra realización de la invención;
La Fig. 7 es un diagrama esquemático de un sistema como el de la Fig. 6, con elementos opcionales adicionales fabricados según otra realización más de la invención; y
La Fig. 8 es un diagrama esquemático de un sistema como en la Fig. 7, incluyendo elementos opcionales adicionales según una realización adicional de la invención.
Descripción detallada de las realizaciones
Antes de describir la invención en detalle se definirán varios términos relacionados con la presente invención. Se debe tener en cuenta que en toda esta solicitud se usan las siguientes definiciones.
A los efectos de la presente invención, el término "sustancialmente" se refiere a un valor en el intervalo entre 80 % y 120 % del valor indicado.
A los efectos de la presente invención, el término "producto vegetal" se refiere a la porción comestible de las plantas en su totalidad (antes de pelarlas o cortarlas), tal como frutas o verduras sin procesar o una combinación de las mismas.
Muchos términos comunes para semillas y frutos no corresponden a las clasificaciones botánicas. En terminología culinaria, una fruta suele ser cualquier porción de una planta de sabor dulce, especialmente una fruta botánica. Una nuez es cualquier producto vegetal duro, aceitoso y con cáscara, y una verdura es cualquier producto vegetal sabroso o menos dulce. Sin embargo, en botánica, un fruto es el ovario o carpelo maduro que contiene semillas, una nuez es un tipo de fruto y no una semilla, y una semilla es un óvulo maduro. A los efectos de la presente invención pueden aplicarse ambas terminologías.
Para los fines de la presente invención, el término "mínimamente procesado" se refiere a una fruta o verdura o combinación de las mismas (producto vegetal) que ha sido alterado físicamente de su estado integral después de ser cosechado en el campo (por ejemplo, mediante lavado, apertura, pelado, recorte, corte, corte en rodajas, picado, corte en dados, prensado, triturado, retirado de semillas, separación, extracción o desmenuzado) sin procesamiento adicional (tales como pasteurización, congelación, escaldado o cocción) para obtener un producto completamente comestible mientras se mantiene el nivel de nutrientes, la textura y el sabor de frescura.
La presente invención se refiere a un método y sistema para la conservación a largo plazo de frutas o verduras mínimamente procesadas listas para comer, conservando las propiedades nutricionales, el aspecto textural y el sabor de la fruta o verdura fresca. El objetivo es permitir el almacenamiento de productos vegetales de temporada mínimamente procesados, listos para comer, durante todo el año en envases adecuados para su comercialización y fácil consumo. De tal manera que al abrir el envase la fruta o verdura fresca mínimamente procesada se puede consumir con una cuchara sin necesidad de quitar ningún tipo de piel o cáscara.
Por naturaleza, el interior de las frutas y verduras normalmente se mantiene sano y estéril mediante la protección de una piel o cáscara. Sin embargo, durante la cosecha, se producen daños mecánicos en la piel o cáscara, por lo que una gran cantidad de productos vegetales son susceptibles a infecciones. Además, al pelar, cortar y procesar más, se pierde la protección natural y el interior del producto vegetal puede contaminarse rápidamente y acabar estropeándose.
Aunque la presente invención proporciona un método y un sistema para la conservación de todo tipo de frutas y verduras, la diferencia natural en tamaño y forma puede requerir algunas realizaciones diferentes para cubrir todas las alternativas. Por ejemplo, las cerezas, las fresas y las frambuesas se pueden conservar sin pelarlas ni cortarlas. De acuerdo con lo anterior, las siguientes realizaciones detalladas diferirán para cubrir todos los tipos de productos vegetales mínimamente procesados.
Según una realización de la presente invención, se proporciona un método para la conservación a largo plazo de frutas o verduras mínimamente procesadas listas para comer, conservando las propiedades nutricionales, el aspecto textural y el sabor de la fruta o verdura fresca. Con referencia a la Fig.1, para aquellos productos vegetales que no necesitan pelarse ni cortarse, el método incluye los pasos esenciales de:
a. Proporcionar al menos: una fruta o verdura, un envase esterilizado y sellable y un líquido carbonatado. El paso a, es el paso inicial, marcado con el numeral 20 en la Fig. 1.
Es posible que se sigan algunos pasos opcionales entre el paso a anterior y el paso g siguiente, sin embargo, estos se describirán más adelante. Para el procedimiento básico el siguiente paso es:
g. Procesar la fruta o verdura lavando y desinfectando al menos el exterior de la fruta o verdura. El paso g, está marcado con el número 22 en la Fig. 1.
Es posible que se sigan algunos pasos opcionales entre el paso g anterior y el paso k siguiente, sin embargo, estos se describirán más adelante. Para el procedimiento básico los siguientes pasos son:
k. Colocar la fruta o verdura procesada dentro del envase esterilizado y sellable. El paso k, está marcado con el número 24 en la Fig. 1.
l. Llenar el volumen restante del envase sellable con el líquido carbonatado. El paso 1, está marcado con el número 26 en la Fig. 1.
m. Sellar el envase sellable. El paso m, está marcado con el número 28 en la Fig. 1. Y el paso final de:
n. Almacenar el envase sellado a una temperatura entre 1 °C y 40 °C. El paso n está marcado con el número 30 en la Fig. 1.
