WO2005110128A1 - Sistema y método de cocción-enfriamiento de alimentos por inmersión bajo convección forzada y difusa - Google Patents

Sistema y método de cocción-enfriamiento de alimentos por inmersión bajo convección forzada y difusa Download PDF

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WO2005110128A1
WO2005110128A1 PCT/ES2004/000212 ES2004000212W WO2005110128A1 WO 2005110128 A1 WO2005110128 A1 WO 2005110128A1 ES 2004000212 W ES2004000212 W ES 2004000212W WO 2005110128 A1 WO2005110128 A1 WO 2005110128A1
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cooking
region
side wall
tank
cooling liquid
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Application number
PCT/ES2004/000212
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English (en)
French (fr)
Inventor
Narcís LAGARES COROMINAS
Josep Lagares Gamero
Original Assignee
Metalquimia, S.A.
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L5/00—Preparation or treatment of foods or foodstuffs, in general; Food or foodstuffs obtained thereby; Materials therefor
    • A23L5/10—General methods of cooking foods, e.g. by roasting or frying
    • A23L5/13—General methods of cooking foods, e.g. by roasting or frying using water or steam

Definitions

  • the present invention relates to the system and method of cooking-cooling of food by immersion under forced and diffuse convection, and more specifically to a cooking-cooling system and method of food arranged in molds housed in support trays stacked inside a tank adapted to be filled and emptied with a cooking or cooling liquid subjected to forced and diffuse convection in turbulent regime.
  • a cooking-cooling food installation comprising a plurality of tanks for housing the food to be cooked, and automatic means for loading and unloading said food through a side discharge loading opening existing in each of said tanks, said opening of each tank being equipped with a sliding side door with hermetic closure.
  • the installation includes means for filling each tank with at least one cooking or cooling liquid, and means for subsequently emptying it.
  • Each tank includes means for heating the cooking liquid in its interior, for example, by bubbling water vapor through the cooking liquid, although eventually the cooking liquid can be previously fully or partially heated.
  • the food to be cooked and / or cooled is preferably arranged in molds housed in a support trays stacked inside each t anque, preferably forming at least one lower shelf and at a lower supported pile. in a corresponding means of support lower and upper inside the tank.
  • the cooking or cooling of food is carried out, in the aforementioned background, by a traditional system. In this traditional model, a stack of product molds is deposited in a heated hot water bath, where the transmission of heat to the product is practically static; that is, by thermal conduction almost exclusively.
  • the elements involved in the system are, in their greater proportion, of a specific high heat, as corresponds to water and, above all, the equivalent of the product, since the heat energy required by the physical energy is added to its merely physical thermal capacity. chemical-physical reactions of cooking. There is only a minor transmission of heat by the most efficient method of thermal convection (by movement of the surrounding water, not the product), which is of two types, alternatively: by natural convection, in which the slightly cooled water tends to fall to the bottom due to its higher density; and by the replacement of hot water destined to temper the water of the cooking bath.
  • the expansion of the product in contact with heating or cooling water causes natural convection to affect a minimum surface area of the total corresponding to all molds in the basket.
  • An objective of the present invention is to provide a system and method of cooking-cooling food by immersion under forced and diffuse convection in turbulent regime capable of maximizing caloric exchange and optimizing the thermal efficiency of the process, providing an effective reduction of energy costs and a regular cooking-cooling process.
  • the present invention contributes to achieving the above and other objectives by means of a cooking-cooling system of food by immersion under forced and diffuse convection, of the type comprising at least one tank to house the food to be cooked-cooled, about filling means for filling said tank with a cooking or cooling liquid, a drain means for evacuating said cooking or cooling liquid from the tank, and a heating means for heating the cooking or cooling liquid.
  • the system is characterized in that the tank comprises at least one lower region and one upper region, circulation means being arranged to capture cooking or cooling liquid from inside said lower region from at least one lower outlet located in a first lower side wall of the lower region and introduce it to the interior of said upper region through I less an upper inlet located in a first upper lateral wall of the upper region and to capture cooking or cooling liquid from the interior of the upper region from at least one upper outlet located in a second upper side wall of the upper region and introduce it into the interior of the region lower through at least one lower inlet located in a second lower side wall of the lower region.
  • the first lower side wall is opposite and opposite to the second lower central wall, while the first upper side wall is opposite and facing said second upper side wall, to thereby facilitate a Transverse circulation of the cooking or cooling liquid in both lower and upper regions, in opposite directions.
  • the system comprises a plurality of said lower outlets spread over a significant area of said first lower side wall of the lower region, a plurality of said upper inlets distributed over a significant area of said first upper side wall of the upper region, a plurality of said upper outlets spread over a significant area of said second upper side wall of the upper region, and a plurality of said lower entries distributed over a significant area of said second lower side wall of the lower region.
  • the lower outlets are connected to the upper inlets through at least one first conduit and the upper outlets are connected to the lower inlets through at least one second conduit.
  • the system includes connected pumping means to drive the cooking or cooling liquid inside said first duct.
  • the above-mentioned heating means may be external to the tank, whereby the cooking liquid would be introduced already heated to the tank, or they may be arranged to heat the cooking liquid inside the tank, or a combination of both.
  • the system may optionally include cooling means, usually external to the tank, to cool the cooling liquid.
  • the heating means When the heating means are inside the tank preferably they comprise a plurality of lower steam inlets arranged to bubble steam through the cooking or cooling liquid into the lower region of the tank and a plurality of upper steam inlets arranged to bubble steam through the liquid of cooling or cooling in the upper chamber, said lower steam inlets arranged adjacent to said lower liquid outlets and said upper steam inlets are arranged adjacent to said upper liquid outlets.
  • a plate adapted to restrict a vertical circulation of the cooking or cooling liquid is interposed.
  • this plate comprises perforations to allow the evacuation of the cooking or cooling liquid from both lower and upper regions by the emptying means, which are arranged in relation to the lower region of the tank.
  • the tank comprises lower support means to support a lower stack of support trays inside the lower region and upper support means to support an upper stack of said support trays inside the region higher.
  • the mentioned support trays are adapted to support the food to be cooked-cooled, preferably arranged in molds.
  • the mentioned lower (s) and upper (s) batteries are sized to leave small spaces around them inside the tank to help accelerate and direct the transverse circulation of the cooking or cooling liquid.
  • each support tray includes, for example, a double bottom joined to its bottom by transverse partitions in order to delimit spaces that facilitate the transverse circulation of the cooking or cooling liquid from one side of the support tray to the other.
  • the tank of the system of the present invention is preferably of the type that has a side loading-unloading opening with a sliding side door of hermetic closure, and is applicable to the installation described in the international patent application WO 03/096815, of to the current applicant, cited above.
  • the system of the present invention is equally applicable to a tank with a top loading and unloading opening.
  • the present invention also provides a method of cooking-cooling food by immersion under forced and diffuse convection, of the type that comprises arranging the food to be cooked-cooled inside at least one tank; filling said tank with a cooking or cooling liquid; eventually heating said cooking or cooling liquid inside the tank; and evacuate the cooking or cooling liquid from the tank, said method being characterized in that it further comprises collecting cooking or cooling liquid from the inside of a lower region of the tank from at least one lower outlet located in a first lower side wall of said region!
  • the method of the present invention comprises facilitating transverse circulation in opposite directions of the cooking or cooling liquid in the lower region and in the upper region, respectively, with said first lower side wall opposite and facing said second lower side wall and said first upper side wall opposite and facing said second upper side wall.
  • the method also comprises diffusing said transverse circulation of the cooking or cooling liquid by arranging a plurality of said lower outlets spread over a significant area of the first lower side wall of the lower region, a plurality of said upper inlets distributed over a significant area of the first upper side wall of the upper region, a plurality of said upper outlets spread over a significant area of the second upper side wall of the upper region, and a plurality of said lower entries distributed over a significant area of the second lower side wall of the lower region.
  • the method also comprises forcing a turbulent transverse circulation of the cooking or cooling liquid in the lower and upper regions of the tank by connecting the lower outlets with the upper inlets through at least one first conduit, connecting the outlets upper with the lower inlets through at least a second duct, and driving the cooking or cooling liquid at least inside said first duct by means of pumping means.
  • the method also includes restricting a vertical circulation of the cooking or cooling liquid between the lower region and the upper region of the tank by interposing a plate between the two, while allowing the evacuation of the cooking or cooling liquid from both lower and upper regions by emptying means arranged in relation to the lower region of the tank by incorporating perforations to said plate.
  • the system and / or method of the present invention it is possible to maximize the caloric exchange and optimize the thermal efficiency of the process, providing an effective reduction of energy costs and a high-regular cooking-cooling process, resulting in a food product Microbiologically safe and high organoleptic quality.
  • a significant reduction in cooking and cooling time is added to the reduction of mechanical movement times provided by the cited document, since the proportion of heat transmission by forced convection is increased, when the interior water is stirred, hot or cold, by internal closed recirculation.
