ES2583408B2 - Procedimiento e instalación para la introducción de un agente oxidante en una sustancia congelada para provocarle una reacción de oxidación, o para que pueda utilizarse como transmisora de reacciones de oxidación - Google Patents

Abstract

La técnica comprende un proceso de introducción y disolución de al menos un agente oxidante en un producto para provocarle una reacción que mejore sus características organolépticas, con la particularidad de que se aplica directamente al producto cuando está congelado, o mediante un líquido o gas congelado que actúa como transmisor. Para implementar la técnica, se muestran diferentes instalaciones adaptadas a las peculiaridades de cada aplicación, según el producto a tratar y según si éste se trata directa o indirectamente -en este caso facilitando y controlando el contacto entre agentes transmisores y productos receptores a modificar-.

Description

5

10

15

20

25

30

PROCEDIMIENTO E INSTALACION PARA LA INTRODUCCION DE UN AGENTE OXIDANTE EN UNA SUSTANCIA CONGELADA PARA PROVOCARLE UNA REACCION DE OXIDACION, O PARA QUE PUEDA UTILIZARSE COMO TRANSMISORA DE REACCIONES DE OXIDACION

Sector de la tecnica.

El inventor tiene interes en evolucionar la tecnica aplicada hasta ahora para provocar reacciones de oxidation en un amplio espectro de productos, ya sea para mejorar sus caracterlsticas antes del consumo o para aumentar sus propiedades y utilidades en otros procesos industriales o productivos.

La tecnica comprende un proceso de introduction y disolucion en el producto de al menos un agente oxidante, directamente o mediante un llquido o gas congelado que actua como transmisor, para provocarle una reaction. La innovation que se ha ensayado y se describe a continuation potencia esta reaccion a partir de introducir y disolver el agente oxidante antes y/o durante y/o despues de la fase de congelation del producto final a tratar o del llquido o gas que se usa como transmisor. El efecto multiplicador de la reaccion es resultado de la absorcion de calor de su contorno que el producto o el transmisor experimentan durante su fase de descongelacion.

El metodo toma diferentes formas en funcion de las caracterlsticas del producto a tratar.

Si el producto es una sustancia organica solida, se introduce y disuelve directamente en ella al menos un agente oxidante mediante la aplicacion de un diferencial de presion controlada antes, durante y/o despues de su fase de congelacion, para provocarle reacciones de oxidacion. Dicho diferencial de presion controlada se puede forzar aplicando un vaclo en el medio, seguido de la aportacion de un gas en parte oxidante a una presion superior, para que ocupe la depresion provocada; o bien, por medio de un barrido de gas en parte oxidante, con una presion inferior -si se aplica un vaclo- o superior -si se aplica una presion- a la del contorno exterior del medio; o bien, por una presion forzada de un gas en parte oxidante. Una combination de estos ejemplos tambien puede ser una option valida para la introduccion del agente oxidante en la sustancia solida.

5

10

15

20

25

30

Si el producto es una sustancia gaseosa o al menos en parte llquida -agua, leche, zumos, caldos, salsas, refrescos, bebidas, alcohol, etc.-, o combination de llquido y otras sustancias organicas, ya sea en su estado natural o en todo estado y fase de elaboration o manufacturado hasta el consumo final, se utiliza una pieza de sustancia organica solida o llquida o gaseosa congelada tratada, por ejemplo un hielo tratado, como transmisora de reacciones de oxidation. El proceso fuerza el contacto (total o parcial) entre la transmisora y la receptora -que pueden ser iguales (total o parcialmente) o diferentes-, de manera que, al descongelarse la sustancia transmisora tratada en la sustancia receptora, provoca en esta segunda una reaction de oxidacion.

La ventaja de que sean iguales reside en evitar mezclar o diluir diferentes compuestos; un ejemplo de ello es el aceite de oliva, inmiscible con agua, lo que implica que debera disolverse el gas oxidante en una base congelada de aceite de oliva igual al que se pretende tratar; otro ejemplo serla la leche, permitiendo evitar la pasteurization sin adulterar el producto final; finalmente, otro ejemplo serla un agua de manantial, que se puede tratar sin variar sus caracterlsticas con la mezcla. En caso de que, por alguna razon, las sustancias transmisora y receptora no pudieran ser iguales, la sustancia llquida o gaseosa congelada tratada que usamos como transmisora se cubrirla con un material permeable a los gases e impermeable a los llquidos.

La sustancia solida, gaseosa, llquida, o al menos en parte llquida, congelada, que se usa como transmisora de reacciones de oxidacion a otro producto para el consumo humano se trata previamente, este situada en un deposito o sin envasar, introduciendo y disolviendo en ella al menos un agente oxidante antes y/o durante y/o despues de su fase de congelation.

El metodo tambien es util para sobresaturar de oxlgeno cualquier contenedor de llquidos usando como medio transmisor un llquido o gas congelado que previamente se ha tratado disolviendo en el un agente oxidante.

En cualquier caso, los efectos sobre el producto final que se buscan son la disminucion o elimination de defectos, al tiempo que aumentan los atributos aromaticos positivos, acortandose tiempos de elaboracion, ahorrando energla, y consiguiendo mas garantlas de calidad en el resultado final.

