ITPI20070132A1 - Macchina compatta per la produzione di formaggio ed altri derivati del latte - Google Patents
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Description
Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo: "MACCHINA COMPATTA PER LA PRODUZIONE DI FORMAGGIO E ALTRI DERIVATI DEL LATTE"
DESCRIZIONE
Ambito dell'invenzione
Questa invenzione si colloca nell'ambito alimentare e in particolare descrive una macchina compatta per la produzione di formaggi e derivati seguendo il procedimento adottato nei caseifici specializzati in questo settore.
Descrizione del problema tecnico
La produzione o fabbricazione di formaggi o derivati richiede lo svolgimento di un certo numero di fasi, che sono comuni per la maggior parte dei prodotti.
Come noto, il latte, dopo aver subito un'eventuale trattamento preliminare, viene riscaldato ed addizionato prima con colture batteriche selezionate, specifiche per il tipo di prodotto che si intende realizzare, e poi con caglio, che è un prodotto enzimatico, normalmente un enzima proteolitico grezzo di origine animale.
L'attività enzimatica comporta la coagulazione del latte con formazione di un gel solido, o cagliata, che, con appositi strumenti, viene sminuzzata ("taglio" o "rottura") per consentire l'espulsione di siero.
Al taglio della cagliata può seguire una sosta ("riposo") e/o un suo ulteriore riscaldamento ("cottura"). In seguito la cagliata, separata dal siero, è depositata all'interno di appositi contenitori ("stampi"), che conferiranno la caratteristica forma al prodotto finito. Segue una fase, detta "stufatura", durante la quale il semilavorato è mantenuto in appositi locali riscaldati ("camere calde") al fine di facilitare l'attività fermentativa delle colture batteriche precedentemente addizionate al latte. Detta attività fermentativa vede, tra l'altro, la trasformazione del lattosio presente nel latte in acido lattico. Anche grazie a questa acidificazione, il semilavorato continua a perdere siero ("sineresi"). Contestualmente il semilavorato può essere pressato per migliorarne la compattezza. Seguono le fasi di salatura, che può, però, anche essere antecedente, di "maturazione" ed eventualmente di stagionatura. Il siero precedentemente ricavato è, normalmente, riutilizzato per ottenere la ricotta. In tal caso il siero, mantenuto in continuo movimento, è riscaldato a 80-90°C, fino al coagulo e all'affioramento dei "fiocchi" di ricotta, con ulteriore separazione di un siero più leggero.
Nel caso di formaggi a pasta filata (es. mozzarella), sono previste alcune operazioni diverse rispetto alla tecnica sopra descritta.
In una lavorazione tipica, il latte è riscaldato a circa 35°C, inoculato con colture batteriche selezionate, quindi lasciato riposare per alcuni minuti. A questo punto viene addizionato il caglio e in seguito, a coagulo ottenuto, si procede con lo sminuzzamento della cagliata in piccoli pezzi ("rottura") ed il suo drenaggio, totale o parziale, dal siero prodotto. Segue una sosta a circa 40°C, detta "maturazione", durante la quale la cagliata si acidifica per azione delle colture batteriche inoculate. In alcuni casi, detta acidificazione non si ottiene grazie alla fermentazione operata dalle colture batteriche inoculate, bensì con aggiunta diretta di acido citrico. La fase successiva consiste in una immersione della cagliata nel siero o acqua bollente (80-90°C). Segue una sorta di impasto denominato "filatura" che può essere manuale o meccanica. Quindi, una volta formato, il prodotto è raffreddato in acqua fredda.
Per quanto riguarda il burro, infine, un tipico processo di produzione può essere così sintetizzato: - inoculo della panna con specifiche colture batteriche;
- sosta alla temperatura di circa 20°C, con conseguente proliferazione microbica e acidificazione del composto ("maturazione");
- repentino raffreddamento del composto fino a circa 6°C ("cristallizzazione");
- energico sbattimento del composto a bassa temperatura, fino all'addensamento della componente grassa (burro) che si separa da un siero magro ("zangolatura").
Le suddette fasi si realizzano generalmente in ambito industriale o artigianale. Dove si richiedono ampi spazi di lavoro, con produzione diversificata e con macchinari specializzati. Anche le lavorazioni artigianali di più piccole dimensioni, tuttavia, utilizzano recipienti e attrezzature non adatte ad una produzione in ambito domestico.
Sintesi dell'invenzione
È quindi scopo della seguente invenzione realizzare una macchina compatta per la produzione di formaggio e altri derivati del latte che sia di dimensioni relativamente limitate da poter essere usata, in particolare, in ambito domestico.
È un altro scopo della seguente invenzione realizzare una macchina compatta per la produzione di formaggio e altri derivati del latte che riproduca al suo interno una sequenza di operazioni di caseificazione per l'ottenimento anche di un solo esemplare di formaggio, o derivato, alla volta.
È anche scopo, della seguente invenzione realizzare una macchina compatta per la produzione di formaggio e altri derivati del latte che risulti funzionale, affidabile e con buoni canoni estetici.
È altresì scopo, della seguente invenzione realizzare una macchina compatta per la produzione di formaggio e altri derivati del latte che risulti costruttivamente semplice nelle sue principali componenti.
È ulteriore scopo, della seguente invenzione realizzare una macchina compatta per la produzione di formaggio e altri derivati del latte nella forma di un piccolo elettrodomestico da produrre su larga scala.
È infine scopo, della seguente invenzione realizzare una macchina compatta per la produzione di formaggio e altri derivati del latte con operatività multifunzionale, per realizzare sia formaggio a pasta compatta sia a pasta filata, nonché ricotta o burro.
Questi ed altri scopi sono raggiunti da una macchina compatta per la produzione di formaggio e altri derivati del latte comprendente:
- un primo ed un secondo contenitore aperto, accoppiabili reciprocamente in modo rilasciabile l'uno contro l'altro per definire una camera di lavorazione in cui:
- detto primo contenitore comprende una vasca impermeabile avente un fondo e una parete definenti uno spazio di lavorazione, nonché mezzi agitatori agenti in detto spazio e mezzi riscaldatori disposti sotto detto fondo e/o intorno a detta parete;
- detto secondo contenitore comprende un cestello permeabile avente un bordo a imbuto atto a convogliare un prodotto proveniente da detta vasca in detto cestello;
in cui detto primo e secondo contenitore quando uniti sono atti ad essere solidalmente ruotati, in modo da disporsi alternativamente tra una prima posizione in cui detta vasca è in basso e detto cestello è in alto, ed una seconda posizione in cui detto cestello è in basso e detta vasca è in alto.
