BRPI1103901A2 - equipamento e processo de produÇço de alimento lÍquido - Google Patents
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Abstract
EQUIPAMENTO E PROCESSO DE PRODUÇçO DE ALIMENTO LÍQUIDO. A presente invenção refere-se a uma máquina de produção de alimento líquido e a um processo de obtenção de alimento líquido, a qual utiliza materiais descartáveis no processo produtivo tornando todo o processo isento de contaminação pelos alimentos, dispensando a necessidade de se realizar limpeza do equipamento a cada preparação. O presente equipamento e processo foram desenvolvidos para o fornecimento imediato de alimentos na forma líquida, tais como, suco de frutas, sucos de polpa de frutas, sucos de hortaliças, vitaminas, sopas, entre outros, por meio da mistura do concentrado de alimento, que pode ser congelado, liquido, granulado, em pedaços, em pá, entre outros, com algum tipo de solução aquosa optada, tais como, água, leite, etc., possibilitando a produção instantânea de alimentos líquidos sem a contaminação dos equipamentos envolvidos no processo.
Description
EQUIPAMENTO E PROCESSO DE PRODUÇÃO DE ALIMENTO LÍQUIDO CAMPO TÉCNICO
A presente invenção está relacionada ao campo dos alimentos para consumo humano, uma vez que se trata de equipamento e processo de produção de alimentos líquidos prontos quentes ou frios para consumo humano. ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Em pesquisa em banco de dados foi encontrado um documento de n° . MU6700383-4 que trata de uma máquina de fazer sucos, podendo ser automática ou manual, tendo refrigeração própria por geladeira ou a gelo, constituindo de um espremedor automático e manual, centrífuga com liqüidificador, câmara de refrigeração com serpentina, botões de acionamento, numerador seqüencial e uma torneira de pressão com alavanca de abrir e fechar e mecanismo de aviso por lâmpada pilote e campainha quando o copo estiver cheio, que pode ser utilizado em bares, lanchonetes, restaurantes e outros estabelecimentos comerciais e industriais como também de uso doméstico.
Outro documento encontrado de n° . MU7800140-4 que trata de uma máquina npost-mix" para suco concentrado que compreende um depósito de água com maior capacidade, depósitos de concentrados do tipo refil descartável. Na máquina, os concentrados e a água são admitidos nas bicas de saída via comando de válvulas solenóides por meio de bombas, sendo a água misturada aos concentrados, em forma de jato, depois de passar por segmentos de 'tubo de venturi' contidos próximo a confluência da saída da água com as saídas dos concentrados.
Os dois documentos acima representam basicamente os modelos comuns de máquinas de produção de sucos. Na máquina descrita no documento MU6700383-4 temos a presença de uma centrífuga com liqüidificador que precisam ser lavados constantemente devido à alta perecividade das frutas além de possuir peças cortantes exigindo manuseio por pessoa devidamente habilitada. Já o documento MU7800140-4 descreve uma máquina na qual o concentrado de suco deve ser um produto "inerte, ou seja, não perecível, dessa forma, adicionado de conservantes, acidulantes, corretores de sabor, etc. De qualquer forma, é válido ressaltar que ainda que um produto seja "inerte", não significa necessariamente que este produto não estrague, mas sim que este produto tem um tempo de vida muito maior do que uma fruta ou alimento nin natura".
0 documento PI0702427-4 trata de uma máquina de preparo e fornecimento de bebidas solúveis quentes ou frias do tipo nvending machine" que utiliza uma grande diversidade de misturas em pó solúveis para preparo de bebidas, tais como sucos, cafés, chocolates, iogurtes e chás, associados, ou não, a açúcar e leite em pó e permitem a produção alternativa de bebidas quentes ou frias, com tanque de água gelada, tanque de água quente, com duplo sistema de distribuição de líquidos, com dispositivo de aspiração de pó e vapores.
Em relação ao documento PI0702427-4 é importante mencionar que o concentrado de suco deve ser um produto "inerte", ou seja, não perecível, dessa forma, adicionado de conservantes, acidulantes, corretores de sabor, etc. Mesmo assim, produtos "inertes" não são necessariamente produtos que não apodreçam, mas sim produtos com tempo de vida maior do que uma fruta ou alimento "in natura". De qualquer forma, equipamentos que utilizam produtos "inertes" também oferecem riscos para a saúde caso não sejam limpos.
0 documento PI0500583 trata de sistema para dispensação de bebidas de café pequeno e longo, compreendendo cartucho contendo café moído, dispositivo receptor do cartucho, sistema de bombeamento, meio de abertura do cartucho e meio de encaixe. Tanto o sistema de abertura do sache como o dispositivo de recepção do cartucho entram em contato com o alimento produzido. Como esse método de produção não é inerte do ponto de vista bacteriostático, é possível que permita o crescimento de fungos após alguns dias sem uso do equipamento. Para minimizar o risco de contaminação do consumidor final, esse tipo de equipamento só pode processar bebidas quentes, uma vez que a água a alta temperatura elimina grande parte dos fungos e bactérias, ainda que essa água residual seja despejada no mesmo recipiente onde será consumido do café. Outra limitação desse sistema é a incapacidade de processar produtos que não sejam em pó, ficando impossível o processamento de produtos congelados ou de granulação grande.
