ITPR960056A1 - Procedimento e impianto di inattivazione enzimatica inerente l'estrazione di succhi o puree da prodotti alimentari - Google Patents
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Description
D E S C R I Z I O N E
annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:
PROCEDIMENTO E IMPIANTO DI INATTIVAZIONE ENZIMATICA INERENTE L'ESTRAZIONE DI SUCCHI O PUREE DA PRODOTTI ALIMENTARI.
DESCRIZIONE
Formano oggetto del presente trovato un procedimento ed un impianto di inattivazione enzimatica inerenti l'estrazione di succhi o puree da prodotti alimentari.
Attualmente per l'estrazione di succhi e puree da prodotti alimentari si procedi generalmente ad una triturazione del prodotto a freddo e ad un successive riscaldamento avente lo scopo di effettuare una inattivazione enzimatica del triturato che finisce poi in una passatrice o raffinatrice per la separazione della purea dagli scarti (pelli, semi, piccioli,...).
Quando, per la particolare composizione chimica della frutta trattata, non si hanno significativi fenomeni di ossidazione, cambiamento di colore o separazione di parti liquide da parti solide, oppure quando la purea stessa ? destinata ad usi per i quali consistenza, colore e separazione di solido da liquido non hanno importanza, allora si pu? procedere ad una estrazione a freddo (a temperatura ambiente) senza particolari precauzioni nella successiva fase di riscaldamento. Nel caso invece di estrazione a freddo di purea da mele o prodotti analoghi (quali ad esempio, pere, albicocche e pesche), o da prodotti per i quali la perdita di consistenza, l'ossidazione e la separazione di parti solide da parti liquide sono fenomeni indesiderabili e assolutamente da evitare, ? necessaria una inattivazione enzimatica immediata per evitare tali fenomeni prodotti dagli enzimi pectolitici. Attualmente ci? ? ottenuto mediante riscaldamento del prodotto effettuato nello stesso modo e con gli stessi impianti con cui ? riscaldato il triturato nel caso di estrazione a caldo della purea.
In particolare detto riscaldamento avviene mediante una coclea con iniezione di vapore diretto, oppure con un serpentino rotante, oppure con un impianto del tipo tubo in tubo (in cui in un tubo passa il prodotto da riscaldare e nell'altro il fluido riscaldante, con notevole lentezza nel processo di riscaldamento), oppure con una ricircolazione del prodotto che prevede l'utilizzo di un serbatoio di stazionamento per sosta termica, secondo quanto illustrato schematicamente in figura 1.
Detto serbatoio, mantenuto a pressione atmosferica o in leggera depressione per' favorire l'evaporazione di una piccola parte di liquido presente nella frutta triturata, consente di ottenere l'inattivazione enzimatica e buoni rendimenti alla fase successiva di estrazione della purea.
Il prodotto entra nell'impianto di ricircolo (ove ? presente un fascio tubiero ove avviene il riscaldamento) e viene mescolato da una pompa centrifuga, la cui azione meccanica pu? per? causare la diminuzione indesiderata della consistenza della purea.
E' inoltre necessaria una pompa di estrazione per trasferire la purea in temperatura alla fase successiva.
Ulteriore inconveniente ? dovuto al fatto che gli impianti tradizionali prevedono impianti separati e spesso distanti tra loro per eseguire l'estrazione della purea e per eseguire l'inattivazione enzimatica.
Inoltre negli impianti tradizionali dopo la passatrice viene posto un serbatoio di accumulo della purea per alimentare una pompa che trasferisce la purea all'impianto. Ci? conferisce la necessaria flessibilit? alla linea di produzione in quanto le fasi di estrazione della purea e di inattivazione enzimatica sono rese alquanto indipendenti dalla presenza del serbatoio con funzioni di polmone di accumulo. Tale accumulo all'interno del serbatoio ? tuttavia altamente nocivo poich? la purea ? a temperatura ambiente, gli enzimi sono attivi e si pu? incorrere in un rapido degrado del prodotto con progressiva ossidazione (dovuta all?aria inglobata durante l'estrazione), cambiamento di colore e perdita di consistenza. Inoltre, per limitare tali fenomeni, si deve fare uso di gas inerte in notevole quantit? con evidenti costi aggiuntivi, oppure di soluzioni antiossidanti anch'esse costose e non gradite ai produttori di puree di alta qualit? prive di additivi chimici, tipicamente impiegate negli alimenti per la prima infanzia.
Scopo del presente trovato ? quello di eliminare i suddetti inconvenienti e di rendere disponibile un procedimento ed un impianto che consentano un'estrazione della purea a freddo con un processo di inattivazione enzimatica semplificato e con ridotto consumo di gas inerte o soluzione antiossidante.
Ulteriore scopo ? quello di evitare l'uso del serbatoio di stazionamento per sosta termica, del serbatoio di accumulo ^e \ della pompa di estrazione.
