\text{*} Lector/grabador RFID, compuesto de una segunda antena, un transceptor y un decodificador. El lector envía periódicamente señales para detectar etiquetas. Cuando el lector detecta una etiqueta, recibe la información de la etiqueta, que incluye información de identificación y resto de informaciones relevantes a la calidad del aceite y al procedimiento de obtención. En toda la planta de obtención de aceite existen sensores de olor distribuidos, o incorporados en las propias etiquetas, que detectan si el producto de cada etapa está contaminado con algún tipo de olor y lo desvía a la línea más adecuada.
Etapas del procedimiento de la invención
El procedimiento de la invención lleva a cabo la trazabilidad de las olivas desde su propio cultivo, registrando en etiquetas RFID de producto todos los datos relevantes a dicho cultivo, así como los de los análisis, que permiten clasificar las olivas.
Cuando las olivas llegan a la instalación donde se halla el sistema de la invención, ya están, por tanto, debidamente identificadas mediante las etiquetas RFID de producto que las acompañan desde su cultivo.
Dichas etiquetas RFID de producto acompañarán asimismo a las olivas en su paso a través de los elementos que incorpora el sistema de la presente invención, durante las diferentes etapas del procedimiento objeto de la invención.
Seguidamente se describen los pasos que constituyen el procedimiento de la presente invención.
Etapa previa
Las olivas llegan a la instalación de la almazara en remolques, clasificadas según información relevante referida a los datos sobre su cultivo y los análisis previos, a partir de los cuales se clasifican dichas olivas según su calidad. Cada remolque lleva una etiqueta RFID de remolque que indica el tipo de aceituna que contiene y el resto de información relevante. La etiqueta RFID de remolque puede ir fijada al remolque y protegida contra fraude.
Las etiquetas RFID de producto que acompañan a las olivas incorporan información sobre los siguientes parámetros:
- recogida de la oliva: de suelo, de vuelo o de mezcla, y otras posibles,
- momento de la recogida,
- condiciones meteorológicas, temperatura, lluvia de la temporada,
- parcela de procedencia de las aceitunas,
- trabajadores que han manipulado las aceitunas,
- época de recolección,
- grado de madurez del fruto,
- tratamientos químicos de los olivos,
- características del suelo de cultivo y del cultivar,
- localización del cultivo,
- trabajos agrícolas llevados a cabo en el cultivo de la oliva.
- relación pulpa hueso
- calidad esperada del aceite a obtener de dicha oliva, siguiendo los procesos industriales adecuados.
1. Prensado
El prensado se produce en los molinos y como resultado se obtiene una pasta de oliva prensada.
A la entrada de la almazara, se produce una asignación de cada remolque a una tolva de recepción apropiada, en función de la información registrada en las etiquetas RFID de producto y de remolque. A continuación se descargan las olivas en las tolvas adecuadas para no introducir contaminantes.
Adicionalmente, se puede controlar el tiempo de permanencia de las aceitunas en la tolva que descarga en el molino de prensado, puesto que no deben transcurrir más de 24 horas desde recogida hasta el prensado.
Para realizar este control, se graba en una etiqueta RFID especial la información de la recogida del fruto y la salida de la aceituna en la tolva, estableciendo por diferencia el tiempo transcurrido desde la recogida hasta el prensado. La etiqueta RFID especial en que se guarda la información temporal puede extraerse antes de la entrada al molino y reincorporarse posteriormente, o bien puede ser una etiqueta de tamaño lo suficientemente reducido y de características tales como para no ser dañada por el molino.
Para efectuar la etapa de prensado propiamente dicho, es necesario tener en cuenta varios factores controlables: la cantidad de aceituna a la entrada, la cantidad de agua que se añade en el molino y la temperatura de dicha agua, así como la dimensión de las cribas, que determina el tamaño de las partículas que pasan a la batidora. Una dimensión más fina de la criba facilita el trabajo en las etapas posteriores, pero ralentiza la producción, mientras que una dimensión gruesa aumenta la producción a costa de dificultar las etapas subsiguientes.
La información contenida en las etiquetas RFID de producto es procesada por los medios de decisión, que determinan cuál es el tamaño adecuado de criba en cada caso, enviando la aceituna hacia el molino adecuado y en las cantidades correctas, así como controlando la cantidad y la temperatura del agua añadida.
