BR102019012025A2

BR102019012025A2 - Patente infusor

Info

Publication number: BR102019012025A2
Application number: BR102019012025-8A
Authority: BR
Inventors: Gustavo De Abreu Santos
Original assignee: Gustavo De Abreu Santo
Priority date: 2019-06-12
Filing date: 2019-06-12
Publication date: 2020-12-22
Also published as: WO2020248028A1

Abstract

o método e equipamento para infusões líquidas a frio em meio pressurizado tem como objetivo permitir a extração de infusões líquidas a frio, garantindo a promoção e manutenção das características organolépticas, as propriedades nutricionais e funcionais dos ingredientes. trata-se de um método de infusão alimentado por vias gravitacionais e gases pressurizados (co2; n2o; n2; etc.) e não requer o uso de fontes energéticas externas. o produto acabado pode, ainda, anterior ao envase, ser reprocessado e ser adicionado de gás solúvel inerte, resultando assim em uma infusão gaseificada. o método, com seu respectivo equipamento, é utilizado para infusões de ervas, flores comestíveis, especiarias, sementes, chás, cafés, frutas, chocolates e gêneros comestíveis em geral em meios líquidos, tais como: bebidas alcoólicas (destilados, fermentados), não alcoólicas (água, sucos, leites, chás, cafés, etc.), óleos vegetais (azeite) e vinagres. tal invenção está direcionada à área de produtos alimentícios

Description

MÉTODO E EQUIPAMENTO PARA INFUSÕES LÍQUIDAS A FRIO EM MEIO PRESSURIZADO CAMPO DE APLICAÇÃO

[001] As infusões líquidas a frio em meio pressurizado, objeto desta invenção, são utilizadas para Infusões de ervas, flores comestíveis, especiarias, sementes, chás, cafés, frutas, chocolates e gêneros comestíveis em geral em meios líquidos, tais como: bebidas alcoólicas (destilados, fermentados), não alcoólicas (água, sucos, leites, chás, cafés, etc.), óleos vegetais (azeite) e vinagres. Tal invenção está direcionada à área de produtos alimentícios.

ESTADO DA TÉCNICA

[002] A extração de preparados líquidos é algo há muito tempo utilizado pelo homem com métodos simples que vão da prensagem até métodos complexos, como a extração por fluídos supercríticos. Atualmente, o mercado de bebidas passa por uma grande transformação e existem algumas metodologias, com seus respectivos equipamentos, que resultam em produtos que se assemelham parcialmente aos obtidos com o presente invento, tais como: chá; infusão a quente; decocção; infusão a frio; diluição, mistura de concentrados e preparados; redestilação aromatizada.

[003] No que tange às técnicas de chá, infusão a quente e decocção, o ingrediente a ser infundido é imerso no líquido em tanques metálicos com adição de calor ao sistema ao longo de um determinado tempo. A adição de calor promove a migração e dissolução de macro e micronutrientes, óleos essenciais e outros componentes chaves do ingrediente imerso para o líquido, garantindo, assim, a sua saborização, aroma e demais características adicionadas. A deficiência destes métodos e dos respectivos equipamentos consiste na necessidade de uma longa exposição do ingrediente ao calor, que acaba degradando as partes mais sensíveis e eliminando os componentes chaves que garantem a preservação das características originais de identidade, nutricionais e funcionais, tanto do ingrediente quanto do líquido infundido.

[004] Além disso, para esses métodos, existe uma grande demanda energética e ainda há necessidade do emprego de um processo de resfriamento posterior, o que pode resultar em aumento do risco microbiológico, se feito em temperaturas de risco, bem como comprometer ainda mais determinadas características sensoriais, funcionais e nutricionais devido ao choque térmico, caso se opte por um resfriamento acelerado.

[005] Já no que tange a infusão a frio, o ingrediente a ser infundido também é imerso no líquido em tanques plásticos ou metálicos, porém não há adição de calor, sendo que o transporte e a dissolução dos macros, micronutrientes, óleos essenciais e outros componentes chaves decorrem da exposição por um longo tempo. Além da ineficiência de extração do método, quanto à dissolução de componentes chaves do ingrediente no líquido, ainda há uma grande demanda temporal que pode variar de dias, meses e até anos. Isto resulta em um incremento acentuado do risco microbiológico dado a exposição a temperaturas que favorecem o crescimento microbiano e alterações decorrentes da degradação natural dos insumos, resultando em características indesejadas e até mesmo incompatíveis com o consumo ou identidade do alimento, com uma grande dificuldade de se manter uma padronização.

[006] Existe, porém, a possibilidade de controle de temperatura, utilizando um meio resfriado, porém isso ocasiona um incremento considerável no tempo, além de requerer uma fonte energética e a necessidade de espaço para armazenamento.

