Sistema de tratamiento continuo para la desbacterización de sólidos divididos, especialmente de productos alimentarios.

Sistema continuo de tratamiento térmico de sólidos divididos, acoplado a una reacción gas-sólido para la desbacterización, en particular, de productos alimentarios, tales como hierbas, especias, polvos etc.

..., del tipo constituido por:

- una unidad de alimentación (2) del producto,

- una unidad de desbacterización (3) constituida por un lecho fluidizado que desplaza las partículas por vibración, asociado a una aportación de vapor o de otro gas,

- una unidad de secado enfriamiento,

- una unidad de acondicionamiento (4),

caracterizado porque la unidad de desbacterización (3) incluye una placa en escalera (5) apta para permitir el transporte del producto (6) que se efectúa sucesivamente según una primera fase de transporte (H) globalmente horizontal, fluidizado por vibración, y al menos una segunda fase de transporte vertical (V), siendo estas fases (H, V) en escalera, obtenidas a partir de una huella (7) globalmente horizontal y maciza formando la placa (5) que asegura la primera fase (H), mientras que una contrahuella (8) vertical, asegura la segunda fase (V), presentando dicha contrahuella (8) o el extremo (9) de la huella (7) un tubo (10) de inyección de vapor sobrecalentado o de otro gas, que actúa en descontaminación sobre el producto (6) durante su paso de la fase horizontal (H) a la fase vertical (V) y a la fase horizontal (H) siguiente.

Sistema de tratamiento continuo para la desbacterización de sólidos divididos, especialmente de productos alimentarios.

La presente invención se refiere a un sistema continuo de tratamiento térmico de sólidos divididos acoplado a una reacción sólido-gas que tiene por aplicación principal la descontaminación de sólidos divididos, especialmente de productos alimentarios tales como hierbas, especias, polvos etc ....

A título de ejemplo, actualmente la demanda de productos alimentarios descontaminados es cada vez más importante, prueba de ello los reclamos de productos contaminados con listeria, y los costes generados son a menudo enormes.

El coste de obtención de la calidad es actualmente un obstáculo que las normativas de la Comunidad Europea están en proceso de remediar exigiendo garantías cada vez más importantes.

Poder proponer productos “pasteurizados” a falta de “estériles” o al menos “descontaminados” se convirtió en una exigencia del mercado mundial.

Los objetivos son: las enterobacterias del tipo Escherichia Coli, la flora total, las levaduras y mohos.

En el procedimiento de producción, los grandes protagonistas del mercado se encuentran por el momento aún en países “occidentalizados”, compran hierbas y especias producidas en los distintos países del mundo, éstos, a menudo contaminados, deben ser entonces “desbacterizados”. En efecto las etapas de secado a menudo se hacen incluso en el suelo en algunos países, por razones económicas.

Actualmente existen distintas tecnologías a disposición en el mercado que permiten descontaminar los productos bajo distintas formas.

La irradiación, las microondas, la ionización, el ozono, los gases de tipo óxido de polipropileno, deposición de sustancias descontaminantes, resumidamente todas las soluciones fuera del vapor de agua no son soluciones que tienen un futuro, por el momento, ya que deben ser objeto de un marcado específico sobre el embalaje final lo que es un verdadero freno para la comercialización (un producto descontaminado por irradiación tiene más dificultad de venderse) .

Los otros sistemas que utilizan vapor se diferencian en dos subcategorías:

- los sistemas por “lote” de tipo de autoclave: se tratan lotes unitariamente, lo que permite una trazabilidad perfecta pero obliga a tener elevados costes de mano de obra. Estos sistemas se utilizan mucho en la industria farmacéutica.

- Los sistemas continuos.

Los parámetros fundamentales en la descontaminación por el vapor son:

- La temperatura del producto

- El modo de transporte del producto

- La temperatura del vapor

- El tiempo de paso del producto

- La cantidad de vapor utilizado

En efecto un tiempo de paso de algunos segundos a alta temperatura puede tener el mismo efecto que un tiempo de 3 minutos a más baja temperatura. Pero el producto puede ser alterado por la temperatura, la cantidad de vapor utilizado va a retirar del producto aceites esenciales y aromas, lo que altera la calidad del producto final tanto en color como en gusto.

El modo de transporte de los sólidos divididos y el modo de tratamiento y de calentamiento influyen en gran parte sobre el coste de la instalación, la calidad del tratamiento y la calidad del producto final.

El compromiso entre lo que el cliente puede aceptar como color, gusto, y nivel de contaminación con respecto al coste del tratamiento da el compromiso técnico-económico que se debe encontrar.

Es necesario descontaminar lo más posible, de tal manera que alcance niveles de contaminación aceptable, sin deteriorar ni destruir las características organolépticas de los productos, tener una alteración de los productos en color y gusto lo más pequeña posible; utilizar a un modo de calentamiento más económico y un modo de transporte que permite responder a todos estos imperativos.

Una unidad de descontaminación en continuo está compuesta por una alimentación de producto, una unidad de desbacterización, una unidad de secado enfriamiento y una unidad de acondicionamiento.

El sistema de alimentación del producto es a menudo una opción que los usuarios eligen a veces.

La parte de desbacterización por el vapor requiere por supuesto vapor. Una caldera para producir este vapor es una opción que pocos usuarios eligen, en efecto, los industriales del sector agro-alimentario están generalmente equipados de vapor en sus fábricas. No obstante, es necesario ser muy vigilante sobre el hecho de que una unidad requiere vapor controlado y a menudo también sobrecalentado entre 100 y 140º C. Esto implica una opción con un calentador.

