WO2005107483A1 - Proceso y aparato para el tratamiento termico de productos organicos - Google Patents
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Definitions
- the process is controlled by means of an automated control panel (35) comprising, among other elements, two temperature regulators, speed regulator for the gear motor (13), command for the pump (29), indicators and recorders of liquid medium in refraction, pH, acidity, etc., and a card of inferred with the subsequent machine that receives the product from the exit (23) in order to balance the flow of input and delivery of the product.
- an automated control panel comprising, among other elements, two temperature regulators, speed regulator for the gear motor (13), command for the pump (29), indicators and recorders of liquid medium in refraction, pH, acidity, etc., and a card of inferred with the subsequent machine that receives the product from the exit (23) in order to balance the flow of input and delivery of the product.
Abstract
La presente invención se relaciona con un proceso y un aparato (Fig. 1) para la enzimatización, pasteurización y entrega regulada de productos orgánicos termo sensibles, dentro de un sistema de flujo continúo en un medio líquido y con una desnaturalización mínima del producto. La invención comprende una pasteurización a través de una cámara tubular (10) aislada térmicamente (36) en la cual se precalienta y se calienta sucesivamente mediante chaqueta de flujos de vapor (24) y (26), trozos del producto en tamaño grande (12) (de hasta 30 mm de lado) que en otros sistemas no pasan, como por ejemplo a través de placas y tubulares convencionales. Actualmente existen procesos y disposiciones mecánicas o aparatos para el mismo efecto pero en flujo laminar, sean tubulares o de placa para fluidos y productos pero en trozos muy pequeños (de hasta 20mm de lado).
Description
PROCESO Y APARATO PARA TRATAMIENTO TÉRMICO DE PRODUCTOS ORGÁNICOS
OBJETIVO:
La presente invención se relaciona con un proceso y un aparato para la enzimatización, pasteurización y entrega regulada de productos orgánicos termo sensibles, dentro de un sistema de flujo continúo, en un medio liquido y con una desnaturalización mínima del producto.
La invención comprende una pasteurización a través de una cámara tubular aislada térmicamente en la cual se precalienta y se calienta sucesivamente en un medio liquido mediante chaqueta de flujos de vapor, trozos del producto en tamaño relativamente grandes, desde 5 mm hasta 30 mm de lado, que en otros sistemas no pasan, como por ejemplo a través de placas y tubulares convencionales .
Actualmente existen procesos y disposiciones mecánicas o aparatos para el mismo efecto pero en flujo laminar, sean tubulares o de placa para fluidos y productos pero en trozos muy pequeños (de hasta 20 mm de lado) .
El proceso de la invención se desarrolla a través de las siguientes etapas:
Una primera etapa (1) de alimentación en la cual se garantiza por nivel un suministro uniforme de trozos de producto a pasteurizar, preferiblemente trozos de fruta u otros orgánicos similares. Una segunda etapa (2) de precalentamiento y tratamiento enzimático en la cual el producto en trozos es atemperado para activar temporalmente las actividades enzimáticas bien sean las naturales del producto, y/o mediante
la adición de enzimas externas, las cuales se dosifican a través del retorno parcial de flujo recirculado (por la bomba de líquidos (29)).
Una tercera etapa (3) de calentamiento y pasteurizado del producto en una cámara tubular en rangos térmicos conforme a las características del producto, una cuarta etapa (4) de separación de sólidos pasteurizados desde un medio liquido en un dispositivo del aparato montado en pendiente, ascendente la cual se calcula, al igual que la cámara, de acuerdo al material y al grado de escurrido liquido requerido, y una quinta etapa (5) de tratamiento del medio líquido para recirculación, filtración y ajuste parametral (físicoquímico) del mismo.
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Y APARATO:
En seguimiento del proceso a describir se acompaña la figura 1 que ilustra el montaje mecánico para su desarrollo.
