ES2247782T3 - Control del proceso de fermentacion y recipiente de fermentacion. - Google Patents
Control del proceso de fermentacion y recipiente de fermentacion.Info
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Abstract
Procedimiento para controlar el proceso de fermentación, en especial en la fabricación de bebidas, caracterizado porque del interior del recipiente (3) de fermentación se captan continuamente o a intervalos mediante un dispositivo óptico (30, 31) de captación señales ópticas desde la zona superior que representan durante el proceso de fermentación la superficie (6) de la sustancia (4) en fermentación o, con el recipiente (3) de fermentación vacío, el fondo y una parte de las paredes laterales del interior del recipiente (3) de fermentación y las señales se utilizan para controlar el proceso de fermentación.
Description
Control del proceso de fermentación y recipiente
de fermentación.
La invención se refiere a un procedimiento para
controlar el proceso de fermentación, en especial en la fabricación
de bebidas alcohólicas, a un recipiente de fermentación y a un
dispositivo y un procedimiento para controlar los procesos de
fermentación en varios recipientes de fermentación.
Cuando para la producción de bebidas se requiere
un proceso de fermentación, como por ejemplo en la fabricación de
cerveza, este se lleva a cabo en general en un recipiente de
fermentación que puede ser un depósito abierto o cerrado. Durante la
fabricación de cerveza se introduce por ejemplo el mosto cocido y
refrigerado en el recipiente de fermentación y se añade levadura. De
esta manera se inicia el proceso de fermentación. Durante la
fermentación se desarrollan procesos de metabolismo en los que
participan enzimas, por lo que se libera calor, de modo que aumenta
la temperatura de la sustancia en fermentación. Es preciso mantener
las temperaturas mediante refrigeración en los intervalos deseados.
Para este fin están previstos en el interior o exterior del
recipiente de fermentación serpentines de refrigeración a través de
los cuales fluye un refrigerante líquido. Mediante medición de la
temperatura y control de la refrigeración es posible mantener en los
procedimientos conocidos un desarrollo especificado de la
temperatura.
Para poder supervisar adicionalmente el proceso
de fermentación, en los procedimientos conocidos se puede comprobar
el estado de la sustancia en fermentación mediante una muestra
extraída en un tubito de control visual, a fin de comprobar el
estado de fermentación y la finalización del proceso de fermentación
por medio del comportamiento de sedimentación de la levadura.
También es posible extraer una muestra de la sustancia en
fermentación y medir el progreso del proceso de fermentación
mediante la indicación de un sacarímetro. Los procesos de
fermentación convencionales en la fabricación de cerveza se
describen por ejemplo en el "Catecismo de la cervecera
práctica" de Karl Lense, editorial Hans Carl, Núremberg,
decimosexta edición 1996. Para supervisar el proceso de
fermentación, igualmente se pueden captar de una muestra de la
sustancia en fermentación o en la sustancia en fermentación misma
(in situ) señales ópticas, véase el documento US 466 1 845 y
Takahashi et al., Brewing and Distilling International,
13(7) 1983, pp. 36 - 37.
Después de la fermentación, el líquido fermentado
sigue almacenándose en los depósitos de fermentación (el depósito de
fermentación se denomina en este caso como depósito universal) o se
transfiere a depósitos de almacenamiento correspondientes. A
continuación o en preparación para otro proceso de fermentación es
preciso limpiar el recipiente de fermentación. Esto se lleva a cabo
mediante pulverización de líquido de limpieza en el recipiente de
fermentación.
Para supervisar el proceso de fermentación,
especialmente cuando se utilizan depósitos cerrados para la
fermentación, durante el proceso de fermentación están por lo tanto
disponibles sólo la temperatura medida o, en caso dado, el contenido
de extracto o una medición de CO_{2}. No obstante, el desarrollo
real de la fermentación depende de numerosos parámetros, por ejemplo
del mosto utilizado, del estado de la levadura aplicada, de las
condiciones de almacenamiento o similares. Debido a que ningún
proceso de fermentación es exactamente igual que otro, sólo es
posible controlar el proceso de fermentación mediante un desarrollo
especificado de la temperatura.
Para la limpieza del recipiente de fermentación
se pulveriza durante un tiempo predeterminado un líquido de limpieza
en el interior del recipiente. Pero puede darse el caso de que la
limpieza sea incompleta o que la duración de la limpieza sea
excesiva lo que ocasiona gastos y pérdidas de tiempo. Pero estos
parámetros tienen una importancia decisiva especialmente en los
procedimientos actuales rápidos.
Basándose en el estado de la técnica descrito, el
objetivo de la presente invención consiste en especificar un
procedimiento para controlar el proceso de fermentación, un
recipiente de fermentación así como un dispositivo y un
procedimiento para controlar el proceso de fermentación en un
conjunto de recipientes de fermentación que permite influir de forma
óptima en el proceso de fermentación sin que se necesite una
observación permanente llevada a cabo por personas, de modo que se
simplifica el control del proceso de fermentación. Este objetivo se
consigue mediante un procedimiento con las características de la
reivindicación 1, un recipiente de fermentación con las
características de la reivindicación 22 y un dispositivo con las
características de la reivindicación 45 y un procedimiento con las
características de la reivindicación 41.
De acuerdo con la invención está previsto que del
interior del recipiente de fermentación se capten desde la zona
superior continuamente o a intervalos señales ópticas que reproducen
durante el proceso de fermentación la superficie de la sustancia en
fermentación o, cuando el recipiente de fermentación está vacío, el
fondo y por lo menos una parte de las paredes laterales del
recipiente de fermentación y que las señales se utilicen para
controlar el proceso de fermentación.
Mediante la invención se puede supervisar el
interior del recipiente de fermentación, sea este recipiente abierto
o cerrado, sin que se necesite una observación directa llevada a
cabo por una persona. Las señales ópticas pueden observarse por
ejemplo como imagen en un dispositivo de visualización de imágenes,
por lo que un operador puede observar el proceso y, en caso
necesario, intervenir en el mismo.
Por otro lado también es posible procesar de
forma electrónica estas señales ópticas e influir a modo de un
circuito de regulación en los parámetros del proceso de
fermentación.
La invención aprovecha el hecho de que la
superficie del mosto en fermentación cambia de forma característica
durante el proceso de fermentación (véase por ejemplo el
"Catecismo de la cervecera práctica" de Karl Lense, editorial
Hans Carl, Núremberg, decimosexta edición 1996, páginas 242 y 243,
punto 827). En función del estado de la fermentación varían el color
y la estructura de la superficie. De manera conocida se forman
pequeñas burbujas y espuma que se extienden por ejemplo según la
simetría del recipiente de fermentación desde fuera hacia dentro.
Estos cambios se reflejan en las señales ópticas que se toman de la
superficie de la sustancia en fermentación. Cuando estas señales se
transmiten a un dispositivo óptico de visualización de imágenes, un
operador puede observar directamente el proceso de fermentación,
incluso cuando el recipiente de fermentación está cerrado. Por otro
lado es posible procesar de forma electrónica estas señales ópticas
y comparar las mismas con muestras conocidas o con un histograma de
colores.
