ITMI20122158A1 - Apparato pastorizzatore per pasta alimentare - Google Patents

Description

APPARATO PASTORIZZATORE PER PASTA ALIMENTARE

La presente invenzione riguarda in generale il settore della lavorazione degli impasti alimentari ed in particolare un apparato a vapore per la pastorizzazione della pasta fresca alimentare.

È noto che nei pastifici industriali per la produzione di impasti alimentari la pasta fresca prodotta mediante impastatrici deve subire un trattamento idoneo a ridurne la carica batterica, in particolare i microrganismi patogeni come gli agenti del tifo, i colibacilli ed i micobatteri, in vista del suo utilizzo nella produzione di ravioli, tortellini, pasta sfoglia e simili nei vari formati previsti.

Questo trattamento, denominato pastorizzazione, prevede un riscaldamento della pasta fresca a temperature di circa 100°C per un tempo prestabilito, ad esempio compreso tra 3 e 5 minuti. Tale trattamento elimina in modo sostanzialmente completo la carica batterica, consentendo di conservare il prodotto a lungo nel tempo, ciò che è di fondamentale importanza non solo per le successive lavorazioni, ma anche per il confezionamento e la permanenza nei negozi e supermercati per la vendita al consumatore finale.

Il trattamento di pastorizzazione viene effettuato mediante apparati pastorizzatori che utilizzano vapore saturo a temperature preferibilmente comprese tra 80°C e 110°C. Tali apparati comprendono generalmente una struttura a tunnel nella quale è alloggiato longitudinalmente un nastro trasportatore adatto a ricevere pasta fresca prodotta da una macchina impastatrice eventualmente trattata da una macchina sfogliatrice, di taglio o simili. Tab apparati comprendono inoltre generalmente una pluralità di tubi forati disposti trasversalmente al nastro a distanze prestabilite nella direzione longitudinale, attraverso i quali vengono erogati una pluralità di getti di vapore alimenti da un apposito apparato di generazione di vapore comprendente una caldaia ed almeno una pompa.

La pasta fresca introdotta nell’apparato di pastorizzazione attraversa un ambiente sostanzialmente saturo di vapore in un tempo prestabilito determinato dalla lunghezza della struttura a tunnel e dalla velocità di avanzamento del nastro. Per minimizzare le fughe di vapore, in corrispondenza delle aperture di ingresso e di uscita della struttura a tunnel sono presenti elementi di chiusura a labbro o a frange che si trovano normalmente a contatto con il nastro trasportatore e si sollevano solo al contatto con la pasta in ingresso o in uscita.

È noto che le fughe di vapore dalla struttura a tunnel penalizzano Γ efficienza energetica degli apparati di pastorizzazione, che richiedono Γ erogazione di ingenti quantità di vapore per compensare le perdite. Ciononostante, l’uso di vapore saturo è imprescindibile, in quanto consente di eliminare completamente l’aria ambiente dalla struttura a tunnel a beneficio del trattamento di pastorizzazione.

Esiste quindi l’esigenza di migliorare gli apparati di pastorizzazione per pasta fresca alimentare dal punto di vista dell’efficienza energetica, il che costituisce uno scopo della presente invenzione. Detto scopo viene conseguito con un apparato di pastorizzazione le cui caratteristiche principali sono specificate nella prima rivendicazione, mentre altre caratteristiche sono specificate nelle restanti rivendicazioni.

Un’idea di soluzione alla base della presente invenzione è quella di riscaldare la struttura a tunnel mediante utilizzo combinato di vapore saturo erogato da tubi forati disposti nella struttura a tunnel e flussi di energia termica emessi da piastre riscaldabili disposte lungo la struttura a tunnel.

Grazie a questa configurazione, a parità di temperatura all’interno della struttura a tunnel, è possibile utilizzare quantità di vapore inferiori ed aventi temperature inferiori rispetto a quelle necessarie in apparati di pastorizzazione tradizionali, il che consente di ottimizzare il rendimento energetico. Infatti, calore necessario per effettuare il trattamento di pastorizzazione viene generato in parte dal vapore ed in parte dalle piastre riscaldabili.

