IT201900019148A1 - Impianto e processo per la produzione di purea e/o succo ad elevata viscosita’ a partire da un prodotto alimentare di origine vegetale - Google Patents
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Description
Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo: “IMPIANTO E PROCESSO PER LA PRODUZIONE DI PUREA E/O SUCCO AD ELEVATA VISCOSITA’ A PARTIRE DA UN PRODOTTO ALIMENTARE DI ORIGINE VEGETALE”
DESCRIZIONE
Ambito dell’invenzione
La presente invenzione riguarda il settore alimentare ed in particolare riguarda un impianto per la produzione di purea e/o succo che abbia un’elevata viscosità a partire da un prodotto alimentare di origine vegetale.
Inoltre, l’invenzione riguarda il processo per la produzione di purea e/o succo realizzato dal suddetto impianto.
Descrizione della tecnica nota
Com’è noto, l’estrazione su scala industriale di succo e purea da prodotti vegetali, frutta e ortaggi, è realizzata mediante macchine rotanti, quali passatrici e raffinatrici. Queste, normalmente, comprendono un rotore provvisto di pale e montato all’interno di un setaccio fisso, o mobile, avente forma cilindrica, o conica, e provvisto di fori di determinate dimensioni. Il rotore è operativamente connesso ad un gruppo motore il quale ne provoca la rotazione attorno ad un asse di rotazione. La forza centrifuga così prodotta dalle pale del rotore sul prodotto trattato forza quest’ultimo contro il setaccio provocando la separazione del prodotto alimentare estratto, ossia il succo, o la purea, che passa attraverso i fori del setaccio stesso e viene scaricato attraverso una prima uscita, dalla parte da scartare, prevalentemente semi, pelli e piccioli che, invece, non passa attraverso i fori del setaccio e viene scaricato attraverso una seconda uscita. Si veda a titolo di esempio US4643085.
Un tipo noto di processo è l’estrazione a temperatura ambiente, detta anche “a freddo”, che avviene, normalmente, in due fasi. In una prima fase si ha una triturazione e/o ammorbidimento delle polpe, ad esempio mediante una serie di impulsi in rapida successione come ad esempio descritto EP0511174, ed in una seconda fase si realizza all’interno della passatrice la suddetta separazione del prodotto trattato in un prodotto alimentare estratto, ossia il succo e la purea, dalle parti solide da scartare. Normalmente, la purea estratta a temperatura ambiente viene, successivamente, riscaldata, in un impianto di riscaldamento, per bloccarne l’attività enzimatica e stabilizzarla, processo noto come inattivazione enzimatica.
Un altro tipo noto di processo è l’estrazione “a caldo” che, invece, prevede che l’estrazione sia realizzata dopo aver riscaldato il prodotto in una sezione di riscaldamento fino ad una determinata temperatura.
Un inconveniente degli impianti di tipo noto sia di quelli che realizzano l’estrazione “a freddo” che quelli che realizzano l’estrazione “a caldo” è che qualora si desideri avere un prodotto finale cremoso, cioè avente una elevata viscosità, è necessario eseguire l’estrazione operando con una elevata velocità di rotazione del rotore. In questo modo, infatti, si aumenta la turbolenza prodotta all’interno della macchina dalla rotazione del rotore e si realizza, quindi, una omogeneizzazione del prodotto processato, in quanto si ha una riduzione delle dimensioni di una parte consistente della frazione di scarto, costituita da pelli, semi e piccioli, presenti nel prodotto trattato che, pertanto, possono così attraversare il setaccio aumentando, di conseguenza, la viscosità del prodotto finale.
Tuttavia, come noto, nella sezione di estrazione la maggior parte del prodotto principale che si ottiene attraversa il setaccio nel primo tratto. Pertanto, anche operando a velocità angolari del rotore molto elevate, non è, comunque, possibile aumentare la viscosità del prodotto finale in maniera significativa, in quanto il tempo di permanenza del prodotto trattato all’interno della sezione di estrazione è, comunque, insufficiente. In aggiunta a quanto sopra, operare ad elevate velocità angolari comporta anche consumi energetici molto elevati.
Pertanto, nelle sezioni di estrazione sia a freddo che a caldo di tipo noto, non è di fatto possibile ottenere un prodotto cremoso, cioè con una elevata viscosità.
Sintesi dell’invenzione
È, quindi, scopo della presente invenzione fornire un impianto per la produzione di purea e/o succo, a partire da un prodotto alimentare di origine vegetale che consenta di superare i suddetti inconvenienti degli impianti di tecnica nota.
È, in particolare, scopo della presente invenzione fornire un impianto per la produzione di purea e/o succo, a partire da un prodotto alimentare di origine vegetale che consenta di ottenere un prodotto finale cremoso, cioè con una elevata viscosità, ed al tempo stesso di contenere i consumi energetici.