El procedimiento conforme a la invención permite
por lo tanto una supervisión exacta del proceso de fermentación y un
ajuste de los parámetros requeridos, como por ejemplo de la
refrigeración o de la presión, en función de las señales captadas,
facilitando de esta manera una optimización del proceso de
fermentación. De este modo se puede ahorrar por ejemplo tiempo
cuando se observa que el proceso de fermentación ha finalizado, o
energía cuando se observa que ya no es necesario continuar con la
refrigeración.
En un almacenamiento de la sustancia fermentada
en el recipiente de fermentación, que sigue eventualmente a
continuación, es posible captar señales ópticas de la superficie de
la sustancia fermentada y supervisar el almacenamiento.
Las señales ópticas pueden utilizarse también
para la supervisión durante el proceso preparatorio de limpieza o de
la limpieza posterior del recipiente de fermentación. La cantidad de
líquido de limpieza requerida y la duración del proceso de limpieza
pueden regularse directamente en función del estado de limpieza de
las superficies interiores del recipiente de fermentación. El
proceso de limpieza se interrumpe cuando el interior del recipiente
de fermentación está limpio, por lo que se reduce la cantidad de
aguas residuales producidas y se evita una continuación de la
limpieza malgastando energía, tiempo y material. Igual que durante
el proceso de fermentación es posible que un operador supervise
durante el proceso de limpieza las señales ópticas directamente en
un dispositivo de visualización de imágenes, o que estas señales se
procesen de forma electrónica a fin de automatizar el proceso de
limpieza.
Las señales ópticas pueden captarse mediante una
cámara. La cámara puede captar las imágenes desde fuera, por ejemplo
a través de una mirilla desde el lado de la tapa de un recipiente de
fermentación cerrado. Esta solución tiene la ventaja de que
depósitos de fermentación existentes, que presentan las mirillas
correspondientes, pueden equiparse con una cámara de este tipo.
También puede estar previsto colocar la cámara en el interior del
recipiente, siendo en este caso especialmente apropiada una
microcámara dispuesta de manera conveniente en la zona superior del
recipiente de fermentación. Las señales de esta microcámara pueden
conducirse hacia fuera del recipiente de fermentación mediante las
conexiones correspondientes por cables. De acuerdo con otra forma de
realización ventajosa, las señales ópticas se conducen mediante un
endoscopio hacia fuera del recipiente de fermentación y se captan
fuera del recipiente de fermentación con un dispositivo de
captación. Mediante un dispositivo endoscópico de este tipo se
pueden observar fácilmente los requisitos de higiene con respecto a
la esterilidad, ya que no existen piezas mecánicas o móviles y un
endoscopio puede presentar un tipo de construcción muy pequeño.
Es posible captar la señal óptica en la zona
espectral visible iluminando en este caso el interior del recipiente
de fermentación. La iluminación puede efectuarse desde fuera, por
ejemplo también a través de una mirilla, o mediante una fuente de
luz dispuesta en el interior. Se puede utilizar por ejemplo un
flash, que genera una luminosidad especialmente alta, cuando la
iluminación está sincronizada con la cámara por lo que se pueden
captar imágenes nítidas. De esta manera se puede observar
directamente la superficie de la sustancia en fermentación y
utilizarla para controlar el proceso de fermentación. De forma
adicional o alternativa se captan las señales ópticas en la zona
espectral infrarroja. Esto permite una supervisión de la
distribución del calor en la sustancia en fermentación, por ejemplo
para poder ajustar la refrigeración de manera óptima y para
supervisar o controlar la convección en la sustancia en
fermentación.
El dispositivo de captación para captar las
señales ópticas puede estar dispuesto a una altura fija en el
interior del recipiente de fermentación. En este caso puede
observarse fácilmente a qué altura se forma espuma sobre la
sustancia en fermentación, por ejemplo mediante evaluación del
tamaño de la sección de la imagen que ocupa la sustancia en
fermentación. En otra forma de realización se adapta la posición del
dispositivo óptico de captación a la altura de la sustancia en
fermentación de tal manera que exista siempre una distancia
constante entre el dispositivo de captación y la sustancia en
fermentación. De este modo se facilita una observación exacta de la
estructura o del color de la superficie de la sustancia en
fermentación.
Además, se sobrentiende que los sistemas
mencionados (cámara en el exterior o introducida en el recipiente de
fermentación) pueden utilizarse también en combinación con espejos
dispuestos de manera apropiada, por lo que se puede observar incluso
por ejemplo el lado interior de la tapa, lo que es ventajoso durante
la limpieza.
Las señales ópticas pueden utilizarse para
regular los parámetros ajustables del proceso de fermentación.
Resulta especialmente ventajoso regular la refrigeración del
recipiente de fermentación, ya que la temperatura tiene una
importancia decisiva para el proceso de fermentación. En un
recipiente de fermentación cerrado es posible aplicar las señales
ópticas para la regulación de la presión. La presión es igualmente
un parámetro importante de la fermentación, ya que influye de manera
decisiva en la formación de espuma.
Además del color de zonas individuales de la
superficie de la sustancia en fermentación, también la textura puede
utilizarse para la evaluación. Por ejemplo, mediante comparación del
tamaño de las burbujas de la espuma con los valores de referencia
correspondientes pueden conseguirse informaciones sobre el progreso
del proceso de fermentación.
Además de las señales ópticas pueden utilizarse
para la supervisión otros parámetros medidos de forma convencional
en el recipiente de fermentación, como por ejemplo el contenido de
extracto y la temperatura.
Cuando las señales ópticas se procesan y evalúan
electrónicamente, es posible comparar estas señales por ejemplo con
señales de referencia correspondientes, guardadas en una memoria
para supervisar el proceso de fermentación. En otra configuración
ventajosa se utilizan procedimientos de análisis de imágenes para
evaluar las señales ópticas. Estos procedimientos de análisis de
imágenes permiten por ejemplo determinar el color de zonas
individuales de la superficie. Por otro lado se pueden determinar
las formas de la textura de la superficie mediante procedimientos de
análisis de imágenes. Se pueden determinar por ejemplo el tamaño y
la forma de una zona en la que se han formado pequeñas burbujas, a
fin de supervisar el desarrollo del proceso de fermentación en
función del tiempo.
Cuando las señales ópticas se procesan
electrónicamente, es posible determinar mediante comparación con un
valor umbral si el proceso de fermentación se desarrolla de manera
no deseada a fin de poder emitir una señal de alarma a un operador.
Por ejemplo, se determina en función de la sustancia en fermentación
un periodo máximo en el cual debe alcanzarse un determinado color o
una determinada forma estructural de la textura de la superficie. Se
emite una señal de aviso cuando no se alcanza este valor.