Le piastre riscaldabili sono preferibilmente disposte tra il tetto della struttura a tunnel ed i tubi forati preposti all’erogazione di vapore, consentendo così di creare una barriera che svolge la duplice funzione di limitare l’ascesa del vapore trattenendolo più vicino alla pasta fresca in transito sul nastro trasportatore, e di mantenere costante la temperatura del vapore, che può recuperare parte dell’energia termica ceduta alla pasta per contatto con le piastre riscaldabili.

Questa disposizione delle piaste riscaldabili consente anche di ottenere un maggiore trasferimento di energia termica alla pasta in transito nella struttura a tunnel, il che riduce i tempi di trattamento a vantaggio della produttività oraria dell’apparato di pastorizzazione.

Il riscaldamento combinato consente inoltre di ottenere pasta fresca pastorizzata più asciutta ed opaca di quella ottenibile in uscita da un apparato di pastorizzazione tradizionale, il che rende il prodotto assai più simile alla pasta fresca realizzata a mano e quindi molto più apprezzato dai consumatori.

Secondo una forma realizzativa preferita dell’invenzione, le piastre riscaldabili sono ahmentate a vapore utilizzando lo stesso apparato che alimenta i tubi forati. Questo consente di massimizzare il rendimento energetico dell’apparato di pastorizzazione, in quanto, diversamente dal vapore erogato dai tubi forati, quello che alimenta le piastre riscaldabili può essere recuperato in uscita da esse come acqua calda, che a sua volta viene rinviata alla caldaia per generare nuovo vapore.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche dell’apparato di pastorizzazione secondo la presente invenzione risulteranno evidenti agli esperti del ramo dalla seguente descrizione dettagliata e non mitativa di una sua forma realizzativa con riferimento agli annessi disegni in cui:

la figura 1 è una vista prospettica che mostra un apparato di pastorizzazione secondo la presente invenzione;

la figura 2 è una vista parziale in sezione trasversale dell’apparato di pastorizzazione presa lungo la linea Π-ΙΙ di figura 1 ; e

la figura 3 è una vista prospettica che mostra l’apparato di figura 1 senza il tetto della struttura a tunnel.

Facendo riferimento alle figure, l’apparato di pastorizzazione 10 secondo l’invenzione comprende una struttura a tunnel 20 che si sviluppa in una direzione longitudinale L. L’apparato di pastorizzazione 10 comprende inoltre un nastro trasportatore 30 che si estende nella direzione longitudinale L tra un’apertura d’ingresso 21 ed un’apertura di uscita 22 della struttura a tunnel 20.

Il nastro trasportatore 30 sporge oltre la struttura a tunnel 30 dalle aperture di ingresso e di uscita 21, 22 per consentire carico di pasta fresca da trattare nell’apparato 10 e lo scarico della pasta fresca trattata per le successive lavorazioni, in particolare l’essiccazione ed il raffreddamento che precedono il confezionamento.

L’apparato di pastorizzazione 10 è collegabile ad un impianto di generazione di vapore (non mostrato) e comprende una serie di tubazioni che, in uso, alimentano il vapore all’intemo della struttura a tunnel 20. Nella forma realizzativa illustrata sono mostrate in particolare due tubazioni 41, 42 adatte ad alimentare vapore nella struttura a tunnel 20. Tali tubazioni sono ad esempio collegate alla struttura a tunnel 20 su un suo tetto 23 in corrispondenza delle aperture di ingresso ed uscita 21, 22. Le tubazioni 41, 42 alimentano in modo noto una pluralità di tubi forati 43 adatti ad erogare getti di vapore disposti nella struttura a tunnel 20 trasversalmente al nastro trasportatore 30 e distanziati tra loro nella direzione longitudinale L.

Con particolare riferimento alla sezione trasversale di figura 2, i tubi forati 43 sono preferibilmente disposti al di sopra ed al di sotto del nastro trasportatore 30 con le rispettive aperture rivolte verso di esso, in modo che i getti di vapore da essi erogati circondino completamente la pasta fresca in transito nella struttura a tunnel 20 trasportata dal nastro trasportatore 30.

