IT201800005266A1

IT201800005266A1 - Metodo per realizzare il trattamento di pastorizzazione di prodotti alimentari e impianto adatto ad effettuare tale trattamento

Info

Publication number: IT201800005266A1
Application number: IT102018000005266A
Authority: IT
Priority date: 2018-05-11
Filing date: 2018-05-11
Publication date: 2019-11-11

Description

METODO PER REALIZZARE IL TRATTAMENTO DI PASTORIZZAZIONE DI PRODOTTI ALIMENTARI E IMPIANTO ADATTO AD EFFETTUARE TALE TRATTAMENTO.

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne un metodo per realizzare il trattamento di pastorizzazione di prodotti alimentari confezionati, ad esempio pasta fresca e cibi pronti di vario genere.

L’invenzione concerne anche un impianto adatto a realizzare il suddetto trattamento di pastorizzazione.

Come è noto la pastorizzazione è un trattamento di tipo termico al quale vengono sottoposti alcuni alimenti, ad esempio pasta fresca e cibi pronti di vario genere, allo scopo di ridurre la loro carica batterica, principalmente funghi e lieviti e di minimizzare i rischi per la salute del consumatore.

Dopo la pastorizzazione i prodotti possono essere conservati più a lungo e tra i trattamenti che consentono di allungare il tempo di conservazione dei prodotti, quello di pastorizzazione è solitamente preferito ad altri, soprattutto per il fatto che esso non altera il gusto e la qualità dei prodotti stessi.

Il trattamento di pastorizzazione comprende una pluralità di fasi che sostanzialmente si possono così riassumere:

- una fase di riscaldamento rapido del prodotto da una temperatura iniziale alla temperatura di pastorizzazione il cui valore può variare da un valore minimo di 60°C. ad un valore massimo di 90°C.;

- una fase di pastorizzazione in cui il prodotto viene mantenuto alla temperatura di pastorizzazione raggiunta per un tempo di durata variabile in funzione del valore di tale temperatura;

- una fase di raffreddamento molto rapido del prodotto dalla temperatura di pastorizzazione fino ad una temperatura finale.

Secondo l’arte nota il processo di riscaldamento avviene mediante autoclavi a vapore oppure utilizzando getti di acqua calda con il prodotto da trattare racchiuso in contenitori sigillati con atmosfera protettiva mentre il processo di raffreddamento avviene mediante getti d’aria oppure di acqua che vengono convogliati contro i contenitori. Il trattamento di pastorizzazione ora sinteticamente descritto presenta alcune limitazioni ed inconvenienti che meritano di essere evidenziati. Innanzitutto l’impiego di autoclavi non sempre consente il riscaldamento del prodotto con la rapidità necessaria per ottenere una buona pastorizzazione ma soprattutto non garantisce l’omogeneità del riscaldamento del prodotto nel suo interno, soprattutto se il prodotto presenta una grande massa.

Anche il raffreddamento, che deve essere molto rapido e uniformemente distribuito su tutta la massa del prodotto, è difficile da ottenere utilizzando getti di aria oppure di acqua fredda.

Inoltre durante il trattamento di raffreddamento tracce di umidità presenti all’interno del contenitore sigillato in cui è racchiuso il prodotto possono condensare e causare la formazione di muffe.

Ovviamente tutti questi fattori possono compromettere anche in modo grave la qualità del prodotto finale.

In particolare per quanto riguarda la possibile formazione di muffe, la loro eventuale presenza nel prodotto messo a disposizione del consumatore nei punti vendita, creerebbe un sicuro danno all’immagine dell’azienda.

La presente invenzione intende superare gli inconvenienti sopra elencati.

In particolare l’invenzione intende realizzare un metodo ed un impianto per il trattamento di pastorizzazione di alimenti, che si prefigge lo scopo di riscaldare il prodotto in modo che la voluta temperatura di pastorizzazione venga raggiunta soprattutto all’interno della sua massa e che tale temperatura risulti omogenea in tutti i suoi punti.