  • the new system is capable of achieving an energy and operating advantage over traditional systems.
  • the heat transfer times can be reduced by one fifth or sixth part (as long as it does not affect the transmission speed to the chemical, physical and biochemical reactions required for the best product quality).
  • the system and method of the present invention supposes a 100% utilization of the energy (Enthalpy) of the steam, since this is mixed directly by injection with the cooking water, avoiding the losses corresponding to the steam-water transfer of heat in heating exchangers, plus the corresponding and unavoidable losses of heat (despite adequate heat) in the operation and control equipment, long pipelines and huge, necessarily exterior, storage and tempering tank cooking water
  • the system and method of the present invention brings a noticeable decrease in cooking and cooling time, since now they are no longer carried out by simple natural convention and static thermal conduction, but with the agitation of the water produced by internal forced recirculation by pumping.
  • Fig. 1 is a schematic front elevation view of a tank according to an embodiment of the system of the present invention
  • Fig. 1A is a schematic view analogous to that of Fig. 1 showing stacks of support trays for cooked-cooled food loaded inside the tank 1
  • the Fig. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the plane ll-ll of Fig. 1
  • Fig. 3 is a schematic view of a plate with a plurality of liquid outlets constituting a side wall of one of the regions of the tank of Fig. 1;
  • Fig. 1 is a schematic front elevation view of a tank according to an embodiment of the system of the present invention
  • Fig. 1A is a schematic view analogous to that of Fig. 1 showing stacks of support trays for cooked-cooled food loaded inside the tank 1
  • the Fig. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the plane ll-ll of Fig. 1
  • Fig. 3 is a schematic view of a plate with a plurality of liquid outlets
  • FIG. 4 is a perspective view of a support tray for supporting food to be cooked-cooled
  • Fig. 5 is a perspective view of a stack of support trays to be introduced to one of the regions of the tank of Fig. 1.
  • a tank, or boiler is generally indicated, which is part of the cooking-cooling system of food by immersion under forced and diffuse convection of the present invention.
  • Said tank 1 is designed to house the food to be subjected to a cooking and subsequent cooling treatment, or only cooking, or only cooling, or other treatment, such as, for example, pasteurization.
  • Said tank 1 may be part of an installation such as that described in said international patent application WO 03/096815, of the current applicant, and preferably has a side loading and unloading opening 22 equipped with a sliding side door 23 (Fig. 2), of hermetic closure, capable of withstanding an internal pressure, such as that described in the aforementioned international patent application PCT / ES 2004/000145, of the current applicant.
  • a side loading and unloading opening 22 equipped with a sliding side door 23 (Fig. 2), of hermetic closure, capable of withstanding an internal pressure, such as that described in the aforementioned international patent application PCT / ES 2004/000145, of the current applicant.
  • PCT / ES 2004/000145 an international patent application
  • the tank 1 is equipped with filling means 24 for filling said tank 1 with a cooking or cooling liquid, and emptying means 25 for evacuating said cooking or cooling liquid from the tank 1.
  • These filling and emptying means 24, 25 may comprise, as usual, pipes, valves and pumping means for connecting the tank with other tanks, reservoirs, different sources of liquid, drains, etc.
  • the installation may include heating means and cooling means to heat or cool the cooking or cooling liquid before being introduced into the tank.
  • the tank 1 includes heating means for heating the liquid inside the tank comprising, as is known, a series of steam inlets 14a, 14b arranged to bubble steam through the cooking liquid inside the tank 1.
  • the tank 1 comprises a first outer side wall 7 and a second outer side wall 8 opposite and facing the first, and at least two distinct regions: a lower region 1a and an upper region 1b having respective first lower side walls 7a and first upper side wall 7b associated with said first outer side wall 7 and respective second lower side wall 8a and second upper side wall 8b associated with said second outer side wall 8.
  • a lower outlet chamber 9a is formed, which is communicated through a first conduit 11 with an upper inlet chamber 10b, formed between the first upper side wall 7b and the first outer side wall 7.
  • an upper outlet chamber 9b communi each through a second conduit 12 with a lower inlet chamber 10a, formed between the second lower side wall 8a and said second outer side wall 8.
  • Each of the first and second lower side walls 7a, 8a of the lower region 1a and of the first and second upper side walls 7b, 8b of the upper region 1b are materialized by respective plates, each of which incorporates a plurality of holes constituting corresponding lower exits and entrances 3a, 4a and exits and entrances upper 3b, 4b.
  • Pumping means 13 are connected to said first duct 11 to impel the cooking or cooling liquid therein in order to establish a transverse circulation of the cooking or cooling liquid inside the upper and lower regions 1a , 1b of the tank.
  • This circulation is established by capturing the cooking or cooling liquid from the interior of the lower region 1a from the lower outlets 3a located in the first lower side wall 7a and introducing it into the interior of said upper region 1b through the upper inlets 4b located in the first upper side wall 7b, and capturing cooking or cooling liquid from inside the upper region 1 b from the upper exits 3b located in the second upper side wall 8b and introducing it into the lower region 1a through the lower inlets 4a located in the second lower side wall 8a.
  • the said pumping means 13 are adapted and sized to force a large amount of cooling or cooling inside the lower and upper regions 1a, 1b of the tank 1. As indicated by arrows in Fig.
  • the transverse circulation of the cooking or cooling liquid in each of the lower and upper regions 1a, 1b preferably occurs in opposite directions.
  • the arrows of the continuous lines indicate the circulation in the upper region 1 b while the arrows in dashed lines indicate the circulation in the lower region 1a in an opposite direction.
  • This transverse circulation constitutes a forced and diffuse convection in turbulent regime.
  • the lower exits and entrances 3a, 4a and the upper exits and entrances 3b, 4b are distributed in a significant area of their corresponding first and second lower side walls 7a, 8a and first and second upper side walls 7b, 8b.
  • FIG 3 shows, by way of example, a possible distribution of the upper entrances 4b on a plate constituting the upper side wall 7b.
  • the upper inlets 4a comprise a large number of small holes regularly distributed throughout the plate except in a central area 27, which faces the mouth of the conduit 11 in the upper inlet chamber 10b.
  • a jet of cooking or cooling liquid exiting the conduit 11 collides with said central area 27 free of holes and the flow is distributed throughout the upper inlet chamber 10b until it flows substantially uniformly through all the holes 4a.
  • the plates that constitute the remaining side walls 7b, 8a, 8b of the upper and lower regions 1a, 1b are of similar dimensions and have a similar configuration and distribution of holes.
  • a lower steam lance comprises a plurality of lower steam inlets 14a arranged to bubble steam through the cooking liquid next to the lower outlets 3a inside the lower region 1a of the tank 1, and an upper steam lance it comprises a plurality of upper steam inlets 14b arranged to bubble steam through the cooking liquid next to the upper outlets 3b inside the upper region 1b.
  • This arrangement prevents the formation of steam pockets that are detrimental to the cooking process since the mixing of the steam with the cooking liquid takes place just in the lower and upper inlets 3a, 3b of collection in the respective lower and upper regions 1a, 1b .
  • Fig. 4 one of said support trays 15 is shown to support the food to be cooked.
  • the support trays 15 are designed to be stacked forming batteries 17a, 17b (one of which is shown in Fig. 5) suitable for being handled by automatic handling means and to be charged and unloaded from inside the tank 1, such as described in the cited international patent application WO 03/096815.
  • the tank 1 comprises lower support means 16a for supporting one or more lower pins 17a of support trays 15 inside the lower region 1a and upper support means 16b for supporting one or more upper batteries 17b of support trays 15 inside the upper region 1 b.
  • the tank 1 comprises lower support means 16a for supporting one or more lower pins 17a of support trays 15 inside the lower region 1a and upper support means 16b for supporting one or more upper batteries 17b of support trays 15 inside the upper region 1 b.
  • the tank 1 has a depth sufficient to accommodate two lower pins 17a in the lower region 1a and two upper batteries 17b (shown by dashed lines) in the upper region 1b.
  • the circulation means comprise two lower exit chambers 9a (not shown) communicated through the first two ducts 1 1 with two respective upper input chambers 1 0b, and two upper output chambers 9b communicated through two second ducts 12 with two respective lower inlet chambers 10a (not shown), in order to generate transverse circulation of liquid mainly where the lower and upper batteries 17a, 17b are housed.
  • the first two ducts 11 can converge in their middle part for the installation of a single pump 13. As can be seen in Fig.
  • the lower and upper piles 17a, 17b are sized to leave reduced spaces around them in the interior of the tank 1 to help accelerate and direct the circulation of the cooking or cooling liquid. It is clear that the depth of the tank could also be sufficient for a single cell in each region or for more than two. Also the tank would be easily expandable to more than two regions vertically by one or more additional dividing plates and a corresponding adaptation of the liquid circulation means and heating means. To facilitate the transverse circulation of the cooking or cooling liquid from one side to the other of the support tray 15, even when the support trays 15 are part of one of the lower or upper batteries 17a, 17b in one or the other of the regions bottom and top 1a, 1b of the tank 1, each support tray 15 (Fig.