El metodo se ha estudiado para ser implementado por empresas industriales, de manera que sea facil de controlar y aplicar. Pero, dependiendo del producto a tratar, tambien puede ser utilizado por el consumidor final. Por ejemplo, una innovation de la

5

10

15

20

25

30

35

invention propuesta es que el ilquido o gas congelado con oxidante disuelto que se usa como transmisor puede almacenarse y conservarse en un congelador, disponer de el con diferentes grados de disolucion de agente oxidante, y administrarlo a un sinfln de productos con simplicidad. No hace falta maquinaria, pueden adquirirse las piezas congeladas en centros de distribution, donde se hallaran disponibles en envases o embalajes con capacidad de retention de gases o llquidos, para el uso domestico y/o industrial, individual o colectivo.

La Tecnica anterior

En referencia a procesos en la tecnica anterior, actualmente no se conoce ninguna propuesta en donde se introduzca y disuelva un agente oxidante en un solido congelado o en fase de congelation; tampoco se conoce ninguna propuesta en donde se introduzca y disuelva un agente oxidante en un llquido o gas en fase de congelacion o congelado, que posteriormente se use como transmisor de una reaction a otro producto organico. Tampoco se conoce ninguna tecnica en que se controlen los compuestos de reaccion generados mediante el control y la absorcion de temperatura circundante del llquido o solido receptores a modificar, ni que dispongan de sensores o analizadores de productos qulmicos -como puede ser cromatografos de gases (GC- ME) o espectrografos- para determinar los parametros qulmicos de evolution del producto receptor a modificar, y usar esta information en el gobierno del proceso.

Aunque se producen y utilizan hielos tratados con ozono para preservar productos con el frlo, a la vez que se esteriliza su entorno, como pasa por ejemplo con el pescado, no abarcan la invencion expuesta en esta memoria. Las razones basicas son: que estos hielos no son aptos para el consumo humano (incluso algunos se producen a partir de agua marina); y que no estan pensados para transmitir reacciones de oxidation por la aportacion de agentes oxidantes a un producto receptor cuando se descongelan.

Exposition de la invencion.

La invencion que se describe es el resultado del trabajo experimental mencionado.

El principio basico es la introduction y disolucion de al menos un agente oxidante en una sustancia solida, gaseosa, llquida, o al menos en parte llquida,

5

10

15

20

25

30

35

congelada o en fase de congelacion, por ejemplo en el hielo o el CO2 congelado (hielo seco). Antes o durante la fase de congelacion puede ser interesante introducir un compuesto al menos en parte solido en el llquido o gas a congelar, por ejemplo una hoja de menta, para anadirle sabor o aroma.

El agente oxidante, si se trata de un gas, puede ser oxlgeno, ozono u otros gases de caracterlsticas oxidantes, as! como la combination de algunos o todos ellos; el gas atmosferico es una option destacable por la simplicidad de su uso. El agente oxidante, si se trata de un llquido, puede ser peroxido de hidrogeno y/u otros llquidos de caracterlsticas oxidantes analogas. La concentration de agente oxidante en el compuesto solido, o el llquido o gas congelados sera inferior o igual a la de su saturacion.

En la camara donde se trata la sustancia organica solida o llquida o gaseosa, se controla y monitoriza al menos uno de estos parametros:

a) .- El volumen del solido o llquido a congelar.

b) .- El tiempo de exposition al agente oxidante.

c) .- El volumen y/o cuantla de agente oxidante a introducir.

d) .- El caudal o la proportion del gas o llquido oxidante.

e) .- La temperatura.

f) .- Las dimensiones de las piezas congeladas.

g) .- El peso de las piezas congeladas.

h) .- La humedad del ambiente.

i) .- La cantidad de agente oxidante disuelto en las piezas congeladas.

j) .- La presion interior

antes y/o durante y/o despues de la fase de congelacion.

Durante la introduction y disolucion del agente oxidante, en la camara donde se trata la sustancia organica solida o llquida o gaseosa, mientras esta en fase de enfriamiento para su congelacion y/o cuando ya esta congelada, se aplica y controla al menos una presion o vaclo. Dicha presion se podra aplicar secuencial o continuamente, con subidas y bajadas de presion monitorizadas y controladas. El rango de valores de presion aplicado sera inferior, igual o superior a la presion atmosferica. Pudiendose aplicar y controlar un barrido por suction o aportacion de un gas (controlando su humedad) a una presion determinada. Es importante someter las piezas congeladas a un proceso de des-humidificacion para evitar que se suelden entre si y que ganen peso por el efecto de condensacion de la humedad circundante.

5

10

15

20

25

30

35

En la camara donde se administra la sustancia congelada tratada a la sustancia receptora a modificar, se realizan los siguientes procesos:

a) .- Control y monitorizacion del tiempo de contacto entre ellas y/o la temperatura de al menos una de ellas.

b) .- Aplicacion y control de al menos una presion o vaclo, y/o barrido (controlando su humedad) antes y/o durante y/o despues del tratamiento.

c) .- Control y monitorizacion de al menos un parametro qulmico antes y/o durante y/o despues del tratamiento.