Detti scopi sono pienamente raggiunti dal procedimento e dall'impianto che sono oggetto del presente trovato e che si caratterizzano per quanto contenuto nelle rivendicazioni sotto riportate, ed in particolare per il fatto che il procedimento prevede un rapidissimo riscaldamento della purea in un circuito di ricircolo funzionante per tutto il suo sviluppo ad una pressione superiore a quella ambiente in cui il prodotto non ? mai a contatto diretto con ambienti contenenti aria, vapore o gas.
La suddetta pressione ? di circa 1,5 - 4 bar a seconda dei tratti di circuito.
La quantit? di purea o succo uscente dal circuito di ricircolo alla temperatura di inattivazione enzimatica ? quindi esattamente uguale alla quantit? di purea o succo entrante a temperatura ambiente nel circuito di ricircolo, non essendo presente alcun serbatoio di accumulo intermedio.
La purea o succo che esce a temperatura ambiente dalla passatrice viene convogliata da una pompa nel circuito di ricircolo dell'impianto ad una pressione superiore a quella ambiente, che ? bilanciata da una contropressione sulla tubazione di uscita della purea da detto circuito di ricircolo.
Tale contropressione pu? essere ottenuta mediante una valvola di contropressione, oppure innalzando la tubazione di uscita per sfruttare il battente idrostatico della purea e quindi regolare la pressione della purea all'interno del circuito di ricircolo. Il circuito di ricircolo ? preferibilmente provvisto di una pompa a lobi.
Questa ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di due preferite forme di realizzazione illustrate, a puro titolo esemplificativo e non limitativo, nelle unite tavole di disegno, in cui:
- la figura 1 illustra schematicamente un impianto secondo la tecnica nota comprendente i seguenti componenti:
A) trituratore;
B) passatrice;
C) un?eventuale raffinatrice;
D) serbatoio accumulo purea a temperatura ambiente;
E) pompa di alimentazione;
F) serbatoio per sosta termica;
G) fascio tubiero;
H) pompa centrifuga di circolazione;
I) pompa di estrazione;
- la figura 2 illustra rimpianto secondo il presente trovato;
- la figura 3 illustra un particolare dell?impianto di figura 2 che evidenzia un dispositivo di miscelazione di prodotto caldo con prodotto freddo;
- la figura 4 illustra un particolare dell'impianto di figura 2 in una variante di realizzazione.
Con riferimento alle figure 2 e 3, con 1 ? stato complessivamente indicato un impianto per l'estrazione di succo o purea da prodotti alimentari, e pi? precisamente da mele, pesche, pere, albicocche e frutta similare in cui la purea ? soggetta ad attivit? di enzimi pectolitici o comunque a fenomeni di ossidazione ed imbrunimento.
Un trasportatore 2 porta il prodotto alimentare in una tramoggia 3 di ingresso ad un complesso ammorbiditore-passatrice 4 di tipo a freddo, ad esempio del tipo descritto nei brevetti per invenzione industriale n. 1249363 e n. 1199392, che consente la trasformazione della frutta intera in purea in pochi secondi.
La passatrice scarica direttamente il succo o la purea in una pompa 5 volumetrica di alimentazione di un circuito di ricircolo 6 in cui ? presente una pompa di circolazione 7 del tipo a lobi dotata di un'azione di pompaggio molto delicata sul prodotto trattato e destinata a far pervenire la purea in uno scambiatore di calore 8 di tipo sostanzialmente convenzionale, nel quale la purea subisce un rapido riscaldamento (dell'ordine di qualche decina di secondi) fino ad una temperatura di 80-100?C circa, alla quale rimane per il tempo necessario per ottenere l'inattivazione enzimatica (qualche minuto).
La sosta termica ? molto limitata, le tubazioni utilizzate nell'impianto sono di piccolo diametro (compreso circa tra 100 mm e 200 mm) e ci? consente di evitare il cambiamento delle caratteristiche organolettiche della purea dovuto allo stazionamento ad alta temperatura per un tempo prolungato.
Il mescolamento della purea calda, circolante nel circuito 6, con la purea a temperatura ambiente proveniente dalla pompa 5 di alimentazione, avviene mediante un dispositivo 9, illustrato in maggior dettaglio in figura 3, che consente una omogeneizzazione della temperatura della purea fresca con quella calda di ricircolo in tempi rapidi, necessaria per il buon funzionamento dell'impianto. Il dispositivo 9 prevede che il condotto 10 di afflusso della purea a temperatura ambiente sfoci nel circuito di ricircolo 6 con uno spezzone di tubo chiuso all'estremit? ma provvisto di una pluralit? di fori 11 sulla propria superficie laterale e disposto con l'ultimo tratto nella stessa direzione posseduta in quel punto dal circuito di ricircolo.
La purea all'interno del circuito di ricircolo 6 ? ad una pressione di circa 1,5 - 4 bar, ossia ? ad una pressione superiore a quella atmosferica.
L'impianto 1 comprende un dispositivo di contropressione costituito da una valvola di contropressione 12 che bilancia la pressione fornita dalla pompa 5 di alimentazione della purea.
Tale valvola, provvista di una molla 13 per la regolazione, ? posizionata su una tubazione 14 di uscita della purea, attraverso la quale la purea finisce in un serbatoio schematicamente indicato con 15.
