Máquina de tratamiento de alimentos y fluidos en general y procedimiento de tratamiento de los mismos.

La máquina de tratamiento de la invención está formada por una carcasa en cuyo interior se dispone de paredes acondicionadas térmicamente para dar calor o frío y entre cuyas paredes discurren unas palas unidas a un eje central que recibe el movimiento desde un motorreductor exterior. Las paredes acondicionadas térmicamente no llegan hasta la parte inferior de la carcasa y la zona libre inferior se dispone como de paso libre del producto solamente interrumpido por el discurrir de las palas que recoge al producto lo pasa rozando las paredes acondicionadas térmicamente y lo vuelve a depositar.

La máquina y procedimiento son aptos para freír, cocer, deshidratar, cristalizar, evaporar y/o tostar productos alimenticios y fluidos en general

Máquina de tratamiento de alimentos y fluidos en general y procedimiento de tratamiento de los mismos.

Objeto de la invención

El objeto de la invención se refiere a un intercambiador de calor de superficie rascada para tratamiento de fluidos independientemente de sus propiedades y contenido de sólidos en suspensión, que incluye alimentos u otros productos en procesos de calentamiento, enfriamiento, evaporación, cristalización y secado, haciendo hincapié en el cocinado de productos alimenticios para catering o similar, en procesos de fritura y cocción, así como esterilización y enfriamiento asépticos para su posterior envasado en bolsas u otros contenedores asépticos en otros sectores como la evaporación y secado de los restos de destilación en plantas de bioalcohol o la generación de hielo líquido.

La máquina puede trabajar en continuo o en discontinuo. Dependiendo de la aplicación, la unidad se puede presurizar para trabajar bajo presión en el lado del producto.

Esta invención permite incorporar una área muy grande de tratamiento térmico de superficie rascada en un espacio muy reducido, haciendo las operaciones de calentamiento, enfriamiento, evaporación, cristalización y secado muy eficientes térmicamente y también económicas.

En el sector de la alimentación, queremos remarcar el control de la escala que repercute dramáticamente en la calidad de los productos. Así, esta máquina reproduce las condiciones de cocinado de la cocina no industrial, es decir, mantiene la relación área/volumen de los utensilios de cocina tradicionales.

Otra de las particularidades es que en algunos casos no es necesario que sea alimentada por una bomba, tanto en la carga como en la extracción.

En el campo de los procesos continuos, puede trabajar cerrada o por rebote a gravedad.

Dicha máquina mantiene en continua agitación al producto a tratar obligándolo a pasar sobre paredes acondicionadas térmicamente, produciéndose una elevación o disminución térmica, según el caso, del producto y su consiguiente procesado.

Entre los alimentos apropiados para ser tratados térmicamente podría ponerse de ejemplo frutas, verduras, legumbres, arroces, sopas, carnes, etc. También otros productos que no sean alimenticios.

Antecedentes de la invención

Es conocido el modelo de utilidad español ES-U-0291930 referido a un dispositivo de refrigeración o calefacción en continuo de productos fluidos o pastosos. Este dispositivo se constituye por tres recipientes concéntricos cerrados por una de sus bases y abiertos por la opuesta, estando en la parte abierta colocado un disco giratorio del que emergen múltiples brazos a los que se sujetan palas rascadoras de las paredes.

Entre las paredes de los tres recipientes se introduce un fluido de refrigeración o calentamiento para acondicionar térmicamente el fluido o pasta colocada en su interior. La entrada y salida del producto se realiza desde la cara a la que van unidos los tres recipientes y fluye desde el depósito interior, hasta su salida por el depósito exterior.

La dificultad de dicho aparato radica por una parte en que las cámaras a través de las cuales pasa el producto no son de las mismas dimensiones o capacidad, por lo que el tiempo de permanencia del producto en ellas es variable, resultando difícil realizar el cálculo de calentamiento o enfriamiento del mismo. La capacidad del aparato es bastante limitada, ya que aumenta proporcionalmente al diámetro del aparato, pudiendo resultar un depósito de elevadas dimensiones.

Según se produce el desgaste de las palas rascadoras, el producto va quedando adherido a las paredes de los recipientes con lo que se dificulta la transmisión térmica y por tanto el cocinado y/o enfriamiento del producto ensuciándose el mismo con suma facilidad.

Descripción de la invención

El objeto de la presente invención se refiere a un intercambiador de calor de superficie rascada para tratamiento de alimentos y otros productos que viene a resolver los problemas del estado de la técnica anteriormente señalados.