[007] A diluição, a mistura de concentrados e preparados têm se mostrado como os meios mais eficientes no âmbito industrial, pois permitem elevada padronização. Entretanto, estes métodos resultam em produtos acabados artificiais, sem ou com poucas propriedades organolépticas, nutricionais e funcionais. Por estarem sujeitos a demasiados processos de transformação, a utilização desses métodos pode propiciar o aparecimento de substâncias e subprodutos antes tidos como seguros para consumo humano e para o meio ambiente e que agora se revelaram extremamente nocivos, resultando em problemas de saúde (câncer, diabetes, alergias, etc.) e passivos ambientais. A título de exemplo figurativo, as essências de baunilha, que dentre seus ingredientes não possuem o componente o qual recebe o nome, são compostas por produtos químicos aromáticos que lembram apenas o aroma da vagem.

[008] A redestilação aromatizada e, portanto, um destilador têm se mostrado também como um método de grande eficiência no âmbito industrial. Combinando elementos de todos os métodos supracitados, a redestilação aromatizada é muito empregada principalmente no mercado de bebidas alcoólicas. Porém, este método também traz consigo as deficiências dos outros métodos, tais como, a perda de características de identidade, nutricionais e funcionais, devido à degradação ocasionada pela exposição ao calor, necessitando do emprego de produtos artificiais, ou concentrados e preparados, e de grande demanda temporal e energética, além de requerer um eficiente controle tecnológico para que se assegure uma padronização. Isto torna o método muito caro, tanto em termos de recursos energéticos quanto tecnológicos e financeiros.

[009] Portanto, observa-se um grande desafio a ser vencido, que é a busca de um método, com seu respectivo equipamento, que atenda às necessidades de manutenção das características de identidade, nutricionais e funcionais dos ingredientes empregados, que tenha boa eficiência energética, que seja escalável, que faça uso dos recursos de maneira racionalizada e que garanta um produto acabado seguro e com boa aceitação para o consumo. O método e o equipamento da presente invenção foi criado para vencer este desafio.

[010] Este método, com seu respectivo equipamento, permite a extração de infusões líquidas a frio, garantindo a promoção e manutenção de características organolépticas, ou seja, as características que determinam a identidade do alimento. Este método garante também as propriedades nutricionais e funcionais, visto que não existem variações de temperatura ou exposição por um longo tempo a agentes que possam promover a decomposição de seus macros e micronutrientes. Este processo permite a mitigação da exposição a patógenos ou agentes microbiológicos, visto que o processo ocorre em um tempo muito curto, quase instantâneo, decorrente do meio pressurizado e do ambiente controlado. Além disso, esse processo promove produtos acabados naturais, sem adição de estabilizantes, conservantes, espessantes, emulsificantes, corantes, etc. Potencialmente, pode dispensar tratamentos térmicos desde que atendidos os parâmetros sanitários e que sejam realizados estudos que garantam uma "vida de prateleira” livre de contaminantes e em que se tenha a manutenção de suas características originais.

[011] Trata-se de um processo alimentado por vias gravitacionais e gases pressurizados e não requer o uso de fontes energéticas externas, sendo assim, um modelo eficiente e sustentável sob os pontos de vista energético e econômico. Todos os resíduos gerados são orgânicos e não poluentes, podendo ser estudado seu reaproveitamento e a completa compostagem.

OBJETIVOS

[012] A presente invenção tem como objetivo permitir a extração de infusões líquidas a frio, garantindo a promoção e manutenção das características organolépticas, as propriedades nutricionais e funcionais dos ingredientes.

SÍNTESE DA INVENÇÃO

[013] O objetivo deste método e equipamento é permitir a extração de infusões líquidas a frio, garantindo a promoção e manutenção das características organolépticas, as propriedades nutricionais e funcionais dos ingredientes.

[014] Trata-se de um método de infusão líquida a frio, alimentado por vias gravitacionais e gases pressurizados (CO2; N2O; N2; etc.) e não requer o uso de fontes energéticas externas.

[015] O equipamento é constituído das seguintes partes: um recipiente (1), uma entrada de líquido (2) com registro do líquido (3), um medidor de vazão do líquido (4), um manômetro (5), uma válvula de alívio com registro (6), uma entrada de gás (7) com registro do gás (8), um medidor de vazão do gás (9), um cilindro de gás (10), um misturador (11) com uma manivela (12) e um funil (13). O recipiente (1) é de material não reagente e resistente à pressurização, podendo variar de tamanho, de acordo com a escala de aplicação, de doméstica à industrial.

