ES2234205T3 - Tubo de drenaje con perforaciones para drenar el suero de la masa de suero/cuajada y dispositivo provisto por lo menos de uno de estos tubos. - Google Patents
Tubo de drenaje con perforaciones para drenar el suero de la masa de suero/cuajada y dispositivo provisto por lo menos de uno de estos tubos.Info
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Abstract
Se presenta un tubo de drenaje que tiene perforaciones para su utilización en una columna de drenaje vertical para extraer el suero de una masa de suero/cuajada, en donde el tubo de drenaje está hecho de material de plástico.
Description
Tubo de drenaje con perforaciones para drenar el
suero de la masa de suero/cuajada y dispositivo provisto por lo
menos de uno de estos tubos.
La invención se refiere a un tubo de drenaje con
perforaciones para drenar suero de una masa de suero/cuajada.
En el documento
NL-A-8802715, se describe un tubo de
drenaje de este tipo utilizado en una columna vertical.
En la preparación de queso, se calienta la leche
hasta aproximadamente 30°C, se añaden entonces enzimas y un cultivo
bacteriano de ácido láctico, tras lo cual, la leche se vuelve
inestable. Al poco tiempo, la leche líquida se convierte en una masa
cortable, un gel liso, que se corta en trozos, p. ej. en un
recipiente para hacer queso. La interacción entre las cadenas de
proteína presentes hacen que los trozos se contraigan y expulsen
espontáneamente humedad, proceso conocido con el nombre de
sinéresis. La humedad liberada -un líquido verde pálido, turbio- es
el suero.
Parte del suero lácteo es eliminado por drenaje y
la cuajada (es decir, la parte sólida, de la que se ha quitado ya
la mayor parte del suero) se guía entonces por un dispositivo de
drenaje. Los bloques de cuajada así producidos se colocan algún
tiempo después en una quesera y se comprimen.
El conocido dispositivo de drenaje presenta uno o
más tubos de drenaje perforados, de acero inoxidable. Es de
importancia vital que el suero lácteo sea drenado desde la masa de
suero/cuajada de forma controlada. Un drenaje insuficiente de la
cuajada puede causar problemas de calidad. Por ejemplo, las
resquebrajaduras en el bloque de la cuajada pueden tener como
consecuencia la producción de moho. Si el suero lácteo sale
demasiado rápidamente, arrastra cuajada hacia las perforaciones, y
por lo tanto, puede bloquear o atascar dichas perforaciones.
En el caso del dispositivo de drenaje conocido,
como en el documento NL-A-8802715,
el drenaje queda limitado por un gradiente de presión de líquido en
los canales de descarga para el suero lácteo. El suero efluente se
regula colocando una barreda mecánica, con el resultado de que se
crea una contrapresión de líquido. Una vez ajustado el nivel de la
contrapresión del líquido, se controla la velocidad de salida del
suero lácteo. La contrapresión es importante, particularmente en el
caso de tubos de drenaje, con un diámetro superior a 150 mm.
Sin embargo, un sistema de este tipo no se puede
controlar de forma precisa, ya que la capacidad de desplazamiento
del suero lácteo a través de la cuajada puede diferir de un lugar a
otro, del orden de 1.000 veces. Sin embargo, no es posible este
ajuste preciso y dicha variación de la contrapresión del líquido.
Por este motivo, hay que ser cautos y se eligen valores límites muy
bajos, de forma que, al final, queda demasiado suero lácteo en el
bloque de cuajada.
Otro sistema de control consiste en que la salida
del suero lácteo de una columna de drenaje se controla mediante
una válvula. En este caso, el control se centra en una cantidad de
suero lácteo y no en una contrapresión del líquido predeterminada.
Esta solución se conoce, p. ej. a partir de una tesis de J.C.
Akkerman, titulada "Drenaje de cuajada", L.U. Wageningen,
1992.
Una desventaja de este solución es que queda
suero lácteo en el tubo de drenaje cuando se cierra la válvula, lo
cual no es deseable desde el punto de vista higiénico.