En el recipiente de fermentación conforme a la
invención para poner en práctica el procedimiento según la invención
está previsto un dispositivo óptico de captación, dispuesto a una
altura dentro de un recipiente de fermentación, que se encuentra
durante el proceso de fermentación por encima de la sustancia en
fermentación, por lo que se puede captar la superficie de la
sustancia en fermentación o, cuando el recipiente de fermentación
está vacío, el fondo y una parte de las paredes laterales del
interior del recipiente de fermentación.
En función de los requisitos, el dispositivo de
captación es apropiado para captar la zona espectral visible y/o la
zona espectral infrarroja. Cuando se debe evaluar la zona espectral
visible de las señales ópticas, está previsto ventajosamente un
dispositivo de iluminación en el interior del recipiente de
fermentación. La situación y orientación del dispositivo de
iluminación pueden preverse en función de los requisitos en el
centro del depósito de fermentación o lateralmente desplazada. Un
desplazamiento lateral facilita por medio de la formación de sombras
una mejor resolución respecto a la estructura en función de la
altura, mientras que una disposición en el centro garantiza una
mejor iluminación. Se sobrentiende que el dispositivo de iluminación
puede disponerse también en el exterior del recipiente de
fermentación, por ejemplo en la zona de una mirilla existente en la
tapa. La iluminación se coordina con la captación de la imagen. El
dispositivo de iluminación puede ser por ejemplo un flash.
El dispositivo óptico de captación puede estar
instalado de forma fija en el recipiente de fermentación. Para la
observación más detallada de la superficie de la sustancia en
fermentación puede ser ventajoso cuando la altura es ajustable. Esto
se facilita ventajosamente mediante un dispositivo telescópico. El
dispositivo de captación puede estar dispuesto u orientado de manera
centrada o lateralmente desplazada. Una zona de captación
especialmente grande se obtiene con una disposición más centrada,
mientras que la resolución de estructuras en función de la altura
puede ser mayor en el caso de una disposición u orientación
lateral.
Para la supervisión o regulación electrónica se
utiliza conforme a otra forma de realización ventajosa un
microprocesador. Este microprocesador puede comprender una unidad de
circuito de regulación, conectada por ejemplo con los equipos de
refrigeración del recipiente de fermentación a fin de regular la
temperatura. De manera alternativa o adicional, el microprocesador
puede estar conectado igualmente con válvulas que facilitan una
regulación de la presión en el recipiente de fermentación.
En un procedimiento conforme a la invención para
controlar los procesos de fermentación en un conjunto de recipientes
de fermentación, que están cerrados y provistos de una mirilla o
abiertos, puede utilizarse ventajosamente el procedimiento
anteriormente descrito utilizando para el conjunto de recipientes de
fermentación por lo menos un dispositivo de captación.
Según este procedimiento conforme a la invención
se necesita un solo número reducido de dispositivos de captación,
preferentemente sólo un dispositivo de captación, para supervisar un
mayor número de recipientes de fermentación. De esta manera es
posible supervisar eficazmente el proceso también en una gran bodega
de fermentación con numerosos recipientes de fermentación. Un
control eficaz de este tipo resulta de gran ventaja en las bodegas
de fermentación, tales como existen en las grandes fábricas de
cerveza modernas, en las que pueden encontrarse hasta 100
recipientes de fermentación. Todos los dispositivos de evaluación o
pantallas, que reciben las señales por ejemplo del dispositivo de
captación, se necesitan sólo una vez o en una cantidad reducida. El
por lo menos un dispositivo de captación móvil se traslada de un
recipiente de fermentación a otro para captar el interior del
recipiente de fermentación correspondiente. En función de los
requisitos puede estar previsto que este transporte se controle
automáticamente, o que el dispositivo de captación se desplace por
intervención de un operador de un recipiente de fermentación a otro.
En el caso de recipientes de fermentación abiertos se coloca el
dispositivo de captación por ejemplo encima del recipiente de
fermentación correspondiente. En el caso de recipientes de
fermentación cerrados con una mirilla, el dispositivo de captación
se coloca delante de la mirilla para captar a través de la misma el
interior del recipiente de fermentación correspondiente.
El dispositivo de transporte del dispositivo de
captación puede presentar distintas configuraciones. Como
especialmente ventajoso se ha demostrado un robot que permite un
desplazamiento muy flexible del dispositivo de captación.
En otra configuración ventajosa, el dispositivo
de captación se soporta de forma desplazable mediante un dispositivo
de rieles, por lo que se facilita un desplazamiento sencillo. El
riel puede estar suspendido por ejemplo encima de los recipientes de
fermentación y garantiza de esta manera una colocación exacta.
En el caso de recipientes de fermentación
abiertos puede ser ventajoso cuando el dispositivo de captación baja
adicionalmente al interior del depósito de fermentación
correspondiente. De este modo puede conseguirse una imagen más
exacta de la superficie de la sustancia en fermentación.
Cuando el por lo menos un dispositivo de
captación está configurado para la captación de señales ópticas en
la zona espectral visible, puede estar previsto ventajosamente un
dispositivo de iluminación que se desplaza junto con el dispositivo
de captación. De esta manera es posible iluminar siempre exactamente
el recipiente de fermentación que se inspecciona mediante el
dispositivo de captación. En el caso de recipientes de fermentación
cerrados es preciso coordinar la posición del dispositivo de
iluminación, del dispositivo de captación y de la mirilla o de las
mirillas en el recipiente de fermentación correspondiente.
Cuando las señales del por lo menos un
dispositivo de captación se procesan mediante un microprocesador
puede estar previsto que este microprocesador lleve a cabo
adicionalmente el control del dispositivo de transporte del por lo
menos un dispositivo de captación. De este modo se facilita una
sincronización óptima entre la posición del dispositivo de captación
y las señales ópticas.
Cuando las señales del dispositivo de captación
se utilizan por ejemplo para generar una señal para una pantalla, se
puede utilizar una pantalla alternativamente para las señales
procedentes de cada uno de los recipientes. Naturalmente, también es
posible prever una pantalla individual para cada recipiente de
fermentación cuya imagen se actualiza cuando el dispositivo de
captación genera una nueva imagen del recipiente de fermentación
correspondiente.
Como se ha descrito anteriormente con referencia
al control de un recipiente de fermentación con un dispositivo de
captación individual, también en un dispositivo para controlar un
conjunto de recipientes de fermentación pueden utilizarse las
señales ópticas para regular los parámetros de la fermentación, por
ejemplo la temperatura o la presión, en un recipiente de
fermentación individual. Por ejemplo, una unidad de evaluación puede
asumir para este fin el control del líquido de refrigeración o de
las válvulas de los recipientes de fermentación individuales en
función de la imagen óptica procedente del recipiente de
fermentación correspondiente.
El procedimiento de control conforme a la
invención se explica con referencia a las figuras adjuntas que
representan formas de realización de los dispositivos según la
invención. En las figuras se muestra:
Fig. 1 Forma de realización de un recipiente de
fermentación conforme a la invención.
Fig. 2 Representación esquemática de una forma de
realización conforme a la invención de un dispositivo para controlar
el proceso de fermentación en un conjunto de recipientes de
fermentación.