Una vez tratada la sustancia receptora a modificar, se le aplica una temperatura superior a la de la fase de tratamiento.

Description detallada de unos ejemplos de instalacion

Ejemplo Primero, Fig.1:

Instalacion basada en una maquina productora de hielo que sirve para tratar un llquido o gas congelado introduciendo y disolviendo en el un gas de propiedades oxidantes.

La maquina incorpora unos medios mecanicos que distribuyen las piezas congeladas producidas hacia el contenedor donde se van a almacenar y tratar, pueden ser uno o varios contenedores en funcion de las necesidades productivas. Cada contenedor es de cierre hermetico a las presiones e incorpora los siguientes medios:

a) .- Al menos una compuerta hermetica de obertura y cierre controlado.

b) .- Al menos una boquilla difusora con medios de control de dosificacion que consisten en al menos una valvula proporcional y/o volumetrica. Esta boquilla comunica con al menos un deposito que contiene gas presurizado, como ozono y/u oxlgeno y/o gas atmosferico.

c) .- Al menos un conducto que comunica con una bomba de vaclo con medios de control de aspiracion.

d) .- Conductos que conectan con un sistema de control de humedad.

e) .- Medios mecanicos instalados en la compuerta de salida -que puede ser la misma de entrada- que trasladan las piezas congelas ya tratadas hacia un alimentador dosificador, que a su vez las introduce, mediante un conducto, en los envases que contienen o contendran el producto receptor a modificar.

5

10

15

20

25

30

35

La instalacion dispone de un centro de control informatico que incorpora y monitoriza al menos uno de los siguientes componentes:

a) .- Sensor quimico de gases.

b) .- Sensor de presion.

c) .- Sonda de temperatura.

d) .- Valvula de escape.

e) .- Sensor de peso.

f) .- Valvula de drenaje.

g) .- Temporizador.

h) .- Cromatografo de gases (GC-MS),

y que comunica con los contenedores del liquido o gas congelado y/o con los del producto receptor a modificar.

Una vez acabado el tratamiento, la maquina dispone de un intercambiador de calor por donde se fuerza a circular el liquido receptor tratado.

Ejemplo Segundo, Fig. 2 :

Instalacion basada en una maquina productora de hielo que sirve para tratar un liquido congelado y/o en fase de congelacion introduciendo y disolviendo en el un gas de propiedades oxidantes.

La maquina consta de dos partes, el mecanismo productor y el deposito receptor de piezas congeladas, que comunican mediante al menos una compuerta de obertura y cierre secuencial controlada por un sensor de peso. Ambas partes estan selladas total o parcialmente a las presiones, exceptuando una entrada y una salida controlada al exterior que, en determinadas situaciones, pueden coincidir. La entrada dispone de una valvula controlada que comunica con un generador presurizado de gas atmosferico u otro gas oxidante.

El deposito receptor de las piezas congeladas tiene:

a) .- Al menos dos conductos, entrada y salida, que conectan con el deposito del liquido a modificar.

b) .- Al menos una bomba hidraulica que recircula el liquido a modificar a traves de estos conductos, formando un circuito en el que entra en contacto con las piezas congeladas tratadas.

5

10

15

20

25

30

35

Ejemplo Tercero, Fig. 2:

Instalacion basada en una maquina productora de hielo que sirve para tratar un llquido congelado y/o en fase de congelacion introduciendo y disolviendo en el un agente de propiedades oxidantes, con las siguientes caracterlsticas distintivas:

a) .- En la zona del mecanismo productor se instala una valvula volumetrica que, secuencialmente, inyecta un llquido de propiedades oxidantes al llquido en fase de congelacion

b) .- Un dispositivo mecanico que fuerza a mezclar controladamente ambos llquidos.

El agente oxidante queda disuelto en las piezas congeladas una vez finalizado el proceso de congelacion.

Ejemplos de realizacion

Ejemplo primero, Fig. 1:

El presente ejemplo de realizacion sirve para tratar un agua mineral mejorando sus caracterlsticas organolepticas. El tratamiento consiste en introducir aire atmosferico u oxlgeno en piezas congeladas de agua mineral que con posterioridad se introduciran en un tanque de llenado o en botellas individuales de agua de las mismas caracterlsticas y procedencia.

Se utiliza una maquina generadora de hielo cuya estructura es cerrada y preparada para retener presiones. El llquido a congelar se introduce en la maquina mediante una bomba hidraulica. Al contacto con los elementos frigorlficos que provocan su congelacion, se forman piezas heladas preferentemente en forma cillndrica y con un orificio interior, oportunamente se determinaran las medidas y peso concretos y uniformes de cada pieza. En esta fase se procede a aplicar un vaclo secuencial seguido de la introduction de aire atmosferico, u oxlgeno que un generador de oxlgeno ha extraldo del aire, presurizados a unos valores de 1.500 mbar, hasta saturar controladamente las piezas de hielo. Esta fase puede repetirse varias veces. Despues se controlara la saturation, humedad, temperatura y tamano de las piezas.

