ES2317477T3 - Dispositivo para la generacion de espuma de leche y/o para el calentamiento de leche. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo (1) para la generación de espuma de leche y/o el calentamiento de leche, con un equipo de formación de espuma (2) que presenta un canal de suministro de vapor (8), un canal de entrada de aire (10), un canal de suministro de leche (11) así como una abertura de emisión (12), caracterizado porque: (a) al menos una parte de los componentes y/o espacios huecos que se ponen en contacto con leche están provistos de una superficie formada por nanopartículas (33) tanto hidrófoba como oleófoba; (b) porque las nanopartículas (33) consisten parcialmente en plata o compuestos de plata; y (c) porque el canal de suministro de vapor (8) desemboca por una boquilla (9) en el canal de suministro de leche (11) del equipo de formación de espuma (2) y el canal de suministro de leche (11) desemboca en un canal de mezcla (16), donde la boquilla (9), el canal de suministro de leche (11), la abertura de emisión (12) y el canal de mezcla (16) están provistos de la superficie formada por nanopartículas (33).
Description
Dispositivo para la generación de espuma de
leche y/o para el calentamiento de leche.
La invención se refiere a un dispositivo
configurado de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 para
la generación de espuma de leche y/o para el calentamiento de leche,
denominado en lo sucesivo de forma resumida "equipo de formación
de espuma" o "formador de espuma de leche".
Para la generación de espuma de leche se conocen
los denominados formadores de espuma de leche o mecanismos de
emulsión en diferentes realizaciones. Estos formadores de espuma de
leche o mecanismos de emulsión disponen generalmente de un canal de
suministro de vapor que desemboca en una cámara de succión. La
cámara de succión, a su vez, está unida con un canal de suministro
de leche y un canal de suministro de aire. Por la corriente de vapor
se genera una presión negativa en la cámara de succión, que provoca
que se succione leche por el canal de suministro de leche y aire por
el canal de suministro de aire al interior de la cámara de succión.
La mezcla de vapor-aire-leche
generada se impele en una cámara de emulsión posterior hasta un
flujo turbulento, de tal forma que se produce una espuma de leche
homogénea. La espuma de leche generada con el formador de espuma de
leche se puede usar, a modo de ejemplo, para la producción de
capuchino o latte macchiato. Con el formador de espuma de leche,
además de la producción de espuma de leche, generalmente también se
puede calentar leche.
A partir del documento EP 0 195 750 A1 se conoce
un dispositivo denominado mecanismo de emulsión para la generación
de espuma de leche. Éste presenta un cuerpo de boquilla que se une
con un generador de vapor. El cuerpo de boquilla está incluido en un
cuerpo tubular, que desemboca de forma tangencial en una cámara de
emulsión cilíndrica. La cámara de emulsión está provista en el lado
inferior de una abertura de emisión. En el interior del cuerpo
tubular se forma una cámara de succión, en la que desemboca en el
lado superior un canal de entrada de aire y en el lado inferior, un
canal de entrada de leche. Al suministrar vapor se produce una
presión negativa en la cámara de succión, que provoca la succión de
leche y aire. La mezcla de agua, vapor, aire y leche se introduce de
forma tangencial en la cámara de emulsión, en la que se pasa hasta
un flujo turbulento, que debe fomentar el proceso de emulsión y la
condensación del vapor. Por la abertura de emisión sale la emulsión
generada del equipo.
Una desventaja de un dispositivo de este tipo
consiste en que se ensucia rápidamente, no es microbicida, de tal
forma que los restos de leche que permanecen después de cada proceso
de formación de espuma en el formador de espuma de leche están
expuestos a la acción de bacterias, lo que conduce finalmente a un
riesgo sanitario. Para evitar esto, el dispositivo se tenía que
limpiar hasta ahora después de cada proceso de formación de espuma
de forma minuciosa.
A partir del documento US 4 949 631 A se conoce
un equipo para batir leche, que presenta un inyector, que está
provisto en su lado externo de una capa no adherente, a modo de
ejemplo, Teflon®, que presenta una boquilla interna y una boquilla
externa con una carcasa de guía, donde la boquilla interna y la
carcasa de guía están recubiertas tanto en su superficie interna
como en la externa con Teflon®.