En la figura 1 esquemática se señala con 1 el
conjunto de la instalación de fermentación. Con 3 se señala el
recipiente de fermentación que en la forma de realización
representada es un depósito cilindro-cónico con una
zona 5 cónica del fondo. Un depósito de este tipo puede alcanzar por
ejemplo en la fabricación de cerveza una altura de varios metros.
Encima de la zona 5 cónica continúa una zona cilíndrica cerrada
hacia arriba mediante una tapa. El depósito 3 de fermentación
constituido de esta manera presenta tres zonas de refrigeración 7, 9
y 11, realizadas de tal forma que en los lugares correspondientes
están realizados conductos de refrigeración en el perímetro
exterior. Las válvulas 13, 15 y 17 sirven para abrir estos conductos
de refrigeración. La entrada 19 del refrigerante y la salida 21 del
refrigerante están conectadas a una instalación de refrigeración no
representada con más detalle que proporciona un líquido de
refrigeración con una temperatura apropiada.
En la zona del fondo del depósito 3 de
fermentación se encuentran una salida 47 con una válvula 49 para
evacuar la sustancia fermentada después de haber finalizado el
proceso de fermentación.
La superficie de la sustancia 4 a fermentar se
simboliza con 6.
En la zona de la cabeza del depósito 3 de
fermentación se conduce una tubería 27 a través de un paso 26 al
interior del depósito 3 de fermentación. Mediante una válvula 28
puede conectarse esta entrada 27 con una tubería 22 de limpieza.
Esta tubería representa la llamada tubería CIP, es decir, mediante
esta tubería es posible realizar la limpieza durante el proceso o
suministrar el agua de limpieza. A través de la misma tubería puede
evacuarse también el dióxido de carbono producido en servicio,
estando cerrada la válvula 28 y abriendo en vez de ella la válvula
24. Mediante un control apropiado de la válvula 24 se consigue
controlar la presión en el interior del recipiente de fermentación.
Para este fin, en el interior del recipiente de fermentación están
dispuestos captadores de la presión que pueden transmitir una señal
al ordenador 35 que puede regular de forma apropiada la válvula
24.
En la zona de la cabeza del depósito 3 de
fermentación entra además un cable eléctrico 53 a través de un paso
38. El cable eléctrico 53 está unido con una lámpara 34. La fuente
51 de alimentación suministra la corriente necesaria.
Finalmente, en la zona de la cabeza del depósito
3 de fermentación penetra a través de un paso 32 un endoscopio 30
con una zona terminal 30a. Este endoscopio 30 está orientado de tal
manera que mediante la zona terminal 30a puede captarse la
superficie 6 de la sustancia 4 en fermentación. La altura del
endoscopio 30 es fija en la forma de realización representada. En el
extremo del endoscopio 30 fuera del depósito 3 de fermentación se
encuentra un sistema de cámara 31 para captar la señal transmitida
por el endoscopio. Esta cámara 31 está unida con el ordenador 35 a
través de una línea 33 de señales eléctricas. La línea 33 de señales
es bidireccional, por lo que facilita tanto una recepción de las
señales de la cámara 31 por el ordenador como la transmisión de una
señal de control del ordenador 35 a la cámara 31.
A diferencia de la forma de realización
representada puede estar previsto que el extremo 30a del endoscopio
sea ajustable en altura. En vez del endoscopio puede estar prevista
una microcámara en el depósito 3 de fermentación cuya señal se
conduce mediante una línea eléctrica hacia fuera del depósito 3 de
fermentación al ordenador 35. Naturalmente, la cámara podría estar
colocada igualmente en una mirilla prevista en la tapa para captar
imágenes a través de esta mirilla. Correspondientemente, también la
fuente 34 de iluminación podría iluminar desde fuera a través de una
mirilla cuando se capta una imagen.
El ordenador 35 comprende de forma conocida una
pantalla 36 y un teclado 45. El ordenador está unido con los
distintos componentes del equipo 1 de fermentación mediante líneas
37 de señales directa o indirectamente a través de un SPS (mando de
programa almacenado). Las líneas 37A, 37B, 37C de señales conducen a
las válvulas 13, 15, 17 de flujo de refrigerante, mientras que la
línea 37D de señales está unida con la válvula 28 de limpieza CIP.
La línea 37E de señales está unida con las válvulas 24 de salida de
gas. Cuando están previstas más válvulas de gas, no representadas en
la figura, debe preverse una mayor cantidad de líneas de
señales.
Finalmente, una línea 37H de señales conduce a la
fuente de alimentación 51 de la lámpara 34. Las líneas 37 de señales
pueden ser unidireccionales en la forma de realización representada
para transmitir las señales correspondientes a los componentes
pertinentes para iniciar o interrumpir el funcionamiento.
En el interior o exterior del recipiente de
fermentación pueden estar previstos sensores adicionales, que por
motivos de claridad no se muestran en la figura 1, para medir la
temperatura o el contenido de extracto cuyas señales pueden
utilizarse adicionalmente de forma conocida para caracterizar el
proceso de fermentación. Estos sensores pueden estar conectados
igualmente con el ordenador 35 y utilizarse también para la
evaluación.
A continuación se explica el proceso de
fermentación con referencia a la fermentación de mosto con levadura
de cerveza para la producción de cerveza. El mosto hervido y
enfriado en otro proceso se introduce junto con la levadura de
cerveza como sustancia 4 a fermentar en el depósito 3 de
fermentación. Este se llena aproximadamente en dos tercios. Las
enzimas de la levadura ponen en marcha procesos de metabolismo que
liberan calor. Mediante el endoscopio 30 y la cámara 31 se observan
los cambios en la superficie 6 del mosto en el transcurso del
proceso de fermentación. La señal de la cámara 31 se suministra a
través de la línea 33 de señales al ordenador 35. El ordenador emite
para la observación en intervalos predeterminados señales a la
cámara 31 para que esta inicie o finalice su funcionamiento. Estos
intervalos pueden ser típicamente de unas horas. Pero también son
concebibles otros intervalos de tiempo o una observación continua.
La apariencia de la superficie del mosto cambia de manera
característica. Después de unas horas se forman en la superficie
pequeñas burbujas blancas que se extienden a lo largo del borde del
depósito 3 de fermentación. A continuación aparece una capa en la
superficie que se encrespa en el transcurso del tiempo y forma
espuma. El desarrollo sólo se describe a título de ejemplo,
diferentes tipos de mosto o de levadura pueden causar desarrollos
distintos. El desarrollo esperado puede determinarse por ejemplo
mediante experimentos precedentes. La señal de la cámara 31
representada en la pantalla 36 puede informar por lo tanto sobre el
desarrollo del proceso de fermentación y la calidad del mismo.
Igualmente puede observarse la variación de la superficie para
evaluar la velocidad del proceso de fermentación.
