ITUB20155161A1 - Apparecchiatura multifunzionale per il trattamento di prodotti vegetali - Google Patents

Description

"APPARECCHIATURA MULTIFUNZIONALE PER IL TRATTAMENTO DI PRODOTTI VEGETALI"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un' apparecchiatura multifunzionale per il trattamento di prodotti vegetali, particolarmente per l'uva e simili.

Sono note apparecchiature per l'estrazione di succo dalla frutta e simili, ed in particolare utilizzate nell'industria vinicola, nelle quali il prodotto da trattare è sottoposto ad una rapida variazione di pressione per ottenere 1'estrazione dei componenti sensibili .

Tali apparecchiature sfruttano l'effetto di cavitazione indotto nel prodotto dalla quasi istantanea decompressione alla quale è sottoposto .

Sono altresì note apparecchiature per raffreddare il pigiato d'uva, precedentemente sottoposto a riscaldamento, utilizzate per accelerare i tempi di vinificazione.

Le apparecchiature di tipo noto descritte sopra sono apparecchiature distinte e dedicate esclusivamente allo scopo per le quali sono progettate e pertanto il produttore di vino è costretto ad acquistare e ad installare diverse apparecchiature, in aggiunta a tutte le apparecchiature necessarie per le lavorazioni. Ciò implica un aumento dei costì di acquisto e gestione delle macchine nonché un problema di ingombri maggiori.

Compito della presente invenzione è quello di realizzare un'apparecchiatura polifunzionale in grado di effettuare lavorazioni diverse e tradizionalmente deputate a macchine distinte e costruttivamente diverse.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo dell'invenzione è quello di realizzare un'apparecchiatura polifunzionale in grado di effettuare due operazioni diverse: una disgregazione meccanica di un prodotto vegetale, ed un raffreddamento rapido di un prodotto vegetale .

Un altro scopo dell'invenzione è quello di realizzare un'apparecchiatura polifunzionale in grado dì effettuare una disgregazione meccanica dell'uva e, alternativamente, un raffreddamento rapido del mosto d'uva.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare un'apparecchiatura che, per le sue peculiari caratteristiche realizzative, sia in grado di assicurare le più ampie garanzie di affidabilità e di sicurezza nell'uso.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è di fornire una struttura che risulti facilmente realizzabile utilizzando elementi e materiali di comune reperibilità in commercio e che inoltre sia competitiva da un punto di vista economico.

Questi scopi ed altri che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un'apparecchiatura multifunzionale per il trattamento di prodotti vegetali, caratterizzata dal fatto di comprendere una struttura di estrazione rapida di composti sensibili da un prodotto vegetale ed una struttura di raffreddamento rapido di un prodotto vegetale; dette strutture di estrazione e di raffreddamento operando indipendentemente ed alternativamente.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, dell<1>invenzione, illustrate a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 rappresenta uno schema dell'apparecchiatura oggetto della presente invenzione;

la figura 2 è una vista in alzato frontale illustrante schematicamente un esempio realizzativo dell'apparecchiatura oggetto della presente invenzione;

la figura 3 è una vista in alzato laterale dell'apparecchiatura della figura precedente;

la figura 4 è una vista in pianta dell'apparecchiatura della figura precedente.

Con riferimento alle figure citate, l'apparecchiatura secondo 1<1>invenzione, indicata globalmente con il numero di riferimento 1, comprende una struttura di estrazione rapida ed una struttura di raffreddamento rapido del prodotto da trattare.

La struttura di estrazione rapida permette di sottoporre il prodotto da trattare ad un processo di cavitazione, per mezzo di rapida variazione di pressione, esercitata da atmosfera, preferibilmente costituita da gas inerti, per ottenere l'estrazione rapida di composti sensibili.

La struttura di raffreddamento rapido permette di raffreddare rapidamente il prodotto da trattare, per mezzo di miscelazione con fluidi criogenici i quali, cambiando di stato al contatto, asportano calore dal prodotto rapidamente.

La struttura di estrazione rapida comprende una pompa 2 che manda il prodotto da trattare, proveniente da un ingresso 3, in un condotto di alimentazione 4, dotato di un controllore di flusso 5, alimentando alternativamente e ad intervalli regolari due contenitori, indicati con i numeri di riferimento 6 e 61.

I contenitori 6 e 61 hanno volume definito, variabile in funzione della capacità di lavorazione oraria che si vuole ottenere.

Ciascun contenitore 6 e 61 è dotato di un sensore di livello, rispettivamente 7 e 71 atto a determinare 1'avvenuto riempimento del contenitore ed il passaggio, automatico, dell'alimentazione prodotto sull'altro contenitore.

Ciascun contenitore 6 e 61 comprende inoltre una valvola di ingresso prodotto, rispettivamente 8 e 81, una valvola di uscita prodotto, rispettivamente 9 e 91, un condotto di alimentazione gas, rispettivamente 10 e 101, con relativa valvola di intercettazione, rispettivamente 11 e 111 e valvola di sicurezza, rispettivamente 12 e 121, ed una valvola di sfiato aria, rispettivamente 13 e 131. Ciascun contenitore comprende inoltre un controllore di pressione, rispettivamente 18 e 181 collegato alla rispettiva valvola di intercettazione 11 e 111. Il condotto di alimentazione gas 10, 101, preleva il gas da una fonte di gas 19.