Para mejorar los resultados, los pasos g, k, l y m se realizan en un ambiente de procesamiento desinfectado como se explicará más adelante.
Preferiblemente, la fruta o verdura proporcionada para el procesamiento como se menciona en el paso a, se elige durante la cosecha para incluir fruta o verdura no dañada. El envase esterilizado y sellable mencionado en el paso a, puede ser cualquier envase flexible o rígido capaz de soportar presión positiva del líquido carbonatado. Por ejemplo, se puede usar una botella o frasco de vidrio o plástico provisto de un tapón hermético que mantiene la presión positiva. Los envases pueden suministrarse esterilizados o esterilizados localmente antes del llenado.
Si bien en el paso n, la temperatura de almacenamiento del envase lleno y sellado puede alcanzar los 40 °C sin dañar la estructura del contenido, para períodos de almacenamiento prolongados se prefiere que la temperatura de almacenamiento se mantenga entre 1 °C y 12 °C.
El líquido carbonatado mencionado anteriormente en el paso a, se puede producir disolviendo gas de dióxido de carbono (CO<2>) en el líquido. Una forma opcional de llevar a cabo la carbonatación es mediante la introducción de gas de dióxido de carbono en determinadas condiciones de presión y temperatura en el líquido. Las condiciones establecidas se aplican durante un período de tiempo determinado suficiente para lograr la saturación parcial o total del líquido con gas de dióxido de carbono. El procedimiento de gas presurizado se usa por lo general en la producción de refrescos y agua con gas. El procedimiento puede usar dióxido de carbono enfriado en estado sólido (hielo seco) en lugar de gas de dióxido de carbono presurizado. El procedimiento de carbonatación también se puede ejecutar de forma natural usando microorganismos anaeróbicos tales como hongos o específicamente levaduras conocidas de la fermentación de la cerveza.
El dióxido de carbono disuelto actúa contra el crecimiento de bacterias anaeróbicas, por medio de la presión CO<2>que previene la producción de CO<2>adicional que es el subproducto de la fermentación. Además, previene la formación de bacterias aeróbicas reponiendo el oxígeno necesario para su crecimiento.
Un efecto adicional del paso g de desinfección, como se ha descrito anteriormente, se consigue cuando el lavado y la desinfección del exterior de la fruta o verdura se fabrican con una solución desinfectante fría. Mediante el uso de una solución desinfectante fría, la fruta o verdura se enfría y se reduce significativamente la actividad enzimática no deseada, mientras que el producto vegetal se desinfecta externamente en el mismo paso del procedimiento. Se reconoció que la solución desinfectante enfriada entre 2 °C y 4 °C enfría eficazmente los productos vegetales procesados.
La solución desinfectante puede incluir agua y un agente oxidante (en una solución acuosa), independientemente de cualquier otro aditivo que pueda usarse. Algunas opciones de agente oxidante que se pueden usar en la solución de agua son hipoclorito, peróxido de hidrógeno u ozono, por ejemplo. En una realización, el agente oxidante es ozono, proporcionado como una solución acuosa de ozono a una concentración de menos de 5 PPM. En condiciones normales de funcionamiento la concentración debe estar entre 0.5 PPM y 2.0 PPM. Se ha demostrado que se obtienen buenos resultados cuando la solución acuosa de ozono se aplica durante un período entre 0.25 y 6 minutos.
Como se mencionó anteriormente, el procedimiento se hace en un ambiente de procesamiento desinfectado. Por lo general, la desinfección se consigue aplicando una ligera sobrepresión de un gas desinfectante en el área de procesamiento. En algunas realizaciones, el gas desinfectante se acepta naturalmente por evaporación del agente oxidante descrito anteriormente. La concentración del agente oxidante en el aire después de la emisión y evaporación, bajo parámetros de procesamiento normales cuando se aplica durante sustancialmente 5 minutos, no debe superar las 100 PPM. En el caso del ozono, la concentración de ozono en el aire después de la emisión y evaporación no debe superar las 200 PPM. Otras realizaciones pueden usar hipoclorito o peróxido de hidrógeno como agente oxidante, mientras que se usa ozono para la desinfección del área de procesamiento.
Los residuos de solución desinfectante son indeseables y deben eliminarse antes de la etapa de envasado. La solución desinfectante se puede eliminar por evaporación natural, sin embargo se puede realizar un paso de procedimiento activo y más rápido opcional. De acuerdo con lo anterior y con referencia a la fig. 2, se proporciona un paso adicional tras el paso g, y antes del paso k, el paso adicional propuesto:
h. Eliminar la solución desinfectante de la fruta o verdura mínimamente procesada con aire limpio forzado. El aire se filtra a través de un filtro HEPA de al menos clase HEPA H13 para evitar la contaminación de los productos vegetales ya desinfectados. El paso h, está marcado con el número 32 en la Fig. 2.
