SISTEMA Y METODO PARA ELIMINAR DEFECTOS EN LA PULPA DE CITRICOS.
Un sistema para el procesado de pulpa de cítricos en donde la pulpa de cítricos se separa del zumo del cítrico y que comprende un extractor de zumo y medios para eliminar defectos de la pulpa de cítrico,
caracterizado porque los medios para eliminar defectos comprenden:
un mecanismo de avance (30, 30a, 30b) para hacer avanzar la pulpa de cítrico a lo largo de un recorrido de desplazamiento predeterminado (32) al interior de una zona de inspección (34);
un captador de imágenes (40, 42) de la pulpa de cítrico situado en la zona de inspección para adquirir datos de imágenes de la pulpa de cítrico;
un procesador (44) conectado operativamente a dicho captador de imágenes de la pulpa de cítrico para recibir los datos de imágenes y procesarlos para determinar defectos dentro de la pulpa de cítrico; y
un mecanismo de rechazo (46, 46a, 52) para rechazar cualquier pulpa de cítrico que haya sido considerada como defectuosa
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US02/34539.
Solicitante: JOHN BEAN TECHNOLOGIES CORPORATION.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 200 EAST RANDOLPH DRIVE,CHICAGO, IL 60601.
Inventor/es: SCHRADER, GREGORY W..
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 28 de Julio de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- A23N1/00B
- B07C5/342B
- B07C5/36C2B
- G01N21/85 FISICA. › G01 METROLOGIA; ENSAYOS. › G01N INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION DE SUS PROPIEDADES QUIMICAS O FISICAS (procedimientos de medida, de investigación o de análisis diferentes de los ensayos inmunológicos, en los que intervienen enzimas o microorganismos C12M, C12Q). › G01N 21/00 Investigación o análisis de los materiales por la utilización de medios ópticos, es decir, utilizando rayos infrarrojos, visibles o ultravioletas (G01N 3/00 - G01N 19/00 tienen prioridad). › Análisis de fluidos o sólidos granulados en movimiento.
- G01N21/94 G01N 21/00 […] › Investigación del ensuciamiento, p. ej. por polvo (G01N 21/85 tiene prioridad).
Clasificación PCT:
- B07C5/342 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B07 SEPARACION DE SOLIDOS; CLASIFICACION. › B07C CLASIFICACION POSTAL; CLASIFICACION DE OBJETOS INDIVIDUALES O DE UN MATERIAL A GRANEL MANIPULABLE PIEZA POR PIEZA COMO OBJETOS INDIVIDUALES (especialmente adaptada a un fin determinado previsto en otra clase, ver la clase apropiada, p. ej. A43D 33/06, B23Q 7/12). › B07C 5/00 Clasificación según una característica o una particularidad de los objetos o del material a clasificar, p. ej. clasificación controlada por un dispositivo que detecta o mide esta característica o particularidad; Clasificación con ayuda de dispositivos manuales, p. ej. sistemas de agujas (clasificación exclusivamente manual B07C 7/00; separación de diferentes sólidos unos de otros por cribado, tamizado o utilización de corrientes de gas, u otra separación por vía seca para materiales a granel B07B; selección de monedas G07D). › según las propiedades ópticas, p. ej. el color.
Clasificación antigua:
- A23N1/00 NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA. › A23 ALIMENTOS O PRODUCTOS ALIMENTICIOS; SU TRATAMIENTO, NO CUBIERTO POR OTRAS CLASES. › A23N MAQUINAS O APARATOS PARA TRATAR LAS COSECHAS DE FRUTAS, VEGETALES O BULBOS DE FLOR A GRANEL, NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR; PELADO DE FRUTAS O VERDURAS A GRANEL; APARATOS PARA LA PREPARACION DE ALIMENTOS PARA ANIMALES (máquinas para cortar la paja o el forraje A01F 29/00; disgregación, p.ej. trituración, B02C; separación, p.ej. corte, división, recortado, B26B, B26D). › Máquinas o aparatos para la extracción de zumo (preparación de bebidas no alcohólicas, p. ej. por adición de ingredientes a los zumos de frutas o verduras, A23L 2/00; aparatos para preparar las bebidas A47J 31/00; prensas de extracción B30B).
- G01N21/25 G01N 21/00 […] › Color; Propiedades espectrales, es decir, comparación del efecto del material sobre la luz para varias longitudes de ondas o varias bandas de longitudes de ondas diferentes.
Fragmento de la descripción:
Sistema y método para eliminar defectos en la pulpa de cítricos.