Además, la desventaja de los dos sistemas de
control es que se tienen que utilizar dispositivos caros, como
tubos, válvulas y equipo de medida y de control.
En el caso del tubo de drenaje del documento
NL-A-8802715, que es de acero
inoxidable, aproximadamente el 50% de la totalidad de la longitud
del tubo está perforada.
Las perforaciones son perforaciones por corte,
con dimensiones de corte de, por ejemplo, 11 x 0,8 mm. El grosor de
la pared del tubo es de 0,8 mm. Debido a los cortes relativamente
grandes, gran cantidad del "polvo de cuajada" es arrastrada en
la parte superior del tubo de drenaje. La parte superior del tubo
de drenaje presenta por lo tanto una parte ciega, para superar esta
desventaja, es decir la salida demasiado rápida de suero lácteo y
polvo de cuajada.
El espacio anular entre por lo menos un tubo de
drenaje y un manguito dispuesto en torno al mismo, en el documento
antes mencionado NL-A-8802715, está
dividido por medio de una partición horizontal en cámaras de
contrapresión. El suero lácteo que sale a través de las
perforaciones hasta el citado espacio es drenado de dicho espacio a
través de las cámaras de contrapresión y los tubos ascendentes. El
drenaje de la columna de suero/cuajada en el interior del tubo de
drenaje se regula por medio de las cámaras de contrapresión junto
con los tubos ascendentes, de forma que se obtiene un bloque de
cuajada manejable en la parte inferior del tubo de drenaje.
En los lugares en los que están situadas las
particiones horizontales, el tubo de drenaje tiene también unas
partes ciegas, por las diferencias de presión existentes. Sin estas
partes ciegas, el suero lácteo emergente seguiría la dirección de
menos resistencia y podría salir del espacio anular en torno a la
brida o sello, hacia una parte del espacio anular situado debajo de
dicha brida o sello.
La presencia de las partes ciegas en el tubo de
drenaje significa que no se puede utilizar para el drenaje toda la
superficie a lo largo del tubo. Esto presenta la desventaja de que
el drenaje no se realiza de forma eficiente en toda la superficie
del tubo.
Por razones de producción, no es posible reducir
la anchura de corte de las perforaciones, ya que la anchura de
corte está relacionada con el grosor de lámina del tubo de drenaje.
Es casi imposible soldar una lámina más fina. En la fabricación de
un tubo de drenaje, se suelda p. ej. una lámina perforada plana
para obtener una forma circular, obteniéndose un cilindro en forma
de tambor o un cilindro circular derecho. No hay ningún corte en la
posición de la soldadura, que tiene una anchura de aproximadamente
1 cm. Por lo tanto, tampoco se producirá ningún drenaje de suero
lácteo en esta posición.
Debido al grosor de pared de la hoja de acero
inoxidable, los cortes sobre más del 50% de la superficie producen
un tubo que resulta más difícil de manipular, debido a que la
resistencia mecánica deja algo que desear.
Otra desventaja del acero inoxidable es el peso
relativamente elevado. Esto significa que se tiene que recurrir a
ayudas externas cuando se van a cambiar los tubos.
Uno de los objetos de la invención es ofrecer un
tubo de drenaje del tipo mencionado anteriormente, que supere por
lo menos en parte las desventajas de los tubos de drenaje de acero
inoxidable conocidos.
El tubo de drenaje según la invención se
caracteriza porque las perforaciones consisten en pequeños
agujeros, en los que el tamaño de agujero oscila entre 0,05 y 3 mm,
mientras que la densidad de agujeros oscila entre 5 y 50.000
agujeros/cm^{2}, y porque el tubo de drenaje es de material
plástico. El material plástico puede ser, ventajosamente,
polietileno.
El hecho de que haya un mayor número de agujeros,
de tamaño pequeño cada uno de ellos, en la superficie del tubo del
drenaje, significa que se obtiene una superficie abierta más grande,
disponible para el drenaje de suero lácteo. El resultado es que el
drenaje de la masa de suero/cuajada será más eficaz, sin reducirse
la resistencia mecánica del tubo de drenaje.