La temperatura del mosto en fermentación debe
mantenerse en el intervalo de unos pocos grados centígrados. El
recipiente de fermentación se refrigera, ya que durante la
fermentación se produce calor. Un operador puede abrir las válvulas
13, 15, 17 según necesidad en función de la imagen visualizada en la
pantalla 36 y conectar la refrigeración y reforzar o reducir la
misma. De esta manera es posible influir directamente en el proceso
de fermentación, incluso cuando se utiliza, como en el ejemplo de
realización representado, un depósito cerrado que impide una
observación directa.
La lámpara 34 está conectada durante la
observación con el endoscopio 30 a fin de garantizar una luminosidad
suficiente para captar la imagen en el depósito 3 de
fermentación.
Un aumento de la sección de la imagen que ocupa
la superficie 6 es un indicador de una formación aumentada de espuma
en el depósito 3 de fermentación. Mediante un control de la salida
de CO_{2} se puede aumentar por ejemplo la presión para disminuir
la formación de espuma. Para este fin puede estar prevista de manera
de por sí conocida una bomba correspondiente. También de este modo
se puede influir directamente en el proceso de fermentación, aunque
una observación directa es imposible en un recipiente de
fermentación cerrado.
La señal de la cámara 31 puede utilizarse
igualmente para la regulación automática de los parámetros de la
fermentación. El ordenador 35 asume para este fin completamente el
control. Un operador puede introducir en el ordenador 35 mediante el
teclado 45 los parámetros de la sustancia 4 a fermentar. En el
ordenador pueden estar guardadas las informaciones de referencia que
comprenden indicaciones acerca del color esperado de la superficie 6
del mosto 4 en diferentes procesos de fermentación. También pueden
estar guardadas formas características que en determinados momentos
del proceso de fermentación deberían poderse localizar en la
superficie.
Después de haber introducido el mosto con la
levadura en el depósito 3 de fermentación, el ordenador 35 emite en
intervalos preseleccionados una señal a través de la línea 33 a la
cámara 31, por lo que esta toma en intervalos imágenes de la
superficie 6 del mosto. De forma sincrónica emite el ordenador una
señal a través de la línea 37H de señales a la fuente 51 de
alimentación de la lámpara 34, de modo que durante la toma de la
imagen existe una luminosidad suficiente en el depósito 3 de
fermentación. Con el avance del proceso de fermentación se modifica
la superficie de la sustancia 4 de fermentación, tal como se ha
descrito anteriormente. El ordenador 35 puede registrar el color de
la superficie 6, o de zonas individuales de la misma, y compararlo
con las informaciones de referencia en la memoria. De esta manera,
el ordenador puede supervisar el desarrollo del proceso de
fermentación. Adicionalmente es posible determinar mediante
procedimientos de por sí conocidos de procesamiento de imágenes la
forma de estructuras individuales y compararla con las estructuras
guardadas en la memoria que son características para el proceso de
fermentación en distintos momentos. Cuando no se alcanza una
estructura o un color esperado en un momento determinado, el
ordenador 35 puede generar una señal de aviso para informar a un
operador sobre que el proceso de fermentación se desarrolla de forma
no deseada. Igualmente es posible detectar otros fallos en el
proceso, como por ejemplo una formación excesiva de espuma, por lo
que la superficie 6 del mosto 4 se acerca más a la zona 30a de
captación del endoscopio y llena una mayor parte de la imagen, lo
que el ordenador 35 puede detectar bien de manera conocida mediante
procedimientos de análisis de imágenes.
A diferencia de la forma de realización en la que
el ordenador 35 genera una señal de aviso, el ordenador puede llevar
a cabo también directamente la regulación de los parámetros de
fermentación. Cuando la evaluación de las imágenes de la superficie
6 de la sustancia 4 en fermentación muestra que la fermentación
genera una temperatura demasiado alta, el ordenador emite una señal
a una o varias de las válvulas 13, 15, 17 a través de las líneas
37A, 37B ó 37C de señal a fin de permitir o aumentar el flujo de
refrigerante a través de los serpentines 7, 9 u 11 de refrigeración.
Cuando la superficie 6 se modifica a continuación de forma deseada,
es posible cerrar las válvulas de nuevo o disminuir el caudal
mediante una señal correspondiente del ordenador 35.
Cuando de la evaluación de las imágenes se
desprende una formación excesiva de espuma, el ordenador puede
controlar la salida de dióxido de carbono cerrando la válvula 24 de
gas, por lo que se reduce la formación de espuma. Este cierre
continúa hasta que la formación de espuma se encuentre en una medida
tolerable, lo que se lleva a cabo mediante comparación con los
valores guardados en la memoria del ordenador 35.
De esta manera se facilita una regulación
completa del proceso de fermentación a modo de circuito de
regulación sin que un operador tenga que intervenir desde el
exterior.
Naturalmente, en la evaluación y regulación
mediante el ordenador 35 pueden incorporarse también señales de
otros instrumentos de medición previstos de manera de por sí
conocida en el interior o exterior del depósito 3 de fermentación,
como por ejemplo instrumentos de medición del contenido de extracto
o sensores termosensibles.
Adicionalmente a la evaluación anteriormente
descrita de la señal óptica en la zona visible puede estar prevista
una cámara 31 que cubre también la zona espectral infrarroja. Una
imagen infrarroja de la superficie 6 del mosto 4 informa
directamente acerca de la distribución del calor en el mosto. De
esta manera es posible determinar la temperatura absoluta y la
necesidad de aumentar o reducir la refrigeración. La imagen
infrarroja puede evaluarse igualmente mediante el ordenador 35 y
utilizarse para la regulación. Asimismo, de la imagen infrarroja
pueden conseguirse además informaciones sobre la convección dentro
del depósito 3 de fermentación. Para tomar una imagen infrarroja no
es preciso conectar la lámpara 34.
Aunque no es posible observar directamente el
mosto en el depósito 3 de fermentación, se puede conseguir un
desarrollo óptimo de la fermentación, lo que permite ahorrar tiempo
y energía, por ejemplo en el proceso de refrigeración.
Una vez finalizado el proceso de fermentación, lo
que puede detectarse mediante evaluación de las señales ópticas
correspondientes en el ordenador 35, es posible evacuar el mosto 4
fermentado del depósito 3 de fermentación.
De forma alternativa puede llevarse a cabo
también primero un almacenamiento en el recipiente de fermentación.
Durante este almacenamiento puede llevarse a cabo igualmente una
observación óptica para la supervisión mediante el dispositivo de
captación conforme a la invención.
Después de haber finalizado el proceso de
fermentación o el periodo de almacenamiento, respectivamente, la
sustancia 4 fermentada se evacúa a través de la tubería 47 y la
válvula 49. A continuación se limpia el depósito 3 de fermentación
para preparar otro proceso de fermentación. Durante la fermentación
se han formado sedimentos en la pared interior del depósito 3 de
fermentación. En especial a la altura del nivel de la superficie 6
se forman residuos en el borde, la llamada levadura quemada. Para
eliminar estos y otros residuos se pulveriza agua a través del
cabezal 29 de pulverización de la tubería 27 de alimentación en el
recipiente de fermentación. Para este fin se abre la válvula 28.
