ITVI20130115A1 - Metodo per lo scioglimento di prodotti e scioglitore di prodotti atto a realizzare tale metodo - Google Patents

Description

METODO PER LO SCIOGLIMENTO DI PRODOTTI E SCIOGLITORE DI PRODOTTI ATTO A REALIZZARE TALE METODO.

DESCRIZIONE

L'invenzione concerne un metodo per lo scioglimento di prodotti.

L’invenzione concerne anche uno scioglitore per prodotti che realizza il suddetto metodo di scioglimento.

L’invenzione concerne infine un impianto di scioglimento di prodotti che utilizza il suddetto scioglitore.

Particolarmente il metodo di scioglimento, lo scioglitore che utilizza tale metodo di scioglimento e l’impianto di scioglimento che utilizza il suddetto scioglitore, tutti oggetto dell’invenzione, sono particolarmente adatti per sciogliere prodotti che vengono conservati e manipolati confezionati in blocchi e che per essere impiegati nei rispettivi processi produttivi devono essere preventivamente trasformati allo stato fluido.

Tali prodotti confezionati in blocchi possono essere solidi alla temperatura ambiente oppure essere surgelati.

Si tratta quindi di un metodo e di uno scioglitore che preferibilmente vengono impiegati nel settore alimentare per sciogliere ingredienti quali burro, cioccolato e suoi surrogati, pasta e burro di cacao, creme, grassi alimentari di origine animale o vegetale e ingredienti similari.

Il metodo e lo scioglitore possono anche essere impiegati nel settore non alimentare per sciogliere grassi e sostanze dense di vario tipo. Gli scioglitori di tipo noto sono apparecchiature che realizzano lo scioglimento dei prodotti sopra elencati sottoponendoli all’azione combinata di calore e di manipolazione meccanica.

Ad esempio una nota tipologia di scioglitori particolarmente adatta a sciogliere burro, burro di cacao oppure cioccolato confezionati in pani, comprende una vasca di trattamento provvista internamente di un piano di appoggio costituito da una serpentina di tubi percorsi da un fluido diatermico, al di sotto del quale à ̈ presente un’elica impastatrice a sviluppo prevalentemente longitudinale.

Attraverso una bocca di carico realizzata nel telaio dell’impianto, i pani di burro o di cioccolato vengono disposti al di sopra del piano di appoggio ed il prodotto sciolto viene raccolto sul fondo della vasca di trattamento.

Tramite una tubazione di scarico il prodotto sciolto allo stato fluido viene allontanato dalla vasca e convogliato agli utilizzi per gravità oppure tramite una pompa.

Un primo inconveniente che gli scioglitori noti del tipo sopra descritto presentano, Ã ̈ costituito dal fatto che durante lo scioglimento il prodotto liquefa in corrispondenza delle zone a contatto con i tubi caldi della serpentina che formano il piano di appoggio mentre le zone del prodotto comprese tra i tubi rimangono solide o non completamente liquefatte.

Queste cadono per gravità sul fondo della vasca passando attraverso gli spazi liberi della serpentina e in questo modo sul fondo della vasca si raccoglie una massa pastosa che comprende una gran quantità di prodotto non ancora completamente sciolto il cui scioglimento viene completato tramite l’azione meccanica esercitata dalla rotazione dell’elica impastatrice.

L’inconveniente che si riscontra consiste nel fatto che l’azione meccanica esercitata dall’elica mescolatrice sottopone il prodotto a stress che ne può degradare le caratteristiche nutrizionali ed organolettiche.

Un altro inconveniente à ̈ costituito dal fatto che in questi scioglitori il ciclo di scioglimento del prodotto à ̈ notoriamente lungo poiché la trasmissione del calore dalle serpentine al prodotto da sciogliere à ̈ lenta a causa del basso coefficiente di trasmissione termica del prodotto fuso a contatto con la serpentina che rallenta il passaggio del calore per conduzione alla sovrastante massa del prodotto.

A questo lungo tempo di scioglimento va poi aggiunto il tempo richiesto per completare lo scioglimento tramite l’azione meccanica dell’elica impastatrice.

Un ulteriore inconveniente à ̈ costituito dall’elevato consumo energetico per il riscaldamento delle serpentine e per l’azionamento dell’elica impastatrice.

Non ultimo inconveniente à ̈ costituito dal lungo tempo che viene richiesto per la pulizia dell’elica impastatrice a fine lavorazione oppure al cambio del prodotto da sciogliere.

La presente invenzione intende eliminare gli inconvenienti lamentati. In particolare à ̈ un primo scopo dell’invenzione realizzare un metodo che preveda lo scioglimento dei prodotti solamente tramite somministrazione di calore.

E’ un altro scopo dell’invenzione realizzare uno scioglitore di prodotti che richieda tempi di trattamento inferiori ai tempi di trattamento richiesti da scioglitori noti, a parità di quantità di prodotto che viene trattato.