O documento de patente EP2067407 refere-se a uma máquina para preparação de alimentos semi-sólidos que compreende um tratamento a quente em um cilindro de cozimento com um eixo horizontal, um cilindro de limpeza e resfriamento com um eixo horizontal posicionado abaixo do cilindro de cozimento, uma linha de alimentação compreendendo um primeiro dispensador para colocar o fluido em comunicação com cilindro de cozimento e com o cilindro de limpeza e resfriamento e um evaporador conectado ao cilindro de limpeza e resfriamento e conectado à linha de resfriamento primária. A linha de alimentação compreende um segundo dispensador para colocar o fluido em comunicação com o cilindro de cozimento e no ambiente externo; o cilindro de cozimento compreende três elementos de aquecimento que se estendem paralelamente com o eixo central do cilindro de cozimento, os elementos de aquecimento são separados um do outro por ângulos de 90°; a máquina também compreende uma linha auxiliar para refrigerar o fluido da máquina em operação, para introduzir fluido quente no evaporador.
Apesar da possibilidade de preparação de inúmeros tipos de alimentos líquidos ou semi-sólidos, a máquina descrita no documento EP2067407 não estabelece um modo de evitar contaminação e/ou mistura de um alimento por outro anteriormente processado, pois independentemente do sabor, todos os alimentos possuem um meio de processamento comum. A forma de limpeza do cilindro quente é falha ao longo do tempo e para que tal efeito seja suprimido será necessária a intervenção para limpeza e manutenção em uma periodicidade consideravelmente curta o que acarreta um número relativamente significativo de máquinas fora de serviço para manutenção e com custo alto para manutenção, além da necessidade de se manter mais máquinas em espera para substituição daquelas que entrarão em manutenção.
0 documento JP3146017 refere-se a uma máquina para cozimento de refeições em que é proporcionado um meio de cozimento eletromagnético, uma máquina para cozimento de noodles e um dispensador de sopas em uma unidade, sendo o controle realizado por um seqüenciador. 0 noodle (uma sopa de macarrão oriental) é disposto na máquina de cozimento de noodles que possui chaves de acionamento posicionadas ao lado da referida máquina. Simultaneamente de acordo com um número de cozimentos de noodles em curso ou em função da seleção de um prato japonês, um conjunto especifico de chaves é acionado para dar segmento ao processo de preparação dos alimentos. O progresso da preparação é mostrado por meios de mostrador dentro de uma periodicidade estabelecida. Embalagens com vegetais pré-prontos em uma porção de refeição são dispostos em uma cesta para vegetais e imersos em um tanque de cozimento de vegetais para cozimento automático em um período de 10 segundos e retirados por um mecanismo de auto-elevação. A preparação da sopa é selecionada de acordo com uma comodidade e com o número de copos de cozimento que são solicitados por um período de tempo. Quando o processo é encerrado, as chaves de progresso são então desligadas.
Muitas de suas disposições de máquinas e chaves descritas no documento JP3146017 são assim apresentadas especificamente para que sejam feitos os noodles, ou seja, tais desenvolvimentos se deram em função da confecção de um prato em especial.
Grande parte da população consome bebidas industrializadas que apresentam facilidade de aquisição imediata, tais como, refrigerantes e sucos enlatados ou processados, que são oferecidos em embalagens descartáveis, geralmente oferecidas e comercializadas através de máquinas dispensadoras denominadas "vending machine" ou máquinas de auto-serviço quando não envolve cobrança de dinheiro, as quais são dispostas em bares, faculdades, escolas, empresas, refeitórios,
supermercados, cinemas, shoppings, hotéis, academias, etc .
São conhecidas diversas técnicas de conservação de alimentos. Algumas dessas técnicas envolvem complexos processos de transformação do alimento original, alterando significativamente suas características naturais, entre elas o sabor, odor, consistência e nutrientes. Nesses casos, utiliza-se da adição de produtos químicos para tentar corrigir essas anomalias ou ainda, aditivos para aumentar a longevidade do produto.
Existem duas formas básicas de manter as características originais dos alimentos sem adição de produtos químicos (aditivos) que são amplamente utilizadas pela indústria: manter o alimento congelado ou seco. Essas duas formas básicas, por manter as características naturais dos alimentos, trazem um problema no momento da preparação dos alimentos para consumo, pois, uma vez descongelados ou misturados a líquidos, os alimentos tornam-se altamente perecíveis e acabam por contaminar/sujar todas as partes do equipamento em contato com o mesmo.
