MXPA06013358A

MXPA06013358A - Sistema para producir pasta y polvo de tomate utilizando osmosis inversa y evaporacion.

Info

Publication number: MXPA06013358A
Application number: MXPA06013358A
Authority: MX
Inventors: Constantine Sandu; Jorge K Succar; Theodore G Tishinski; Luis K Meza
Original assignee: Conagra Grocery Prod Co
Priority date: 2004-05-21
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2007-03-01
Also published as: JP2008500061A; WO2005115179A3; WO2005115179A2; IL179392A0; US20050260312A1; CA2567390A1; EP1755428A4; AU2005247290A1; EP1755428A2; RU2006145171A

Abstract

Se describe un sistema para producir pasta y polvo de tomate utilizando osmosis inversa y evaporacion. Un jugo de tomate se separa en un componente jugo y un componente pulpa. Se clarifica el jugo con centrifuga y/o microfiltro y se procesa con osmosis inversa para producir un jugo preconcentrado eliminando una primera parte del agua. Un segundo componente pulpa (y tal vez un tercer componente pulpa) se producen durante la clarificacion. El jugo preconcentrado se proporciona a un evaporador de multiefectos que elimina una segunda parte del agua para formar un concentrado. Puede utilizarse recompresion termica de vapor para recircular el vapor que se utiliza durante la evaporacion. El concentrado se mezcla con los componentes pulpa para producir una pasta intermedia, la cual se procesa para producir la pasta de tomate. Tambien se puede producir polvo de tomate.

Description

SISTEMA PARA PRODUCIR PASTA Y POLVO DE TOMATE UTILIZANDO OSMOSIS INVERSA Y EVAPORACIÓN REFERENCIA A LA SOLICITUD RELACIONADA Esta solicitud reclama prioridad de acuerdo con el título 35 del USC sección 119 ante la solicitud provisional US No. 60/573,068 presentada el 21 de mayo de 2004, y reclama prioridad de acuerdo con el título 35 del USC sección 120 ante la solicitud ÜS No. 10/951,026 presentada el 27 de septiembre de 2004, las descripciones completas de las cuales se incorporan en la presente para referencia en su totalidad.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere, en general, a los sistemas y métodos para producir productos de tomate y, más específicamente, los sistemas y métodos para producir pasta y polvo de tomate utilizando osmosis inversa y evaporación.

ANTECEDENTE Algunos sistemas y procesos han utilizado osmosis inversa y evaporación para procesar productos alimenticios. Por ejemplo, es bien conocida la concentración de jugos utilizando osmosis inversa. Durante la osmosis inversa se aplica al jugo presión suficientemente elevada contra una membrana, permitiendo con ello que el agua pase a través de la membrana y dejando que el producto líquido concentrado se quede en el lado contrario de la membrana. También se conoce el uso de evaporación para reducir la cantidad de agua en los productos alimenticios, por ejemplo para concentrar un producto líquido.

Por ejemplo, un proceso conocido utiliza solo evaporación, pero no osmosis inversa. El jugo de tomate es tratado para facilitar la separación del jugo en los componentes suero bifibra. Más específicamente, los tomates se trituran para retirar la piel y semillas y formar jugo de tomate. El jugo se envía a un separador. Antes de ser provisto al separador, no obstante, se trata al jugo con un agente de coagulación, como pueden ser los iones calcio. Los efectos de la coagulación aumentan la velocidad de separación del suero y las fibras en un plato (es decir, decantador gravimétrico) . El suero en el plato puede entonces ser decantado y evaporado. El suero evaporado y las fibras se mezclan entre sí y se trata la mezcla con ácido fosfórico para invertir la operación del agente coagulador y cambiar los coloides de nuevo a su estado original, siendo el resultado un puré de tomate altamente concentrado.

Otro proceso normal utiliza una combinación de filtración a través de membrana y evaporación (es decir, preevaporación) . Específicamente, los jugos de frutas se concentran utilizando un procedimiento que evita la aplicación directa de calor y evaporación a un líquido. Este enfoque indirecto se realiza separando agua del líquido en tratamiento y evaporando el agua. Más específicamente, el proceso utiliza un sistema concurrente en el que el agua pasa a través de la membrana y, al mismo tiempo, se aplica una corriente de aire caliente a un lado contrario de una membrana para evaporar el agua. La presión del líquido contra la membrana, sin embargo, no es la presión alta común que es necesaria para la osmosis inversa. En cambio, la presión es por debajo de la presión osmótica del jugo con respecto al agua, más específicamente, las presiones no son capaces de efectuar la osmosis inversa. En otras palabras, este sistema es un tipo de sistema de preevaporación que utiliza una unidad que combina el procesamiento a través de membrana y evaporación y realiza estas funciones al mismo tiempo. El concentrado del evaporador entonces se combina con materia particular que anteriormente se separó para formar un producto.

Sin embargo, los sistemas conocidos se pueden mejorar. Por ejemplo, un sistema y proceso deben tener la capacidad para utilizar el procesamiento de osmosis inversa con más eficiencia de energía para retirar una primera cantidad de agua y también utilizar un evaporador que además reduzca el contenido de agua para lograr los efectos de concentración deseados en una forma eficiente en cuanto al costo. La osmosis inversa también se mejora clarificando inicialmente y/o filtrando el jugo, eliminando con ello materia particulada que podría incrustarse en la membrana.

Más aún, las técnicas de evaporación se pueden mejorar utilizando múltiples etapas de evaporación o efectos. Por ejemplo, la evaporación ultiefecto puede utilizar elementos de evaporación más pequeños y funcionar a menores temperaturas, reduciendo los costos, además la reducción en el consumo de energía se puede lograr combinando la evaporación multiefecto con recompresión térmica de vapor de modo que el vapor que se utiliza durante la evaporación se pueda recircular y no se deseche, reduciendo con ello la cantidad de vapor que debe generarse e introducirse al sistema .

Además, los productos de tomate resultante se pueden mejorar. Los sistemas y procesos deben ser capaces de volver a combinar los componentes jugos y pulpa concentrados para producir los productos de tomate que conserven mejor las capacidades de acumulación de la viscosidad de la fibra y pectina en combinación con los procesos de pasta de tomate conocidos. La exposición de la fibra y pectina al calor y carga mecánica reducidos aumenta el rendimiento de la viscosidad del producto final. Los sistemas y procesos también deben tener la capacidad de producir pasta y polvo.

Por consiguiente, existe la necesidad de un sistema y método mejorados que puedan procesar jugo de tomate en una forma más eficiente en cuanto al costo y la energía produciendo al mismo tiempo mejores productos de pasta y polvo de tomate.

COMPENDIO De acuerdo con una modalidad, un sistema para procesar jugo de tomate para producir pasta de tomate consiste en un decantador, un clarificador, una membrana y un evaporador multietápico. El decantador separa el jugo de tomate en el componente jugo y un primer componente pulpa. El clarificador separa el componente jugo en un jugo clarificado y un segundo componente pulpa. Las porciones del jugo clarificado pasan a través de la membrana para eliminar una primera parte del agua por osmosis inversa, produciendo con ello un jugo concentrado. El evaporador multietapa elimina una segunda parte del agua del jugo concentrado una vez para producir un jugo concentrado dos veces. La membrana y el evaporador multietápico se acomodan para eliminar por separado sus porciones de aguas respectivas. El jugo concentrado dos veces y el primero y segundo componentes pulpa se mezclan entre sí y se procesan para obtener pasta de tomate.