Como se mencionó anteriormente, la diferencia natural en tamaño y forma del producto vegetal puede requerir algunas implementaciones diferentes del procedimiento para cubrir todas las posibilidades. Por ejemplo, la naranja, la manzana, el melón, el mango y la granada por lo general se pelan y cortan o se separan antes del envasado. En consecuencia, las siguientes realizaciones incluirán algunos pasos de procedimiento adicionales para cubrir el procesamiento de tales productos vegetales.
De acuerdo con lo anterior y con referencia a la Fig. 3, se proporcionan pasos de procedimiento opcionales tras el paso a, y antes del paso g, proponiendo:
c. Prelavado y desinfección del exterior de la fruta o verdura con una solución desinfectante fría que incluya agua y un agente oxidante. El paso c está marcado con el número 34 en la fig. 3.
d. Eliminar la solución desinfectante de la fruta o verdura con aire forzado. El paso d está marcado con el número 36 en la Fig. 3. La solución desinfectante puede incluir uno de los agentes oxidantes descritos anteriormente con referencia al paso g.
En algunos casos, el procedimiento puede tener una capacidad menor que la cantidad real de producto vegetal cosechado que está listo para procesar. En tales casos es necesario retrasar el procesamiento de una porción del producto vegetal. Un paso opcional tras el paso d, propone:
e. Mantener la fruta o verdura mínimamente procesada que no estén envasadas directamente, en un almacenamiento fresco, seco y bien ventilado, protegido de la luz solar directa. El paso e, está marcado con el número 38 en la Fig. 3. Tal producto vegetal que haya pasado el paso de prelavado y desinfección podrán almacenarse durante un período prolongado de hasta dos meses antes de su posterior procesamiento y envasado, dependiendo del tipo de producto vegetal.
Independientemente de si el producto vegetal se procesa directamente o después del almacenamiento, el siguiente paso tras el paso d o e, es el paso de:
f. Procesar la fruta o verdura alterando físicamente la fruta o verdura desde su estado integral con el fin de obtener un producto totalmente comestible. El paso f está marcado con el número 40 en la Fig. 3.
Paso f, se podrá usar cualquier tipo de procesado adecuado para la fruta o verdura. Por ejemplo, el procesamiento puede usar uno o más de los siguientes tipos de procedimientos: abrir, pelar, recortar, cortar, cortar en rodajas, picar, cortar en dados, prensar, triturar, retirar semillas, separar, extraer y desmenuzar. El paso f de procesamiento, así como los pasos siguientes hasta el envasado como se describe en el presente documento a continuación, deben fabricarse en un área de procesamiento limpia para que no se desarrolle ningún microorganismo durante el procesamiento de la fruta. El área de procesamiento como se mencionó anteriormente, se mantiene total y continuamente bajo un ambiente desinfectante, tal ambiente puede incluir gas ozono en una concentración entre 30 a 200 PPM. Además del ambiente desinfectante aplicado en los pasos g y f, cualquier equipo de procedimiento que entre en contacto con el producto vegetal procesado, tal como por ejemplo una cinta transportadora que soporta el producto vegetal procesado o una o más cuchillas de corte usadas en el procedimiento, se desinfectan de forma intermitente con una solución acuosa de ozono con una concentración entre 1 PPM y 2 PPM.
Con el fin de preservar la textura y forma naturales de la fruta o verdura procesada, y para evitar el ablandamiento estructural, el líquido carbonatado mencionado en el paso a, anteriormente debe tener sustancialmente el mismo valor de pH y el mismo contenido de materia disuelta que la fruta o verdura mínimamente procesada. Por ejemplo, el contenido de azúcar en el líquido carbonatado medido por el valor Brix debe ser sustancialmente el mismo que en el producto vegetal procesado. El valor del pH y el contenido de materia disuelta son los factores necesarios para obtener el equilibrio de la presión osmótica entre el líquido carbonatado y la fruta o verdura mínimamente procesada. De esta manera se evita que las células individuales del producto vegetal se encojan o se hinchen de forma no deseada, y se conserva la forma y textura naturales de la fruta o verdura fresca. Opcionalmente, el líquido carbonatado puede enfriarse entre 1 °C y 4 °C para minimizar la actividad enzimática durante el procedimiento.
Una forma sencilla de lograr dicho equilibrio de presión osmótica entre el producto vegetal procesado y el líquido carbonatado se puede obtener usando un zumo de fruta o verdura recién exprimido, que tenga parámetros similares a los del producto vegetal. El uso de zumo de fruta o verdura también reduce la actividad enzimática del producto vegetal procesado y extiende su vida comercial. Se pueden envasar juntas diferentes mezclas de frutas o verduras o mezclas de jugos para proporcionar un contenido rico y sabroso. Una forma aún más precisa de obtener una compatibilidad óptima se logra cuando el líquido carbonatado es un zumo de fruta o verdura recién exprimido, elaborado del mismo tipo de fruta o verdura que la fruta o verdura mínimamente procesada.