Por exemplo, ao se fazer um suco de frutas a partir de polpa de fruta natural congelada, copos, trituradores, liqüidificadores, facas e todo equipamento que teve algum contato com a polpa deve ser lavado com água e sabão, além é claro de toda a dificuldade de manuseio desse tipo de produto. No caso de alimentos sólidos, essa desvantagem
também existe. Por exemplo, um pó rico em proteínas, quando adicionado a água, torna-se muito instável do ponto de vista bacteriostático e as exigências com relação à higienização passam a ser constantes. 0 estado atual dos processos envolvidos na
produção de alimentos como máquinas "post mix", máquinas de auto-serviço ou nVending machines" não permite o manuseio nem de produtos congelados e nem de produtos sólidos; com exceção de produtos em pó ou de granulação pequena, que perdem suas características naturais individuais de sabor e que tem seu sabor difundido na mistura final como um todo. Por exemplo, para se fazer uma sopa em uma máquina de vending machine típica, precisa-se usar sopa em pó, ou em granulação pequena. Dessa forma, fica difícil oferecer ao consumidor uma sopa com pedaços de carne ou legumes. Com relação ao sabor, podemos ter como exemplo a diferença entre usar pó de torresmo ou pedaços inteiros de torresmo. Ou seja, as formas existentes se fazer sopa em máquina do tipo "vending machine" modifica o paladar e as propriedades dos alimentos.
Dessa forma, atualmente os produtos
comercializados em máquinas de auto-serviço e "vending machines" ou são adicionados de conservantes, advindos de concentrados e com propriedades físicas e químicas bem diferentes das naturais ou são produtos congelados ou secos que necessitam de um processo de elaboração complexo, envolvendo geralmente intervenção humana, lavagem do equipamento após cada preparo, tempo de preparo longo, custos elevados e limitada oferta do produto devido a diversas restrições, como horários de trabalho limitados, falta de infra-estrutura mínima, tais como, pia, torneira, espaço físico, etc.
É importante mencionar que o concentrado de suco deve ser um produto "inerte", ou seja, não perecível, dessa forma, adicionado de conservantes, acidulantes, corretores de sabor, etc. Mesmo assim, produtos "inertes" não são necessariamente produtos que não apodreçam, mas sim produtos que tempo de vida maior do que uma fruta ou alimento "in natura" . De qualquer forma, equipamentos que utilizam produtos "inertes" também oferecem riscos para a saúde caso não sejam limpos. Os manuais desses equipamentos, muitas vezes indicam a necessidade de lavagem diária por imersão e "molho" em solução clorada de todas as peças que entram em contato com os alimentos.
Ê válido citar que os mesmos problemas existem ao se fazer o suco caseiro. 0 consumidor pode optar pela preparação dos concentrados ou ainda, pelo consumo de sucos prontos em caixinha ou lata, que embora simples, não tem as características dos sucos naturais. Se a opção for de fazer o suco a partir da polpa congelada em casa, precisará para isso de faca, tábua para cortar a polpa, liqüidificador ou mixer e copo o que acarreta nas mesmas dificuldades de limpeza de todo o equipamento após o preparo e manuseio de peças cortantes.
0 principal objetivo alcançado com a presente invenção reside no fato de possibilitar a obtenção de alimentos, assegurando todas as condições básicas de higiene (oferecendo menor risco aos usuários) sem a necessidade de lavagem do equipamento a cada preparação permitindo, ainda, a utilização do processo em máquinas de auto-serviço, ou seja, o próprio consumidor prepara o produto através de "vending machines".
A presente invenção, equipamento e processo, têm a vantagem de ser mais rápido e exigir menor mão-de-obra, até porque, a configuração da embalagem do produto (sache) permitir a automatização de todo o processo. Outra vantagem consiste no fato do processo de
mistura dos alimentos não utilizar lâminas de corte ou trituração proporcionando segurança na montagem do equipamento.
Uma vantagem adicional é que o descarte dos componentes que entraram em contato com o alimento e o processamento do alimento é realizado em ambiente fechado, proporcionando segurança com relação à higiene e diminuindo o risco de contaminação interna (no caso do produto perecível em contato com o equipamento tornar-se possível fonte de bactérias e fungos) e de contaminação externa (no caso de queda de pelos ou dejetos dentro do recipiente de preparo do alimento). BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a uma máquina de produção de alimento líquido e a um processo de obtenção de alimento líquido, a qual utiliza materiais descartáveis no processo produtivo tornando todo o processo isento de contaminação pelos alimentos, dispensando a necessidade de se realizar limpeza do equipamento a cada preparação.
O presente equipamento e processo foram desenvolvidos para o fornecimento imediato de alimentos na forma líquida, tais como, suco de frutas, sucos de polpa de frutas, sucos de hortaliças, vitaminas, sopas, entre outros, por meio da mistura do concentrado de alimento, que pode ser congelado, cremoso, líquido, granulado, em pedaços, em pó, entre outros, com algum tipo de solução aquosa optada, tais como, água, leite, etc., possibilitando a produção instantânea de alimentos líquidos sem a contaminação dos equipamentos envolvidos no processo.