Las etiquetas RFID de producto poseen preferentemente dimensiones adecuadas para atravesar las cribas sin sufrir daño, no obstante lo cual, es igualmente posible emplear etiquetas RFID que pueden ser retiradas antes del prensado y reintegradas a la masa de oliva prensada tras dicho prensado.
2. Batido
El batido se lleva a cabo en las batidoras. En las batidoras se introduce la pasta de oliva prensada procedente de los molinos y se obtiene como producto del batido una pasta que contiene una fase oleosa separable.
Si el producto del prensado es conforme a lo esperado, esto es, si la información registrada en las etiquetas RFID indica que no han sucedido anomalías durante el prensado, dicho producto del prensado se dirige hacia la batidora de su línea de obtención. En caso contrario, se dirige hacia la batidora de la línea de obtención de calidad más afín, por medio de una electroválvula. En general, todos los desvíos de producto, tanto en la batidora como los que se comentarán en adelante, se producen por medio de sendas electroválvulas.
Al inicio y al final de la etapa de batido se registra en las etiquetas RFID de producto que acompañan a la pasta batida información sobre los siguientes parámetros:
- temperatura de la pasta, por medio de un sensor de temperatura,
- humedad de la pasta, por medio de un sensor de humedad,
- consistencia de las pasta, mediante un sensor adecuado,
- tiempo de permanencia en la batidora, mediante medios de medida de tiempo.
Si los valores de los parámetros indicados, en especial la temperatura, no se encuentran dentro de los rangos estipulados contenidos en la base de datos, el producto del batido se dirige hacia el decánter de la línea de calidad más afín o hacia el decánter de repaso, para obtener aceite de calidad diferente y se modifican dichos parámetros para evitar fallos en el futuro. En caso contrario, el producto del batido se dirige hacia el decánter de su línea.
3. Separación de aceite y alperujo
La separación de aceite y orujo se lleva a cabo en el decánter. El producto de la separación aceite y orujo son dos mezclas: el alperujo y la mezcla de agua y aceite, ambas mezclas incluyendo dispersión de partículas sólidas de diversos tamaños y densidades.
El decánter de cada línea de obtención recibe el producto de un batido realizado correctamente en la batidora de dicha línea de obtención, mientras que el decánter de repaso, común a todas o a una parte de las líneas de obtención, recibe el producto de otras operaciones realizadas de manera muy defectuosa, con gran merma de la calidad de aceite.
Al inicio y al final de la etapa de separación sólido-líquido se registra en las etiquetas RFID de producto información sobre los siguientes parámetros:
- temperatura del producto, por medio de un sensor de temperatura,
- humedad del producto, por medio de un sensor de humedad,
- cantidad de producto procesado, mediante un sensor adecuado,
- velocidad diferencial entre el sinfín y el tambor del decánter, mediante un sensor adecuado.
- desplazamiento de la ventana de orujos, por medio de la posición de las presillas de control de nivel de extracción de aceite.
Un elemento adicional de control es, según una realización práctica de la invención, la introducción de etiquetas RFID de densidades diversas, superiores e inferiores a la densidad del agua, para comprobar qué parte de dichas etiquetas RFID sale mezclada con el aceite o con el alperujo.
De esta forma, esa información leída en las etiquetas RFID de producto a la salida del decánter proporciona conocimiento sobre si dicho decánter está funcionando correctamente y de acuerdo a las calidades de pasta de aceituna recibida en función del número de etiquetas que salen por el alperujo o por el aceite y nos determina el correcto funcionamiento de la máquina. Por eso es importante trabajar con etiquetas de diferentes densidades.
4. Extracción de partículas sólidas
La extracción de partículas sólidas se produce en la tamizadora.
En la tamizadora se introduce la mezcla de agua y aceite más partículas sólidas procedente del decánter y se obtiene agua más aceite por un lado y, por el otro, partículas de grosor superior al de la tamizadora. Las etiquetas RFID de producto funcionan como sensores de grosor, de tal forma que las etiquetas RFID de producto de tamaño superior a uno dado no pasan por la tamizadora y los de tamaño inferior sí.
Si a la salida de la tamizadora la información contenida en las etiquetas RFID de producto indica que el procedimiento está cumpliendo con las especificaciones de calidad en el proceso de producción, el producto de la tamizadora se envía hacia la etapa de decantación de su línea de obtención. En caso contrario, el producto de la tamizadora se desvía hacia una centrifugadora vertical o hacia otra línea de obtención de aceite de una calidad más afín, mediante una electroválvula, como se ha comentado anteriormente. Mediante la centrifugadora vertical, se perfecciona el procedimiento de extracción de partículas sólidas.