Vantaggiosamente, è previsto un recipiente di raccolta di siero espulso da detto prodotto in lavorazione e filtrante attraverso detto cestello permeabile quando detto primo e secondo contenitore uniti si trovano in detta seconda posizione, detto recipiente di raccolta essendo solidale al secondo contenitore e permettendo al siero di ritornare nel primo contenitore quando detto primo e secondo contenitore uniti ritornano in detta prima posizione.
In tal modo, è possibile produrre il formaggio disponendo il latte, le colture batteriche e il caglio in detto primo contenitore, e chiudendovi sopra il secondo contenitore, mantenendo inizialmente l'insieme dei due contenitori nella prima posizione. Si procede, quindi, ad un iniziale rimescolamento con detto agitatore e riscaldamento con detti mezzi riscaldanti, fino ad una temperatura, dipendente dal tipo di formaggio che si desidera produrre, di 30°-40°C. L'agitatore viene poi fermato per alcuni minuti fino alla formazione della cagliata. Quindi viene riavviato l'agitatore in modo da sminuzzare la cagliata. Dopo ciò, detto primo e secondo contenitore quando uniti vengono solidalmente ruotati in detta seconda posizione, in modo che il prodotto in lavorazione, formato dalla cagliata sminuzzata, cada in detto secondo contenitore e in particolare venga guidato da detto bordo a imbuto in detto cestello permeabile.
Il recipiente di raccolta, solidale al secondo contenitore, raccoglie il siero espulso e filtrante attraverso il cestello permeabile dal prodotto in lavorazione, formato dalla cagliata sminuzzata che progressivamente si compatta nel cestello per effetto del suo peso proprio. I mezzi riscaldanti, quindi, vengono riaccesi per un determinato periodo di tempo, a seconda del tipo di formaggio, per mantenere a circa 30°C la temperatura interna della camera formata dai due contenitori, compiendo la cosiddetta "stufatura". Prima dell'inizio della stufatura, la cagliata viene preferibilmente pressata, a mano o con un dispositivo automatico apposito descritto più avanti.
Al termine della stufatura, aprendo i contenitori è possibile estrarre, quindi, il formaggio, che può essere pressato a parte, o mentre è ancora nel cestello, per eliminare eventuali spazi vuoti rimasti all'interno. Quindi, una volta rimosso il formaggio è possibile richiudere i due contenitori.
Accendendo nuovamente i mezzi agitatori e i mezzi riscaldanti si porta il siero a circa 80-90°, determinando il coagulo delle siero-proteine e quindi la formazione di ricotta, che si separa da un siero leggero.
Dopo ciò, detto primo e secondo contenitore quando uniti vengono di nuovo solidalmente ruotati in detta seconda posizione, in modo che il prodotto in lavorazione formato dalla ricotta e dal siero leggero cada in detto secondo contenitore e in particolare venga guidato da detto bordo a imbuto in detto cestello permeabile. Il recipiente di raccolta riceve il siero leggero espulso dalla ricotta e filtrante attraverso il cestello permeabile. La ricotta rimane nel cestello e si compatta per essere prelevata dopo l'apertura dei due contenitori. Il siero leggero rimanente viene prelevato per essere eliminato o riutilizzato, e la macchina è pronta, previo lavaggio, per effettuare un nuovo ciclo di produzione.
Vantaggiosamente, sono previsti mezzi di pressatura in detto primo contenitore, atti ad estendersi fino a impegnare detto cestello quando detto primo e secondo contenitore si trovano nella seconda posizione. In tal modo è possibile riportare in detta prima posizione detto primo e secondo contenitore, senza aprirli fino a che non hanno raggiunto di nuovo detta prima posizione. In tal caso il prodotto in lavorazione viene sorretto da detti mezzi di pressatura mentre il siero è già ricaduto nella vasca del primo contenitore. Sollevando il secondo contenitore, il formaggio o la ricotta sono pronti per essere prelevati dai mezzi di pressatura. In particolare, i mezzi di pressatura possono estendersi dallo stesso albero attorno al quale è realizzato detto agitatore, ed occupare in parte detto secondo contenitore, nella zona ad imbuto dello stesso e senza ostruire detto cestello. In particolare, detto mezzo di pressatura ha una testa a forma conica, con una base piatta rivolta verso detto cestello. In tal modo, nel passare dalla prima alla seconda posizione il prodotto in lavorazione scivola sia contro detto bordo ad imbuto, sia contro le pareti coniche del mezzo di pressatura, raggiungendo detto cestello. Quindi, l'elemento di pressatura viene abbassato in detto cestello mediante allungamento di detto albero, ad esempio mediante accoppiamento telescopico o a vite, andando ad impegnare la base piatta contro il prodotto in lavorazione dentro il cestello.
La base piatta serve poi anche da appoggio per sorreggere il formaggio o i suoi derivati quando, a fine programma, i due contenitori sono stati riportati in detta prima posizione e il secondo contenitore viene aperto per l'estrazione del prodotto finito.
Altro possibile processo produttivo attuabile attraverso detta macchina, in particolare, riguarda la produzione di formaggi a pasta filata, ad esempio mozzarella, caciocavallo, scamorza. La sequenza produttiva inizia inserendo gli ingredienti in detto primo contenitore ed in particolare, secondo una possibile ricetta, latte, panna, acido citrico e caglio. Quindi sono azionati detti mezzi agitatori per qualche minuto, al fine di miscelare opportunamente gli ingredienti. Dopodiché, detti mezzi agitatori si arrestano e si attivano i mezzi di riscaldamento che portano il contenuto della vasca a circa 35°C. Trascorsi indicativamente quindici minuti, si riattivano detti mezzi agitatori in modo da sminuzzare la cagliata (cd. fase di "rottura").