Questi ed altri scopi sono raggiunti da un impianto, secondo l’invenzione, per la produzione di succo e/o purea a partire da un prodotto alimentare di origine vegetale detto impianto comprendendo:
- una prima sezione di estrazione configurata per sottoporre detto prodotto alimentare ad una prima fase di estrazione e comprendente:
- un ingresso per l’introduzione di detto prodotto alimentare;
- un primo rotore operativamente connesso ad un primo gruppo motore configurato per provocare una rotazione del primo rotore attorno ad un primo asse di rotazione ad una prima predeterminata velocità angolare;
- un primo setaccio provvisto di una pluralità di fori e atto ad essere posizionato esternamente a detto primo rotore, detto prodotto alimentare essendo forzato da detto primo rotore contro detto primo setaccio in modo tale da suddividere lo stesso in un primo prodotto alimentare estratto comprendente detta purea, o succo, che attraversa detto primo setaccio e viene scaricato attraverso una prima uscita, ed in un primo prodotto di scarto che, invece, non attraversa detto setaccio e viene scaricato attraverso una seconda uscita;
- una seconda sezione di estrazione posizionata a valle di detta prima sezione di estrazione, detta seconda sezione di estrazione essendo configurata per sottoporre un prodotto in ingresso ad una seconda fase di estrazione e comprendendo:
- un ingresso per l’introduzione di detto prodotto alimentare;
- un secondo rotore operativamente connesso ad un secondo gruppo motore atto a provocare una rotazione di detto secondo rotore attorno ad un secondo asse di rotazione ad una seconda predeterminata velocità angolare;
- un secondo setaccio provvisto di una pluralità di fori e atto ad essere posizionato attorno a detto secondo rotore, detto prodotto alimentare in ingresso essendo forzato da detto secondo rotore contro detto secondo setaccio in modo tale da suddividere lo stesso in un secondo prodotto alimentare estratto comprendente detta purea, o succo, che attraversa detto secondo setaccio e viene scaricato attraverso una prima uscita, ed in un secondo prodotto di scarto che, invece, non attraversa detto secondo setaccio e viene scaricato attraverso una seconda uscita;
la cui caratteristica principale è che tra detta prima e detta seconda sezione di estrazione è prevista una sezione di trattamento comprendente un ingresso per l’introduzione di detto primo prodotto alimentare estratto, e di un’uscita per lo scarico di un prodotto trattato atto ad essere alimentato in detta seconda sezione di estrazione, che detta sezione di trattamento è configurata in modo tale che la quantità di prodotto alimentare estratto in ingresso è uguale alla quantità di prodotto trattato in uscita, che detta sezione di trattamento comprende un corpo cavo fisso di forma cilindrica, o conica, all’interno del quale è posizionato un terzo rotore anch’esso di forma cilindrica, o conica, che detto terzo rotore è operativamente connesso ad un terzo gruppo motore configurato per provocare una rotazione di detto terzo rotore attorno ad un terzo asse di rotazione ad una terza predeterminata velocità angolare (ω3) e che detta terza predeterminata velocità angolare (ω3) è maggiore sia di detta prima velocità angolare (ω1) che di detta seconda velocità angolare (ω2), in modo tale che detto secondo prodotto alimentare estratto abbia una elevata viscosità.
Altre caratteristiche tecniche del trovato e relative forme realizzative dello stesso sono definite nelle rivendicazioni dipendenti.
Secondo un altro aspetto dell’invenzione, un metodo per la produzione di succo e/o purea da un prodotto alimentare comprende le fasi di:
- estrazione in una prima sezione di estrazione di un prodotto alimentare iniziale, detta sezione di estrazione essendo equipaggiata con un primo setaccio provvisto di una pluralità di fori e con un primo rotore montato all’interno di detto primo setaccio e operativamente connesso ad un primo gruppo motore, detto primo gruppo motore essendo atto a provocare una rotazione di detto primo rotore attorno ad un primo asse di rotazione per generare una forza centrifuga che spinge detto prodotto alimentare iniziale contro detto setaccio provocandone la suddivisione in un primo prodotto alimentare estratto che attraversa i fori di detto primo setaccio e viene scaricato attraverso una prima uscita ed in un primo prodotto di scarto che non attraversa detti fori di detto setaccio e viene scaricato attraverso una seconda uscita;
- alimentazione di una predeterminata quantità di detto primo prodotto alimentare estratto in una sezione di trattamento posizionata a valle di detta prima sezione di estrazione;
- trattamento di detto primo prodotto alimentare estratto in detta sezione di trattamento con ottenimento di un prodotto trattato;
- scarico di una predeterminata quantità di detto prodotto trattato da detta sezione di trattamento, detta predeterminata quantità di detto prodotto trattato scaricato essendo uguale a detta predeterminata quantità di detto primo prodotto alimentare estratto alimentato in detta sezione di trattamento;
- alimentazione di detto prodotto trattato in una seconda sezione di estrazione, detta seconda sezione di estrazione essendo equipaggiata con un secondo setaccio provvisto di una pluralità di fori e con un secondo rotore montato all’interno di detto secondo setaccio e operativamente connesso ad un secondo gruppo motore, detto secondo gruppo motore essendo atto a provocare una rotazione di detto secondo rotore attorno ad un secondo asse di rotazione per generare una forza centrifuga che spinge detto prodotto alimentare trattato contro detto secondo setaccio provocandone la suddivisione in un secondo prodotto alimentare estratto che attraversa i fori di detto secondo setaccio e viene scaricato attraverso una prima uscita ed in un secondo prodotto di scarto che non attraversa detti fori di detto secondo setaccio e viene scaricato attraverso una seconda uscita;
la cui caratteristica di detto metodo è che la quantità di detto prodotto alimentato in detta sezione di trattamento è uguale alla quantità di detto prodotto scaricato da detta sezione di trattamento e alimentato in detta seconda sezione di estrazione, che detto trattamento è realizzato per mezzo di un terzo rotore di forma cilindrica, o conica posizionato all’interno di un corpo cavo fisso anch’esso di forma cilindrica, o conica, che detto terzo rotore è operativamente connesso ad un terzo gruppo motore configurato per provocare una rotazione di detto terzo rotore attorno ad un terzo asse di rotazione ad una terza predeterminata velocità angolare (ω3), e che detta terza predeterminata velocità angolare (ω3) è detta terza predeterminata velocità angolare (ω3) è maggiore sia di detta prima velocità angolare (ω1) che di detta seconda velocità angolare (ω2), in modo tale che detto secondo prodotto alimentare estratto abbia una elevata viscosità.