Si el tamaño del agujero es inferior a 0,05 mm,
el drenaje no puede ser eficaz, mientras que con un tamaño de
agujero superior a 3 mm puede salir demasiado suero de la masa de
suero/cuajada. En el último caso, existe también el riesgo de que
salga del tubo polvo de cuajada y partículas de cuajada junto con
el suero lácteo.
La densidad de agujeros está relacionada con el
tamaño de los mismos. Con una densidad de agujeros superior a
50.000, puede eliminarse por drenaje demasiado suero. En este caso,
la resistencia mecánica del tubo es también demasiado baja. Con una
densidad de agujeros de menos de 5 agujeros/cm^{2}, la superficie
abierta formada por los agujeros es demasiado pequeña para producir
un drenaje eficaz.
En una realización ventajosa del tubo de drenaje
según la invención, el tamaño del agujero y/o la densidad de los
agujeros va variando por la superficie del tubo.
En el caso de esta realización, los agujeros se
pueden hacer en el tubo, de forma que se establezca una
contrapresión natural. De este modo, se obtiene un drenaje eficaz y,
si el tamaño de los agujeros se elige cuidadosamente, puede haber
también una gran reducción de la pérdida por polvo de cuajada.
Debido a que los agujeros establecen una contrapresión natural, no
se precisa ninguna medida ulterior para ajustar una contrapresión
con ayuda mecánica. El período de puesta en servicio puede
acortarse y ya no se necesitan equipos caros, como válvulas, tubos,
control, etc., con el resultado de un ahorro considerable en los
gastos.
Con el tubo de drenaje según la invención, se
puede drenar la misma cantidad de suero de la masa de suero/cuajada
en un tiempo más corto que en el caso del tubo de drenaje conocido,
con el resultado de que la producción de bloques de cuajada se
incrementa por unidad de tiempo.
También es posible establecer el mismo tiempo de
permanencia, de forma que se puede eliminar por drenaje una
cantidad mayor de suero por unidad de tiempo y el bloque de cuajada
obtenido contiene una cantidad más pequeña de suero. La cantidad de
suero a eliminar depende de la composición del tipo de queso. La
masa de suero/cuajada debe contener algo de suero, ya que de otro
modo se reducen las propiedades de deslizamiento de la masa y, como
resultado de ello, la masa podría atascarse en el tubo de
drenaje.
La contrapresión natural se establece
ventajosamente aumentando la superficie abierta, formada por los
agujeros, de un extremo del tubo a otro extremo del mismo. El
aumento de la superficie abierta será preferiblemente uniforme.
Debido al hecho de que toda la superficie del tubo se encuentra
disponible para el drenaje, el drenaje de suero de la masa de
suero/cuajada es más eficaz.
Si se desea, el tubo de drenaje puede presentar
en toda la superficie unos agujeros de mismo tamaño y densidad. La
superficie abierta es mayor que la superficie abierta de los cortes
del tubo de drenaje conocido, con el resultado de que se puede
drenar de la masa de suero/cuajada una cantidad mayor de suero. En
este caso, son necesarias medidas adicionales para establecer la
contrapresión.
Según la reivindicación 1, el tubo de drenaje es
de plástico. La resistencia mecánica de este tubo de plástico
(grosor de pared 1-10 mm, habitualmente unos 5 mm) y
las pequeñas dimensiones de los agujeros permiten perforar una
parte mayor del tubo (hasta 90% aproximadamente). El resultado de
ello es un drenaje más eficaz. Tampoco hay ninguna junta soldada,
con el resultado de que los agujeros se pueden disponer por toda la
superficie, distribuidos a lo largo del tubo.
Debido a la mayor superficie perforada del tubo
de plástico, la duración del drenaje será también mayor. Por
consiguiente, mientras el tiempo de permanencia sigue siendo el
mismo, es posible un período mayor de drenaje de la masa de
suero/cuajada en el tubo. Este tubo de plástico es también más
fácil de manipular, debido a su menor
peso.
peso.