En primer lugar debe ser señalado que la citada máquina sirve tanto para el calentamiento de productos como para el enfriado de los mismos. Por su forma de concepción, sirve como máquina deshidratadora de producto al poder llegar al punto que retire totalmente la humedad del mismo, como puede servir de máquina tostadora, ya que una vez deshidratado se puede seguir manteniendo ese calentamiento produciendo el tostado del producto.

La máquina de tratamiento de la invención está formada por una carcasa a cuyo lateral se encuentran dispuestas la entrada y salida de servicio, a través de las cuales fluye el fluido que calienta o enfría las paredes internas de la máquina. Igualmente destacan la entrada y las salidas de producto, tanto la de rebose como la de salida por gravedad colocadas en la parte superior e inferior de la máquina respectivamente y además colocadas en oposición a la entrada de producto, con el fin de asegurar que el producto a tratar discurra a lo largo de la máquina.

En cualquier caso, la disposición y el número de entradas/salidas tanto de producto como de servicio pueden variar en función de la aplicación.

Exteriormente se encuentra el motorreductor, a cuya salida se sitúa el eje que discurre a lo largo de la máquina y que será el portador de las palas rotatorias que mezclan el producto. Este motor podrá o no llevar un variador que permita controlar de un modo sencillo y efectivo la velocidad de giro del eje y por tanto de las palas, adaptándose de ese modo al producto a tratar, bien sea mediante calentamiento o enfriamiento del mismo.

Según las versiones, el dispositivo de accionamiento podrá variar, pudiendo ser en algunos casos mediante servomotor, motor hidráulico o cualquier otro dispositivo existente en el mercado.

El interior de la carcasa se encuentra compartimentado mediante la inclusión de paredes acondicionadas térmicamente, las cuales no llegan hasta la parte inferior por lo que existe un libre paso del producto por la parte inferior de la máquina, paso que se encuentra interrumpido por la actuación de las palas rotatorias que mezclan el producto.

Dependiendo de la aplicación, se pueden colocar estas paredes de forma que cierren el paso alternativamente provocando un flujo arriba/abajo del producto.

Las paredes acondicionadas térmicamente generalmente se disponen huecas para que por su interior discurra un fluido o líquido eutéctico que transmita frío o calor hacia el interior de la máquina. Este fluido proviene de la entrada de servicio y saldrá por el colector que desemboca en la salida de servicio. Las paredes pueden igualmente ser macizas recibiendo el calor o frío directamente por transmisión desde elementos calentadores o enfriadores que se sitúen insertos en tales paredes.

Entre las paredes acondicionadas térmicamente se sitúan las palas rotatorias que recogen el producto desde la parte inferior de la carcasa y lo llevan arrastrándolo entre dos paredes acondicionadas térmicamente, provocando el calentamiento o enfriamiento del producto/alimento, según va entrando en contacto con las paredes. Para evitar que ese producto quede pegado a las paredes las palas rozan constantemente con las paredes acondicionadas térmicamente, mediante un ingenioso sistema de dispositivos rascadores sujetos a un brazo central de cada pala a través de soportes que salen del brazo de la pala y como elemento de presión de las piezas rascadoras se colocan unos resortes que mantienen esa presión constante de las piezas rascadoras. Estos resortes pueden ser muelles clásicos o bien ser de un producto amortiguador como pueden ser tubos de silicona o material similar amortiguador. Los dispositivos rascadores pueden ser también fijos no amortiguados para las aplicaciones donde la acción de rotación de las palas rascadoras en contacto con el producto es suficiente para poder rascar las paredes acondicionadas térmicamente.

Contra mayor sea el numero de paredes acondicionadas térmicamente y por tanto el de palas que discurren entre las mismas mayor será la capacidad de la máquina y por tanto de una mayor producción, no existiendo mayor dificultad en la máquina que aumentar su longitud o diámetro.

El procedimiento de tratamiento de productos puede ser un proceso en continuo que consiste en

1. Máquina de tratamiento de alimentos y fluidos en general compuesto por una carcasa donde se efectúa el tratamiento de los alimentos, que comprende en el interior de dicha carcasa:

2. Máquina de tratamiento de alimentos y fluidos en general según la reivindicación 1 caracterizada porque dispone de múltiples paredes acondicionadas térmicamente y paralelas entre si entre las que se desplazan las correspondientes palas.

3. Máquina de tratamiento de alimentos y fluidos en general según la reivindicación 1 y 2 caracterizada porque las paredes acondicionadas térmicamente no llegan hasta el fondo del recinto cerrado definiendo entre el extremo inferior de las paredes y el fondo del recipiente cerrado un paso libre de producto y correspondiente depósito de acumulación del mismo, salvo en las aplicaciones que requieran un cierre alternado de las paredes con el fondo para circulación en zigzag ascendente o descendente.