De acuerdo con otra modalidad, un sistema para producir una pasta de tomate a partir del jugo de tomate consiste en un decantador, un clarificador, una membrana, un evaporador multietápico y un mezclador. El decantador separa el jugo de tomate en el componente jugo y un primer componente pulpa, y el clarificador separa el componente jugo en un componente jugo clarificado y un segundo componente pulpa, la membrana retira una primera parte del agua a partir del jugo clarificado por osmosis inversa para formar un jugo de tomate preconcentrado. El evaporador multietápico elimina una segunda parte del agua del jugo preconcentrado para formar un jugo de tomate concentrado. El evaporador multietápico funciona por separado y después de la osmosis inversa. El concentrado de jugo de tomate y el primero y segundo componentes pulpa se combinan en el mezclador para formar una pasta intermedia, la cual se procesa para obtener una pasta de tomate.

En otra modalidad alternativa, un sistema para procesar jugo de tomate para producir pasta de tomate consiste en un decantador, un clarificador, una membrana, un evaporador multietapa, un componente para recompresión térmica de vapor y un mezclador. El decantador separa el jugo de tomate en un componente jugo y un primer componente pulpa, y el clarificador separa el componente jugo del decantador en un jugo clarificado y un segundo componente pulpa. La membrana retira una primera parte del agua del jugo clarificado utilizando osmosis inversa, formando con ello un jugo de tomate preconcentrado. El evaporado multietápico elimina una segunda parte del agua del jugo preconcentrado para formar un concentrado de jugo de tomate. La evaporación multietápica se realiza por separado y después de la osmosis inversa. El componente de recompresión térmica de vapor reutiliza o recircula el vapor que utilizo anteriormente el evaporador multietápico para uso posterior en el evaporador multietápico. El concentrado de jugo de tomate y el primero y segundo componentes pulpa se combinan en el mezclador para formar una pasta intermedia, la cual se procesa para obtener una pasta de tomate. En algunas modalidades, el componente jugo puede tener alrededor de 5-6% en peso de sólidos totales. El componente jugo puede ser clarificado y/o filtrado para obtener un jugo clarificado o filtrado (en general, jugo "clarificado") , que se trata por osmosis inversa.

La primera parte del agua que se elimina puede ser aproximadamente 50% de una cantidad total de agua que se va a eliminar del componente jugo, y la segunda parte del agua que se elimina puede ser alrededor de 40-45% de la cantidad total del agua que se va a eliminar del componente jugo. Así pues, por ejemplo, la osmosis inversa y la evaporación multietápica pueden eliminar aproximadamente 92% de la cantidad total de agua que se ha de eliminar del componente jugo.

El evaporador multietápico puede ser un evaporador de película descendente y puede utilizar diferentes etapas de vaporación, por ejemplo, dos a ocho etapas de evaporación, donde cada etapa de evaporación sucesiva opera a menor temperatura que la etapa de evaporación anterior. Por ejemplo, una primera etapa puede operar a alrededor de 140°F y una etapa final puede operar a aproximadamente 110° F. El vapor que se utiliza durante la etapa de evaporación puede ser recirculada utilizando recompresión térmica de vapor, en la que el vapor de una descarga de una etapa de evaporación final se recircula y se proporciona a una entrada de una primera etapa de evaporación.

Se puede preparar una parte de tomate utilizando diferentes cantidades de componentes pulpa dependiendo del diseño del sistema. Por ejemplo, en una modalidad que utiliza un decantador y una centrífuga, un primer componente pulpa se produce por el decantador, y un segundo componente pulpa se produce por la centrífuga. En otra modalidad alternativa se utiliza un filtro en lugar de una centrífuga, y el filtro produce el segundo componente pulpa. En otra modalidad, un decantador produce un primer componente pulpa, un filtro produce un segundo componente pulpa y una centrífuga produce un tercer componente pulpa.

El segundo componente pulpa puede tener mayor porcentaje en peso de sólidos totales que el primer componente pulpa. El mezclado del primero, segundo componentes pulpa (y el tercer componente pulpa si es necesario) forma una mezcla de pulpa, la cual puede ser mezclada con el jugo dos veces concentrado para producir una pasta de tomate. Además, la mezcla del jugo concentrado dos veces y la mezcla de pulpa se pueden procesar para obtener un polvo de tomate.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Ahora en relación con los dibujos, en los cuales iguales números de referencia representan partes correspondientes a lo largo de estos, y en los cuales: Las Figuras 1A-B son diagramas de flujo del sistema que muestran los componentes del sistema y los pasos del proceso para obtener pasta y polvo de tomate.

Las Figuras 2A-B son diagramas de flujo que muestran los pasos del proceso para producir pasta y polvo de tomate .

Por comprensión, las Figuras ÍA y IB deben ser colocadas lado a lado, en un flujo A-B-C-D.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES QUE SE MUESTRAN Las modalidades de un sistema y un método para producir pasta y polvo de tomate utilizando fraccionación/separación por decantación, clarificación y/o microfiltración, seguido por osmosis inversa y evaporación ahora serán descritas. Un jugo, como puede ser un jugo de tomate, se separa. El jugo puede ser separado utilizando, por ejemplo, un decantador, un clarificador y/o microfiltro.

Más específico, el jugo de tomate se separa en un componente jugo del decantador y un primer componente pulpa. El componente jugo se procesa para obtener un jugo clarificado y/o microfiltrado (en general, jugo "clarificado") a partir del cual se produce jugo preconcentrado utilizando una membrana de osmosis inversa. El procesamiento del componente jugo para obtener un jugo clarificado también produce un segundo componente pulpa, y tal vez un tercer componente pulpa dependiendo del diseño del sistema, es decir, si se utiliza centrífuga o filtro.

Por ejemplo, se puede obtener un tercer componente pulpa si se utiliza centrífuga y filtro. Con el objeto de dar una mayor explicación, y no una limitación, esta especificación se refiere a la obtención del primero y segundo componentes pulpa, siendo el primer componente pulpa obtenido por el decantador y el segundo componente pulpa obteniéndose por centrífuga o filtro. Además, como explicación, el jugo que sale de la centrífuga y/o el filtro generalmente se menciona como jugo "clarificado". Los expertos en la técnica se darán cuenta que es posible utilizar diferentes números y etapas de clarificación si es necesario.

El primero y segundo componentes pulpa pueden ser mezclados entre sí para producir una mezcla de pulpa. El jugo preconcentrado se envía a un evaporador mutietápico, el cual puede utilizar diferentes números de etapas de evaporación o efectos y un componente de recirculación, como puede ser un componente para recompresión térmica de vapor (TVR) , para reutilizar o recircular el vapor que fue anteriormente utilizado durante el proceso de evaporación para producir un concentrado. El concentrado se mezcla con el primero y segundo componentes pulpa o una mezcla de estos para obtener una pasta intermedia, la cual se procesa para obtener la pasta de tomate. El polvo de tomate también se puede producir, obteniéndose así dos productos finales -una pasta y un polvo. Así pues, las modalidades utilizan los beneficios de la osmosis inversa y evaporación, combinando al mismo tiempo las componentes jugo y pulpa para obtener una pasta de tomate. Más aún, las modalidades proporcionan enfoques novedosos al procesamiento de la pasta/polvo de tomate, obteniéndose ahorros en energía y costos y mejoras en la calidad del producto.

