MÉTODO Y APARATO PARA UN LLENADO ASÉPTICO DE PRODUCTO ALIMENTICIO.

Método y aparato para el llenado aséptico de producto alimenticio.

Un método para manipular un producto alimenticio esterilizado e incluye asegurar un montaje aséptico a un orificio de llenado de un contenedor intermodal que incluye una carcasa rígida que tiene una forma alargada con extremos cerrados opuestos, y al menos un conjunto de bastidores que soporta la carcasa rígida. El método incluye también esterilizar el contenedor intermodal, y llenar asépticamente el contenedor intermodal esterilizado con el producto alimenticio esterilizado a través del montaje aséptico. El método puede incluir también sellar el montaje aséptico después del llenado aséptico. Un contenedor intermodal relacionado y la estación de llenado se divulgan también.

MÉTODO Y APARATO PARA UN LLENADO ASÉPTICO DE PRODUCTO ALIMENTICIO

Campo de la invención La presente invención se refiere al campo de la ciencia de los alimentos, y, más 5 particularmente, al área de manipular asépticamente productos alimenticios.

Antecedentes de la invención En el campo de procesamiento de alimentos, es común procesar los alimentos en una ubicación y transportar grandes cantidades a otra ubicación para su posterior procesamiento o envasado final. Diversos métodos se han desarrollado para contener y 10 transportar los productos alimenticios. Por ejemplo, el zumo de fruta o leche a menudo se procesan en una instalación y se envían a otra instalación para su envasado final. Las dos instalaciones se pueden situar en estrecha proximidad entre sí o pueden estar en diferentes países. Debido a que los productos alimenticios son susceptibles a la degradación debido al deterioro microbiano, diversos métodos de procesamiento se utilizan para retardar o evitar el crecimiento de microorganismos durante este transporte y almacenamiento. Estos incluyen la esterilización del producto alimenticio dentro de un contenedor, el llenado en caliente de un contenedor limpio, o colocar el producto alimenticio estéril en un contenedor estéril. Otros métodos incluyen la congelación, refrigeración o el uso de conservantes.

Las desventajas de esterilizar el interior de un contenedor incluyen el gasto de tal contenedor y la degradación del producto alimenticio debido a la cantidad de calor requerida. También, debido a la necesidad de esterilizar el punto frio del producto alimenticio, este tipo de procesamiento es común para el envasado final, pero no se realiza típicamente para productos a granel. El producto alimenticio a granel es producto alimenticio en una cantidad que es mucho mayor la que hay en el envase al por menor final o de servicio de alimentos. El producto alimenticio a granel es típicamente más de 50 galones, por ejemplo. Del mismo modo, el llenado en caliente se utiliza típicamente para el envasado final, pero no para productos a granel.

Por el contrario, la congelación es un método típico para procesar productos a granel

para su transporte. Por ejemplo, los zumos de frutas pasteurizados se introducen a menudo en tambores de 55 galones, a menudo con un revestimiento de tambor, y se congelan después antes de su envío. Las desventajas de congelación incluyen la energía necesaria para la congelación, la energía necesaria para mantener el producto congelado durante el transporte y el ciclo de almacenamiento, y el coste de los tambores. Otras desventajas incluyen los posibles cambios físicos y químicos del producto debido a la congelación. Por ejemplo, cuando se congelan las células de pulpa de cítricos, las paredes celulares se rompen. Tras la descongelación, las células de pulpa tienen diferentes características físicas que las células de pulpa que no se han congelado.

Existen muchas desventajas en el uso de conservantes químicos para determinados productos alimenticios. Estos incluyen la percepción del consumidor y los cambios en el sabor. En muchos productos alimenticios, el uso de conservantes no se permite bajo la norma de identidad o por la ley.

Para ciertos productos alimenticios, el método de colocar un producto alimenticio estéril en un contenedor estéril tiene muchas ventajas sobre los procesos mencionados anteriormente. Este método se conoce típicamente como el procesamiento aséptico. En el procesamiento aséptico, un producto alimenticio se pasteuriza a un punto en el que se considera comercialmente estéril. En tal estado, existe una probabilidad muy baja de la presencia o crecimiento de microorganismos. El producto alimenticio esterilizado se coloca después en un contenedor estéril de tal manera que evita la introducción de microorganismos. El procesamiento aséptico se puede utilizar para colocar el producto alimenticio esterilizado en el contenedor del consumidor final (por ejemplo, leche o zumo envasados estables en almacén) o se puede utilizar para almacenar y transportar productos alimenticios a granel en un estado aséptico. Por ejemplo, los zumos y productos de tomate se pasteurizan a menudo y asépticamente en bolsas de 300 galones para su almacenamiento y transporte a otras instalaciones de procesamiento de alimentos. Del mismo modo, los zumos se pueden pasteurizar y llenar asépticamente en grandes contenedores a granel permanentes (actualmente hasta dos millones de galones) para su almacenamiento antes de su mezcla y envasado.