E’ un altro scopo che il metodo e l’impianto dell’invenzione consentano di realizzare anche un raffreddamento del prodotto rapido ed omogeneo in tutti i suoi punti.

E’ ulteriore scopo che il metodo e l’impianto dell’invenzione realizzino un trattamento di pastorizzazione qualitativamente migliore rispetto ai metodi noti.

E’ non ultimo scopo che il metodo e l’impianto dell’invenzione realizzino un ciclo di pastorizzazione in linea e quindi con tempi di esecuzione inferiori rispetto a quelli dell’arte nota.

Gli scopi elencati sono raggiunti da un metodo e da un impianto per il trattamento di pastorizzazione di alimenti, in accordo al contenuto della rivendicazione principale e delle rivendicazioni dipendenti alle quali si farà riferimento.

Vantaggiosamente il miglioramento qualitativo del prodotto pastorizzato rispetto all’arte nota va ricercato nel miglioramento delle fasi di riscaldamento e di raffreddamento che interessano in modo omogeneo l’intera massa del prodotto.

Ancora vantaggiosamente, come si descriverà più dettagliatamente nel seguito, durante la fase di raffreddamento del prodotto, l’umidità presente nel contenitore viene eliminata in modo pressoché totale evitando così il pericolo di formazione di muffe.

Inoltre vantaggiosamente il processo di pastorizzazione avviene in linea riducendo le manipolazioni del prodotto e quindi in tempi più rapidi.

Gli scopi ed i vantaggi elencati, sono raggiunti mediante un metodo ed un impianto per il trattamento di pastorizzazione di alimenti che vengono qui di seguito descritti a solo titolo indicativo e non limitativo facendo riferimento alle allegate tavole di disegno nelle quali:

- la fig. 1 rappresenta in un grafico tempo – temperature il ciclo termico del metodo di pastorizzazione dell’invenzione;

- la fig. 2 rappresenta in forma schematica l’impianto di pastorizzazione che realizza il metodo di pastorizzazione dell’invenzione.

L’invenzione riguarda un metodo di pastorizzazione di prodotti alimentari e viene qui di seguito descritto facendo riferimento al ciclo termico che lo realizza rappresentato in fig. 1.

L’invenzione riguarda anche l’impianto di pastorizzazione rappresentato in figura 2 e indicato complessivamente con 10, che realizza il suddetto metodo di pastorizzazione.

Il metodo è rivolto alla pastorizzazione di prodotti alimentari di vario genere, come ad esempio pasta fresca e cibi pronti, che vengono trattati racchiusi in contenitori.

Nel seguito ci riferiremo quindi ad un generico prodotto alimentare che indicheremo con P che viene trattato racchiuso all’interno di un contenitore che indicheremo con 1.

Il metodo di pastorizzazione comprende una serie di fasi che sono indicate con lettere maiuscole nelle figure 1 e 2 e prevede all’inizio una fase di preparazione A durante la quale il prodotto P da pastorizzare viene inserito nel contenitore 1.

Alla fase di preparazione A segue la fase di riscaldamento B del prodotto P da una temperatura iniziale ti fino ad una temperatura di pastorizzazione tp con un tempo di riscaldamento Tc.

Per quanto concerne la temperatura iniziale ti essa corrisponde alla temperatura dell’ambiente in cui è installato l’impianto che effettua il trattamento di pastorizzazione ed il suo valore può variare da un valore minimo di 5°C. fino ad un valore massimo di 40°C.

Per quanto concerne invece la temperatura di pastorizzazione tp alla quale viene riscaldato il prodotto 1 il suo valore può variare da un valore minimo di 60°C. fino ad un valore massimo di 90°C. ed il tempo di riscaldamento Tc può variare da un valore minimo di 45’’ ad un valore massimo di 45’.

Secondo l’invenzione la fase di riscaldamento B avviene mediante l’uso di radiofrequenza che rispetto ai metodi di riscaldamento noti, ad esempio mediante autoclave, consente una più omogenea cessione di calore al prodotto P.