Una tramoggia 14, per la raccolta del prodotto trattato è disposta inferiormente ai due contenitori 6 e 61.

La tramoggia 14, che comprende un controllore di livello 15 e camini di sfiato gas 16, è collegata, nel suo punto più basso, ad una pompa di rilancio prodotto 17.

Il funzionamento dei suddetti componenti, i quali fanno parte della struttura di estrazione rapida, è gestito mediante un sistema di controllo automatico, programmabile.

Il funzionamento della struttura di estrazione rapida dell'apparecchiatura, secondo la presente invenzione, è il seguente.

Per mezzo del sistema di controllo automatico programmabile, l'operatore stabilisce i seguenti parametri di lavoro:

la pressione a cui sottoporre il prodotto alimentato nei contenitori 6 e 61;

il tempo di mantenimento del prodotto alla pressione desiderata all'interno dei contenitori 6 e 61;

il grado di riempimento con prodotto dei contenitori 6 e 61, cioè la quantità di prodotto trattato per singolo ciclo di lavoro.

Il prodotto, spinto dalla pompa 2, viene alimentato al primo dei contenitori, ad esempio al contenitore 6, il quale presenta la valvola di uscita prodotto 9 chiusa e la valvola di ingresso prodotto 8 aperta, fino a che viene raggiunto il livello di riempimento desiderato, controllato attraverso il sensore di livello 7.

Durante questa operazione, procedendo il riempimento del contenitore con il prodotto, 1'aria in eccesso, presente all<7>interno del contenitore, viene espulsa attraverso la valvola di sfiato 13.

A questo punto, si chiude la valvola di ingresso prodotto 8 del primo contenitore 6 ed il prodotto da trattare viene alimentato al secondo contenitore 61, il quale presenta la valvola di uscita prodotto 91 chiusa e la valvola di ingresso prodotto 81 aperta.

Contemporaneamente, viene alimentato un gas di pressurizzazione, preferibilmente costituito da C02, al primo contenitore 6, tramite il condotto 10, fino al raggiungimento del valore di pressione programmato, verificato tramite il controllore di pressione 18.

Quindi, il primo contenitore di prodotto 6 rimane ermeticamente chiuso ed alla pressione programmata, per il tempo di mantenimento programmato dall'operatore tramite il sistema di controllo automatico della macchina.

Terminato il tempo di mantenimento programmato, la valvola di uscita prodotto 9 del primo contenitore 6, viene aperta istantaneamente, provocando, grazie alla istantanea riduzione della pressione sul prodotto, un fenomeno di cavitazione, con conseguente estrazione di componenti sensibili.

Il prodotto fuoriuscito dal primo contenitore 6 viene raccolto dalla tramoggia 14.

Al raggiungimento del livello massimo ammissibile , predeterminato, rilevato dal sensore di livello 15, la pompa di estrazione e rilancio del prodotto 17, viene attivata e resta attivata fino a che il prodotto all'interno della tramoggia 14 raggiunge il livello minimo ammissibile, predeterminato, anche questo rilevato dal sensore di livello 15.

Il gas di pressurizzazione, anch'esso espulso dal contenitore 6 verso la tramoggia 14, viene evacuato attraverso gli sfiati 16.

Contemporaneamente al processo di pressurizzazione, mantenimento in pressione e scarico prodotto dal contenitore 6, avviene il riempimento con prodotto del secondo contenitore 61, sul quale verranno effettuate le stesse operazioni attuate sul primo contenitore 6, ottenendo in questo modo la continuità del processo.

La struttura di raffreddamento rapido dell'apparecchiatura oggetto della presente invenzione comprende un certo numero, generalmente da quattro a dieci, di iniettori di fluido criogenico, indicati con il numero di riferimento 20 e disposti lungo il condotto di alimentazione 4.

Gli iniettori di fluido criogenico 20 sono alimentati da rispettive valvole a tre vie, e possono ricevere ed alimentare alternativamente C02 in fase liquida, proveniente da una fonte di C02 liquida, indicata con il numero di riferimento 21, oppure C02 in fase gassosa, proveniente dalla fonte di gas 19.

Il condotto di alimentazione 4 comprende inoltre un primo sensore termico 22, disposto a monte degli iniettori 20, ed un secondo sensore termico 23, disposto a valle degli iniettori 20.

La struttura di raffreddamento rapido comprende inoltre un condotto di by-pass 24 che, controllato da una valvola di by-pass 25, si dirama dal condotto di alimentazione 4 ed è collegato a]la tramoggia 14.

Il funzionamento della struttura di raffreddamento rapido dell'apparecchiatura, secondo la presente invenzione, è il seguente.

Il prodotto da trattare è mandato, mediante la pompa 2, al condotto di alimentazione 4 dove sono presenti gli iniettori di fluido criogenico 20.