[016] O ingrediente (14) é inserido dentro do recipiente (1), injeta-se o líquido neste recipiente (1), mistura-se o líquido com o ingrediente (14) através de um misturador (11), injeta-se gás na mistura, despressuriza-se o recipiente (1) e filtra-se a mistura através de um funil (13), para separar a porção sólida da infusão. O produto acabado pode, ainda, anterior ao envase, ser reprocessado e ser adicionado de gás solúvel inerte, resultando assim em uma infusão gaseificada.

[017] O recipiente (1) ao ter seu meio adicionado de gás comprimido faz uso das propriedades fluidodinâmicas do líquido e garante que o líquido a ser infundido sofra um esforço normal pela expansão do gás, bem como pela solubilização do gás no meio líquido, e no âmbito microscópico e em todas as direções possíveis, o líquido seja forçado contra os vazios do ingrediente (14) imerso, obtendo-se, desse modo, taxas altíssimas de dissolução e extração dos componentes chaves.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[018] A presente invenção tem como objetivo permitir a extração de infusões líquidas a frio, garantindo, assim, a promoção e manutenção de características organolépticas, ou seja, as características que determinam a identidade do alimento. Este método, com seu respectivo equipamento, garante também as propriedades nutricionais e funcionais dos ingredientes, visto que não existem variações de temperatura ou exposição por tempo prolongado a agentes que possam promover a decomposição de seus macros e micronutrientes. Este método garante a mitigação da exposição a patógenos ou agentes microbiológicos, visto que o processo ocorre em um tempo muito curto, quase instantâneo, decorrente do meio pressurizado e do ambiente controlado. Além disso, este método promove a produção de produtos acabados naturais, sem adição de estabilizantes, conservantes, espessantes, emulsificantes, corantes, etc. Potencialmente, pode dispensar tratamentos térmicos desde que atendidos os parâmetros sanitários e sejam realizados estudos que garantam uma "vida de prateleira” livre de contaminantes e em que se tenha a manutenção de suas características originais.

[019] Trata-se de um processo alimentado por vias gravitacionais e gases pressurizados que não requer o uso de fontes energéticas externas, sendo assim um modelo eficiente e sustentável sob os pontos de vista energético e econômico. Todos os resíduos gerados são orgânicos e não poluentes, podendo ser estudado seu reaproveitamento e a completa compostagem.

[020] O invento proposto consiste na aplicação do método de infusão a frio em um recipiente de material não reagente e resistente à pressurização, com tamanho a depender da escala de aplicação (doméstica à industrial), e que será pressurizado com gases solúveis inertes (CO2; N2O; N2; etc.).

[021] O equipamento, todo em aço, é constituído das seguintes partes: um recipiente (1) de material não reagente e resistente à pressurização, uma entrada de líquido (2) com registro do líquido (3), um medidor de vazão do líquido (4), um manômetro (5), uma válvula de alívio com registro (6), uma entrada de gás (7) com registro do gás (8), um medidor de vazão do gás (9), um cilindro de gás (10), um misturador (11) com uma manivela (12) e um funil (13).

[022] O ingrediente (14) é inserido dentro do recipiente (1), figura 1, e injeta-se o líquido neste recipiente (1), figura 2, e para se obter uma mistura homogenia utiliza-se o misturador (11), figura 3. Depois se injeta gás nesta mistura, figura 4.

[023] Os líquidos, em geral, são classificados como fluídos incompressíveis, ou seja, sua densidade permanece constante ao longo do tempo, o que resulta em altíssima resistência a esforços de compressão. Já os gases são classificados como fluídos compressíveis e, portanto, tem sua densidade alterada conforme as condições em que se encontra. Desse modo, gases podem ser comprimidos e ao serem liberados em um meio, se expandem e passam a ocupar todo o receptáculo, podendo assim promover o incremento da pressão interna do meio.

[024] Assim, o recipiente (1) ao ter seu meio adicionado de gás comprimido faz uso das propriedades fluidodinâmicas do líquido e garante que o líquido a ser infundido sofra um esforço normal pela expansão do gás, bem como pela solubilização do gás no meio líquido, e no âmbito microscópico e em todas as direções possíveis, o líquido seja forçado contra os vazios do ingrediente imerso. Obtêm-se, desse modo, taxas altíssimas de dissolução e extração dos componentes chaves (características de identidade, nutricionais e funcionais) do ingrediente no meio líquido. Resulta de tal processo, então, uma infusão nobre, de extrema qualidade e que preserva toda a naturalidade e frescor de seus ingredientes. Não há necessidade de adição de quaisquer outros componentes além dos desejados. Dispensando assim, aditivos químicos, sejam eles naturais ou artificiais.

[025] A reação é instantânea e ocorre em meio controlado, demandando um mínimo de manipulações com baixa a nula exposição a riscos microbiológicos, visto que os insumos tendem a ser esterilizados no âmbito comercial, e uma vez manipulados corretamente, tendem a preservar sua característica.

