ES2737501B2

ES2737501B2 - FOOD TREATMENT DEVICE FOR HIGH HYDROSTATIC PRESSURES IN CONTINUOUS REGIME AND ASSOCIATED PROCEDURE

Info

Publication number: ES2737501B2
Application number: ES201830681A
Authority: ES
Inventors: López Antonio Martínez; Aliaga Maria Dolores Rodrigo; Martínez Cuauhtemoc Marín; Rodríguez Hiram Varela
Original assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Current assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Priority date: 2018-07-06
Filing date: 2018-07-06
Publication date: 2020-05-18
Anticipated expiration: 2038-07-06
Also published as: ES2737501A1; WO2020008096A1

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

DISPOSITIVO DE TRATAMIENTO DE ALIMENTOS POR ALTAS PRESIONES HIGH PRESSURE FOOD TREATMENT DEVICE

HIDROSTÁTICAS EN RÉGIMEN CONTINUO Y PROCEDIMIENTO ASOCIADOHYDROSTATICS IN CONTINUOUS REGIME AND ASSOCIATED PROCEDURE

SECTOR DE LA TÉCNICATECHNICAL SECTOR

La invención que aquí se preconiza se encuadra en el sector de la industria alimentaria. Más específicamente se divulga una máquina para la esterilización de alimentos, por un procedimiento de altas presiones en frío que ataca a los microorganismos que contiene, así como a un procedimiento de tratamiento de alimentos por altas presiones hidrostáticas en régimen continuo que hace uso del dispositivo.The invention advocated here falls within the food industry sector. More specifically, a machine for food sterilization is disclosed, due to a high pressure cold procedure that attacks the microorganisms it contains, as well as a food treatment procedure using high hydrostatic pressures in a continuous regime that makes use of the device.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION

En el estado de la técnica previo a esta invención, existe una pluralidad de dispositivos dedicados a la esterilización de alimentos. El proceso más extendido de esterilización comprende la aplicación de calor, para someter al alimento a una temperatura lo bastante alta para provocar la muerte de los microorganismos objetivo. El tiempo de aplicación de una temperatura es inversamente proporcional a su magnitud. Es decir, una temperatura muy alta puede ser suficiente durante un tiempo muy breve, y una temperatura más baja necesitará un tiempo mayor. La aplicación de temperatura es un procedimiento eficaz para la destrucción de microorganismos, pero que posee varias desventajas, entre las que se encuentra el pardeamiento, la destrucción de algunos nutrientes y la pérdida de cualidades organolépticas del alimento.In the prior art prior to this invention, there are a plurality of devices dedicated to food sterilization. The most widespread sterilization process involves the application of heat, to subject the food to a temperature high enough to cause the death of the target microorganisms. The application time of a temperature is inversely proportional to its magnitude. That is, a very high temperature may be sufficient for a very short time, and a lower temperature will require a longer time. The application of temperature is an effective procedure for the destruction of microorganisms, but it has several disadvantages, among which are browning, the destruction of some nutrients and the loss of organoleptic qualities of the food.