Breve descrizione dei disegni
L’invenzione verrà di seguito illustrata con la descrizione che segue di una sua forma realizzativa, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi in cui:
- la figura 1 mostra schematicamente una prima forma realizzativa dell’impianto, secondo l’invenzione, per la produzione di purea, o succo, a partire da un prodotto alimentare di origine vegetale;
- le figure 2 e 3 mostrano schematicamente in una vista in sezione longitudinale, rispettivamente, la prima e la seconda sezione di estrazione dell’impianto di figura 1;
- la figura 4 mostra schematicamente in una vista in sezione longitudinale la sezione di trattamento dell’impianto di figura 1;
- le figure dalla 5A alla 5F mostrano in viste in sezione trasversale alcune possibili forme realizzative della sezione di trattamento di figura 4;
- la figura 6 mostra schematicamente in una vista in sezione longitudinale una possibile variante della sezione di trattamento di figura 4;
- la figura 7 mostra in una vista prospettica in elevazione laterale il rotore di figura 6 della sezione di trattamento;
- la figura 8 mostra schematicamente un ingrandimento di una porzione di una pala del rotore di figura 7;
- le figure dalla 9 alla 15 mostrano schematicamente alcune ulteriori varianti dell’impianto di figura 1 previste dal presente trovato.
Descrizione dettagliata di alcune forme realizzative Come mostrato schematicamente in figura 1, un impianto 1, secondo l’invenzione, per la produzione di succo e/o purea da un prodotto alimentare di origine vegetale di partenza 100, comprende una prima sezione di estrazione 10 nella quale il prodotto alimentare di partenza 100 viene introdotto attraverso un ingresso 11 per essere sottoposto ad una prima fase di estrazione.
Più in particolare, come schematicamente illustrato in figura 2, la prima sezione di estrazione 10 comprende un primo rotore 15 operativamente connesso ad un primo gruppo motore 81, vantaggiosamente attraverso un albero rotore 61, per essere messo in rotazione attorno ad un primo asse di rotazione 115 ad una prima predeterminata velocità angolare ω1. Esternamente al primo rotore 15, in modo da circondarlo, è posizionato un primo setaccio 16 provvisto di una pluralità di fori 17. Come noto, la rotazione del primo rotore 15 genera una forza centrifuga che forza il prodotto alimentare 100 contro il setaccio 16 provocandone una divisione in un primo prodotto alimentare estratto 101 comprendente la purea e/o il succo, che attraversa il primo setaccio 16 e viene scaricato attraverso una prima uscita 13, ed in un primo prodotto di scarto 102 che, invece, non attraversa il primo setaccio 16 e viene scaricato attraverso una seconda uscita 14. Il primo prodotto alimentare estratto 101 viene scaricato dalla prima sezione di estrazione 10 e, quindi, alimentato attraverso un ingresso 31 all’interno di una sezione di trattamento 30 posizionata a valle della prima sezione di estrazione 10. In particolare, la sezione di trattamento 30 è atta a trattare il primo prodotto alimentare estratto 101 e a scaricare il prodotto trattato 103 ottenuto attraverso un’uscita 32. La sezione di trattamento 30 è, vantaggiosamente, configurata in modo tale che la quantità di prodotto introdotto 101 è uguale alla quantità di prodotto trattato 103 scaricato dalla sezione di trattamento 30 stessa.
Secondo quanto previsto dal presente trovato, il prodotto trattato 103 scaricato attraverso l’uscita 32 viene alimentato in una seconda sezione di estrazione 20 disposta a valle della sezione di trattamento 30 e configurata in modo tale da operare una seconda fase di estrazione.
