ES2333111T3 - Procedimiento para producir una disolucion agua-alcohol. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para producir una disolución alcohólica acuosa que comprende las etapas de, a) protonación por separado del agua potable purificada con un donante de protones más fuerte que el agua seleccionado entre un grupo que incluye ácido ortofosfórico y ácido carbónico en la cantidad de entre 0,05 y 0,2% en peso, y de etanol rectificado con un donante de protones más fuerte que el alcohol seleccionado entre un grupo que incluye ácido clorhídrico, ácido cítrico, ácido ascórbico, ácido oxálico en la cantidad de entre 0,1 y 0,5% en peso, b) filtrar por separado los productos deseados obtenidos en la etapa a) usando la técnica de intercambio de catión sodio y ósmosis inversa, c) mezclar los productos obtenidos en la etapa b).
Description
Procedimiento para producir una disolución
agua-alcohol.
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La presente invención se refiere al campo de la
industria alimentaria, en el que se puede usar para producir
productos alcohólicos, al farmacológico para producir tinturas y
extractos en infusión o preparaciones que contienen disoluciones
alcohólicas acuosas como medios farmacéuticamente aceptables y
también a la cosmetología para producir productos cosméticos que
contienen disoluciones alcohólicas acuosas como medios
cosméticamente aceptables.
Las disoluciones alcohólicas acuosas son
productos de gran demanda en varios campos de la técnica. Esto se
refiere especialmente a la producción de un amplio conjunto de
productos alcohólicos, producción de infusiones y extractos
empleados en farmacología, que contienen ingredientes biológicamente
activos, producción de diferentes productos cosméticos. La demanda
de dichas disoluciones estimula mejoras constantes en sus
propiedades usadas en unos productos u otros. Es deseable que la
tecnología para fabricar el producto cuyo componente parcial sea
una disolución alcohólica acuosa experimente cambios no
significativos, esto también se aplica en su totalidad al
procedimiento para preparar la propia disolución alcohólica
acuosa.
Se sabe que pequeñas cantidades de alcohol
etílico producen efectos positivos sobre el organismo humano. Un
efecto particularmente favorable sobre el organismo humano se
produce con los vinos naturales, líquidos acondicionados que
contienen etanol cuya composición comprende, además de alcohol
etílico y agua, componentes biológicamente activos; ácidos
orgánicos, sustancias minerales, sustancias nitrogenadas, pectina,
taninos, vitaminas (Bolshoj Entsiklopedicheskij Slovar' (Large
Encyclopedic Dictionary, Gran diccionario Enciclopédico),
"Khimiya", Moscú, Bolshaya Rossijskaya Entsiklopediya
Publishers, 1998, p. 715 (en ruso)).
Sin embargo, las zonas con suelo adecuado para
el cultivo de viña vitivinícola son limitadas, y el mercado de los
consumidores no puede saturarse con vino. Esta es la razón de las
bebidas fabricadas a partir de alcohol etílico alimentario,
conteniendo al menos agentes aromatizantes y/o saborizantes y/o
sustancias biológicamente activas de diferentes orígenes, agua y
azúcar.
El intervalo de concentraciones de alcohol y
azúcar en los sistemas
alcohol-agua-azúcar, que es de
importancia práctica para los productos alcohólicos oscila del
1-2% en vol. al 75% en vol., principalmente hasta el
50% en vol. para el alcohol y del 0 al 50% para el azúcar. Este
intervalo abarca el amplio surtido de productos de destilería
producido por fabricantes rusos y extranjeros. Solamente la
colección oficial rusa de formulas de estos productos recoge más de
280 nombres.
Dependiendo de la fuerza, concentración ponderal
del extracto total y del azúcar, los productos de destilería se
dividen en 15 grupos: licores (fuerte, postre, emulsión), cremas,
cordiales, ponches, infusiones (dulces, semidulces, semidulces
bajas en alcohol, amargas, amargas bajas en alcohol), bebidas para
el postre, aperitivos, bálsamos y cócteles (V.M. Poznyakovskij
(Ed.), "Ekspertiza Napitkov" (Examination of Beverages,
Examen de bebidas), Novosibirsk: Novosibirsk University
Publishers, 1999, p. 63 (1) (en ruso); "Pishchevaya
Promyshlennost'", Moscú, 2001, Nº 6, pp. 63, 63; "Pishchevaya
Tekhnologiya", Moscú, 2000, Nº 5, p. 70 (en ruso).
Numerosas publicaciones relacionadas con bebidas
alcohólicas acuosas tratan de sus composiciones, que comprenden una
mezcla de productos semiacabados (tinturas, zumos, y similares) con
una disolución alcohólica acuosa. Sin embargo, las composiciones de
bebidas multicomponentes se han formulado principalmente mediante
selección empírica de ingredientes, cuya relación apropiada es
estimada por los expertos. En la actualidad se ha desarrollado un
enfoque empírico, que hace posible sistematizar los resultados de
investigaciones y simular las propiedades de productos en
desarrollo: construir un modelo de las propiedades de una mezcla
multicomponente, basado en los resultados de la evaluación por
expertos de las alternativas, puede tener éxito en la determinación
de la mejor formulación para una bebida (Izvestiya Vuzov,
"Pishchevaya Tekhnologiya", Krasnodar, 2001, Nº 1, pp.
57-59 (en ruso)).
Respecto a la tecnología para fabricación de
bebidas alcohólicas, ésta se reduce, principalmente a mezclar
productos semiacabados con un líquido alcohólico acuoso y comprende
técnicas y parámetros novedosos para preparar los productos
semiacabados que forman parte de la formulación de bebidas
alcohólicas. El autor no ha encontrado ninguna innovación
importante que afecte al problema en su conjunto, excepto
desarrollos nuevos relacionados con la preparación y purificación
del agua y el alcohol etílico rectificado, cuyas calidades son en
muchos aspectos decisivas para las propiedades organolépticas del
producto final ("Pishchevaya Promyshlennost", 2001, Nº 3, p.
66, ibídem, 2000, Nº 1, pp. pp. 62, 63, ibídem, 2001,
Nº 4, pp. 72-73).
Se conocen numerosas patentes, en las que se
desvelan formulaciones de bebidas alcohólicas, en las que se usan
disoluciones alcohólicas acuosas, por ejemplo:
- se conocen bebidas con bajo contenido
alcohólico, que contienen sustancias aromatizantes y saborizantes
(aromatizantes con gusto y aroma de diferentes frutas y bayas, por
ejemplo, "Frambuesa", "Melón", "Piña",
"Fresa"), colorantes, conservantes, y también alcohol etílico
rectificado y agua (RU N^{ros.}
2154093-2154100);
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- una composición de ingredientes de acuerdo con
la Patente RU 2167926 es una composición de licor dulce que
comprende una bebida de fruto del espino cerval de mar, azúcar,
lactosa, ácido cítrico, color y un líquido alcohólico acuoso de
fuerza hasta 17-25% en vol.