Con la finalidad de solucionar estos inconvenientes, se propusieron dispositivos llamados de "alta presión hidrostática”. Su fundamento consiste sustituir la aplicación de calor por presión. Para ello el alimento a tratar se hace pasar por una cámara rellena de un fluido que ejerce una presión muy elevada, normalmente superior a 100 MPa, y siendo habitual hasta 700 MPa. Se sabe que estas presiones destruyen a una gran cantidad de microorganismos, por lo que constituyen una forma de esterilización de alimentos en frío. La mayor parte de los dispositivos de altas presiones del estado de la técnica trabajan en régimen discontinuo. Es decir, poseen una cámara de alta presión en la cual se introduce el alimento a tratar, acto seguido se llena de fluido, se cierra herméticamente la cámara y se aplica la presión. Una vez transcurrido el tiempo necesario, la cámara se vuelve a abrir y se extraen los alimentos, ya esterilizados. Este ciclo se repite de forma cíclica. El régimen discontinuo posee la desventaja de ser más lento y requerir más intervención que un régimen continuo. Un dispositivo que trabaje en continuo, además de esterilizar más kilogramos de alimento por hora que un dispositivo discontinuo de igual capacidad, requiere menos interacción con los operarios, pues su funcionamiento es más sencillo. Los discontinuos dividen su funcionamiento en varias etapas; por ejemplo, apertura de compuerta, llenado de cámara, cierre de compuerta, aplicación de presión, vaciado y apertura de compuerta. Sin embargo, los continuos, una vez en marcha, trabajan en una única etapa, en la cual los alimentos van entrando y saliendo de forma uniforme a lo largo del dispositivo. Son por tanto equipos más sencillos desde el punto de vista del proceso. En el estado de la técnica, los equipos de altas presiones hidrostáticas con funcionamiento en continuo, se restringen a alimentos líquidos.In order to solve these drawbacks, so-called "high hydrostatic pressure" devices were proposed. Its basis is to replace the application of heat by pressure. For this, the food to be treated is passed through a chamber filled with a fluid that exerts a pressure very high, typically greater than 100 MPa, and up to 700 MPa being common. These pressures are known to destroy large numbers of micro-organisms and thus constitute a form of cold food sterilization. State-of-the-art pressures work in a discontinuous regime, that is, they have a high-pressure chamber into which the food to be treated immediately fills with fluid, the chamber is hermetically closed and pressure is applied. After the necessary time has elapsed, the chamber is reopened and the food, already sterilized, is removed. This cycle is repeated cyclically. The discontinuous regimen has the disadvantage of being slower and requiring more intervention than a continuous regimen. A device that works continuously, in addition to sterilizing more kilograms of food per hour than a discontinuous device of the same capacity, requires less interaction with operators, since its operation is easier. The discontinuous divide their operation into several stages; for example, gate opening, chamber filling, gate closing, pressure application, emptying and gate opening. However, the continuos, once started, work in a single stage, in which the food enters and leaves uniformly throughout the device. They are therefore simpler equipment from the point of view of the process. In the state of the art, the equipment of high hydrostatic pressures with continuous operation, are restricted to liquid foods.

Se conocen una gran cantidad de soluciones tecnológicas para someter a un fluido a presiones elevadas, del orden de 700 MPa. Comprenden una bomba hidráulica de alta presión y hacer pasar al fluido por una conducción con gran pérdida de carga, habitualmente un tubo de diámetro muy pequeño. Cuando este fluido es un alimento líquido, estamos hablando de un tratamiento de altas presiones hidrostáticas.A large number of technological solutions are known for subjecting a fluid to high pressures, in the order of 700 MPa. They include a high pressure hydraulic pump and pass the fluid through a pipeline with high pressure drop, usually a very small diameter tube. When this fluid is a liquid food, we are talking about a treatment of high hydrostatic pressures.

Los alimentos líquidos se pueden tratar fácilmente en régimen continuo porque fluyen y se hacen pasar por conducciones muy estrechas, por ejemplo con un diámetro inferior a 500 micrómetros. Sin embargo, los alimentos sólidos poseen grandes dimensiones y no se pueden hacer pasar por conducciones estrechas, lo que obliga a tratarlos de manera discontinua.Liquid foods can be easily processed continuously because they flow and are passed through very narrow lines, for example with a diameter of less than 500 micrometers. However, solid foods have large dimensions and cannot be passed through narrow pipes, making it necessary to treat them discontinuously.

Un ejemplo de dispositivo para la esterilización por altas presiones hidrostáticas es el divulgado en la patente AU763692B2. Este documento desarrolla una máquina para la esterilización de alimentos líquidos contenidos en botellas, ayudándose de un rotor que desplaza las botellas y una bomba de alta presión.An example of a device for sterilization by high hydrostatic pressures is that disclosed in patent AU763692B2. This document develops a machine for the sterilization of liquid foods contained in bottles, using a rotor that moves the bottles and a high pressure pump.

La patente EP0894440A1 divulga un método y aparato para la esterilización en continuo de alimentos líquidos, mediante un sistema que incrementa la presión preferentemente en dos etapas.Patent EP0894440A1 discloses a method and apparatus for the continuous sterilization of liquid foods, by means of a system that preferably increases the pressure in two stages.

La patente US20080311259A1 da a conocer un sistema para esterilizar alimentos líquidos en régimen continuo, el cual comprende un tubo flexible dentro de una membrana envolvente que ejerce presión sobre él.Patent US20080311259A1 discloses a system for sterilizing liquid foods in continuous regime, which comprises a flexible tube within a wrapping membrane that exerts pressure on it.