El tubo es de preferencia de polietileno (PE),
debido a la naturaleza inerte de este plástico.
Para producir un drenaje eficaz en toda la
superficie del tubo y establecer una contrapresión natural, la
superficie abierta en la parte del tubo que se está utilizando como
la parte superior, es de preferencia más pequeña que la superficie
abierta en la parte del tubo que se está utilizando como parte
inferior.
La superficie abierta formada por los agujeros,
puede modificarse variando el tamaño de los agujeros y/o la
densidad de los mismos sobre la superficie del tubo. La densidad de
los agujeros es de preferencia de 20 a 35/cm^{2} y todavía mejor
de 25 a 30 cm^{2}, en particular 28/cm^{2}. El tamaño del
agujero es de preferencia de 0,1 a 1 mm y todavía mejor de 0,3 a
0,5 mm.
Es evidente que se puede obtener una superficie
abierta mayor a lo largo del tubo de plástico, que en el caso de un
tubo de acero inoxidable.
La forma de las perforaciones es, de preferencia,
redonda. No obstante, también son posibles otras formas, como
cuadrado, rectangular, ovalado o triangular.
Para producir un drenaje eficaz por toda la
superficie del tubo, los agujeros se disponen de preferencia en el
tubo siguiendo un modelo de rejilla regular.
En otra realización, los agujeros se pueden
disponer arbitrariamente en el tubo.
Para mejorar el drenaje y las propiedades de
deslizamiento del tubo, pueden realizarse cortes con cuchilla en la
superficie interior del tubo. Esto mejora el drenaje de suero de la
masa de suero/cuajada, mientras los cortes tienen unas dimensiones
tan pequeñas que no puede permanecer ninguna partícula de cuajada
en los mismos e impedir por lo tanto el deslizamiento hacia abajo
de la masa de suero/cuajada. Estos cortes con cuchilla son conocidos
y se aplican a la superficie interior de un molde de plástico para
queso, tal como se describe en la solicitud de patente holandesa
8,801,381, que se ha sometido a inspección publica.
La invención también se refiere a un dispositivo
para el drenaje de suero de una masa de suero/cuajada, que
comprende por lo menos un tubo de drenaje del tipo descrito
anteriormente y también unos medios para alimentar la masa de
suero/cuajada y drenar suero y descargar el bloque de cuajada.
Hay que señalar que los documentos
FR-A-2517512 y
NL-A-8801381 describen ambos un
molde de plástico para queso. Sin embargo, un molde para queso es
un dispositivo en forma de bandeja, que se utiliza para prensar una
masa de cuajada para queso, utilizando un dispositivo de presión
para formar un queso que tiene corteza. En un tubo de drenaje de
columna vertical para el drenaje de suero de una masa de
suero/cuajada, no se realiza este tipo de presión. En un tubo de
drenaje, también se quita el suero de la masa de suero/cuajada y
durante el proceso de drenaje, la cuajada se hace descender, en un
movimiento continuo, desde la parte superior del tubo de drenaje
hasta la parte inferior. Por consiguiente, es importante que la
cuajada pueda moverse suavemente por el tubo, lo cual resulta cada
vez más difícil al ir secándose la cuajada al llegar a la parte
inferior del tubo de drenaje. Este movimiento de la cuajada no se
produce por supuesto en un molde para queso.
Finalmente, en la parte inferior del tubo de
drenaje, se separan bloques de cuajada, uno a uno, de la columna de
cuajada en el tubo. Dichos bloques se pueden prensar en un molde
para queso, si se desea.
La invención se explicará con mayor detalle con
referencia a las figuras, en las cuales:
La Fig. 1 muestra esquemáticamente un dispositivo
de drenaje según el estado de la técnica;
La Fig. 2 muestra un dispositivo de drenaje según
la invención; y
Las Figs. 3a - 3e son ejemplos de posibles
muestras de los agujeros en un tubo de drenaje según la
invención.