E’ un ulteriore scopo che lo scioglitore dell’invenzione non degradi qualitativamente il prodotto che viene sciolto.

E’ un altro scopo che lo scioglitore dell’invenzione presenti consumi energetici inferiori rispetto a quelli di scioglitori noti, a parità di quantità di prodotto che viene trattato.

E’ non ultimo scopo realizzare un impianto di scioglimento di prodotti che utilizzi lo scioglitore dell’invenzione.

Gli scopi sopra detti sono raggiunti da un metodo per lo scioglimento di prodotti secondo la rivendicazione principale alla quale si fa riferimento.

Le rivendicazioni dipendenti descrivono lo scioglitore dell’invenzione ed un impianto di scioglimento che utilizza il suddetto scioglitore.

Vantaggiosamente il metodo, lo scioglitore e l’impianto dell’invenzione accelerano i tempi di lavorazione.

Ancora vantaggiosamente la mancanza di elementi meccanici di mescolatura consente di mantenere inalterate le caratteristiche del prodotto dopo che à ̈ stato disciolto.

Inoltre, vantaggiosamente, la mancanza degli elementi meccanici di mescolatura riduce i tempi di pulizia dello scioglitore rispetto a quelli richiesti da scioglitori noti, a parità di quantità di prodotto che viene sciolto.

Gli scopi ed i vantaggi detti verranno meglio evidenziati durante la descrizione di una preferita forma di esecuzione che viene data qui di seguito a titolo indicativo e non limitativo facendo riferimento alle allegate tavole di disegno nelle quali:

- la fig.1 rappresenta lo scioglitore dell’invenzione in sezione longitudinale;

- la fig. 2 rappresenta un’altra vista dello scioglitore di fig. 1;

- la fig. 3 rappresenta in rappresentazione assonometrica un particolare di fig. 1;

- la fig. 4 rappresenta un particolare di fig. 1 durante la fase operativa dello scioglitore;

- le figg. 5 e 6 rappresentano l’impianto di scioglimento dell’invenzione in due differenti fasi di funzionamento.

Il metodo dell’invenzione prevede che lo scioglimento dei prodotti si ottenga riscaldandoli tramite la somministrazione contemporanea di calore per conduzione e per irraggiamento.

In particolare la somministrazione di calore per conduzione avviene per contatto dei prodotti con una superficie calda mentre la somministrazione di calore per irraggiamento avviene per immersione dei prodotti in un campo elettromagnetico.

In particolare il campo elettromagnetico, preferibilmente ma non necessariamente, Ã ̈ un campo di radiofrequenza.

In alternativa il campo elettromagnetico potrà essere un campo di microonde oppure un campo ad infrarossi.

Il metodo dell’invenzione prevede che il campo elettromagnetico sia generato tramite radiofrequenza e viene realizzato tramite uno scioglitore che à ̈ rappresentato nelle figure da 1 a 6 ove à ̈ indicato complessivamente con 1.

Si osserva che esso comprende un telaio 2 che presenta essenzialmente la conformazione di un armadio ma che in altra forma esecutiva potrà assumere una configurazione di qualsivoglia altro tipo.

Si osserva che il telaio 2 supporta una superficie di scioglimento 3 alla quale sono associati mezzi di riscaldamento 4 e sulla quale vengono disposti i prodotti P da sciogliere.

Nel telaio 2, a monte della superficie di scioglimento 3, à ̈ presente una bocca di carico 5 dei prodotti P ed a valle della superficie di scioglimento 3, in corrispondenza della sua parte inferiore, sono presenti mezzi di raccolta 6 dei prodotti disciolti e ridotti allo stato fluido P’.

Secondo l'invenzione lo scioglitore 1 comprende un generatore di radiofrequenza 7 che si osserva in fig. 2 e risulta elettricamente connesso ad un primo elettrodo 8 costituito da una piastra 10 disposta affacciata e distanziata dalla superficie di scioglimento 3 la quale costituisce un secondo elettrodo 9.

In tal modo tra gli elettrodi 8 e 9 si definisce un campo di radiofrequenza per il riscaldamento dei prodotti P da sciogliere.

In particolare la piastra 10 Ã ̈ elettricamente connessa al generatore di radiofrequenze 7 e quindi costituisce l'elettrodo di potenza mentre la superficie di scioglimento 3 Ã ̈ collegata a terra e costituisce l'elettrodo di massa.

Ovviamente in una differente forma esecutiva gli elettrodi possono essere invertiti nel senso che la piastra 10 potrà essere collegata a terra e costituire quindi l’elettrodo di massa mentre la superficie di scioglimento 3 potrà essere collegata al generatore 7 e quindi costituire l’elettrodo di potenza.