En el estado de la técnica no se conocen dispositivos de esta tipología que funcionen para alimentos sólidos. Se hace necesario por tanto el desarrollo de equipos que permitan la esterilización por altas presiones hidrostáticas no sólo de alimentos líquidos, sino también sólidos.In the state of the art, devices of this type that work for solid foods are not known. Therefore, it is necessary to develop equipment that allows sterilization by high hydrostatic pressures not only of liquid foods, but also of solid foods.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓNEXPLANATION OF THE INVENTION

Por todo lo anterior, se hace necesario el desarrollo de nuevas tecnologías que permitan el tratamiento de alimentos mediante altas presiones hidrostáticas en régimen continuo y que incluya la posibilidad de tratar productos sólidos.Due to all of the above, it is necessary to develop new technologies that allow the treatment of food using high hydrostatic pressures in a continuous regime and that includes the possibility of treating solid products.

Las máquinas de altas presiones hidrostáticas en general (en adelante APH) comprenden alguna cámara de tratamiento donde se ubiquen alimentos a procesar. Esta cámara es llenada por un fluido de trabajo, que es el responsable de ejercer la presión necesaria para lograr la esterilización. El fluido de trabajo se mueve en circuito cerrado, impulsado por al menos una bomba; realiza un recorrido cíclico desde dicha cámara hasta el exterior, y viceversa.Machines with high hydrostatic pressure in general (hereinafter APH) comprise a treatment chamber where food to be processed is located. This chamber is filled with a working fluid, which is responsible for exerting the necessary pressure to achieve sterilization. The working fluid moves in a closed circuit, driven by at least one pump; It makes a cyclical journey from said camera to the outside, and vice versa.

En el presente documento se hará referencia a alimentos sólidos. Cabe destacar que la invención comprende del mismo modo el tratamiento de alimentos líquidos, de forma preferente siendo previamente introducidos en una bolsa sellada herméticamente y de uso habitual en la tecnología APH. El término "alimento sólido” no es limitativo del alcance de la invención, y hace referencia al uso preferente de la misma. Por "alimento sólido” se entiende aquel que cumple simultáneamente las siguientes tres condiciones: i) no se disgrega por la simple acción de fuerzas del orden de magnitud de su propio pesoReference will be made in this document to solid foods. It should be noted that the invention likewise comprises the treatment of liquid foods, preferably being previously placed in a hermetically sealed bag and commonly used in APH technology. The term "solid food" is not limiting of the scope of the invention, and refers to the preferred use thereof. By "solid food" is meant one that simultaneously meets the following three conditions: i) it is not broken down by simple action forces of the order of magnitude of its own weight

ii) a una temperatura ambiente, considerando como tal entre 15 y 40 °C, el alimento no se adapta al recipiente que lo contiene, tal como lo haría el agua o cualquier otro fluidoii) at an ambient temperature, considering as such between 15 and 40 ° C, the food does not adapt to the container that contains it, as would water or any another fluid

iii) posee un peso superior a 10 miligramos.iii) it has a weight greater than 10 milligrams.

La condición iii) se establece para incluir alimentos que habitualmente vienen en forma de gránulos pequeños, como los cereales.Condition iii) is established to include foods that usually come in the form of small granules, such as cereals.

A modo de ejemplo, serían sólidos los alimentos que así se denominan en la cultura popular: una manzana, un plátano, un bistec, etc. A su vez, los geles serán también sólidos de acuerdo a esta definición: gelatina alimentaria, cuajada, flan, etc. Algunos alimentos, como el pan, se pueden disgregar si se ejerce una presión externa elevada, pero en ningún caso por medio de su propio peso. Por tanto, el pan es un caso más de alimento sólido. Otro caso notable de alimento sólido son los granos y legumbres. Los granos individuales de arroz, lentejas, granos de maíz, etc, cumplen los tres anteriores requisitos y por tanto son alimentos sólidos.As an example, foods that are so called in popular culture would be solid: an apple, a banana, a steak, etc. In turn, the gels will also be solid according to this definition: food gelatin, curd, flan, etc. Some foods, such as bread, can disintegrate if high external pressure is exerted, but in no case by their own weight. Therefore, bread is one more case of solid food. Another notable case of solid food is grains and legumes. The individual grains of rice, lentils, corn grains, etc., meet the three previous requirements and are therefore solid foods.

