ES2336674T3 - Mejoras a inyectores de vapor. - Google Patents
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Abstract
Un método para mejorar la distribución de vapor en un inyector (1) de vapor del tipo que tiene una entrada (4) para vapor, una entrada (3) para producto que se ha de tratar y en la que el vapor se junta con el producto, teniendo también el inyector (1) una salida (7) para el producto ya tratado, caracterizado porque la presión se sube inmediatamente antes de que el producto abandone el inyector (1).
Description
Mejoras a inyectores de vapor.
La presente invención se refiere a un método
para mejorar la distribución de vapor en un inyector de vapor del
tipo que tiene una entrada para vapor, una entrada para producto que
se ha de tratar y en la que el vapor se junta con el producto,
teniendo también el inyector una salida para el producto ya
tratado.
La presente invención también se refiere a un
dispositivo en un inyector de vapor, siendo el inyector de vapor
del tipo que comprende un alojamiento de inyector con una entrada
para vapor, así como una entrada para producto y en la que el vapor
se junta con el producto, teniendo también el inyector una salida
para el producto.
En lo que respecta al tratamiento térmico de
alimentos líquidos o bombeables, se puede hacer uso de vapor con el
fin de calentar rápida y eficientemente el producto alimenticio. Uno
de los métodos existentes para introducir vapor directamente
adentro de un producto es emplear un inyector.
Dependiendo de la temperatura a la que se
pretende calentar el producto, es posible obtener un producto
pasterizado o aséptico, o alternativamente un producto que posee un
plazo de conservación extendido en almacenamiento en frío. Tales
productos pueden ser lácteos, zumos, productos alimenticios viscosos
o similares. El método más común es calentar el producto hasta una
temperatura a la que hay una destrucción total de microorganismos
dañinos. Esto da un producto alimenticio que mantiene la estabilidad
durante el almacenamiento a temperatura ambiente. No es necesario
no romper ninguna cadena del frío para el almacenamiento, lo que
puede ser una ventaja sobre todo en los países en desarrollo.
Un calentamiento directo del producto,
introduciendo vapor adentro del producto, da un calentamiento rápido
y eficiente. Como resultado del método rápido, es posible reducir
el tiempo de tratamiento, que en total da un efecto térmico
reducido sobre el producto y se obtendrá un producto que mantiene
una mayor calidad, sobre todo en lo que respecta al sabor.
Hay un gran número de inyectores en el mercado
que son todos de diseño y construcción similares, con una entrada
para el producto que se ha de tratar y una salida para el producto
ya tratado. El inyector presenta adicionalmente una entrada para
vapor que se hace que, a alta presión, se mezcle, a través de
diversas disposiciones con huecos y conductos, con el producto y lo
calienta hasta la temperatura deseada. Un inyector convencional,
del tipo llamado de hueco anular, se describe en la memoria
descriptiva de patente sueca SE 367121.
Cuando se pretende tratar productos viscosos,
tal como concentrado de zumo parcialmente congelado, mermeladas,
mezclas de helado, salsas, cremas y similares, puede ser necesario
emplear un tipo diferente de inyector. Uno de tales inyectores se
describe, por ejemplo, en la memoria descriptiva de patente sueca SE
517823. En este tipo de inyector, vapor a alta presión entra en el
producto a través de un gran número de conductos en la cañería de
producto.
Otro difusor de vapor se divulga en el documento
US-A-6082712.
El calentamiento mediante inyección puede dar
lugar ocasionalmente a sedimentación en el producto, sobre todo en
productos de leche. Esto es debido a la combinación de efecto
térmico y el efecto mecánico que tiene lugar cuando las burbujas de
vapor que entran en el producto implosionan. La sedimentación en el
producto es enteramente una cuestión de apariencia y no afecta a su
sabor. Con el fin de obviar tal sedimentación, es posible
homogeneizar el producto a presión elevada.