  • each lower or upper cell 17a, 17b (one of which is shown in Fig. 5) comprises a multitude of transverse passages that allow the circulation of the liquid therethrough.
  • the present invention also comprises a method suitable for being carried out by means of the system described above.
  • the cooking-cooling method of food by immersion under forced and diffuse convection comprises well-known steps, such as, first of all, arranging the food to be cooked-cooled inside at least one tank 1 , filling said tank 1 with a cooking liquid or cooling, possibly in the case of cooking, and only if necessary, heating said cooking or cooling liquid inside the tank 1, and finally evacuating the cooking or cooling liquid from the tank 1.
  • the method of the invention comprises also collecting cooking or cooling liquid from the inside of a lower region 1a of the tank 1 from at least one lower outlet 3a located in a first lower side wall 7a of said lower region 1a, and introducing it into an upper region 1b of the tank 1 through at least one upper inlet 4b located in a first upper side wall 7b of said upper region 1b, and simultaneously collecting cooking or cooling liquid from inside the upper region 1b from at least one upper outlet 3b located in a second wall upper side 8b of the upper region 1b and insert it into the lower region 1a through at least one entrance i lower 4a located in a second lower side wall 8a of the lower region 1a.
  • the method further comprises facilitating a transverse circulation in opposite directions of the cooking or cooling liquid in the lower region 1a and in the upper region 1b, respectively, with said first ateral and lower 7-year position placed and facing ad icha s egunda p lower side ared 8a and said first upper side wall 7b opposite and facing said second upper side wall 8b.
  • the method comprises providing a plurality of said lower outlets 3a distributed over a significant area of the first lower side wall 7a of the lower region 1a, a plurality of said upper entries 4b distributed in a significant area of the first upper side wall 7b of the upper region 1b, a plurality of said upper outputs 3b distributed in a significant area of the second upper lateral wall 8b of the upper region 1b, and a plurality of said lower entries 4a distributed in a significant area of the second lower side wall 8a of the lower region 1a.
  • the method also comprises forcing a turbulent transverse circulation of the cooking or cooling liquid by connecting the lower outlets 3a with the upper inlets 4b through at least one first conduit 11, connecting the upper outlets 3b with the lower inlets 4a through at least a second duct 12, and driving the cooking or cooling liquid to the less inside said first duct 11 by means of pumping means 13.
  • the method of the invention also comprises arranging the food to be cooked-cooled in a plurality of stacked support trays 15 forming at least one lower stack 17a inside the lower region 1a and at least one upper stack 17b inside the upper region 1 b, and accelerating and directing said transverse circulation of the cooking or cooling liquid sized said lower (s) and upper (s) batteries 17a, 17b to leave a small space around them inside the tank 1.
  • the method further comprises facilitating t ransversal ac at t raves ded chas p ilas inferior and superior 17a, 17b including in each support tray 15 at least one channel-like configuration suitable for transverse circulation of the cooking or cooling liquid from one side to the other of the support tray 15 even when the support tray 15 is part of one of the lower or upper (s) batteries 17a, 17b in one or the other of the lower and upper regions 1a, 1b of the tank 1.
  • the application of the system and method of the present invention significantly increases the recirculation rates. and temperature distribution, while eliminating all types of thermal and thermal fluid short circuits within the tank or boiler (which the system itself could create) thus maximizing thermal transfer Mica between heating or cooling liquid and the product to be heated or cooled.
  • a direct steam feed provides a 100% utilization of the energy (enthalpy) of the Steam, when mixed directly by injection with the cooking water, and avoiding losses corresponding to the steam-water transfer of heat in heat exchangers heating, plus the corresponding and unavoidable losses of heat, which allows a fast obtaining of the desired cooking temperature.
  • the new design of the mold support trays on which the product is arranged allows a transverse flow through channels that optimize forced convection and maximize energy efficiency and contribute to homogenize thermal regularity.

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  • Food Science & Technology (AREA)
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Abstract

Comprende un tanque (1) para albergar alimentos a cocer-enfriar, medios de llenado/vaciado para llenar/vaciar dicho tanque (1) con un líquido de cocción o enfriamiento, y medios de calentamiento para calentar el líquido. El tanque (1) comprende una región inferior (1a) y una región superior (1b), y medios de circulación para captar líquido de la región inferior (1a) desde varias salidas (3a) situadas en una pared lateral inferior (7a) e introducirlo a la región superior (1b) a través de varias entradas (4b) situadas en una pared lateral superior (7b), y para captar líquido de la región superior (1b) desde varias salidas (3b) situadas en otra pared lateral superior (8b) e introducirlo a la región inferior (1a) a través de varias entradas (4a) situadas en otra pared lateral inferior (8a), generando una convección forzada difusa en régimen turbulento.

Description

SISTEMA Y MÉTODO DE COCCIÓN-ENFRIAMIENTO DE ALIMENTOS POR INMERSIÓN BAJO CONVECCIÓN FORZADA Y DIFUSA
Ámbito de la invención La p resente i nvención c oncierne e n g eneral a u n s istema y m étodo d e cocción-enfriamiento de alimentos por inmersión bajo convección forzada y difusa, y más específicamente a un sistema y método de cocción-enfriamiento de alimentos dispuestos en moldes alojados en unas bandejas de soporte apiladas en el interior de un tanque adaptado para ser llenado y vaciado con un líquido de cocción o enfriamiento sometido a una convección forzada y difusa en régimen turbulento.
Estado de la técnica anterior Por la solicitud de patente internacional WO 03/096815, del actual solicitante, se conoce una instalación para la cocción- enfriamiento de alimentos que comprende una pluralidad de tanques para albergar los alimentos a cocer, y unos medios automáticos para cargar y descargar dichos alimentos a través de una abertura de carga descarga lateral existente en cada uno de dichos tanques, estando dicha abertura de cada tanque equipada una puerta lateral corredera de cierre hermético. La instalación incluye unos medios para llenar cada tanque con al menos un líquido de cocción o enfriamiento, y unos medios para posteriormente vaciarlo. Cada tanque incluye unos medios para calentar el líquido de cocción en su interior, por ejemplo, por burbujeo de vapor de agua a través del líquido de cocción, aunque eventualmente el líquido de cocción puede ser calentado previamente total o parcialmente. En la solicitud de patente internacional PCT/ES 2004/000145, del actual solicitante, se describe una puerta lateral corredera de cierre hermético capaz de resistir una presión interior apta para ser aplicada a los tanques de la anterior instalación. Los alimentos a cocer y/o enfriar están dispuestos preferiblemente en unos moldes alojados en unas bandejas de soporte apiladas en el interior de cada t anque, p referiblemente formando a I m enos u na p ila i nferior y a I m enos una pila superior soportadas en unos correspondientes medios de sustentación inferiores y superiores dentro del tanque. La cocción o enfriamiento de los alimentos se efectúa, en el antecedente citado, por un sistema tradicional. En este modelo tradicional, se deposita una pila de moldes de producto en un baño de agua caliente atemperada, donde la transmisión del calor al producto es prácticamente estática; esto es, por conducción térmica casi exclusivamente. Además, los elementos implicados en el sistema son, en su mayor proporción, de un alto calor específico, como corresponde al agua y, sobre todo, el equivalente del producto, pues a su capacidad térmica meramente física se añade la energía calorífica que requieren las reacciones químico-físicas de la cocción. Sólo existe una minoritaria transmisión de calor por el método más eficaz de convección térmica (por movimiento del agua circundante, no del producto), que es de dos tipos, alternativamente: por convección natural, en que el agua ligeramente enfriada tiende a bajar al fondo por su mayor densidad; y por la reposición de agua caliente destinada ir atemperando el agua del baño de cocción. Sin e mbargo, I a e scasa p roporción de m etal d el m olde d e p roducto e n contacto con el agua de calefacción o enfriamiento, hace que la convección natural afecte a una superficie mínima de la total correspondiente a todos los moldes de la cesta. Incluso la existencia de estrechos canales de agua entre las paredes verticales internas de los moldes de la cesta, no suponen una significativa ventaja adicional, ya que son largos, estrechos y, sobre todo, horizontales, impidiéndose prácticamente toda convección térmica natural, y actuando el agua estancada de tales canales como mero elemento conductor de calor. Respecto a la forma más eficiente de transferencia de calor de un foco caliente a otro frío, cual es la transmisión por radiación (proporcional a la diferencia de las cuartas potencias de las temperaturas absolutas), prácticamente no existe en este sistema, en que no se presentan gradientes significativos de temperaturas entre partes. Por ello, con el sistema tradicional, el proceso de cocción y, también, el de enfriamiento (aunque éste en menor proporción, por no existir ya ningún calor de reacción química involucrado con el producto: sólo el calor sensible del producto), son muy lentos. Aunque con la instalación descrita en el documento citado evita otros inconvenientes asociados a la cantidad y lentitud de las operaciones manuales necesarias en un proceso convencional donde las celdas de producto se introducen y extraen por la parte superior de las cubas de agua, por elevación e inmersión, y por triplicado: en cubas de agua caliente primero, en agua ambiente después y, por último, en agua enfriada, persisten los inconvenientes asociados al mencionado movimiento de convección natural del líquido, el cual ha demostrado ser insuficiente para asegurar un intercambio calórico rápido y eficaz entre el líquido y los alimentos en diferentes regiones del tanque. Un objetivo de la presente invención es el de aportar un sistema y un método de cocción-enfriamiento de alimentos por inmersión bajo convección forzada y difusa en régimen turbulento capaz de maximizar el intercambio calórico y optimizar la eficiencia térmica del proceso, proporcionando una efectiva reducción de los costes energéticos y un proceso de cocción- enfriamiento regular.