En la siguiente descripción se hace referencia a los dibujos acompañantes, los cuales forman una parte de esta, en las cuales muestran un modo de ejemplificar las modalidades específicas que se pueden practicar. Se debe entender que también es posible utilizar otras modalidades. Más aún, las personas con los conocimientos ordinarios en la técnica se darán cuenta que es posible utilizar modalidades del sistema y método para procesar diferentes tipos de jugos. No obstante, esta especificación se refiere a la producción de pasta y polvo de tomate a partir de un jugo de tomate solo para explicación. Además, la modalidad y especificación que se muestra proporcionan las concentraciones o composiciones de los componentes, temperaturas y velocidades de flujo de un procesamiento ejemplar. En realidad, estos parámetros se proporcionan como ejemplos, y se pueden ajustar según sea necesario. Por consiguiente, las concentraciones, temperaturas y velocidades de flujo ejemplares no se deben considerar como limitadores.

Con referencia a la Figura ÍA, se dispone de una corriente entrante de jugo de tomate o corriente de alimentación 100. La corriente de jugo 100 puede producirse, por ejemplo, operando una unidad de fraccionación caliente/fría conocida (no se muestra) .

La corriente de jugo 100 se envía a un dispositivo de separación, como puede ser un decantador 105. Las personas que tienen los conocimientos ordinarios en la técnica se darán cuenta que es posible utilizar otros dispositivos de separación además de un decantador. Esta especificación se refiere a un decantador para explicación, no para limitación. El decantador elimina las fibras insoluble/solubles, incluida la pectina insoluble/soluble de la corriente de alimentación del jugo de tomate 100 (por ejemplo la mayor parte de la fibra insoluble y pectina insoluble) . El estado físico químico del jugo 100 se puede describir como sólidos suspendidos en una solución acuosa de azúcares en agua. En la modalidad que se ilustra, la corriente inicial de jugo de tomate 100 tiene aproximadamente 7% en peso de sólidos totales (ST) . En otras palabras, los sólidos, como pueden ser la fibra insoluble y la pectina parcialmente soluble, así como la fructuosa, glucosa, ácido cítrico, ácido málico, proteínas, celulosa, hemicelulosa, etcétera, de la corriente de jugo de tomate 100, representan aproximadamente 7% de su peso, mientras que los no sólidos como agua en la corriente del jugo 100 representa alrededor de 93% de su peso. La corriente de jugo 100 tiene una temperatura de aproximadamente 180°F y una velocidad de flujo de alrededor de 98.6 toneladas/hora. Diferentes cantidades de jugo de tomate 100 se pueden proporcionar a un decantador 105 dependiendo de, por ejemplo la centrifugación y capacidades del decantador 105 y los demás componentes del sistema.

Más específicamente, el decantador 105 separa la corriente de jugo inicial 100 en dos componentes -un componente jugo de tomate o un componente jugo decantado 105a y un primer componente pulpa 105b. Así pues, el flujo inicial de 98.6 toneladas/hora de la corriente de jugo 100 se separa en un flujo de corriente decantada 105a de aproximadamente 87.8 toneladas/hora y un flujo del primer componente pulpa 105b de aproximadamente 10.8 toneladas/hora. Así pues, contrario a algunos sistemas habituales, no es necesario separar el jugo de tomate 100 utilizando un agente de coagulación, como los iones calcio. En cambio, la separación satisfactoria se puede lograr utilizando un decantador, 105, sin procesamiento químico adicional.

En la modalidad que se muestra, la composición de la corriente de jugo decantado 105a es entre aproximadamente 5-6% en peso de ST, por ejemplo, alrededor de 5.5% en peso de ST. La corriente decantada 105a tiene una temperatura de alrededor de 170°F y una velocidad de flujo de alrededor de 87.8 toneladas/hora. El primer componente pulpa 105b tiene aproximadamente 18.9% en peso de ST y una velocidad de flujo de alrededor de 10.8 toneladas/hora. Los sólidos que forman el primer componente pulpa de tomate 105b incluye una fase sólida (fibra insoluble y pectina, proteínas, grasas, etcétera) y una fase líquida que consiste en una fibra coloidal y pectina y de azúcares estabilizados (fructuosa y glucosa) en agua. La eliminación del primer componente pulpa 105b de la corriente inicial 100 facilita la osmosis inversa y reduce o evita la incrustación de la membrana, como se describe con mayor detalle más adelante.

Para garantizar una conexión flexible entre las operaciones unitarias, es posible utilizar a lo largo del sistema balance de proceso o interconexiones. Por ejemplo, el jugo de tomate decantado 105a puede ser provisto a un compensador 107, el cual se conecta al decantador 105 y un componente para la clarificación 110. La corriente de jugo decantado 105a se envía al componente clarificador 110, el cual reduce el contenido de sólidos de la corriente del jugo decantado 105a y produce una corriente de jugo clarificado 110a. Más específicamente, la fibra insoluble/soluble restante del jugo de tomate decantado 105a, incluida la pectina insoluble/soluble, se elimina para producir una corriente de jugo clarificado 110a.

En una modalidad, el componente clarificador 110 es una centrífuga. En otra modalidad, el componente 110 es un filtro, como puede ser un microfiltro. En todavía otra modalidad alternativa, es posible utilizar centrífuga y filtro. Aunque una centrífuga y un filtro funcionan en diferentes formas, ambos dispositivos eliminan sólidos de la corriente decantada 105a para obtener un jugo de tomate "clarificado" 110a. Por ejemplo, una centrífuga utiliza centrifugación con un valor g alto, y un filtro, como puede ser un microfiltro, utiliza un medio de filtración como puede ser poliamida o metal sinterizado o cerámicos. Más aún, como ya se menciono, las modalidades alternativas pueden utilizar centrífuga y un microfiltro después del procesamiento con un decantador. Así pues, un jugo clarificado 110a se puede producir utilizando diferentes mecanismos y procesos, y la figura la no esta propuesta para ser limitadora.

En la modalidad que se muestra, el jugo de tomate clarificado 110a contiene aproximadamente 5% en peso de ST y prácticamente incluye azúcares (glucosa y fructuosa) que se solubilizan en agua y posiblemente otros compuestos solubilizados de peso molecular bajo. En este ejemplo, la temperatura del jugo clarificado 110a es 160°F, y la velocidad de flujo es alrededor de 85.2 toneladas/hora. Así pues, el jugo clarificado 110a puede tener menor temperatura y menor porcentaje en peso de ST que el jugo de tomate decantado 105a.

Además de producir un jugo clarificado 110a, el clarificador 110a también produce un segundo componente pulpa 110b. Esta segunda corriente de pulpa 110b contiene principalmente fibra insoluble/soluble coloidal, incluida la pectina insoluble/soluble coloidal en una solución acuosa de azúcares en agua. El segundo componente pulpa 100b es aproximadamente 24% en peso de ST. Por consiguiente, una mayor parte de la descarga del microfiltro o centrífuga 110 es jugo de tomate clarificado 110a y una pequeña parte es el segundo componente pulpa 110b. Además en la modalidad que se muestra, el segundo componente pulpa 110b tiene mayor porcentaje en peso de ST (24% en peso) o contiene más sólidos en comparación con el primer componente pulpa 105b, el cual tiene aproximadamente 18.9% en peso de ST.