- un licor basado en hojas de arándano del
norte, hojas de arándano rojo con ramitas, hojas de menta, hojas de
mora, que contiene una bebida de arándano rojo y un líquido
alcohólico acuoso (Patente RU 2064488);
- un aperitivo basado en el fruto de la aronia y
la cereza, que comprende almendra amarga, cerisuela, flores de
camomila, semillas de coriandro; contiene un líquido alcohólico
acuoso que sirve tanto como ingrediente independiente y para
preparar infusiones de aronia y una mezcla de flores de camomila,
almendra, semillas de coriandro y cerisuela (Certificado de
Inventor SU 612956);
- una composición de ingredientes para una
ginebra, basada en enebro común, coriandro, anís, aceite de naranja,
raíz de lirio y apio de monte, contiene alcohol etílico rectificado
y agua (Patente RU 2136737);
- se describe en la Patente RU 2159278 un
procedimiento para la producción de vodka aromatizado, cuyos
ingredientes incluyen ácido cítrico, agente aromatizante BLACK
CURRANT, azúcar, lactosa, y un líquido alcohólico acuoso;
- un vodka, cuyo procedimiento de producción
está protegido por la Patente RU 2166537, además de un líquido
alcohólico acuoso, comprende ácido tartárico y ácido ascórbico en
combinación con un endulzante, mediante el que dicho vodka
adquiere, junto con buenas propiedades organolépticas, propiedades
antitóxicas.
En todos los análogos anteriormente citados que
ilustran bebidas de diferente tipo, se usa una disolución
alcohólica, preparada mezclando alcohol rectificado de alta pureza
con agua potable correctamente purificada.
En ninguna de las fuentes de información sobre
patentes se ha podido encontrar nada concerniente a principalmente
técnicas nuevas dirigidas a eliminar las consecuencias negativas del
calentamiento que tienen lugar cuando el agua se mezcla con el
alcohol y produce la formación de productos tóxicos que
desequilibran las propiedades fisicoquímicas y las propiedades
organolépticas de todo el conjunto de productos alcohólicos acuosos
y complican su tecnología de purificación, que se une al coste de
producción del producto deseado.
La tecnología de producción de los productos de
destilería se describe en detalle en la referencia anteriormente
citada "Examination of Beverages", pp. 63-69,
de la que se debe tener en cuenta la Colección rusa de normas
"Likerno-Vodochnye Izdeliya" (Distillery
Products, Productos de destilería), Moscú, 1994. De acuerdo
con esta tecnología, las bebidas alcohólicas acuosas con una fuerza
del 12-60% se producen mezclando preliminarmente
componentes semiacabados preparados: infusiones, zumos, alcoholes
aromáticos, disoluciones alcohólicas de aceites etéreos con alcohol
etílico rectificado de pureza extra y agua potable acondicionada, y
madurando la mezcla.
El acondicionamiento de agua comprende numerosas
operaciones de purificación, dependiendo de la calidad del agua de
partida: filtrado a través de filtros de arena o cerámica,
coagulación, sedimentación, filtrado a través de filtros de arena,
ablandado haciéndola pasar a través de resinas de intercambio iónico
(por ejemplo, a través de un intercambiador de catión sodio) o por
tratamiento del agua mediante osmosis inversa con la ayuda de
membranas semipermeables (ibídem, p. 26).
La maduración de los productos semiacabados para
la formación de bouquet, para una mejor clarificación de la bebida
y potenciar su estabilidad se lleva a cabo durante
24-72 horas; a veces la mezcla se homogeniza, se
trata con un agente frío de acabado. La mezcla acabada se
filtra.
Las disoluciones alcohólicas acuosas de alta
pureza usadas para los objetivos anteriormente indicados se preparan
mezclando alcohol etílico rectificado y agua potable purificada. La
tecnología para purificar y preparar agua para embotellado,
descrita en la revista "Pishchevaya Promyshlennost'", 2001, Nº
3, p. 66, toma actualmente en consideración la mayor parte de los
últimos descubrimientos y comprende, si es necesario, 7 etapas:
a) desinfección del agua de partida por
cloración;
b) eliminación de los iones hierro;
c) decloración (mejora de las propiedades
organolépticas y clarificación del agua);
d) ablandado del agua (por ejemplo, con la ayuda
de un intercambiador de cationes sodio);
e) desalinización mediante osmosis inversa;
f) ajuste del valor de pH; y
g) desinfección del agua antes de verterla en
recipientes para esterilización mediante ultravioleta.
El agua preparada de esta manera se corresponde
con los principales valores de umbral límite (color, exponente de
iones hidrógeno, turbidez, contenido en hierro, sulfatos, sodio y
potasio, dureza total).
La tecnología tradicional para obtener alcohol
etílico alimentario está también en progreso. Las tendencias
principales en este campo son, por ejemplo:
- desarrollo adicional del procedimiento para
producir alcohol de acuerdo con la tecnología de usar por separado
el líquido y las fracciones sólidas en las que se separa la masa
blanda en ebullición de partida; esto acorta el tiempo de
fermentación, reduce el consumo de vapor y de agua en la etapa de
destilación, hace posible el uso de preparaciones enzimáticas de
coste razonable en la etapa de sacarificación, etc. (Izvestiya
Vuzov, "Pishchevaya Tekhnologiya", 2001, Nº
2-3, p. 41);
- desarrollo adicional del procedimiento de
biotransformación de la alimentación empleada para producir alcohol
de elevada calidad ("Pishchevaya Promyshlennost'", 2000, Nº 1,
pp. 62, 63);
- desarrollo del control computerizado del
procedimiento para producir alcohol ("Pishchevaya
Promyshlennost'", 2001, Nº 4, pp. 72-73) que
hace posible, en particular, automatizar el proceso tecnológico con
un aumento del 6-8% en el rendimiento del producto
deseado y una reducción del 10-15% del coste
primario.
Existen muchas patentes relacionadas
principalmente con la producción del vodka y que abordan el problema
de la producción de disoluciones alcohólicas acuosas. Por ejemplo,
la patente RU 2133266 contempla la producción de una mezcla
alcohólica acuosa a partir de un alcohol de calidad "Extra" y
de un agua potable con una dureza no superior a 0,36
mg-equiv/litro. El agua empleada se clarificó con
alúmina y se ablandó con la ayuda de un intercambiador de cationes
sodio. El procedimiento contempla filtrar una disolución alcohólica
acuosa a través de una capa de 4 metros de altura de carbón activo
BOW y a través de filtros de arena con un caudal de 40 decalitros/h
sobre carbón nuevo y de 30 decalitros/h sobre carbón regenerado. El
procedimiento contempla también introducir en la disolución
alcohólica acuosa azúcar disuelto en agua (para la producción de
vodka).
De acuerdo con la patente RU Nº 2137824 se
obtiene una disolución alcohólica acuosa con el uso de agua que se
ha sometido a tratamiento mediante ósmosis inversa.
En la patente RU Nº 2130056 (en la producción
del vodka especial ("osobaya"), en vistas a disminuir el precio
de coste conservando a la vez las propiedades organolépticas del
producto deseado, se propone usar para preparar una disolución
alcohólica acuosa alcohol rectificado de elevada pureza y agua
ablandada que se ha hecho pasar a través de un filtro de arena y de
una columna de carbono sobre un filtro nuevo con una actividad de
carbono de al menos 15 unidades.