La forma más común de transportar el producto alimenticio aséptico incluye el uso de bolsas de 300 galones como se ha mencionado anteriormente. Dicha bolsa se llena en un contenedor desechable o reutilizable, tal como una caja de madera o plástico reutilizable y la bolsa se cierra con un tapón después de su llenado. El contenedor de madera o plástico soporta la bolsa y permite que las cajas que se apilen durante el transporte. La pulpa de cítricos se llena asépticamente actualmente en tales contenedores de quot;bolsas en cajasquot;. Aunque es ampliamente utilizado, las desventajas de este método incluyen el coste de las bolsas y de las cajas. Cuando se envía al extranjero, el regreso de las cajas vacías para su uso posterior incurre en un coste adicional. Una desventaja adicional de este sistema es que las bolsas no se pueden descargar asépticamente. En el punto de uso, las bolsas se cortan para abrirse y el producto se vacía o bombea fuera de las bolsas. Por lo tanto, es necesario pasteurizar adicionalmente el producto antes de su envasado final.

Otro método de transporte aséptico implica el uso de camiones cisternas o vagones de ferrocarril asépticos y contenedores de carretera. Los vagones tenían típicamente tolvas en forma de cono en la parte inferior. Este método fue utilizado por Bishopric Products Co. (anteriormente en Cincinnati, Ohio) para transportar productos de tomate (Food Technology, julio de 1976) . Los depósitos eran esterilizados mediante el uso de vapor o esterilizante químico (yodóforo, por ejemplo) y después llenados con el producto estéril. Tal producto alimenticio se mantenía bajo presión con gas estéril durante el transporte y se transportaba con éxito en un estado aséptico de un sitio a otro.

Por ejemplo, la patente de Estados Unidos Nº 3.209.675 divulga un aparato para el transporte aséptico de líquidos perecederos. El aparato descrito es un contenedor transportable, esterilizado por un esterilizante químico (ácido peracético) y mantenido presurizado durante el transporte por el uso de un cilindro de gas inerte. Las patentes de Estados Unidos Nº 6.030.580 y 6.277.328 divulgan también un método de transportar asépticamente el producto alimenticio a granel en un contenedor transportable. El uso de camiones cisterna o vagones de ferrocarril asépticos como se describe en estas patentes supera el coste de las bolsas y cajas y proporciona un método más económico de transportar el producto aséptico.

Hawaii Intermodal Tank Transport LLC, de Palmetto, Florida, suministra contenedores intermodales asépticos para el transporte aséptico de productos alimenticios. Tales contenedores intermodales utilizan los mismos principios que los mencionados anteriormente para los camiones cisternas o vagones de ferrocarril, pero ofrecen la ventaja adicional de poder configurarse para poder transportarse por camión, ferrocarril o barco. El zumo es actualmente transportado asépticamente en tales contenedores intermodales.

Con referencia a la Figura 1, un contenedor intermodal 30 de este tipo incluye una carcasa rígida 31 de forma cilíndrica que puede tener aproximadamente 20 pies de largo, y que puede contener aproximadamente 24.000 litros. La carcasa incluye extremos cerrados trasero y delantero 32a, 32b en forma de cúpulas poco profundas. Un orificio de descarga se sitúa detrás de una puerta de acceso del panel trasero 33 en la parte inferior del extremo cerrado trasero 32a. El contenedor intermodal 30 incluye también un par de conjuntos de bastidores de soporte rectangulares trasero y delantero 35a, 35b que soportan la carcasa rígida y permiten el apilamiento de los contenedores, tal como su transporte por barco, o cuando están en un área de almacenamiento, por ejemplo. El contenedor 30 puede incluir también brazos de soporte de esquina que se extienden hacia dentro, no mostrados, que se extienden hacia dentro desde las esquinas de los respectivos conjuntos de bastidores de soporte 35a, 35b y que se fijan a la carcasa rígida 31. El contenedor intermodal 30 incluye también ilustrativamente una escalera 36 que lleva el conjunto de bastidores de soporte trasero 35a, y una plataforma de caminata horizontal 37 para facilitar el acceso a la boca de acceso...