Es necesario también a continuación prever la parte extracción del vapor hasta el exterior. Ésta servirá generalmente también de extracción para el aire frío y seco utilizado en la parte de enfriamiento lo que reduce los problemas referentes a la condensación.

Los clientes tienen a menudo en sus fábricas sistemas de extracción cercanos o que pueden conectarse.

Cuando el producto sale de la unidad de desbacterización es caliente y húmedo. Para que no se vuelva a contaminar inmediatamente con el aire es imprescindible secarlo y enfriarlo.

El producto se lleva entonces a la unidad de secado-enfriamiento.

Esta es la razón por la que tener aire frío, seco y filtrado (no contaminado) es necesario a menudo y que los usuarios estén equipados con este. Estas instalaciones son muy costosas y afectan en gran parte al coste de la instalación.

El coste depende de forma amplia de la demanda del usuario: qué temperatura de producto con respecto a la temperatura exterior se puede aceptar en la salida de enfriamiento, sabiendo que los últimos 5º C son los más difíciles de obtener y que la divergencia con respecto a las condiciones ambientes es a menudo importante (en Malasia hace 30º C y un 95% de humedad, en Grecia 35º C y muy seco. Los imperativos son diferentes) .

Cuando el producto está seco, desbacterizado y a una temperatura que permite su acondicionamiento sin que se vuelva a contaminar inmediatamente se almacena o se acondiciona. Un sistema de ensacado “big bag”, simple y

poco costoso es una opción comúnmente propuesta.

Los principales sistemas conocidos en el mercado consisten en crear:

- Un lecho fluidizado (transporte por vibraciones) que desplaza las partículas sobre una placa metálica perforada con una multitud de agujeros y el vapor sirve para calentar las partículas y desbacterizarlos.

- Ventajas: gran homogeneidad del tratamiento y posibilidad de tratar todos los tamaños de partículas pero el precio de la instalación es muy costoso y mucho vapor que deteriora mucho los productos.

También se conoce un sistema que consiste en utilizar un tubo de acero inoxidable envuelto en forma de espiral alrededor de una torre de calentamiento por el efecto de Joule, estando esta torre sometida a una vibración que permite hacer posible subir el producto. El vapor se inyecta por un lado de las espirales y se extrae por el otro.

- Ventajas: aproximadamente 10 veces menos de vapor necesario que anteriormente ya que las partículas se calientan por contacto sobre el tubo, el vapor sólo sirve para desbacterizar. Pero el inconveniente reside en el precio muy elevado para pequeñas capacidades ya que eso hace uso de la energía eléctrica, los polvos no son suficientemente descontaminados, pegaduras en la entrada y en la salida, es decir, en las zonas frías, y el lecho fluidizado por vibración del tubo no asegura una homogeneidad del tratamiento.

Un tercer sistema conocido consiste en utilizar un tornillo sin fin en una artesa, ambos calentados por efecto Joule, el tornillo hace avanzar el producto. El vapor se inyecta a lo largo de la artesa, con el fin de descontaminar el producto.

- Ventajas: aproximadamente 10 veces menos vapor que en el primer caso ya que las partículas se calientan por contacto con el tornillo y la artesa, pero el precio de la instalación se ve muy afectado por el precio de la energía eléctrica. El juego entre la artesa y el tornillo deja un lecho de producto no tratado lo que limita la eficacia del tratamiento que no asegura su homogeneidad.

El estudio de los sistemas concurrentes pone de manifiesto que no es necesario utilizar la energía eléctrica que obliga a utilizar transformadores eléctricos costosos.

El sistema de transporte no se debe hacer por un tornillo ya que no asegura una homogeneidad de tratamiento.

La torre de vibración es demasiado costosa para ser así utilizada.

Las partículas deben ser calentadas... [Seguir leyendo]

1. Sistema continuo de tratamiento térmico de sólidos divididos, acoplado a una reacción gas-sólido para la desbacterización, en particular, de productos alimentarios, tales como hierbas, especias, polvos etc…., del tipo constituido por:

- una unidad de alimentación (2) del producto,

- una unidad de desbacterización (3) constituida por un lecho fluidizado que desplaza las partículas por vibración, asociado a una aportación de vapor o de otro gas,

- una unidad de secado enfriamiento,

- una unidad de acondicionamiento (4) ,

caracterizado porque la unidad de desbacterización (3) incluye una placa en escalera (5) apta para permitir el transporte del producto (6) que se efectúa sucesivamente según una primera fase de transporte (H) globalmente horizontal, fluidizado por vibración, y al menos una segunda fase de transporte vertical (V) , siendo estas fases (H, V) en escalera, obtenidas a partir de una huella (7) globalmente horizontal y maciza formando la placa (5) que asegura la primera fase (H) , mientras que una contrahuella (8) vertical, asegura la segunda fase (V) , presentando dicha contrahuella (8) o el extremo (9) de la huella (7) un tubo (10) de inyección de vapor sobrecalentado o de otro gas, que actúa en descontaminación sobre el producto (6) durante su paso de la fase horizontal (H) a la fase vertical (V) y a la fase horizontal (H) siguiente.

2. Sistema según la reivindicación 1 caracterizado porque la placa (5) en escalera incluye al menos dos huellas (7) y una contrahuella (8) .

3. Sistema según la reivindicación 1 ó 2 caracterizado porque la placa (5) incluye bajo la cara inferior de sus huellas macizas (7) , las resistencias eléctricas (11) , aptas para calentar previamente por contacto, el producto (6) antes del paso delante el tubo de inyección (10) de vapor o de otro gas, de la contrahuella (8) o el extremo de huella (9) .

4. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque las huellas (7) de la placa (5) en escalera están inclinadas más o menos de 30º con respecto a la horizontal.