Quindi, detto primo e secondo contenitore, accoppiati, sono solidalmente ruotati, ponendosi in detta seconda posizione. La cagliata sminuzzata cade in detto secondo contenitore, guidata da detto bordo ad imbuto in detto cestello permeabile. Qualche minuto più tardi detto primo e secondo contenitore, accoppiati, sono solidalmente ruotati e riportati in detta prima posizione. In questo modo, il siero si raccoglie nella vasca di detto primo contenitore, mentre la cagliata si compatta per mezzo di detto mezzo di pressatura, all'interno di detto cestello. Quindi si attivano detti mezzi di riscaldamento che portano il siero alla temperatura di circa 80-90°C. A questo punto detto primo e secondo contenitore, accoppiati, sono solidalmente ruotati, ponendosi in detta seconda posizione, di fatto sommergendo la cagliata con il siero bollente. Successivamente, detto primo e secondo contenitore sono nuovamente ruotati, ponendosi in detta prima posizione. A questo punto detto secondo contenitore può essere rimosso dall'utente, che preleva la cagliata per lavorarla (fase di "filatura") , ottenendo così il prodotto finito.
Eventualmente la cagliata lavorata può essere inserita nuovamente nella macchina che effettua un nuovo ribaltamento, sommergendo una seconda volta la cagliata con il siero bollente. Queste "immersioni" della cagliata nel siero bollente possono essere ripetute diverse volte, fino all'ottenimento della consistenza desiderata.
Un'altra tipologia di processo attuabile attraverso detta macchina riguarda la produzione di burro. La prima fase consiste nell'inserimento in detto primo contenitore di panna e di inoculi speciali. Quindi sono azionati detti mezzi agitatori, per miscelare opportunamente il contenuto, e detti mezzi di riscaldamento per portarlo ad una temperatura indicativa di 30°C.
In seguito, raggiunta una buona maturazione della panna, detti mezzi di riscaldamento sono disattivati, e si procede con un repentino raffreddamento del composto. Questo raffreddamento può essere ottenuto inserendo direttamente acqua fredda nella macchina, previa rimozione di detto secondo contenitore, oppure attraverso una attrezzatura, facente parte della macchina, comprendente un serbatoio di acqua fredda e un dispositivo di iniezione dell'acqua.
Successivamente si aumenta la velocità di detti mezzi agitatori e si effettuano ripetuti ribaltamenti di detto primo e secondo contenitore passando alternativamente da detta prima posizione a detta seconda posizione in modo da ottenere uno sbattimento del composto (fase di "zangolatura").
Vantaggiosamente è previsto un cestello permeabile che può essere rimosso e sostituito con un altro cestello di forma diversa a seconda delle necessità dei diversi prodotti.
Ad esempio detto cestello può essere realizzato in vari esemplari con trame di grandezza differente che consentano un filtraggio più o meno selettivo del composto che le attraversa. In particolare, le pareti del cestello possono avere un pattern specifico atto a conferire al formaggio stesso un aspetto finale di volta in volta diverso.
Inoltre, detti mezzi agitatori possono avere profili e forme variabili realizzate con lo scopo di effettuare differenti operazioni nelle diverse fasi di lavorazione e/o per varie tipologie di prodotto.
Ad esempio, può essere previsto un frangi-cagliata con forma cosiddetta a "lira" con porzioni mobili che, a seconda del verso di rotazione, gli conferiscano funzione di taglio o di rimescolamento.
In generale, la macchina secondo l'invenzione può avere vantaggiosamente un set di mezzi agitatori dotati di un innesto rapido per poter essere innestati e/o sostituiti rapidamente, a seconda delle varie funzioni quali frangi-cagliata, impastatone, sbattitore, filatore, ecc.
Preferibilmente, è previsto un dispositivo di sostegno dei due contenitori accoppiati comprendente una base inferiore di appoggio piana dotata di due bracci laterali. Detti bracci essendo disposti da parti opposte rispetto a detti contenitori uniti, in modo da sorreggerli in rotazione.
Vantaggiosamente detti bracci sono dotati di un motore che effettua automaticamente la rotazione dei due contenitori accoppiati.
Vantaggiosamente, il primo contenitore è racchiuso in un guscio che contiene al suo interno la motorizzazione per l'agitatore. In tal caso la motorizzazione per l'agitatore ruota solidalmente ai due contenitori nel passare dalla prima alla seconda posizione.
La motorizzazione per l'agitatore può anche essere realizzata fissa sulla base all'esterno del guscio e/o del primo contenitore. In tal caso, sono previsti mezzi ad innesto rapido con un organo di trasmissione del moto all'agitatore, che si innestano quando i due contenitori sono nella prima posizione.
L'agitatore e la relativa motorizzazione sono previsti in modo da poter ruotare nei due versi di rotazione, l'agitatore avendo, pale che hanno un profilo tagliente in uno dei due versi di rotazione e un profilo sagomato da mescolatore nell'altro dei due versi di rotazione. Pertanto, quando l'agitatore ruota in un verso le pale offrono il profilo non tagliente, e questo serve nella fase iniziale quando, il caglio e le colture batteriche devono essere mescolate nel latte, mentre quando l'agitatore ruota nell'altro verso le pale offrono il profilo tagliente, quando la cagliata viene tagliata in piccoli pezzi.
In una forma realizzativa preferita detta macchina è dotata di un display digitale che visualizza, ad esempio, il tipo di programma inserito o il tipo di prodotto in preparazione nonché le operazioni che 1'utilizzatore deve seguire nelle varie fasi di lavorazione.
La macchina può essere anche dotata di un allarme sonoro che avverta l'utilizzatore nel momento opportuno per l'inserimento dei vari coadiuvanti necessari, quali caglio o acido citrico.
In particolare detta macchina, può inoltre essere dotata di sensori di monitoraggio che misurano grandezze fisiche come temperatura, velocità di rotazione dei mezzi agitatori, pH e pressione all'interno di detta macchina, in modo da realizzare la sequenza produttiva esatta.
In una forma realizzativa preferita la macchina può essere dotata di mezzi per l'aggiunta diretta di caglio, inoculo batterico o altri ingredienti utili per la produzione nel primo contenitore; detti mezzi essendo delle capsule contenenti, in modo separato o premiscelato, tali ingredienti da introdurre nel latte al momento opportuno. Ad esempio, una capsula può contenere il caglio o l'acido citrico da aggiungere nella vasca dopo un tempo variabile, senza dover aprire i due contenitori.