1. Un método para manipular un producto alimenticio esterilizado que comprende:

asegurar un montaje aséptico a orificio de llenado de un contenedor intermodal que comprende una carcasa rígida que tiene una forma alargada con extremos cerrados 5 opuestos, y al menos un conjunto de bastidores que soporta la carcasa rígida, teniendo también dicha carcasa rígida un orificio de descarga en su interior;

cerrar el orificio de descarga;

esterilizar el contenedor intermodal; y

llenar asépticamente el contenedor intermodal esterilizado con el producto alimenticio 10 esterilizado a través del montaje aséptico.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además sellar el montaje aséptico después del llenado aséptico.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que llenar asépticamente

comprende llenar asépticamente utilizando un cabezal móvil de llenado aséptico que 15 puede moverse en al menos un plano x-y.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 3, que comprende además mantener el contenedor intermodal en una posición fija durante el llenado aséptico, y en el que llenar asépticamente comprende alinear el cabezal móvil de llenado aséptico con relación al contenedor intermodal.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 3 que comprende además alinear el cabezal móvil de llenado aséptico en base a al menos una de la detección óptica, mecánica y eléctrica.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el montaje aséptico comprende un montaje aséptico de tipo membrana, y en el que el cabezal móvil de llenado aséptico 25 es compatible con el montaje aséptico de tipo membrana.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el montaje aséptico comprende un montaje aséptico de tipo tapa, y en el que el cabezal móvil de llenado aséptico es compatible con el montaje aséptico de tipo tapa.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además suministrar un gas estéril para mantener una presión positiva dentro del contenedor intermodal durante el llenado aséptico.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el producto alimenticio esterilizado comprende un producto alimenticio esterilizado viscoso que tiene una viscosidad absoluta de más de 500 centipoises.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el producto alimenticio esterilizado comprende pulpa de cítricos esterilizada.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el producto alimenticio esterilizado comprende zumo de frutas o verduras esterilizado.

12. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el contenedor intermodal tiene una capacidad superior a 10.000 litros.

13. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además transportar el contenedor intermodal después del llenado aséptico y descargar posteriormente el producto alimenticio esterilizado abriendo el orificio de descarga.

14. El método de acuerdo con la reivindicación 13, que comprende además mantener al menos una de una presión deseada y temperatura deseada dentro del recipiente intermodal durante el transporte.

15. El método de acuerdo con la reivindicación 14 que comprende además registrar al menos una de la presión deseada y temperatura deseada.

16. El método de acuerdo con la reivindicación 14, que comprende además transmitir de forma inalámbrica al menos una de la presión deseada y temperatura deseada.

17. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la esterilización comprende esterilizar con al menos uno de vapor y esterilizante químico.

18. Un método para manipular un producto alimenticio esterilizado que comprende:

asegurar un montaje aséptico a un orificio de llenado de un contenedor intermodal que comprende una carcasa rígida que tiene una forma alargada con extremos cerrados opuestos, teniendo dicha carcasa rígida un orificio de descarga en su interior; y al menos un conjunto de bastidores que soporta la carcasa rígida para el transporte en una orientación generalmente horizontal a través de al menos uno de ferrocarril, camión, y barco;

cerrar el orificio de descarga;

esterilizar el contenedor intermodal;

llenar asépticamente el contenedor intermodal esterilizado con el producto alimenticio esterilizado a través del montaje aséptico y utilizar un cabezal móvil de llenado aséptico que puede moverse en al menos un plano x-y; y

sellar el contenedor intermodal después del llenado aséptico.

19. El método de acuerdo con la reivindicación 18, que comprende además mantener el contenedor intermodal en una posición fija durante el llenado aséptico, y en el que llenar asépticamente comprende alinear el cabezal móvil de llenado aséptico con relación al recipiente intermodal.

20. El método de acuerdo con la reivindicación 19, que comprende además alinear el

cabezal móvil de llenado aséptico en base a al menos una de la detección óptica, mecánica y eléctrica.

21. El método de acuerdo con la reivindicación 18, en que el montaje aséptico comprende un montaje aséptico de tipo membrana, y en el que el cabezal móvil de llenado aséptico es compatible con el montaje aséptico de tipo membrana.

22. El método de acuerdo con la reivindicación 18, en el que el montaje aséptico comprende un montaje aséptico de tipo tapa, y en el que el cabezal móvil de llenado aséptico es compatible con el montaje aséptico de tipo tapa.

23. El método de acuerdo con la reivindicación 18, que comprende además suministrar

un gas estéril para mantener una presión positiva dentro el contenedor intermodal 25 durante el llenado aséptico.

24. El método de acuerdo con la reivindicación 18, en el que el contenedor intermodal tiene una capacidad superior a 10.000 litros.

25. El método de acuerdo con la reivindicación 18, que comprende además transportar el

contenedor intermodal después del llenado aséptico y descargar posteriormente el producto alimenticio esterilizado abriendo el orificio de descarga.