Exposición de la invención La presente invención contribuye a alcanzar el anterior y otros objetivos mediante un sistema de cocción-enfriamiento de alimentos por inmersión bajo convección forzada y difusa, del tipo que comprende al menos un tanque para albergar los alimentos a cocer-enfriar, unos medios de llenado para llenar dicho tanque con un líquido de cocción o enfriamiento, unos medios de vaciado para evacuar dicho líquido de cocción o enfriamiento del tanque, y unos medios de calentamiento para calentar el líquido de cocción o enfriamiento. El sistema está caracterizado porque el tanque comprende al menos una región inferior y una región superior, estando dispuestos unos medios de circulación para captar líquido de cocción o enfriamiento del interior de dicha región inferior desde al menos una salida inferior situada en una primera pared lateral inferior de la región i nferior e i ntroducirlo a I i nterior d e dicha región s uperior a través d e a I menos una entrada superior situada en una primera pared lateral superior de la región superior y para captar líquido de cocción o enfriamiento del interior de la región superior desde al menos una salida superior situada en una segunda pared lateral superior de la región superior e introducirlo al interior de la región inferior a través de al menos una entrada inferior situada en una segunda pared lateral inferior de la región inferior. Preferiblemente, la primera pared lateral inferior está opuesta y enfrentada a d icha s egunda p ared I ateral i nferior, m ¡entras q ue d icha p rimera pared lateral superior está opuesta y enfrentada a dicha segunda pared lateral superior, para facilitar con ello una circulación transversal del líquido de cocción o enfriamiento en ambas regiones inferior y superior, en sentidos opuestos. Para contribuir a la difusión del flujo de dicha circulación transversal, el sistema comprende una pluralida de dichas salidas inferiores repartidas en un área significativa de dicha primera pared lateral inferior de la región inferior, una pluralidad de dichas entradas superiores repartidas en un área significativa de dicha primera pared lateral superior de la región superior, una pluralidad de dichas salidas superiores repartidas en un área significativa de dicha segunda pared lateral superior de la región superior, y una pluralidad de dichas entradas inferiores repartidas en un área significativa de dicha segunda pared lateral inferior de la región inferior. Además, las salidas inferiores están conectadas con las entradas superiores a través de al menos un primer conducto y las salidas superiores están conectadas con las entradas inferiores a través de al menos un segundo conducto. Para forzar una circulación transversal turbulenta del líquido de cocción o enfriamiento en las regiones inferior y superior del tanque el sistema incluye unos medios de bombeo conectados para impulsar el líquido de cocción o enfriamiento en el interior de dicho primer conducto. Los medios de calentamiento anteriormente mencionados pueden ser externos al tanque, con lo que el líquido de cocción se introduciría ya calentado a I tanque, o pueden estar dispuestos para calentar el líquido de cocción en el interior del tanque, o una combinación de ambos. El sistema puede incluir eventualmente unos medios de refrigeración, usualmente externos al tanque, para enfriar el líquido de enfriamiento. Cuando los medios de calentamiento e stán en el interior del tanque comprenden preferiblemente una pluralidad de entradas de vapor inferiores dispuestas para burbujear vapor a través del líquido de cocción o enfriamiento e n el i nterior d é la región i nferior d el tanque y u na pluralidad de entradas de vapor superiores dispuestas para burbujear vapor a través del líquido d e c occión o enfriamiento e n e I i nterior d e I a r egión s uperior, e stando dichas entradas de vapor inferiores dispuestas adyacentes a dichas salidas inferiores de líquido y dichas entradas de vapor superiores están dispuestas adyacentes a dichas salidas superiores de líquido. Entre la región inferior y la región superior del tanque está interpuesta una placa adaptada para restringir una circulación vertical del líquido de cocción o enfriamiento. Sin embargo, esta placa comprende unas perforaciones para permitir la evacuación del líquido de cocción o enfriamiento de ambas regiones inferior y superior por los medios de vaciado, los cuales están d ispuestos en relación con la región inferior del tanque. Por otra parte, el tanque comprende unos medios de sustentación inferiores para sustentar una pila inferior de bandejas de soporte en el interior de la región inferior y unos medios de sustentación superiores para sustentar una pila superior de dichas bandejas de soporte en el interior de la región superior. Las mencionadas bandejas de soporte están adaptadas para soportar los alimentos a cocer-enfriar, preferiblemente dispuestos en moldes. Las mencionadas pilas inferior(es) y superior(es) están dimensionadas para dejar unos espacios reducidos alrededor de las mismas en el interior del tanque para contribuir a acelerar y dirigir la circulación transversal del líquido de cocción o enfriamiento. Además, cada bandeja de soporte incluye, por ejemplo, un doble fondo unido a su fondo por unos tabiques transversales con el fin de delimitar unos espacios que facilitan la circulación transversal del líquido de cocción o enfriamiento de un lado a otro de la bandeja de soporte incluso cuando la bandeja de soporte forma parte de una de las pilas inferior o superior en una u otra de las regiones inferior y superior del tanque. El tanque del sistema de la presente invención es preferiblemente del tipo que tiene una abertura de carga-descarga lateral con una puerta lateral corredera de cierre hermético, y es aplicable a la instalación descrita en la solicitud de p atente internacional WO 03/096815, del a ctual solicitante, citada más arriba. Sin embargo, el sistema de presente invención es igualmente aplicable a un tanque con abertura de carga-descarga superior. La presente invención también aporta un método de cocción-enfriamiento de alimentos por inmersión bajo convección forzada y difusa, del tipo que comprende disponer los alimentos a cocer-enfriar en el interior de al menos un tanque; llenar dicho tanque con un líquido de cocción o enfriamiento; eventualmente calentar dicho líquido de cocción o enfriamiento en el interior del tanque; y evacuar el líquido de cocción o enfriamiento del tanque, estando dicho método caracterizado porque comprende además captar líquido de cocción o enfriamiento del interior de una región ¡nferior del tanque desde al menos una salida inferior situada en una primera pared lateral inferior de dicha región ¡nferior; e introducirlo al interior de una región superior del tanque a través de al menos u na entrada s uperior s ituada en una p ri era p ared I ateral s uperior d e dicha región superior; y captar líquido de cocción o enfriamiento del interior de la región superior desde al menos una salida superior situada en una segunda pared lateral superior de la región superior e introducirlo al interior de la región inferior a través de al menos una entrada inferior situada en una segunda pared lateral inferior de la región ¡nferior. Preferiblemente, el método de la presente invención comprende facilitar una circulación transversal en sentidos opuestos del líquido de cocción o enfriamiento en la región ¡nferior y en la región superior, respectivamente, disponiendo dicha primera pared lateral inferior opuesta y enfrentada a dicha segunda pared lateral inferior y dicha primera pared lateral superior opuesta y enfrentada a dicha segunda pared lateral superior. El método comprende asimismo difundir dicha circulación transversal del líquido de cocción o enfriamiento disponiendo una pluralidad de dichas salidas inferiores repartidas en un área significativa de la primera pared lateral inferior de la región inferior, una pluralidad de dichas entradas superiores repartidas en un área significativa de la primera pared lateral superior de la región superior, una pluralidad de dichas salidas superiores repartidas en un área significativa de la segunda pared lateral superior de la región superior, y una pluralidad de dichas entradas inferiores repartidas en un área significativa de la segunda pared lateral inferior de la región inferior. El método comprende también forzar una circulación transversal turbulenta del líquido de cocción o enfriamiento en las regiones inferior y superior del tanque conectando las salidas inferiores con las entradas superiores a través de al menos un primer conducto, conectando las salidas superiores con las entradas inferiores a través de al menos un segundo conducto, e impulsando el líquido de cocción o enfriamiento al menos en el interior de dicho primer conducto mediante unos medios de bombeo. El método también comprende restringir una circulación vertical del líquido de cocción o enfriamiento entre la región inferior y la región superior del tanque interponiendo una placa entre ambas, permitiendo al mismo tiempo la evacuación del líquido de cocción o enfriamiento de ambas regiones inferior y superior por unos medios de vaciado dispuestos en relación con la región inferior del tanque mediante l incorporación de unas perforaciones a dicha placa. Con el sistema y/o método de la presente invención se consigue maximizar el intercambio calórico y optimizar la eficiencia térmica del proceso, proporcionando una efectiva