Si osserva anche che i mezzi di riscaldamento 4 della superficie di scioglimento 3 comprendono una o più tubazioni configurate a serpentina, complessivamente indicate con 11, che sono applicate alla superficie di scioglimento 3 al di sotto del piano di appoggio dei prodotti P e sono percorse internamente da un fluido diatermico del tipo usualmente impiegato nella tecnica nota.

Secondo altra forma realizzativa, le serpentine potranno essere sostituite con resistenze elettriche.

Per quanto riguarda in particolare la superficie di scioglimento 3 si osserva che essa à ̈ composta da due piani 12, 13 incidenti tra loro e disposti inclinati rispetto alla direzione verticale Y, così da definire nella parte inferiore della superficie di scioglimento 3 la zona di intersezione 14 configurata secondo un angolo concavo α avente il vertice V rivolto verso i mezzi di raccolta 6.

Per contenere il prodotto P all'interno della superficie di scioglimento 3, i piani che la definiscono sono provvisti di sponde rialzate rispettivamente 12a e 13a che si osservano in particolare nella figura 3.

Preferibilmente, ma non necessariamente, l'angolo concavo α definito dai piani 12, 13 incidenti tra loro, à ̈ un angolo retto ed in corrispondenza di esso à ̈ praticato un foro di scarico 15 al quale sono collegati i mezzi di raccolta 6 del prodotto disciolto P’.

Come si osserva i mezzi di raccolta 6 comprendono una tubazione di scarico 16 collegata al foro di scarico 15 ed inclinata verso il basso in modo da allontanare il prodotto disciolto P’ dalla superficie di scioglimento 3 per gravità.

Ovviamente la tubazione di scarico 16 viene collegata al foro di scarico 15 tramite mezzi di collegamento noti che possono essere indifferentemente mezzi a flangia, saldatura oppure mezzi di altro tipo appartenenti all’arte nota.

Operativamente con riferimento alle figure da 1 a 4 i prodotti da sciogliere P, ad esempio burro, burro di cacao o cioccolato in pani, eventualmente anche allo stato surgelato, vengono disposti allineati uno dopo l'altro a contatto tra loro e con la superficie di scioglimento 3 ove si dispongono inclinati in modo da scendere per gravità mano a mano che essi vengono disciolti.

In particolare, con riferimento alla figura 4, il riscaldamento di ciascun blocco P avviene per conduzione del calore Qc che si trasmette per contatto dalla superficie di scioglimento 3 verso l’interno del blocco. Contemporaneamente ciascun blocco P viene anche riscaldato per irraggiamento dal calore Qi che viene ceduto al suo interno dal campo di radiofrequenza in cui à ̈ immerso che viene generato dal generatore di radiofrequenza 7 tra gli elettrodi 8 e 9.

Quindi il campo di radiofrequenza riscalda ciascun blocco P per irraggiamento cedendo ad esso il calore Qi direttamente al suo interno mentre la superficie di scioglimento 3 lo riscalda cedendo ad esso il calore Qc per conduzione come bene illustrano le frecce in fig.

4.

In questo modo il riscaldamento tramite la cessione di calore per conduzione e per irraggiamento, combinati e contemporanei, garantisce una uniforme e omogenea distribuzione del calore nel blocco P e ne favorisce lo scioglimento in tempi molto inferiori rispetto a quelli che si riscontrano in scioglitori di tipo noto.

Quando il prodotto à ̈ disciolto e quindi à ̈ ridotto allo stato fluido, esso viene raccolto dalla tubazione di scarico 16 che lo allontana dalla superficie di scioglimento 3.

Lo scioglitore descritto viene caricato manualmente da un operatore, non rappresentato nei disegni, che dispone i blocchi da sciogliere uno dopo l’altro sulla superficie di scioglimento.

Lo scioglitore descritto consente anche di realizzare impianti di scioglimento a funzionamento continuo, applicando a monte della bocca di carico dello scioglitore un gruppo di caricamento.

Un impianto di scioglimento di tale tipo à ̈ rappresentato nelle figure 5 e 6 ove à ̈ indicato complessivamente con 20 e dove si osserva che esso comprende uno scioglitore 1 a monte del quale viene disposto un gruppo di caricamento dei prodotti P da sciogliere, complessivamente indicato con 21.

Si osserva che il gruppo di caricamento comprende una struttura di sostegno 22 superiormente alla quale à ̈ presente un gruppo di trasporto 23 che preferibilmente ma non necessariamente comprende un nastro trasportatore 24 avvolto ad anello tra almeno due cilindri 25 di cui almeno uno motorizzato.

I blocchi P da sciogliere vengono disposti sul nastro trasportatore 24 la cui velocità di avanzamento viene regolata in funzione della velocità di scioglimento dei blocchi P, che a sua volta à ̈ in funzione delle regolazioni che vengono impostate per il generatore di radiofrequenza 7 e per la temperatura del fluido diatermico che riscalda le tubazioni a serpentina 11 e quindi la superficie di scioglimento 3.