A máquina compreende um gabinete estrutural, o qual apresenta um compartimento para armazenamento de água, conjunto hidráulico, sistema eletrônico para controle dos mecanismos, conjunto extrator do sache, conjunto térmico e sistema de segurança. Demais acessórios podem ser adicionados ao equipamento como filtros, dispensador automático de copos, alimentador automático de saches sem que isso altere a essência do equipamento objeto dessa patente. DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
A figura 1 é a representação esquemática do equipamento de produção de alimento líquido.
A figura 2 é a representação esquemática do invólucro produtivo com o dispositivo de fixação. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a um equipamento de produção de alimento líquido e a um processo de produção dé alimento líquido. O equipamento de produção de alimento líquido e o
processo de produção de alimento líquido foram desenvolvidos para o fornecimento imediato de alimentos na forma líquida, tais como: suco de frutas, sucos de polpa de frutas, sucos de hortaliças, vitaminas, sopas, entre outros, através da mistura do alimento concentrado ou não (que pode ser congelado, líquido, granulado, em pedaços, em pó, entre outros) com algum tipo de solução aquosa optada (tais como: água, leite, entre outros), possibilitando a produção instantânea de alimentos líquidos sem a 2 0 contaminação dos dispositivos do equipamento envolvidos no processo, já que são utilizados materiais descartáveis tornando todo o processo isento de contaminação pelos alimentos.
0 principal objetivo alcançado com o presente sistema de produção de alimentos líquidos reside no fato do mesmo possibilitar a obtenção de alimentos, assegurando todas as condições básicas de higiene sem a necessidade de lavagem do equipamento a cada preparação, permitindo ainda, a utilização do processo em máquinas de auto-serviço ou "vending machines", ou seja, o próprio consumidor prepara o produto.
Outro benefício alcançado é que o processo de preparação do produto é mais rápido dos que os existentes no estado da técnica, além de exigir menor mão-de-obra.
Vale ressaltar que a configuração do sache do produto permite a automatização de todo o processo.
Outra vantagem consiste no processo de mistura dos alimentos que não utiliza lâminas de corte ou trituração proporcionando segurança na utilização do equipamento. A redução de peças móveis reduz custos e simplifica a manutenção. Além disso, oferece menor risco aos usuários. O sistema todo pode ser operado por crianças e idosos, não havendo risco nenhum de cortes ou machucados.
0 descarte dos componentes que entraram em contato
com o alimento e o processamento do alimento em ambiente fechado (invólucro produtivo) proporcionam segurança com relação à higiene e inibem a contaminação externa e interna. Outra vantagem é que o consumidor pode preparar o
produto a seu gosto, seja " in-natura", usando açúcar, adoçante ou outro aditivo no momento do consumo o que abre um leque de opções e evita o uso de conservantes típicos principalmente nos produtos ditos light ou diet.
Equipamento de produção de alimento líquido
Trata a presente invenção de equipamento de produção de alimentos líquidos, quentes ou frios, prontos para consumo humano. 0 equipamento de produção de alimentos líquidos compreende: sache de alimento (4) contendo orifício de passagem para água (3) e alimento, copo (2) , berço de suporte e encaixe do copo (1) e dispositivo de fixação do sache ao copo (5), bomba para injeção de água (9) sob pressão e velocidade, bico injetor de água (7), fonte de alimentação de água (10), fonte de calor ou dispositivo de aquecimento da mistura que pode realizado pelo conjunto térmico através principalmente do magnetron (11)(que emite ondas do tipo microondas) e/ou resistência elétrica (8) ou outra fonte qualquer de calor ou de microondas, pinça (6) para pressionamento do sache e expulsão de seu conteúdo.
Outros acessórios adicionais podem estar presentes no equipamento como filtros, dispensador automático de copos, selecionador e alimentador automático de saches, sistemas de segurança, diferentes comandos eletrônicos com variações de temperatura, tempo, volume a ser preparado entre outros.
0 equipamento de produção de alimento líquido conta com algumas peças que são obtidas comercialmente e no qual podem ser feitas adaptações e/ou melhorias como: copo (2), conjunto térmico (composto por magnetron (11) e/ou resistência elétrica (8) e/ou outra fonte de calor ou de microondas, sistema de alta-tensão e capacitor), reservatórios de água, bomba de água, mangueiras. Os demais componentes como o sache de alimento (4) de produto, mecanismos de movimentação e apoio do sache de alimento (4) e do invólucro produtivo, bico injetor (7), conjunto extrator, bem como todo o processo de mistura foram desenvolvidos especificamente para esse equipamento de produção de alimento líquido.
Para melhor entendimento do equipamento de produção de alimento líquido os seus elementos podem ser divididos em conjuntos de acordo com as funções desempenhadas.
0 equipamento de produção de alimento líquido possui conjunto hidráulico; sistema eletrônico para controle dos mecanismos; conjunto extrator do alimento do sache e um conjunto térmico. Conjunto Térmico
O conjunto térmico é composto por magnetron (11) (que emite as microondas) e/ou resistência elétrica (8) e/ou outra fonte de calor ou de microondas, sistema de alta-tensão e capacitor.