Vantaggiosamente, può essere previsto un attacco sulla macchina che ne consenta il collegamento ad un rubinetto, agevolando l'introduzione di acqua fredda nella macchina stessa.
Preferibilmente, detta macchina è provvista di mezzi di vibrazione azionati da uno di detti motori, che agevolano la discesa della cagliata da detta vasca a detto cestello permeabile e ne facilitano una prima compattazione .
Vantaggiosamente detta macchina per la produzione di formaggio e altri derivati del latte può essere multifunzionale e utilizzata, ad esempio, anche per la produzione di yogurt, pane, marmellata, pasta ecc,... In tal caso, il primo contenitore può essere utilizzato per miscelare, riscaldare e/o cuocere gli ingredienti dei vari prodotti, ed il secondo contenitore può servire da coperchio, per mantenere la temperatura, o per raccogliere il prodotto ottenuto.
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 in sezione una macchina compatta per la produzione di formaggio e altri derivati del latte secondo l'invenzione;
- la figura 2 mostra in sezione la macchina compatta per la produzione di formaggio di figura 1 ruotata di 180°;
- la figura 3 mostra in sezione una vista ingrandita e dettagliata del primo contenitore o vasca della macchina compatta e dei mezzi agitatori;
- la figura 3a mostra in particolare una vista dei mezzi pressori previsti nella macchina compatta; - la figura 4 mostra in vista laterale la macchina compatta per la produzione di formaggio e altri derivati del latte con i relativi mezzi di supporto e di controllo;
le figure dalla 5 alla 13 mostrano la sequenza di operazioni atte alla realizzazione di una forma di formaggio;
le figure dalla 14 alla 19 mostrano le operazioni per la realizzazione della ricotta, sequenziali a quelle delle figure dalla 5 alla 13;
la figura 20 mostra un grafico che riporta in funzione del tempo alcuni parametri caratteristici del processo di produzione;
le figure 21 e 22 mostrano in sezione la forma di un recipiente di contenimento e di un cestello in una possibile forma realizzativa con i relativi mezzi di collegamento;
la figura 23, mostra una vista dall'alto della vasca con inseriti i mezzi agitatori posti eccentricamente rispetto alla stessa;
le figure 24a e 24b mostrano una particolare forma realizzativa della lira frangi-cagliata .
Descrizione di una realizzazione preferita
Con riferimento alla figura 1, è raffigurata in sezione una macchina compatta per la produzione di formaggio e altri derivati del latte, comprendente: - un guscio 1 nel quale è inserito un primo contenitore o vasca impermeabile 3;
- un recipiente di raccolta 2 nel quale è innestato un secondo contenitore o cestello permeabile 6 per la raccolta del prodotto in lavorazione come più avanti descritto;
- un dispositivo di sostegno dei due contenitori accoppiati comprendente una base inferiore 10 di appoggio piana dotata di due bracci laterali 8. I bracci 8 sono disposti da parti opposte rispetto ai contenitori uniti, in modo da sorreggerli in rotazione;
- un motore 7, solidale al guscio 1, per l'azionamento di un mezzo agitatore 5;
- un motore 9, solidale ad uno dei bracci 8, per il ribaltamento del primo e del secondo contenitore uniti;
- un elemento di pressatura 12 visibile in dettaglio nelle figure 3 e 3a e descritto più avanti;
- mezzi di riscaldamento 4 atti a riscaldare a varie temperature il contenuto della vasca 3 e/o del cestello 6;
In particolare i mezzi di riscaldamento 4 sono resistenze elettriche immerse nel fondo 3c della vasca 3, con possibilità di essere regolati per riscaldare a varie temperature il prodotto contenuto secondo le diverse esigenze produttive. In alternativa le resistenze possono essere immerse anche, o solo, nelle pareti 3b della vasca 3.
La vasca 3 e il cestello permeabile 6 sono aperti e accoppiabili reciprocamente, in modo rilasciabile, l'uno contro l'altro per definire una camera chiusa 20 (visibile in figura 5 e seguenti) formata rispettivamente da una camera 3a appartenente alla vasca 3 e una camera 6a e 6b appartenenti al cestello 6.
La vasca 3 e il cestello permeabile 6 uniti sono atti ad essere solidalmente ruotati, in modo da disporsi alternativamente tra una prima posizione A (Fig. 1) in cui la vasca 3 è in basso e il cestello 6 è in alto, ed una seconda posizione B (Fig. 2) in cui il cestello 6 è in basso e la vasca 3 è in alto.
Come meglio visibile in figura 3, la vasca impermeabile 3 ha un fondo 3c e una parete 3b definenti uno spazio di lavorazione 3a in cui è previsto l'elemento agitatore, ad esempio una "lira frangi-cagliata" 5, ossia un telaio rotante avente una pluralità di fili tesi e un albero centrale 5a girevole. L'elemento agitatore 5 ha forma tale da garantire un omogeneo taglio della cagliata in tutti i punti dello spazio 3a.
In modo non mostrato, la macchina può avere un set di agitatori di forma diversa dotati di un innesto rapido (non visibile in figura) per poter essere innestati e/o sostituiti rapidamente, a seconda delle varie funzioni che devono assolvere, quali frangicagliata, impastatore, sbattitore.
La figura 1 mostra in particolare, il cestello 6 comprendente un fondo rimovibile 6f, un corpo cilindrico 6e, e un bordo ad imbuto 6d atto a convogliare il prodotto proveniente dalla vasca 3 nel secondo recipiente 6. In particolare il corpo cilindrico 6e ed il fondo 6f formano una prima camera 6b atta a contenere la cagliata formatasi, mentre il bordo ad imbuto 6d forma una seconda camera 6a.
Il corpo cilindrico 6e, il bordo a imbuto 6d ed il fondo 6f sono forati per consentire al siero il passaggio dal cestello 6 al recipiente di raccolta 2. In figura 1 è mostrato, inoltre, il dispositivo di sostegno composto da due bracci verticali 8 collegati girevolmente al primo contenitore 1 con cerniera 8a e con dispositivo di rotazione motorizzato 9.
Il collegamento permette una rotazione, del contenitore 1 e del recipiente di raccolta 2 accoppiati, intorno ad un'asse di rotazione 8b dalla prima posizione A, in cui la vasca 3 si trova sotto al cestello 6, ad una seconda posizione B (visibile in figura 2), in cui la vasca 3 si trova sopra al cestello 6, e viceversa.