Secondo una variante di realizzazione illustrata in figura 4, il dispositivo di contropressione ? realizzato semplicemente con l'innalzamento della tubazione 14 di uscita della purea per sfruttare il battente idrostatico della purea. In questo caso la tubazione 14 pu? essere di tipo telescopico per consentire la regolazione dell 'effetto idrostatico.
Il condotto 10 ed il circuito di ricircolo 6 sono sempre completamente pieni di purea e non sono previste zone o serbatoi a pelo libero in cui il prodotto ? pi? facilmente soggetto ad ossidazione.
L'immissione di purea a temperatura ambiente attraverso il condotto 10 provoca l'automatica fuoriuscita dall'impianto di una uguale quantit? di purea calda e inattivata dal punto di vista degli enzimi.
L'impianto ? molto compatto e di ridotte dimensioni in quanto il complesso ammorbiditore-passatrice 4 che effettua l'estrazione della purea o del succo ? collocato direttamente sopra la tubazione di aspirazione della pompa a lobi 7 che effettua il ricircolo, per avere un rapido e quasi immediato passaggio dal prodotto intero alla purea calda alla temperatura di inattivazione enzimatica, che evita il possibile deterioramento del prodotto ad opera degli enzimi.
Per far s? che tutta la purea uscente dalla passatrice vada subito ad alta temperatura o comunque ad una temperatura sufficiente per l'inattivazione enzimatica, senza soste intermedie, ? previsto che l'alimentazione del prodotto intero nella passatrice possa avvenire solo se pu? uscire dall'impianto la quantit? corrispondente di purea, alla temperatura di inattivazione.
Infatti tra la fase di immissione del prodotto intero nella passatrice e la fase di uscita della purea dall'impianto 1 non vi ? alcuna possibilit? di accumulo intermedio del prodotto, non essendo previsti serbatoi o altri mezzi di accumulo, proprio al fine di garantire la qualit? ottimale del prodotto ed evitarne il degradamento.
Claims (9)
- RIVENDICAZIONI 1) Procedimento di inattivazione enzimatica inerente l'estrazione di succhi o puree da prodotti alimentari in cui ? prevista un'estrazione a temperatura ambiente della purea o del succo ed un successivo riscaldamento in un circuito di ricircolo ad una temperatura tale da ottenere l'inattivazione enzimatica della purea o del succo, caratterizzato dal fatto che detto riscaldamento nel circuito di ricircolo avviene ad una pressione superiore a quella ambiente.
- 2) Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui ? prevista un'uscita automatica spontanea di una quantit? di purea o succo dal circuito di ricircolo alla temperatura di inattivazione enzimatica pari alla quantit? di purea o succo entrante a temperatura ambiente nel circuito di ricircolo.
- 3) Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui la purea o succo circola nel circuito di ricircolo riempiendolo totalmente e non sono previsti serbatoi di accumulo n? serbatoi per sosta termica.
- 4) Impianto di inattivazione enzimatica inerente l'estrazione di succhi e puree da prodotti alimentari, del tipo comprendente una passatrice (4) che riceve il prodotto intero o pre-trattato e ammorbidito e ne estrae succo o purea per alimentare un circuito di ricircolo (6) in cui la purea o succo circola ad una temperatura tale da produrre inattivazione enzimatica, caratterizzato dal fatto che comprende una pompa (5) di alimentazione della purea o succo, che esce a temperatura ambiente dalla passatrice (4), nel circuito di ricircolo (6) ad una pressione superiore a quella ambiente bilanciata da un dispositivo di contropressione.
- 5) Impianto secondo la rivendicazione 4, in cui il dispositivo di contropressione ? costituito da una valvola di contropressione (12) agente su una tubazione (14) di uscita da detto circuito di ricircolo (6).
- 6) Impianto secondo la rivendicazione 4, in cui il dispositivo di contropressione ? costituito da una tubazione (14) di uscita della purea da detto circuito di ricircolo (6) innalzata ad un livello superiore al circuito di ricircolo (6).
- 7) Impianto secondo la rivendicazione 4, in cui il circuito di ricircolo (6) comprende una pompa a lobi (7).
- 8) Impianto secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che comprende un dispositivo (9) di miscelazione della purea a temperatura ambiente proveniente dalla passatrice (4) mediante un condotto (10) di afflusso, con la purea ad alta temperatura circolante nel circuito di ricircolo (6), detto dispositivo essendo costituito dal condotto (10) che sfocia nel circuito di ricircolo (6) in forma di spezzone di tubo chiuso all?estremit? e provvisto di una pluralit? di fori (11) sulla propria superficie laterale, detto spezzone di tubo finale essendo disposto nella stessa direzione posseduta in quel tratto dal circuito di ricircolo (6).
- 9) Impianto secondo la rivendicazione 4, in cui il circuito di ricircolo (6) ? mantenuto costantemente pieno, senza che la purea o succo sia a contatto con aria, e non sono utilizzati serbatoi d'accumulo n? serbatoi per soste termiche del prodotto trattato.
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