En la patente RU Nº 2159278 se prepara una
disolución alcohólica acuosa mezclando alcohol etílico rectificado
con agua potable purificada, seguido por la purificación de la
disolución alcohólica acuosa mediante almidón modificado; además,
en el curso de la producción de vodka en una cuba de afinado, se
añade a la disolución alcohólica acuosa una mezcla de azúcar en
forma de una disolución acuosa o jarabe con lactosa
(1,8-2,2 kg) y ácido cítrico
(0,2-0,4 kg por 1000 decalitros de producto
acabado), previamente disueltos en agua purificada y mantenidos
durante 20-24 horas a una temperatura de
15-25ºC.
En la patente RU Nº 2166537 que desvela un
procedimiento de producción de vodka, se añade una mezcla de un
endulzante con ácido tartárico y ácido ascórbico a una disolución
alcohólica acuosa filtrada, en las siguientes cantidades: ácido
tartárico, 0,1-0,3 kg; ácido ascórbico,
0,09-0,15 kg; y substituto de azúcar,
0,1-0,15 kg por 1000 decalitros de producto
acabado.
En la patente RU Nº 2175010 se prepara una
disolución alcohólica acuosa (para la producción de vodka) mezclando
alcohol etílico rectificado con agua potable tratada mediante
ósmosis inversa, filtrando la disolución alcohólica acuosa a través
de carbón activo e introduciendo a continuación una infusión
alcohólica acuosa de semillas de lino en el curso de la mezcla del
alcohol etílico con el agua tratada, e introduciendo una mezcla de
fructosa y ácido ascórbico en la etapa final de la producción de
vodka (5,5-6,5 kg de fructosa y
0,04-0,06 kg de ácido ascórbico por 1000 decalitros
de vodka).
Los principales procedimientos para preparar
disoluciones alcohólicas acuosas y los productos basados en los
anteriores son procesos fisicoquímicos de adsorción, difusión y
disolución.
Los dos primeros procesos mencionados se usan
ampliamente en la práctica de la preparación de líquidos alcohólicos
acuosos y productos derivados de los anteriores, de los que no se
puede decir nada acerca del proceso de disolución - disolución
mutua de alcohol y agua, acerca de la disolución o no disolución
(precipitación) de las mezclas presentes tanto en el agua de
partida como en el alcohol y formadas durante su procedimiento de
mezcla. Esto se aplica en particular a un alcohol que contiene
numerosas mezclas que desequilibran su gusto y olor, siendo tóxicas
muchas de estas mezclas. Entre las mezclas volátiles se encontraron
más de 70 compuestos diferentes, incluyendo alcoholes superiores
que tienen gusto amargo y olor intenso a fusel, alcoholes de aceite
de fusel, incluyendo alcohol n-propílico, alcohol
n-butílico, alcohol n-amílico, etc.,
hasta alcohol nonílico, así como los iso-alcoholes
correspondientes a los alcoholes anteriormente citados,
principalmente, los alcoholes isoamílico e isobutílico; aldehídos
(acetaldehído, formaldehido, butiraldehído, propionaldehído,
isovaleraldehído, aldehído crotónico, furfural, y otros); cetonas;
ésteres (principalmente acetato de etilo); ácidos (acético,
propiónico, butírico, y otros). No se siente el gusto de una mezcla
de alcoholes como alcohol metílico y alcohol propílico en pequeñas
cantidades pero puesto que son tóxicos, se acumulan en el organismo,
ocasionando graves problemas de envenenamiento ((V.M. Poznyakovskij
(Ed.), "Ekspertiza Napitkov" (Examination of Beverages,
Examen de bebidas), Novosibirsk: Novosibirsk University
Publishers, 1999, pp. 17, 18).
El problema de mejorar la disolución mutua de
alcohol y agua se aborda en las patentes RU Nº 2157832 y Nº
2169185, en las que se desvela un procedimiento para la producción
de vodkas.
De acuerdo con la patente RU Nº 2157832 se
prepara una disolución alcohólica acuosa mezclando alcohol etílico
rectificado con agua potable ablandada, seguido por la purificación
de la disolución alcohólica acuosa resultante haciéndola pasar a
través de una batería de limpieza de carbono, y filtración. La
mezcla de alcohol y agua se realiza en condiciones turbulentas
moviéndose los componentes a contracorriente en un mezclador
"tubería a tubería" o en un mezclador especial de flujos de
alcohol y agua en una relación de volumen de
1:1,38-1,44. Se realiza la purificación de la
disolución alcohólica acuosa con carbón activo en condiciones de
lecho fluidizado. La filtración se lleva a cabo en tres etapas:
primero en un hidrociclón, a continuación a través de un embudo
filtrante de trama gruesa, y finalmente a través de un filtro fino
(capa de arena de cuarzo hidrocomprimida) La creación de
turbulencia debida a la contracorriente proporciona condiciones
hidrodinámicas favorables para la mezcla y disolución del alcohol
en el agua.
La patente RU Nº 2169185 no enseña nada nuevo
acerca de la mezcla en condiciones turbulentas. Se resalta
únicamente que la mezcla se realiza en un mezclador hasta
disolución completa del alcohol en agua.
En las especificaciones de las patentes
anteriores se explica que se puede obtener un sistema muy estable
usando un entremezclado intensivo con una proporción definida de
caudales de alcohol y agua. No se presentan informaciones y
características más concretas de los productos obtenidos.
No se puede encontrar información acerca de las
particularidades de preparar disoluciones alcohólicas acuosas en
las patentes relacionadas con la industria farmacéutica y cosmética,
aunque las disoluciones alcohólicas acuosas se usan también
ampliamente como medios farmacéutica o cosméticamente aceptables en
estas industrias.
Por ejemplo, la patente RU Nº 2124353 desvela
una composición farmacéutica tópica para cuidado y tratamiento de
la piel, que comprende en un medio cosméticamente aceptable,
concretamente una disolución alcohólica acuosa, al menos un
producto con un efecto secundario irritante.
La patente RU Nº 2174388 enseña una
"Composición aromatizante y refrescante" que comprende
succinato de monomentilo en un líquido cosméticamente aceptable
-una disolución alcohólica acuosa. Adicionalmente, se propone usar
esta composición igualmente para la preparación de bebidas
alcohólicas.
También se usan disoluciones alcohólicas acuosas
como preparaciones medicinales autocontenidas (numerosas tinturas,
extractos y sus combinaciones) (M. Palov, "Encyclopedia of
Medicinal Plants", traducción al ruso por "Mir", Moscú,
1988).
En la revista "Pivo i Napitki" ("Beer and
Beverages", Cerveza y Bebidas), 2000, Nº 1, pp.
30-32 y Nº 2, pp. 50, 51, en publicaciones que
tratan la producción de bebidas alcohólicas, se aborda el problema
del desprendimiento de calor cuando el alcohol se mezcla con agua.