O conjunto térmico tem por objetivo derreter parcialmente o produto congelado, facilitando assim extração das pedras de mistura de alimento congeladas coladas ao sache e aquecer a mistura final no caso de sopa ou preparos quentes.
Esse conjunto utiliza preferencialmente um sistema de microondas. A microonda atua sobre as moléculas de água, que são naturalmente livres e polarizadas, fazendo com que as mesmas se agitem e consequentemente se atritem entre si, gerando calor. Note-se nesse caso que a água ao ser congelada altera sua estrutura molecular, formando cristais e unindo suas moléculas. Essa estrutura é mais resistente a ação da microonda, que não consegue atritar tão intensamente as moléculas de gelo e perde boa parte de sua eficiência. Para reduzir esse efeito indesejado, que acarreta em perda de eficiência energética do sistema e também aumenta o tempo de preparo, podem-se adotar sistemas de descongelamento auxiliares.
0 primeiro sistema de descongelamento auxiliar
baseia-se no princípio de aquecer a superfície do sache de alimento (4), por exemplo, utilizando-se de ar quente, fazendo com que se inicie o descongelamento do produto junto às paredes do sache de alimento (4) . A partir desse momento, entra em ação a microonda que obtém forte ação nessa fina camada descongelada, garantindo que o produto continue a descongelar-se rapidamente e fazendo com que o mesmo libere-se mais facilmente do sache.
O segundo sistema de descongelamento auxiliar
baseia-se no próprio sistema de microondas funcionando em conjunto com a bomba injetora de água (9). Injeta-se pequena quantidade de água no copo (2) e liga-se o sistema de microondas. Esse por sua vez, aquece rapidamente a pequena quantidade de água localizada no fundo do copo que começa a ferver dentro do invólucro produtivo. 0 vapor de água sobe e atinge a superfície congelada do produto que começa a descongelar imediatamente e realimenta o ciclo de aquecimento e descongelamento produzindo uma reação em cadeia. Esse processo descongela o produto dentro do sache de alimento (4) iniciando pela boca do mesmo e avançando em direção ao fundo, facilitando também a liberação do produto congelado ora aderido ao sache de alimento (4). É importante mencionar que esse sistema de aquecimento pode ser auxiliado, ou mesmo substituído para alguns produtos específicos, por outras fontes de calor como uma resistência elétrica (8) aplicada diretamente à água a ser injetada na mistura. Conjunto Hidráulico
0 conjunto hidráulico consiste em fonte de alimentação de água (10) (tubulação), bomba injetora de água (9) de alta pressão e bico injetor de água (7). A água entra pela tubulação em função do
acionamento da bomba e é injetada a distância para dentro do invólucro produtivo através de orifício de passagem de água (3) existente no sache de alimento (4). A distância entre o bico injetor (7) e orifício de passagem de água (3) do sache do alimento (4) é calculada de tal forma que o jato mantenha suas características de projeto, sem transformar-se em spray ao mesmo tempo em que o bico injetor (7) fique a uma distância segura do sache de alimento (4) para que não haja contaminação do mesmo pelo alimento. O jato de água a alta pressão garante que o produto congelado ou sólido seja triturado e homogeneamente misturado, formando a mistura final para consumo.
O sistema de injeção de água a alta pressão garante que junto com a água, seja inserido ar na mistura, gerando quantidade de bolhas suficiente para fazer a aeração da mesma. Essa aeração altera a consistência original da mistura proporcionando melhor sabor e aparência ao produto final. Esse sistema apresenta duas dificuldades: (i) dependendo do tipo de produto, pode ocorrer a formação de espuma em excesso, reduzindo a eficiência da mistura e aumentando o risco de vazamentos através do orifício de passagem de água (3) do sache (4) ; (ii) como o volume de água a ser inserido é limitado, corre-se o risco de que o processo seja encerrado antes do produto estar finalizado e pronto para o consumo.
Essas dificuldades são minimizadas por uma ação conjunta entre o desenho do sache que ajuda na contenção de vazamentos e dissipação das bolhas e no algoritmo de operação da bomba injetora de água (9) que pode atuar de forma intermitente, maximizando o tempo de agitação da mistura e permitindo que as bolhas maiores se concentrem e se dissipem naturalmente. Adicionalmente, o bico injetor pode, além do jato
sólido com poder de triturar e misturar, expelir um jato complementar em forma de spray que visa controlar o excesso de espuma, uma vez que as gotículas do spray estouram as bolhas de ar da espuma da mistura. 2 0 Conjunto Extrator
0 conjunto extrator é composto por pinças (6) que pressionam os gomos do sache de alimento (4) , garantindo que os pedaços sólidos, congelados ou não do alimento armazenado no sache de alimento (4) sejam derrubados para dentro do copo (2), permitindo que a mistura seja feita de forma mais homogênea e que eventuais resíduos de mistura colados ao sache de alimento (4) sejam minimizados.