La desventaja de este equipo consiste en que la
aplicación de recubrimientos de Teflon® sobre cuerpos no planos es
complicada, compleja y, por tanto, cara y los recubrimientos de
Teflon® no son microbicidas.
Finalmente se conocen a partir del documento US
2004/0029834 A1 artículos recubiertos microbicidas, particularmente
recipientes, que presentan una matriz inorgánica modificada
orgánicamente que contiene coloides de plata sobre al menos una
parte del recubrimiento. Este recubrimiento se puede aplicar
aplicando una masa de recubrimiento que contiene a) derivados de
silano definidos y b) un compuesto de plata sobre la superficie y
formando posteriormente por calentamiento y/o radiación el coloide
de plata.
La desventaja de tales artículos recubiertos
microbicidas consiste en que la aplicación del recubrimiento
microbicida es complicada, compleja y, por lo tanto, cara. Además,
los derivados de silano son hidrófobos, sin embargo, no oleófobos,
de tal forma que en un formador de espuma de leche, a pesar de esto,
sería necesaria una limpieza intensa después de cada
utilización.
Ahora, el objetivo de la invención es la
generación de un formador de espuma de leche que elimine las
desventajas mencionadas.
Para esto se proporciona de acuerdo con la
invención un dispositivo de acuerdo con la parte caracterizante de
la reivindicación 1.
Por "nanopartículas" se entienden en este
documento partículas con una dimensión de 10^{-10} a 10^{-7} m,
preferiblemente aproximadamente 10^{-8} m.
Por el hecho de que al menos una parte de los
componentes que se ponen en contacto con la leche y/o espacios
huecos del equipo de formación de espuma están provistos de una
superficie formada por nanopartículas tanto hidrófoba como oleófoba,
el riesgo de contaminación se puede disminuir posteriormente.
Además, tales superficies son fáciles de limpiar.
Por el hecho de que las nanopartículas
mencionadas consisten parcialmente en plata o compuestos de plata se
garantiza una capacidad microbicida permanente de las superficies
tratadas.
Por la configuración del formador de espuma de
leche de acuerdo con la característica c) de la reivindicación 1 y
el recubrimiento de las piezas mencionadas en la misma se garantiza
que todas las partes esenciales del formador de espuma de leche
estén equipadas de forma hidrófoba, oleófoba y microbicida.
Se describen ejemplos de realización preferidos
del equipo en las reivindicaciones dependientes 2 a 16.
A continuación se explica con más detalle un
ejemplo de realización de un dispositivo de acuerdo con la invención
mediante dibujos. Se muestra:
En la Figura 1, un corte longitudinal por un
dispositivo para la generación de espuma de leche y para el
calentamiento de leche;
En la Figura 2, en una representación
esquemática, un recorte aumentado de la Figura 1.
El dispositivo para la generación de espuma de
leche y para el calentamiento de leche está provisto de forma
general de la referencia 1. El dispositivo comprende esencialmente
un equipo de formación de espuma 2, un recipiente de leche 3 y un
elemento de acoplamiento 4. El equipo de formación de espuma 2
consiste en una parte inferior 5 y una parte superior 6 fijada en la
misma con una unión por enchufe (?). La parte inferior 5 está unida
de forma estrecha con la parte superior 6, donde las juntas
provistas para esto no se representan con más detalle. El equipo de
formación de espuma 2 está provisto de un canal de suministro de
vapor 8, un canal de entrada de aire 10, un canal de suministro de
leche 11, una abertura de emisión 12 y un canal de ventilación 13.