Se incorpora en las RFID de producto la información sobre si dichas etiquetas RFID de producto han pasado por la centrifugadora vertical y a qué procesos se ha sometido en dicha centrifugadora vertical.
5. Decantación
La etapa de decantación se desarrolla en los depósitos de decantación. En los depósitos de decantación se deposita el producto de la tamizadora o, en su caso, de la centrifugadora vertical, cuando está incluida en la línea y se considera adecuado su empleo.
Los depósitos de decantación se disponen preferentemente en serie. Cada línea posee su propia serie de depósitos de decantación para evitar contaminación por impurezas. En función de la información contenida en las etiquetas RFID de producto, el producto de la tamizadora se dirige hacia el conjunto de depósitos de decantación de su línea o de la línea de la calidad más afín, si las etiquetas RFID de producto reflejan anomalías. Los depósitos de decantación son purgados cada cierto tiempo, extrayéndose agua y partículas sólidas más densas que el aceite.
En la etapa de decantación se registran en las etiquetas RFID de producto datos sobre los siguientes parámetros, pudiendo las propias etiquetas RFID de producto contener alguno de los sensores empleados:
- temperatura del producto, por medio de un sensor de temperatura,
- cantidad y tamaño de las partículas retiradas, mediante un sensor adecuado,
- duración de la etapa, mediante medios de medición de tiempo.
Como ya se comentó anteriormente respecto al decánter, el empleo de etiquetas RFID de producto de diversas densidades aporta información sobre el correcto funcionamiento de los depósitos de decantación, por la proporción y la información de etiquetas RFID de producto que aparecen en cada una de las fases de la decantación. Esto daría información sobre si los depósitos de decantación están funcionando correctamente.
Si la información registrada en las etiquetas RFID de producto detecta que durante el proceso de decantación se ha producido alguna anomalía, el producto de decantación se deriva hacia la línea de obtención de calidad más afín, o en su defecto, al decánter de repaso para obtener aceite de inferior calidad, además de corregir los parámetros de funcionamiento de los depósitos de decantación. En caso contrario, el producto de decantación se dirige hacia los filtros mecánicos de la propia línea de obtención.
6. Filtrado
La etapa de filtrado se desarrolla en los filtros mecánicos. A los filtros mecánicos llega el producto procedente de los depósitos de decantación. Los filtros están dispuestos en serie y poseen un tamaño de poro decreciente.
La información contenida en las etiquetas RFID de producto se emplea para determinar el momento de cambio de los filtros, así como la cantidad de producto que se introduce en los filtros.
7. Almacenamiento
El aceite obtenido mediante las etapas anteriormente descritas es clasificado por calidades en función de la información contenida en las etiquetas RFID de producto. Para cada una de las distintas calidades se disponen uno o varios depósitos de almacenamiento, de modo que cada depósito contiene aceite de calidad homogénea.
Los medios de decisión se encargan de seleccionar el aceite que se introduce en cada depósito de almacenamiento, a partir de la información registrada en las etiquetas RFID de producto, más la que proporcionan los sensores de cada máquina por las que ha pasado y del contenido de las bases de datos.
Descripción de los dibujos
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1. Muestra una vista esquemática en alzado de la instalación de la invención, donde se aprecia la existencia de varias líneas de obtención de aceite, de calidades diferentes.
Realización preferente de la invención
La presente invención describe un sistema de obtención, selección y clasificación de aceite de oliva y un método que hace uso de dicho sistema.
La invención propone un método de obtención, selección y clasificación de aceite de oliva controlado por medio de tecnología RFID.
Las olivas llegan a la instalación que comprende la almazara en que se encuentra el sistema de la invención en remolques identificados mediante etiquetas RFID de remolque que registran la información sobre las olivas que contienen y después se introducen en tolvas (9) , con información sobre las olivas que deben contener. También las olivas están identificadas por las etiquetas RFID de producto (7) .
