ITRM20110217A1 - Impianto per il condizionamento di matrici alimentari per la loro conservazione - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
del Brevetto per Invenzione Industriale dal titolo:
"IMPIANTO PER IL CONDIZIONAMENTO DI MATRICI ALIMENTARI PER LA LORO CONSERVAZIONE"
La presente invenzione è relativa ad un impianto per il condizionamento di matrici alimentari per la loro conservazione.
In particolare la presente invenzione è relativa al condizionamento di matrici alimentari da derivati dei cereali quali la pasta fresca, a cui la descrizione fa esplicito riferimento senza per questo perdere in qeneralità.
Qui e nel sequito per matrici alimentari si intende una miscela di materie prime utili alla produzione di alimenti.
Generalmente, il procedimento utilizzato per la produzione e la conservazione della pasta fresca prevede in successione una fase di impasto, una fase di trafilatura in cui viene definita la specifica conformazione della pasta, una fase di pastorizzazione, in cui la pasta viene sottoposta ad una temperatura di circa 90°C, una fase di raffreddamento, in cui la pasta viene portata ad una temperatura di circa 30°C mediante l'utilizzo di aria ambiente, una fase di confezionamento, una seconda fase di pastorizzazione sul del prodotto confezionato, in cui lo stesso viene sottoposto ad una temperatura di circa 90°C, ed una successiva fase di raffreddamento per portare il prodotto confezionato alla temperatura di conservazione che va da 0 a 4°C.
La fase di pastorizzazione avviene disponendo la pasta su di un nastro trasportatore forato, sotto il quale è mantenuta dell'acqua in ebollizione in maniera tale che il vapore attraversi il nastro trasportatore per investire direttamente la pasta.
Un tale procedimento, nonostante venqa comunemente utilizzato, tuttavia comporta una serie di svantaqqi quali ad esempio il notevole inqombro del relativo impianto nonché qli elevati costi di installazione e di qestione.
Un ulteriore svantaqqio risiede nella formazione di condensa nel prodotto confezionato, con la conseguenza di favorire la formazione di muffa e, quindi, di prevedere per il prodotto dei tempi di conservazione estremamente ridotti.
Ancora un altro svantaggio del procedimento sopra esposto deriva dal fatto che la fase di pastorizzazione potrebbe non essere particolarmente efficace, soprattutto per il fatto che spesso nella fase di raffreddamento l'aria utilizzata è aria ambiente non sottoposta ad un trattamento di sanificazione. In queste condizioni, la seconda fase di pastorizzazione del prodotto confezionato non può essere in grado di assicurare l'abbattimento della flora batterica necessario.
La conseguenza prima di tutto ciò è, anche in questo caso, la shelf life del prodotto confezionato è più breve di quella che si potrebbe ottenere in seguito a una più spinta sanificazione.
Era quindi sentita l'esigenza di poter disporre di un impianto le cui caratteristiche tecniche siano tali da superare in maniera efficiente gli svantaggi dell'arte nota.
Era inoltre sentita l'esigenza di poter disporre di un impianto in grado di realizzare una fase di pastorizzazione con tempi e temperature programmabili in maniera indipendente tra loro ed in funzione della tipologia di matrice alimentare e del prodotto da conservare. Oggetto della presente invenzione è un impianto di condizionamento di matrici alimentari per la loro conservazione le cui caratteristiche essenziali sono riportate nella rivendicazione 1, e le cui caratteristiche preferite e/o ausiliari sono riportate nelle rivendicazioni 2-7 .
Per una migliore comprensione dell'invenzione sono riportate di seguito delle forme di realizzazione a puro titolo illustrativo e non limitativo con l'ausilio delle figure del disegno annesso, in cui:
la figura 1 è uno schema a blocchi dell'impianto oggetto della presente invenzione suddiviso in stazioni di lavorazione ;
la figura 2 è una vista prospettica dall'alto con parti in trasparenza del pastorizzatore dell'impianto oggetto della presente invenzione;
la figura 3 è una vista prospettica dall'alto del condizionatore termico dell'impianto oggetto della presente invenzione ;
la figura 4 è una sezione trasversale del condizionatore termico di figura 3.