In particolare, come schematicamente illustrato in figura 3, la seconda sezione di estrazione 20 è configurata in maniera analoga alla prima sezione di estrazione 10. Più in particolare, la seconda sezione di estrazione 20 prevede un ingresso 21 per l’introduzione del prodotto trattato 30. All’interno della seconda sezione di estrazione 20 è installato un secondo rotore 25 operativamente connesso ad un secondo gruppo motore 82 che provvede a provocare una rotazione dello stesso attorno ad un secondo asse di rotazione 125 ad una seconda predeterminata velocità angolare ω2. Esternamente al secondo rotore 25, in modo da circondarlo, è poi posizionato un secondo setaccio 26 provvisto di una pluralità di fori 27. Più precisamente, il prodotto trattato 103 in ingresso attraverso l’ingresso 21, viene forzato dal secondo rotore 25 contro il secondo setaccio 26 e viene, quindi, suddiviso in un secondo prodotto alimentare estratto 104 comprendente la purea e/o il succo, che attraversa il secondo setaccio 26 e viene scaricato attraverso una prima uscita 23, ed in un secondo prodotto di scarto 105 che, invece, non attraversa il secondo setaccio 26 e viene scaricato attraverso una seconda uscita 24. In particolare, i fori 17 del primo setaccio 16 della prima sezione di estrazione 10 possono avere dimensioni maggiori dei fori 27 del secondo setaccio 26 della seconda sezione di estrazione 20. Pertanto, nel primo prodotto alimentare estratto 101 oltre alla purea e al succo sono in realtà presenti anche consistenti quantità di un prodotto più fibroso, costituito essenzialmente da pelli e semi che passano attraverso i fori 17 del setaccio 16. Questa frazione di prodotto fibroso che viene scaricata dalla prima sezione di estrazione 10 insieme al prodotto alimentare estratto 101, viene sminuzzata nella sezione di trattamento 30 a causa dell’elevato stress meccanico cui viene sottoposta. Pertanto, quando il prodotto trattato 103 viene sottoposto alla successiva fase di estrazione realizzata nella seconda sezione di estrazione 20, consistenti quantità della parte fibrosa del prodotto processato riescono a passare attraverso i fori 27 del setaccio 26 aumentando, di conseguenza, la viscosità del secondo prodotto alimentare estratto ivi ottenuto che risulterà, pertanto, “denso” e “cremoso”.
Questo risultato non può essere, invece, ottenuto con le passatrici, o finitrici, dello stato dell’arte, nelle quali il tempo di residenza del prodotto all’interno della macchina non è sufficiente a ottenere un incremento significativo della viscosità del prodotto estratto.
Come schematicamente illustrato nelle figure dalla 4 alla 7, la sezione di trattamento 30 comprende un corpo cavo 34 provvisto di una parete interna 33 ed all’interno del quale è installato un terzo rotore 35 avente una pluralità di pale 36 sostanzialmente radiali. Più precisamente, il terzo rotore 35 è operativamente connesso ad un terzo gruppo motore 83 attraverso un terzo albero motore 63 (figura 4). Il terzo gruppo motore 83 è atto a mettere il terzo rotore 35 in rotazione attorno ad un terzo asse di rotazione 135 ad una terza predeterminata velocità angolare ω3. Questa, secondo quanto previsto dal presente trovato, è maggiore sia della prima velocità angolare (ω1) che della seconda velocità angolare (ω2), in modo tale che detto secondo prodotto alimentare estratto abbia una elevata viscosità.
In una variante del trovato, la terza predeterminata velocità angolare ω3 può essere compresa tra 1,5 e 3,5 volte la suddetta seconda velocità angolare ω2, cioè 1,5·ω2<ω3<3,5·ω2, in modo tale da poter controllare la viscosità del secondo prodotto alimentare estratto. Vantaggiosamente, la terza predeterminata velocità angolare ω3 è compresa tra 2 e 3 volte la seconda velocità angolare ω2, cioè 2·ω2<ω3<3·ω2.
In particolare, la parete interna 33 del corpo cavo 34 può avere una superficie cilindrica, o conica, sostanzialmente “liscia” (figura 5A). In alternativa, la parete interna 33 del corpo cavo 34 può essere “ondulata” e prevedere una pluralità di porzioni rientranti 39a da una superficie di base (figura 5B). In una ulteriore variante prevista, la parete interna 33 del corpo cavo 34 può comprendere una pluralità di porzioni rientranti 39a alternate ad una pluralità di porzioni sporgenti 39b rispetto ad una superficie di base (figura 5C).
In ulteriori varianti previste dal trovato, la parete interna 33 del corpo cavo 34 può comprendere una serie di porzioni rettilinee formanti porzioni rientranti 39a dalla superficie di base (figura 5D), oppure porzioni rientranti 39a alternate a porzioni sporgenti 39b, nelle quali le varie porzioni rettilinee sono connesse in modo da formare degli spigoli vivi (figure 5E e 5F).
Vantaggiosamente, la suddetta superficie cilindrica, o conica, del corpo cavo 34, o il suo sviluppo piano, può essere almeno pari al 50% della superficie del secondo setaccio 26 della seconda sezione di estrazione 20, o del suo sviluppo piano, vantaggiosamente almeno pari al 60% della superficie del secondo setaccio 26, o del suo sviluppo piano, preferibilmente almeno pari al 70% della superficie del secondo setaccio 26, o del suo sviluppo piano.