Se lleva a cabo una trazabilidad de las olivas desde su propio cultivo, introduciendo etiquetas RFID de producto (7) en las que se registran datos del cultivo de las olivas, como son:
- recogida de la oliva: de suelo, de vuelo o de mezcla, y otras posibles,
- momento de la recogida,
- condiciones meteorológicas, temperatura, lluvia de la temporada,
- parcela de procedencia de las aceitunas,
- trabajadores que han manipulado las aceitunas,
- época de recolección,
- grado de madurez del fruto,
- tratamientos químicos de los olivos,
- características del suelo de cultivo y del cultivar,
- localización del cultivo,
- trabajos agrícolas llevados a cabo en el cultivo de la oliva.
- relación pulpa hueso
- calidad esperada del aceite.
Previamente a la llegada a la almazara, se efectúa un análisis químico de tipo Abencor o similar a las olivas, que determina la calidad del aceite contenido en dichas olivas y las clasifica según calidades, para obtener calidades homogéneas de aceite.
Este análisis químico permite conocer de antemano cuál va a ser la calidad del aceite al final del procedimiento. Con la ayuda de unas bases de datos y de unos medios de decisión, quedan determinados los parámetros principales del procedimiento adecuado de producción de aceite de oliva. Mediante la tecnología RFID se controla si el funcionamiento de los elementos del sistema de obtención de la invención es en la práctica acorde a dichos parámetros preestablecidos o, si por el contrario, sucede alguna anomalía durante el procedimiento de obtención de aceite. Si sucede alguna anomalía, la tecnología RFID empleada permite detectar dicha anomalía y corregir en tiempo real el procedimiento de obtención, modificando los flujos de manera adecuada mediante electroválvulas (8) para que la partida de producto que ha sufrido la anomalía sea desviada hacia otra línea de obtención (10) de aceite de calidad diferente, para no contaminar el aceite de calidad superior y no producir mezclas de aceites de calidad no homogénea.
Las etiquetas RFID de producto (7) acompañan a las olivas no solo desde el cultivo hasta la almazara, sino también cuando entran en el molino (1) y se convierten en pasta de aceituna, así como durante los diferentes elementos y etapas subsiguientes del procedimiento de obtención de aceite de oliva, registrando las medidas de unos sensores distribuidos a lo largo del sistema o incorporados en las propias etiquetas RFID de producto (7) .
Una vez efectuado el análisis con toda la información previa almacenada en las etiquetas RFID de producto (7) y decididos los parámetros del procedimiento de obtención, las olivas, junto con las etiquetas RFID de producto, son introducidas en tolvas (9) y dirigidas hacia unos molinos (1) . Los molinos (1) tienen cribas de diferentes tamaños. La información de las etiquetas RFID de producto (7) permite a unos medios de decisión inteligentes decidir qué línea de obtención (10) es la adecuada para esa partida de oliva y encaminarla a la tolva correspondiente al molino (1) de dicha línea. En el molino (1) se realiza un procedimiento de prensado de las olivas que da como resultado una pasta de oliva prensada.
La información registrada en las etiquetas RFID de producto (7) se emplea para controlar los parámetros de funcionamiento del molino (1) , que son el tamaño de criba y la cantidad de olivas que se introducen, así como la cantidad de agua añadida en la etapa y su temperatura, y además la duración del prensado.
La siguiente etapa tras el molino (1) es la batidora (2) . En la batidora (2) se introduce la pasta prensada y se mezcla con agua y como resultado se obtiene una pasta con una fase oleosa separable. Si los parámetros de temperatura, humedad y consistencia de la pasta, así como de duración del batido medidos al principio, al final y en puntos intermedios de la batidora (2) y registrados en las tarjetas RFID de producto (7) , se encuentran dentro de los rangos establecidos, la pasta pasa a la siguiente etapa, que es la separación de aceite y alperujo en su propia línea de obtención (10) . En caso contrario se desvía hacia la línea más afín, en función de las anomalías registradas en las etiquetas RFID de producto (7) .
La separación de aceite y orujo se realiza en un decánter (4) . El resultado de la etapa de separación de orujo y aceite en el decánter (4) son dos mezclas: una mezcla de agua y aceite y otra mezcla denominada alperujo. El alperujo se puede dirigir hacia una deshuesadora donde se separa el hueso del orujo y a continuación se introduce en un decánter de repaso (no representado) para aprovechar el contenido en aceite del orujo y obtener aceite de inferior calidad. Si los parámetros de funcionamiento del decánter (4) de cada línea, temperatura, cantidad de producto procesado, velocidad de giro del decánter (4) , posición de las presillas o diafragmas de salida del aceite del decánter (4) , registrados en las etiquetas RFID de producto (7) son correctos, la mezcla de agua y aceite sigue el procedimiento de obtención de aceite de la calidad correspondiente a su línea de obtención (10) y se dirige hacia la siguiente etapa de extracción de partículas en una tamizadora (5) .