Para tal efecto, y con referencia a la Fig. 4, el procedimiento puede incluir tras el paso g o h, dependiendo de los pasos previos del procedimiento seleccionados, los pasos de:
i. Exprimir una porción de fruta o verdura mínimamente procesada hasta obtener zumo fresco, sin adición de conservantes. El paso I está marcado con el número 44 en la Fig. 4. Y el siguiente paso de:
j. Carbonizar el zumo de fruta o verdura recién exprimido con CO<2>actuando como potenciador de la conservación. El paso j está marcado con el número 46 en la Fig. 4.
Aplicando los pasos i y j se asegura que el líquido carbonatado tenga una compatibilidad óptima con el producto vegetal procesado. Un ejemplo específico que demuestra un buen desempeño es cuando la fruta o verdura mínimamente procesada son semillas de granada extraídas de una granada y el zumo es un zumo de granada. El procesamiento del zumo se realiza bajo el mismo nivel de limpieza o esterilidad descrito anteriormente con relación al área de procesamiento, para evitar la contaminación del zumo por microorganismos. Exprimir el zumo del mismo lote del producto vegetal procesado garantiza la compatibilidad óptima.
La carbonatación del zumo como se describe con relación al paso j, se puede realizar disolviendo dióxido de carbono en el zumo. Durante el procedimiento, el zumo se coloca en un recipiente que contiene presión, como un tanque de acero inoxidable, y se burbujea dióxido de carbono presurizado desde boquillas ubicadas en el fondo del tanque. El dióxido de carbono se aplica a una presión de al menos 3 bar y por lo general entre 6 bar y 8 bar, durante un tiempo suficiente para alcanzar el nivel de saturación requerido. La temperatura del zumo durante la carbonatación está entre 1 °C y 10 °C, por lo general 8 °C para reducir el coste de energía de enfriamiento. Para la conservación del zumo no se requieren otros medios de conservación ni aditivos siempre que se mantenga la limpieza requerida.
El nivel de carbonatación varía para cada formulación de zumo, a partir de sustancialmente 4 g/l (gramos por litro) en bebidas de frutas hasta 9 g/l en refrescos y 12 g/l en agua con gas. El contenido de gas CO<2>en peso por litro es uno de los más pequeños en comparación con los demás ingredientes, pero con mucha importancia en lo que respecta al sabor y la sensación del producto. El CO<2>es uno de los pocos gases adecuados para proporcionar efervescencia en los refrescos. No es tóxico, es inerte y prácticamente no tiene sabor, lo que permite un cómodo transporte y almacenamiento a granel.
Por lo general, el procedimiento de carbonatación se combina con la desaireación (eliminación de aire), generalmente aplicada al zumo antes de la carbonatación. La presencia de aire puede aumentar el riesgo de deterioro y de efectos oxidativos tales como decoloración y cambios de olor o sabor, mientras que la eliminación del aire y posiblemente de otros gases presentes aumenta la estabilidad del producto en almacenamiento. El CO<2>a veces se usa para eliminar el aire, aunque por lo general se prefiere el uso de desaireadores mecánicos, tales como desaireadores de disco giratorio al vacío o de ultrasonidos, como se conoce en la técnica.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un sistema capaz de realizar los pasos del procedimiento descritos anteriormente. De acuerdo con lo anterior, con referencia a las Figs. 5 a 8, se proporciona un sistema generalmente referenciado como 10, para la conservación a largo plazo de frutas o verduras mínimamente procesadas listas para comer, conservando las propiedades nutricionales, el aspecto textural y el sabor de la fruta o verdura fresca. Un sistema 10 mínimo como se muestra en la Fig. 5, puede incluir:
- Un transportador generalmente referenciado 50 provisto de una superficie 52 de transporte lavable, la superficie de transporte está fabricada preferiblemente de acero inoxidable en forma de correa de alambre tejido, elementos de cadena enlazados o lámina flexible perforada provista de perforaciones más pequeñas que la fruta o verdura 53 mínimamente procesada, de tal manera que los líquidos de lavado y desinfección puedan pasar a través de ella.
- Un protector 54 longitudinal que rodea el transportador 50 a lo largo de un área 56 de procesamiento, configurado para evitar la contaminación externa y encerrar un ambiente de desinfección sobrepresión en el área 56 de procesamiento.
- Una zona 58 de carga situada adyacente a un primer extremo (extremo trasero) del transportador fuera del área 56 de procesamiento. En la zona 58 de carga, el producto vegetal se carga en la superficie 52 de transporte del transportador y se transporta hacia el área 56 de procesamiento como lo indican las flechas a lo largo del transportador 50.