In questo modo, il prodotto trattato nella sezione di trattamento 30 subisce un trattamento energico per un tempo, quello necessario ad attraversare longitudinalmente la suddetta superficie del corpo cavo 34, molto superiore rispetto ad altre soluzioni dello stato dell’arte. Pertanto, rispetto alle soluzioni dello stato dell’arte la frazione fibrosa del prodotto trattato viene sminuzzata e, una volta introdotta nella seconda sezione di estrazione 20, attraversa il setaccio insieme al secondo prodotto principale.
In particolare, almeno uno tra il primo setaccio 16 della prima sezione di estrazione 10, ed il secondo setaccio 26 della seconda sezione di estrazione 20 presenta una forma conica, o cilindrica. Più in particolare, nel caso in cui il setaccio abbia forma sostanzialmente conica, o cilindrica, anche il corrispondente primo e/o secondo rotore 15, o 25, presenta, vantaggiosamente, forma sostanzialmente conica, o cilindrica.
In una forma realizzativa prevista dal presente trovato, la seconda predeterminata velocità angolare ω2 può essere compresa tra 1000 e 2000 giri/min. Pertanto, la terza predeterminata velocità angolare ω3 può essere compresa tra 1500 e 7000 giri/min, vantaggiosamente tra 2000 e 6000 giri/min.
Secondo una variante del presente trovato schematicamente illustrata nelle figure dalla 6 alla 8, almeno una parte delle suddette pale 36 del rotore 35, in corrispondenza del bordo 37 che in condizioni di esercizio è rivolto verso la suddetta parete interna 33 del corpo cavo 34, può essere provvista di una pluralità di porzioni rientranti, o intagli, 38. Le porzioni rientranti 38 possono avere tutte una medesima larghezza ed una medesima profondità, oppure, come previsto in una variante del presente trovato, avere una larghezza e/o una profondità che diminuisce andando dall’ingresso 31 all’uscita 32 della sezione di trattamento 30.
In figura 9 è schematicamente illustrata una variante dell’impianto 1, secondo il presente trovato, nella quale tra la prima sezione di estrazione 10 e la sezione di trattamento 30 è prevista una sezione di riscaldamento 40 configurata per portare il primo prodotto alimentare estratto 101 da una prima temperatura T1 ad una seconda temperatura T2 con T2>T1.
Per quanto sia prevista la possibilità che il primo prodotto estratto 101 possa essere scaricato per gravità dalla prima sezione di estrazione 10 alla sezione di trattamento 30, è anche prevista la possibilità, schematicamente illustrata in figura 10, che il primo prodotto alimentare estratto 101 possa essere aspirato dall’uscita 12 della prima sezione di estrazione 10 ed alimentato nella sezione di trattamento 30 mediante un dispositivo di pompaggio 50.
Come schematicamente illustrato in figura 11, inoltre, in una ulteriore variante è anche prevista la possibilità che tra la prima sezione di estrazione 10 e la sezione di trattamento 30 sia installata sia la sezione di riscaldamento 40, come sopra descritta con riferimento alla figura 9, che il dispositivo di pompaggio 50 sopra descritto con riferimento alla figura 10.
In una forma realizzativa del trovato, la sezione di trattamento 30 è prevista posizionata ad una prima altezza h1 da una superficie di base, e la seconda sezione di estrazione ad una seconda altezza h2, con h1>h2. In questo caso, il prodotto trattato 103 in uscita dalla sezione di trattamento 30 può essere atto ad essere introdotto nella seconda sezione di estrazione 20 per gravità. In una variante prevista, ma non illustrata per semplicità, tra la sezione di trattamento 30 e la seconda sezione di estrazione 20 può essere installato un dispositivo di pompaggio atto ad aspirare il prodotto trattato 103 dall’uscita 32 e ad alimentarlo nella seconda sezione di estrazione 20 in corrispondenza dell’ingresso 21.
Come schematicamente illustrato in figura 12, in una ulteriore variante del trovato, può essere prevista una unità di controllo 300 atta a ricevere i dati relativi alla seconda velocità angolare ω2 alla quale ruota il secondo rotore 25 e a comandare il terzo motore 83 della sezione di trattamento 30 per provocare una rotazione del terzo rotore 35 ad una corrispondente velocità angolare ω3, quando viene individuata la velocità angolare ω2 che consente di avere un determinato rendimento η per la sezione di estrazione 20. Più precisamente, come sopra descritto, il rapporto tra la velocità angolare ω3 e la velocità angolare ω2 è pari ad un valore compreso tra 1,5 e 3,5, vantaggiosamente uguale ad un valore compreso tra 2 e 3. Pertanto, una volta che viene ottenuto, in particolare durante una fase preliminare di calibrazione, o collaudo, un determinato rendimento per la seconda sezione di estrazione 20, l’unità di controllo 300 aziona il motore 83 della sezione di trattamento 30 per ottenere una rotazione del rotore 35 alla suddetta velocità angolare ω3 ed avere un prodotto estratto 104 con determinate caratteristiche, in particolare con un’elevata viscosità.