In figura 1 viene indicato nel suo insieme con 1 l'impianto secondo la presente invenzione rappresentato dallo schema a blocchi che ne descrive le fasi.
L'impianto 1 comprende una prima stazione di impasto 2, una stazione di trafilatura 3, una stazione di pastorizzazione/cottura 4, una stazione di condizionamento termico 5 e una stazione di confezionamento 6.
L'impianto 1 comprende inoltre una struttura di isolamento 17 realizzata in materiale opportuno, quale ad esempio i materiali isolanti autoportanti, e disposta a contenere almeno la stazione di pastorizzazione/cottura 4, la stazione di condizionamento termico 5 e un ingresso della stazione di confezionamento 6. La struttura di isolamento 17 presenta una apertura di ingresso in corrispondenza di un ingresso della stazione di pastorizzazione/cottura 4 e una apertura di uscita disposta a circondare la stazione di confezionamento 6. All'interno della struttura di isolamento 17 è realizzata una sovrappressione in maniera tale da ostacolare le contaminazioni che possono arrivare dall'esterno attraverso le suddette aperture.
La presenza della struttura di isolamento 17 conferisce una protezione da contaminazioni esterne della matrice alimentare in lavorazione soprattutto durante il suo passaggio dalla stazione di pastorizzazione/cottura 4 alla stazione di condizionamento termico 5 e da quest'ultima alla stazione di confezionamento 6. In questo modo vengono garantite elevate condizioni di sanificazione della matrice alimentare trattata con il vantaggio garantire tempi di vita più lunghi al prodotto confezionato .
In figura 2 è indicato nel suo complesso con 7 un pastorizzatore/cocitore secondo la presente invenzione.
Il pastorizzatore/cocitore 7 comprende una struttura di sostegno 8 e una struttura di contenimento 9 la quale definisce una camera di pastorizzazione/cottura 10. La struttura di contenimento 9 presenta una apertura di ingresso il e una apertura di uscita 12 utili rispettivamente all'ingresso e all'uscita delle matrici alimentari .
Il pastorizzatore/cocitore 7 comprende un nastro trasportatore 13 realizzato in acciaio INOX e a superficie chiusa. I due rulli di movimentazione (noti e non illustrati per semplicità) del nastro trasportatore 13 sono disposti in prossimità rispettivamente della apertura il e della apertura 12 allo scopo di permettere al nastro trasportatore 13 stesso di prelevare e di scaricare la matrice alimentare.
Il pastorizzatore/cocitore 7 comprende un emettitore di vapore 14 atto ad essere attraversato da vapore ad elevata temperatura (da 100 a 160°C). L'emettitore di vapore 14 è disposto al di sopra del nastro trasportatore 13 e comprende un condotto di alimentazione del vapore 15 e un piatto diffusore 16 del calore. Il piatto diffusore 16 riceve il vapore dal condotto di alimentazione 15 ed è delimitato inferiormente da una piastra piena affacciantesi sopra il nastro trasportatore 13. Il piatto diffusore 16 presenta un pluralità di aperture laterali non illustrate, attraverso cui il vapore condensato fuoriesce per scolare all'interno di una vasca di raccolta 18 disposta tra un ramo di mandata 13a e un ramo di ritorno 13b del nastro trasportatore 13. Lo scolo del vapore condensato avverrà, quindi, lateralmente al nastro trasportatore 13. La matrice alimentare disposta sul ramo di mandata 13a non verrà mai in contatto con il vapore il quale sarà confinato nel piatto diffusore 16 provocando comunque il riscaldamento della camera di pastorizzazione/cottura 10.
Il vapore condensato raccolto nella vasca di raccolta 18 qenera la presenza di aria calda ad una temperatura minore o uquale di 90°C al di sotto del ramo mandata 13a contribuendo dal basso alla pastorizzazione/cottura della matrice alimentare disposta sul ramo mandata 13a stesso.
Nelle fiqure 3 e 4 è indicato nel suo complesso con 19 un condizionatore termico secondo la presente invenzione.