Este desprendimiento de calor es negativo para la calidad del
producto final (se produce un desprendimiento adicional de aceites
de fusel en el volumen de líquido): la disolución alcohólica acuosa
se prepara mezclando un alcohol rectificado de alta pureza o alcohol
de calidad "Extra" o calidad "De lujo" con agua potable
(desodorizada y ablandada) en un aparato anular de pequeño volumen
dónde, debido a la elevada turbulencia del flujo, se crean
condiciones óptimas para la disolución del alcohol. La disolución
final del alcohol se produce en la porción cilíndrica del aparato, a
la que llega la disolución alcohólica acuosa desde un diafragma de
la porción anular. La mezcla alcohólica acuosa preparada se filtra
en filtros de arena para eliminar las partículas finamente
dispersadas que se forman a partir de las sales arrastradas con el
agua cuando ésta se mezcla con el alcohol. A continuación, la mezcla
alcohólica acuosa se trata con una adsorbente (por ejemplo, con
carbón activo) para mejorar las propiedades de gusto y el aroma de
la mezcla. En dicha publicación se informa de que la preparación de
la disolución alcohólica acuosa viene acompañada por dos fenómenos:
desprendimiento de calor y reducción de volumen. Los autores
explican el hecho del desprendimiento de calor y la reducción de
volumen por la formación de puentes de hidrógeno en los asociados
mixtos, es decir, en las disoluciones alcohólicas acuosas: la
formación de un enlace de hidrógeno entre el átomo de hidrógeno de
una molécula y oxígeno de otra molécula de agua debido a la
atracción electrostática entre el protón (el átomo de hidrógeno
transfiere un electrón al oxígeno) y un electrón de la corteza de
otra molécula de agua. Se produce un fenómeno similar entre las
moléculas de alcohol, puesto que el etanol tiene afinidad por el
agua y de manera similar al agua pertenece a la categoría de
líquidos asociados. La magnitud del efecto térmico tras mezclar
etanol y agua está condicionada por la formación de los hidratos
cristalinos mencionados por vez primera por D.I. Mendeleyev (K.P.
Mishchenko (Ed.), "Rastvory" (Solutions, Disoluciones).
Collection of papers, Leningrad, Izd. AN SSSR, 1959, p. 1163 (en
ruso)), mezclándolos entre sí o con un exceso de uno de los
componentes (agua o alcohol): cuando la concentración ponderal del
alcohol es menor del 17,5%, los hidratos
C_{2}H_{5}OH\cdot12H_{2}O y agua en exceso están presentes
en las disoluciones; en las disoluciones 17,5-46,0%
están presentes los hidratos C_{2}H_{5}OH\cdot12H_{2}O y
C_{2}H_{5}OH\cdot3H_{2}O; en las disoluciones
46,0-88,5% están presentes los hidratos
C_{2}H_{5}OH\cdot3H_{2}O y 3C_{2}H_{5}OH\cdotH_{2}O;
cuando el contenido de alcohol supera el 88,5%, está presente el
hidrato 3C_{2}H_{5}OH\cdotH_{2}O y alcohol en exceso.
Además, en la publicación citada, se proporcionan cálculos de las
cantidades de alcohol y agua a suministrar al equipo mezclador para
obtener una fuerza definida de la disolución, tomando en
consideración la compresión de la disolución alcohólica acuosa
(siendo la compresión máxima en una disolución
53,0-56,0%, siendo el máximo desprendimiento de
calor cuando la concentración de alcohol en volumen es del 36,25% en
vol. o 30% en peso); sin embargo, no se indican las técnicas que
harían posible disminuir el efecto negativo de las mezclas dañinas
presentes en los productos de partida y formadas en el proceso de
calentamiento de la mezcla agua-alcohol sobre las
propiedades finales de los productos deseados.
En la misma publicación se indica que la
intensificación del proceso de mezcla de alcohol con agua se
consigue también usando otras variantes de equipos de mezclados:
equipos de chorro cilíndrico y de inyección. Debido al pequeño
volumen de estos equipos y a particularidades de la alimentación de
los componentes, se consigue el requisito principal de la
preparación de una disolución alcohólica acuosa: alto grado de la
disolución del alcohol en agua.
Es un objeto de la presente invención
proporcionar un procedimiento novedoso para preparar disoluciones
alcohólicas acuosas de mejor calidad potenciando la dinámica de las
disoluciones y excluyendo el calentamiento de la mezcla de alcohol
etílico y agua cuando se mezclan los anteriores.
Otro objeto de la presente invención es
simplificar la preparación de disoluciones alcohólicas acuosas
eliminando la etapa de purificar la disolución tras el
mezclado.
Dichos objetos se consiguen mediante un
procedimiento para preparar una disolución alcohólica acuosa
mezclando agua potable purificada con alcohol etílico rectificado,
que comprende una etapa de filtrado, antes de mezclar el agua con
el alcohol, se lleva a cabo una protonación por separado del agua y
el alcohol, seguido por la filtración del agua y el alcohol.
Un tercer objeto adicional de la invención es
preparar disoluciones alcohólicas acuosas de mejor calidad
aumentando la eficacia de la protonación por separado del agua y el
alcohol antes de mezclarlos; debido a la protonación adicional
efectuada por el entremezclado de caudales diferenciados de agua
protonada y alcohol protonado en recipientes de vidrio o porcelana,
usando agitadores de vidrio o porcelana, respectivamente.
Otro objeto adicional de la invención es
acelerar el procedimiento para preparar bebidas alcohólicas acuosas
con mejores propiedades fisicoquímicas y propiedades organolépticas
y; en consecuencia, volver más barato el procedimiento tecnológico
de preparar bebidas alcohólicas acuosas.
Este objeto se consigue mediante tal
procedimiento para preparar una bebida alcohólica acuosa, que
comprende preparar productos semiacabados y mezclar los productos
semiacabados con alcohol etílico rectificado de alta pureza y agua
potable acondicionada, seguido por maduración de la mezcla, usando
alcohol y agua protonados y filtrados por separado.
De acuerdo con el primer y segundo aspecto de la
invención, la protonación del agua se lleva a cabo introduciendo en
el agua donantes de protones más fuertes que el agua,
particularmente ácidos inorgánicos, preferiblemente ácido
ortofosfórico o ácido carbónico, en una cantidad del
0,05-0,2% en peso.
La protonación del etanol se lleva a cabo
introduciendo ácidos más fuertes que el etanol como donantes de
protones. Como dichos donantes se pueden usar ácidos tanto orgánicos
como inorgánicos, preferiblemente ácido clorhídrico o ácido cítrico
o ácido ascórbico o ácido oxálico, en una cantidad del
0,1-0,5% en peso.
Las cantidades límite de los aditivos
introducidos están determinadas porque cuando las cantidades son
menores de las indicadas anteriormente, se forma un exceso de
protones en el sistema, que no es suficiente para evitar el
calentamiento de la mezcla alcohólica acuosa, mientras que la
introducción de aditivos en cantidades que exceden los valores
reivindicados pueden afectar adversamente a la propiedades
organolépticas de los productos.
La filtración por separado del protonado y del
agua protonada se puede llevar a cabo, por ejemplo, usando ósmosis
inversa y tecnología de cationización con Na.
La esencia de los procesos que se producen en un
sistema alcohólico acuoso tras la introducción de donantes de
protones, en la opinión de los inventores, se reduce a lo
siguiente:
- -
- cuando el agua y el alcohol están presentes simultáneamente en el sistema, se produce una transferencia de protón desde el alcohol al agua con formación de un ión hidroxonio H_{3}O^{+},
H_{2}O +
C_{2}H_{5}OH \rightarrow H_{3}O^{+} +
C_{2}H_{5}O^{-},
- acompañado por desprendimiento de calor.