En la version mas experimentada de la realizacion, que serla la mas probable de aplicar, se procede a distribuir un numero determinado de piezas congeladas en cada una de las botellas individuales de agua mineral, preferentemente vaclas, usando medios mecanicos; despues se acaba de rellenar la botella de agua y se coloca el

5

10

15

20

25

30

35

tapon. Previamente se podrla inducir un vaclo en la camara de aire de la botella. Para la correcta aplicacion de este proceso, sera interesante controlar la temperatura de las piezas congeladas y la del agua receptora. En funcion de hasta que punto se desee sobresaturar de aire / oxlgeno el llquido y el envase, se determinara la cantidad de piezas congeladas a introducir.

Indicar que tambien se podrla congelar una pequena cantidad de llquido dentro de los envases y tratarlo all!; o congelar y tratar el envase practicamente lleno de agua; en ambos casos se rellenarla el espacio vaclo de los envases con el mismo tipo de agua. Eso serla una inversion del procedimiento descrito anteriormente.

Antes de cerrar las botellas con su tapon, es posible anadir otros compuestos organicos, aromatizantes, conservantes, etc., y/o un gas para carbonatar la bebida.

La importancia de que tanto las piezas congeladas como el agua embotellada sean del mismo manantial radica en la necesidad de no modificar el producto final. As! mismo, el aire u oxlgeno introducidos en las piezas congeladas se capta del entorno inmediato del manantial, que preferentemente sera el mismo donde se efectua el tratamiento; as! puede decirse que el proceso se limita a combinar de manera diferente los elementos naturales de una zona determinada, uniendolos en una botella puesta a disposition del consumidor. Esta es una de las ventajas de la invention.

Otra option posible serla introducir las piezas de hielo tratadas con aire / oxlgeno en un tanque con capacidad de retention de presiones que contiene agua mineral. Unas aspas instaladas en su interior remueven el llquido con las piezas de hielo para su descongelacion, disolucion y reaccion. En paralelo se puede aplicar un vaclo en la camara, para posteriormente presionar el medio con un gas inerte como el N2. Se procedera al control del O2 y las temperaturas del llquido y de las piezas de hielo, el peso del hielo y el volumen del agua mineral en el interior.

Hay que tener presente que, si se modifica al alza la temperatura del llquido al mismo tiempo que el hielo absorbe el calor de su entorno, la reaction sera mas violenta; y viceversa. Una vez se han monitorizado y validado los cambios en el llquido tratado, se procede a despresurizar el deposito y aplicar un vaclo en la camara. Al mismo tiempo se recircula el llquido por un intercambiador de calor que provocara el aumento de la temperatura, con la consiguiente extraction del oxlgeno disuelto hacia el sistema de vaclo.

5

10

15

20

25

30

35

Ejemplo segundo, Fig. 3:

Ejemplo de realizacion que corresponde a la aplicacion del tratamiento al grano de cafe en verde para eliminar defectos, suavizarlo y aportar aromas.

En este caso se ha escogido un grano con humedad controlada. Es importante que tenga la humedad adecuada en el inicio del proceso de tostado, para evitar alteraciones durante esta fase y obtener la homogeneidad del producto. Esta necesidad exige una realizacion especlfica mas compleja.

El grano se introduce en un reactor calorlfugo con capacidad de retencion de presiones y se procede a su congelacion por medio de intercambiadores de frlo conectados a una central frigorlfica y un ventilador estanco, que recirculan el aire interior del deposito. La central frigorlfica consta de un generador frigorlfico que enfrla agua glicolada a temperaturas inferiores a la que se pretende aplicar al producto. Esta agua glicolada se acumula en un recipiente pulmon intermedio entre el generador de frlo y los intercambiadores de frlo, y se recircula por un circuito mediante bombas hidraulicas.

Cualquier temperatura inferior a la del punto de congelacion de la humedad del producto serla adecuada, -20°C por ejemplo, aunque con temperaturas inferiores o superiores tambien se obtienen buenos resultados. El tiempo necesario de congelamiento lo dara la concordancia entre equipo frigorlfico y la cantidad de humedad del material a tratar. Durante el proceso de congelado, una parte de la humedad que tiene el producto se condensa y congela en la zona de intercambio termico del interior de los intercambiadores de frlo, esto es debido a la recirculacion de la atmosfera interior del reactor.

Hay que tener presente que los intercambiadores de frlo pueden quedar obturados debido a la acumulacion de humedad del producto congelada. Mediante un circuito temporizado automatico independiente que genera calor, que descongela la humedad. El llquido resultante se almacena en un deposito medidor comunicado a los intercambiadores. Durante esta fase de descongelacion o descarche y almacenamiento del llquido, no se efectua ningun intercambio con la atmosfera exterior circundante.

5

10

15

20

25

30

35

El deposito medidor permite monitorizar la cantidad de condensado mediante detectores de nivel de llquidos o celulas de carga. Esta information es importante porque posteriormente habra que anadir la misma cantidad de humedad, o una superior o inferior, dependiendo de los estandares requeridos por el productor, al grano de cafe. Una forma adecuada de hacerlo serla aplicandola de forma atomizada- pulverizada al grano cuando esta en el reactor, al tiempo que se aumenta la temperatura y se recircula la atmosfera interior del deposito. La humedad condensada atomizada-pulverizada puede provenir del mismo deposito medidor o de otra fuente exterior conectada al sistema con esta unica funcion.