Infatti mediante l’uso di radiofrequenza il riscaldamento inizia dall’interno del prodotto e si propaga poi all’esterno diffondendosi in modo omogeneo in tutta la massa del prodotto.

Al termine della fase di riscaldamento B avviene la fase di pastorizzazione C durante la quale il prodotto P viene mantenuto alla temperatura di pastorizzazione tp per un tempo di pastorizzazione Tp il cui valore può variare da un valore minimo di 1’’ ed un valore massimo di 60’.

In linea del tutto generale quanto più alto è il valore della temperatura di pastorizzazione tp tanto minore è il tempo di pastorizzazione Tp cioè il tempo di permanenza del prodotto P alla temperatura di pastorizzazione tp.

Ad esempio supposto di aver raggiunto una temperatura di pastorizzazione tp di 60°C. il tempo di pastorizzazione Tp è di 43’ mentre se la temperatura di pastorizzazione tp raggiunta è di 90°C. il tempo di pastorizzazione Tp può essere ridotto a 1’’ oppure addirittura essere ridotto a zero.

Segue quindi la fase di raffreddamento D che secondo l’invenzione avviene ad una pressione inferiore ad 1 bar. e preferibilmente compresa tra 30 mbar. e 35 mbar. per evaporazione spontanea dell’acqua presente nel prodotto P e per uscita spontanea del vapore così prodotto dal contenitore 1 attraverso una o più aperture passanti 1a che sono presenti nello stesso contenitore.

Con questa fase di raffreddamento D il prodotto P viene portato dalla temperatura di pastorizzazione tp fino ad una temperatura finale tf che corrisponde alla temperatura dell’ambiente in cui è installato l’impianto che effettua il trattamento di pastorizzazione ed il cui valore può variare da un valore minimo di 5°C. fino ad un valore massimo di 40°C. in un tempo Tr che può variare da un valore minimo di 1’ ad un valore massimo di 15’.

Con questo modo di raffreddare, tutta l’acqua che il prodotto P contiene viene trasformata in vapore il quale esce spontaneamente dalle aperture passanti 1a del contenitore 1.

In questo modo, a trattamento concluso, l’assenza di umidità impedisce che all’interno del contenitore 1 si formino muffe.

Sempre secondo l’invenzione la fase di raffreddamento D è seguita da una fase di stabilizzazione E del prodotto P pastorizzato che prevede il mantenimento del prodotto P alla temperatura finale tf e contemporaneamente l’ingresso nel contenitore 1, attraverso le aperture passanti 1a, di un aeriforme.

In particolare l’aeriforme è preferibilmente aria ad un valore di pressione uguale oppure maggiore di 1 bar. e la temperatura finale tf può variare dal valore minimo di 5°C. fino ad un valore massimo di 40°C.

Sostanzialmente la fase di stabilizzazione E si realizza disponendo il contenitore 1 contenente il prodotto P pastorizzato alle condizioni di temperatura dell’ambiente in cui è installato l’impianto e ad una pressione il cui valore è maggiore di 35 mbar.

In questo modo l’aria ambiente entra spontaneamente nel contenitore 1 attraverso le sue aperture passanti 1a.

A tale scopo si osserva, anche con riferimento alla figura 2 e alle viste di dettaglio in essa evidenziate, che il contenitore 1 comprende un recipiente concavo 1b provvisto di un coperchio 1c, in quest’ultimo essendo presenti le aperture 1a che comprendono una pluralità di microfori 3.

Le piccole dimensioni dei microfori 3 impediscono ad agenti esterni di penetrare nel contenitore ed inquinare il prodotto.

Tuttavia, per maggiore sicurezza, in taluni casi si effettua anche una fase di sigillatura F nella quale le aperture passanti 1 vengono opportunamente chiuse.

La chiusura delle aperture 1a avviene applicando una pellicola sigillante 2 al coperchio 1c al di sopra dei microfori 3.