La velocidad de flujo del primer componente pulpa 105b (10.8 toneladas/hora) es mayor que la velocidad de flujo del segundo componente pulpa 110b (2.6 toneladas/hora).

Así pues, la mayor parte de la pulpa obtenida es el primer componente pulpa 105b, el cual se produce por la decantación inicial 105 del jugo de tomate 100.

En realidad se puede obtener componentes pulpa adicionales si se utilizan otros componentes para clarificación premembrana. Por ejemplo, se puede generar un tercer componente pulpa si se utiliza centrífuga y un filtro. Para propósitos de explicación y no de limitación, esta especificación se refiere a la obtención del primero y segundo componentes pulpa, el primer componente pulpa siendo obtenido por el decantador y el segundo componente pulpa obtenido por el clarificador.

El primero y segundo componentes pulpa 105b y 110b se pueden mezclar entre sí, por ejemplo, en un mezclador en línea 120 para producir la mezcla de pulpa 120b. La mezcla de pulpa 120b tiene aproximadamente 20% en peso de sólidos y es una fase sólida (fibra insoluble y pectina, proteínas, grasas etcétera) y una fase líquida que consiste en fibra coloidal y pectina y azúcares solubilizados en agua. El primer componente pulpa 105a (que es la mayor de la pulpa de la mezcla 120b) y/o la mezcla de pulpas 120b finalmente se pueden utilizar para obtener una pasta de tomate o polvo de tomate. La mezcla de los componentes pulpa, o los componentes pulpa individualmente, se utilizan para preparar la pasta de tomate .

Un segundo compensador del proceso 117 conecta el componente clarificador 110 y un enfriador 130. El jugo clarificado 110a se enfría para permitir que las membranas de osmosis inversa funcionen eficazmente, como se describe con mayor detalle más adelante. Más específicamente, las temperaturas del enfriador facilitan el funcionamiento de la membrana de osmosis inversa semipermeable, por ejemplo de poliamida.

El enfriador 130, por ejemplo, puede ser un enfriador evaporativo o un enfriador indirecto. El enfriamiento evaporativo se describe con mayor detalle para explicación, no para limitación. La generación de vacío y condensación del vapor en esta especificación se utilizan como parte del enfriamiento evaporativo para enfriar el jugo clarificado 110a antes de la osmosis inversa. Por ejemplo, el jugo de tomate clarificado 110a se enfría 130a desde una temperatura de aproximadamente 160°F a alrededor de 120°F o menos, un leve cambio en la concentración del jugo de tomate clarificado 110a también puede ocurrir, para que el jugo clarificado, enfriado 130 tenga aproximadamente 4.97% en peso de ST a aproximadamente 5.16% en peso de ST (azúcares). La velocidad de flujo del jugo enfriado 130a es alrededor de 82.1 toneladas/hora, siendo el agua eliminada de la corriente del jugo clarificado a una velocidad de flujo de aproximadamente 3.1 toneladas/hora.

El jugo enfriado 130a se trata utilizando osmosis inversa 140 para eliminar el agua del jugo de tomate clarificado, enfriado 130a y producir jugo de tomate preconcentrado o concentrado una vez 140a. Más específicamente, el jugo clarificado, enfriado 130a se proporciona a una membrana de osmosis inversa a presión elevada. Como se sabe en las aplicaciones de osmosis inversa, las presiones elevadas apropiadas que se pueden utilizar pueden ser alrededor de 400 a alrededor de 600 libras por pulgada cuadrada (psi) . El jugo preconcentrado o concentrado una vez 140a pasa a través del filtro de membrana 140 dejando sólidos remanentes en el lado contrario de la membrana.

La osmosis inversa 140 puede ser utilizada para eliminar diversas cantidades de agua 140b del jugo clarificado, enfriado 130a. Por ejemplo, en la modalidad que se muestra, la osmosis inversa 140 esta diseñada para eliminar aproximadamente 50% de la carga de evaporación del agua total o para la eliminación asociada con el procesamiento de la pasta de tomate (o 30 toneladas/hora) [sic]. En otras modalidades, es posible utilizar osmosis inversa para eliminar aproximadamente 30-70%, preferentemente alrededor de 50% de la carga de evaporación de agua total asociada con el procesamiento de la carga de tomate (o 39 toneladas/hora) o una cantidad total de agua que será eliminada del jugo de tomate. Como resultado, el jugo de tomate preconcentrado 140a tiene una concentración de alrededor de 9.8% en peso de ST y se mantiene a una temperatura enfriada de alrededor de 120°F. Así pues, la concentración del jugo preconcentrado 140a es mayor que la concentración del jugo clarificado enfriado 130a. La corriente del jugo preconcentrado resultante 140a tendrá una velocidad de flujo de alrededor de 43.1 toneladas/hora.

La osmosis inversa 140 se optimiza tratando un jugo de tomate clarificado, enfriado 130a que esta prácticamente libre de compuestos moleculares grandes como pectina, la cual aumentaría la incrustación de la membrana del equipo de osmosis inversa. Más aún, para garantizar elevadas velocidades de eliminación de agua, la osmosis inversa 140 preferentemente funciona dentro del intervalo de concentración menor asociado con el proceso de eliminación de toda el agua. En otras palabras, la osmosis inversa 140 se ubica antes de los componentes de evaporación multiefectos, como se muestra en las Figuras la-b. Así pues, la osmosis inversa 140 se utiliza para eliminar una parte significativa de agua en una forma más eficiente en costos y energía, antes de una segunda etapa de eliminación de agua utilizando evaporación térmica.

El jugo de tomate preconcentrado 140a que se produce por osmosis inversa 140 se envía a una unidad de aeración 150. Un tercer componente compensador 151 se puede utilizar para interconectar una descarga de la osmosis inversa 140 y la unidad de desaereación 150. La desaereación es semejante a la primera etapa de enfriamiento evaporativo 130, utilizando de este modo la generación de vacío y condensación de vapor. Como resultado, el jugo de tomate preconcentrado 140a sufre una disminución de temperatura desde aproximadamente 121°F a alrededor de 107°F, y un leve aumento de concentración (por la eliminación del agua 150b a una velocidad de aproximadamente 0.5 toneladas/hora), desde aproximadamente 9.82% en peso de ST a alrededor de 9.94% en peso de ST . Una velocidad de flujo del jugo desaireado y preconcentrado 150a es alrededor de 42.6 toneladas/hora .

La desaereación elimina un gas no condensable (en este caso el aire) del jugo de tomate preconcentrado 140a para garantizar que se logren mayores coeficientes de transferencia de calor en los efectos de la unidad o planta de evaporación. Además, la eliminación del aire permite operación más eficiente de la recompresión térmica de vapor (DVR) , como se discutirá con mayor detalle más adelante. Más aún, la eliminación de aire del jugo de tomate preconcentrado 140a reduce o lleva al mínimo las reacciones de decoloración que toman lugar dentro de la unidad de evaporación multiefectos 160. Más específicamente, la desaereación 150 lleva al mínimo el efecto negativo que un gas no condensable tiene con la transferencia de calor, y afecta positivamente el efecto mejorador que tiene el oxígeno con las reacciones de coloración en una unidad de evaporación multiefectos 160.