En este documento se emplea sucesivas veces el concepto “esterilización”. Por esterilización se entiende un tratamiento que ataca a toda o una parte de la fauna microbiana, incluyendo como parte de la misma a esporas y virus. La esterilización implica una reducción en el número de individuos de al menos una especie, que será mayor o menor en función del tratamiento. De forma más específica, este documento se refiere siempre a un tipo particular de esterilización en frío, que no aplica calor. Se produce una esterilización por presión, también llamada pascalización. Cabe destacar que de forma inherente a un aumento de presión en ocasiones se produce un ligero aumento de temperatura, pero siempre por debajo de los valores propios de una esterilización por calor y sin ser una propiedad buscada en esta invención. A modo de ejemplo ilustrativo, en una pascalización industrial típica un alimento puede elevar su temperatura desde 25 °C hasta 35-40 °C, un valor ineficaz a efectos de esterilización y que no acarrea el deterioro de la calidad proteica típica de las pasteurizaciones, que trabajan por encima de 60 °C.The term "sterilization" is used successively in this document. Sterilization means a treatment that attacks all or part of the microbial fauna, including spores and viruses as part of it. Sterilization involves a reduction in the number of individuals of at least one species, which will be more or less depending on the treatment. More specifically, this document always refers to a particular type of cold sterilization, which does not apply heat. Pressure sterilization occurs, also called pascalization. It should be noted that inherently a pressure increase sometimes produces a slight increase in temperature, but always below the values of a heat sterilization and without being a property sought in this invention. As an illustrative example, in a typical industrial pascalization a food can raise its temperature from 25 ° C to 35-40 ° C, an ineffective value for sterilization purposes and that does not lead to the deterioration of the protein quality typical of pasteurizations, working above 60 ° C.

En lo sucesivo, “cámara de tratamiento” y “cámara” se utilizarán como sinónimos.Hereinafter "treatment chamber" and "chamber" will be used synonymously.

Para que una máquina APH pueda manejar sólidos en continuo debe ser capaz de reducir, en algún punto de su estructura, la presión del fluido de trabajo hasta la atmosférica. Es en este punto donde se colocarán los alimentos a tratar, lo cual puede ser hecho manualmente por un operario. Una vez colocados, han de ser arrastrados por los mecanismos de la máquina hasta el interior de la cámara de tratamiento, que se encuentra a la alta presión que corresponda para la esterilización de los mismos. Siendo la presión natural de una máquina APH muy elevada, puede resultar complicado encontrar una solución mecánica que permita reducirla hasta la presión atmosférica en algún punto y con un caudal pequeño. Por ejemplo, reducir la presión desde 7.000 bar hasta 1 bar, y con un caudal inferior a 1 litro por minuto. La dificultad radica en que hacen falta conductos que ejerzan de manera segura una pérdida de carga muy grande, y esto conlleva diseños complicados y costosos. Esta es una de las razones por las cuales la tecnología APH no goza de la misma repercusión que los tratamientos térmicos. La presente invención aborda este aspecto.In order for an APH machine to handle solids continuously, it must be able to reduce, at some point in its structure, the pressure of the working fluid to the atmospheric. It is at this point where the food to be treated will be placed, which can be done manually by an operator. Once placed, they must be dragged by the machine mechanisms into the treatment chamber, which is at the corresponding high pressure for sterilizing them. Since the natural pressure of an APH machine is very high, it can be difficult to find a mechanical solution that allows it to be reduced to atmospheric pressure at some point and with a small flow. For example, reduce the pressure from 7,000 bar to 1 bar, and with a flow rate of less than 1 liter per minute. The difficulty lies in the need for ducts that safely exert a very large head loss, and this leads to complicated and expensive designs. This is one of the reasons why APH technology does not enjoy the same impact as heat treatments. The present invention addresses this aspect.

En el estado de la técnica previo, según se ha comentado, el fluido de trabajo circula en circuito cerrado y sale hasta el exterior de la cámara de tratamiento. La conducción de salida al exterior es muy estrecha, típicamente con un tubo de diámetro interior inferior a un milímetro, con el fin de provocar una elevada caída de presión y que el fluido salga con un caudal muy pequeño, por ejemplo del orden de un litro por minuto. Estas conducciones de salida son demasiado pequeñas y no permiten la introducción a su través de alimentos sólidos, que alcanzan dimensiones que suelen ser de varios centímetros.In the prior art, as mentioned, the working fluid circulates in a closed circuit and exits to the outside of the treatment chamber. The outlet pipe to the outside is very narrow, typically with a tube with an inner diameter of less than one millimeter, in order to cause a high pressure drop and the fluid to come out with a very small flow, for example on the order of a liter per minute. These outlet pipes are too small and do not allow the introduction of solid food through them, reaching dimensions that are usually several centimeters.