- (La formación del ión hidroxonio en la disolución alcohólica acuosa conlleva la orientación de las moléculas de líquido de su entorno y la formación de una envoltura de hidratación-solvatación, que ocasiona el debilitamiento y la degradación de la estructura inicial de la disolución alcohólica acuosa. La estructura inicial destruida del agua y el alcohol, formando una envoltura de hidratación-solvatación alrededor del ión hidroxonio, ocasiona la reacción química entre las moléculas de alcohol o agua, reacción que va acompañada por desprendimiento de calor, formando un conjunto completo de complejos acuosos: H_{3}O^{+}, H_{5}O_{2}^{+}, H_{7}O_{3}^{+}, H_{9}O_{4}^{+}. Estos complejos acuosos fueron descritos por vez primera por el químico alemán E. Wicke (esta información se puede encontrar en H. Remy, Lehrbuch der anorganischen Chemie, Bd. 1, Leipzig, 1960).
- -
- cuando se mezclan agua y alcohol protonados por separado, el proceso de transferencia de protón desde el alcohol hasta el agua queda inhibido por la presencia de protones en exceso en el sistema, y no se produce el calentamiento;
- -
- en ausencia de protones en exceso en el sistema alcohol-agua, tiene lugar la solubilidad completa mutua de los aceites de fusel u el alcohol, mientras que con protones en exceso se forman sistemas, en los que los aceites de fusel se liberan desde el alcohol y se pueden separar mediante filtración, por ejemplo, con el uso de ósmosis inversa y cationización con Na.
En la actualidad están en curso investigaciones
que tratan de los sistemas alcohólicos acuosos que contienen
protones; se ha demostrado que el carácter de las interacciones
ácido-base en los sistemas ROH - H_{2}O - H^{+}
en los que R es H, C_{n}H_{2n+1} o C_{2}H_{4}OH, determina
la posibilidad de que el protón esté presente simultáneamente en
diferentes formas solvatadas ROH_{2}^{+} y H_{3}O^{+} y sus
concentraciones relativas; se ha propuesto un procedimiento y
aumentado para el cálculo de las constantes de resolvatación del
protón en disolventes mezclados, particularmente en sistemas
alcohólicos acuosos, como una función de la temperatura y de la
naturaleza del disolvente; y se ha obtenido una dependencia de la
concentración de protones en diferentes formas solvatadas respecto
de la concentración de agua, grado de disociación electrolítica y
temperatura (Zhurnal Fizicheskoj Khimii, 1998, (72)5, pp.
841-845); están siendo estudiadas estructuras
complicadas del agua en soluciones alcohólicas acuosas mezcladas,
incluyendo el sistema agua-etanol (J. Phys. Org.
Chem., 1998, 11(3), pp. 185-192), etc. Sin
embargo, los estudios científicos anteriormente mencionados no han
encontrado aplicación práctica en la tecnología de preparación de
disoluciones alcohólicas acuosas.
De acuerdo con el tercer aspecto de la
invención, el conjunto de objetos se consigue mediante un
procedimiento tal para preparar una disolución alcohólica acuosa
basada en agua potable purificada y alcohol etílico rectificado,
que comprende la protonación por separado de agua introduciendo en
la misma un 0,05-0,2% en peso de donantes de
protones más fuertes que el agua y la protonación por separado de
alcohol etílico introduciendo en el mismo un
0,1-0,5% de donantes de protones más fuertes que el
alcohol etílico; filtración por separado del agua y alcohol etílico
protonados, y mezclando los anteriores, el agua protonada y el agua,
antes de la filtración se dirigen con caudales separados hacia dos
recipientes cilíndricos de vidrio o porcelana dónde se entremezclan
durante 1-5 min con ayuda de agitadores de vidrio o
porcelana, respectivamente, rotados a una velocidad de
preferiblemente 1000-3000 rpm.
Se puede usar un agitador de cualquier tipo,
mezclador de palas, mezclador impulsor o mezclador de ancla, siendo
preferible un mezclador de palas con una o más palas unidas al eje
del mezclador.
La esencia de la protonación adicional se reduce
a un número adicional de protones formados como resultado del
establecimiento de un movimiento turbulento del líquido y de la
interacción de los componentes de la disolución, particularmente
del agua y el alcohol, con óxido de silicio (que forma parte de la
composición del material del recipiente y el agitador), formándose
de esta manera ácido silícico H_{2}SiO_{3}, que en condiciones
de un sistema turbulento es la fuente de protones:
H_{2}SiO_{3}
\rightarrow H^{+} +
HSiO_{3}^{-}.
La filtración por separado de los caudales
protonados se realiza usando tecnología de ósmosis inversa.
De acuerdo con el primer aspecto de la
invención, el conjunto de objetos se consigue mediante un
procedimiento tal para preparar una bebida alcohólica acuosa, que
comprende preparar productos semiacabados y mezclar los productos
semiacabados con alcohol etílico rectificado purificado y agua
potable acondicionada, seguido por madurar la mezcla, se usan
alcohol y agua protonados y filtrados por separado.
Para la protonación del alcohol, se introduce en
el mismo un 0,1-0,5% en peso de donantes de protones
más fuertes que los alcoholes, por ejemplo, ácidos orgánicos o
inorgánicos, tales como ácido clorhídrico, ácido cítrico, ácido
ascórbico, ácido oxálico; para la protonación de agua, se introduce
en la misma un 0,05-0,2% en peso de donantes de
protones más fuertes que el agua, por ejemplo, un ácido inorgánico,
preferiblemente ácido ortofosfórico o ácido carbónico.
Una tecnología detallada para preparar
semiproductos de, zumos, zumos de fruta, infusiones y tintura
alcoholizados, alcoholes aromáticos, aceites etéreos, se
corresponde con la tecnología desvelada en la referencia
anteriormente citada "Examination of Beverages", pp.
63-69, Moscú, 1999.
De acuerdo con la presente invención, la fuente
de semiproductos es un surtido de alimentos vegetales. Para la
provisión de rasgos específicos de gusto, se usan los denominados
materiales de mezcla: azúcar, miel, ácidos (incluyendo ácido
ascórbico y ácido cítrico), colorantes, etc. Los zumos alcoholizados
se preparan a partir de alimento triturado extrayendo su zumo y
conservando a continuación el zumo con alcohol rectificado hasta
una fuerza de aproximadamente un 26% o usando zumos de frutas
alcoholizados, sedimentando y filtrando. Los zumos de frutas
alcoholizados se preparan mediante tratamiento en dos o más veces de
un surtido de frutas y bayas frescas o secas con una disolución
alcohólica acuosa. La infusiones alcoholizadas se producen de
acuerdo con una tecnología similar, por tratamiento de peladura de
limón o naranja, hierbas, nueces y similares. Un tipo de surtido o
mezcla de varios componentes se puede someter a extracción, por
ejemplo, para preparar infusiones balsámicas. La duración total de
los procedimientos es de 4-8 a 10-20
días. Las infusiones y zumos de frutas de la primera y segunda
decantación se combinan y filtran.
Los alcoholes aromáticos que comprenden
productos de destilación con vapores de agua-alcohol
de compuestos aromáticos volátiles procedentes de plantas o surtido
de frutas y bayas que contienen aceites esenciales y también de
semiproductos basados en este surtido, se preparan introduciendo el
surtido en el calderín del destilador y cubriendo el surtido con un
45-60% de disolución alcohólica acuosa, y tras un
tiempo corto se lleva a cabo una destilación por etapas. Los
alcoholes aromáticos se pueden preparar a partir de zumos de fruta
e infusiones.