Detta rotazione può essere attuata automaticamente dal dispositivo di rotazione automatico 9.
È inoltre visibile in figura 1 il motore 7 atto a trasmettere il moto al mezzo agitatore 5 attraverso mezzi di collegamento, preferibilmente ad innesto rapido (non visibili in figura) per l'inserimento dei diversi agitatori previsti.
Preferibilmente l'agitatore 5 e il relativo motore 7 sono realizzati in modo da poter ruotare nei due versi di rotazione orario e antiorario, assolvendo alle due funzioni di rimescolamento e taglio. In particolare, l'agitatore 5, ha pale che hanno un profilo tagliente in uno dei due versi di rotazione, un profilo sagomato da mescolatore nell'altro dei due versi di rotazione. Pertanto, quando l'agitatore ruota in un verso le pale offrono il profilo non tagliente, e questo serve nella fase iniziale quando il caglio e le colture batteriche devono essere mescolate nel latte, mentre quando l'agitatore ruota nell'altro verso le pale offrono il profilo tagliente, quando la cagliata viene tagliata in piccoli pezzi.
Come mostrato in figura 2, la macchina compatta per la produzione di formaggio e altri derivati del latte risulta ruotata di 180° rispetto alla posizione di figura 1. Nella posizione B, rappresentata in figura 2, risulta che il cestello 6 è al di sotto della vasca 3. In particolare, nel recipiente di raccolta 2 alloggia il cestello 6 che comprende un fondo 6f, due pareti parallele ed opposte 6e e due pareti inclinate 6d atte a convogliare il prodotto proveniente dalla vasca 3 nel secondo recipiente 6. In specifico, le pareti 6e ed il fondo 6f formano una prima camera 6b (visibile in figura 1) atta a contenere la cagliata formatasi dalla maturazione del latte mentre le pareti inclinate 6d formano una seconda camera 6a (visibile in figura 1) ad imbuto atta a convogliare la cagliata nella prima camera 6b. Le pareti verticali 6e, inclinate 6d e il fondo 6f sono forate per consentire al siero il passaggio dal cestello 6 al recipiente di raccolta 2.
La figura 3 mostra una vista ingrandita e particolareggiata della vasca 3, che, secondo una preferita forma realizzativa, è di forma troncoconica con fondo piatto e può essere rimossa o sostituita dal rispettivo guscio 1, in cui è innestata attraverso elementi di collegamento non mostrati, secondo le esigenze dell'utilizzatore.
Nella vasca 3 è posto l'agitatore a forma di lira 5 con il relativo innesto centrale (non mostrato) che serve per il collegamento o sostituzione dello stesso con altre tipologie di agitatori utilizzati in fasi diverse della produzione nonché per specie diverse di formaggio realizzate. La figura 3 mostra, inoltre, le resistenze circolari 4 impegnate sul fondo 3c della vasca 3 atte al riscaldamento del prodotto in lavorazione all'interno della stessa secondo i programmi previsti dalla lavorazione del prodotto. In particolare le resistenze 4 così posizionate permettono di ottenere una temperatura costante in tutti i punti della vasca 3.
È inoltre mostrato, in figura 3, l'elemento di pressatura 12 nella vasca 3, atto ad estendersi fino a impegnare il cestello 6 quando la vasca 3 e il cestello 6 si trovano nella seconda posizione B. In tal modo, quando la vasca 3 ed il cestello 6, ritornano nella prima posizione A, si evita che il semilavorato ricada dal cestello, poiché è sorretto dal mezzo di pressatura 12.
In particolare, come si può vedere nel particolare ingrandito di figura 3a, l'elemento di pressatura 12 ha una testa 12b, un corpo a forma troncoconica 12c, e una base piatta 12d rivolta verso il cestello 6.
In tal modo, quando la macchina passa dalla prima posizione A alla seconda posizione B, il prodotto in lavorazione scivola contro le pareti troncoconiche 12c del mezzo di pressatura 12 e raggiunge il cestello 6. Quindi, i mezzi di pressatura 12 vengono abbassati nel cestello 6 mediante allungamento dell'albero 12a, ad esempio mediante accoppiamento telescopico o a vite, fino a far impegnare la base piatta 12d contro il prodotto in lavorazione dentro il cestello 6. La base piatta serve, quindi, sia per la pressatura della cagliata, sia per sorreggere il prodotto quando i due contenitori sono stati riportati nella prima posizione A e il secondo contenitore 2 viene rimosso per l'estrazione. Sempre nel particolare ingrandito della figura 3a si può notare come sia la testa 12b del mezzo di pressatura 12, sia la base piatta 12d, sono permeabili, essendo realizzate con piastre forate e permettendo, così, lo sgrondo del siero in fase di pressatura.
Con riferimento alla figura 4 si mostra, in vista laterale, la macchina compatta per la produzione di formaggio e altri derivati del latte, nella posizione A, in cui sono visibili esternamente il guscio 1 e il recipiente di raccolta 2 accoppiati reciprocamente attraverso mezzi di collegamento a tenuta 16.
In particolare i mezzi di collegamento a tenuta 16 sono leve di bloccaggio con forma a gancio (non mostrata in figura) che si impegnano in una sede di forma antitetica (non mostrata in figura) e consentono il bloccaggio relativo tra il guscio 1 e il recipiente di raccolta 2. Possono essere previste guarnizioni di tenuta poste tra i due recipienti per garantire un miglior isolamento con l'esterno. È inoltre visibile, in figura 4, il dispositivo di sostegno dei due contenitori accoppiati comprendente una base inferiore 10 di appoggio piana dotata di due braccia laterali 8; le braccia 8 sono disposte in posizione opposte rispetto ai due contenitori uniti, in modo da sorreggerli in rotazione.
In particolare la macchina compatta per la produzione di formaggi e derivati può essere corredata di un display digitale IOa che visualizza, ad esempio, 11 tipo di programma inserito, o il tipo di prodotto in preparazione e/o le operazioni che 1'utilizzatore deve seguire nelle varie fasi di lavorazione. Può essere inoltre dotata di sensori di monitoraggio (non visibili in figura) che misurano grandezze fisiche come temperatura, velocità di rotazione dei mezzi agitatori, pH e pressione all'interno di detta macchina in modo da realizzare la sequenza produttiva esatta. Tali sensori attivano delle spie luminose 10b e 10c che, ad esempio, indicano all'utilizzatore quando inserire i diversi ingredienti.