La sección que tiene un recorrido horizontal del canal de leche 11
está provista de la referencia 11a. El canal de suministro de vapor
8 forma en el lado terminal una boquilla 9. Tanto el canal de
suministro de aire 10 como el canal de ventilación 13 están
provistos respectivamente de una válvula 14, 15, mediante las cuales
el respectivo canal 10, 13 se puede cerrar o unir con el aire del
entorno. El equipo de formación de espuma 2, además, está provisto
de una prolongación 17 a modo de trompa que se extiende en sentido
hacia el fondo del recipiente de leche 3, en el que se dispone el
canal de suministro de leche 11 y cuyo extremo distal está provisto
de una abertura de entrada 18 unida con el canal de suministro de
leche 11. La prolongación 17 está provista en la zona de la abertura
de entrada 18 a ambos lados de respectivamente una escotadura radial
19, que favorece el flujo de entrada de la leche desde el recipiente
de leche 3 a la prolongación 17. En la entrada del canal de
suministro de vapor 8 se introduce una escotadura cilíndrica 21 en
el equipo de formación de espuma. También la abertura de emisión 12
desemboca en una escotadura cilíndrica 22. El elemento de
acoplamiento 4 está provisto de dos prolongaciones cilíndricas 23,
24, cuya separación se corresponde a la separación entre las dos
escotaduras 21, 22 y cuyo diámetro externo está ajustado al diámetro
de la correspondiente escotadura 21, 22 para posibilitar una unión
por enchufe estrecha entre la respectiva prolongación 23, 24 y la
correspondiente escotadura 21, 22. Las dos prolongaciones
cilíndricas 23, 24 están unidas por una perforación 27, 28 con una
tubuladura de conexión 25, 26. La tubuladura de conexión superior 25
sirve para la conexión de un tubo flexible que conduce a una fuente
de vapor (no representada), mientras que la tubuladura de conexión
inferior 27 se proporciona para la conexión de un tubo flexible que
conduce a una salida para bebida (no representada).
El equipo de formación de espuma 2 está provisto
de un surco 30 para la fijación de retención en una parte de pared
31 del recipiente de leche 3 provista de una escotadura. Para
retirar el equipo de formación de espuma 2 del recipiente de leche 3
se retira en primer lugar el elemento de acoplamiento 4 por retirada
lateral. Después se puede elevar el equipo de formación de espuma 2
hacia arriba desde el recipiente de leche 3.
Para disminuir el riesgo de contaminación
particularmente de los componentes y espacios huecos que se ponen en
contacto con la leche del equipo de formación de espuma 2, el canal
de suministro de vapor 8, el canal de entrada de aire 10, el canal
de suministro de leche 11, 11a, la abertura de emisión 12, el canal
de ventilación 13 y la boquilla 9 están provistas de una capa
formada por nanopartículas hidrófoba y oleófoba. Preferiblemente, al
menos una parte de las nanopartículas consiste en plata o compuestos
de plata. También es posible una reticulación de la capa y/o la
inclusión de iones de plata en la capa. La plata tiene la ventaja
esencial de que muestra un efecto antimicrobiano y que provoca una
inhibición del crecimiento o una inactivación de gérmenes y
bacterias, lo que, particularmente en los componentes y las
superficies que se ponen en contacto con la leche, es de importancia
decisiva con respecto a las propiedades higiénicas deseadas del
dispositivo. Una capa nanodispersa de este tipo está diseñada para
desarrollar una superficie muy grande, por lo que la plata incluida
puede desarrollar de forma óptima su acción. Preferiblemente,
también el recipiente de leche 3, el elemento de acoplamiento 4 y el
tubo flexible que conduce desde el elemento de acoplamiento a la
salida para bebidas (no representada) están provistos de una capa
de este tipo, formada por nanopartículas. La capa se aplica
preferiblemente por inundación de los canales que se tienen que
recubrir o por la inmersión del cuerpo que se tiene que recubrir en
un baño.
Ya que el modo de acción básico de un
dispositivo de este tipo se conoce, a continuación solamente se
detallan brevemente sus dos modos de funcionamiento. Para formar
espuma en la leche se abre la válvula 14 dispuesta en la entrada
del canal de entrada de aire 10, mientras se cierra que la válvula
15 dispuesta en la entrada del canal de ventilación 13. A
continuación se suministra vapor por la conducción de suministro de
vapor 8, que entra por la boquilla 9 al canal de mezcla 16. El
vapor que fluye a través de esto provoca en la zona de la boquilla
9 una presión negativa, que conduce a que, por un lado, por la
prolongación 17 se succione leche al interior del canal de
suministro de leche y, por otro lado, fluya aire por el canal de
entrada de aire 10 a la sección que tiene un recorrido horizontal
11a del canal de suministro de leche 11. El aire que fluye al
interior por el canal de entrada de aire 10 se mezcla con la leche
que fluye a través. Después de la boquilla 9 se mezcla la leche con
el vapor, que se condensa después. Por la condensación del vapor se
refuerza el efecto de succión en la zona de la boquilla 9. La
mezcla de aire, leche y vapor o agua fluye al interior del canal de
mezcla 16, en el que se produce una espuma de leche homogénea, que
sale por la abertura de emisión 12 del equipo de formación de espuma
2 y que fluye por la perforación 28 en la prolongación cilíndrica 24
del elemento de acoplamiento 4 a la tubuladura de conexión 26, desde
la que puede fluir por medios no representados con más detalle a la
salida para bebidas.