Il metodo dell’invenzione viene realizzato nell’impianto di pastorizzazione dell’invenzione, rappresentato in figura 2 ove è indicato complessivamente con 10, il quale comprende una stazione di carico 11 nella quale si effettua la fase di preparazione A che prevede l’inserimento di ciascun prodotto P da pastorizzare nel rispettivo contenitore 1 provvisto delle aperture passanti 1a costituite da microfori 3.

La stazione di carico 11 è posta all’ingresso di un tunnel di trattamento 12 provvisto di una superficie mobile 13, ad esempio un nastro o un tappeto di trasporto, che avanza lungo il tunnel 12 e sul quale sono disposti i contenitori 1 con all’interno i prodotti P da pastorizzare.

Lungo il tunnel 12 sono presenti nell’ordine: una camera di riscaldamento 14, una camera di pastorizzazione 16, una camera di raffreddamento 17 ed una camera di stabilizzazione 18.

Per quanto concerne la camera di riscaldamento 14 in cui avviene la fase di riscaldamento B, ad essa sono associati uno o più generatori di radiofrequenza 15 che realizzano il riscaldamento dei prodotti P fino alla temperatura di pastorizzazione tp che avviene nella camera di pastorizzazione 16.

Vantaggiosamente, come si è detto, mediante radiofrequenza il riscaldamento del prodotto P da pastorizzare inizia dall’interno della massa di prodotto e si propaga progressivamente verso l’esterno così da favorire un riscaldamento più uniforme del prodotto rispetto ad altri noti metodi di riscaldamento.

Per quanto concerne la camera di pastorizzazione 16 in cui avviene la fase di pastorizzazione C, i generatori di radiofrequenza 15 in essa presenti mantengono i prodotti P alla temperatura di pastorizzazione tp fino al loro ingresso nella camera di raffreddamento 17 in cui avviene la fase di raffreddamento D.

Nella camera di pastorizzazione 16 il mantenimento della temperatura di pastorizzazione può avvenire anche mediante l’utilizzo di aria calda.

Si osserva che alla camera di raffreddamento 17 sono operativamente associati mezzi di aspirazione 19 che la mantengono in depressione rispetto all’ambiente definito nelle camere di riscaldamento 14 e di pastorizzazione 16 nelle quali la pressione esistente è sostanzialmente uguale alla pressione dell’ambiente esterno pari a 1 bar.

Preferibilmente il valore della pressione che viene mantenuta nella camera di raffreddamento 17 è compresa tra un valore minimo di 30 mbar. ed un valore massimo di 35 mbar.

Tale valore della pressione può comunque essere anche differente dai valori indicati purché inferiore al valore di 1 bar. e comunque idoneo a provocare l’evaporazione spontanea dell’acqua presente nei prodotti P e l’uscita spontanea del vapore così prodotto dal contenitore 1 attraverso le aperture passanti 1a.

Nella camera di stabilizzazione 18 che segue la camera di raffreddamento 17, avviene la fase di stabilizzazione E e la camera di stabilizzazione 18 viene mantenuta ad una pressione uguale oppure maggiore ad 1 bar. in modo che l’aeriforme in essa presente, preferibilmente ma non esclusivamente aria, penetri nei contenitori 1 attraverso le aperture passanti 1a.

Nel caso in cui sia prevista la sigillatura delle aperture passanti 1a, all’uscita dalla camera di stabilizzazione 18 e quindi al termine del tunnel di trattamento 12 è disposta una stazione di scarico 20 nella quale è presente un gruppo di sigillatura 21 che applica al contenitore 1 una pellicola sigillante 2 al di sopra delle aperture passanti 1a.

In particolare, come si è detto, ogni contenitore 1 comprende un recipiente cavo 1b chiuso tramite un coperchio 1c ed in quest’ultimo sono presenti le aperture 1a che sono costituite da microfori 3 i quali possono essere chiusi mediante l’applicazione della pellicola sigillante 2.