Durante este proceso de limpieza se capta el interior del depósito 3
de fermentación mediante el endoscopio 30 y la cámara 31, y la señal
óptica correspondiente se transmite a través de la línea 33 al
ordenador 35 que la visualiza en la pantalla 36. Un operador puede
evaluar mediante observación del interior del recipiente de
fermentación en la pantalla 36 si la limpieza es suficiente y puede
finalizar el proceso de limpieza. Igualmente es posible decidir si
se requiere un suministro de agua más fuerte, es decir, si es
preciso abrir más la válvula 28.
A diferencia de lo anteriormente expuesto, el
ordenador 35 puede procesar directamente también la señal
transmitida por la cámara 31 durante el proceso de limpieza y, de
forma análoga como se ha descrito anteriormente para el proceso de
fermentación, determinar mediante procedimientos de análisis de
imágenes o comparaciones de referencia si el proceso de limpieza es
suficiente. Es posible restar de la imagen actual, transmitida por
la cámara 31, una imagen del depósito limpio a fin de continuar el
proceso de limpieza cuando existen diferencias entre estas imágenes.
Finalmente, cuando el depósito está limpio, las imágenes comparadas
son idénticas y el ordenador 35 interrumpe el proceso de limpieza
cerrando la válvula 28. De la misma manera que se ha descrito
anteriormente para el proceso de fermentación es posible utilizar la
cámara de forma continua o intermitente. Para conseguir una imagen
en la zona espectral visible se conecta la lámpara 34 durante el
tiempo de funcionamiento de la cámara, el ordenador 35 envía para
este fin una señal a través de la línea 37H de señales a la fuente
51 de alimentación de corriente.
El dispositivo de captación conforme a la
invención permite por lo tanto optimizar el proceso de limpieza.
Como consecuencia se pueden ahorrar tiempo y energía consiguiendo
una mayor rentabilidad y eficiencia.
A diferencia de la forma de realización descrita
puede utilizarse también un recipiente de fermentación abierto, ya
que en este igualmente es deseable una automatización del proceso de
fermentación, y una observación directa puede ser difícil.
En la figura 2 se representa esquemáticamente el
control del proceso de fermentación en una instalación con varios
recipientes 150 de fermentación. En estos recipientes de
fermentación se encuentra líquido a fermentar con la superficie 160.
Los procesos que se desarrollan en estos recipientes de fermentación
corresponden a los procesos descritos con referencia al recipiente
de fermentación en la figura 1. No obstante, en la figura 2 se
muestra una forma de realización con recipientes 150 de fermentación
abiertos.
Por encima de los recipientes 150 de fermentación
está dispuesto un riel 138 en el cual se desplaza un rodillo 134
accionado por una cinta 136 de accionamiento conducida sobre
rodillos 100, 102 de inversión. El accionamiento del rodillo 100 de
inversión accionado está conectado con un ordenador 135. En la forma
de realización representada cumple este ordenador 135 la misma
función de evaluación como el ordenador 35 anteriormente descrito.
Adicionalmente, lleva a cabo el control del dispositivo 130 de
captación mediante el motor 137 conectado de forma conocida en unión
no positiva con el rodillo 100.
Del rodillo 134 de accionamiento cuelga un
dispositivo de captación en un dispositivo telescópico 132. Este
dispositivo telescópico 132 está unido a través de una línea de
control, no representada en la figura, con el ordenador 135 que
controla el ajuste en altura del dispositivo 130 de captación por
medio del dispositivo telescópico 132. El dispositivo 130 de
captación puede ser por ejemplo una cámara o una cámara de
infrarrojos que envía igualmente sus señales para su evaluación al
ordenador 135.
Junto con el dispositivo 130 de captación está
fijado en el dispositivo telescópico 132 un dispositivo 140 de
iluminación que sirve para iluminar la superficie 160 del recipiente
de fermentación a inspeccionar.
El ordenador 135 mueve la cámara 130 mediante
accionamiento del rodillo 100 de inversión para captar el interior
de los recipientes 150 de fermentación individuales. Después de la
captación de una imagen en el primer recipiente de fermentación se
retira el dispositivo telescópico 132, el rodillo 134 se desplaza a
lo largo del riel hasta el siguiente recipiente de fermentación y el
dispositivo telescópico 132 se extiende nuevamente para bajar la
cámara a la posición de captación en el recipiente de fermentación
correspondiente. La captación y evaluación de las imágenes de la
superficie de la sustancia en fermentación se llevan a cabo mediante
el ordenador 135 de la misma manera que se ha descrito más arriba
para el ordenador 35 en el caso de un recipiente de fermentación
individual.
El ordenador 135 pone en funcionamiento el
dispositivo 140 de iluminación siempre cuando la cámara 130 se
encuentre en la posición de captación. No se necesita un dispositivo
de iluminación cuando la cámara capta imágenes en la zona espectral
infrarroja.
El ordenador 135 puede predeterminar un
movimiento de avance de la cámara 131 en intervalos periódicos, o un
operador puede activarlo a fin de observar un determinado recipiente
de fermentación.
En el caso de un desplazamiento automático, el
ordenador 135 visualiza adicionalmente por ejemplo en una pantalla
cuál de los recipientes de fermentación se inspecciona
actualmente.
De este modo se facilita de forma clara un
control del proceso de fermentación en los distintos recipientes de
fermentación de una bodega de fermentación, teniendo que utilizar
sólo un dispositivo de captación individual. Ya que muy raras veces
se requiere una observación simultánea de todos los recipientes de
fermentación, este procedimiento ofrece un ahorro significativo y
una simplificación del proceso de fermentación y del proceso de
supervisión.
En la figura 2 se representan recipientes de
fermentación abiertos. El procedimiento puede utilizarse
ventajosamente también en una bodega de fermentación con recipientes
de fermentación cerrados cuando los recipientes de fermentación
presentan mirillas a través de las cuales la cámara 130 puede captar
imágenes. Las mirillas deben tener un tamaño apropiado o estar
presentes en un número suficiente en cada recipiente de fermentación
cuando se desee captar imágenes en la zona espectral óptica.
En la figura 2 se muestra una forma de
realización en la que los recipientes 150 de fermentación de una
bodega de fermentación están colocados en serie y se encuentra un
riel 138 encima de los mismos. Existen varias filas de depósitos de
fermentación en una bodega de fermentación, el riel debe seguir
naturalmente estas filas. Alternativamente pueden estar previstos
varios rieles con un número correspondiente de dispositivos de
captación.
En vez del riel 138 con los rodillos de
accionamiento correspondientes puede utilizarse igualmente un robot
que mueve los dispositivos de captación de un recipiente 150 de
fermentación a otro recipiente 150 de fermentación. Este robot puede
llevar a cabo también el ajuste en altura que en la forma de
realización según la figura 2 se consigue mediante el dispositivo
telescópico 132. Con un robot de este tipo es posible reaccionar
rápida y flexiblemente a los requisitos específicos del proceso de
fermentación correspondiente.