En el caso del dispositivo conocido descrito en
el documento NL-A-8802715 e
ilustrado esquemáticamente en la figura 1, la masa de suero/cuajada
se guía a través de un dispositivo 6 de alimentación de la misma en
el interior del tubo de drenaje, que presenta perforaciones 4. El
tubo de drenaje 2 está rodeado por un manguito sellado 3. El suero
que sale de la masa circula a través de las perforaciones y se
descarga a través de unos tubos ascendentes 15 y ulteriormente a
través de un tubo 17. El número de referencia 20 corresponde al
dispositivo para descarga del bloque de cuajada en la parte inferior
del dispositivo de drenaje.
El número de referencia 2' corresponde a una
parte ciega del tubo de drenaje 2, que tiene la función de evitar
la salida prematura de suero y de reducir la pérdida de polvo de
cuajada en la parte superior del tubo. Las particiones 13 dividen
los espacios anulares entre el tubo 2 y el manguito 3 en cámaras de
contrapresión 14. Las partes 2'' evitan fugas de una cámara de
contrapresión 14 a una cámara inferior.
La figura 2 muestra esquemáticamente un
dispositivo según la invención, en el que se utiliza un tubo de
drenaje según la invención. Las partes del dispositivo idénticas a
las partes del dispositivo conocido según la figura 1, llevan los
mismos números de referencia en la figura 2.
El dispositivo según la figura 2, consiste en un
tubo de drenaje plástico 2 con agujeros 4 en torno al cual se ha
dispuesto un manguito concéntrico 3. En este ejemplo, los agujeros
4 están distribuidos uniformemente por toda la superficie de la
longitud del tubo de drenaje 2. En la parte superior del tubo de
drenaje 2, se han dispuesto unos dispositivos de alimentación de
masa de suero/cuajada al tubo de drenaje, mientras que en la parte
inferior hay un dispositivo 20 para descargar los bloques de
cuajada. El suero que sale se quita mediante un dispositivo 17 para
drenar suero del tubo de drenaje 2 y el manguito 3. Como se puede
ver claramente en la figura 2, toda la superficie a lo largo del
tubo de drenaje 2 está provista de agujeros. Esta figura muestra
también el diseño relativamente sencillo del dispositivo según la
invención, comparado con el dispositivo conocido, ya que el
dispositivo según la invención no comprende ningún elemento
adicional para establecer la contrapresión.
En la figura 3, se dan varios ejemplos de modelos
de agujeros.
La figura 3a muestra un modelo de agujero con una
transición brusca del diámetro del agujero, mientras que la
densidad de agujeros permanece igual.
En la figura 3b, se pueden distinguir tres zonas,
una primera zona con orificios de diámetro pequeño, una zona
intermedia, en la cual hay orificios de diámetro pequeño y de
diámetro grande y finalmente una zona únicamente con orificios de
diámetro grande. La densidad de agujeros será la misma a lo largo
de todo el tubo.
La figura 3c muestra tres transiciones bruscas de
la superficie abierta, formada por los agujeros, en la cual existe
una primera zona con agujeros de diámetro pequeño. Después, viene
una zona con orificios de diámetro medio. En la parte inferior, hay
una zona con agujeros de diámetro grande.
En las figuras 3a-3c, la densidad
de agujeros por la superficie del tubo es la misma, es decir, que
el número de agujeros por unidad de superficie es el mismo.
La figura 3d muestra un aumento gradual de la
superficie abierta, donde el diámetro de los orificios aumenta de
forma continua.
La figura 3e muestra una transición gradual de
una densidad de agujeros pequeña a una densidad de agujeros
grande, permaneciendo igual el diámetro del agujero.
En el caso de los tubos de acero inoxidable que
se utilizan en la actualidad, provistos de cortes en
aproximadamente el 50% de la superficie, la superficie abierta sobre
toda la longitud del tubo es de aproximadamente 6,25
mm^{2}/cm^{2}. La superficie abierta de un tubo de plástico
perforado en el 90% de la superficie depende del número de
agujeros/cm^{2} y del tamaño de los agujeros. Si los agujeros son
redondos y su tamaño es uniforme y si la densidad de agujeros es
28/cm^{2}, se obtiene una superficie abierta de 3,17, 4,95, 7,13
y 9,70 mm^{2}/cm^{2} con un diámetro de agujero correspondiente
de 0,4, 0,5, 0,6 y 0,7.