Nella forma realizzativa schematicamente illustrata in figura 13, tra la prima sezione di estrazione 10 e la sezione di trattamento 30 è previsto un dispositivo deviatore 70. Questo, ad esempio una elettrovalvola a tre vie, è configurato per deviare il flusso di prodotto estratto 101 in uscita dalla prima sezione di estrazione 10 e suddividerlo in un primo flusso 101a che viene alimentato nella sezione di trattamento 30 dove viene sottoposto al trattamento come sopra descritto, ed in un secondo flusso 101b che, invece, bypassa la sezione di trattamento 30 e viene direttamente inviato a valle della stessa. Più in particolare, il secondo flusso 101b può essere alimentato direttamente alla seconda sezione di estrazione 20, caso non mostrato in figura per semplicità, oppure come mostrato nell’esempio di figura 13, venire miscelato con il prodotto trattato 103 in uscita dalla sezione di trattamento 30, ad esempio mediante un elemento di collegamento a “T”, oppure mediante un secondo dispositivo deviatore analogo al dispositivo deviatore 70, non mostrato in figura per semplicità, ottenendo un prodotto miscelato che viene, quindi, alimentato alla seconda sezione di estrazione 20. In questo modo, è possibile ottenere un flusso di prodotto comprendente una frazione più viscosa costituita essenzialmente dal prodotto 103 scaricato dalla sezione di trattamento 30 ed ottenuto trattando il suddetto primo flusso 101a, immerso in una frazione più fluida, costituita essenzialmente dal suddetto secondo flusso 101b.
In una ulteriore variante dell’invenzione, è previsto un misuratore di viscosità 75, ad esempio un viscosimetro in linea installato a monte, o a valle della seconda sezione di estrazione 20, per misurare istantaneamente la viscosità, rispettivamente, del prodotto alimentato nella seconda sezione di estrazione 20, oppure del secondo prodotto estratto 104. In particolare, come mostrato nell’esempio di figura 14, il misuratore di viscosità 75 può essere atto ad inviare il segnale di viscosità rilevato ad una unità di controllo 300, ad esempio la stessa unità di controllo 300 che aziona i gruppi motori 82 e 83, come sopra descritto.
L’unità di controllo 300, in funzione del valore di viscosità misurato, può comandare una maggiore, o minore, apertura, del dispositivo deviatore 70 per aumentare, o diminuire, la frazione di prodotto 101, ossia il primo flusso 101a, alimentata alla sezione di trattamento 30, e, quindi, per aumentare, o diminuire, la viscosità del prodotto 103’ alimentato alla seconda sezione di estrazione 20.
Nell’ulteriore variante mostrata schematicamente in figura 15 il secondo flusso 101b di prodotto estratto 101 che viene deviato dal dispositivo deviatore 70 per bypassare la sezione di trattamento 30, viene alimentato direttamente nella seconda sezione di estrazione 20, vantaggiosamente lungo una direzione assiale. Vantaggiosamente, anche in questo caso può essere previsto il suddetto misuratore di viscosità 75 con le medesime funzioni sopra descritte con riferimento alla figura 14.
Secondo quanto previsto dall’invenzione, la prima sezione di estrazione 10 può prevedere un primo setaccio 16 con fori di dimensioni comprese tra 4 mm e 8 mm. In questo caso, la prima sezione di estrazione 10 funzionerà essenzialmente come denocciolatrice, mentre l’estrazione del prodotto principale, ossia della purea, e del succo, risulterà un effetto secondario. In alternativa, i fori del primo setaccio 16 possono avere una dimensione compresa tra 1 mm e 2 mm. In questo caso, pertanto, nella prima sezione di estrazione 10 si avrà anche una estrazione significativa del prodotto principale, cioè purea, o succo.
Vantaggiosamente, i fori del secondo setaccio 26 possono avere una dimensione compresa tra 0,4 mm e 0,7 mm.
La descrizione di cui sopra di una forma realizzativa specifica è in grado di mostrare l'invenzione dal punto di vista concettuale in modo che altri, utilizzando la tecnica nota, potranno modificare e/o adattare in varie applicazioni tale forma realizzativa specifica senza ulteriori ricerche e senza allontanarsi dal concetto inventivo, e, quindi, si intende che tali adattamenti e modifiche saranno considerabili come equivalenti della forma realizzativa specifica. I mezzi e i materiali per realizzare le varie funzioni descritte potranno essere di varia natura senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione. Si intende che le espressioni o la terminologia utilizzate hanno scopo puramente descrittivo e per questo non limitativo.