El proceso se inicia acorde con la etapa de alimentación del producto en trozos grandes a través de una tolva (19), alimentación que puede ser manual o automatizada por electro visor para mantener su nivel mínimo y máximo; el producto cae hacia un primer cuerpo tubular (10) del aparato pasteurizador el cual tiene un diámetro de trabajo de entre 20 y 40 cms, provisto dicho cuerpo tubular de una camisa (11) de doble pared con aislamiento térmico, la cual recibe vapor vivo inyectado a través de una entrada de vapor (24) para el precalentamiento o tratamiento enzimático a temperatura y presión regulada, dicho vapor saliendo condensado por una trampa de vapor (25) . NOTA el calculo de diseño se hace de acorde a la capacidad en kg por hora de producto (desde 50Kg/h hasta 2500kg/h como rango normal pero extrapolable a mayores y grandes escales industriales)
Dentro de dicho cuerpo se dispone un tubo perforado (12) tipo tamiz o barrera para sólidos, que conduce los trozos del producto por ejemplo (fruta) sumergidos en un medio líquido y evitando el contacto directo del producto con la pared caliente. Este tubo actúa como separador de trozos o selector de tamaños según el estándar del producto. Este producto es conducido por un tornillo (14) a muy baja velocidad, movido a su vez por un moto reductor (13) provisto de un electro variador de velocidad, con enclave programable, al software regulador de la línea de proceso
El trayecto tubular (11) y (15) de las etapas (2) y (3) va cubierto por una capa aislante térmica (#36) en toda su longitud. En el extremo del cuerpo (11) va una porción (15) conformado por una doble camisa o pared que recibe vapor vivo a través de una conexión de entrada (26), para el calentamiento extremo del producto, hasta alcanzar la temperatura de pasterización deseada (rango estándar 75°C a 100°C atmosférica) y con salida de vapor condensado usado a través de la trampa de descarga (27) .
El trayecto tubular continúa con una porción inclinada (16) que incluye en su interior un tornillo elevador (17), llevando dicha porción una superficie perforada (28) para proveer la evacuación del líquido desde el sólido en un proceso de escurrido. Esta separación liquido sólido recurre a un régimen de velocidad (RP y Diseño de tornillo) que asegura la separación y regula (dosifica) la entrega del producto con enclave software regulador de la línea de proceso.
El empalme entre la porción horizontal del tornillo (14) y la porción inclinada (17) se hace a través de una junta cardánica (20) . En dicha porción tubular se dispone una cámara separadora
de sólidos y líquidos (18), líquidos que se desalojan a través de una bomba (29) que actúa como elemento para recircular dicho medio líquido en todo el sistema. Nota los sólidos van confinados dentro del tubo tamiz a efectos de asegurar un flujo certero y no depender de la flotación - inmersión como efecto de la densidad relativa (sólido vs. líquido) .
Este medio líquido se controla en su nivel en la cámara (18) a través de un control de nivel (21) con su mecanismo de drenaje (22). En el extremo superior de la porción inclinada va provisto de una salida (23) de producto sólido pasteurizado listo para su empaque.
A la salida de la bomba (29) hay un separador por ciclón (34) de partículas sólidas irregulares centrífugamente y de allí se proyecta una salida (30) de líquido para 3 vías o usos potenciales, a saber: una de recirculación (31), otra (32) para filtración y una tercera (33) para ajuste de parámetros de proceso como son acidez, grado Brix, y otros.
El proceso se controla a través de un tablero de mando (35) automatizado que comprende entre otros elementos dos reguladores de temperatura, regulador de velocidad para el moto reductor (13), comando para la bomba (29), indicadores y registradores de medio líquido en refracción, pH, acidez, etc., y una tarjeta de inferíase con la máquina subsiguiente que recibe el producto desde la salida (23) a efectos de balancear integralmente el flujo de entrada y de entrega del producto.
En la etapa (2) del proceso la temperatura requerida para la pasteurización subsiguiente al pre-tratamiento enzimático inicia de 37 °C a 50°C y la longitud de la porción tubular se calcula en base a la carga de producto por hora, y a las jornadas estándar de cálculo de transferencia térmica.
El cálculo de energía requerida y la longitud de la sección se hace tomando en cuenta la temperatura del proceso en la fase 3 que va entre 80°C y 98 °C con un tiempo de exposición de 4 minutos más o menos 25%.
En la etapa (4) de separación de los sólidos pasteurizados desde el líquido, la pendiente de la porción tubular (16) y su longitud se calculan según el tipo de producto o material en tratamiento y del grado de drenado o escurrido de líquido que se requiera, esto determina el ángulo de pendiente, la longitud y la superficie perforada (o ranurada) requerida .para facilitar el escurrido del liquido (28), así como también los diámetros de eje y alabes del tornillo.