Secondo la presente invenzione, la struttura a tunnel 20 è riscaldata mediante utilizzo combinato di getti di vapore erogato da tubi forati 43 e flussi di energia termica emessi da piastre riscaldabili disposte nella struttura a tunnel 20.

Come mostrato in figura 3, Tapparato di pastorizzazione 10 comprende una pluralità di piastre riscaldabili 50 disposte nella direzione longitudinale L, ad esempio dall’apertura di ingresso 21 a quella di uscita 22 della struttura a tunnel 20. Nella forma realizzativa illustrata sono mostrate in particolare cinque piastre riscaldabili 50 di forma sostanzialmente rettangolare disposte intervallate a sostegni 24 del tetto 23 della struttura a tunnel 20.

Come mostrato in figura 2, le piastre riscaldabili 50 sono disposte tra il tetto 23 della struttura a tunnel 20 ed i tubi forati 43 preposti all’erogazione di vapore, consentendo così di creare una barriera che limita l’ascesa del vapore trattenendolo più vicino alla pasta fresca in transito sul nastro trasportatore 30.

Si comprenderà che questa disposizione delle piastre riscaldabili 50 non è vincolante nell’invenzione e che esse potrebbero anche essere disposte al di sotto del nastro trasportatore 30, cioè tra quest’ultimo ed una base della struttura a tunnel 20. Tuttavia, la disposizione delle piastre riscaldabili 50 tra il tetto 23 della struttura a tunnel 20 ed i tubi forati 43 è preferita in quanto, oltre a creare un effetto barriera contro l’ascesa del vapore, tale disposizione consente di mantenere costante la temperatura del vapore, che può recuperare parte dell’energia termica ceduta alla pasta fresca per contatto con le piastre riscaldabili 50.

Le piastre riscaldabili 50 potrebbero anche essere disposte sia tra il tetto 23 della struttura a tunnel 20 ed i tubi forati 43 che al di sotto del nastro trasportatore 30, così aumentando il flusso di energia termica complessivamente trasmesso alla pasta fresca.

Secondo una forma realizzativa preferita dell’invenzione, le piastre riscaldabili 50 sono riscaldate mediante vapore, preferibilmente utilizzando lo stesso apparato di generazione del vapore che alimenta i tubi forati 43 attraverso le tubazioni 41, 42. Questo consente di massimizzare il rendimento energetico dell’apparato di pastorizzazione 10, in quanto, diversamente dal vapore erogato dai tubi forati 43, che non viene recuperato, quello che alimenta le piastre riscaldabili 50 può essere recuperato in uscita da esse come acqua calda, che a sua volta viene rinviata alla caldaia per generare nuovo vapore.

Allo scopo, le piastre riscaldabili 50 sono provviste di attacchi (non mostrati) per l’ingresso e l’uscita del vapore e le tubazioni 41, 42 che alimentano vapore nella struttura a tunnel 20 comprendono apposite diramazioni (non mostrate) collegate alle piastre riscaldabili 50.

Le piastre riscaldabili 50 possono essere collegate alle tubazioni 41, 42 singolarmente mediante rispettive diramazioni di mandata e di ritorno, così definendo una pluralità di singoli circuiti di riscaldamento disposti in parallelo uno rispetto all’altro.

Alternativamente, le piastre riscaldabili 50 possono essere collegate in serie una all’altra e collegate alle tubazioni 41, 42 mediante una diramazione di mandata ed una diramazione di ritorno, ad esempio rispettivamente disposte in corrispondenza dell’apertura d’ingresso 21 e dell’apertura d’uscita 22 della struttura a tunnel 20.

Nel primo caso si ha il vantaggio di rendere indipendenti tra loro le piastre riscaldabili 50, che in caso di guasto possono essere singolarmente sostituite, mentre nel secondo caso si ha il vantaggio di una struttura di alimentazione del vapore più semplice ed economica, in quanto si riduce il numero di diramazioni delle tubazioni 41, 42.