26. Un contenedor intermodal para manipular un producto alimenticio esterilizado que comprende:

una carcasa rígida que tiene una forma alargada con extremos cerrados opuestos y al menos un conjunto de bastidores que soporta la carcasa rígida, teniendo también dicha carcasa rígida un orificio de llenado y un orificio de descarga en su interior; y

un montaje aséptico conectado al orificio de llenado para permitir el llenado aséptico del contenedor intermodal con el producto alimenticio esterilizado; y

una válvula de descarga asegurada al orificio de descarga para permitir la descarga del producto alimenticio esterilizado desde el contenedor intermodal.

27. El contenedor intermodal de acuerdo con la reivindicación 26 que comprende además al menos un elemento de alineación asociado con dicho montaje aséptico para facilitar la alineación de un cabezal móvil de llenado aséptico en acoplamiento con dicho montaje aséptico.

28. El contenedor intermodal de acuerdo con la reivindicación 27, en el que dicho al menos un elemento de alineación comprende al menos uno de un elemento de detección óptica, mecánica y eléctrica.

29. El contenedor intermodal de acuerdo con la reivindicación 26, en el que dicho montaje 20 aséptico comprende un montaje aséptico de tipo membrana.

30. El contenedor intermodal de acuerdo con la reivindicación 26, en el que dicho montaje aséptico comprende un montaje aséptico de tipo tapa.

31. El contenedor intermodal de acuerdo con la reivindicación 26, en el que dicha carcasa rígida tiene una capacidad superior a 10.000 litros.

32. El contenedor intermodal de acuerdo con la reivindicación 26, en el que dicha carcasa rígida tiene, además, un orificio de gas en su interior para recibir un flujo de gas estéril para mantener una presión positiva dentro de dicha carcasa rígida.

33. El contenedor intermodal de acuerdo con la reivindicación 26, en el que dicho al

menos un conjunto de bastidores comprende respectivos primer y segundo bastidores rectangulares conectados a los respectivos de dichos extremos opuestos cerrados.

34. El contenedor intermodal de acuerdo con la reivindicación 26 que comprende además una capa de aislamiento térmico adyacente a dicha carcasa rígida.

35. El contenedor intermodal de acuerdo con la reivindicación 26 que comprende además una unidad de refrigeración acoplada a dicha carcasa rígida.

36. El contenedor intermodal de acuerdo con la reivindicación 26 que comprende además al menos uno de un sensor de temperatura y un sensor de presión asociado con dicha carcasa rígida.

37. El contenedor intermodal de acuerdo con la reivindicación 36 que comprende además un registrador de datos para registrar al menos uno de la temperatura y presión.

38. El contenedor intermodal de acuerdo con la reivindicación 36 que comprende además un transmisor inalámbrico para transmitir de forma inalámbrica al menos uno de la temperatura y presión.

39. Una estación de llenado aséptico para llenar asépticamente un recipiente intermodal a través de un montaje aséptico del contenedor intermodal con un producto alimenticio esterilizado, incluyendo también el contenedor intermodal un orificio de descarga, comprendiendo la estación de llenado aséptico:

una fuente de producto alimenticio esterilizado; y

un cabezal móvil de llenado aséptico acoplado a dicha fuente de alimento esterilizado y que puede moverse en al menos un plano x-y para acoplarse con el montaje aséptico del contenedor intermodal y permitir el llenado del contenedor intermodal con el producto alimenticio esterilizado del desde la fuente de producto alimenticio esterilizado.

40. La estación de llenado aséptico de acuerdo con la reivindicación 39 que comprende además al menos uno de un dispositivo de detección óptica, mecánica y eléctrica acoplado a dicho cabezal móvil de llenado aséptico para facilitar la alineación de los mismos.

41. La estación de llenado aséptico de acuerdo con la reivindicación 39, en que el montaje aséptico comprende un montaje aséptico de tipo membrana, y en el que dicho

cabezal móvil de llenado aséptico es compatible con el montaje aséptico de tipo membrana.

42. La estación de llenado aséptico de acuerdo con la reivindicación 39, en que el

montaje aséptico comprende un montaje aséptico de tipo tapa, y en el que dicho cabezal 5 móvil de llenado aséptico es compatible con el montaje aséptico de tipo tapa.

43. La estación de llenado aséptico de acuerdo con la reivindicación 39, en el que dicha fuente de producto alimenticio esterilizado comprende una fuente de producto alimenticio esterilizado de un producto alimenticio esterilizado viscoso que tiene una viscosidad absoluta de más de 500 centipoises.

44. La estación de llenado aséptico de acuerdo con la reivindicación 39, en el que dicha fuente de producto alimenticio esterilizado comprende una fuente de pulpa de cítricos esterilizada.

45. La estación de llenado aséptico de acuerdo con la reivindicación 39, en el que dicha fuente de producto alimenticio esterilizado comprende un zumo de frutas o verduras 15 esterilizado.