IT201800020254A1 - Metodo di funzionamento di apparecchiature per l'abbattimento e la surgelazione di prodotti alimentari e di prodotti deperibili, e apparecchiatura per l'abbattimento attuante il metodo - Google Patents

Description

TITOLO

METODO DI FUNZIONAMENTO DI APPARECCHIATURE PER

L'ABBATTIMENTO E LA SURGELAZIONE DI PRODOTTI

ALIMENTARI E DI PRODOTTI DEPERIBILI, E

APPARECCHIATURA PER L'ABBATTIMENTO ATTUANTE IL

METODO

DESCRIZIONE

Il presente brevetto è attinente alle apparecchiature per il raffreddamento di prodotti alimentari e prodotti deperibili ed in particolare concerne un nuovo metodo di funzionamento di apparecchiature per l'abbattimento e la surgelazione di prodotti alimentari e di prodotti deperibili, e apparecchiatura per l'abbattimento attuante il metodo.

Sono noti gli abbattitori, utili al fine di aumentare la shelf life di prodotti alimentari deperibili, siano essi crudi o cotti. E’ necessario che la temperatura venga ridotta nel minor tempo possibile al cuore del prodotto (in positivo a 10°C o in negativo a -18° secondo norma EN17032) e mantenuta poi invariata fino al momento che precede la preparazione o consumo del prodotto stesso.

Sono noti abbattitori di temperatura privi di sonda al cuore che prevedono l’impostazione da parte dell’utilizzatore di quantità e tipologia di alimento prima di avviare il ciclo. Una volta inserito il prodotto nella cella il software di gestione dell'apparecchiatura avvia un programma automatico di abbattimento ad una determinata temperatura e per un determinato intervallo di tempo.

Nelle macchine più semplici quindi, non esiste la certezza che il prodotto sia stato effettivamente abbattuto alla temperatura richiesta. Per garantire che ciò avvenga, le macchine lavorano con programmi regolati su parametri sovradimensionati, che però comportano consumi energetici e tempi di trattamento spesso più lunghi di quelli che sarebbero necessari.

Sono anche noti abbattitori dotati di una sonda a spillo atta ad essere inserita nel prodotto da abbattere, e atta a rilevare la temperatura all'interno del prodotto. Detta sonda è anche nota con il nome di sonda cuore, poiché è in grado di misurare in modo diretto la temperatura nel cuore ossia nella parte più interna del prodotto. Una volta impostata la temperatura di abbattimento da raggiungere, la macchina lavora fino a che la sonda al cuore non rileva il valore definito.

L'utilizzo di detta sonda cuore, oltre a molti vantaggi derivanti dal suo utilizzo, comporta però alcuni gravi inconvenienti.

L'inserimento della sonda nel prodotto potrebbe contaminare il prodotto stesso se rimangono su di essa dei residui di prodotti precedentemente trattati. Per questo le sonde cuore a spillo devono essere accuratamente lavate subito dopo ogni utilizzo.

Tali sonde a spillo inoltre necessitano di interventi di manutenzione e addirittura sostituzione, comportando interruzioni di funzionamento della macchina e conseguenti costi per l’utilizzatore.

Per ovviare a tutti i suddetti inconvenienti si è studiato e realizzato un nuovo metodo di funzionamento di apparecchiature per l'abbattimento e la surgelazione di prodotti alimentari e di prodotti deperibili in genere, e apparecchiatura per l'abbattimento attuante il metodo.

Compito principale del presente trovato è quello di ottimizzare i consumi energetici rispetto ad altre modalità di funzionamento dove i cicli di trattamento sono regolati a tempo fisso.

Altro scopo del presente trovato è quello di ottimizzare e quindi ridurre i tempi di trattamento.

Un vantaggio del nuovo metodo consiste nel fatto di non richiedere l'utilizzo delle sonde cuore, riducendo quindi il rischio di contaminazione dei prodotti nonché eliminando i costi e le interruzioni di funzionamento dovute ad eventuali interventi di pulizia, manutenzione o sostituzione della sonda al cuore stessa.

Questi ed altri scopi, diretti e complementari, sono raggiunti dal nuovo metodo di funzionamento di apparecchiature per l'abbattimento e la surgelazione di prodotti alimentari e di prodotti deperibili in genere, e apparecchiatura per l'abbattimento attuante il metodo.

L'apparecchiatura per l'abbattimento attuante il nuovo metodo comprende almeno una cella o camera di trattamento in cui vanno posizionati i prodotti da abbattere o surgelare.

All'interno di detta cella sono posizionate:

- almeno una sonda di temperatura, atta a rilevare il valore di temperatura dell’aria in cella;

- due o più sonde per rilevare la temperatura di evaporazione e di condensazione;

- due o più trasduttori di pressione per rilevare la pressione sulla linea di mandata e sulla linea di ritorno del circuito frigorifero.