El jugo desaireado y preconcentrado 150a entonces se envía a una unidad de evaporación 160 la cual produce un concentrado de jugo de tomate o un jugo doble concentrado 160a. Los aspectos del paso de evaporación 160 incluye una evaporación multiefectos 162 y la recompresión térmica de vapor (TVR) 164. Cada uno de estos aspectos se discute con más detalle en su oportunidad.

La unidad de evaporación 160 elimina la segunda cantidad de agua más grande 160b en proceso (la osmosis inversa elimina una mayor parte del agua) . En una modalidad, la unidad de evaporación 160 en el procesamiento de la pasta de tomate (la osmosis inversa elimina una mayor parte del agua) . En una modalidad la unidad de evaporación 160 elimina aproximadamente 40-45% de una cantidad total de agua que será elimina del componente jugo, por ejemplo, alrededor de 42.8% de la carga de agua 160b como se muestra en la figura lb. Como resultado, la osmosis inversa 140 y la evaporación 160 combinadas eliminan aproximadamente 92.3% de la carga total de la evaporación del agua; el resto, aproximadamente 7.7% se elimina por otras operaciones unitarias .

En la modalidad que se ilustra, la unidad de evaporación 160 es una unidad de evaporación multiefectos 162. El sistema de evaporación multiefectos de la modalidad que se ilustra 162 incluye cuatro efectos o etapas 162a-b. La evaporación multiefectos 162 es precedida por una operación unitaria precalentamiento 163. El elemento precalentador 163 aumenta la temperatura de entrada o el jugo desaireado 150a de aproximadamente 107.4°F a alrededor de 160°F. La temperatura del jugo durante cada etapa o efecto de evaporación disminuye. Por ejemplo, para una planta de evaporación de cuatro efectos 162, se muestra, la temperatura de precalentamiento es alrededor de 160.5°F, la temperatura del primer efecto es alrededor de 142.5°F, la temperatura del segundo efecto es alrededor de 129.9°F, la temperatura de un tercer efecto es alrededor de 120.6°F y la temperatura de un cuarto efecto es alrededor de 109.0°F, la salida del cual es un concentrado de jugo de tomate 160a. La concentración del concentrado de jugo de tomate 160a es aproximadamente 47.8% en peso de ST, y la velocidad de flujo es alrededor de 8.86 toneladas/hora.

Así pues, cada etapa de evaporación sucesiva funciona a menor temperatura que una etapa anterior. Se podrían utilizar muchas otras configuraciones multiefectos, como por ejemplo dos a ocho efectos. Entonces, el diagrama de flujo del proceso es ejemplar de las diferentes configuraciones apropiadas. La evaporación multiefectos 162 puede reducirse significativamente en tamaño y operar a menores temperaturas en relación con los evaporadores tradicionales. Puesto que la composición de la corriente tiene un contenido reducido de sólidos, es decir, azúcares en agua, la corriente presenta menores viscosidades (en comparación con la pasta de tomate) , se espera mayor transferencia de calor a menor grado de combustión.

Para llevar al mínimo las capacidades amortiguadoras (la amortiguación 123 para la pulpa de tomate y la amortiguación 142 para el concentrado del jugo de tomate) , la unidad o planta evaporativa multiefectos 162 preferentemente tiene bajos tiempos de estancia. La amortiguación puede llevarse a cabo durante la inicialización de la membrana y durante el procesamiento del evaporador multietápico.

Un evaporador apropiado que se puede utilizar para bajos tiempos de estancia es un evaporador de película descendente. La unidad o plantas de evaporación de película descendente ofrecen tiempos de estancia relativamente cortos y, además, mayores coeficientes de transferencia de calor. Si las unidades de evaporación de película descendente funcionan a baja temperatura, se podría reducir el grado de reacciones de decoloración que pueden presentarse debido a la glucosa y fructuosa en el jugo de tomate preconcentrado.

Se puede lograr mayor reducción en el consumo de energía si la unidad o planta de evaporación multiefectos 162 se diseña con un componente de recirculación. En una modalidad, el componente de recirculación es un componente de recompresión térmica de vapor (TVR) 164. El consumo de vapor por una unidad de evaporación multiefectos 162 puede reducirse a llevarse al mínimo utilizando la combinación de evaporación multiefectos 162 y TVR Io 64. En la modalidad que se muestra, el elemento de evaporación multiefectos 162 incluye cuatro efectos de evaporación 162a-d y TVR 164 se aplica sobre todos los cuatro efectos 162a-d. En otras modalidades, se puede aplicar TVR 164 a diferentes números de efectos y solo algunos de los efectos. Por consiguiente, la figura la es solo un ejemplo de las diferentes configuraciones del TVR.

Más específicamente, una parte de los vapores secundarios del efecto final o cuarto efecto o etapa de evaporación 162d se envían a un eductor TVR 165. El consumo de vapor en el eductor 165 es aproximadamente 8.8 toneladas del agua evaporada/tonelada de vapor consumido. La temperatura del vapor de calentamiento 165a que se proporciona desde el eductor 165 al primer efecto 162a es alrededor de 152.8°F. Los vapores secundarios restantes del cuarto efecto 162d se condensan en un condensador barométrico 168 que se asocia con la planta de evaporación multiefectos 162d.

Como se muestra en las figuras 1A y IB, cuando el jugo 150a va hacia la eliminación de agua por osmosis inversa 140 y la evaporación multiefectos 160, no es necesario someter la pulpa o mezcla de tomate 120b a una operación unitaria mecánica o térmica adicional. Este enfoque mejora la conservación de las capacidades acumuladoras de viscosidades de la fibra y pectina en comparación con los procesos de pasta de tomate actuales. Esto proporciona el beneficio de cargas de calor y mecánicas reducidas impuestas en la fibra y pectina, dando como resultado mayor rendimiento de la viscosidad del producto final.

El concentrado de jugo de tomate 160a producido por osmosis inversa 140 seguido por la evaporación multiefectos 162 se combina con uno o más componentes pulpa de tomate utilizando, por ejemplo, una unidad de mezclado-evaporación-terminado 170. En una modalidad, el mezclado-evaporación-terminado 170 se diseña como un efecto combinado mezclador, calentador y evaporación en línea. Esta unidad ejemplar utiliza circuito cerrado de flujo de recirculación, apropiadamente instrumentado para alimentar la concentración elegida de los sólidos totales de la pasta intermedia 170a. Puesto que se elimina agua (y aire) el equipo utiliza generación de vacío y condensación de vapor.

En una modalidad, como se muestra, se produce la pasta intermedia 170a mezclando o combinando el concentrado de jugo de tomate 160a y una mezcla 120b del primero y segundo componentes pulpa 105b y 110b. En una modalidad alternativa, el concentrado se mezcla solo con el primer componente pulpa 105b (el cual contiene más pulpa en relación con el segundo componente pulpa 110b) , para formar una pasta intermedia 170a. Así pues, la pasta intermedia 170a que contiene solo el primer componente pulpa puede ser menos denso que una pasta intermedia que contenga la mezcla de pulpas 120. Esta especificación describe con mayor detalle una pasta intermedia 170a que tiene los componentes pulpa y la mezcla de pulpas 120 con el fin de explicación, no como limitación.