In questo modo à ̈ possibile alimentare la superficie di scioglimento 3 in modo costante senza la necessità di intervento da parte dell'operatore, ottenendo un flusso costante di prodotto disciolto all’uscita dalla tubazione di scarico 16.

Ovviamente l’impianto di scioglimento potrà essere configurato anche secondo altre forme costruttive che possono prevedere anche l’impiego di più scioglitori alimentati da uno o più nastri trasportatori. Per quanto descritto si comprende quindi che il metodo e lo scioglitore per prodotti che sono stati descritti, raggiungono gli scopi prefissati.

Sono possibili varianti esecutive dello scioglitore descritto che possono prevedere differenti configurazioni della superficie di scioglimento e differenti realizzazioni dei mezzi di raccolta dei prodotti disciolti.

Inoltre il campo elettromagnetico che realizza il riscaldamento per irraggiamento, oltre che da uno o più generatori di radiofrequenza, potrà essere generato anche da uno o più generatori di microonde oppure da generatori di raggi infrarossi.

Per quanto riguarda in particolare la radiofrequenza essa potrà essere generata da generatori di tipo e numero qualsiasi con elettrodi di potenza in numero e con disposizioni di qualsiasi tipo.

Infine per quanto concerne l'impianto di scioglimento che utilizza lo scioglitore dell'invenzione, esso potrà essere provvisto di dispositivi di caricamento di qualsiasi tipo purché atti a mantenere, come si à ̈ detto, una costante alimentazione della superficie di scioglimento per realizzare un funzionamento automatico che non preveda l'assistenza continua dell'operatore.

Tutte tali eventuali modifiche e varianti, qualora dovessero rientrare nell'ambito delle rivendicazioni che seguono, si dovranno tutte ritenere senz'altro protette dal presente brevetto.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1) Metodo per lo scioglimento di prodotti (P) caratterizzato dal fatto che detto scioglimento si realizza riscaldando detti prodotti (P) tramite la somministrazione contemporanea di calore per conduzione (Qc) e per irraggiamento (Qi).
2. 2) Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta somministrazione di calore (Qc) per conduzione avviene per contatto di detti prodotti (P) con una superficie calda e detta somministrazione di calore (Qi) per irraggiamento avviene per immersione di detti prodotti in un campo di radiofrequenza.
3. 3) Scioglitore (1) per prodotti (P) atto a realizzare il metodo di scioglimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente un telaio (2) al quale sono associati: - una superficie di scioglimento (3) di detti prodotti (P); - una bocca di carico (5) per disporre detti prodotti da sciogliere (P) a contatto con detta superficie di scioglimento (3); - mezzi di riscaldamento (4) di detta superficie di scioglimento (3); - mezzi di raccolta (6) dei prodotti disciolti (P’) provenienti da detta superficie di scioglimento, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un generatore di radiofrequenza (7) elettricamente connesso ad un primo elettrodo (8) costituito da almeno una piastra (10) e da un secondo elettrodo (9) costituito da detta superficie di scioglimento (3), detti elettrodi (8,10; 9,3) essendo disposti affacciati e distanziati uno rispetto all’altro per definire tra loro un campo di radiofrequenza per il riscaldamento di detti prodotti (P) da sciogliere.
4. 4) Scioglitore (1) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto primo elettrodo (8,10) à ̈ elettricamente connesso a detto generatore di radiofrequenza (7) e costituisce l’elettrodo di potenza e detto secondo elettrodo (9,3) à ̈ collegato a terra.
5. 5) Scioglitore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti 3 oppure 4, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di riscaldamento (4) di detta superficie di scioglimento (3) comprendono una o più tubazioni a serpentina (11) applicate a detta superficie di scioglimento (3) e percorse internamente da un fluido diatermico.
6. 6) Scioglitore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 3 a 5, caratterizzato dal fatto che detta superficie di scioglimento (3) comprende piani (12, 13) disposti inclinati rispetto alla direzione verticale (Y) e incidenti tra loro per definire nella loro zona di intersezione (14) un angolo concavo (α) avente il vertice rivolto verso detti mezzi di raccolta (6).
7. 7) Scioglitore (1) secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che almeno uno di detti piani (12, 13) presenta sponde rialzate (12a, 13a).
8. 8) Scioglitore (1) secondo la rivendicazione 6 oppure 7, caratterizzato dal fatto che detto angolo concavo (α) à ̈ un angolo retto.
9. 9) Scioglitore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 6 a 8, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di raccolta (6) comprendono almeno una tubazione di scarico (16) avente la bocca di ingresso collegata ad un foro di scarico (15) realizzato in detta superficie di scioglimento (3) in corrispondenza di detto angolo concavo (α).