Campo de la invención
Esta invención se refiere al procesado de pulpa de cítricos y, más particularmente, esta invención se refiere a un sistema y método para eliminar defectos en la pulpa de cítricos.
Antecedentes de la invención
La pulpa de cítricos se separa del zumo habitualmente mediante procesado de la pulpa de cítricos en un extractor de zumo, el cual fuerza a la mayor parte de las pepitas y membranas a través de un tubo de aspiración para producir una pulpa fina de cítrico y un producto de zumo. Este producto de zumo prosigue y se procesa adicionalmente en un dispositivo de acabado del zumo para separar la pulpa de cítrico del zumo. En este punto del procesado, la pulpa está algo "limpia", después de haber sido disgregada en piezas más pequeñas de pulpa de cítrico como resultado del procesado a través del tubo de aspiración en el extractor del zumo.
En algunos casos es deseable producir un saco de pulpa más grande en un sistema de pulpa de calidad primable mediante la recuperación de los sacos de pulpa que están más intactos. Por ejemplo, la pulpa de cítrico se puede añadir de nuevo al zumo para formar un producto final, por ejemplo, un zumo de naranja con pulpa, o bien la pulpa de cítrico puede ser recogida por separado, limpiada y pasteurizada, y enviada a los clientes los cuales envasan su propio zumo o venden al por mayor la pulpa de cítrico.
Existe también un número cada vez mayor de clientes que recogen la pulpa de cítrico como un subproducto para obtener un beneficio adicional a través de su venta. De este modo, un número cada vez mayor de clientes requieren que la pulpa de cítrico sea procesada con sacos de pulpa grandes e intactos. Una forma de conseguir este objetivo consiste en diseñar un extractor de zumo que tiene aberturas más grandes en el tubo de aspiración. Sin embargo, aunque los sacos de pulpa más grandes e intactos serían procesados, el uso de aberturas más grandes en un tubo de aspiración presenta inconvenientes debido a que, a través de las ranuras, podría pasar material indeseado y pulpa de cítrico con defectos.
Una solución del estado de la técnica consiste en un sistema de pulpa de calidad primable empleando un extractor de zumo, seguido por el procesado en un dispositivo de acabado del zumo, y procesado adicional para la limpieza en un ciclón de lecho fluidificado en donde la pulpa y el zumo se procesan de forma conjunta para separar los componentes por gravedad. El diseño del ciclón de lecho fluidificado permite que entre fluido en el mismo tangencialmente y se someta a centrifugado, expulsándose el 20-30% del zumo con pulpa por la parte inferior y expulsándose el 70% por la parte superior como un producto de pulpa y zumo. En un modo de operación preferido, las pepitas pequeñas y partículas de piel son expulsadas por la porción inferior del ciclón de lecho fluidificado.
En este sistema surgen algunos inconvenientes debido a que los defectos que son procesados como parte del zumo y pulpa de cítrico son inaceptables para muchos clientes. Estos defectos pueden incluir pulpa decolorada, piel o porciones de piel, albedo o porciones de albedo, pepitas, porciones de pepitas, motas negras, moho y material no cítrico tal como insectos, larvas de insectos o partes de insectos. Los diferentes clientes tienen también diferentes especificaciones referentes a estos defectos, dependiendo del defecto de la pulpa de cítrico, categoría del zumo y uso final por parte del cliente. En ciertos casos, los defectos son inaceptables a cualquier nivel, tales como larvas de insectos.
La US5791497 describe un método y aparato para separar frutos defectuosos, tales como arándanos, de una corriente del producto. Una capa de producto que pasa a través de una estación de inspección es escaneada por una cámara de video. Un procesador clasificador procesa los datos de las imágenes así generados y se emplean para controlar la operación de una unidad rechazadora. La US3756404 se refiere a un aparato para detectar y eliminar, de un fluido en movimiento, tal como una suspensión espesa de compota de manzana, defectos que tienen una diferente transmitancia óptica. Se hace pasar luz a través de una lámina delgada del fluido y se detecta empleando grupos de elementos fotosensibles, tales como fotodiodos.
Resumen de la invención
Por tanto, un objeto de la presente invención consiste en proporcionar un sistema y un método para eliminar defectos de la pulpa de cítricos y que solucionan ventajosamente los inconvenientes del estado de la técnica anteriormente citados.