La operación de mezclado-evaporación-terminado 171 lleva la pasta intermedia 170a a la concentración elegida de los sólidos totales. En otras palabras, el mezclado-evaporación-terminado 170 compensa las variaciones del proceso inherentes a la composición del concentrado de jugo de tomate 160a y la pulpa de tomate 120b; así pues, el aspecto de "terminado". El mezclado-evaporación-terminado 170 también garantiza la eliminación del aire y/o el agua que se origina con la pulpa de tomate 120b. La corriente resultante, la pasta intermedia que tiene la mezcla de pulpas 120, tiene aproximadamente 32.1% en peso de ST, una temperatura de alrededor de 140°F y una velocidad de flujo de aproximadamente 21.5 toneladas/hora .

Cuando el jugo de tomate clarificado 130a sufre la eliminación del agua (por osmosis inversa 140 y evaporación de múltiples efectos 162), en la modalidad que se ilustra la pulpa de tomate 120b se somete a ninguna operación unitaria mecánica ni térmica. Al principio de la corrida del proceso, es decir, después de una parada o limpieza, el tiempo necesario para que el concentrado de jugo de tomate 130a sea procesado es más largo que el tiempo necesario para que la pulpa de tomate 120b llegue al mezclado-evaporación-terminado 170. Esto resulta, en parte, del procedimiento de arranque que involucra el equipo de evaporación multiefectos 162 puesto que éste tarda algún tiempo hasta que el equipo de evaporación 162 llega al estado estacionario, siendo posible alimentar el concentrado de jugo de tomate 160a en el contenido de sólidos totales elegido. El arranque de la plante de evaporación multiefectos 162 se hace en agua. Por comparación, en este tiempo la pulpa de tomate 120b se produce en forma continua.

En consecuencia, es posible utilizar en línea las capacidades de amortiguamiento; una para la pulpa de tomate 123, la otra para el concentrado de jugo de tomate 143, cuya concentración es todavía por debajo de los sólidos totales elegidos. La operación unitaria de mezclado-evaporación-terminado 170 se puede iniciar cuando el concentrado de jugo de tomate 160a ha alcanzado la concentración elegida de los sólidos totales. No obstante, tardará algún tiempo hasta que el mezclado-evaporación-terminado 170 llegue a un estado estacionario. Durante este tiempo, el exceso de concentrado de jugo de tomate 160a se recircula al buffer 143 para el concentrado del jugo de tomate. La pasta intermedia 170a se deja proceder hacia la operación unitaria de calentamiento indirecto/calentamiento directo 180 cuando la operación unitaria de mezclado-evaporación-terminado 170 alcanza el estado estacionario. Una vez que el procesamiento de la pasta de tomate llega al estado estacionario, las cantidades acumuladas en el amortiguador para la pulpa de tomate y el amortiguador para el concentrado del jugo de tomate se reintroducen lentamente hacia el proceso, en tales proporciones que no se altera el estado estacionario general de la línea de procesamiento de la pasta de tomate. La pasta intermedia 170a se pasteuriza en, por ejemplo, diferentes intercambiadores de calor apropiados, como puede ser un intercambiador de calor de placa de hueco ancho y un intercambiador de calor directo (disipación viscosa) . Este tipo de tipo puede ser particularmente útil puesto que la pasta intermedia 170a podría ser más viscosa que las pastas de tomate actualmente conocidas. La temperatura esperada de la pasta intermedia 170a, después de la operación unitaria de calentamiento indirecto/calentamiento directo es aproximadamente 200°F, con concentraciones y velocidades de flujo semejantes antes del calentamiento.

La pasta intermedia calentada 180a entonces se conserva en una unidad de retención 182 para garantizar que el tiempo de permanencia a aproximadamente 200°F consiga la letalidad para la destrucción térmica de los microorganismos elegidos. Dado el bajo pH de la pasta intermedia 170a, la destrucción térmica se refiere principalmente a las células microbianas vegetativas. Después de la pasteurización, se enfría la pasta intermedia 180a, en condiciones estériles, utilizando una segunda unidad de enfriamiento evaporativo 190. Puesto que la pasta intermedia 180a se vuelve relativamente viscosa, en este momento, es posible utilizar enfriamiento evaporativo en lugar de enfriamiento indirecto. Si se utiliza enfriamiento indirecto pueden ser necesarias mayores entradas de energía mecánica. Estas entradas grandes de energía mecánica, las cuales superan las caídas de presión grandes en el equipo de enfriamiento indirecto, tal vez puedan afectar de manera adversa la viscosidad del producto final. Así pues, mayores velocidades de cizallamiento "cortarán" el producto final, dando como resultado viscosidades menores, respectivamente, en pérdidas de rendimiento. Por consiguiente, se prefiere el enfriamiento evaporativo.

La segunda etapa de enfriamiento evaporativo 190 se utiliza para ajustar la cantidad de agua eliminada 190b de la pasta intermedia 180a y permite el ajuste final para entregar la concentración elegida de sólidos totales de la pasta de tomate. Puesto que el agua se elimina durante el enfriamiento evaporativo, el equipo utiliza generación de vacío y condensación de vapor.

Un ajuste de la concentración elegida de sólidos totales se lleva a cabo en la operación unitaria de mezclado-evaporación-terminado 170. Además, el enfriamiento evaporativo 190 permite otro ajuste en la concentración de los sólidos totales. Durante el uso, la concentración de los sólidos totales se ajusta manipulando los parámetros del proceso de las operaciones unitarias de mezclado-evaporación-terminado 170 y la de enfriamiento evaporativo 150.

Como resultado del enfriamiento 190, el agua 190b a una velocidad de flujo de aproximadamente 1.7 toneladas/hora se elimina de la pasta intermedia 180a, formando con ello una pasta de tomate 190a. La pasta de tomate resultante 190a tiene una concentración de aproximadamente 34.9% en peso de ST, una temperatura de aproximadamente 114 °F y una velocidad de flujo de aproximadamente 19.8 toneladas/hora. El producto final pasta de tomate 190a entonces se puede envasar, por ejemplo, es posible envasarla asépticamente 191 (utilizando tecnología de bolsa en una caja, por ejemplo) o se puede almacenar en condiciones asépticas en tanques de almacenamiento de gran capacidad para otra utilización.

Además de la producción de la pasta de tomate 190a, las modalidades también se pueden utilizar para producir polvo de tomate 195b. Para fabricar polvo de tomate 195b, la pasta intermedia 170a (después de la operación unitaria de mezclado-evaporación-terminado) 170 se dirige a, por ejemplo, un secador por aspersión. Otros tipos de secadores, como los secadores de tambor, podrían también utilizarse. El producto final, polvo de tomate, contiene aproximadamente 98.0% en peso de ST. El polvo de tomate 195b se empaca en bolsas o tambores o silos 195b para utilización posterior.