Per l'aggiunta del caglio, inoculo batterico o altri ingredienti utili per la produzione il guscio 1 può prevedere, in modo non mostrato, una bocca di inserimento nella vasca 3. Gli ingredienti possono essere contenuti in una capsula in modo separato o premiscelato. Ad esempio, in una capsula può essere presente il caglio o l'acido citrico da aggiungere nella vasca dopo un tempo variabile, senza dover aprire i due contenitori.
Le figure dalla 5 alla 13 mostrano il processo produttivo di un formaggio eseguito con la macchina compatta secondo l'invenzione.
In riferimento alla figura 5 si mostra il latte 21 e i relativi ingredienti, colture batteriche e caglio (non visibili in figura) che consentono la fermentazione e la coagulazione nella vasca 3, con il cestello 6 e il relativo recipiente di raccolta 2 chiusi sopra. La vasca 3 e il cestello 6 uniti si trovano, in questa prima fase nella prima posizione A. Successivamente, in riferimento sempre alla figura 5, si procede ad un iniziale mescolamento del prodotto in lavorazione con l'agitatore 5 e ad un riscaldamento con le resistenze 4, fino al raggiungimento di una temperatura indicativa di 30°-40°. L'agitatore 5 viene poi fermato fino alla formazione della cagliata (visibile in figura 6).
Con riferimento alla figura 6, è raffigurata la fase in cui viene riavviato l'agitatore 5 in modo da sminuzzare la cagliata in piccoli pezzi 22. Dopo ciò, la vasca 3 e il cestello 6 vengono solidalmente ruotati nella seconda posizione B, di figura 7, in modo che il prodotto in lavorazione formato dalla cagliata sminuzzata 22 e dal siero 23a cada nel cestello 6 e in particolare venga guidato dal bordo 6d a imbuto nella camera 6b (visibile in figura 1 e 2) mentre il siero 23a cada nel recipiente di raccolta 2.
In riferimento alla figura 7 si mostra la fase in cui il recipiente di raccolta 2 riceve il siero 23a espulso dalla cagliata. Il siero filtra attraverso il cestello 6, andandosi a depositare nel contenitore 2, mentre, come rappresentato in figura 8, la cagliata sminuzzata 22 viene progressivamente compattata nel cestello 6 per effetto del mezzo pressatore 12.
In riferimento alla figura 9 si mostra la fase in cui la vasca 3 e il cestello 6 sono riportati nuovamente nella prima posizione A, e il siero 23a che era presente nel contenitore di raccolta 2 ricade nella vasca 3 permeando attraverso i fori del cestello 6. In parallelo a questa fase la cagliata compattata 24a rimane nel cestello 6 sorretta dai mezzi pressori 12 nella camera 6b del cestello 6. Contestualmente sono avviati i mezzi di riscaldatori 4 che portano tutta la camera interna ai due contenitori alla temperatura indicativa di 35°C, rendendo possibile la stufatura del prodotto.
Nella figura 10 è mostrata una fase di ulteriore compattazione del prodotto 24a in stufatura.
In riferimento alla figura il è visibile la fase successiva in cui il prodotto, terminata la stufatura, è considerabile un vero e proprio formaggio 24b, ed è rimosso il recipiente di raccolta 2. Nella figura 12 è rappresentata la fase in cui viene rimosso il fondo del cestello 6f, mentre nella figura 13 è mostrata la macchina in cui è stato rimosso anche il cestello 6. Dopodiché il formaggio 24b è pronto e, sorretto dal mezzo di pressatura 12, può essere prelevato dall'utilizzatore . Le figure successive dalla 14 alla 21 mostrano, in sequenza alle sopradescritte operazioni, la possibilità di produrre ricotta 25 (visibile nella figura 15) partendo dal siero 23a appena ricavato.
In particolare, con riferimento alla figura 14, si mostra il siero 23a nella vasca 3 con i due contenitori richiusi solidalmente nella prima posizione A. Accendendo nuovamente i mezzi riscaldanti 4 e portando il siero 23a a 80-90° per un tempo determinato, si ha la formazione di ricotta 25 nella vasca 3, visibile in figura 15, che coagula separandosi da un siero più leggero 23b. Dopo ciò, raffigurato in figura 16, la vasca 3 e il cestello 6 uniti sono di nuovo solidalmente ruotati nella seconda posizione B, in modo che il prodotto in lavorazione formato dalla ricotta 25 e dal siero leggero 23b cadano nel cestello 6 e in particolare, come nel caso precedente, la ricotta 25 cada nel cestello 6 mentre il siero leggero 23b vada a depositarsi nel recipiente di raccolta 2.
Quindi, riportata la macchina nella prima posizione A, come mostrato in figura 17, la ricotta 25 presente nel cestello 6 si compatta attraverso i mezzi pressori 12. Successivamente, come mostrato nelle figure 18 e 19 la ricotta può essere prelevata, previa rimozioni del fondo del cestello 6f, e del cestello 6. Il siero leggero 23b ricaduto nella vasca 3 viene prelevato per essere eliminato o riutilizzato, e la macchina è pronta, previo lavaggio, per effettuare un nuovo ciclo di produzione.
Vantaggiosamente può essere previsto un programma automatico di lavaggio in cui, dopo aver inserito acqua e detergente nella vasca 3 e richiuso i due contenitori, la macchina riscalda la soluzione, aziona l'agitatore ed effettua diversi cicli di ribaltamento dalla prima alla seconda posizione.
Secondo un altro possibile processo produttivo (non visibile in figura) attuabile attraverso la macchina compatta per la produzione del formaggi e derivati, si descrive la produzione di formaggio a pasta filata, ad esempio mozzarella, caciocavallo o scamorza.