Cuando finaliza la fase de congelation, se procede a aplicar un vaclo en el deposito, y seguidamente se introduce al menos un agente oxidante a una presion de unos 3 bares para sobresaturar el grano verde de cafe. Remarcar que con presiones inferiores o superiores tambien se obtienen buenos resultados.

Una vez concluida la introduction del agente oxidante, se puede aplicar una temperatura superior a la del punto de congelacion, y un vaclo o presion, y/o barrido. Estas aplicaciones pueden efectuarse en el mismo deposito o bien en otro paralelo, para evitar perder las calorlas frigorlficas del primero.

El tratamiento se puede repetir o bien darlo por concluido.

Ejemplo tercero, Fig.4:

Este ultimo ejemplo de realization corresponde a la aplicacion del tratamiento al te, manzanilla, etc., para eliminar defectos, suavizarlo y aportar aromas.

La diferencia respecto a los ejemplos anteriores de realizacion consiste en introducir los compuestos organicos para infusiones en un dispositivo con dos componentes:

a) una bolsa de material plastico resistente, en parte elastica, con una obertura, que tiene la capacidad de retener y ser impermeable a los gases, con resistencia mecanica a temperaturas de congelacion o superiores, y resistente a presiones inferiores a 10 bares.

b) un sistema mecanico de cierre con al menos dos listones que pivotan sobre una articulation por uno de sus extremos y en el otro tienen un mecanismo de cierre por palanca que genera tension entre los listones y la bolsa.

5

10

15

20

25

30

35

La obertura de cada bolsa se cerrara por la presion que ejercen los listones entre si desde ambos lados.

Para los diferentes tratamientos, normalmente interesara que la bolsa quede sellada hermeticamente. Esto se puede conseguir:

a) .- Incorporando una cinta elastica en el perfil interior del sistema mecanico de

cierre

b) .- y/o una cinta elastica en el interior y/o exterior de la bolsa.

Para los casos en que la obertura de la bolsa sea muy amplia, interesara que el sistema mecanico de cierre incorpore una pieza movil de fijacion de los listones impidiendo que se separen.

El dispositivo tambien va equipado con:

a) .- Al menos un elemento de sujecion, formando parte de la bolsa o del sistema mecanico de cierre, que permite colgarlo durante la fase de tratamiento de la sustancia organica que se introduce en la bolsa.

b) .- Al menos un conector o racor neumatico que permite conectar y comunicar la atmosfera interior de la bolsa con equipos exteriores mediante al menos un tubo neumatico, para poder controlar las presiones del interior con equipos externos, y para introducir el agente oxidante.

Una ventaja de esta realization reside en su versatilidad pues permitira utilizar diferentes tamanos de bolsa para adaptarse a los productos a tratar.

El producto a tratar se introducira en la bolsa preferentemente ya congelado, aunque esto no condiciona el resto del proceso. Una vez sellada la bolsa se efectua un vaclo y se le introduce el agente oxidante a traves del racor. La dosificacion se controlara por medios exteriores.

Concluida la introduction del agente oxidante, se puede aplicar una temperatura superior a la del punto de congelation, y un vaclo o presion, y/o barrido. Estas aplicaciones pueden efectuarse en la misma zona de congelacion y tratamiento, aunque resultara mas eficiente trasladar las bolsas para evitar perder calorlas frigorlficas.

Una vez finalizada y contrastada esta fase el tratamiento, se puede repetir o bien darlo por concluido.

5

10

15

20

25

30

35

Figura 1

En esta ilustracion se visualizan dos tipos de instalacion basados en una maquina productora de hielo que sirve para tratar llquido o gas congelado, introduciendo y disolviendo en el un gas de propiedades oxidantes. En el ejemplo que ocupa la parte superior se observa como el hielo tratado se introduce en un recipiente, seguidamente se llena este con el llquido receptor a modificar y se tapa, obteniendo la reaccion requerida dentro del recipiente. En la otra instalacion, observese la parte inferior de la figura, la reaccion requerida se obtiene primero dentro de un deposito y seguidamente se llenan los recipientes individuales con el llquido receptor ya modificado.

1.01 Maquina productora de hielo.

1.02 Dispositivo de contaje de piezas.

1.03 Piezas congeladas a tratar.

1.04 Medios mecanicos que distribuyen las piezas congeladas hacia los contenedores de tratamiento.

1.05 Compuerta de entrada de las piezas a tratar al contenedor, obertura y cierre controlados.

1.06 Contenedor de cierre hermetico a las presiones.

1.07 Sistema rotatorio rompe-bovedas de hielo en el interior de los contenedores.

1.08 Compuerta de salida de las piezas tratadas del contenedor, obertura y cierre controlados.

1.09 Piezas congeladas en fase de tratamiento.

1.10 Boquilla difusora con control de dosificacion.

1.11 Valvula proporcional y/o volumetrica de dosificacion de gas presurizado.

1.12 Deposito con gas presurizado, como Ozono, Oxlgeno o Aire atmosferico.

1.13 Conducto que comunica con una bomba de vaclo.

1.14 Valvula.

1.15 Conducto de impulsion que conecta con un sistema para control de la humedad.

1.16 Conducto de retorno que conecta con un sistema para control de la humedad.

1.17 Medios mecanicos instalados en la compuerta de salida que trasladan las piezas tratadas hacia el alimentador-dosificador.