L'apparecchiatura comprende anche un'unità elettronica di controllo atta a elaborare detti parametri e a confrontarli con quelli di una curva ideale preimpostata.

In funzione dei parametri di pressione del circuito frigorifero, di temperatura dell’aria della cella e di temperatura di evaporazione/condensazione rilevati in tempo reale durante il trattamento, il sistema confronta la curva di discesa reale della temperatura con una curva ideale preimpostata riferita al tipo di alimento trattato.

Durante l’esecuzione del ciclo di abbattimento/surgelazione, detta unità di controllo confronta i dati reali con i dati ideali, ne misura gli scostamenti e modifica automaticamente i parametri di funzionamento della macchina per avvicinare i dati reali alla curva ideale.

Il rilevamento dei dati e il loro controllo avviene in continuo o a intervalli di tempo prestabiliti.

Una volta che i dati reali raggiungono il valore di temperatura preimpostato, il trattamento termina. In funzione dell'andamento della temperatura nella cella e della temperatura di evaporazione è infatti possibile dedurre se la temperatura al cuore del prodotto è prossima alla temperatura di fine ciclo. In questo modo si procede a completare il trattamento nel minor tempo possibile ottimizzando i consumi. Poiché l'apparecchiatura è impostata in modo da regolare continuamente il proprio funzionamento seguendo una curva ideale di discesa della temperatura, la durata totale del ciclo sarà inferiore rispetto a quella prevista in sistemi di abbattimento a tempo fisso, con conseguente risparmio di energia finale.

Inoltre, il trattamento può essere efficacemente eseguito senza utilizzare sonde cuore, risolvendo pertanto gli inconvenienti sopra descritti.

Secondo il presente metodo non è infatti necessario rilevare la temperatura reale all'interno del prodotto durante il trattamento.

Valutando lo scostamento dei dati reali di pressione, di temperatura dell’aria della cella e di evaporazione/condensazione in funzione del tempo di trattamento rispetto ai dati ideali, detta unità di controllo provvede a stimare il peso del prodotto introdotto nella cella, ossia il carico da trattare, rispetto al carico ideale sul quale è calcolata detta curva ideale.

In sostanza, durante il trattamento su un particolare tipo di prodotto, l'unità di controllo considera la specifica curva ideale di quel tipo di prodotto, che è stata tracciata rispetto ad un determinato peso di riferimento.

Lo scostamento tra la curva di valori reali e la curva ideale che si verifica durante il trattamento potrà essere:

- in positivo, ossia i valori di temperatura della cella e di evaporazione/condensazione scendono più lentamente rispetto alla curva ideale; ciò significa che il carico del prodotto trattato è maggiore rispetto al peso di riferimento rispetto al quale è stata tracciata la curva ideale;

- in negativo, ossia i valori di temperatura della cella e di evaporazione/condensazione scendono più velocemente rispetto alla curva ideale; ciò significa che il carico del prodotto trattato è minore rispetto al peso di riferimento rispetto al quale è stata tracciata la curva ideale.

L'unità di controllo determinerà corrispondentemente, sulla base di calcoli algoritmici e statistici, il peso reale del prodotto in fase di trattamento.

In funzione di tali scostamenti e del peso reale del prodotto trattato, detta unità di controllo provvedere a modificare di conseguenza i parametri di funzionamento dell'apparecchiatura per ottenere l'abbattimento programmato, ottimizzando sia tempi che consumi.

Uno dei principali vantaggi del nuovo metodo consiste quindi nel fatto di ottimizzare in particolare i tempi di ciclo, poiché in funzione dei parametri rilevati e della valutazione dello scostamento dinamico dai valori ideali è possibile modulare in continuo e in tempo reale i parametri di funzionamento della macchina, allo scopo di ridurre il tempo di trattamento. Nelle macchine note, una volta introdotto il tipo di alimento e la quantità/dimensione, i software di funzionamento calcolano in modo autonomo il tempo ideale di durata del trattamento. Il nuovo metodo invece, poiché controlla i suddetti parametri durante il trattamento, esegue il trattamento stesso per una durata che è quella necessaria e sufficiente ad ottenere l'abbattimento voluto, contenendo quindi i costi energetici.

Conseguentemente a ciò, si riducono anche i tempi di ciascun ciclo, che vengono valutati in modo preciso caso per caso e non standardizzati, a tutto vantaggio della produttività.

Il nuovo metodo è riassumibile e semplificabile nelle seguenti fasi principali:

- inserimento di un prodotto da trattare nella cella dell'apparecchiatura;

- impostazione dell'apparecchiatura indicando la tipologia di prodotto (ad esempio se si tratta di un prodotto alimentare come carne, pesce, eccetera);

- impostazione del ciclo (abbattimento o surgelazione);

- avvio del trattamento con rilevamento in continuo o sostanzialmente in continuo dei valori reali di temperatura della cella e temperatura di evaporazione/condensazione;

- determinazione della curva ideale di trattamento per la particolare tipologia di prodotto selezionata, relativamente ad un peso di riferimento;

- valutazione in tempo reale dello scostamento dei valori reali dai valori ideali e correzione dei parametri di funzionamento della macchina per minimizzare detto scostamento;

- interruzione del trattamento quando detti valori reali uguagliano dei valori ideali di fine trattamento.