Los aceites etéreos se extraen con disolventes
del surtido de plantas, eliminándose posteriormente el disolvente
por destilación.
El sirope de azúcar usado para preparar una
mezcla tiene una concentración del 65,8% de sustancia seca en la
mayor parte de los productos de destilería y del 73,2% para los
licores.
La mezcla se prepara en recipientes de recogida,
alimentándose los ingredientes a la misma en una secuencia definida
de acuerdo con las instrucciones de la marca. La mezcla se recoge, a
continuación se comprueban sus propiedades fisicoquímicas y se
corrigen, si es necesario, introduciendo los ingredientes que
faltan. Para la formación del bouquet de la bebida, su mejor
clarificación y estabilización, las mezclas se maduran durante
24-72 horas.
Se sabe introducir varios ácidos que juegan el
papel de aditivos aromatizantes en disoluciones alcohólicas acuosas
usadas para la preparación de bebidas alcohólicas. Dicha
introducción no tiene en cuenta los procesos fisicoquímicos que se
producen en el volumen de las disoluciones alcohólicas acuosas
líquidas y hablan de la calidad del producto final. La introducción
de ácidos en la etapa final lleva a la liberación de aceites de
fusel y otras mezclas en el volumen del producto final, cuyas
propiedades fisicoquímicas y organolépticas quedan
desequilibradas.
Para un desvelado detallado de la invención de
acuerdo con su primer y segundo aspecto, se llevaron a cabo cinco
Ejemplos, la información de los cuales se resume en la Tabla 1. Los
Ejemplos 1-3 se llevaron a cabo usando ácido
cítrico como el donante de protones más preferible para el alcohol
en cantidades entre 0,1 y 0,5% en peso y usando carbón ácido como
el donante de protones para el agua en una cantidad del
0,05-0,2% en peso. Dichas cantidades de ambos
donantes son también las preferibles. La relación de alcohol a agua
se selecciona de forma que la fortaleza de las disoluciones
alcohólicas acuosas obtenidas (concentración de alcohol en
porcentaje en volumen) debería ser entre un 10% en vol. hasta un 40%
en vol., correspondiendo esto a bebidas comprendidas entre las
bajas en alcohol hasta los vodkas, dado que el procedimiento puede
ser usado con éxito en bebidas tanto más flojas como más
fuertes.
Los procedimientos de acuerdo con todos los
Ejemplos presentados se llevaron a cabo de la siguiente manera: a
alcohol y agua colocados en distintos recipientes (de acero
inoxidable) se añadieron los donantes correspondientes con
agitación en las cantidades necesarias para que sus concentraciones
sean las indicadas en la Tabla 1. En todos los casos, se tomó 1 kg
de la mezcla alcohólica acuosa sin tener en cuenta las cantidades de
donantes de protones. De esta manera para el Ejemplo 1 la cantidad
de alcohol introducido es de 333,3 g, la cantidad de agua
introducida es de 666,7 g, y se introdujeron ácido nítrico y ácido
carbónico en cantidades de 0,333 g (0,1% en peso) y 0,333 g (0,05%
en peso), respectivamente. La filtración por separado del alcohol y
agua protonados se llevó a cabo usando tecnologías de cationización
con sodio y ósmosis inversa. Tras lo anterior, las soluciones
filtradas se mezclaron añadiendo agua al alcohol.
Los Ejemplos 4 y 5, llevados a cabo de manera
similar a los Ejemplos 1-3 pero con el uso de otros
donantes de protones, apoyan la consecución de las ventajas
estables ofrecidas por el procedimiento propuesto en un amplio
intervalo de concentraciones de alcohol: del 4% en vol. a 40% en
vol. El límite superior del 40% en vol. se puede tener en cuenta
por el hecho de que las características de calidad de las
disoluciones al 40% se pude comparar con las puntuaciones GOST
establecidas para los vodkas (disoluciones alcohólicas acuosas al
40%).
Cuando se usan disoluciones más concentradas, el
efecto de la calidad (pureza), comparado con disoluciones
alcohólicas acuosas convencionales será superior, debido a las
cantidades importantes de productos tóxicos que contendrá el
alcohol.
Se relacionan en la Tabla 1 las puntuaciones
GOST y los datos del Ejemplo 6 de control, que se llevó a cabo sin
introducir donantes de protones en el alcohol y agua por separado,
sino realizando adsorción con carbón activo y doble filtración
-antes y después de mezclar el agua con el alcohol (procedimiento
convencional para preparar disoluciones alcohólicas acuosas).
Todas las disoluciones alcohólicas acuosas
preparadas se ensayaron de acuerdo con GOST 5964-93
con respecto a las características principales con influencia sobre
las propiedades organolépticas de las disoluciones alcohólicas
acuosas. Se determinaron: concentraciones en peso de aldehídos (se
basó la determinación en la reacción de los aldehídos con
fucsina-ácido sulfuroso); de aceites de fusel (se basó el análisis
en la reacción de los alcoholes superiores con disolución de
aldehído salicílico en presencia de ácido sulfúrico); y de ésteres
-productos de la reacción de alcoholes y ácidos (determinación
volumétrica tras su saponificación con disolución de hidróxido de
sodio); y también la fracción en volumen de alcohol metílico
(comparando el color de disoluciones típicas con el color de la
disolución en ensayo, dicho color se origina en la reacción de
oxidación del metanol mediante permanganato de potasio y ácido
sulfúrico).
Como puede verse en la tabla 1, la protonación y
filtración por separado de alcohol y agua hace posible mejorar la
calidad de las disoluciones alcohólicas acuosas preparadas,
ofreciendo sobre la tecnología convencional:
- -
- disminución de 1,1-1,5 veces la concentración de aceites de fusel;
- -
- disminución de 1,15-30 veces la concentración de esteres;
- -
- disminución de 1,25-30 veces la proporción de aldehído.
Los datos relacionados con el tercer aspecto de
la invención (protonación adicional) se resumen en la Tabla 2.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
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Los Ejemplos 7-9 ilustran el
procedimiento de acuerdo con la invención, es decir, la preparación
de disoluciones alcohólicas acuosas con el uso de varios
(preferiblemente) donantes de protones parar alcohol y agua, tomados
en las relaciones (preferiblemente) reivindicadas, sometidos a
protonación adicional realizada mediante entremezclado intensivo de
los caudales protonados de alcohol y agua, dirigidos por separado a
recipientes cilíndricos de vidrio o porcelana, usando agitadores de
vidrio o porcelana respectivamente; el entremezclado se realiza
durante diferentes periodos de tiempo y con diferentes velocidades
de rotación de los agitadores (se presentan valores preferidos de
estos parámetros). Los Ejemplos 10-11 son de
control: en el Ejemplo 10 la protonación adicional se lleva a cabo
en un recipiente de acero inoxidable con un agitador del mismo
material; en el Ejemplo 11 se usa un recipiente de acero inoxidable
con un agitador de vidrio.
Como se puede ver en la Tabla 2, el
procedimiento propuesto hace posible mejorar adicionalmente la
calidad de las disoluciones alcohólicas acuosas preparadas: una
comparación entre las características de las disoluciones
preparadas sin protonación adicional (Ejemplo 1) y con protonación
adicional (Ejemplo 7) muestra que la protonación adicional
proporciona:
- -
- una disminución del 22% en la concentración de aceites de fusel;
- -
- una disminución del 30% en la concentración de ésteres;
- -
- una disminución del 40% en la proporción de aldehído.