1.18 Piezas congeladas tratadas.

1.19 Alimentador-dosificador de piezas tratadas.

5

10

15

20

25

30

35

1.20 Separador-contador de piezas tratadas.

1.21 Recipiente tipo botella de agua mineral donde se realiza la reaccion requerida.

1.22 Deposito de liquido a tratar con control de temperatura y valvula dosificadora volumetrica.

1.23 Tapon de cierre hermetico de la botella.

1.24 Sistema de control informatico del proceso con temporizador.

1.25 Sensor quimico de gases.

1.26 Sensor de presion.

1.27 Sonda de temperatura.

1.28 Valvula de descompresion o escape.

1.29 Sensor de peso.

1.30 Valvula de drenaje.

1.31 Cromatografo de gases en lmea ( GC-MS )

1.32 Recipiente hermetico a los gases donde se realiza la reaccion requerida.

1.33 Liquido en fase de tratamiento.

1.34 Filtro.

1.35 Bomba para recirculacion y dosificacion.

1.36 Intercambiador para control de la temperatura de reaccion.

1.37 Recipiente tipo botella de agua mineral tratada.

Figura 2

Esta figura integra el ejemplo segundo y tercero de la memoria, porque ambos se pueden combinar.

Se visualizan dos dibujos que corresponden a un ejemplo de instalacion aplicable a una piscina. En ellos se observa la mezcla del agente oxidante, aire atmosferico, ozono y peroxido de hidrogeno en el liquido en fase de congelation. La maquina consta de dos partes, el mecanismo productor y el deposito receptor de piezas congeladas, que tiene al menos una compuerta de abertura y cierre secuencial controlado por un sensor de peso.

2.01 Maquina de tratamiento.

2.02 Generador presurizado de gas atmosferico, con variador de velocidad.

2.03 Valvula reguladora de paso.

2.04 Generador de Ozono sistema de activado-desactivado.

2.05 Difusor de gases.

5

10

15

20

25

30

35

2.06 Recipiente contenedor de Peroxido de Hidrogeno.

2.07 Dispositivo dosificador volumetrico.

2.08 Difusor.

2.09 Mecanismo homogeneizador de llquidos.

2.10 Valvula.

2.11 Valvula de nivel constante.

2.12 Mecanismo giratorio de congelacion.

2.13 Llquido congelado formado en la pared de su perlmetro.

2.14 Cuchillas para el corte transversal del llquido congelado.

2.15 Cuchillas para el corte longitudinal del llquido congelado.

2.16 Piezas de llquido congelado tratado.

2.17 Deposito receptor de piezas congeladas.

2.18 Valvula de cierre y obertura controlada.

2.19 Valvula con control de obertura y cierre por contrapeso mecanico que comunica el interior con el exterior, para control de la presion interior.

2.20 Compuerta de obertura y cierre secuencial controlada por un sensor de peso.

2.21 Celulas de carga.

2.22 Sistema de obertura y cierre.

2.23 Deposito para mezcla y reaccion.

2.24 Conducto de entrada de llquido a tratar.

2.25 Conducto de salida de llquido tratado.

2.26 Bomba hidraulica que recircula el llquido.

2.27 Entrada para aportacion de llquido exterior a tratar.

2.28 Intercambiador de calor.

2.29 Piscina.

2.30 Bomba hidraulica para trasvase de llquido a congelar y tratar.

2.31 Sonda para control de la temperatura.

2.32 Sensor de oxlgeno.

2.33 Sensor de ozono.

2.34 Sensor de productos qulmicos.

2.35 Sensor de presion.

2.36 Cuadro electrico para control del proceso.

2.37 Filtro.

5

10

15

20

25

30

35

Figura 3

Esta figura representa una instalacion para el tratamiento del grano de cafe verde. Observense el reactor hermetico a los gases, el recipiente con agente oxidante comprimido, el conjunto de intercambiadores de frlo y de calor, y el equipo frigorlfico generador de agua glicolada frla. Tambien se visualizan el deposito medidor para control de condensados, as! como el deposito dosificador de humedad, que se activara de forma controlada en la fase de aplicacion de temperatura. Las tuberlas de circulation entre todos los elementos permiten intercambiar el sentido del flujo del gas en el interior del reactor.

3.01

Reactor calorlfugo hermetico a los gases.

3.02

Tapa para la carga del producto.

3.03

Tapa para la descarga del producto.

3.04

Filtro que interfieren entre la entrada y salida de los capacidad de soportar pesos. gases, con

3.05

Valvula de seguridad.

3.06

Sonda para control de la temperatura.

3.07

Sensor de oxlgeno.

3.08

Sensor de ozono.

3.09

Sensor de productos qulmicos.

3.10

Sensor de presion.

3.11

Valvula de obertura y cierre controlados.

3.12

Conexion a sistema de vaclo.

3.13

Recipiente con agente oxidante.

3.14

Deposito de llquido para dosificacion atomizada - controlada de humedad. pulverizada

3.15

Sistema de calentamiento.