Il condizionatore termico 19 comprende una struttura di supporto 20 e una struttura di contenimento 21 definente internamente una camera di condizionamento termico 21a presentante una apertura di inqresso 22 e una apertura di uscita 23 della matrice alimentare. Dentro la camera di condizionamento termico 21a avviene la fase di condizionamento termico della matrice alimentare già sottoposta alla fase di pastorizzazione/cottura.
Il condizionatore termico 19 comprende un nastro trasportatore 24 realizzato in poliestere alimentare in maniera tale da poter essere attraversato dall'aria come sarà di seguito spiegato. In particolare, i due rulli di movimentazione 24a e 24b del nastro trasportatore 24 sono disposti al di fuori della struttura di contenimento 21 in maniera tale che la matrice alimentare venga caricata sul, e scaricata dal, nastro trasportatore al di fuori della struttura di contenimento 21 stessa.
Il condizionatore termico 19 comprende una pluralità di gruppi di condizionamento termico 25, che nella fattispecie dell'esempio riportato sono tre. Ognuno dei gruppi di condizionamento termico 25 comprende una unità di trattamento aria con filtro assoluto 26 comprendente mezzi di deumidificazione e refrigerazione per poter immettere all'interno della struttura di contenimento 21 dell'aria deumidificata e ad una temperatura voluta. Per ognuno dei gruppi di condizionamento termico 25, l'immissione di aria avviene attraverso un rispettivo bocchettone 27, il quale immette l'aria in un convogliatore a forma piramidale (non illustrato per semplicità) estendentesi all'interno della struttura di contenimento 21 e presentante una apertura inferiore per l'uscita dell'aria di dimensioni tali da sovrastare completamente il nastro trasportatore in larghezza. In questo modo l'aria viene immessa direttamente sopra il nastro trasportatore 24 e riesce ad investire completamente la matrice alimentare.
Ognuno dei gruppi di condizionamento termico 25 immetterà dentro la struttura di contenimento 21 aria ad una temperatura progressivamente più bassa con l'aumentare della sua distanza dalla apertura di ingresso 22. In altre parole, la matrice alimentare durante il suo passaggio all'interno della struttura di contenimento 21 viene sottoposta ad una pluralità (quanti sono i gruppi di condizionamento termico 25) di flussi di aria deumidificata sempre più fredda in maniera tale da ottenere una efficace disidratazione (con raffreddamento graduale) della stessa matrice alimentare. In questo modo si garantiscono tempi di conservazione del prodotto confezionato molto più lunghi di quelli dei prodotti ottenuti con gli attuali metodi di lavorazione .
A titolo di esempio, i tre gruppi di condizionamento termico 25 illustrati in figura 3 sono impostati per immettere aria deumidificata ad una temperatura rispettivamente di 10°C, 0°C e -10°C.
L'aria deumidificata dopo aver investito la matrice alimentare, attraversa il nastro trasportatore e viene raccolta da dei mezzi di convogliamento per poter essere nuovamente utilizzata dai gruppi di condizionamento termico 25. In questo modo si garantisce ulteriormente l'assenza di una contaminazione dall'esterno.
Sia il pastorizzatore/cocitore 7 sia il condizionatore termico 19 sono gestiti da una centralina di comando e controllo indicata schematicamente con C in figura 1.
In particolare, la centralina C gestisce, in base ad una precedente impostazione, le temperature di esercizio e i tempi di durata delle fasi di pastorizzazione/cottura e di condizionamento termico intervenendo rispettivamente sulla temperatura e sulla portata dell'aria dell'emettitore di vapore 14 e dei gruppi di condizionamento termico 25 e sulla velocità dei nastri trasportatori 13 e 24. In questo modo sarà possibile realizzare un condizionamento di una matrice alimentare utilizzando dei parametri specifici per quella particolare matrice alimentare. Infatti, l'impianto oggetto della presente invenzione può essere applicato ad una larga gamma di matrici alimentari che va dalla verdura ai prodotti derivati dai cereali più complessi quali ad esempio le pizze o la pasta ripiena.
La sanificazione dell'ambiente viene garantita anche da una quantità opportuna di ozono negli ambienti di lavorazione in esercizio e nello specifico all'interno delle strutture di contenimento 9 e 21 rispettivamente del pastorizzatore/cocitore 7 e del condizionatore termico 19. Quando, invece, l'impianto non è operativo gli ambienti di lavorazione vengono sanificati dall'utilizzo di una presenza più massiccia di ozono. Il sistema di sanificazione previsto non prevede l'utilizzo di prodotti chimici garantendo un ambiente il più possibile vicino alle esigenze di un prodotto alimentare.