E’ opportuno comunque osservare che le ridottissime dimensioni dei microfori sono sufficienti ad impedire l’ingresso nel contenitore di elementi estranei e pertanto cui la loro eventuale chiusura tramite applicazione di una pellicola sigillante costituisce solo una misura di ulteriore cautela.

Utilizzando il metodo di pastorizzazione dell’invenzione e l’impianto di pastorizzazione 10 anch’esso oggetto dell’invenzione, si possono realizzare una pluralità di cicli termici di pastorizzazione.

In particolare un preferito ma non esclusivo ciclo termico di pastorizzazione, adatto per pastorizzare ad esempio pasta fresca, è rappresentato in figura 1 e comprende le seguenti fasi:

- Fase di riscaldamento B: riscaldare il prodotto dalla temperatura iniziale ti = 20°C. alla temperatura di pastorizzazione tp = 85°C. -tempo di riscaldamento Tc = 5’ – pressione ≥ 1 bar.

- Fase di pastorizzazione C: mantenere il prodotto alla temperatura di pastorizzazione tp = 85°C. - tempo di pastorizzazione Tp = 1’’-pressione ≥ 1 bar.

- Fase di raffreddamento D: raffreddare il prodotto dalla temperatura di pastorizzazione tp = 85°C alla temperatura finale tf = 20°C. – tempo di raffreddamento tr = 2’ – pressione 30 mbar.

- Fase di stabilizzazione E: mantener il prodotto alla temperatura di stabilizzazione tf = 20°C. – pressione ≥ 1 bar.

In base a quanto detto il metodo e l’impianto dell’invenzione raggiungono gli scopi prefissati.

Si è visto infatti che utilizzando il riscaldamento mediante radiofrequenza si ottiene un riscaldamento più uniforme del prodotto e si evita l’inconveniente, che si riscontra invece con altri metodi di riscaldamento noti, soprattutto nel caso di prodotti di grande massa, che il loro interno venga riscaldato solo in modo parziale.

Inoltre effettuando la fase di raffreddamento dei prodotti tramite evaporazione dell’acqua ad una pressione inferiore al valore di 1 bar. ed all’interno di contenitori microforati, si ottiene l’eliminazione della condensa e quindi si evita l’inconveniente della formazione di muffe nei contenitori.

In fase operativa al metodo ed all’impianto dell’invenzione si potranno apportare modifiche e varianti non descritte e non rappresentate nei disegni.