- Una primera zona 60 de desinfección situada a lo largo del transportador 50 dentro del área 56 de procesamiento. La primera zona de desinfección está construida como un procedimiento multietapa formado por una pluralidad de emisores 62 de una solución desinfectante dispuestas a lo largo del transportador 50. En una realización específica, se disponen una serie de tres o más emisores a lo largo del transportador para garantizar la humectación completa (contacto con la solución desinfectante) de la fruta o verdura.
- Una zona o estación 64 de llenado de envases para fruta o verdura 53 mínimamente procesadas, ubicada en el área 56 de procesamiento después (corriente abajo) de la primera zona 60 de desinfección. En la estación 64 de llenado de envases, el producto vegetal 53 procesado se coloca en un envase 76, tal como una botella o un frasco. La zona o estación de llenado de envases puede incluir equipos automáticos de llenado y pesaje tal como se conoce en la técnica.
- Una zona o estación 66 de llenado de líquido ubicada en el área 56 de procesamiento después (corriente abajo) de la zona o estación 64 de llenado de envases. El líquido es preferiblemente un líquido carbonatado que se vierte desde un recipiente 68 a través de un tubo 70 y una boquilla 72 de llenado. En la estación 66 de llenado de líquido, se llena el volumen restante del envase 76 con líquido carbonatado. La zona o estación de llenado de líquido puede incluir equipos automáticos de vertido y pesaje como se conoce en la técnica.
- Una zona o estación 74 de sellado ubicada en el área 56 de procesamiento después (corriente abajo) de la zona o estación 66 de llenado de líquido. En la estación 74 de sellado, el envase 76 se sella herméticamente para mantener la presión positiva del líquido carbonatado. La zona o estación de sellado puede incluir un equipo de sellado térmico o un equipo de colocación automática de tapón como se conoce en la técnica.
El envase 76 lleno y sellado listo para consumir puede salir del área 56 de procesamiento, apilado en un embalaje apropiado tal como una caja 78 de cartón y almacenarse en frío hasta su entrega o consumo.
Como se describió anteriormente con referencia a los pasos del método, la solución desinfectante puede eliminarse por evaporación natural. Sin embargo, con referencia a la fig. 6, se puede usar un elemento de sistema opcional, activo y más rápido después de que el producto vegetal procesado haya pasado la primera zona 60 de desinfección. El elemento adicional incluye:
- Una primera zona 80 de eliminación (separación) de desinfectante está situada en el área 56 de procesamiento después (corriente abajo) de la zona 60 de desinfección. Para esta realización la zona 64 de llenado de envases está situada después de la primera zona 80 de eliminación de desinfectante descrita.
Para los componentes del sistema antes mencionados, se deben tener en cuenta algunos datos específicos. La velocidad del transportador se ajusta preferiblemente para mantener la fruta o verdura mínimamente procesada al menos 15 segundos dentro de la zona 60 de desinfección, por lo general no se requieren más de 6 minutos. La temperatura en el área 56 de procesamiento se establece entre 1 °C y 40 °C. La solución desinfectante debe humedecer completamente la fruta o verdura mínimamente procesada, pero el procedimiento de humectación no debe ser agresivo. El procedimiento de humectación puede usar una técnica de bajo impacto para evitar daños en la textura del tejido blando de la fruta o verdura. Esto se puede lograr produciendo un flujo de aire turbulento que transporte una niebla muy fina de solución desinfectante. La técnica de humectación de bajo impacto puede usar boquillas 82 específicas apropiadas para goteo, pulverización suave o de manera que formen una cortina de líquido. La eliminación del desinfectante se realiza mediante un patrón fino de flujo de aire conocido como cuchillas 84 de aire de aire filtrado forzado, preferiblemente el aire se filtra a través de un filtro HEPAde al menos clase HEPA H13.
El área 56 de procesamiento se mantiene total y continuamente bajo un ambiente desinfectante, dicho ambiente puede incluir gas ozono en una concentración entre 30 a 200 PPM. Una ligera sobrepresión del gas en el área 56 de procesamiento, evita la entrada de aire contaminado en el área 56 de procesamiento. Si se usa ozono como agente oxidante en la solución desinfectante, el gas desinfectante se acepta naturalmente por evaporación del ozono. Sin embargo, si se usa otra solución desinfectante en el área 56 de procesamiento, tal como hipoclorito o peróxido de hidrógeno, entonces el gas ozono debe suministrarse por separado al área 56 de procesamiento, mediante una boquilla y un ventilador 57 (Fig. 6).
Como se discutió anteriormente en relación con los pasos del método, las frutas o verduras grandes pueden requerir un procesamiento adicional, tal como pelado y corte. Para tal efecto y con referencia a la Fig. 7, el sistema podrá incluir además:
- Una segunda zona 86 de desinfección situada a lo largo del transportador fuera del área 56 de procesamiento, después (corriente abajo) de la zona 58 de carga, la segunda zona 86 de desinfección incluye una pluralidad de emisores 62 de una solución desinfectante. Por lo general se disponen una serie de tres emisores a lo largo del transportador para garantizar la humectación completa de la fruta o verdura.