La etapa de extracción de partículas sólidas se lleva a cabo en la tamizadora (5) . En dicha tamizadora (5) se separan partículas sólidas de tamaño mayor que el tamaño característico de la tamizadora (5) y una mezcla de aceite y agua libre de dichas partículas.
El control que las etiquetas RFID de producto (7) realizan en la tamizadora (5) es un simple control de grosor de separación. Las etiquetas RFID de producto (7) de tamaño superior al tamaño característico de la tamizadora (5) se quedan y las de tamaño superior superan la etapa y continúan.
Las etiquetas RFID de producto (7) pueden estar fabricadas en densidades diferentes, lo que permite verificar la correcta marcha del decánter (4) , la tamizadora (5) y los depósitos de decantación (6) comparando si la densidad de las etiquetas RFID de producto (7) corresponde con la adecuada al lugar del decánter (4) , de la tamizadora (5) o de los depósitos de decantación (6) en donde fueron separadas.
A continuación de la tamizadora (5) se dispone una centrifugadora horizontal (11) , que complementa la función de dicha tamizadora (5) .
La siguiente etapa es la decantación y tiene lugar en los depósitos de decantación (6) . El aceite queda separado en la parte superior, debido a su menor densidad, comparada con el agua y partículas sólidas densas, que se quedan en la parte inferior de los depósitos de decantación (6) , donde se retiran por medio de purgas periódicas.
Durante la decantación se registran en las etiquetas RFID de producto (7) datos sobre la temperatura del producto, cantidad y tamaño de las partículas retiradas y duración de la etapa.
Si la información registrada en las etiquetas RFID de producto (7) detecta que durante el proceso de decantación se ha producido alguna anomalía, el producto de decantación se deriva al decánter de repaso para obtener aceite de inferior calidad. En caso contrario, el producto de decantación se dirige hacia la siguiente etapa, de filtrado.
El filtrado tiene lugar en unos filtros mecánicos, dispuestos en serie, que presentan un tamaño de poro decreciente, de modo que en los primeros filtros se quedan las partículas más gruesas y sucesivamente se van eliminando partículas de tamaño cada vez más fino.
La información contenida en las etiquetas RFID de producto (7) se emplea para determinar el momento de cambio de los filtros, así como la cantidad de producto que se introduce en los filtros.
Adicionalmente, y de manera análoga a la descrita en la tamizadora, el control que las etiquetas RFID de producto (7) realizan en los filtros mecánicos es un control por tamaño, de modo que las etiquetas RFID de producto (7) superiores a un determinado tamaño quedan en el filtro, mientras que las que posean un tamaño menor, pasan por el filtro. Por comprobación del tamaño de las etiquetas RFID de producto (7) que pasan y que se quedan atrapadas, se puede controlar el funcionamiento de los filtros mecánicos.
La última etapa es el almacenamiento en unos depósitos de almacenamiento situados en la bodega.
Existen depósitos de almacenamiento para diferentes calidades de aceite, de manera que la información contenida en las etiquetas RFID de producto (7) se emplea para decidir a qué depósito de almacenamiento se envía el aceite, con el fin de reunir en el mismo depósito de almacenamiento aceites de calidad homogénea.
Al final, se realiza un análisis químico, así como un panel de cata del aceite contenido en los depósitos de almacenamiento para verificar la calidad. Teóricamente, esa calidad tiene que coincidir con la calidad que se estimó cuando a la muestra de aceitunas en el campo se les extrajo el aceite con un modelo de almazara de laboratorio tipo Abencor o similar y a ese aceite se le hizo el análisis químico y el "panel de cata" para junto a los parámetros químicos extraer los valores organolépticos que determinan la calidad y su proceso de producción óptimo. Las desviaciones entre los parámetros de calidad obtenidos en los análisis previos y hechos en el campo, así como los análisis en los depósitos de almacenamiento de la bodega pueden ser debidos a diversas causas, como son: la variabilidad de la muestra recibida para hacer el análisis previo, la homogeneización de muchas calidades similares de oliva mezcladas, o en último caso por un incorrecto funcionamiento de los sistemas de control, incluyendo las etiquetas RFID.