3.16

Control de nivel electronico.

3.17

Bomba hidraulica.

3.18

Valvula proporcional de obertura y cierre controlados.

3.19

Turbina hermetica para recirculation de los gases.

3.20

Equipo frigorlfico generador de agua glicolada helada.

3.21

Deposito acumulador de agua glicolada helada.

3.22

Intercambiador de frlo.

3.23

Entrada de agua glicolada frla con caudal controlado en el intercambiador.

3.24

Salida de agua glicolada frla con caudal controlado del intercambiador.

5

10

15

20

25

30

35

3.25 Intercambiador de calor.

3.26 Entrada de agua caliente con caudal controlado en el intercambiador.

3.27 Salida de agua caliente con caudal controlado del intercambiador.

3.28 Intercambiador de calor para el descarche del intercambiador de frlo mediante aire caliente, recirculado por un ventilador adyacente.

3.29 Ventilador para descarche del intercambiador de frlo.

3.30 Salida de condensados del intercambiador.

3.31 Salida de condensados del reactor.

3.32 Deposito medidor para acumulacion y control de condensados.

3.33 Entrada de aire comprimido para facilitar el vaciado del deposito.

3.34 Salida de condensados ( que pueden ser los mismos que se dosificaran con posterioridad al producto en el reactor ).

3.35 Tuberlas.

3.36 Cuadro electrico para control del proceso.

Figura 4

Esta figura ofrece varias vistas de un dispositivo para tratar una sustancia organica solida introduciendo y disolviendo directamente en ella al menos un agente oxidante durante y/o despues de su fase de congelacion para provocarle reacciones oxidantes. Se observan varios tipos de listones de prensado y bolsas reversibles con diferentes tipos de cintas elasticas para su sellado.

4.01 Conjunto montado de listones con la bolsa contenedora.

4.02 Liston.

4.03 Articulation de los listones.

4.04 Mecanismo de cierre por palanca.

4.05 Producto, en este caso te verde.

4.06 Bolsa.

4.07 Elemento de sujecion integrado en la bolsa.

4.08 Racor neumatico de conexion rapida, integrado en la bolsa.

4.09 Racor neumatico de conexion rapida, integrado en el liston.

4.10 Cinta elastica exterior/interior integrada en la bolsa para sellado hermetico.

4.11 Sistema mecanico de cierre ( listones ) con cinta elastica integrada en su perfil interior.

4.12 Tubo neumatico.

4.13 Valvula de 2 vlas.

4.14 Circuito por donde circulan los gases.

4.15 Corte transversal de una bolsa.

4.16 Conexion a equipos exteriores para monitorizar y controlar el proceso.

4.17 Pieza movil de fijacion.

4.18 Agujero para inmovilizacion de la pieza movil de fijacion.

4.19 Sistema de fijacion.

Claims (19)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   REIVINDICACIONES

   1.- Metodo para introducir agentes oxidantes y provocar reacciones de oxidacion en sustancias aptas para el consumo humano caracterizado por introducir y disolver el agente oxidante en las sustancias a modificar:

   a) si las sustancias a modificar son solidas -como el grano de cafe o la hoja de te- introduciendo el agente oxidante directamente, por un diferencial de presion aplicado en una camara, deposito o bolsa, estando las sustancias a modificar congeladas, o en fase de congelation.

   b) o, si las sustancias a modificar son llquidas y/o semillquidas, una vez contenidas en una camara o deposito, sumergiendo en dicha camara, total o parcialmente, una/s pieza/s congelada/s -como un cubito de hielo- que, actua/n como transmisora/s del agente oxidante que, previamente, se ha introducido en ella/s mediante una disolucion y/o un diferencial de presion.

   y llevar a cabo posteriormente la reaction de oxidacion predeterminada en la sustancia a modificar, forzando un proceso de descongelacion por absorcion del diferencial de temperatura, o por la induction de una temperatura controlada.
2. 2. - Metodo segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el agente oxidante introducido y disuelto es peroxido de hidrogeno y/u oxlgeno y/u ozono y/u otros gases o llquidos de caracterlsticas oxidantes analogas y tiene una concentration inferior o igual a la de su saturation en la sustancia solida a modificar congelada o en la pieza congelada que se usa como transmisora.
3. 3. - Metodo segun la reivindicacion 2, caracterizado porque el agente oxidante introducido contiene, mezclados, otros gases.
4. 4. - Metodo segun la reivindicacion 1, caracterizado porque, en la camara, deposito o bolsa donde se introduce y disuelve el agente oxidante en la sustancia solida a modificar o en la pieza congelada que se usa como transmisora, se controla y monitoriza al menos uno de estos parametros:

   a) .- El volumen del solido o llquido a congelar.

   b) .- El tiempo de exposition al agente oxidante.

   c) .- El volumen y/o cuantla de agente oxidante a introducir.