Aunque los diagramas de flujo del proceso muestran parámetros operativos ejemplares, es posible utilizar otros parámetros operativos si es necesario. Por consiguiente, los parámetros operativos descritos y mostrados en los diagramas de flujo del proceso no están destinados a ser limitadores, sino se proporcionan para propósitos de explicación y demostración.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema para procesar jugo de tomate para producir pasta de tomate, el sistema consiste en: un decantador, el decantador separa el jugo de tomate en un componente jugo y un primer componente pulpa; un clarificador, el clarificador separa el componente jugo del decantador en un jugo clarificado y un segundo componente pulpa; una membrana, en donde las porciones del jugo clarificado pasan a través de la membrana, eliminando con ello una primera parte del agua por osmosis inversa y produciendo un jugo concentrado una vez; un evaporador de múltiples etapas, el evaporador de múltiples etapas elimina una segunda parte del agua del jugo concentrado una vez, formando con ello un jugo concentrado dos veces, la membrana y el evaporador multietapas eliminan por separado porciones de agua respectivas, en donde el jugo dos veces concentrado y el primero y segundo componentes pulpa se mezclan entre sí para formar una mezcla, la mezcla se procesa para producir una pasta de tomate.

2. El sistema de la reivindicación 1, el decantador separa el jugo de tomate sin utilizar un agente de coagulación.

3. El sistema de la reivindicación 1, el componente jugo está a una temperatura de aproximadamente 170°F.

4. El sistema de la reivindicación 1, el componente jugo tiene aproximadamente 5-6% en peso de sólidos totales.

5. El sistema de la reivindicación 1, el componente jugo consiste en un jugo no clarificado.

6. El sistema de la reivindicación 1, el jugo clarificado tiene una menor temperatura que el componente jugo.

7. El sistema de la reivindicación 1, el jugo clarificado tiene menor porcentaje en peso de sólidos totales que el componente jugo.

8. El sistema de la reivindicación 1, el clarificador consiste en un filtro.

9. El sistema de la reivindicación 1, el clarificador consiste en una centrífuga.

10. El sistema de la reivindicación 1, además consiste en un enfriador, el enfriador reduce una temperatura del jugo clarificado de aproximadamente 160°F a aproximadamente 120 °F.

11. El sistema de la reivindicación 1, la primera parte del agua consiste en aproximadamente 50% de una cantidad total de agua que será eliminada del jugo de tomate.

12. El sistema de la reivindicación 1, el jugo una vez concentrado tiene aproximadamente 10% en peso de sólidos totales.

13. El sistema de la reivindicación 1, la segunda parte del agua consiste en aproximadamente 40-45% de una cantidad total de agua que será eliminada del jugo de tomate.

14. El sistema de la reivindicación 1, una temperatura del jugo una vez concentrado se reduce en aproximadamente 50°F durante la eliminación de la segunda parte del agua.

15. El sistema de la reivindicación 1, el jugo una vez concentrado se precalienta a una temperatura de aproximadamente 160°F, y en donde la temperatura del jugo una vez concentrado se reduce a aproximadamente 110°F durante la evaporación.

16. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque el jugo dos veces concentrado tiene un porcentaje en peso de sólidos totales de aproximadamente 47%.

17. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque la osmosis inversa y la evaporación multietapas eliminan aproximadamente 92% de la cantidad total de agua que será eliminada del jugo de tomate .

18. El sistema de la reivindicación 1, el evaporador multietapas consiste en un evaporador de película descendente.

19. El sistema de la reivindicación 1, el evaporador multietapas incluye aproximadamente dos a ocho etapas de evaporación.

20. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque cada etapa de evaporación sucesiva opera a menor temperatura que una etapa de evaporación anterior.

21. El sistema de la reivindicación 20, caracterizado porque el evaporador incluye cuatro etapas, y en donde la primera etapa opera a aproximadamente 140°F, la segunda etapa opera a aproximadamente 130°F, la tercera etapa opera a aproximadamente 120°F, y la cuarta etapa opera a aproximadamente 110°F,

22. El sistema de la reivindicación 1, además comprende un componente recirculador, en donde el vapor se proporciona desde una salida de una etapa final de evaporación y se proporciona a una entrada de una primera etapa de evaporación a través del componente recirculador.

23. El sistema de la reivindicación 22, caracterizado porque una temperatura del vapor de la etapa final de evaporación se aumenta antes de ser proporcionada la primera etapa de evaporación.

24. El sistema de la reivindicación 23, la temperatura del vapor recirculado aumenta de aproximadamente 110°F a aproximadamente 150 °F.

25. El sistema de la reivindicación 22, el componente recirculador consiste en un componente de recompresión térmica de vapor.

26. El sistema de la reivindicación 1, el segundo componente pulpa tiene un porcentaje en peso de sólidos totales mayor que el primer componente pulpa.

27. El sistema de la reivindicación 1, el primer componente pulpa tiene un porcentaje en peso de sólidos totales de aproximadamente 19% y el segundo componente pulpa tiene un porcentaje en peso de sólidos totales de aproximadamente 24%.

28. El sistema de la reivindicación 1, una cantidad del primer componente pulpa es mayor que la cantidad del segundo componente pulpa.

29. El sistema de la reivindicación 1, una mezcla del primero y segundo componentes pulpa tienen aproximadamente 20% en peso de sólidos del % en peso de los sólidos totales.

30. El sistema de la reivindicación 1, el clarificador consiste en un filtro y una centrífuga, la centrífuga produce el segundo componente pulpa, el filtro produce un tercer componente pulpa, el primero, segundo y tercer componentes pulpa se mezclan entre sí con el jugo dos veces concentrado para producir la pasta de tomate.

31. El sistema de la reivindicación 1, además comprende un búfer, en donde el primero y segundo componentes pulpa se mantienen en el búfer durante la inicialización de la membrana y durante el procesamiento del evaporador multietapas.

32. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque la combinación del jugo dos veces concentrado y el primero y segundo componentes pulpa se procesan para obtener polvo de tomate.

33. El sistema de la reivindicación 32, el polvo de tomate tiene aproximadamente 98% en peso de sólidos totales.

34. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque la osmosis inversa y la evaporación multietapas se realizan utilizando componentes independientes.

35. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque la osmosis inversa y la evaporación multietapas se realizan en momentos diferentes.

36. Un sistema para producir pasta de tomate a partir de jugo de tomate, que consiste en: un decantador, el decantador separa el jugo de tomate en un componente jugo y un primer componente pulpa; un clarificador, el clarificador separa el componente jugo del decantador en un jugo clarificado y un segundo componente pulpa; una membrana, la membrana elimina una primera parte del agua del jugo clarificado por osmosis inversa, formando con ello un jugo de tomate preconcentrado; un evaporador multietapas, el evaporador multietapas elimina una segunda parte del agua del jugo preconcentrado, en donde la evaporación multietapas se realiza por separado y después de la osmosis inversa, formando con ello un concentrado de jugo de tomate; y un mezclador, el concentrado de jugo de tomate y el primer y segundo componentes pulpa se combinan en el mezclador para formar una pasta intermedia, la pasta intermedia siendo procesada para producir una pasta de tomate.

37. El sistema de la reivindicación 36, el decantador separa el jugo de tomate sin utilizar un agente de coagulación.

38. El sistema de la reivindicación 36, el componente jugo está a una temperatura de aproximadamente 170°F.

39. El sistema de la reivindicación 36, el componente jugo tiene aproximadamente 5-6% en peso de sólidos totales.

40. El sistema de la reivindicación 36, el jugo clarificado tiene una menor temperatura que el componente jugo.

41. El sistema de la reivindicación 36, el jugo clarificado tiene menor porcentaje en peso de sólidos totales que el componente jugo.