\vskip1.000000\baselineskip
La protonación adicional hace posible obtener
disoluciones más estructuradas, en las que se proporcionan
sensaciones gustativas más suaves. Este efecto no se nota cuando se
realiza la protonación por separado en un aparato fabricado en
acero inoxidable.
De acuerdo con el cuarto aspecto de la misma, la
invención se ilustra mediante el Ejemplo comparativo 12, en el que
se presentan datos sobre la composición de la mezcla y de las
características del producto preparado de acuerdo con las
recomendaciones dadas en la Colección de artículos "Retseptury
Likerno-Vodochnykh Izdelij i Vodok" (Formulas of
Distillery Products and Vodkas, Fórmulas de productos de
destilería y vodkas), Moscú, 1981 (en ruso), pp.
9-11, 311 (Ejemplo de control 12a) y datos análogos
obtenidos de acuerdo con la invención (Ejemplo 12b): la tecnología
de preparación de productos acabados es idéntica a la del control,
pero contempla el uso del protonado previo y de alcohol y agua
filtrados (cationización con sodio u ósmosis inversa).
\vskip1.000000\baselineskip
a) Se prepara un licor de limón fuerte al 25%
sobre la base de un alcohol aromático extraído de peladura de limón
reciente (180 kg) con el contenido en aceite etéreo en el surtido
igual a 4,05 litros. La destilación con un líquido alcohólico
acuoso al 60% (90 decalitros) produjo 54 decalitros de alcohol
aromático al 75% con un contenido en aceite etéreo de 0,56 ml en
100 ml, siendo el contenido total del aceite etéreo en el alcohol
aromático de 3 litros.
\newpage
La composición de la mezcla (en litros por 1000
decalitros):
El tiempo total de preparación de los licores es
de 10 a 28 horas (p. 303).
Propiedades fisicoquímicas de los licores:
Propiedades organolépticas: licor de color
dorado con gusto dulce y aroma a limón.
\vskip1.000000\baselineskip
b) El contenido del alcohol aromático derivado
de la peladura de limón en conversión a 1 decalitros en las
cantidades mezcladas hasta 0,61 litros.
Se obtuvo alcohol aromático en la cantidad de
0,61 litros, partiendo de 0,122 kg de peladura reciente de limón y
de 1,020 kg de una disolución alcohólica acuosa al 60% de alcohol
etílico al 96,2%: la disolución alcohólica acuosa contiene 483 g de
alcohol y 537 g de agua. Antes de la preparación, el alcohol etílico
se protona con un 0,15% en peso (0,72 g) de ácido ascórbico y se
filtra (cationización con sodio y ósmosis inversa); el agua se
protona previamente añadiendo un 0,1% en peso (0,54 g) de ácido
ortofosfórico y se filtra (cationización con sodio y ósmosis
inversa).
Para llevar el volumen total de la mezcla hasta
1 decalitros (10 litros) se necesitan 2,125 litros de alcohol
etílico al 96,2%, esto corresponde a 1,73 kg; la cantidad necesaria
de agua es 2,065 litros (2,065 kg). La protonación previa del
alcohol etílico antes de preparar la mezcla se lleva a cabo
introduciendo un 0,15% en peso (2,6 g) de ácido ascórbico y
filtrando (cationización con sodio y ósmosis inversa); el agua se
protona previamente introduciendo un 0,1% en peso (2,065 g) de
ácido ortofosfórico y se filtra (cationización con sodio y ósmosis
inversa).
Para preparar 10 litros de un licor de limón al
25% de acuerdo con la invención, se combina una mezcla que
contiene:
El tiempo total de preparación del licor es de
5-7 horas.
Propiedades fisicoquímicas de los licores:
El licor así producido es caracteriza por un
color más saturado, fino aroma a limón, y sabor dulce. En sus
propiedades organolépticas supera al licor conocido, porque se
elimina la influencia de las mezclas dañinas sobre el gusto y el
aroma.
Los Ejemplos 13-15 ilustran el
uso de disoluciones alcohólicas acuosas preparadas de acuerdo con el
procedimiento propuesto en farmacopea y cosmetología, en dónde las
disoluciones alcohólicas acuosas se usan ampliamente para la
preparación de infusiones, tinturas, extractos y diferentes
medicamentos para uso externo. Dichos productos contienen siempre
ingredientes activos, que determinan básicamente sus propiedades.
Las disoluciones alcohólicas acuosas contenidas en las anteriores
tienen principalmente el papel de ser un medio farmacéutica y
cosméticamente aceptable. Sin embargo, aunque constituyen una
porción considerable (principal) de los productos, ocasionan
también un efecto esencial sobre la calidad de los productos en su
conjunto: el uso de disoluciones alcohólicas acuosas más puras
conteniendo una menor cantidad de mezclas tóxicas gracias a la
protonación, en todos los casos de su uso proporciona la obtención
de productos de mayor calidad; en el caso de infusiones, tinturas y
extractos, la protonación de la disolución alcohólica acuosa hace
posible, además de mejorar la calidad, acortar el tiempo de los
procedimientos de extracción y maduración, reduciendo por tanto el
precio de producción.
\vskip1.000000\baselineskip
a) Control. Preparación de una tintura de
valeriana con un efecto sedativo y regulador sobre el sistema
cardiovascular.
Raíces y rizomas triturados y secos de valeriana
se humedecieron en un recipiente provisto de un tope de molienda
con una cantidad suficiente de una disolución alcohólica acuosa al
60% (preparada sobre la base de alcohol etílico al 96,2%). 5 horas
después, el material hinchado se escurrió ligeramente en un
percolador con la válvula de drenado abierta, añadiendo una
cantidad de la disolución alcohólica acuosa tal que la superficie de
dicha capa queda unos 35 mm por encima del material. El líquido que
fluye a través de la válvula de drenado se devuelve al percolador,
se cierra la válvula de drenado, y el percolador se deja reposar
durante 24 horas. Tras lo anterior, se lleva a cabo lentamente el
procedimiento de percolación, de manera que durante 1 minuto fluyen
20 gotas del líquido. El percolado se recoge y se lleva hasta el
volumen necesario con el mismo disolvente. El consumo total de
disolución alcohólica acuosa fue de 1 kg.
\vskip1.000000\baselineskip
b) Siguiendo el procedimiento anteriormente
descrito, se preparó una tintura de valeriana, usando una disolución
alcohólica acuosa preparada a partir de alcohol y agua protonados y
filtrados por separado. La cantidad de alcohol en la disolución es
de 473 g y la cantidad de agua es de 527 g. La protonación del
alcohol se efectúa añadiendo un 0,15% en peso (0,7 g) de ácido
ascórbico; la protonación del agua se efectúa añadiendo un 0,1% en
peso (0,53 g) de ácido ortofosfórico.
Para obtener el producto con una actividad
análoga a la de la tintura preparada según el Ejemplo 13a, pero de
mayor pureza, resultó suficiente realizar la maduración durante 12
horas, es decir, el tiempo necesario demostró ser la mitad del
empleado en el procedimiento convencional.
\vskip1.000000\baselineskip
a) Control. La preparación de un elixir bucal
-un medio para enjuagar la boca tras limpieza de los dientes e
ingesta de alimentos, que no sólo tiene propiedades higiénicas, sino
también propiedades curativas y profilácticas (refuerzo de las
encías y disminución del sangrado gingival.