Le caratteristiche del presente trovato saranno meglio chiarite dalla seguente descrizione con riferimento alla tavola di disegno, allegata a titolo di esempio non limitativo.

In figura 1 è mostrato un esempio di un'apparecchiatura di abbattimento (1) nel quale, durante il trattamento di un prodotto (P), un sistema di sonde (S1, S2) installate all'interno della cella (11) esegue il rilevamento dei valori reali di temperatura della cella (Cr) e di temperatura di evaporazione/condensazione (Er), riportati ad esempio nel grafico di figura 2, dove in ordinata sono riportati valori di temperatura (T) mentre l'ascissa riporta valori di tempo (t).

In detto grafico sono mostrate le curve reali di tali valori di temperatura della cella (Cr) e di temperatura di evaporazione/condensazione (Er) durante un ciclo di trattamento, che inizia ad un tempo (t1), con una temperatura di cella (C1), e termina ad un tempo (t2), una volta raggiunto un valore di temperatura di cella (C2) e un valore di temperatura di evaporazione/condensazione (E2).

Nel medesimo grafico è mostrata la curva ideale (Id) di riferimento per il particolare trattamento selezionato e per il particolare prodotto da abbattere. Queste sono le modalità schematiche sufficienti alla persona esperta per realizzare il trovato, di conseguenza, in concreta applicazione potranno esservi delle varianti senza pregiudizio alla sostanza del concetto innovativo.

Pertanto con riferimento alla descrizione che precede e alla tavola acclusa si esprimono le seguenti rivendicazioni.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo di funzionamento di apparecchiature (1) per l'abbattimento e la surgelazione di prodotti alimentari e di prodotti deperibili in genere, comprendenti una cella (11) di trattamento in cui vanno posizionati i prodotti (P) da trattare, comprendente le seguenti fasi: - inserimento di un prodotto (P) da trattare in detta cella (11) dell'apparecchiatura (1); - determinazione di una curva ideale (Id) del trattamento da eseguire sul prodotto (P), dove la temperatura ideale della cella e la temperatura ideale di evaporazione/condensazione sono in funzione del tempo di trattamento; - avvio del trattamento con rilevamento in continuo o sostanzialmente in continuo dei valori reali di temperatura della cella (Cr) e temperatura di evaporazione/condensazione (Er) durante il trattamento; - valutazione in tempo reale dello scostamento di detti valori reali da detta curva ideale e correzione dei parametri di funzionamento della macchina per minimizzare detto scostamento; - interruzione del trattamento quando detti valori reali uguagliano dei valori ideali di fine trattamento.
2. 2. Metodo come da rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di comprendere anche le fasi di: - impostazione dell'apparecchiatura (1) indicando il tipo di prodotto (P) da trattare; - impostazione dell'apparecchiatura (1) indicando il tipo di ciclo da avviare (abbattimento o surgelazione); dove detta fase di determinazione della curva ideale avviene in funzione di detti dati di tipologia di prodotto (P) e di temperatura di abbattimento da ottenere.
3. 3. Metodo, come da una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere la fase di stima o calcolo del peso di prodotto (P) introdotto, ossia il carico da trattare, rispetto al carico ideale sul quale è calcolata detta curva ideale, in funzione degli scostamenti tra i dati reali di temperatura della cella (Cr) e di evaporazione/condensazione (Er) durante il trattamento e i dati ideali.
4. 4. Apparecchiatura (1) per l'abbattimento attuante il metodo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente almeno una cella (11) o camera di trattamento in cui vanno posizionati i prodotti (P) da trattare, caratterizzata dal fatto di comprendere anche: - almeno una sonda di temperatura, atta a rilevare il valore di temperatura in detta cella (11) in modo continuo o sostanzialmente continuo durante il trattamento; - uno o più trasduttori di pressione e sonde per rilevare la temperatura di evaporazione e di condensazione in detta cella (11) in modo continuo o sostanzialmente continuo durante il trattamento; - almeno un'unità di controllo atta a elaborare detti dati reali e a confrontarli con i parametri di una curva ideale preimpostata (Id), e dove, in funzione di detti dati reali e in funzione dei dati inseriti relativi alla tipologia di prodotto da trattare, detta unità di controllo è configurata per confrontare la curva di variazione di detti dati reali con detta curva ideale (Id) preimpostata e modificare conseguentemente i parametri di funzionamento dell'apparecchiatura (1) per minimizzare detto scostamento.