[026] Decorrido o tempo desejado de infusão, o meio é despressurizado por meio da eliminação do gás inerte, através da válvula de alívio (6), figura 5. Assim o líquido é filtrado, através do funil (13), separando a porção sólida da infusão, figura 6. Como não requer adição de fonte de calor ou resfriamento, por ter uma baixíssima ou nula demanda energética, o produto acabado já está pronto para o envase e consumo, mitigando ainda mais a exposição e garantindo o máximo de "vida de prateleira”, manutenção de suas características de identidade, nutricionais e funcionais, além da facilidade logística. O produto acabado pode, ainda, anterior ao envase, ser reprocessado e ser adicionado de gás solúvel inerte, resultando assim em uma infusão gaseificada, o que acrescenta uma nova dimensão sensorial ao produto.

[027] Há de se ressaltar também que todos seus resíduos são orgânicos, não poluentes, e podem passar por processo de reciclagem ou compostagem, promovendo a economia verde/sustentável por meio de políticas de trocas com os produtores, tendo em vista a demanda por adubo e/ou fortificadores de solo orgânicos de qualidade, ou demais envolvidos que tenham interesse nessa modalidade de insumo.

[028] A eficiência energética do invento pode, ainda, ser incrementada se adicionado de uma unidade alimentadora geradora de gases, visto que a maioria dos gases solúveis inertes são componentes do ar atmosférico (CO2; N2O; N2; etc.) e, portanto, não tem custo. Requerendo apenas um investimento fixo, que consiste na aquisição e manutenção do equipamento. Há de se ressaltar também que os gases eliminados após a infusão podem ser reaproveitados e reabastecer a unidade alimentadora.

[029] Assim, a presente invenção alcança os objetivos a que se propõe, revelando-se ser um método, com seu respectivo equipamento, capaz de garantir a promoção e a manutenção das características organolépticas, ou seja, as características que determinam a identidade do alimento, as propriedades nutricionais e funcionais dos ingredientes empregados, com boa eficiência energética e escalável, fazendo uso dos recursos de maneira racionalizada.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Inserção do ingrediente no recipiente
Figura 2 - Inserção do líquido no recipiente
Figura 3 - Mistura do líquido com o ingrediente através do misturador
Figura 4 - Inserção do gás no recipiente
Figura 5 - Despressurizado por meio da eliminação do gás inerte
Figura 6 - Filtragem

Claims

Método e equipamento para infusões líquidas a frio em meio pressurizado caracterizado por ser um método de infusão a frio e por ser alimentado por vias gravitacionais e gases pressurizados (CO2; N2O; N2; etc.).
Método e equipamento para infusões líquidas a frio em meio pressurizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por não requer o uso de fontes energéticas externas.
Método e equipamento para infusões líquidas a frio em meio pressurizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o equipamento ser constituído das seguintes partes: um recipiente (1), uma entrada de líquido (2) com registro do líquido (3), um medidor de vazão do líquido (4), um manômetro (5), uma válvula de alívio com registro (6), uma entrada de gás (7) com registro do gás (8), um medidor de vazão do gás (9), um cilindro de gás (10), um misturador (11) com uma manivela (12) e um funil (13).
Método e equipamento para infusões líquidas a frio em meio pressurizado, de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelas seguintes etapas: o ingrediente (14) é inserido dentro do recipiente (1), injeta-se o líquido neste recipiente (1), mistura-se o líquido com o ingrediente (14) através de um misturador (11), injeta-se gás na mistura, despressuriza-se o recipiente (1), filtra-se a mistura através de um funil (13), para separar a porção sólida da infusão
Método e equipamento para infusões líquidas a frio em meio pressurizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do recipiente (1) ao ter seu meio adicionado de gás comprimido faz uso das propriedades fluidodinâmicas do líquido e garante que o líquido a ser infundido sofra um esforço normal pela expansão do gás, bem como pela solubilização do gás no meio líquido, e no âmbito microscópico e em todas as direções possíveis, o líquido seja forçado contra os vazios do ingrediente (14) imerso, obtendo-se desse modo, taxas altíssimas de dissolução e extração dos componentes chaves do ingrediente (14).
Método e equipamento para infusões líquidas a frio em meio pressurizado, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o recipiente (1) ser material não reagente e resistente à pressurização.
Método e equipamento para infusões líquidas a frio em meio pressurizado, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o recipiente (1) poder variar de tamanho, de acordo com a escala de aplicação, de doméstica à industrial.
Método e equipamento para infusões líquidas a frio em meio pressurizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o produto acabado poder, ainda, anterior ao envase, ser reprocessado e ser adicionado de gás solúvel inerte, resultando assim em uma infusão gaseificada.