4. Máquina de tratamiento de alimentos y fluidos en general según las reivindicaciones 1 y 2 caracterizado porque la o las palas que se desplazan entre las paredes acondicionadas térmicamente están unidas a un eje que recibe el movimiento de un motor u otro dispositivo de accionamiento según los casos como servomotor, motor hidráulico, etc.

5. Máquina de tratamiento de alimentos y fluidos en general según la reivindicación 4 caracterizado porque el motor incorpora un reductor de velocidad en el caso de trabajo con motorreductor.

6. Máquina de tratamiento de alimentos o similares según la reivindicación 4 caracterizado porque el motor incorpora un variador de velocidad en el caso de trabajo con motorreductor.

7. Máquina de tratamiento de alimentos y fluidos en general según la reivindicación 1 a 3 caracterizada porque las paredes acondicionadas térmicamente son huecas en cuyo interior se sitúa el fluido caloportador.

8. Máquina de tratamiento de alimentos y fluidos en general según la reivindicación 1 a 3 caracterizada porque las paredes acondicionadas térmicamente son macizas.

9. Máquina de tratamiento de alimentos y fluidos en general según la reivindicación 1 y 7 caracterizado porque el fluido caloportador es vapor.

10. Máquina de tratamiento de alimentos y fluidos en general según la reivindicación 1 y 7 caracterizado porque el fluido caloportador es un líquido eutéctico.

11. Máquina de tratamiento de alimentos y fluidos en general según la reivindicación 1 caracterizado porque la o las palas disponen de

12. Máquina de tratamiento de alimentos y fluidos en general según la reivindicación 11 caracterizada porque cada pala incorpora lateralmente una o múltiples piezas independientes de contacto con las paredes acondicionadas térmicamente que aseguran el máximo contacto superficial de las mismas.

13. Máquina de tratamiento de alimentos y fluidos en general según la reivindicación 11 caracterizado porque los elementos amortiguadores son de forma tubular y son concéntricos con los soportes vinculados a los dispositivos rascadores cuando son amortiguados.

14. Máquina de tratamiento de alimentos y fluidos en general según la reivindicación 11 y 13 caracterizado porque los elementos amortiguadores son tubos de silicona o material elástico similar en la versión amortiguada.

15. Máquina de tratamiento de alimentos y fluidos en general según la reivindicación 11 y 13 caracterizado porque los elementos amortiguadores son resortes helicoidales en la versión amortiguada.

16. Procedimiento de tratamiento de productos en continuo que consiste en

17. Procedimiento de tratamiento de productos que consiste en

18. Procedimiento de tratamiento de productos según las reivindicaciones 16 o 17 caracterizado porque el producto una vez que es retirado es enfriado.

19. Procedimiento de tratamiento de productos según las reivindicaciones 16 o 17 caracterizado porque el producto una vez que es retirado es consumido directamente.

20. Procedimiento de tratamiento de alimentos y fluidos en general según las reivindicaciones 16 o 17 caracterizado porque el producto una vez que es retirado es envasado.

21. Procedimiento de tratamiento de producto según las reivindicaciones 16 o 17 caracterizado porque el acondicionado térmico se realiza por calentamiento del producto.

22. Procedimiento de tratamiento de producto según las reivindicaciones 16 o 17 caracterizado porque el acondicionado térmico se realiza por enfriamiento del producto.

23. Procedimiento de tratamiento de producto según las reivindicaciones 16 o 17 y 21 y 22 caracterizado por el calentamiento, mantenimiento de producto en la unidad y enfriamiento del producto para un llenado refrigerado.

24. Procedimiento de tratamiento de producto según las reivindicaciones 16 o 17 y 21 y 22 caracterizado por el calentamiento, mantenimiento de producto en la unidad y enfriamiento del producto para un llenado aséptico.

25. Procedimiento de tratamiento de producto según las reivindicaciones 16 o 17 y 22 caracterizado porque el calentamiento del producto lleva al deshidratado del mismo.

26. Procedimiento de tratamiento de producto según la reivindicación 23 caracterizado porque se produce el tostado del producto.

27. Procedimiento de tratamiento de producto según las reivindicaciones 16 a 26, caracterizado porque puede trabajar en procesos de evaporación hasta la deshidratación sin paradas, ya que las palas garantizan la ausencia de depósitos en las paredes.

28. Procedimiento de tratamiento de alimentos y fluidos en general, según las reivindicaciones 16 a 27, caracterizado porque el tratamiento del alimento o fluido, se hace a presión atmosférica.

29. Procedimiento de tratamiento de alimentos y fluidos en general, según las reivindicaciones 16 a 27, caracterizado porque el tratamiento del alimento o fluido, se realiza bajo presión.