- Una segunda zona 88 de eliminación de desinfectante está situada fuera del área 56 de procesamiento después (corriente abajo) de la segunda zona 86 de desinfección. La eliminación del desinfectante se realiza mediante un fino patrón de flujo de aire conocido como cuchillas 84 de aire de aire filtrado forzado. La calidad de filtración del aire puede ser de menor grado que la de la primera zona de eliminación de desinfectante descrita anteriormente, ya que el producto vegetal aún no está cortado ni pelado durante esta etapa.
- Una zona 90 de procesamiento mínimo ubicada en el área 56 de procesamiento después (corriente abajo) de la segunda zona 88 de eliminación de desinfección.
La zona de procesamiento mínimo está equipada con herramientas 91 de procesamiento que están construidas para realizar uno o más de los siguientes procedimientos: abrir, pelar, recortar, cortar, cortar en rodajas, picar, cortar en dados, prensar, triturar, retirar semillas, separar, extraer y desmenuzar. Se prefiere el procesamiento automático para minimizar la contaminación, sin embargo, el procesamiento manual puede ser posible con guantes montados en la pared y ventanas de visualización instaladas en el protector 54, como se conoce en la técnica de la caja de guantes. En los casos donde no se necesita un procesamiento mínimo, tal como por ejemplo al procesar cerezas o fresas, las herramientas 91 de procesamiento anteriores se pueden desmontar y almacenar por separado. Se debe tener en cuenta que el procesamiento mínimo descrito con referencia a la zona 90 de procesamiento mínimo, se puede realizar en una línea de producción diferente y someter al sistema a las mismas condiciones ambientales de desinfección descritas anteriormente con referencia a las Figs. 5 y 6. En las Figs. 7 y 8 el producto vegetal 53 se demuestra con líneas de corte en rodajas después de pasar la zona 90 de procesamiento mínimo.
Además del ambiente desinfectante aplicado en el área 56 de procesamiento, cualquier equipo de procedimiento que entre en contacto con el producto vegetal procesado, tal como por ejemplo la cinta transportadora que soporta el producto vegetal procesado o una o más cuchillas de corte o herramientas 91 de procesamiento usadas en la zona 90 de procesamiento mínimo, se desinfectan de forma intermitente con una solución de ozono acuoso con una concentración entre 1 PPM y 2 PPM.
La solución desinfectante usada al menos en la primera zona 60 de desinfección, se hace como una solución acuosa de agua y un agente oxidante tal como por ejemplo: Hipoclorito, peróxido de hidrógeno u ozono. En los casos donde se use ozono como agente oxidante, debe tener una concentración menor que 5 PPM en la solución acuosa de ozono. La concentración de la solución desinfectante depende del tipo de fruta o verdura, ya que algunos tipos son más sensibles a altas concentraciones de ozono. Por ejemplo, las semillas de granada deben desinfectarse con una solución de ozono que tenga una concentración de 2 PPM en la solución acuosa. La concentración de ozono en el aire después de la emisión y evaporación debe estar entre 30 y 200 PPM.
Como se describió anteriormente con referencia a los pasos del método, se puede usar zumo de frutas o verduras carbonatado como líquido carbonatado. Para tal efecto y con referencia a la Fig. 8, el sistema podrá incluir además:
- Un recipiente 68 a presión para carbonatar localmente o contener líquido carbonatado listo. Y
- Un exprimidor 92 para exprimir una porción de la fruta o verdura procesada para obtener un zumo, el zumo se alimenta al recipiente 68 a presión y se carbonata para que sirva como líquido carbonatado. Se puede usar un elevador 94 (Fig. 8) o cualquier otro medio de transporte para introducir una porción de la fruta o verdura procesada en el exprimidor. El exprimidor puede ser del tipo prensa o centrífugo como se conoce en la técnica y dependiendo del producto vegetal procesado.
En algunos casos, el procedimiento puede tener una capacidad menor que la cantidad real de producto vegetal cosechado que está listo para procesar. En tales casos es necesario retrasar el procesamiento de una porción del producto vegetal. De acuerdo con lo anterior, con referencia a las Figs. 7 y 8, en una realización opcional se proporciona un almacenamiento 96 para guardar temporalmente productos vegetales que se procesarán en un momento posterior.
El almacenamiento 96 debe mantenerse en un lugar fresco, seco y bien ventilado, protegido de la luz solar directa. Se debe tener en cuenta que el procedimiento realizado en la segunda zona 86 de desinfección y la segunda zona 88 de eliminación de desinfectante se puede realizar por separado en un sistema diferente y llevarse a uno de los sistemas como se describió anteriormente con referencia a las Figs. 5 y 6. Los sistemas 10 descritos pueden usar una construcción modular de tal manera que cualquier elemento puede ser removido o reemplazado por otro elemento expandiendo de esta manera la capacidad de manejo para diversos tipos diferentes de productos vegetales.