Claims (14)
- RIVENDICAZIONI 1. Impianto (1) per la produzione di succo e/o purea a partire da un prodotto alimentare di origine vegetale detto impianto (1) comprendendo: - una prima sezione di estrazione (10) configurata per sottoporre detto prodotto alimentare ad una prima fase di estrazione e comprendente: - un ingresso (11) per l’introduzione di detto prodotto alimentare; - un primo rotore (15) operativamente connesso ad un primo gruppo motore (81) atto a provocare una rotazione di detto primo rotore (15) attorno ad un primo asse di rotazione (115) ad una prima predeterminata velocità angolare (ω1); - un primo setaccio (16) provvisto di una pluralità di fori (17) e atto ad essere posizionato esternamente a detto primo rotore (15), detto prodotto alimentare essendo forzato da detto primo rotore (15) contro detto primo setaccio (16) in modo tale da suddividere lo stesso in un primo prodotto alimentare estratto (101) comprendente detta purea, o succo, che attraversa detto primo setaccio (16) e viene scaricato attraverso una prima uscita (13), ed in un primo prodotto di scarto (102) che, invece, non attraversa detto setaccio (16) e viene scaricato attraverso una seconda uscita (14); - una seconda sezione di estrazione (20) posizionata a valle di detta prima sezione di estrazione (10), detta seconda sezione di estrazione (20) essendo configurata per sottoporre un prodotto in ingresso ad una seconda fase di estrazione e comprendendo: - un ingresso (21) per l’introduzione di detto prodotto alimentare; - un secondo rotore (25) operativamente connesso ad un secondo gruppo motore (82) atto a provocare una rotazione di detto secondo rotore (25) attorno ad un secondo asse di rotazione (125) ad una seconda predeterminata velocità angolare (ω2); - un secondo setaccio (26) provvisto di una pluralità di fori (27) e atto ad essere posizionato esternamente a detto secondo rotore (25), detto prodotto alimentare in ingresso essendo forzato da detto secondo rotore (25) contro detto secondo setaccio (26) in modo tale da suddividere lo stesso in un secondo prodotto alimentare estratto (104) comprendente detta purea, o succo, che attraversa detto secondo setaccio (26) e viene scaricato attraverso una prima uscita (23), ed in un secondo prodotto di scarto (105) che, invece, non attraversa detto secondo setaccio (26) e viene scaricato attraverso una seconda uscita (24); detto impianto (1) essendo caratterizzato dal fatto che tra detta prima e detta seconda sezione di estrazione (10,20) è prevista una sezione di trattamento (30) comprendente un ingresso (31) per l’introduzione di detto primo prodotto alimentare estratto (101), e di un’uscita (32) per lo scarico di un prodotto trattato atto ad essere alimentato in detta seconda sezione di estrazione (20), dal fatto che detta sezione di trattamento (30) è configurata in modo tale che la quantità del primo prodotto alimentare estratto (101) in ingresso è uguale alla quantità di prodotto trattato (103) in uscita, dal fatto che detta sezione di trattamento (30) comprende un corpo cavo fisso (33) di forma cilindrica, o conica, all’interno del quale è posizionato un terzo rotore (35) anch’esso di forma cilindrica, o conica, dal fatto che detto terzo rotore (35) è operativamente connesso ad un terzo gruppo motore (83) configurato per provocare una rotazione di detto terzo rotore (35) attorno ad un terzo asse di rotazione (135) ad una terza predeterminata velocità angolare (ω3) e dal fatto che detta terza predeterminata velocità angolare (ω3) è maggiore sia di detta prima velocità angolare (ω1) che di detta seconda velocità angolare (ω2), in modo tale che detto secondo prodotto alimentare estratto (104) abbia una elevata viscosità.
- 2. Impianto (1), secondo la rivendicazione 1, in cui detta terza predeterminata velocità angolare (ω3) è compresa tra 1,5 e 3,5 volte detta seconda velocità angolare (ω2), cioè 1,5·ω2<ω3<3,5·ω2.
- 3. Impianto (1), secondo la rivendicazione 1, in cui detta terza predeterminata velocità angolare (ω3) è compresa tra 2 e 3 volte detta seconda velocità angolare (ω2), cioè 2·ω2<ω3<3·ω2.
- 4. Impianto (1), secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta seconda predeterminata velocità angolare (ω2) è compresa tra 1000 e 2000 giri/min.
- 5. Impianto (1), secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto terzo rotore (35) è provvisto di una pluralità di pale (36) almeno una parte delle quali provviste di un bordo (37) rivolto, in uso, verso detto corpo cavo fisso (33) avente una pluralità di porzioni ribassate (38).
- 6. Impianto (1), secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui tra detta prima sezione di estrazione (10) e detta sezione di trattamento (30) è prevista una sezione di riscaldamento (40) configurata per portare detto primo prodotto alimentare estratto da una prima temperatura T1 ad una seconda temperatura T2 con T2>T1.
- 7. Impianto (1), secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui a valle di detta prima sezione di estrazione (10) è previsto un dispositivo di pompaggio (50) configurato per pompare detto primo prodotto alimentare estratto in detta sezione di trattamento (30).
- 8. Impianto (1), secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta sezione di trattamento (30) è posizionata ad una prima altezza (h1) e detta seconda sezione di estrazione (20) è posizionata ad una seconda altezza (h2) con h1>h2, in modo tale che detto prodotto trattato (103) in uscita da detta sezione di trattamento (30) è atto ad essere introdotto in detta seconda sezione di estrazione (20) per gravità.
- 9. Impianto (1), secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto corpo cavo fisso (33) presenta una superficie interna (34) rivolta verso detto rotore (35) scelta tra: - una superficie liscia; - una superficie provvista di una pluralità di porzioni ribassate; - una superficie provvista di una pluralità di porzioni sporgenti; - una superficie comprendente una pluralità di porzioni ribassate alternate ad una pluralità di porzioni sporgenti; o una loro combinazione.