En una realización según la figura 3a, es posible
p. ej. que el 40% de la superficie del tubo de plástico esté
perforada con agujeros, que tienen un diámetro de 0,5 mm, y el 60%
de la superficie esté perforada con agujeros que tienen un diámetro
de 0,7 mm. La superficie abierta del tubo es entonces de 7,80
mm^{2}/cm^{2}.
Se han realizado experimentos con tubos de
drenaje a base de polietileno (PE) según la invención y con un tubo
de drenaje de acero inoxidable según el estado de la técnica. Los
resultados de estos experimentos se reproducen en la tabla 1.
Según este ejemplo, con una mayor superficie
abierta del tubo de drenaje, será posible obtener 21% en peso de
humedad separada después de la compresión.
Claims (17)
1. Tubo de drenaje que presenta perforaciones y
se utiliza en una columna de drenaje vertical para drenar suero de
una masa de suero/cuajada, caracterizado porque las
perforaciones están formadas por agujeros pequeños, cuyo tamaño
oscila ente 0,05 y 3 mm, mientras que la densidad de agujeros es del
orden de 5 - 50.000 agujeros/cm^{2}, y porque el tubo de drenaje
es de material plástico.
2. Tubo de drenaje según la reivindicación 1,
caracterizado porque el tubo (2) es de polietileno (PE).
3. Tubo de drenaje según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el tamaño del agujero y/o la densidad de
los agujeros varía sobre la superficie del tubo (2).
4. Tubo de drenaje según cualquiera de las
reivindicaciones 1-3, caracterizado porque la
superficie abierta, formada por los agujeros, aumenta de un extremo
del tubo (2) al otro extremo del tubo (2).
5. Tubo de drenaje según cualquiera de las
reivindicaciones 1-4, caracterizado porque el
aumento de la superficie abierta es uniforme.
6. Tubo de drenaje según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la superficie
abierta en la parte del tubo (2) que se utiliza como parte superior
(2a) es más pequeña que la superficie abierta en la parte del tubo
(2) que se utiliza como parte inferior (2b).
7. Tubo de drenaje según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la densidad de
agujeros de 20-35/cm^{2}.
8. Tubo de drenaje según la reivindicación 7,
caracterizado porque la densidad de agujeros es de
25-30 agu-
jeros/cm^{2}.
jeros/cm^{2}.
9. Tubo de drenaje según la reivindicación 8,
caracterizado porque la densidad de agujeros es de 28
agujeros/cm^{2}.
10. Tubo de drenaje según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el tamaño del
agujero es 0,1-1 mm.
11. Tubo de drenaje según la reivindicación 10,
caracterizado porque el tamaño del agujero es de
0,3-0,5 mm.
12. Tubo de drenaje según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la forma de los
agujeros (4) es redonda.
13. Tubo de drenaje según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el grosor de la
pared del tubo (2) es de 5 mm.
14. Tubo de drenaje según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque los agujeros
(4) están dispuestos formando una rejilla regular (11) en el tubo
2.
15. Tubo de drenaje según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque los agujeros
(4) están dispuestos arbitrariamente en el tubo (2).
16. Tubo de drenaje según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque en la
superficie interior del tubo (2) hay cortes realizados con
cuchilla.
17. Dispositivo para el drenaje de suero de una
masa de suero/cuajada, que comprende por lo menos un tubo de
drenaje en una columna vertical (2), y también unos medios para
alimentar la masa de suero/cuajada (6) y drenar suero (15) y
descargar trozos de cuajada (20) de dicha columna,
caracterizado porque el dispositivo comprende por lo menos un
tubo de drenaje (2) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a
16.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| NL9300664 | 1993-04-20 | ||
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