La sequenza produttiva inizia inserendo gli ingredienti nella vasca 3 ed in particolare, secondo una possibile ricetta, latte, panna, cloruro di calcio, caglio e acido citrico. Gli ingredienti sono miscelati per alcuni minuti attraverso detti mezzi agitatori 5, quindi sono azionati detti mezzi di riscaldamento 4, che portano il contenuto a circa 35°C. Trascorso un periodo di circa 15 minuti, a cagliata formata, sono azionati nuovamente detti mezzi agitatori 5 nell'atro verso di rotazione, in modo effettuare il taglio della cagliata.
Dopo ciò, la vasca 3 e il cestello 6 uniti vengono di nuovo solidalmente ruotati nella seconda posizione B, in modo che il prodotto in lavorazione formato dalla cagliata e dal siero cada nel cestello 6 e in particolare venga guidata dai bordi a imbuto 6d nella camera 6b del cestello permeabile 6. Alcuni minuti più tardi, la vasca 3 e il secondo contenitore uniti, vengono portati nuovamente nella prima posizione A; la cagliata, sorretta dai mezzi pressori 12 resta nel cestello 6, mentre il siero ricade nella vasca 3. La fase successiva riguarda il procedimento di filatura della mozzarella che influisce sulla consistenza del prodotto finito. Il siero ricaduto nella vasca 3, subisce un riscaldamento fino a raggiungere una temperatura di circa 80°-90°C, dopodiché ruotando la vasca 3 e il secondo contenitore uniti nella seconda posizione B il siero caldo, ricadendo, bagna la cagliata presente nel cestello 6 rimanendo in contatto con la cagliata per un tempo di circa 10-15 minuti. Infine la vasca 3 e il cestello 6 uniti vengono solidalmente ruotati e riportati nuovamente nella prima posizione A. Successivamente la macchina, che si trova in prima posizione A, viene aperta per prelevare la cagliata. Quindi la cagliata è lavorata, per esempio a mano, ed eventualmente reinserita nel cestello 6 per ripetere la sequenza delle fasi "immersione cagliata in siero bollente - impasto della cagliata" diverse volte fino all'ottenimento della consistenza desiderata.
Un'altra tipologia di processo attuabile, (non mostrata nelle figure) riguarda, infine, la produzione di burro. Inseriti nella vasca 3 panna e inoculi speciali, si procede a un loro rimescolamento attraverso detti mezzi agitatori 5. Quindi, sono attivati detti mezzi di riscaldamento 4, che innalzano la temperatura del composto a circa 25°, per un tempo determinato. Successivamente le resistenze 4 sono spente ed, eventualmente, può essere inserita dell'acqua fredda nella vasca 3, previa rimozione del secondo contenitore. Quindi, riposizionato il secondo contenitore sul primo, e chiusi gli stessi attraverso l'elemento di collegamento a tenuta 16, sono azionati detti mezzi agitatori 5 ad alta velocità, e contemporaneamente si effettuano ripetuti ribaltamenti del primo e del secondo contenitore uniti dalla prima posizione A alla seconda posizione B, in modo da "sbattere" energicamente il composto ("zangolatura"). Trascorso il tempo necessario, variabile in funzione del tipo di panna utilizzato e della temperatura di esercizio, la parte grassa della panna si concentra agglomerandosi in granuli di burro.
In riferimento alla figura 20 si mostra un grafico temporale che riporta l'andamento dei vari parametri in funzione del tempo.
In particolare si raffigura nell'ordinata 30 l'andamento della temperatura all'interno della vasca 3 in cui si trova il prodotto in lavorazione. Nella seconda ordinata 40 si riporta la velocità dell'agitatore in funzione del tempo; il grafico rappresenta quindi il tempo durante il quale l'agitatore resta in funzione durante le fasi di produzione.
La terza ordinata 50 riporta invece le fasi di ribaltamento dei due contenitori dalla prima posizione A alla seconda posizione B e viceversa durante il processo di produzione. Infine nell'ultima ordinata 60 è rappresentato lo spostamento X (visibile in figura 3) dei mezzi di pressatura durante le varie fasi.
In riferimento alle figure 21 e 22 si mostra un cestello permeabile 6' incastonato in un recipiente di raccolta 2' che può essere rimosso e sostituito con un altro cestello di forma diversa a seconda delle diverse necessità di produzione.
Ad esempio il cestello 6' può essere realizzato in vari esemplari con trame di grandezza differente che consentano un filtraggio più o meno selettivo del siero del formaggio. In particolare, le pareti del cestello possono avere un pattern specifico atto a conferire al formaggio stesso un aspetto finale di volta in volta diverso. Ad esempio, possono essere conferite forme in rilievo caratteristiche di formaggi rustici, o della ricotta.
In riferimento alla figura 23, è rappresentata una vista dall'alto della vasca 3. In particolare, al fine di evitare che, in fase di taglio, la cagliata giri insieme al mezzo agitatore 5, di fatto ostacolando l'operazione di taglio stessa, la vasca 3 e il relativo albero 5a della lira 5 sono realizzati con asse di rotazione decentrato rispetto al centro della vasca 3.
Le figura 24a e 24b, mostrano la lira 5, realizzata secondo una preferita forma realizzativa, composta da due ali 5' e 5'' rispettivamente composte da fili tesi in direzione orizzontale 30 ed in direzione verticale 31, che consentono di tagliare la cagliata a forma sostanzialmente di cubetti.
Inoltre, la lira 5 comprende due piastre 32 che in base al senso di rotazione della stessa si aprono o si chiudono favorendo, nel primo caso, il mescolamento del prodotto, nel secondo caso, il taglio della cagliata attuato tramite i fili orizzontali 30 e verticali 31 sopradescritti.
In una possibile realizzazione dell'invenzione uno di detti motori, 7 o 9, come pure un motore aggiuntivo, nella fase di figura 7 o figura 16 può produrre una vibrazione (non evidenziata nei disegni) che agevola la discesa della cagliata dalla vasca 3 al permeabile cestello 6 e ne facilita la discesa e una prima compattazione, prima che entrino in funzione, se previsti, i mezzi pressori 12.