De forma análoga como se ha descrito más arriba
en el caso de un recipiente de fermentación individual, el
dispositivo para controlar el proceso de fermentación en varios
depósitos de fermentación puede utilizarse también en la limpieza de
los depósitos de fermentación o en el almacenamiento de la sustancia
fermentada.
En los ejemplos anteriormente descritos se
describe la regulación del proceso de fermentación con referencia al
ajuste de la temperatura o de la potencia de refrigeración y de la
presión. En el caso de que estén previstos otros componentes
regulables, el ordenador 35 ó 135 puede llevar a cabo también la
regulación de los mismos.
Los ejemplos anteriormente descritos se refieren
a la fermentación del mosto transformándolo en cerveza. Pero los
procedimientos conforme a la invención y los dispositivos según la
invención pueden utilizarse también en la fabricación de otros
productos en los cuales tiene lugar un proceso de fermentación.
El procedimiento según la invención, el
recipiente de fermentación según la invención y el dispositivo según
la invención permiten optimizar el proceso de fermentación con
inclusión del proceso de limpieza del recipiente o de los
recipientes de fermentación por lo que aumentan la rentabilidad y la
calidad del proceso de fermentación.
Claims (63)
1. Procedimiento para controlar el proceso de
fermentación, en especial en la fabricación de bebidas,
caracterizado porque del interior del recipiente (3) de
fermentación se captan continuamente o a intervalos mediante un
dispositivo óptico (30, 31) de captación señales ópticas desde la
zona superior que representan durante el proceso de fermentación la
superficie (6) de la sustancia (4) en fermentación o, con el
recipiente (3) de fermentación vacío, el fondo y una parte de las
paredes laterales del interior del recipiente (3) de fermentación y
las señales se utilizan para controlar el proceso de
fermenta-
ción.
ción.
2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación
1 caracterizado porque el proceso de fermentación se lleva a
cabo en una caldera (3) cerrada.
3. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 y 2 caracterizado porque las señales
ópticas se captan mediante una cámara (31).
4. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque las señales
ópticas se captan mediante un endoscopio (30) introducido en el
recipiente (3) de fermentación.
5. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 4 caracterizado porque las señales
ópticas se captan por lo menos en la zona espectral visible y el
interior del recipiente (3) de fermentación se ilumina durante la
captación de la señal óptica.
6. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 5 caracterizado porque las señales
ópticas comprenden la zona espectral infrarroja.
7. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 6 caracterizado porque la posición en
altura del dispositivo (30, 31) de captación para captar las señales
ópticas se ajusta en función de la altura de la superficie (6) a
captar.
8. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 7 caracterizado porque para la
supervisión de la fermentación se evalúan las señales ópticas que se
captan de la superficie (6) de la sustancia (4) en fermentación.
9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación
8 caracterizado porque el recipiente (3) de fermentación se
enfría en función de las señales ópticas.
10. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 2 y una de las reivindicaciones 8 y 9
caracterizado porque la presión en el recipiente (3) de
fermentación se regula en función de las señales ópticas.
11. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 8 a 10 caracterizado porque para la
evaluación de las señales ópticas se analiza el color de ciertas
zonas de la superficie (6) o de la superficie (6) total de la
sustancia (4) en fermentación.
12. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 8 a 11 caracterizado porque para la
evaluación de las señales ópticas se analiza la textura de ciertas
zonas de la superficie (6) o de la superficie (6) total de la
sustancia (4) en fermentación.
13. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 12 caracterizado porque para el control
del proceso de fermentación se incorporan además de las señales
ópticas también otros parámetros medidos.
14. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 13 caracterizado porque el proceso de
fermentación comprende también el almacenamiento de la sustancia
fermentada que sigue a continuación de la fermentación.
15. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 7 caracterizado porque la captación de
las señales ópticas antes de llenar o después de vaciar el
recipiente de fermentación se utiliza para supervisar la limpieza
preparatoria del recipiente (3) de fermentación.
16. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 15 caracterizado porque para la limpieza se
pulveriza un líquido en el recipiente (3) de fermentación cuya
cantidad se determina en función de las señales ópticas.
17. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 16 caracterizado porque las señales
ópticas se procesan y evalúan de forma electrónica.
18. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 17 caracterizado porque la evaluación de las
señales ópticas se lleva a cabo mediante comparación con datos de
referencia especificados.
19. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 17 y 18 caracterizado porque para la
evaluación de las señales ópticas se utilizan procedimientos de
análisis de imágenes.
20. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 17 a 19 caracterizado porque las señales
ópticas se utilizan para generar una señal de aviso cuando mediante
la evaluación se obtiene un resultado que indica un fallo en el
proceso.
21. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 20 caracterizado porque el proceso de
fermentación comprende la fermentación del mosto durante la
fabricación de cerveza.
22. Recipiente de fermentación para poner en
práctica el procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, con
por lo menos un dispositivo óptico (30, 31) de captación dispuesto a
una altura en el recipiente (3) de fermentación que se encuentra
durante el proceso de fermentación por encima de la sustancia (4) en
fermentación, para captar la superficie (6) de la sustancia (4) en
fermentación o, cuando el recipiente (3) de fermentación está vacío,
del fondo y de una parte de las paredes laterales del interior del
recipiente (3) de fermenta-
ción.
ción.
23. Recipiente de fermentación de acuerdo con la
reivindicación 22 caracterizado porque el recipiente de
fermentación comprende un depósito (3) cerrado.
24. Recipiente de fermentación de acuerdo con la
reivindicación 23 caracterizado porque el depósito cerrado es
un depósito (3) cilindro-cónico.
25. Recipiente de fermentación de acuerdo con una
de las reivindicaciones 22 a 24 caracterizado porque el
dispositivo óptico de captación comprende una cámara (31).
26. Recipiente de fermentación de acuerdo con la
reivindicación 25 caracterizado porque la cámara comprende
una microcámara dentro del recipiente (3) de fermentación.
27. Recipiente de fermentación de acuerdo con una
de las reivindicaciones 22 a 25 caracterizado porque el
dispositivo óptico de captación comprende un endoscopio (30)
introducido en el interior del recipiente (3) de fermentación.
28. Recipiente de fermentación de acuerdo con una
de las reivindicaciones 22 a 27 caracterizado por como mínimo
un dispositivo (34) de iluminación en el interior del recipiente (3)
de fermentación, pudiendo captar el dispositivo (30, 31) de
captación por lo menos la zona espectral visible.
29. Recipiente de fermentación de acuerdo con una
de las reivindicaciones 22 a 28 caracterizado porque el
dispositivo óptico (30, 31) de captación puede captar la zona
espectral infrarroja.
30. Recipiente de fermentación de acuerdo con una
de las reivindicaciones 22 a 29 caracterizado por un equipo
(27, 29) de pulverización para limpiar el interior del recipiente
(3) de fermentación.
31. Recipiente de fermentación de acuerdo con una
de las reivindicaciones 22 a 30 caracterizado porque la
altura del dispositivo (30, 31) de captación es ajustable en el
interior del recipiente (3) de fermentación.