   5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   d) .- El caudal o la proportion del gas o llquido oxidante.

   e) .- La temperatura.

   f) .- Las dimensiones de las piezas congeladas.

   g) .- El peso de las piezas congeladas.

   h) .- La humedad del ambiente.

   i) .- La cantidad de agente oxidante disuelto en las piezas congeladas.

   j) .- La presion interior

   antes y/o durante y/o despues de la fase de congelation.
5. 5. - Metodo segun la revindication 1, caracterizado porque, en la camara, deposito o bolsa donde se trata la sustancia solida a modificar o la pieza congelada que se usa como transmisora, mientras esta en fase de enfriamiento para su congelacion, y/o cuando ya esta congelada, se aplica y controla al menos una presion o vaclo, y/o un barrido por suction o aportacion de un gas (controlando su humedad) a una presion determinada.
6. 6. - Metodo segun la revindication 1, caracterizado porque, en la camara, deposito o bolsa donde se trata la sustancia solida a modificar, mientras esta en fase de descongelacion, se aplica y controla al menos una presion o vaclo, y/o un barrido por succion o aportacion de un gas (controlando su humedad) a una presion determinada.
7. 7. - Metodo segun la revindication 1, caracterizado porque se introduce un compuesto al menos en parte solido en la pieza congelada que se usa como transmisora, antes o durante la fase de enfriamiento para su congelation.
8. 8. - Metodo segun revindication 1, caracterizado porque la sustancia con la que se produce la pieza congelada que hace la funcion de transmisora de agente oxidante es llquida o gaseosa, y es igual (total o parcialmente) o diferente a la sustancia a modificar en la que se sumerge total o parcialmente.
9. 9. - Metodo segun la revindication 1, caracterizado porque la pieza de sustancia llquida o gaseosa congelada tratada que hace la funcion de transmisora de agente oxidante esta recubierta con un material permeable a los gases e impermeable a los llquidos.

   5

   10

   15

   20

   25

   30

   35
10. 10. - Metodo segun la reivindicacion 1, caracterizado porque, en la camara o deposito donde se sumerge la pieza o piezas de sustancia congelada tratada en la sustancia receptora a modificar, se controla y monitoriza el tiempo de contacto, y/o la temperatura y/o el volumen de al menos una de ellas.
11. 11. - Metodo segun la reivindicacion 1, caracterizado porque, en la camara o deposito donde se sumerge la pieza o piezas de sustancia congelada tratada en la sustancia receptora a modificar, se aplica y controla al menos una presion o vaclo, y/o barrido (controlando su humedad), antes y/o durante y/o despues del tratamiento.

    12- Metodo segun la reivindicacion 1, caracterizado porque, en la camara o deposito donde se sumerge la pieza o piezas de sustancia congelada tratada en la sustancia receptora a modificar, se monitoriza y controla al menos un parametro qulmico antes y/o durante y/o despues del tratamiento.
12. 13. - Metodo segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la sustancia receptora a modificar y el agente oxidante utilizado para el tratamiento se captan del mismo entorno.
13. 14. - Instalacion para tratar sustancias llquidas y/o semillquidas contenidas en una/s camara/s o deposito/s, sumergiendo en ellas, total o parcialmente, piezas congeladas -como un cubito de hielo— que actuan como transmisoras del agente oxidante que, previamente, se les ha introducido, caracterizada porque dispone de medios mecanicos y/o electronicos para:

    a) .- pesar y/o contar las piezas congeladas antes de introducirlas en la/s camara/s o deposito/s

    b) .- controlar el volumen de la sustancia a tratar.
14. 15. - Instalacion segun la reivindicacion 14, caracterizada porque dispone de medios para controlar la temperatura de las piezas congeladas y del llquido receptor.
15. 16. - Instalacion segun la reivindicacion 14, caracterizada porque dispone de un alimentador dosificador que distribuye una cantidad preestablecida de piezas congeladas a cada camara o deposito de sustancia a tratar.
16. 17. - Instalacion segun la reivindicacion 14, caracterizada porque en cada una de sus camaras o depositos dispone de al menos una bomba hidraulica y/o de al

    5

    10

    15

    20

    25

    menos un mecanismo homogeneizador de ilquidos que recircula la sustancia a tratar y las piezas congeiadas.
17. 18. - Instalacion segun la reivindicacion 14, caracterizada porque dispone de un intercambiador de calor por el que se fuerza a circular la sustancia tratada al finalizar el proceso.
18. 19. - Instalacion segun la reivindicacion 14, caracterizada porque dispone de un centro de control informatico, comunicado con cada camara o deposito de tratamiento, que monitoriza al menos uno de los siguientes componentes instalados:

    a) .- Medios de control volumetrico del llquido a tratar.

    b) .- Sensor qulmico de gases.

    c) .- Sensor de presion.

    d) .- Sonda de temperatura.

    e) .- Valvula de escape.

    f) .- Sensor de peso.

    g) .- Contador de piezas congeladas.

    h) .- Valvula de drenaje.

    i) .- Temporizador.

    j) .- Cromatografo de gases (GC-MS)
19. 20. - Instalacion segun la reivindicacion 14, caracterizada porque cada camara o deposito de tratamiento incorpora al menos un conducto que comunica con:

    a) .- un sistema de presion,

    b) .- y/o un sistema de vaclo con medios de control de aspiracion,

    c) .- y/o un sistema de control de humedad,

    d) .- y/o una valvula de acceso a la atmosfera exterior.