Esse conjunto extrator se faz necessário apenas nos casos onde o produto descongelado permanece pastoso ou cuja aderência a superfície do sache não se deve apenas ao congelamento, como no caso de saches amassados ou ainda formação de vácuo no fundo do sache. Genericamente, para produtos em pó, granulados ou que se tornem totalmente líquidos quando descongelados, o conjunto extrator pode inclusive não ser utilizado. Sistema Eletrônico
O sistema eletrônico controla a ordem, os tempos de acionamento e sincronismo dos conjuntos térmico, extrator e hidráulico através de algoritmo de funcionamento dos mesmos. Esse sincronismo varia de acordo com programação específica e pode ser otimizada para cada tipo de produto.
Como exemplo, podemos citar alguns algoritmos possíveis: Hidráulico-Extrator-Térmico-Hidráulico para misturas de sólidos ou Hidráulico-Térmico-Extrator- Hidráulico Contínuo ou Intermitente para misturas congeladas. Conforme mencionado anteriormente, existem algoritmos de acionamento que podem aperfeiçoar a mistura final.
Sistema de Segurança
0 sistema de segurança é composto por chaveamento mecânico que assegura que o equipamento cessará toda a operação caso a porta do mecanismo seja aberta, garantindo assim a segurança do usuário, evitando que ele seja exposto â irradiação das microondas ou ao forte jato de água. Esse mecanismo é idêntico ao utilizado no forno de microondas tradicional e, portanto não é um objeto a ser reivindicado. 3 0 Formas de Acionamento do Equipamento O meio de acionamento manual é desenvolvido através de manipulação do sache de alimento (4) por meio do consumidor, o qual seleciona o sache de alimento (4) diretamente no freezer ou outro tipo de compartimento e retira o selo de proteção, dispondo o sache de forma adequada à formação do invólucro produtivo.
Já o meio de acionamento automático é desenvolvido para funcionar com o pressionamento do botão de seleção do produto desejado, sendo que um dispositivo mecânico retira o sache do estoque e inicia a preparação. O selo do sache é retirado e descartado e o sache é inserido automaticamente no compartimento adequado do núcleo produtivo. Núcleo esse que se encarregará de formar o invólucro produtivo e iniciar o processo de produção do alimento.
Tanto o acionamento manual quanto o automático são descrições acessórias ao processo e não interferem no processo de produção de alimentos líquidos. 2 0 Processo de produção de alimento líquido
O sache de alimento (4) contendo os ingredientes para se fazer a bebida quente ou gelada, após ter seu selo retirado, de forma manual ou automática, é encaixado em copo (2) específico, juntando-se a "boca" do copo (2) com a "boca" do sache de alimento (4), formando assim o invólucro produtivo, conforme demonstrado na figura 2. Todo o processamento se dará dentro desse invólucro produtivo, evitando contato do alimento com qualquer outra parte do equipamento. O invólucro produtivo é inserido dentro do equipamento, de forma manual ou automática, e dá-se início ao processamento do alimento. 0 sistema eletrônico verifica a opção de alimento feita pelo usuário (preparo quente ou preparo frio) e aciona o programa específico de controle dos conjuntos hidráulicos e dos conjuntos térmicos. Etapas Preferenciais do Processo
1)Retirada do selo de fechamento do sache de alimento (4) de forma manual ou automática.
2) Colocação do sache de alimento (4) na boca do
copo (2) formando o invólucro produtivo, de forma manual ou automática.
3)0 invólucro produtivo é colocado no berço de suporte e encaixe do copo (1) e é apoiado pela aba do
copo (2).
4)É inserido o dispositivo de fixação (5) do sache de alimento (4) ao copo (2) que pressiona o conjunto de forma a garantir que o sache de alimento (4) não se desencaixará do copo (2)durante o processamento do
alimento líquido, conforme demonstrado na figura 2.
5) A partir desse momento, 3 procedimentos podem ocorrer, dependendo do alimento a ser preparado. Cada um dos procedimentos pode ocorrer isoladamente ou combinados entre si. Os procedimentos são:
- Derretimento do produto através de fonte de
calor via microondas, através do magnetron (11) que emite esse tipo de onda ou de qualquer outro tipo de fonte de microonda, resistência elétrica (8) ou outra fonte de calor.
- Aquecimento da superfície do sache de alimento (4) e derretimento prévio da película de gelo em contato com o sache de alimento (4), para isso, pode-se usar ar quente, vapor, luz infravermelha ou qualquer outro processo de transferência de calor. Após ou em paralelo a esse ciclo de derretimento prévio, é acionado o magnetron (9) ou qualquer outra fonte de microondas.
- 0 conjunto hidráulico libera pequena quantidade de água dentro do invólucro produtivo. Essa água pode ser pré-aquecida ou não. Após ou em paralelo a esse ciclo, é acionado o magnetron (11) ou qualquer outra fonte de calor diferente do microondas. O objetivo dessa etapa é fazer com que a pequena quantidade de água do invólucro aqueça-se até entrar em ebulição. Os vapores de água sobem e atingem o produto ainda congelado e começa a derretê-lo imediatamente. Outra aplicação para essa etapa é para o aquecimento de produtos em pó, granulados ou secos. Esses produtos, por apresentarem pouca ou nenhuma quantidade de água em sua composição praticamente não são aquecidos por microondas. Adotando-se esse sistema, a pequena quantidade de água começa a aquecer desde o momento inicial do acionamento do microondas.