La forma realizzativa dell’ invenzione qui descritta ed illustrata è solo un esempio suscettibile di numerose varianti. Ad esempio è possibile prevedere il riscaldamento combinato mediante vapore e piastre riscaldabili solo in una prima porzione dell’apparato di pastorizzazione 10, ad esempio dall’apertura d’ingresso 21 ad una porzione intermedia della struttura a tunnel 20, ed il riscaldamento mediante le sole piastre riscaldabili 50 dalla porzione intermedia all’apertura d’uscita 22, anticipando così gli effetti di un trattamento di essiccazione che tipicamente viene effettuato successivamente a quello di pastorizzazione. Inoltre, è possibile prevedere fasi di riscaldamento differenziate attraverso un sistema di controllo dell’apparato di pastorizzazione. Ad esempio, all’avvio dell’apparato è possibile utilizzare le sole piastre riscaldabili per la fase di riscaldamento iniziale della struttura a tunnel, iniettando vapore in essa solo successivamente una volta superata una soglia di temperatura prestabilita allo scopo di minimizzare i problemi di condensazione del vapore.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato di pastorizzazione (10) comprendente una struttura a tunnel (20) che si sviluppa in una direzione longitudinale (L) ed un nastro trasportatore (30) che si estende in detta direzione longitudinale (L) tra un’apertura d’ingresso (21) ed un’apertura di uscita (22) di detta struttura a tunnel (20), detto apparato di pastorizzazione (10) comprendendo inoltre una pluralità di tubi forati (43) adatti ad erogare getti di vapore verso il nastro trasportatore (30), detti tubi forati (43) essendo disposti nella struttura a tunnel (20) trasversalmente al nastro trasportatore (30) ed essendo distanziati tra loro nella direzione longitudinale (L), caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre una pluralità di piastre riscaldabili (50) disposte nella struttura a tunnel (20) ed adatte a generare flussi di energia termica idonei a riscaldare la struttura a tunnel (20) in combinazione con i getti di vapore erogati dai tubi forati (43).
2. 2. Apparato di pastorizzazione (10) secondo la rivendicazione 1, in cui le piastre riscaldabili (50) sono disposte nella direzione longitudinale (L).
3. 3. Apparato di pastorizzazione (10) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui le piastre riscaldabili (50) sono disposte tra un tetto (23) della struttura a tunnel (20) ed i tubi forati (43).
4. 4. Apparato di pastorizzazione (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui le piastre riscaldabili (50) sono riscaldate mediante vapore.
5. 5. Apparato di pastorizzazione (10) secondo la rivendicazione 4, in cui le piastre riscaldabili (50) ed i tubi forati (43) sono alimentati da tubazioni (41, 42) dell’apparato di pastorizzazione (10) adatte a ricevere vapore da uno stesso impianto di generazione di vapore.
6. 6. Apparato di pastorizzazione (10) secondo la rivendicazione 5, in cui le piastre riscaldabili (50) sono collegate a dette tubazioni (41, 42) singolarmente.
7. 7. Apparato di pastorizzazione (10) secondo la rivendicazione 5, in cui le piastre riscaldabili (50) sono collegate in serie una all’altra e collegate alle tubazioni (41, 42) mediante una diramazione di mandata ed una diramazione di ritorno di queste.
8. 8. Apparato di pastorizzazione (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui un primo tratto della struttura a tunnel (20) che va dall’apertura d’ingresso (21) ad una porzione intermedia comprende sia tubi forati (43) che piastre riscaldabili (50) ed in cui un secondo tratto della struttura a tunnel (20) che va da detta porzione intermedia all’ apertura d’uscita (22) comprende unicamente piastre riscaldabili (50).
9. 9. Metodo per effettuare un trattamento di pastorizzazione in un apparato di pastorizzazione, detto metodo comprendendo le fasi di: i) fornire un impasto alimentare ad un apparato di pastorizzazione comprendente una struttura a tunnel; ii) riscaldare detta struttura a tunnel; e iii) trasportare l’impasto alimentare da un’apertura d’ingresso ad un’apertura d’uscita della struttura a tunnel riscaldata mediante un nastro trasportatore, in cui la struttura a tunnel è riscaldata mediante getti di vapore erogati da una pluralità di tubi perforati disposti trasversalmente al nastro trasportatore e distanziati tra loro in lungo di esso, caratterizzato dal fatto che il riscaldamento della struttura a tunnel viene inoltre effettuato mediante piastre riscaldabili disposte in essa.