- 10. Impianto (1), secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui è prevista una unità di controllo (300) configurata per rilevare la seconda velocita angolare (ω2) e comandare detto terzo gruppo motore (83) per provocare una rotazione di detto terzo rotore (35) ad una corrispondente terza velocità angolare (ω3), una volta ottenuto un rendimento superiore ad un determinato valore di soglia per detta seconda sezione di estrazione (20).
- 11. Impianto (1), secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui tra detta prima sezione di estrazione (10) e detta sezione di trattamento (30) è previsto un dispositivo deviatore (70) configurato per deviare detto primo prodotto estratto (101) e suddividerlo in un primo flusso (101a) che viene alimentato a detta sezione di trattamento (30), ed in un secondo flusso (101b) che viene alimentato a valle di detta sezione di trattamento (30) bypassando detta sezione di trattamento (30).
- 12. Impianto (1), secondo la rivendicazione 10, in cui è, inoltre, previsto un misuratore di viscosità (75) configurato per misurare la viscosità di detto prodotto alimentato in detta seconda sezione di estrazione (20) e/o di detto secondo prodotto estratto (104) ed inviare un corrispondente segnale ad una unità di controllo (300), detta unità di controllo (300) essendo configurata per comandare detto dispositivo deviatore (70) per aumentare, o diminuire, detto primo flusso (101a) di detto primo prodotto estratto (101) alimentata a detta sezione di trattamento (30) e, quindi, per aumentare, o diminuire, rispettivamente, la viscosità di detto prodotto alimentato a detta seconda sezione di estrazione (20).
- 13. Impianto (1), secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta superficie di detto corpo cavo (34) è almeno pari al 50% della superficie di detto secondo setaccio (26) di detta seconda sezione di estrazione (20).
- 14. Metodo per la produzione di succo e/o purea da un prodotto alimentare, comprendente le fasi di: - estrazione in una prima sezione di estrazione (10) di un prodotto alimentare iniziale, detta sezione di estrazione (10) essendo equipaggiata con un primo setaccio provvisto di una pluralità di fori e con un primo rotore (15) montato all’interno di detto primo setaccio e operativamente connesso ad un primo gruppo motore (81), detto primo gruppo motore (81) essendo atto a provocare una rotazione di detto primo rotore (15) attorno ad un primo asse di rotazione (115) per generare una forza centrifuga che spinge detto prodotto alimentare iniziale contro detto setaccio provocandone la suddivisione in un primo prodotto alimentare estratto che attraversa i fori di detto primo setaccio e viene scaricato attraverso una prima uscita ed in un primo prodotto di scarto (102) che non attraversa detti fori di detto setaccio e viene scaricato attraverso una seconda uscita; - alimentazione di una predeterminata quantità di detto primo prodotto alimentare estratto in una sezione di trattamento (30) posizionata a valle di detta prima sezione di estrazione (10); - trattamento di detto primo prodotto alimentare estratto in detta sezione di trattamento (30) con ottenimento di un prodotto trattato (103); - scarico di una predeterminata quantità di detto prodotto trattato (103) da detta sezione di trattamento (30), detta predeterminata quantità di detto prodotto trattato (103) scaricato essendo uguale a detta predeterminata quantità di detto primo prodotto alimentare estratto alimentato in detta sezione di trattamento (30); - alimentazione di detto prodotto trattato (103) in una seconda sezione di estrazione (20), detta seconda sezione di estrazione (20) essendo equipaggiata con un secondo setaccio provvisto di una pluralità di fori e con un secondo rotore (25) montato all’interno di detto secondo setaccio e operativamente connesso ad un secondo gruppo motore (82), detto secondo gruppo motore (82) essendo atto a provocare una rotazione di detto secondo rotore (25) attorno ad un secondo asse di rotazione (125) per generare una forza centrifuga che spinge detto prodotto alimentare trattato (103) contro detto secondo setaccio (26) provocandone la suddivisione in un secondo prodotto alimentare estratto (104) che attraversa i fori di detto secondo setaccio (26) e viene scaricato attraverso una prima uscita (22) ed in un secondo prodotto di scarto (105) che non attraversa detti fori di detto secondo setaccio (26) e viene scaricato attraverso una seconda uscita (23); detto metodo essendo caratterizzato dal fatto che la quantità di detto primo prodotto estratto (101) alimentato in detta sezione di trattamento (30) è uguale alla quantità di detto prodotto trattato (103) scaricato da detta sezione di trattamento (30) e alimentato in detta seconda sezione di estrazione (20) dal fatto che detto trattamento è realizzato per mezzo di un terzo rotore (35) di forma cilindrica, o conica posizionato all’interno di un corpo cavo fisso (33) anch’esso di forma cilindrica, o conica, dal fatto che detto terzo rotore (35) è operativamente connesso ad un terzo gruppo motore (83) configurato per provocare una rotazione di detto terzo rotore (35) attorno ad un terzo asse di rotazione (135) ad una terza predeterminata velocità angolare (ω3), e dal fatto che detta terza predeterminata velocità angolare (ω3) è maggiore sia di detta prima velocità angolare (ω1) che di detta seconda velocità angolare (ω2), in modo tale che detto secondo prodotto alimentare estratto abbia una elevata viscosità.
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