Un recipiente con un lote de 2 g de própolis se
pone en un baño de agua durante 15 minutos. A continuación,
lentamente durante 10 minutos, se transfiere al anterior un lote de
0,02 g de mentol, entremezclando completamente los contenidos con
una varilla de vidrio. Se enfría la mezcla. A continuación se añade
en porciones al recipiente con la mezcla de própolis y mentol, con
agitación intensa, una disolución alcohólica acuosa conteniendo 31
g de alcohol etílico de calidad "Extra" y 66,96 g de agua, y el
contenido se entremezcla completamente durante 40 minutos más. La
mezcla se deja reposar durante 24 horas.
El elixir bucal así preparado es un líquido
homogéneo transparente de color marrón claro con olor placentero.
Investigaciones clínicas experimentales han revelado un efecto
desinfectante y antiinflamatorio del elixir bucal. Este elixir
bucal no produce efectos alérgenos o irritantes.
\vskip1.000000\baselineskip
b) Siguiendo un procedimiento similar, se
preparó un elixir bucal a partir de una disolución alcohólica acuosa
protonada. Esta última se prepara a partir de 31 g de alcohol
etílico "Extra" previamente protonado con un 0,1% en peso
(0,03 g) de ácido cítrico y 66,98 g de agua purificada previamente
protonada con un 0,1% en peso (0,067 g) de ácido carbónico. El
alcohol y agua previamente protonados se protonaron adicionalmente
agitando por separado el alcohol y el agua en recipientes
cilíndricos de vidrio durante 3 minutos con la ayuda de agitadores
de vidrio girando a la velocidad de 2000 rpm. Tras lo anterior, se
llevó a cabo la filtración usando tecnologías de cationización con
sodio y ósmosis inversa.
La preparación del elixir bucal análogo en su
eficacia al elixir bucal de acuerdo con el Ejemplo 14a necesitó dos
veces menos tiempo (12 horas) de reposo de la mezcla.
\vskip1.000000\baselineskip
a) Control. Preparación de una composición
cosmética (loción) para cuidado facial, que limpia la piel y
estimula la circulación sanguínea.
Se preparó una loción, conteniendo un 3% en peso
(3 g) de aceite de rosa natural, un 30% en peso (30 g) de alcohol
etílico "Extra" y un 67% en peso (67 g) de agua purificada. En
primer lugar, se formó una disolución alcohólica del aceite etéreo
aromático con una relación ponderal aceite/alcohol de 1:8; a
continuación se añadió a la mezcla resultante una disolución
alcohólica acuosa, comprendiendo el resto del alcohol y toda el
agua. La emulsión obtenida se filtró a través de una membrana
polimérica. El filtrado obtenido comprende una loción que tiene un
olor a aceite de rosa, limpia, suaviza y produce un efecto tónico
sobre la piel.
\vskip1.000000\baselineskip
b) Se preparó una loción siguiendo el
procedimiento anterior, pero previamente el alcohol y el agua se
habían sometido por separado a protonación. Para la protonación del
alcohol se usó un 0,3% en peso (0,09 g) de ácido oxálico, para la
protonación del agua se usó un 0,1% en peso (0,067 g) de ácido
carbónico. La loción preparada de esta forma se caracterizó por
propiedades suavizantes mejoradas debido a una penetración más
profunda de líquido protonado en el integumento de la piel.
\vskip1.000000\baselineskip
Se sabe introducir diferentes ácidos que tienen
el papel de aditivos aromatizantes y saborizantes en las
disoluciones alcohólicas acuosas usadas para preparar bebidas
alcohólicas. El ácido reacciona con el producto alcohólico acuoso
formado, en el que se ha completado el procedimiento de liberar
aceites de fusel y otras mezclas perjudiciales al volumen de
líquido. En el procedimiento propuesto, el proceso de separación de
las mezclas perjudiciales tiene lugar debido a la protonación por
separado del agua y el alcohol antes de la formación de la
disolución alcohólica acuosa, llevando esto a mejoras en las
características fisicoquímicas y organolépticas del producto
final.
El procedimiento propuesto no solo proporciona
la posibilidad de preparar bebidas alcohólicas y productos
farmacéuticos y cosméticos de calidad mejorada, sino también acorta
el ciclo de producción en el caso de preparación de infusiones y
tinturas (al menos en dos veces y más) y, en consecuencia, reduce
los costes de producción. Dicho considerable efecto positivo se ha
vuelto disponible debido principalmente a la hipótesis novedosa para
resolver el problema fisicoquímico general de preparar disoluciones
alcohólicas acuosas.
Las disoluciones alcohólicas acuosas preparadas
de acuerdo con el procedimiento propuesto se pueden usar ampliamente
en la industria de bebidas alcohólicas para producir productos con
un bajo contenido en alcohol; pueden encontrar aplicación en
farmacopea en la fabricación de preparaciones en forma de
disoluciones alcohólicas acuosas, infusiones, tinturas y extractos,
y también en la industria cosmética como medio cosméticamente
aceptable, ya que los requisitos de las disoluciones alcohólicas
acuosas a usar para los objetivos indicados son análogos. En todos
los casos de uso de disoluciones alcohólicas acuosas protonadas se
proporciona su efecto principal -una toxicidad reducida.
Claims (9)
1. Un procedimiento para producir una disolución
alcohólica acuosa que comprende las etapas de,
a) protonación por separado del agua potable
purificada con un donante de protones más fuerte que el agua
seleccionado entre un grupo que incluye ácido ortofosfórico y ácido
carbónico en la cantidad de entre 0,05 y 0,2% en peso, y de etanol
rectificado con un donante de protones más fuerte que el alcohol
seleccionado entre un grupo que incluye ácido clorhídrico, ácido
cítrico, ácido ascórbico, ácido oxálico en la cantidad de entre 0,1
y 0,5% en peso,
b) filtrar por separado los productos deseados
obtenidos en la etapa a) usando la técnica de intercambio de catión
sodio y ósmosis inversa,
c) mezclar los productos obtenidos en la etapa
b).
\vskip1.000000\baselineskip
2. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, que comprende además la etapa de protonación,
realizada antes de la etapa (b), en el que el alcohol etílico y el
agua potable protonados se dirigen en caudales separados hacia dos
recipientes cilíndricos de vidrio o porcelana, en los que dichos
caudales se entremezclan con la ayuda de mezcladores hechos de
vidrio y porcelana, respectivamente.
3. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 2, en el que dicho entremezclado se realiza durante
aproximadamente 1-5 minutos.
4. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 2, en el que dicho entremezclado se realiza con los
agitadores girando con una velocidad aproximada de
1000-3000 rpm.
5. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que se añade un semiproducto preparado sobre
la base de un surtido de vegetales.
6. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 5, en el que el semiproducto se prepara con el uso de
una disolución alcohólica acuosa preparada de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2.
7. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 5, en el que dicho semiproducto comprende un surtido
de vegetales frescos o secados, un zumo alcoholizado, un zumo de
frutas, una infusión o tintura, y un aceite etéreo.
8. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 5, que comprende además al menos un material de
mezcla.
9. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 8, en el que dicho material de mezcla comprende
azúcar en forma de sirope.
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