De acuerdo con la presente invención, se proporciona un sistema de procesado de pulpa de cítricos como se define en la reivindicación 1. En el sistema, un tomador de imágenes de la pulpa de cítrico adquiere datos de imágenes de la pulpa de cítrico en una zona de inspección que recibe la pulpa de cítrico avanzando a lo largo de un recorrido de desplazamiento predeterminado. Un procesador está conectado operativamente al tomador de imágenes de la pulpa de cítrico para recibir los datos de las imágenes y procesarlos para determinar defectos dentro de la pulpa de cítrico. Un mecanismo de rechazo rechaza cualquier pulpa de cítrico considerada como defectuosa. La invención proporciona de manera correspondiente un método de procesado de pulpa de cítricos como se define en la reivindicación 9.
Según un aspecto de la presente invención, una lente de luz ilumina la pulpa de cítrico en la zona de inspección. Una cámara está situada en la zona de inspección y adquiere imágenes de la pulpa de cítrico. Esta cámara puede ser una cámara de exploración lineal, una cámara CCD u otra cámara formadora de imágenes o mecanismo similar que sea operativo para adquirir imágenes de la pulpa de cítrico. Una fuente de luz ilumina la pulpa de cítrico y es operativa en un intervalo predeterminado de longitudes de onda para realzar los defectos que han de ser iluminados. Según un aspecto de la invención, las longitudes de onda son tales que causan la fluorescencia de los defectos.
Según otro aspecto de la presente invención, el mecanismo de avance incluye una cinta transportadora, una tobera o material translúcido a través de la cual se hace avanzar la pulpa de cítrico para poder tomar imágenes de la misma. El mecanismo de rechazo podría incluir un desviador mecánico que desvía cualquier pulpa de cítrico considerada como defectuosa del recorrido de desplazamiento, o bien una tobera o tobera de aire que insufla un chorro de aire sobre la pulpa de cítrico considerada como defectuosa para expulsar o desviar la pulpa de cítrico defectuosa del recorrido de desplazamiento. Según un aspecto de la presente invención, el procesador es operativo para determinar defectos en la pulpa de cítricos, incluyendo, pero no de forma limitativa, pulpa decolorada, piel o porciones de piel, albedo o porciones de albedo, pepitas, porciones de pepitas, motas negras, moho o material no cítrico tales como insectos, larvas de insectos o partes de insectos.
Breve descripción de los dibujos
Otros objetos, características y ventajas de la presente invención llegarán a ser evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de la invención, considerada a la luz de los dibujos adjuntos en donde:
La figura 1 es un diagrama de flujos de alto nivel que muestra la secuencia básica de funcionamiento del sistema y método para eliminar defectos de la pulpa de cítricos de acuerdo con un aspecto de la presente invención.
La figura 2 es una vista isométrica fragmentada de un mecanismo de avance de la presente invención que utiliza una tobera de acuerdo con un aspecto de la presente invención.
La figura 3 es una vista en alzado lateral, fragmentada, del sistema de la figura 2 y que muestra la tobera de la figura 2, una cámara y un mecanismo de rechazo.
La figura 4 es una vista isométrica fragmentada de un material translúcido que comprende placas translúcidas espaciadas entre las cuales se hace avanzar la pulpa de cítrico para poder tomar imágenes de la misma.
La figura 5 es una vista en alzado lateral, fragmentada, del sistema para eliminar defectos empleando el material translúcido mostrado en la figura 4 y tomada por la línea 5-5 de la figura 4.
La figura 6 es una vista isométrica fragmentada de un banco de válvulas de aire y toberas de aire para insuflar aire sobre la pulpa de cítrico considerada como defectuosa y desviar del recorrido de desplazamiento, una porción deseada...
Reivindicaciones:
1. Un sistema para el procesado de pulpa de cítricos en donde la pulpa de cítricos se separa del zumo del cítrico y que comprende un extractor de zumo y medios para eliminar defectos de la pulpa de cítrico, caracterizado porque los medios para eliminar defectos comprenden:
un mecanismo de avance (30, 30a, 30b) para hacer avanzar la pulpa de cítrico a lo largo de un recorrido de desplazamiento predeterminado (32) al interior de una zona de inspección (34);
un captador de imágenes (40, 42) de la pulpa de cítrico situado en la zona de inspección para adquirir datos de imágenes de la pulpa de cítrico;
un procesador (44) conectado operativamente a dicho captador de imágenes de la pulpa de cítrico para recibir los datos de imágenes y procesarlos para determinar defectos dentro de la pulpa de cítrico; y
un mecanismo de rechazo (46, 46a, 52) para rechazar cualquier pulpa de cítrico que haya sido considerada como defectuosa.