reducción de los costes energéticos y un proceso de cocción-enfriamiento de alta regularidad, que resulta en un producto alimentario microbiológicamente seguro y de alta calidad organoléptica. Con el sistema y método de la presente Invención, a la reducción de tiempos de movimiento mecánico aportado por el documento citado, se añade una significativa reducción del tiempo de cocción y de enfriamiento, ya que aumenta la proporción de transmisión de calor por convección forzada, al agitarse el agua interior, caliente o fría, por recirculación cerrada interna. Además el nuevo sistema es susceptible de conseguir una ventaja energética y de operación respecto a los sistemas tradicionales. Así, al transmitirse el calor del agua calentada ai producto, en caso de cocción, y del producto al agua de refrigeración, en caso de enfriamiento, por convección forzada del agua fluyendo en régimen turbulento, los tiempos de transferencia de calor se pueden reducir en una quinta o sexta parte (siempre que no afecte la velocidad de transmisión a las reacciones químicas, físicas y bioquímicas requeridas para la mejor calidad del producto). Con ello, en una instalación con varios tanques en los que se lleva a cabo un procesado secuencialmente, uno o más de los primeros pueden estar acabando el proceso total antes de que haya empezado aún en los últimos, p osibilitando un c onsiguiente t rasvase d e a guas c alientes y e nfriadas auto-almacenadas en los nuevos tanques de producción. Proporcionando un buen aislamiento interior de los tanques, puede ser innecesaria una atemperación nocturna. Incluso, ecológicamente, puede reutilizarse y reducir el consumo del agua de red de pre-enfriamiento, si se dispone de tanques suficientes para su almacenamiento. Desde un punto de vista energético de calentamiento, el sistema y método de la presente invención supone un aprovechamiento 100% de la energía (Entalpia) del vapor, puesto que éste se mezcla directamente por inyección con el agua de cocción, evitándose las pérdidas correspondientes a la transferencia vapor-agua del calor en intercambiadores de calentamiento, más las correspondientes e inevitables pérdidas de calor (a pesar de un adecuado calorifugado) en los equipos de operación y control, largas tuberías y enorme depósito, necesariamente exterior, de acumulación y atemperación del agua de cocción. Desde un punto de vista de la productividad, el sistema y método de la presente invención aporta una disminución apreciablemente del tiempo de cocción y de enfriamiento, puesto que ahora ya no se realizan por simple convención natural y conducción térmica estáticas, sino con la agitación del agua que produce la interna recirculación forzada por bombeo. Además, la inyección de vapor permite un rápido calentamiento del agua para la cocción (no se requiere, estrictamente, una atemperación previa), más la adicional agitación termo-dinámica de la misma que producen unos agujeros del dispositivo de eyección de vapor a alta presión y temperatura, lo cual aumenta adicionalmente la velocidad de la cocción requerida. En una instalación como la descrita en el documento citado anteriormente y equipada con el sistema y método de la presente invención, este notable aumento en la velocidad y eficacia de la transferencia del calor se ve reforzado por un diseño opcional de los moldes correspondientes a cada producto, que provocan un fuerte incremento en el coeficiente de transmisión de calor y de frío por el paso turbulento y rápido del agua a través de nuevas canalizaciones y estrechamientos de diseño adecuado incorporados en las pilas de bandejas de soporte. Este notable aumento en ia velocidad y eficacia de la transferencia del calor por la transmisión de calor por convección forzada y difusa, proporciona también una gran regularidad térmica en todo el seno de la caldera, asegurando así la consistencia y regularidad del proceso térmico, garantizando así la calidad y la seguridad microbiológica del producto alimentario final. Adicionalmente, la disminución del tiempo de la producción diaria que proporciona la aplicación de la presente invención abre la posibilidad de aprovechar en buena parte las calorías y frigorías que contienen el agua caliente tras la cocción y el agua fría tras la refrigeración, almacenándola en las propias calderas de producción, sin requerirse los enormes depósitos exteriores de almacenamiento y atemperación de los fluidos necesarios para la producción del día siguiente en muchas instalaciones tradicionales. Con conceptos de la presente invención bien experimentados, en caso de su aplicación en una planta que no dispusiera de generación de vapor de servicio, p or n o n ecesitarlo e n otras o peraciones de s u p reducción, c abría u n ahorro energético y de inversión en equipos auxiliares del orden del 30% al 40%, utilizando bombas de calor electrónicas de caudal de refrigerante variable, en lugar de la instalación específica de una caldera pirotubular generadora de vapor saturado a 4-6 bar.
Breve descripción de los dibujos Las anteriores y otras ventajas y características de la presente invención se pondrán más de manifiesto a partir de la siguiente descripción detallada de un ejemplo de realización con referencia a los dibujos adjuntos, en los que: la Fig. 1 es una vista esquemática en alzado frontal de un tanque de acuerdo con un ejemplo de realización del sistema de la presente invención; la Fig. 1A es una vista esquemática análoga a la de la Fig. 1 que muestra unas pilas de bandejas de soporte para alimentos a cocer-enfriar cargadas en el interior del tanque 1 ; la Fíg. 2 es una vista esquemática en sección transversal tomada por el plano ll-ll de la Fig. 1 ; la Fig. 3 es una vista esquemática de una placa con una pluralidad de salidas de líquido que constituye una pared lateral de una de las regiones del tanque de la Fig. 1 ; la Fig. 4 es una vista en perspectiva de una bandeja de soporte para soportar alimentos a cocer-enfriar; y la Fig. 5 es una vista en perspectiva de una pila de bandejas de soporte para ser introducida a una de las regiones del tanque de la Fig. 1. Descripción detallada de un ejemplo de realización Haciendo en primer lugar referencia a las Figs. 1 y 2, con la referencia numérica 1 se indica en general un tanque, o caldera, que forma parte del sistema de cocción-enfriamiento de alimentos por inmersión bajo convección forzada y difusa de la presente invención. El mencionado tanque 1 está diseñado para albergar los alimentos que van a ser sometidos a un tratamiento de cocción y posterior enfriamiento, o sólo cocción, o sólo enfriamiento, u otro tratamiento, tal como, por ejemplo, pasteurización. Los alimentos a tratar están típicamente alojados en unos moldes metálicos dispuestos en unas bandejas de soporte 15 apiladas en diferentes pilas 17a, 17b, como se muestra en la Fig. 1A y se explica más abajo en relación con las Figs. 4 y 5. El citado tanque 1 puede formar parte de una instalación como la descrita en la citada solicitud de patente internacional WO 03/096815, del actual solicitante, y preferiblemente dispone una abertura de carga y descarga 22 lateral equipada con una puerta lateral corredera 23 (Fig. 2), de cierre hermético, capaz de resistir una presión interior, tal como por ejemplo la descrita en la citada solicitud de patente internacional PCT/ES 2004/000145, del actual solicitante. No obstante, el sistema y método de la presente invención son igualmente aplicables a un tanque con abertura de carga-descarga superior. El tanque 1 está equipado con unos medios de llenado 24 para llenar dicho tanque 1 con un líquido de cocción o enfriamiento, y unos medios de vaciado 25 para evacuar dicho líquido de cocción o enfriamiento del tanque 1. Estos medios de llenado y vaciado 24, 25 pueden comprender, como es habitual, conducciones, válvulas y medios de bombeo para conectar el tanque con otros tanques, depósitos, diferentes fuentes de líquido, desagües, etc. La instalación puede incluir medios de calentamiento y medios de refrigeración para calentar o enfriar el líquido de cocción o enfriamiento antes de ser introducido al tanque. En el ejemplo de realización ilustrado en las figuras, el tanque 1 incluye unos medios de calentamiento para calentar el líquido en el interior del tanque que comprenden, como es conocido, una serie de entradas de vapor 14a, 14b dispuestas para burbujear vapor a través del líquido de cocción en el interior del tanque 1. Estas entradas de vapor 14a, 14b están incorporadas en unas lanzas de vapor situadas estratégicamente en el interior del tanque 1 y conectadas a una conducción de suministro de vapor 26. Sin embargo, estos medios de calentamiento en el interior del tanque 1 no son imprescindibles para la aplicación del sistema y método de la presente invención. El tanque 1 comprende una primera pared lateral exterior 7 y una segunda pared lateral exterior 8 opuesta y enfrentada a la primera, y al menos dos regiones diferenciadas: una región inferior 1a y una región superior 1b que tienen unas respectivas primera pared lateral inferior 7a y primera pared lateral superior 7b asociadas a dicha primera pared lateral exterior 7 y unas respectivas segunda pared lateral inferior 8a y segunda pared lateral superior 8b asociadas a dicha segunda pared lateral exterior 8. Entre la primera pared lateral inferior 7a y la primera pared lateral exterior 7 del tanque 1 está formada una cámara de salida inferior 9a, la cual está comunicada a través de un primer conducto 11 con una cámara de