La distribución del vapor en el producto también
puede constituir un problema en lo que respecta al calentamiento de
inyección. Sobre todo, esto se aplica cuando se pretende tratar
térmicamente productos viscosos, y entonces en particular en el
empleo de inyector de hueco anular. Un método para abordar este
problema es emplear un inyector del tipo que tiene una
multiplicidad de conductos de vapor en la cañería de producto. Sin
embargo, este tipo de inyector tiene un tiempo de producción
operativo más corto puesto que los conductos de vapor se bloquean
fácilmente por las llamadas incrustaciones, en otras palabras,
cuando el producto calentado se quema sobre los conductos.
Un problema adicional al calentar por medio de
un inyector es que a menudo se produce ruido molesto en el
inyector. El ruido molesto es ruido de cavitación que se produce
cuando las burbujas de vapor alimentadas al producto implosionan.
Hoy en día, no hay métodos sencillos para obviar el problema del
alto nivel de ruido.
Un objeto de la presente invención es realizar
un dispositivo en un inyector que contrarreste el riesgo de
sedimentación en el producto.
Un objeto adicional de la presente invención es
realizar un dispositivo en un inyector que, de una manera sencilla
y fiable, contribuya a garantizar que el vapor se disipe en el
producto.
Todavía un objeto adicional de la presente
invención es que el dispositivo de acuerdo con la invención reduzca
considerablemente el nivel de ruido molesto que se puede producir en
el tratamiento térmico por medio de calentamiento de inyección.
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Estos y otros objetos se han alcanzado de
acuerdo con la presente invención porque el método del tipo descrito
a modo de introducción se ha dotado del rasgo caracterizador de que
la presión se sube inmediatamente antes de que el producto abandone
el inyector.
Estos y otros objetos también se han alcanzado
de acuerdo con la presente invención porque el dispositivo del tipo
descrito a modo de introducción se ha dotado del rasgo
caracterizador de que una arandela de estrangulamiento está
dispuesta inmediatamente después de la salida de producto.
Realizaciones preferidas de la presente
invención han sido dotadas adicionalmente de los rasgos
caracterizadores como se exponen en las reivindicaciones
subordinadas adjuntas.
\vskip1.000000\baselineskip
Una realización preferida de la presente
invención se describirá ahora con más detalle más adelante, con
particular referencia a los dibujos que se acompañan. En los
dibujos que se acompañan:
La figura 1 es una ilustración esquemática de un
inyector llamado de hueco anular; y
La figura 2 muestra un dispositivo de acuerdo
con la presente invención.
Los dibujos muestran solo aquellos detalles
esenciales para una comprensión de la presente invención, y el
posicionamiento del inyector en una planta de tratamiento térmico
-que es bien conocido para una persona experta en la técnica- se ha
omitido.
\vskip1.000000\baselineskip
La figura 1 es una ilustración esquemática de un
inyector 1 de huevo anular en el que se puede emplear un
dispositivo de acuerdo con la presente invención. El dispositivo se
puede emplear para todos los tipos de inyectores.
El inyector 1 tiene un alojamiento 2 de inyector
en el que están dispuestas una entrada 3 para producto y una
entrada 4 para vapor. A través de huecos anulares estrechos 5, 6, en
parte para producto y en parte para vapor, se juntan de este modo
vapor y producto. Tanto el producto como el vapor están
presurizados. Cuando el vapor entre en el producto, se obtendrá un
calentamiento muy rápido del producto. El producto puede consistir
en productos alimenticios de diversos tipos y viscosidades
variables, tales como lácteos, zumos, purés, cremas y
similares.
El producto calentado sale del inyector 1 a
través de una salida 7 de producto que también está dispuesta en el
alojamiento 2 de inyector. Después del inyector 1, el producto se
transporta adicionalmente para un tratamiento o procesamiento
continuado en la planta.
Cuando el vapor entra en el producto
considerablemente más frío, se obtendrá, por otra parte, una
condensación del vapor y, por otra parte, una implosión de burbujas
de vapor debido a la caída de presión a través del inyector 1. Se
pretende reducir la implosión lo más posible, puesto que esto puede,
por otra parte, dar lugar a sedimentación en el producto y, por
otra parte, dar lugar a ruido molesto.