6) As pinças (6) de pressionamento e expulsão do sache são acionadas, e pressionam os gomos do sache de
alimento (4), garantindo que nenhuma quantidade significativa de produto permaneça colada a superfície interna do sache de alimento (4).
7) O sistema hidráulico é acionado. Um jato de água sólido (não spray) é disparado a alta pressão e velocidade contra o interior do invólucro produtivo, atingindo o produto que após a ação do conjunto térmico e das pinças de pressionamento encontra-se no fundo do invólucro. 0 impacto do jato contra o produto proporciona tripla ação: (i) trituração das partículas mais frágeis como partes de produto ainda congeladas e frações de produto que ainda não se diluíram na água; (ii) forte turbulência dentro do invólucro, garantindo melhor homogeneidade da mistura; (iii) aeração da
mistura, dando mais consistência ao preparo.
A água pode opcionalmente ser aquecida antes de ser injetada.
8)Finalização do Processo. Os conjuntos térmicos e hidráulicos devem estar desligados. As pinças e o
dispositivo de fixação do sache ao copo se afastam do invólucro produtivo, deixando-o livre para que o mesmo seja retirado do berço de suporte.
9)0 invólucro produtivo é retirado para consumo do alimento.
Em forma construção alternativa a apresentada
acima, a fim de simplificar o modelo, reduzir ainda mais custos e tamanho, pode-se optar por substituir o conjunto térmico pelo forno de microondas tradicional, presente em grande parte das residências e
estabelecimentos e o conjunto extrator por operação manual, sendo que fica reservado ao sistema acrescentar água e finalizar o processo de mistura. Dessa forma, o processo de criação do invólucro produtivo composto de sache de alimento (4) e copo (2) permanece inalterado.
Posteriormente, o invólucro é colocado em um microondas padrao por alguns segundos e os gomos do sache sao pressionados manualmente para que caiam para dentro do copo. Feito isso, ο involucro produtivo e colocado no bergο de suporte e encaixe do copo e a bomba de agua e acionada, finalizando a mistura, garantindo sua consistSncia, homogeneidade· e proporgao agua/produto.
Embora a versao preferida da invengao tenha sido ilustrada e descrita, deve ser compreendido que a invengao nao e limitada· Diversas modificagoes, mudangas, variagoes, substituigdes e equivalentes poderao ocorrer, sem desviar do espirito e escopo da presente invengao.
Claims (26)
1. - Equipamento de produgao de alimento liquido caracterizado pelo fato de compreender copo (2) , bergo de suporte e encaixe do copo (1), dispositivo de fixagao do sache ao copo (5) , conjunto hidraulico, conj unto termico, conjunto extrator, sistema eletronico, sistema de seguranga e sache de alimento (4) contendo orificio de passagem para agua (3) e alimento.
2. Equipamento, de acordo com a reivindica^ao 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente filtros, dispensador automatico de copos, selecionador e alimentador automatico de saches, sistemas auxiliares de descongeIamento7 sistemas adicionais de seguranga, comandos eletronicos com variagoes de temperatura, comandos eletrSnicos com variagoes de tempo, comandos eletronicos com variagoes de volume.
3. - Equipamento, de acordo com a reivindicagao 1, caracterizado pelo fato do involucro produtivo ser f ormado pelo copo (2) e ο sache (4) presos entre si pelo dispositivo de fixagao do sache ao copo (5) e pelo fato desse inv01ucro produtivo permitir que nao ocorra contato do alimento com qualquer outra parte do equipamento.
4. - Equipamento, de acordo com a reivindicagao 1, caracterizado pelo fato do conjunto hidraulico compreender bomba injetora de agua (9) sob pressao e velocidade, bico injetor de agua (7) e fonte de alimentagao de agua (10).
5. - Equipamento, de acordo com a reivindicagao 1 ou -4, caracterizado pelo fato da agua entrar pela fonte de alimentagao de agua (10) em f ungao do acionamento da bomba inj etora de agua (9) e ser injetada a distancia pelo bico inj etor de agua (7) dentro do involucro produtivo atraves do orifίcio de passagem de agua (3) presente no sache de alimento (4).
6. - Equipamento, de acordo com as reivindicagoes 1, 4 ou 5, caracterizado pelo fato da distancia entre ο bico inj etor (7) e ο orif Icio de passagem de agua (3) presente no sache de alimento (4) permitir que ο jato mantenha suas caracteri sticas e pelo jato de agua a alta pressao inserir ar na mistura.
7. - Equipamento, de acordo com as reivindicagoes 1 ou 4 ou 5, caracterizado pelo fato do bico inj etor (7) adi c iona lmente expelir jato complement air em forma de spray que estoura as bolhas de ar da espuma da mistura.