entrada superior 10b, formada entre la primera pared lateral superior 7b y la primera pared lateral exterior 7. De manera similar, entre la segunda pared lateral superior 8b y la segunda pared lateral exterior 8 está formada una cámara de salida superior 9b comunicada a través de un segundo conducto 12 con una cámara de entrada inferior 10a, formada entre la segunda pared lateral inferior 8a y dicha segunda pared lateral exterior 8. Cada una de las primera y segunda paredes laterales inferiores 7a, 8a de la región inferior 1a y de las primera y segunda paredes laterales superiores 7b, 8b de la región superior 1 b están materializadas por unas respectivas placas, cada una de las cuales incorpora una pluralidad de orificios que constituyen unas correspondientes salidas y entradas inferiores 3a, 4a y salidas y entradas superiores 3b, 4b. Unos medios de bombeo 13 están conectados a dicho primer conducto 11 para ¡mpulsar el líquido de cocción o enfriamiento en el interior del mismo con el fin de establecer una circulación transversal del líquido de cocción o enfriamiento en el interior de las regiones superior e inferior 1a, 1b del tanque. Esta circulación se establece captando el líquido de cocción o enfriamiento del interior de la región inferior 1a desde las salidas inferiores 3a situadas en la primera pared lateral inferior 7a e introduciéndolo al interior de dicha región superior 1b a través de las entradas superiores 4b situadas en la primera pared lateral superior 7b, y captando líquido de cocción o enfriamiento del interior de la región superior 1 b desde las salidas superiores 3b situada en la segunda pared lateral superior 8b e introduciéndolo al interior de la región inferior 1a a través de las entradas inferiores 4a situadas en la segunda pared lateral inferior 8a. Los mencionados medios de bombeo 13 están adaptados y dimensionados p ara forzar u na c irculación t urbulenta d el I íquido d e c occión o enfriamiento en el interior de las regiones inferior y superior 1a, 1b del tanque 1. Tal como se indica mediante unas flechas en la Fig. 1 , la circulación transversal del líquido de cocción o enfriamiento en cada una de las regiones inferior y superior 1a, 1b se produce preferiblemente en sentidos opuestos. En la Fig. 2, las flechas d e l íneas continuas i ndican l a circulación en l a región s uperior 1 b mientras que las flechas en líneas de trazos indican la circulación en la región inferior 1a en un sentido opuesto. Esta circulación transversal constituye una convección forzada y difusa en régimen turbulento. Con el fin de difundir al máximo la mencionada circulación transversal en ambas regiones superior e inferior 1a, 1b del tanque 1 , las salidas y entradas inferiores 3a, 4a y las salidas y entradas superiores 3b, 4b están repartidas en un área significativa de sus correspondientes primera y segunda paredes laterales inferiores 7a, 8a y primera y segunda paredes laterales superiores 7b, 8b. En la Fig. 3 se muestra, a modo de ejemplo, una posible distribución de las entradas superiores 4b en una placa que constituye la pared lateral superior 7b. Se observará que las entradas superiores 4a comprenden un gran número de pequeños orificios distribuidos regularmente por toda la placa excepto en un área central 27, la cual queda enfrentada a la desembocadura del conducto 11 en la cámara de entrada superior 10b. Así, un chorro de líquido de cocción o enfriamiento que sale del conducto 11 choca contra dicha área central 27 libre de orificios y el flujo se distribuye por toda la cámara de entrada superior 10b hasta salir de manera substancialmente uniforme por todos los orificios 4a. Las placas que constituyen las restantes paredes laterales 7b, 8a, 8b de las regiones superior e inferior 1a, 1b son de dimensiones análogas y tienen una configuración y distribución de agujeros similar. La circulación vertical del líquido de cocción o enfriamiento entre la región ¡nferior 1a y la región superior 1b del tanque 1 está restringida por una placa 5 interpuesta entre ambas. Como se observará en la Fig. 1 , los mencionados medios de vaciado 25 están dispuestos en relación con la región inferior 1a del tanque 1 , y dicha placa 5 comprende unas perforaciones 6 para permitir la evacuación por gravedad del líquido de cocción o enfriamiento de ambas regiones inferior y superior 1a, 1b por los medios de vaciado 25. Cada una de las regiones inferior y superior 1a, 1b está equipada con una de las mencionadas lanzas de vapor. Así, una lanza de vapor inferior comprende una pluralidad de entradas de vapor inferiores 14a dispuestas para burbujear vapor a través del líquido de cocción junto a las salidas inferiores 3a en el interior de la región inferior 1a del tanque 1 , y una lanza de vapor superior comprende una pluralidad de entradas de vapor superiores 14b dispuestas para burbujear vapor a través del líquido de cocción junto a las salidas superiores 3b en el interior de la región superior 1b. Esta disposición evita la formación de bolsas de vapor perjudiciales para el proceso de cocción puesto que la mezcla del vapor con el líquido de cocción se efectúa justo en las entradas inferiores y superiores 3a, 3b de captación en las respectivas regiones inferior y superior 1a, 1b. Haciendo referencia ahora a la Fig. 4, se muestra una de las mencionadas bandejas de soporte 15 para soportar los alimentos a cocer- enfriar. La bandejas de soporte 15 están diseñadas para ser apiladas formando unas pilas 17a, 17b (una de las cuales se muestra en Fig. 5) adecuadas para ser manejadas por unos medios de manipulación automáticos y ser cargadas y descargadas del interior del tanque 1 , tal como está descrito en la citada solicitud de patente internacional WO 03/096815. Para ello, y según se muestra en las Figs. 1 y 1A, el tanque 1 comprende unos medios de sustentación inferiores 16a para sustentar una o más püas inferiores 17a de bandejas de soporte 15 en el interior de la reglón inferior 1a y unos medios de sustentación superiores 16b para sustentar una o más pilas superiores 17b de bandejas de soporte 15 en el interior de la región superior 1 b. En el ejemplo de realización mostrado en la Fig. 2, el tanque 1 tiene una profundidad suficiente para alojar dos püas inferiores 17a en la región inferior 1a y dos pilas superiores 17b (mostradas mediante líneas de trazos) en la región superior 1b. En concordancia, los medios de circulación comprenden dos cámaras de salida inferiores 9a (no mostradas) comunicadas a través de sendos primeros conductos 1 1 con d os respectivas cámaras d e entrada superiores 1 0b, y d os cámaras de salida superiores 9b comunicadas a través de sendos segundos conductos 12 con dos respectivas cámaras de entrada inferiores 10a (no mostradas), con el fin de generar la circulación transversal de líquido principalmente donde se alojan las pilas inferiores y superiores 17a, 17b. Los dos primeros conductos 11 pueden confluir en su parte media para la instalación de una única bomba 13. Tal como puede apreciarse en la Fig. 1A, las pilas inferiores y superiores 17a, 17b están dimensionadas para dejar unos espacios reducidos alrededor de las mismas en el interior del tanque 1 para contribuir a acelerar y dirigir la circulación del líquido de cocción o enfriamiento. Es evidente que la profundidad del tanque podría igualmente ser suficiente para una sola pila en cada región o para más de dos. También el tanque sería fácilmente ampliable a más de dos regiones en sentido vertical mediante una o más placas divisorias adicionales y una correspondiente adaptación de los medios de circulación de líquido y medios de calentamiento. Para facilitar la circulación transversal del líquido de cocción o enfriamiento de un lado a otro de la bandeja de soporte 15, incluso cuando las bandejas de soporte 15 forman parte de una de las pilas inferiores o superiores 17a, 17b en una u otra de las regiones inferior y superior 1a, 1b del tanque 1 , cada bandeja de soporte 15 (Fig. 4) incluye al menos una configuración que comprende al menos un doble fondo 18 unido a un fondo 20 de la bandeja de soporte 15 por unos tabiques transversales 21 delimitando unos espacios 19 para la circulación transversal del líquido de cocción o enfriamiento. Así, cada pila inferior o superior 17a, 17b (una de las cuales se muestra en Fig. 5) comprende una multitud de pasajes transversales que permiten la circulación del líquido a su través. La presente invención comprende también un método apto para ser llevado a cabo mediante es sistema arriba descrito. El método de cocción- enfriamiento de alimentos por inmersión bajo convección forzada y difusa de acuerdo con la presente invención comprende unos pasos bien conocidos, tales como, en primer lugar, disponer los alimentos a cocer-enfriar en el interior de al menos un tanque 1 , llenar dicho tanque 1 con un líquido de cocción o enfriamiento, eventualmente en el caso de efectuarse una cocción, y sólo si es necesario, calentar dicho líquido de cocción o enfriamiento en el interior del tanque 1 , y finalmente evacuar el líquido de cocción o enfriamiento del tanque 1. El método de la invención comprende además captar líquido de cocción o enfriamiento del interior de una región inferior 1a del tanque 1 desde al menos una salida inferior 3a situada en una primera pared lateral inferior 7a de dicha región inferior 1a, e introducirlo al interior de una región superior 1b del tanque 1 a través de al menos una entrada superior 4b situada en una primera pared lateral superior 7b de dicha