2. Un sistema según la reivindicación 1, en donde dicho captador de imágenes de la pulpa de cítrico, comprende además una fuente de luz (40) para iluminar la pulpa de cítrico en la zona de inspección (34) y una cámara (42) situada en la zona de inspección para adquirir imágenes de la pulpa de cítrico.
3. Un sistema según la reivindicación 2, en donde dicha fuente de luz (40) es operativa para iluminar la pulpa de cítrico en un intervalo predeterminado de longitudes de onda para poner en evidencia los defectos que han de ser eliminados.
4. Un sistema según la reivindicación 3, en donde el intervalo predeterminado de longitudes de onda es tal que causan la fluorescencia de los defectos.
5. Un sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho mecanismo de avance (38, 30a, 30b) comprende una cinta transportadora (64), una tobera (38) o material translúcido (60a, 60b) a través de la cual se hace avanzar la pulpa de cítrico para poder tomar imágenes de la misma.
6. Un sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho mecanismo de rechazo (46, 46a) comprende un desviador mecánico (68, 72) que desvía del recorrido de desplazamiento cualquier pulpa de cítrico que ha sido considerada como defectuosa.
7. Un sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde dicho mecanismo de rechazo (46) comprende al menos una tobera de aire (52) para insuflar aire sobre la pulpa de cítrico que ha sido considerada como defectuosa y desviar la pulpa de cítrico defectuosa del recorrido de desplazamiento.
8. Un sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho procesador (44) es operativo para determinar defectos que incluyen pulpa decolorada, piel o porciones de piel, albedo o porciones de albedo, pepitas, porciones de pepitas, motas negras, moho, material no cítrico tal como insectos, larvas de insectos o partes de insectos.
9. Un método para procesar pulpa de cítricos que comprende las etapas de:
separar la pulpa de cítrico del zumo de cítrico en un sistema de procesado que comprende un extractor de zumo; y
separar los defectos de la pulpa de cítrico,
caracterizado porque los defectos se eliminan mediante las etapas de:
hacer avanzar la pulpa de cítrico a lo largo de un recorrido de desplazamiento predeterminado (32) al interior de una zona de inspección (34);
tomar imágenes de la pulpa de cítrico en la zona de inspección para adquirir datos de imágenes de la pulpa de cítrico;
procesar los datos de imágenes para determinar defectos dentro de la pulpa de cítrico; y
rechazar cualquier pulpa de cítrico que ha sido considerada como defectuosa.
10. Un método según la reivindicación 9, en donde la etapa de tomar imágenes comprende además la etapa de iluminar la pulpa de cítrico en la zona de inspección (34) y adquirir imágenes por medio de una cámara (42) situada en la zona de inspección.
11. Un método según la reivindicación 10, y que comprende además la etapa de iluminar la pulpa de cítrico en un intervalo predeterminado de longitudes de onda para poner en evidencia los defectos que han de ser eliminados.
12. Un método según la reivindicación 11, y que comprende además la etapa de iluminar la pulpa de cítrico en un intervalo predeterminado de longitudes de onda para causar la fluorescencia de los defectos.
13. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en donde la etapa de hacer avanzar la pulpa de cítrico comprende además la etapa de transportar la pulpa de cítrico al interior de la zona de inspección (34) mediante una de las siguientes operaciones:
transporte a lo largo de una cinta transportadora (64), descarga a través de una tobera (38) o extrusión o bombeo a través de un material translúcido (60a; 60b) para poder tomar allí imágenes de la pulpa de cítrico.
14. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en donde la etapa de rechazar cualquier pulpa de cítrico que ha sido considerada como defectuosa comprende la etapa de desviar del recorrido de desplazamiento cualquier pulpa de cítrico considerada como defectuosa, para separar así cualquier pulpa de cítrico defectuosa.
15. Un método según la reivindicación 14, en donde la etapa de desviar la pulpa de cítrico del recorrido de desplazamiento comprende además la etapa de insuflar cualquier pulpa de cítrico para retirarla del recorrido de desplazamiento.
16. Un método según la reivindicación 14, en donde la etapa de desviar la pulpa de cítrico comprende además la etapa de desviar mecánicamente del recorrido de desplazamiento la pulpa de cítrico que ha sido considerada como defectuosa.
17. Un método según la reivindicación 9, en donde la etapa de determinar defectos comprende además la etapa de determinar pulpa decolorada, piel o porciones de piel, albedo o porciones de albedo, pepitas, porciones de pepitas, motas negras, moho, material no cítrico tal como insectos, larvas de insectos o partes de insectos.
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