Comunque, qualora dette modifiche o varianti dovessero essere rientrare nelle rivendicazioni che seguono, esse si dovranno senz’altro ritenere protette dal presente brevetto.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Metodo per la pastorizzazione di prodotti alimentari comprendente: - una fase di preparazione (A) in cui il prodotto (P) da pastorizzare viene inserito in un contenitore (1); - una fase di riscaldamento (B) di detto prodotto (P) da una temperatura iniziale (t<i>) fino ad una temperatura di pastorizzazione (tp); - una fase di pastorizzazione (C) in cui detto prodotto (P) viene mantenuto a detta temperatura di pastorizzazione (tp); - una fase di raffreddamento (D) di detto prodotto (P) da detta temperatura di pastorizzazione (tp) fino ad una temperatura finale (tf); caratterizzato dal fatto che detta fase di raffreddamento (D) avviene ad una pressione inferiore ad 1 bar. per evaporazione spontanea dell’acqua presente in detto prodotto (P) e per uscita spontanea del vapore così prodotto attraverso una o più aperture passanti (1a) presenti in detto contenitore (1), detta fase di raffreddamento (D) essendo seguita da una fase di stabilizzazione (E) di detto prodotto pastorizzato che prevede l’ingresso in detto contenitore (1) e attraverso detta una o più aperture passanti (1a) di un aeriforme ad una pressione uguale o maggiore di 1 bar.
2) Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dopo detta fase di stabilizzazione (E) avviene una fase di sigillatura (F) di detto contenitore (1) che prevede la chiusura di dette aperture passanti (1a).
3) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta fase di riscaldamento (B) di detto prodotto (P) avviene mediante radiofrequenza.
4) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta fase di riscaldamento (B) comprende il riscaldamento di detto prodotto (P) da detta temperatura iniziale (ti) compresa tra un valore minimo di 5°C. ed un valore massimo di 40°C, a detta temperatura di pastorizzazione (tp) compresa tra 60°C. e 90°C. in un tempo di riscaldamento (T c) compreso tra un valore minimo di 45’’ ed un valore massimo di 45’.
5) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che durante detta fase di pastorizzazione (C) detta temperatura di pastorizzazione (tp) viene mantenuta costante per un tempo di pastorizzazione (Tp) compreso tra un valore minimo di 1’’ ed un valore massimo di 60’.
6) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta fase di raffreddamento (D) prevede il raffreddamento di detto prodotto (P) da detta temperatura di pastorizzazione (tp) a detta temperatura finale (tf) compresa tra un valore minimo di 5°C. ed un valore massimo di 40°C. in un tempo di raffreddamento (Tr) compreso tra un valore minimo di 1’ ed un valore massimo di 15’.
7) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta fase di raffreddamento (D) avviene ad una pressione il cui valore è compreso tra un valore minimo di 30 mbar. ed un valore massimo di 35 mbar.
8) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta fase di stabilizzazione (E) di detto prodotto (P) avviene a detta temperatura finale (tf) compresa tra un valore minimo di 5°C. ed un valore massimo di 40°C. e ad una pressione il cui valore è ≥ 1 bar.
9) Metodo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta sigillatura di dette aperture passanti (1a) avviene applicando a detto contenitore (1) una pellicola sigillante (2) al di sopra di dette aperture passanti (1a).
10) Metodo secondo una qualsiasi dette rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto contenitore (1) comprende un recipiente concavo (1b) provvisto di un coperchio (1c), in detto coperchio (1c) essendo presenti dette una o più aperture passanti (1a) che comprendendo una pluralità di microfori (3).
11) Impianto di pastorizzazione(10) per prodotti alimentari ed atto a realizzare il metodo di pastorizzazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere: - una stazione di carico (11) nella quale si effettua l’inserimento di ciascun prodotto (P) da pastorizzare in un contenitore (1) provvisto di una o più aperture passanti (1a); - un tunnel di trattamento (12) posto a valle di detta stazione di carico (11) e provvisto di una superficie mobile (13) per l’avanzamento lungo detto tunnel (12) di detti contenitori (1) con all’interno detti prodotti (P) da pastorizzare, in detto tunnel (12) essendo presenti nell’ordine: - una camera di riscaldamento (14) alla quale sono operativamente associati uno o più generatori di radiofrequenza (15) che realizzano il riscaldamento di detti prodotti (P) fino a detta temperatura di pastorizzazione (tp); - una camera di pastorizzazione (16) per il mantenimento di detti prodotti (P) a detta temperatura di pastorizzazione (tp); - una camera di raffreddamento (17) alla quale sono operativamente associati mezzi di aspirazione (19) che mantengono in detta camera di raffreddamento (17) una pressione inferiore ad 1 bar. per generare l’evaporazione spontanea dell’acqua presente in detto prodotto (P) e in detto contenitore (1) e l’uscita spontanea del vapore così prodotto da detto contenitore (1) attraverso dette una o più aperture passanti (1a); - una camera di stabilizzazione (18) nella quale un aeriforme ad una pressione uguale oppure maggiore ad 1 bar. penetra in detto contenitore (1) attraverso dette una o più aperture passanti (1a); - una stazione di scarico (20) posta all’uscita di detto tunnel di trattamento (12).
12) Impianto di pastorizzazione(10) secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che in detta stazione di scarico (20) è presente un gruppo di sigillatura (21) per l’applicazione a detto contenitore (1) di una pellicola sigillante (2) al di sopra di dette aperture passanti (1a).