región superior 1b, y simultáneamente captar líquido de cocción o enfriamiento del interior de la región superior 1b desde al menos una salida superior 3b situada en una segunda pared lateral superior 8b de la región superior 1b e introducirlo al interior de la región inferior 1a a través de al menos una entrada inferior 4a situada en una segunda pared lateral ¡nferior 8a de la región inferior 1a. El método comprende además facilitar una circulación transversal en sentidos opuestos del líquido de cocción o enfriamiento en la región inferior 1a y en la región superior 1b, respectivamente, disponiendo dicha primera p ared I ateral i nferior 7 a o puesta y enfrentada a d icha s egunda p ared lateral inferior 8a y dicha primera pared lateral superior 7b opuesta y enfrentada a dicha segunda pared lateral superior 8b. Con el fin de difundir dicha circulación transversal del líquido de cocción o enfriamiento, el m étodo comprende d isponer una p luralidad de d ¡chas salidas inferiores 3a repartidas en un área significativa de la primera pared lateral inferior 7a de la región inferior 1a, una pluralidad de dichas entradas superiores 4b repartidas en un área significativa de la primera pared lateral superior 7b de la región superior 1b, una pluralidad de dichas salidas superiores 3b repartidas en un área significativa de la segunda pared lateral superior 8b de la región superior 1 b, y una pluralidad de dichas entradas inferiores 4a repartidas en un área significativa de la segunda pared lateral inferior 8a de la región inferior 1a. El método también comprende forzar una circulación transversal turbulenta del líquido de cocción o enfriamiento conectando las salidas inferiores 3a con las entradas superiores 4b a través de al menos un primer conducto 11 , conectando las salidas superiores 3b con las entradas inferiores 4a a través de al menos un segundo conducto 12, e impulsando el líquido de cocción o enfriamiento al menos en el interior de dicho primer conducto 11 mediante unos medios de bombeo 13. También forma parte del presente método restringir una circulación vertical del líquido de cocción o enfriamiento entre la región inferior 1a y la región superior 1b del tanque 1 interponiendo una placa 5 entre ambas, permitiendo sin embargo la evacuación del líquido de cocción o enfriamiento de ambas regiones inferior y superior 1a, 1 b por unos medios de vaciado dispuestos en relación con la región inferior 1a del tanque 1 mediante la incorporación de unas perforaciones 6 a dicha placa 5. El método de la invención también comprende disponer los alimentos a cocer-enfriar en una pluralidad de bandejas de soporte 15 apiladas formando al menos una pila inferior 17a en el interior de la región inferior 1 a y al menos una pila superior 17b en el interior de la región superior 1 b, y acelerar y dirigir dicha circulación transversal del líquido de cocción o enfriamiento dimensionado dichas pilas inferior(es) y superior(es) 17a, 17b para dejar unos espacios reducidos alrededor de las mismas en el interior del tanque 1. El método comprende a demás facilitar I a c irculación t ransversal a t ravés d e d ¡chas p ilas inferior y superior 17a, 17b incluyendo en cada bandeja de soporte 15 al menos una configuración a modo de canal adecuado para la circulación transversal del líquido de cocción o enfriamiento de un lado a otro de la bandeja de soporte 15 incluso cuando la bandeja de soporte 15 forma parte de una de las pilas ¡nferior(es) o superior(es) 17a, 17b en una u otra de las regiones inferior y superior 1a, 1b del tanque 1. La aplicación del sistema y método de la presente Invención incrementa notablemente las velocidades de recirculación y distribución de temperaturas, al mismo tiempo que elimina todo tipo de cortocircuitos fluidodinámicos y térmicos en el seno del tanque o caldera (que el propio sistema pudiera crear) maximizando así la transferencia térmica entre líquido calefactor o enfriador y el producto a calentar o enfriar. También incrementa notablemente la eficiencia del proceso de cocción y enfriamiento con reducción de los tiempos de cocción y enfriamiento. Dependiendo de los formatos, dicha reducción puede ser de entre un 15 y un 25 % en relación con los sistemas tradicionales, lo q ue ofrece la posibilidad de aumentar el número de lotes tratados por día. También proporciona una gran regularidad térmica en todo el seno de la caldera, asegurando así la consistencia y regularidad del proceso térmico, lo que garantiza la calidad y la seguridad microbiológica del producto alimentario final. Además, la disposición de una única lanza de vapor protegida por cada región del tanque evita sobrecalentamientos irregulares en algunas zonas en los productos. Todo lo anterior redunda en un menor coste energético del proceso. Por otra parte, una alimentación por vapor directo proporciona un aprovechamiento del 100% de la energía (entalpia) del Vapor, al mezclarse directamente por inyección con el agua de cocción, y evitarse las pérdidas correspondientes a la transferencia vapor-agua del calor en intercambiadores de calentamiento, más las correspondientes e inevitables pérdidas de calor, lo que permite una rápida obtención de la temperatura de cocción deseada. Además, el nuevo diseño de las bandejas de soporte de los moldes en los que está dispuesto el producto permite un flujo de circulación transversal por unos canales que optimizan la convección forzada y maximizan la eficiencia energética y contribuyen a homogeneizar la regularidad térmica. La aplicación del sistema y método de la presente invención a una instalación como la descrita en la solicitud de patente internacional WO 03/096815, del actual solicitante, permite, dependiendo de la proporción de mezcla productiva, la disminución del tiempo de la producción diaria, abriendo la posibilidad de aprovechar en buena parte las calorías y frigorías que contienen el agua caliente tras la cocción y el agua fría tras la refrigeración, mediante el almacenaje de las mismas en las propios tanques o calderas de producción, sin requerirse los enormes depósitos exteriores de almacenamiento y atemperación de los fluidos necesarios para la producción del día siguiente en las instalaciones tradicionales. Un experto en la materia será capaz de introducir modificaciones y variaciones en los ejemplos de realización mostrados y descritos meramente a título ilustrativo y no limitativo sin salirse del alcance de la presente invención según está definido en las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Sistema de cocción-enfriamiento de alimentos por inmersión bajo convección forzada y difusa, d el tipo q ue comprende a l m enos u n tanque ( 1) para albergar los alimentos a cocer-enfriar, unos medios de llenado para llenar dicho tanque (1) con un líquido de cocción o enfriamiento, unos medios de vaciado para evacuar dicho líquido de cocción o enfriamiento del tanque (1), y unos medios de calentamiento para calentar el líquido de cocción, caracterizado porque el tanque (1) comprende al menos una región inferior (1a) y una región superior (1b), estando dispuestos unos medios de circulación para captar líquido de cocción o enfriamiento del interior de dicha región inferior (1a) desde al menos una salida inferior (3a) situada en una primera pared lateral inferior (7a) de la región inferior (1a) e introducirlo al interior de dicha región superior (1b) a través de al menos una entrada superior (4b) situada en una primera pared lateral superior (7b) de la región superior (1b) y para captar líquido de cocción o enfriamiento del interior de la región superior (1b) desde al menos una salida superior (3b) situada en una segunda pared lateral superior (8b) de la región superior (1b) e introducirlo al interior de la región ¡nferior (1a) a través de al menos una entrada inferior (4a) situada en una segunda pared lateral inferior (8a) de la región inferior (1 a).
2.- Sistema, de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque dicha primera pared lateral inferior (7a) está opuesta y enfrentada a dicha segunda pared lateral inferior (8a) y dicha primera pared lateral s uperior (7b) está opuesta y enfrentada a dicha segunda pared lateral superior (8b) para facilitar una circulación transversal del líquido de cocción o enfriamiento en ambas regiones inferior y superior (1a, 1b) en sentidos opuestos que determina una convección forzada del líquido de cocción o enfriamiento.
3.- Sistema, de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque comprende una pluralidad de dichas salidas inferiores (3a) repartidas en un área significativa de dicha primera pared lateral inferior (7a) de la región inferior (1a), una pluralidad de dichas entradas superiores (4b) repartidas en un área significativa d e d icha p rimera pared l ateral superior (7b) d é l a región s uperior (1b), una pluralidad de dichas salidas superiores (3b) repartidas en un área significativa de dicha segunda pared lateral superior (8b) de la región superior (1b), y una pluralidad de dichas entradas inferiores (4a) repartidas en un área significativa de dicha segunda pared lateral inferior (8a) de la región inferior (1a) con el fin de difundir dicha convección forzada del líquido de cocción o enfriamiento.
4.- Sistema, de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque comprende una placa (5) interpuesta entre la región inferior (1a) y la región superior (1b) del tanque (1) adaptada para restringir una circulación vertical del líquido de cocción o enfriamiento entre ambas.