Para el atemperado o el calentamiento de leche,
se cierran tanto la válvula 14 dispuesta en la entrada del canal de
entrada de leche 10 como la válvula 15 dispuesta en la entrada del
canal de ventilación 13. Después, a su vez, se suministra vapor por
la conducción de suministro de vapor 8, que fluye por la boquilla 9
al interior del canal de mezcla 16. La presión negativa provocada en
la zona de la boquilla 9 por el vapor que fluye conduce a que se
succione por la prolongación 17 leche al interior del canal de
suministro de leche 11 sin que, sin embargo, pueda fluir aire por el
canal de entrada de aire 10 a la sección que tiene un recorrido
horizontal 11a del canal de suministro de leche 11. De este modo se
puede calentar la leche de forma rápida y sencilla.
Para garantizar un vaciado de las piezas de
conducción que transportan leche, perforaciones y canales 11, 11a,
12, 16, 28 después de cada respectivo proceso de formación de espuma
o calentamiento, la válvula 15 dispuesta en la entrada del canal de
ventilación 13 se abre después del respectivo modo de
preparación.
A pesar de la relativa insensibilidad a suciedad
del dispositivo, el mismo se debe limpiar de forma regular. Esto se
puede producir mediante un programa de lavado, en el que al menos
las partes conductoras críticas en cuanto a contaminación,
perforaciones y canales 11, 11a, 12, 16, 28 se lavan con agua
caliente. Una variante más consiste en retirar el elemento de
acoplamiento 4 manualmente del equipo de formación de espuma 2 y
elevar el equipo de formación de espuma 2 del recipiente para leche
3. Después se puede retirar la parte superior 6 del equipo de
formación de espuma 2 de la parte inferior 5, por lo que se dejan
expuestas las partes internas críticas en cuanto a contaminación
del equipo de formación de espuma 2, particularmente la sección
horizontal 11a del canal de suministro de leche así como la
boquilla 9. Los componentes mencionados se pueden limpiar después,
a modo de ejemplo, en un lavavajillas. Ya que todos los canales del
equipo de formación de espuma están provistos de una superficie
formada por nanopartículas hidrófoba y oleófoba, apenas se puede
acumular en el mismo suciedad y además apenas pueden quedar restos
de leche. En cualquier caso, los componentes que forman el
dispositivo, de hecho, el equipo de formación de espuma 2, el
recipiente para leche 3 así como el elemento de acoplamiento 4 se
pueden limpiar de forma muy sencilla. Se tiene que mencionar que los
componentes críticos en cuanto a contaminación, particularmente el
lado interno del recipiente para leche 3, el canal de suministro de
leche 11, 11a y el canal de mezcla 16 del equipo de formación de
espuma 2, así como la perforación 28 que atraviesa la tubuladura de
conexión 26 del elemento de conexión 4 se pueden limpiar de forma
muy sencilla, ya que en los canales, las conducciones y las
perforaciones mencionados no se pueden acumular restos de leche
significativos.
La Figura 2 muestra una sección aumentada de la
Figura 1, en la que se puede observar en una representación
esquemática y no a escala el recubrimiento de la prolongación 17.
Como se representa, la pared del canal de suministro de leche 11
dispuesta en el lado interno de la prolongación está provista de un
recubrimiento 32, que consiste en una pluralidad de nanopartículas
33. Las partículas que forman las nanopartículas presentan una
dimensión en el orden de magnitudes de 10^{-10} a 10^{-7} m,
preferiblemente de aproximadamente 10^{-8} m. Se entiende que las
partículas con este orden de magnitudes no se pueden representar en
el dibujo. En este sentido, con este dibujo solamente se quieren
indicar esquemáticamente tanto la capa como las partículas. En vez
de la aplicación de un recubrimiento formado por nanopartículas, las
nanopartículas también se podrían incluir en la superficie del
correspondiente componente.