Aumentando la presión a través del inyector, es
posible reducir el riesgo de implosionar burbujas de vapor porque
la presión aumentada reduce el tamaño de las burbujas de vapor. Las
burbujas de vapor pequeñas no son tan propensas a causar un
procesamiento mecánico del producto. Las burbujas de vapor pequeñas
también dan una distribución mejorada del vapor en el producto, de
manera que se evita la estratificación térmica que de otro modo se
produce fácilmente, sobre todo en inyectores 1 de hueco anular. La
presión se debe aumentar en 0,5-5 bar.
Con el fin de aumentar la presión a través del
inyector 1, se proporciona, en el dispositivo de acuerdo con la
presente invención, una arandela 8 de estrangulamiento en asociación
inmediata con la salida 7 de producto del inyector 1. La arandela 8
de estrangulamiento consiste en una placa 9 de metal,
preferiblemente fabricada a partir de acero inoxidable. También se
pueden usar otros materiales que están aprobados para alimentos y
que soportan el lavado al que se somete la planta. La placa 9 de
metal es preferiblemente de un grosor de 2-10 mm y
debe tener el mismo diámetro que la salida 7 del inyector 1.
La arandela 8 de estrangulamiento presenta un
cierto número de agujeros pasantes 10. Dependiendo de la capacidad
del inyector 1 y la subida de presión que se pretende conseguir
usando el dispositivo, el número de agujeros 10 y su tamaño pueden
variar. Los agujeros 10 están preferiblemente distribuidos
uniformemente sobre la superficie de la placa 9 de metal. Los
agujeros 10 juntos ocupan menos del 50% de la superficie 9 de la
arandela de metal y preferiblemente el 10-30% de su
superficie.
El dispositivo de acuerdo con la presente
invención se puede emplear para todo tipo de inyectores 1. Cuando
la presión suba justo antes de que el producto abandone el inyector
1 y se fuerce a través de la arandela 8 de estrangulamiento, las
burbujas de vapor en el producto reducirán su tamaño y existirá un
riesgo reducido de implosión. Una vez que el producto haya pasado
la arandela 8 de estrangulamiento, la presión caerá de nuevo y se
producirán turbulencias que ayudan a distribuir las burbujas de
vapor en el producto.
Como habrá sido evidente a partir de la
descripción que antecede, la presente invención realiza un método y
un dispositivo en un inyector que, de una manera sencilla y
económica, contribuyen a realizar una sedimentación reducida en el
producto, lo que imparte al producto una apariencia más atractiva.
El método y el dispositivo también ayudan a distribuir vapor en el
producto más eficientemente de modo que se obtendrá un tratamiento
térmico más fiable del producto. Finalmente, el método y el
dispositivo de acuerdo con la presente invención contribuyen a
reducir considerablemente el nivel de ruido molesto que es una
manifestación común con relación al empleo de inyectores, de modo
que el nivel de ruido se vuelve aceptable.
Claims (8)
1. Un método para mejorar la distribución de
vapor en un inyector (1) de vapor del tipo que tiene una entrada
(4) para vapor, una entrada (3) para producto que se ha de tratar y
en la que el vapor se junta con el producto, teniendo también el
inyector (1) una salida (7) para el producto ya tratado,
caracterizado porque la presión se sube inmediatamente antes
de que el producto abandone el inyector (1).
2. El método según la reivindicación 1,
caracterizado porque la presión se aumenta en
0,5-5 bar.
3. Un inyector (1) de vapor, siendo el inyector
(1) de vapor del tipo que comprende un alojamiento (2) de inyector
con una entrada (4) para vapor y una entrada (3) para producto, y en
la que el vapor se junta con el producto, incluyendo también el
inyector (1) una salida (7) para el producto, caracterizado
porque una arandela (8) de estrangulamiento está dispuesta
inmediatamente después de la salida (7) de producto.
4. El dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque la arandela (8) de estrangulamiento
tiene un cierto número de agujeros (10) proporcionados en una placa
(9).
5. El dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque los agujeros (10) ocupan menos del 50%
de la superficie de la placa (9).
6. El dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque los agujeros (10) ocupan del 10 al 30%
de la superficie de la placa (9).
7. El dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque la arandela (8) de estrangulamiento
tiene un grosor de 2 a 10 mm.
8. El dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque la arandela (8) de estrangulamiento está
fabricada a partir de acero inoxidable.
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