5.- Sistema, de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque dichos medios de vaciado están dispuestos en relación con la región inferior (1a) del tanque (1 ), y dicha placa (5) comprende unas perforaciones (6) para permitir la evacuación del líquido de cocción o enfriamiento de ambas regiones inferior y superior (1a, 1b) por los medios de vaciado.
6.- Sistema, de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque comprende una cámara de salida inferior (9a), formada entre la primera pared lateral inferior (7a) y una primera pared lateral exterior (7) del tanque (1), comunicada a través d e un primer conducto (11) con una cámara de entrada superior (10b), formada entre la primera pared lateral superior (7b) y dicha primera pared lateral exterior (7), y una cámara de salida superior (9b), formada entre la segunda pared lateral superior (8b) y una segunda pared lateral exterior (8) del tanque (1), comunicada a través de un segundo conducto (12) con una cámara de entrada inferior (10a), formada entre la segunda pared lateral inferior (8a) y dicha segunda pared lateral exterior (8).
7.- Sistema, de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque comprende unos medios de bombeo (13) conectados a al menos dicho primer conducto (11 ) para impulsar el líquido de cocción o enfriamiento en el interior del mismo.
8.- Sistema, de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque dichos medios de bombeo (13) están adaptados para crear una convección forzada transversal difusa en régimen turbulento del líquido de cocción o enfriamiento en el interior de las regiones inferior y superior (1a, 1b) del tanque (D-
9.- Sistema, de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque dichos medios de calentamiento están dispuestos para calentar el líquido de cocción dentro del tanque (1 ).
10.- Sistema, de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque dichos m edios d e calentamiento comprenden a l m enos u na e ntrada d e vapor (14a, 14b) dispuesta para burbujear vapor a través del líquido de cocción en el interior del tanque (1 ).
11.- Sistema, de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque dichos medios de calentamiento comprenden una pluralidad de entradas de vapor inferiores (14a) dispuestas para burbujear vapor a través d el líquido de cocción en el interior de la región inferior (1a) del tanque (1 ) y una pluralidad de entradas de vapor superiores (14b) dispuestas para burbujear vapor a través del líquido de cocción en el interior de la región superior (1 b).
12.- Sistema, de acuerdo con la reivindicación 11 , caracterizado porque dichas entradas de vapor inferiores (14a) están dispuestas adyacentes a dichas salidas inferiores (3a) y dichas entradas de vapor superiores (14b) están dispuestas adyacentes a dichas salidas superiores (3b).
13.- Sistema, de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende una pluralidad de bandejas de soporte (15) para soportar los alimentos a cocer-enfriar, y el tanque (1) comprende unos medios de sustentación inferiores (16a) para sustentar al menos una pila inferior (17a) de dichas bandejas de soporte (15) en el interior de la región inferior (1a) y unos medios de sustentación superiores (16b) para sustentar al menos una pila superior (17b) de dichas bandejas de soporte (15) en el interior de la región superior (1 b).
14.- Sistema, de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque dichas pilas inferior(es) y superior(es) (17a, 17b) están dimensionadas para dejar unos espacios reducidos alrededor de las mismas en el interior del tanque (1 ) para contribuir a acelerar y dirigir la circulación del líquido de cocción o enfriamiento.
15.- Sistema, de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque cada bandeja de soporte ( 15) i ncluye al menos una configuración a modo de canal adecuado para facilitar dicha circulación transversal del líquido de cocción o enfriamiento de un lado a otro de la bandeja de soporte (15) incluso cuando la bandeja de soporte (15) forma parte de una de las pilas inferior(es) o superior(es) (17a, 17b) en una u otra de las regiones inferior y superior (1a, 1b) del tanque (1).
16.- Sistema, de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque dicha configuración a modo de canal comprende al menos un doble fondo (18) unido a un fondo (20) de la bandeja de soporte (15) por unos tabiques transversales (21) delimitando unos espacios (19) para la circulación transversal del líquido de cocción o enfriamiento.
17.- Sistema, de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque las bandejas de soporte (15) están adaptadas para soportar los alimentos a cocer-enfriar dispuestos en moldes.
18.- Sistema, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicho tanque tiene una abertura de carga- descarga lateral y comprende una puerta lateral corredera de cierre hermético.
19.- Sistema, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque dicho tanque tiene una abertura de carga-descarga superior.
20.- Método de cocción-enfriamiento de alimentos por inmersión bajo convección forzada y difusa, del tipo que comprende: - disponer los alimentos a cocer-enfriar en el interior de al menos un tanque (1), - llenar dicho tanque (1) con un líquido de cocción o enfriamiento - eventualmente calentar dicho líquido de cocción o enfriamiento en el interior del tanque (1 ); y - evacuar el líquido de cocción o enfriamiento del tanque (1), caracterizado porque comprende además: - captar líquido de cocción o enfriamiento del interior de una región inferior (1a) del tanque (1) desde al menos una salida inferior (3a) situada en una primera pared lateral inferior (7a) de dicha región inferior (1a) e introducirlo al interior de una región superior (1b) del tanque (1 ) a través de al menos una entrada superior (4b) situada en una primera pared lateral superior (7b) de dicha región superior (1b); y - captar líquido de cocción o enfriamiento del interior de la región superior (1b) desde al menos una salida superior (3b) situada en una segunda pared lateral superior (8b) de la región superior (1b) e introducirlo al interior de la región inferior (1a) a través de al menos una entrada inferior (4a) situada en una segunda pared lateral inferior (8a) de la región inferior (1a).
21.- M étodo, de a cuerdo con l a reivindicación 20, caracterizado porque comprende facilitar una circulación transversal en sentidos opuestos del líquido de cocción o enfriamiento en la región inferior (1a) y en la región superior (1b), respectivamente, disponiendo dicha primera pared lateral inferior (7a) opuesta y enfrentada a dicha segunda pared lateral inferior (8a) y dicha primera pared lateral superior (7b) opuesta y enfrentada a dicha segunda pared lateral superior (8b) con el fin de determinar una convección forzada transversal del líquido de cocción o enfriamiento.
22.- M étodo, d e a cuerdo con l a reivindicación 21 , caracterizado porque comprende difundir dicha circulación transversal del líquido de cocción o enfriamiento disponiendo una pluralidad de dichas salidas inferiores (3a) repartidas en un área significativa de la primera pared lateral inferior (7a) de la región ¡nferior (1a), una pluralidad de dichas entradas superiores (4b) repartidas en un área significativa de la primera p ared lateral superior (7b) de la región superior (1 b), una pluralidad de dichas salidas superiores (3b) repartidas en un área significativa de la segunda pared lateral superior (8b) de la región superior (1b), y una pluralidad de dichas entradas inferiores (4a) repartidas en un área significativa de la segunda pared lateral inferior (8a) de la región inferior (1a).
23.- M étodo, de acuerdo con l a reivindicación 22, caracterizado porque comprende forzar una circulación transversal turbulenta del líquido de cocción o enfriamiento conectando las salidas inferiores (3a) con las entradas superiores (4b) a través de al menos un primer conducto (11), conectando las salidas superiores (3b) con las entradas inferiores (4a) a través de al menos un segundo conducto (12), e impulsando el líquido de cocción o enfriamiento al menos en el interior de dicho primer conducto (11) mediante unos medios de bombeo (13).
24.- M étodo, d e a cuerdo con l a reivindicación 20, caracterizado porque comprende restringir una circulación vertical del líquido de cocción o enfriamiento entre la región inferior (1a) y la región superior (1 b) del tanque (1 ) interponiendo una placa (5) entre ambas.
25.- M étodo, d e a cuerdo c on I a r eivindicación 24, c aracterizado porque comprende permitir la evacuación del líquido de cocción o enfriamiento de ambas regiones inferior y superior (1a, 1b) por unos medios de vaciado dispuestos en relación con la región inferior (1a) del tanque (1 ) incorporando unas perforaciones (6) a dicha placa (5).
26.- M étodo, d e a cuerdo con l a reivindicación 21 , caracterizado porque comprende disponer los alimentos a cocer-enfriar en una pluralidad de bandejas de soporte (15) apiladas formando al menos una pila inferior (17a) en el interior de la región inferior (1a) y al menos una pila superior (17b) en el interior de la región superior (1 b), y acelerar y dirigir dicha circulación transversal del líquido de cocción o enfriamiento dimensionado dichas pilas inferior(es) y superior(es) (17a, 17b) para dejar unos espacios reducidos alrededor de las mismas en el interior del tanque (1 ).
27.- M étodo, d e a cuerdo con l a reivindicación 26, caracterizado porque comprende facilitar la circulación transversal a través de dichas pilas inferior y superior (17a, 17b) incluyendo en cada bandeja de soporte (15) al menos una configuración a modo de canal adecuado para la circulación transversal del líquido de cocción o enfriamiento de un lado a otro de la bandeja de soporte (15) incluso cuando la bandeja de soporte (15) forma parte de una de las pilas inferior(es) o superior(es) (17a, 17b) en una u otra de las regiones inferior y superior (1 a, 1 b) del tanque (1 ).
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