Se apreciará que las realizaciones específicas de la presente invención descritas anteriormente e ilustradas en los dibujos adjuntos se presentan simplemente con fines de ejemplo. A los expertos en la técnica se les ocurrirán fácilmente otras variaciones, modificaciones y aplicaciones de la presente invención. Por lo tanto, se aclara que todas estas variaciones se consideran dentro del alcance y espíritu de la invención. De acuerdo con lo anterior, la protección que se busca en el presente documento es la que se establece en las siguientes reivindicaciones.
Claims (1)
- REIVINDICACIONES1. Un método para la conservación a largo plazo de frutas o verduras mínimamente procesadas listas para comer, conservando las propiedades nutricionales y el sabor de la fruta o verdura fresca, comprendiendo el método los pasos de:а. proporcionar al menos: una fruta o verdura, un envase esterilizado y sellable y un líquido carbonatado;g. procesar la fruta o verdura lavando y desinfectando al menos el exterior de la fruta o verdura;k. colocar la fruta o verdura procesada en un envase esterilizado y sellable;l. llenar el volumen restante del envase sellable con el líquido carbonatado;m. sellar el envase sellable; yn. almacenar el envase sellado a una temperatura de almacenamiento entre 1 °C y 40 °C,en el que los pasos g, k, 1 y m se realizan en un ambiente de procesamiento desinfectado.2. El método según la reivindicación 1, en el que en el paso g, el lavado y desinfección del exterior de la fruta o verdura se hace con una solución desinfectante fría que comprende agua y un agente oxidante.3. El método según la reivindicación 2, en el que el agente oxidante es ozono en una solución acuosa de ozono a una concentración entre 0.5 PPM y 2.0 PPM y en el que la solución acuosa de ozono se aplica durante una duración entre 0.25 a 6 minutos.4. El método según la reivindicación 2, en el que la solución desinfectante se enfría entre 2 °C y 4 °C.5. El método según la reivindicación 2, que comprende además, tras el paso g, el paso de:h. retirar la solución desinfectante de la fruta o verdura mínimamente procesada con aire limpio forzado filtrado a través de un filtro HEPAde al menos clase HEPAH13.б. El método según la reivindicación 1, que comprende además, tras el paso a, los pasos de:c. prelavar y desinfectar el exterior de la fruta o verdura con una solución desinfectante fría que comprende agua y un agente oxidante; yd. retirar la solución desinfectante de la fruta o verdura con aire forzado.7. El método según la reivindicación 6, que comprende además, tras el paso d, el paso de:e. mantener la frutas o verduras mínimamente procesada que no estén envasadas directamente en un almacenamiento refrigerado, seco y bien ventilado, protegido de la luz solar directa.8. El método según la reivindicación 1, que comprende además, tras el paso a, el paso de:f. procesar la fruta o verdura alterando físicamente la fruta o verdura desde su estado integral para obtener un producto totalmente comestible.9. El método según la reivindicación 8, en el que el procesamiento de la fruta o verdura se hace mediante uno o más procedimientos seleccionados del grupo que consiste en: abrir, pelar, recortar, cortar, cortar en rodajas, picar, cortar en dados, prensar, triturar, retirar semillas, separar, extraer y desmenuzar.10. El método según la reivindicación 8, en el que el procesamiento de la fruta o verdura se realiza en un área de procesamiento completamente limpia y mantenida continuamente bajo un ambiente desinfectante, comprendiendo el ambiente gas ozono en una concentración entre 30 a 200 PPM.11. El método según la reivindicación 10, en el que en el paso f, una o más herramientas de procesamiento o cuchillas de corte usadas en el procedimiento se desinfectan de forma intermitente con una solución acuosa de ozono con una concentración entre 1 PPM y 2 PPM.12. El método según la reivindicación 1, en el que el líquido carbonatado tiene sustancialmente el mismo valor de pH y el mismo contenido de materia disuelta que la fruta o verdura mínimamente procesada, para obtener un equilibrio de presión osmótica con la fruta o verdura mínimamente procesada, conservando de esta manera la forma y textura naturales de la fruta o verdura fresca.13. El método según la reivindicación 12, en el que el líquido carbonatado es un zumo de fruta o verdura recién exprimido.14. El método según la reivindicación 12, en el que el líquido carbonatado es un zumo de fruta o verdura recién exprimido, elaborado del mismo tipo de fruta o verdura que la fruta o verdura mínimamente procesada.15. El método según la reivindicación 14, que comprende además, tras el paso g, los pasos de:i. exprimir una porción de la fruta o verdura mínimamente procesada hasta obtener zumo fresco, sin adición de conservantes; yj. carbonizar el zumo de fruta o verdura recién exprimido con CO<2>actuando como potenciador de la conservación.16. El método según la reivindicación 15, en el que la carbonatación del zumo se realiza disolviendo dióxido de carbono en el zumo a una presión de al menos 3 bar durante un tiempo suficiente para alcanzar la saturación, estando la temperatura del zumo