La descrizione di cui sopra di una forma esecutiva 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 esecutiva 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 esecutiva esemplificata. 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 (1)
- RIVENDICAZ IONI Una macchina compatta per la produzione di formaggio e altri derivati del latte comprendente : - un primo ed un secondo contenitore aperto, accoppiabili reciprocamente in modo rilasciabile l'uno contro l'altro per definire una camera di lavorazione in cui: - detto primo contenitore comprende una vasca impermeabile avente un fondo e una parete definenti uno spazio di lavorazione, nonché mezzi agitatori agenti in detto spazio e mezzi riscaldatori disposti sotto detto fondo e/o intorno a detta parete; - detto secondo contenitore comprende un cestello permeabile avente un bordo a imbuto atto a convogliare un prodotto proveniente da detta vasca in detto cestello; Una macchina compatta, secondo la rivendicazione 1, in cui detto primo e secondo contenitore quando uniti sono atti ad essere solidalmente ruotati, in modo da disporsi alternativamente tra una prima posizione in cui detta vasca è in basso e detto cestello è in alto, ed una seconda posizione in cui detto cestello è in basso e detta vasca è in alto. Una macchina compatta, secondo la rivendicazione 1, in cui è previsto un recipiente di raccolta di siero espulso da detto prodotto in lavorazione e filtrante attraverso detto cestello permeabile quando detto primo e secondo contenitore uniti si trovano in detta seconda posizione, detto recipiente di raccolta essendo solidale al secondo contenitore e permettendo al siero di ritornare nel primo contenitore quando detto primo e secondo contenitore uniti ritornano in detta prima posizione. Una macchina compatta, secondo la rivendicazione 1, in cui sono previsti mezzi di pressatura in detto primo contenitore, atti ad estendersi fino a impegnare detto cestello quando detto primo e secondo contenitore si trovano nella seconda posizione . Una macchina compatta, secondo la rivendicazione 4, in cui detti mezzi di pressatura hanno una testa a forma conica, con una base piatta rivolta verso detto cestello. Una macchina compatta, secondo la rivendicazione 1, in cui è previsto un cestello permeabile che può essere rimosso e sostituito con un altro cestello di forma diversa a seconda delle necessità dei diversi prodotti. 7. Una macchina compatta, secondo la rivendicazione 6, in cui detto cestello può essere realizzato in vari esemplari con trame di grandezza differente che consentano un filtraggio più o meno selettivo del composto che le attraversa. 8. Una macchina compatta, secondo la rivendicazione 6, in cui le pareti del cestello possono avere un pattern specifico atto a conferire al formaggio stesso un aspetto finale di volta in volta diverso. 9. Una macchina compatta, secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi agitatori possono avere profili e forme variabili realizzate con lo scopo di effettuare differenti operazioni nelle diverse fasi di lavorazione e/o per varie tipologie di prodotto. 10. Una macchina compatta, secondo la rivendicazione 1, in cui detta macchina può avere un set di mezzi agitatori dotati di un innesto rapido per poter essere innestati e/o sostituiti rapidamente, a seconda delle varie funzioni quali frangi-cagliata, impastatone, sbattitore, filatore, ecc. 11. Una macchina compatta, secondo la rivendicazione I, in cui è previsto un dispositivo di sostegno dei due contenitori accoppiati comprendente una base inferiore di appoggio piana dotata di due bracci laterali. 12. Una macchina compatta, secondo la rivendicazione II, in cui detti bracci sono disposti da parti opposte rispetto a detti contenitori uniti, in modo da sorreggerli in rotazione. 13. Una macchina compatta, secondo la rivendicazione 11, in cui detti bracci sono dotati di un motore che effettua automaticamente la rotazione dei due contenitori accoppiati. 14. Una macchina compatta, secondo la rivendicazione 1, in cui il primo contenitore è racchiuso in un guscio che contiene al suo interno la motorizzazione per l'agitatore. In tal caso la motorizzazione per l'agitatore ruota solidalmente ai due contenitori nel passare dalla prima alla seconda posizione. 15. Una macchina compatta, secondo la rivendicazione 1, in cui detta motorizzazione per l'agitatore può anche essere realizzata fissa sulla base all'esterno del guscio e/o del primo contenitore. 16. Una macchina compatta, secondo la rivendicazione 1, in cui l'agitatore e la relativa motorizzazione sono previsti in modo da poter ruotare nei due versi di rotazione, l'agitatore avendo, pale che hanno un profilo tagliente in uno dei due versi di rotazione e un profilo sagomato da mescolatore nell'altro dei due versi di rotazione. 17. Una macchina compatta, secondo la rivendicazione 1, in cui detta macchina è dotata di un display digitale che visualizza, ad esempio, il tipo di programma inserito o il tipo di prodotto in preparazione nonché le operazioni che l'utilizzatore deve seguire nelle varie fasi di lavorazione. 18. Una macchina compatta, secondo la rivendicazione 1, in cui detta macchina, può inoltre essere dotata di sensori di monitoraggio che misurano grandezze fisiche come temperatura, velocità di rotazione dei mezzi agitatori, pH e pressione all'interno di detta macchina, in modo da realizzare la sequenza produttiva esatta. 19. Una macchina compatta, secondo la rivendicazione 1, in cui detta macchina può essere dotata di mezzi per l'aggiunta diretta di caglio, inoculo batterico o altri ingredienti utili per la produzione nel primo contenitore; detti mezzi essendo delle capsule contenenti, in modo separato o premiscelato, tali ingredienti da introdurre nel latte al momento opportuno. 20. Una macchina compatta, secondo la rivendicazione 19, in cui dette capsule contengono il caglio o l'acido citrico da aggiungere nella vasca dopo un tempo variabile, senza dover aprire i due contenitori. 21. Una macchina compatta, secondo la rivendicazione 1, in cui detta macchina può essere dotata di un attacco sulla macchina che ne consenta il collegamento ad un rubinetto, agevolando l'introduzione di acqua fredda nella macchina stessa. 22. Una macchina compatta, secondo la rivendicazione 1, in cui detta macchina è provvista di mezzi di vibrazione azionati che agevolano la discesa della cagliata da detta vasca a detto cestello permeabile. 23. Una macchina compatta, secondo la rivendicazione 1, in cui detta macchina per la produzione di formaggio e altri derivati del latte può essere multifunzionale e utilizzata, ad esempio, anche per la produzione di yogurt, pane, marmellata, pasta ecc.... In tal caso, il primo contenitore può essere utilizzato per miscelare, riscaldare e/o cuocere gli ingredienti dei vari prodotti, ed il secondo contenitore può servire da coperchio, per mantenere la temperatura, o per raccogliere il
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