La aplicación de las nanopartículas se produce
de forma sencilla en un baño de inmersión, por pulverización o por
inundación. Los parámetros determinantes como velocidad de
inmersión, tiempo de permanencia y velocidad de extracción se pueden
determinar por el especialista por ensayos sencillos.
La mezcla que se tiene que utilizar consiste de
forma apropiada en:
- (a)
- un material base que forma nanopartículas;
- (b)
- una primera adición con propiedades oleófobas;
- (c)
- una segunda adición con propiedades hidrófobas y
- (d)
- plata o compuestos de plata.
A continuación se calienta el componente
recubierto hasta aproximadamente 80 a 140ºC, donde el
nano-recubrimiento se polimeriza, endurece, atempera
y se une de forma firme con el componente.
Claims (16)
-
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1. Dispositivo (1) para la generación de espuma de leche y/o el calentamiento de leche, con un equipo de formación de espuma (2) que presenta un canal de suministro de vapor (8), un canal de entrada de aire (10), un canal de suministro de leche (11) así como una abertura de emisión (12), caracterizado porque:- (a)
- al menos una parte de los componentes y/o espacios huecos que se ponen en contacto con leche están provistos de una superficie formada por nanopartículas (33) tanto hidrófoba como oleófoba;
- (b)
- porque las nanopartículas (33) consisten parcialmente en plata o compuestos de plata; y
- (c)
- porque el canal de suministro de vapor (8) desemboca por una boquilla (9) en el canal de suministro de leche (11) del equipo de formación de espuma (2) y el canal de suministro de leche (11) desemboca en un canal de mezcla (16), donde la boquilla (9), el canal de suministro de leche (11), la abertura de emisión (12) y el canal de mezcla (16) están provistos de la superficie formada por nanopartículas (33).
- 2. Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las nanopartículas (33) están incluidas en la superficie.
- 3. Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las nanopartículas (33) están aplicadas en forma de un recubrimiento (32) sobre la superficie.
- 4. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las nanopartículas (33) presentan una unión química o física con la superficie.
- 5. Dispositivo (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo comprende además un recipiente para leche (3).
- 6. Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el equipo de formación de espuma (2) y/o el recipiente para leche (3) presentan medios (30, 31) para la fijación del equipo de formación de espuma (2) en el recipiente para leche (3).
- 7. Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque el equipo de formación de espuma (2) está provisto de una prolongación (17) que se extiende en sentido del fondo del recipiente para leche (3), en la que se dispone el canal de suministro de leche (11) y cuyo extremo distal está provisto de una abertura de entrada (18) unida con el canal de suministro de leche (11).
- 8. Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque la prolongación (17) está provista en la zona de la abertura de entrada (18) de al menos una escotadura radial (19).
- 9. Dispositivo (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el equipo de formación de espuma (2) está configurado por varias piezas y las piezas individuales (4, 5, 6) se pueden unir entre sí por una unión por enchufe o de resorte.
- 10. Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el canal de suministro de leche (11) está expuesto al menos parcialmente después de la separación de las partes individuales (4, 5, 6).
- 11. Dispositivo (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el equipo de formación de espuma (2) presenta una primera escotadura cilíndrica (21), que está unida con el canal de suministro de vapor (8).
- 12. Dispositivo (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el equipo de formación de espuma (2) presenta una segunda escotadura cilíndrica (22), que está unida con la abertura de emisión (12) o forma la misma.
- 13. Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 11 y 12, caracterizado porque el equipo de formación de espuma (2) presenta un elemento de acoplamiento (4), que está provisto de dos prolongaciones cilíndricas (23, 24), que están configuradas para el acoplamiento a la primera y la segunda escotadura cilíndrica (21, 22), donde en una prolongación (23) se puede conectar una conducción de suministro de vapor y donde en la otra prolongación (24) se puede conectar una conducción de emisión.
- 14. Dispositivo (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el equipo de formación de espuma (2) presenta un canal (13) que desemboca en el canal de suministro de leche (11), abierto hacia el aire del entorno, que se puede cerrar mediante una válvula (15).
- 15. Dispositivo (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se usa junto con una máquina de café exprés o por que se utiliza en una máquina de café exprés.
- 16. Máquina de café exprés con un dispositivo (1) configurado de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 14.
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