8. - Equipamento, de acordo com as reivindicagoes 1, 4, 5 ou 6, caracterizado pelo fato do formato do sache de alimento (4) e do algoritmo de operagao da bomba injetora de agua (9) minimiζar os problemas causados pela insergao de ar na mistura.
9. - Equipamento, de acordo com a reivindicagao 1, caracterizado pelo fato do conjunto termico ser compos to por uma f onte de calor, um sistema de alta- tensao e um capacitor.
10. - Equipamento, de acordo com as reivindicagoes 1 ou 9, caracterizado pelo fato de poder substituir a fonte de calor por uma resistencia eletrica (8).
11. - Equipamento, de acordo com as reivindicaqSes 1 ou 10, caracterizado pelo fato da fonte de calor ser um magnetron (11)·
12. - Equipamento, de acordo com a reivindicagao 1, 2 ou 9, caracterizado pelo fato do conjunto termico poder ser auxiliado por sistemas adicioriais de descongelamento.
13. - Equipamento, de acordo com as reivindicagdes 1, 2, 9 ou 12, caracterizado pelo fato de um dos sistemas adicionais de descongelamento ser baseado em aquecimento utilizando-se de ar quente.
14. - Equipamento, de acordo com as reivindicacjdes 1, 2, 9 ou 12, caracterizado pelo fato de um dos sistemas adicionais de descongelamentο ser baseado na injegao de agua previamente a utilizagao das microondas.
15. - Equipamento, de acordo com a reivindicagao 1, caracterizado pelo fato do conjunto extrator ser composto por pingas (5) que pressionam ο conteudo do sache de alimerito (4) para dentro do copo (2).
16. - Equipamento, de acordo com a reivindicagao 1, caracterizado pelo fato do sistema eletrSnico ser responsavel pelo controle da ordem, dos tempos de acionamento e do sincroriismo dos conj untos termico, hidraulico e extrator atraves de algoritmo de funcionamento dos mesmos·
17. - Equipamento, de acordo com a reivindicagao 1, caracterizado pelo fato de ser acionado de forma manual, na qual ο usuario realiza a manipulagao 7 retirada do selo do sache de aliment ο (4) e disposigao correta do mesmo dentro do equipamento.
18. - Equipamento, de acordo com a reivindicagao 1, caracterizado pelo fato de ser acionado de forma automatica, na qual ο usuario pressiona ο botao de selegao desejado e um dispositivo mecanico retira ο selo do s ache de aliment ο (4) e posiciona ο mesmo na posigao correta.
19. Processo de produgao de alimento liquido caracterizado pelo fato de ser preferencialmente conforme as seguintes etapas： a)Retirada do selo de fechamento do sache de alimento (4)； b) Colocagao do sache de alimento (4) na boca do copo (2) formando ο involucro produtivo； c)Colocagao do involucro produtivo no bergo de suporte e encaixe do copo (1) apoiado na aba do copo; d) Insergao do dispositivo de fixagao (5) do sache 15 de alimento (4) ao copo (2). e) Acionamento do Conj unto Termico do conteiLdo do sache de alimento (4); f) Pressionamento do contetido do sache de alimento (4) para ο copo (2)pelo Conjunto Extrator； g)Acionamento do Sistema Hidraulico； h)Finalizagao do Processo； e i)Retirada do inv61ucro produtivo para consumo do alimento pronto·
20. - Processo, conforme a reivindicagao 19, caracterizado pelo fato da retirada do selo de fechamento do sache de alimento (4) ser realizada de forma manual ou automatica.
21. - Processo, conforme a reivindicagao 19, caracterizado pelo fato da colocagao do sache de alimento (4) na boca do copo (2) f ormando ο involucro produtivo ser realizada de forma manual ou automatica·
22. - Processo, conforme a reivindicagao 19, caracterizado pelo fato de no momento do acionamento do conjunto termico ser adicionalmente acionado ο conjunto hidraulico.
23. - Processo, conf orme as reivindicagoes 19 ou 22, caracterizado pelo fato do sistema eletronico verificar* a opgao do alimento, preparagao quente ou fria, escolhida pelo usuario e acionar ο programa especifico de controle dos conjuntos termicos e hidraulicos·
24. - Processo, conforme a reivindicagao 19, caracterizado pelo fato do acionamento do sistema hidraulico disparar j ato de agua a alta pressao e velocidade para ο interior do involucro produtivo,
25. 一 Processo, conforme a reivindicagao 19, caracterizado pelo fato do acionamento do sistema hidraulico adicionalmente expelir j ato complementar em forma de spray que estoura as bolhas de ar da espuma da mistura.
26. - Processo, conforme a reivindicagao 19, caracterizado pelo fato de no momento da finalizagao do processo produtivo, os conjuntos termicos e hidraulicos serem desligados e as pingas e ο dispositivo de fixagao do sache de alimento (4) ao copo (2) se afastarem do involucro produtivo.
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2012
- 2012-07-31 WO PCT/BR2012/000258 patent/WO2013016793A1/pt not_active Ceased
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| Publication number | Publication date |
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| WO2013016793A1 (pt) | 2013-02-07 |
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