Al passaggio del prodotto da trattare, rilevato attraverso il controllore di flusso 5, viene iniettato nel condotto di alimentazione 4 del fluido criogenico che asporta calore dal prodotto trattato, sia per effetto del passaggio di stato, sia per il riscaldamento che lo stesso subisce a causa del contatto con il prodotto da trattare, il quale si trova ad una temperatura ben maggiore .

Il prodotto da trattare, miscelato con fluido criogenico che, passando di stato, gradualmente si trasforma in gas, prosegue il suo percorso ed incontra il rilevatore termico 23, che ne rileva la temperatura ed invia il relativo dato al sistema di controllo automatico il quale, agendo in retroazione, comanda le valvole degli iniettori 20 del fluido criogenico, aprendole o chiudendole, in modo da ottenere la temperatura desiderata.

Il prodotto cosi raffreddato prosegue il suo percorso nel condotto di alimentazione 4 lungo il quale le valvole di ingresso prodotto 8 e 81 sono chiuse mentre la valvola di by-pass 25 è aperta per permettere lo scarico del prodotto raffreddato e del gas che si è nel frattempo sviluppato direttamente nella tramoggia 14, attraverso il condotto di by-pass 24.

La tramoggia 14 presenta camini di sfiato gas 16 per lo sfiato del gas contenuto nel prodotto. Il sensore di livello 15, per mezzo del sistema di controllo, attiva la pompa di estrazione e rilancio del prodotto 17.

Si è in pratica constatato come 1<1>invenzione raggiunga il compito e gli scopi prefissati avendo realizzato un'apparecchiatura multifunzionale che permette di effettuare due tipi di trattamenti diversi sul prodotto: trattamento di estrazione rapida di composti sensibili, per mezzo di rapida variazione di pressione, esercitata in atmosfera inerte, ed un trattamento di raffreddamento rapido, effettuato per mezzo di miscelazione con fluidi criogenici.

L'apparecchiatura secondo l'invenzione è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti.

Naturalmente i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura multifunzionale per il trattamento di prodotti vegetali, caratterizzata dal fatto di comprendere una struttura di estrazione rapida di composti sensibili da un prodotto vegetale ed una struttura di raffreddamento rapido di un prodotto vegetale; dette strutture di estrazione e di raffreddamento operando indipendentemente ed alternativamente.
2. 2. Apparecchiatura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta struttura di estrazione rapida permette di sottoporre un prodotto da trattare ad un processo di cavitazione, per mezzo di rapida variazione di pressione, esercitata da atmosfera inerte, per ottenere un'estrazione rapida di composti sensibili; detta struttura di raffreddamento rapido permettendo di raffreddare rapidamente un prodotto da trattare, per mezzo di miscelazione con fluidi criogenici i quali, cambiando di stato al contatto, asportano calore dal prodotto rapidamente.
3. 3. Apparecchiatura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta struttura di estrazione rapida comprende una pompa che manda il prodotto da trattare, proveniente da un ingresso, in un condotto di alimentazione, dotato di un controllore di flusso, alimentando alternativamente e ad intervalli regolari due contenitori; ciascuno di detti contenitori comprendendo un sensore di livello, atto a determinare 1'avvenuto riempimento del contenitore ed il passaggio dell'alimentazione del prodotto sull'altro contenitore; ciascun contenitore comprendendo inoltre una valvola di ingresso prodotto, una valvola di uscita prodotto, un condotto di alimentazione gas, con relativa valvola di intercettazione e valvola di sicurezza, ed una valvola di sfiato aria; ciascun contenitore comprendendo inoltre un controllore di pressione, collegato alla rispettiva valvola di intercettazione; detto condotto di alimentazione gas prelevando gas da una fonte di gas ; una tramoggia, per la raccolta del prodotto trattato essendo disposta inferiormente a detti contenitori; detta tramoggia comprendendo un controllore di livello e camini di sfiato gas ed essendo collegata, nel suo punto più basso, ad una pompa di rilancio prodotto .
4. 4. Apparecchiatura, secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detta struttura di raffreddamento rapido comprende una pluralità di iniettori di fluido criogenico disposti lungo detto condotto di alimentazione; detti iniettori di fluido criogenico essendo alimentati da rispettive valvole e ricevendo ed alimentando alternativamente C02 in fase liquida, proveniente da una fonte di C02 liquida, o C02 in fase gassosa, proveniente da detta fonte di gas ; detto condotto di alimentazione comprendendo inoltre un primo sensore termico, disposto a monte di detti iniettori, ed un secondo sensore termico, disposto a valle di detti iniettori; detta struttura di raffreddamento rapido comprendendo inoltre un condotto di by-pass controllato da una valvola di by-pass; detto condotto di by-pass diramandosi da detto condotto di alimentazione ed essendo collegato a detta tramoggia .
5. 5 Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprende un sistema di controllo automatico, programmabile, per il controllo funzionale dei componenti di detta struttura di estrazione e detta struttura di raffreddamento .