Claims
1. Proceso para el tratamiento térmico y continuo de productos orgánicos a base de una enzimatización y pasteurización dentro de un medio líquido en flujo continuo, que comprende las fases de: alimentar un sistema continuo de producto orgánico a pasteurizar con trozos o porciones grandes del mismo (manual o automáticamente); precalentar dicho producto para un tratamiento enzimático inyectando vapor vivo, exterior (indirecto); calentar y pasteurizar dicho producto enzimático a base de una segunda inyección de vapor vivo exterior (indirecto); - separación y regulación de entrega del producto sólido con escurrido; tratamiento final del medio líquido remanente y bombeado para filtrado recirculación y ajuste de parámetros en el mismo.
2. Proceso según la reivindicación 1 en el cual el producto durante el tratamiento enzimático es precalentado en una cámara con inyección moderada de vapor vivo entre 37°C y 50°C, para un tiempo entre 5 hasta 20 minutos según se requiera.
3. Proceso según la reivindicación 1 en el cual el producto enzimatizado pasa a una etapa de pasteurización con inyección fuerte de vapor vivo entre 80°C y 98°C.
Proceso según la reivindicación 1 en el cual el producto en tratamiento es conducido en un flujo forzado y continuo, dentro de un medio líquido a través de una primera cámara tubular horizontal (10) por arrastre de un tornillo sinfín lento (14), la aplicación calórica es indirecto (exterior) con un medio liquido y un tambor tubular perforado tipo tamiz que evita el contacto directo con la pared de vapor vivo, haciendo el efecto de un baño maría industrial y continuo.
5. Proceso según las reivindicaciones 1 y 4 en donde el producto ya tratado al salir de dicha primera cámara tubular horizontal (10) es conducido a una segunda cámara tubular inclinada (16) por arrastre, también de un tornillo de diseño especial que permite separarlo, escurrirlo y entregarlo reguladamente mediante el ajuste de las RPM del sistema.
6. Proceso según las reivindicaciones 1 y 5 en el cual en dicha segunda cámara tubular inclinada (16) el producto drena su contenido líquido a través de una pared perforada de dicha cámara (28), la cual no se colma por ser autolimpiante y opcionalmente sometida a succión por un sistema de vació.
7. Proceso según la reivindicación 1 a 6 en el cual el consumo de tiempo para el recorrido del producto es de unos 12 minutos más o menos 25% parámetro este, ajustable por diseño desde 5 hasta 25 minutos, según lo requiere cada producto.
8. Proceso según las reivindicaciones 1 a 7 el cual se desarrolla a través de un montaje electromecánico de flujo continuo en medio líquido que se caracteriza por comprender: una tolva de entrada (19) de productos que garantiza la alimentación efectiva del volumen de producto. una sección tubular o cámara caliente (10) con tambor aislador térmico interno para conducir el producto dentro de un medio acuoso, sin quemarse. un tornillo sinfín (14) de arrastre o conducción forzada y garantizada del producto por entre la sección tubular.
- Una doble cámara o chaqueta de vapor vivo (36), con termocontrol y regulación independiente. - un motor reductor (13) con electro variador para mover el tornillo sinfín a la velocidad y tiempo que el proceso requiera.
- medios de inyección de vapor vivo (24) y (26) hacia dichas cámaras y medios de extracción (25) y (27) de dicho vapor condensado desde las mismas.
- medios de acople a través de junta cardánica (20) entre el eje horizontal del tornillo sinfín dentro de la cámara caliente (10) y un tramo inclinado de dicho tornillo en una segunda cámara (16) tubular perforada (28) - medios de escurrido o drenaje (22) de líquido desde el producto en la cámara inclinada (16)
- medios de separación ciclónica y centrífuga de sólidos (34)
- medios de filtración y recirculación por bombeos de líquido recogido por escurrimiento desde la cámara inclinada
- medios de comando y control electrónico (35) del proceso con tarjeta de interfase.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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-
2004
- 2004-05-07 CO CO04042425A patent/CO5580139A1/es active IP Right Grant
- 2004-12-22 WO PCT/IB2004/004351 patent/WO2005107483A1/es active Application Filing
Patent Citations (2)
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