L'impianto oggetto della presente invenzione consente di poter adattare il trattamento termico, in termini di temperatura e di durata, in funzione della specifica matrice alimentare e di portare la stessa ad uno stato di disidratazione e di abbattimento della temperatura tali da assicurare shelf life del prodotto confezionato superiore a quella ottenibile con gli attuali sistemi di lavorazione.
La possibilità di adattare il trattamento termico alla specifica matrice alimentare, oltre a garantire una importante versatilità dell'impianto, consente di esaltare le caratteristiche organolettiche della matrice alimentare stessa.
Da quanto sopra descritto risulta immediato come l'impianto della presente invenzione riesca ad ottenere i suddetti vantaggi con un ingombro estremamente ridotto e con dei costi di installazione e di gestione inferiori di quelli degli impianti dell'arte nota.
Claims (7)
- RIVENDICAZIONI 1. Impianto (1) di condizionamento di matrici alimentari per la loro conservazione comprendente un gruppo di lavorazione della matrice alimentare (7, 19) ed una stazione di confezionamento (6); il detto impianto essendo caratterizzato dal fatto che detto gruppo di lavorazione comprende una stazione di pastorizzazione/cottura (4), in cui la matrice alimentare transita all'interno di una camera di pastorizzazione/cottura (10) alimentata da vapore senza che lo stesso investa direttamente la matrice alimentare, e una stazione di condizionamento termico (5) in cui la matrice polimerica è investita da aria deumidificata e a temperature progressivamente decrescenti; la detta stazione di pastorizzazione/cottura (4) e la detta stazione di condizionamento termico (5) essendo comandate da una centralina di comando e controllo (C).
- 2. Impianto di condizionamento di matrici alimentari secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la stazione di pastorizzazione/cottura (4) comprende pastorizzatore/cocitore (7) comprendente un nastro trasportatore (13) a superficie chiusa, sotto al quale vi è aria calda ad una temperatura minore o uguale di 90°C, e un diffusore di calore (16) atto ad alloggiare vapore ad una temperatura compresa tra 100 e 160°C; detto nastro trasportatore (13) e detto diffusore di calore (16) essendo alloggiati dentro detta camera di pastorizzazione/cottura (10).
- 3. Impianto di condizionamento di matrici alimentari secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto diffusore di calore (16) presenta un pluralità di aperture laterali, attraverso cui il vapore condensato fuoriesce e dal fatto che il detto pastorizzatore/cocitore (7) comprende una vasca di raccolta (18) disposta sotto detto nastro trasportatore ed atta a raccogliere il vapore condensato proveniente da detto diffusore di calore (16).
- 4. Impianto di condizionamento di matrici alimentari secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta stazione di condizionamento termico (5) comprende un condizionatore termico (19) comprendente un nastro trasportatore (24) realizzato in un materiale tale da permettere l'attraversamento dall'aria e una pluralità di gruppi di condizionamento termico (25), ognuno dei quali comprende una unità di trattamento dell'aria comprendente mezzi di deumidificazione e refrigerazione.
- 5. Impianto di condizionamento di matrici alimentari secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto condizionatore termico (19) comprende dei mezzi di convogliamento atti a raccogliere l'aria immessa dai gruppi di condizionamento termico (25) dopo che la stessa ha investito la matrice alimentare e di portarla ai gruppi di condizionamento termico (25) per poter essere nuovamente deumidificata e refrigerata.
- 6. Impianto di condizionamento di matrici alimentari secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di isolamento (17) atti a mantenere a riparo da contaminazioni esterne i passaggi della matrice alimentare da detta stazione di pastorizzazione/cottura (4) a detta stazione di condizionamento termico (5) e da detta stazione di condizionamento termico (5) a detta stazione di confezionamento (6).
- 7. Impianto di condizionamento di matrici alimentari secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un sistema di sanificazione comprendente l'utilizzo di ozono.
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