entre 1 °C y 10 °C.17. El método según la reivindicación 1, en el que el envase esterilizado y sellable es una botella de vidrio o plástico provista de un tapón hermético que mantiene la presión positiva.18. El método según la reivindicación 1, en el que la temperatura de almacenamiento del envase lleno y sellado está entre 1 °C y 12 °C.19. El método según la reivindicación 1, en el que la fruta o verdura para procesar se elige durante la cosecha para incluir fruta o verdura no dañada.20. El método según la reivindicación 14, en el que la fruta o verdura mínimamente procesada son semillas de granada extraídas de una granada y el zumo es un zumo de granada.21. Un sistema para la conservación a largo plazo de frutas o verduras mínimamente procesadas listas para comer, conservando las propiedades nutricionales y el sabor de la fruta o verdura fresca, comprendiendo el sistema:a) un transportador provisto de una superficie de transporte lavable, comprendiendo la superficie de transporte perforaciones de menor tamaño que la fruta o verdura mínimamente procesada;b) un protector longitudinal que rodea el transportador a lo largo de un área de procesamiento, configurado para evitar la contaminación externa y encerrar un ambiente de desinfección sobrepresión en el área de procesamiento;c) una zona de carga situada adyacente a un primer extremo del transportador fuera del área de procesamiento; d) una primera zona de desinfección ubicada a lo largo del transportador dentro del área de procesamiento, comprendiendo la primera zona de desinfección una pluralidad de emisores de una solución desinfectante; e) una zona de llenado de envases para frutas o verduras mínimamente procesadas, ubicada en el área de procesamiento después de la primera zona de desinfección;f) una zona de llenado de líquido ubicada en el área de procesamiento después de la zona de llenado de envases;g) una zona de sellado ubicada en el área de procesamiento después de la zona de llenado de líquido; en el que la velocidad del transportador está ajustada para mantener la fruta o verdura mínimamente procesada al menos 15 segundos dentro de la zona de desinfección, la temperatura en el área de procesamiento está ajustada entre 1 °C y 40 °C, la solución desinfectante humedece completamente la fruta o verdura mínimamente procesada, y el líquido usado en la zona de llenado de líquido es un líquido carbonatado.22. El sistema según la reivindicación 21 comprende además:h) una primera zona de eliminación de desinfectante ubicada en el área de procesamiento después de la primera zona de desinfección y antes de la zona de llenado de envases, la eliminación de desinfectante se realiza mediante aire filtrado forzado, filtrado a través de un filtro HEPAde al menos clase HEPA H13.23. El sistema según la reivindicación 21 comprende además:i) una segunda zona de desinfección situada a lo largo del transportador fuera del área de procesamiento, después de la zona de carga, comprendiendo la segunda zona de desinfección una pluralidad de emisores de una solución desinfectante;j) una zona de procesamiento mínimo ubicada en el área de procesamiento después de la segunda zona de desinfección;24. El sistema según la reivindicación 23 que comprende además:k) una segunda zona de eliminación de desinfectante ubicada fuera del área de procesamiento después de la segunda zona de desinfección y antes de la zona de procesamiento mínimo.25. El sistema según la reivindicación 23, en el que la zona de procesamiento mínima comprende herramientas configuradas para realizar uno o más de los procedimientos seleccionados del grupo que consiste en: abrir, pelar, recortar, cortar, cortar en rodajas, picar, cortar en dados, prensar, triturar, retirar semillas, separar, extraer y desmenuzar.26. El sistema según la reivindicación 21, en el que la humectación de la fruta o verdura mínimamente procesada con solución desinfectante usa una técnica de bajo impacto para evitar daños en la textura de la fruta o verdura, la técnica de humectación de bajo impacto se selecciona del grupo que consiste en: goteo, pulverización suave y cortina líquida.27. El sistema según la reivindicación 21, en el que la solución desinfectante comprende agua y un agente oxidante seleccionado del grupo que consiste en: Hipoclorito, peróxido de hidrógeno y ozono.28. El sistema según la reivindicación 27, en el que la concentración del agente oxidante en el aire después de la emisión está entre 30 y 200 PPM.29. El sistema según la reivindicación 27, en el que el agente oxidante es ozono con una concentración de menos de 5 PPM en la solución acuosa de ozono.30. El sistema según la reivindicación 21, que comprende además:l) un recipiente a presión para carbonatar el líquido carbonatado.31. El sistema según la reivindicación 30, que comprende además:m) un exprimidor para exprimir una porción de la fruta o verdura procesada para obtener un zumo, el zumo se introduce en el recipiente a presión y se carbonata para que sirva como líquido carbonatado; yn) un medio de transporte para introducir una porción de la fruta o verdura procesada en el exprimidor.
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