42. El sistema de la reivindicación 36, el clarificador consiste en un filtro.

43. El sistema de la reivindicación 36, el clarificador consiste en una centrífuga.

44. El sistema de la reivindicación 36, además consiste en un enfriador, el enfriador reduce una temperatura del jugo clarificado de aproximadamente 160°F a aproximadamente 120°F.

45. El sistema de la reivindicación 36, la primera parte del agua consiste en aproximadamente 50% de una cantidad total de agua que será eliminada del jugo de tomate.

46. El sistema de la reivindicación 36, el jugo una vez concentrado tiene aproximadamente 10% en peso de sólidos totales .

47. El sistema de la reivindicación 36, la segunda parte del agua consiste en aproximadamente 40-45% de una cantidad total de agua que será eliminada del jugo de tomate.

48. El sistema de la reivindicación 36, la segunda parte del agua se elimina mientras se reduce la temperatura del jugo una vez concentrado por aproximadamente 50°F.

49. El sistema de la reivindicación 36, el jugo una vez concentrado se precalienta a una temperatura de aproximadamente 160°F, y en donde una temperatura del jugo precalentado se reduce a una temperatura de aproximadamente 110 °F en el evaporador en múltiples etapas. 5

50. El sistema de la reivindicación 36, caracterizado porque el jugo dos veces concentrado tiene un porcentaje en peso de sólidos totales de aproximadamente 47%.

51. El sistema de la reivindicación 36, caracterizado 10. porque la membrana y la evaporación multietapas eliminan aproximadamente 92% de la cantidad total de agua que será eliminada del jugo de tomate.

52. El sistema de la reivindicación 36, el evaporador 15 multietapas consiste en un evaporador de película descendente.

53. El sistema de la reivindicación 36, el evaporador multietapas incluye un evaporador que tiene 20 aproximadamente 2 a 8 etapas de evaporación.

54. El sistema de la reivindicación 36, caracterizado porque cada etapa de evaporación sucesiva opera a menor temperatura que una etapa de evaporación anterior. 5

55. El sistema de la reivindicación 54, caracterizado porque el evaporador incluye cuatro etapas, y en donde: la primera etapa opera a aproximadamente 140°F, la segunda etapa opera a aproximadamente 130°F, la tercera etapa opera a aproximadamente 120°F, y la cuarta etapa opera a aproximadamente 110°F,

56. El sistema de la reivindicación 36, además comprende un componente recirculador, en donde el vapor se proporciona desde una salida de una etapa final de evaporación del evaporador multietapas y se proporciona a una entrada de una primera etapa de evaporación a través del componente recirculador.

57. El sistema de la reivindicación 56, caracterizado porque una temperatura del vapor de la etapa final de evaporación se aumenta antes de ser proporcionada la primera etapa de evaporación.

58. El sistema de la reivindicación 57, la temperatura del vapor recirculado aumenta de aproximadamente 110°F a aproximadamente 150 °F.

59. El sistema de la reivindicación 56, el componente recirculador consiste en un componente de recompresión térmica de vapor.

60. El sistema de la reivindicación 36, el segundo componente pulpa tiene un porcentaje en peso de sólidos totales mayor que el primer componente pulpa.

61. El sistema de la reivindicación 60, el primer componente pulpa tiene un porcentaje en peso de sólidos totales de aproximadamente 19% y el segundo componente pulpa tiene un porcentaje en peso de sólidos totales de aproximadamente 24%.

62. El sistema de la reivindicación 36, una cantidad del primer componente pulpa es mayor que la cantidad del segundo componente pulpa.

63. El sistema de la reivindicación 36, una mezcla del primero y segundo componentes pulpa tienen aproximadamente 20% en peso de sólidos del % en peso de los sólidos totales.

64. El sistema de la reivindicación 36, el clarificador consiste en un filtro y una centrífuga, la centrífuga produce el segundo componente pulpa, el filtro produce un tercer componente pulpa, el primero, segundo y tercer componentes pulpa se mezclan entre sí con el jugo dos veces concentrado para producir la pasta de tomate.

65. El sistema de la reivindicación 36, además comprende un búfer, en donde el primero y segundo componentes pulpa se mantienen en el búfer durante la inicialización de la membrana y durante el procesamiento del evaporador multietapas.

66. El sistema de la reivindicación 36, caracterizado porque la combinación del jugo dos veces concentrado y la mezcla de las pulpas se procesan para obtener polvo de tomate.

67. El sistema de la reivindicación 66, el polvo de tomate tiene aproximadamente 98% en peso de sólidos totales.

68. El sistema de la reivindicación 36, caracterizado porque la osmosis inversa y la evaporación multietapas se realizan utilizando componentes independientes.

69. El sistema de la reivindicación 36, caracterizado porque la osmosis inversa y la evaporación multietapas se realizan en momentos diferentes.

70. Un sistema de procesamiento de jugo de tomate para producir pasta de tomate a consiste en: un decantador, el decantador separa el jugo de tomate en un componente jugo y un primer componente pulpa; un clarificador, el clarificador separa el componente jugo del decantador en un jugo clarificado y un segundo componente pulpa; una membrana, la membrana elimina una primera parte del agua del jugo clarificado por osmosis inversa, formando con ello un jugo de tomate preconcentrado; un evaporador multietapas, el evaporador multietapas elimina una segunda parte del agua del jugo preconcentrado, en donde la evaporación multietapas se realiza por separado y después de la osmosis inversa, formando con ello un concentrado de jugo de tomate; y un componente para recompresión térmica de vapor, el componente para la recompresión térmica de vapor reutiliza el vapor que anteriormente fue utilizado por el evaporador en múltiples etapas para uso ulterior en el evaporador en múltiples etapas; y un mezclador, el concentrado de jugo de tomate y el primer y segundo componentes pulpa se combinan en el mezclador para formar una pasta intermedia, la pasta intermedia siendo procesada para producir una pasta de tomate.

71. El sistema de la reivindicación 70, el decantador separa el jugo de tomate sin utilizar un agente de coagulación.

72. El sistema de la reivindicación 70, el clarificador consiste en un filtro.

73. El sistema de la reivindicación 70, el clarificador consiste en una centrífuga.

74. El sistema de la reivindicación 70, la primera parte del agua consiste en aproximadamente 50% de una cantidad total de agua que será eliminada del jugo de tomate.

75. El sistema de la reivindicación 70, la segunda parte del agua consiste en aproximadamente 40-45% de una cantidad total de agua que será eliminada del jugo de tomate.

76. El sistema de la reivindicación 70, caracterizado porque cada etapa de evaporación sucesiva realizada por el evaporador en múltiples etapas opera a menor temperatura que una etapa de evaporación anterior.

77. El sistema de la reivindicación 70, caracterizado porque la combinación del jugo dos veces concentrado y el primer y segundo componentes pulpa se procesan para obtener polvo de tomate.

78. El sistema de la reivindicación 77, el polvo de tomate tiene aproximadamente 98% en peso de sólidos totales .