32. Recipiente de fermentación de acuerdo con la
reivindicación 31 caracterizado por un dispositivo
telescópico para el ajuste en altura del dispositivo (30, 31) de
captación.
33. Recipiente de fermentación de acuerdo con una
de las reivindicaciones 22 a 32 caracterizado por un
dispositivo (35) de evaluación para procesar las señales del
dispositivo óptico (30, 31) de captación.
34. Recipiente de fermentación de acuerdo con la
reivindicación 33 caracterizado porque el dispositivo (35) de
evaluación comprende un dispositivo (36) de visualización de
imágenes.
35. Recipiente de fermentación de acuerdo con una
de las reivindicaciones 33 y 34 caracterizado porque el
dispositivo (35) de evaluación comprende un microprocesador.
36. Recipiente de fermentación de acuerdo con la
reivindicación 35 caracterizado porque el microprocesador
controla el dispositivo de captación para el funcionamiento
intermitente.
37. Recipiente de fermentación de acuerdo con una
de las reivindicaciones 35 y 36 caracterizado porque el
microprocesador comprende una unidad de circuito de regulación.
38. Recipiente de fermentación de acuerdo con la
reivindicación 37 caracterizado por un dispositivo de memoria
para guardar datos de referencia para las señales ópticas del
dispositivo (30, 31) de captación.
39. Recipiente de fermentación de acuerdo con una
de las reivindicaciones 37 y 38 caracterizado porque el
microprocesador está unido con los equipos de refrigeración (7, 9,
11, 13, 15, 17), o con los equipos de control de los mismos
respectivamente, del recipiente (3) de fermentación para poder
regular la temperatura en el recipiente (3) de
fermenta-
ción.
ción.
40. Recipiente de fermentación de acuerdo con la
reivindicación 23 y una de las reivindicaciones 37 a 39
caracterizado porque el microprocesador está unido con por lo
menos una válvula (24) de gas, o con el equipo de control de la
misma, mediante la cual es posible variar la presión en el
recipiente (3) de fermentación para regular la presión en el
recipiente (3) de fermentación.
41. Procedimiento para controlar los procesos de
fermentación en especial en la producción de bebidas en un conjunto
de recipientes de fermentación cerrados y provistos de por lo menos
una mirilla o abiertos, utilizándose para controlar el proceso de
fermentación en los recipientes (150) de fermentación individuales
un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 21,
y utilizándose por lo menos un dispositivo (130) de captación móvil
para el conjunto de recipientes (150) de fermentación.
42. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 41 caracterizado porque el por lo menos un
dispositivo (130) de captación se transporta mediante un robot para
captar el interior de recipientes (150) de fermentación
individuales.
43. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 41 caracterizado porque el por lo menos un
dispositivo (130) de captación se desplaza en un dispositivo de
rieles (100, 102, 132, 134, 136, 138) por encima de los depósitos
(150) de fermentación para captar el interior de los depósitos (150)
de fermentación individuales.
44. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 41 a 43, cuando se utilizan recipientes de
fermentación abiertos, caracterizado porque el por lo menos
un dispositivo (130) de captación se baja al interior de un
recipiente de fermentación para captar el interior del mismo.
45. Dispositivo para controlar los procesos de
fermentación en un conjunto de recipientes de fermentación cerrados
y provistos de por lo menos una mirilla o abiertos para poner en
práctica el procedimiento de acuerdo con la reivindicación 41, con
por lo menos un dispositivo óptico (130) de captación y por lo menos
un dispositivo de transporte (100, 102, 132, 134, 136, 138) diseñado
de tal manera que pueda transportar el dispositivo (130) de
captación para captar el interior de los recipientes (150) de
fermentación individuales, de modo que es posible la captación de la
superficie (160) de la sustancia en fermentación en la caldera de
fermentación correspondiente o, cuando el recipiente (150) de
fermentación está vacío, del fondo y de una parte de las paredes
laterales del recipiente de fermentación correspondiente.
46. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
45 caracterizado porque el conjunto de recipientes de
fermentación comprende depósitos cilindro-cónicos
cerrados.
47. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 45 y 46 caracterizado porque el por lo menos
un dispositivo óptico de captación comprende una cámara (130).
48. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 45 a 47 caracterizado por como mínimo un
dispositivo (140) de iluminación con el cual se transporta por lo
menos un dispositivo (130) de captación, pudiendo captar el
dispositivo (130) de captación por lo menos la zona espectral
visible y el dispositivo (140) de iluminación ilumina el interior
del recipiente de fermentación captado.
49. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 45 a 48 caracterizado porque el por lo menos
un dispositivo óptico (130) de captación puede captar la zona
espectral infrarroja.
50. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 45 a 49 caracterizado por equipos de
pulverización para limpiar el interior de los recipientes (150) de
fermentación.
51. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 45 a 50 caracterizado porque la altura del
por lo menos un dispositivo (130) de captación es ajustable.
52. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
51 caracterizado por un dispositivo (132) telescópico para el
ajuste en altura del por lo menos un dispositivo (130) de
captación.
53. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 45 a 52 caracterizado porque el dispositivo
de transporte comprende un robot para transportar el por lo menos un
dispositivo (130) de captación de uno de los recipientes de
fermentación a otro.
54. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 45 a 52 caracterizado porque el dispositivo
de transporte comprende un dispositivo de rieles (100, 102, 132,
134, 136, 138) para transportar el por lo menos un dispositivo (130)
de captación de un recipiente de fermentación a otro.
55. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 45 a 54 caracterizado por un dispositivo
(135) de evaluación para procesar las señales del por lo menos un
dispositivo (130) óptico de captación.
56. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
55 caracterizado porque el dispositivo (135) de evaluación
comprende por lo menos un dispositivo de visualización de
imágenes.
57. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 55 y 56 caracterizado porque el dispositivo
(135) de evaluación comprende un microprocesador.
58. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
57 caracterizado porque el microprocesador controla el por lo
menos un dispositivo (130) de captación para el funcionamiento
intermitente.
59. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 57 y 58 caracterizado porque el
microprocesador comprende por lo menos una unidad de circuito de
regulación.
60. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 57 a 59 caracterizado por un dispositivo de
memoria para guardar datos de referencia para las señales ópticas
del por lo menos un dispositivo (130) de captación.
61. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 59 y 60 caracterizado porque el
microprocesador está unido con los equipos de refrigeración de los
recipientes (150) de fermentación, o con los equipos de control de
los mismos respectivamente, para poder regular la temperatura en los
recipientes (150) de fermentación.
62. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 59 a 61 caracterizado porque, en el caso de
recipientes de fermentación cerrados, el microprocesador está unido
con por lo menos una válvula de gas por cada recipiente de
fermentación, o con el equipo de control de la misma, por lo que se
puede variar la presión en el recipiente (150) de fermentación
correspondiente a fin de regular la presión en el recipiente de
fermentación correspondiente.
63. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 57 a 62 caracterizado porque el
microprocesador (135) está configurado de tal manera que lleva a
cabo adicionalmente el control del dispositivo de transporte (100,
102, 132, 134, 136, 138).
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