La presente invención divulga una máquina APH que trabaja con el habitual rango de presiones, de forma preferente entre 50 y 1500 MPa, y de modo más preferente entre 100 y 700 MPa. Dispone de un mecanismo que provoca una caída de presión lo bastante grande para que el fluido de trabajo salga al exterior a presión atmosférica y con un caudal pequeño. El dimensionamiento de la máquina permite ajustar el caudal hasta los valores deseados, de forma preferente del orden de menos de un litro por minuto. En el punto de la máquina donde el fluido de trabajo alcanza la presión atmosférica, se introduce el alimento sólido a tratar. Debido a una estructura mecánica específica, el alimento es introducido en el interior de la cámara de manera continua.The present invention discloses an APH machine that works with the usual pressure range, preferably between 50 and 1500 MPa, and more preferably between 100 and 700 MPa. It has a mechanism that causes a pressure drop large enough for the working fluid to go outside at atmospheric pressure and with a small flow. The sizing of the machine allows adjusting the flow rate to the desired values, preferably on the order of less than one liter per minute. At the point on the machine where the working fluid reaches atmospheric pressure, the solid food to be treated is introduced. Due to a specific mechanical structure, the food is introduced into the chamber continuously.

En lo sucesivo, el término "fluido” será una mera abreviación del concepto "fluido de trabajo”. Hereinafter, the term "fluid" will be a mere abbreviation of the concept "working fluid".

En esta invención el fluido sale al exterior de la máquina por el espacio de separación entre un husillo y el orificio roscado por el cual éste se desplaza. El orificio roscado está practicado en un cuerpo cilíndrico. El modo en el cual el husillo se desplaza a través del orificio es equivalente al modo en que un tornillo atraviesa una tuerca. En lo sucesivo, el término "cilindro” se referirá al "cuerpo cilíndrico” mencionado en este párrafo, a menos que se haga especifique otra cosa.In this invention, the fluid comes out of the machine through the gap between a spindle and the threaded hole through which it moves. The threaded hole is made in a cylindrical body. The way the spindle travels through the hole is equivalent to the way a screw goes through a nut. Hereinafter, the term "cylinder" shall refer to the "cylindrical body" mentioned in this paragraph, unless otherwise specified.

Entre el contorno exterior del husillo y las paredes del orificio roscado existe una separación muy pequeña; si suponemos que ambos elementos se sitúan concéntricos, será del orden de varios milímetros, preferentemente inferior a un milímetro. A modo de ejemplo ilustrativo, consideramos la analogía de un tornillo que penetra en una tuerca. Entre la superficie exterior del tornillo y la tuerca puede haber contacto, o bien una separación, que será normalmente varios órdenes de magnitud inferior al diámetro del tornillo. Esta separación es equivalente a la existente entre el husillo y el orificio roscado de la presente invención. El espacio de separación entre husillo y orificio roscado será llamado en lo sucesivo "espacio intersticial”.There is a very small gap between the outer contour of the spindle and the walls of the threaded hole; If we assume that both elements are concentric, it will be of the order of several millimeters, preferably less than one millimeter. As an illustrative example, we consider the analogy of a screw that penetrates a nut. There may be contact, or a gap, between the outer surface of the screw and the nut, which will normally be several orders of magnitude less than the diameter of the screw. This gap is equivalent to that between the spindle and the threaded hole of the present invention. The gap between the spindle and the threaded hole will hereafter be called the "interstitial space".

El espacio intersticial ejerce una elevada caída de presión, la cual se debe por una parte a su pequeña dimensión, que hace que los esfuerzos viscosos en líquidos como el agua sean importantes, y por otra parte a que el trayecto que se forma resulta sinuoso; el fluido ha de realizar un recorrido en zigzag para atravesarlo. Estos esfuerzos viscosos se deben a la natural adherencia que sufren las partículas infinitesimales de un líquido con las partículas circundantes; a modo de ejemplificación del concepto, en un fluido incompresible, se da una situación de esfuerzos viscosos importantes cuando las componentes extradiagonales del tensor de tensiones de Cauchy son del orden de magnitud de las componentes diagonales.The interstitial space exerts a high pressure drop, which is due, on the one hand, to its small size, which makes the viscous stresses in liquids such as water important, and on the other hand, to the fact that the path that is formed is sinuous; the fluid has to make a zigzag journey to cross it. These viscous stresses are due to the natural adhesion suffered by the infinitesimal particles of a liquid with the surrounding particles; by way of example of the concept, in an incompressible fluid, a situation of significant viscous stresses occurs when the extradiagonal components of the Cauchy stress tensor are of the order of magnitude of the diagonal components.

Una medida adicional que incrementa notablemente la caída de presión, es la perforación de orificios sobre las superficies del husillo y/o las superficies del orificio roscado del cilindro. De forma preferente, estos orificios se perforan sobre las crestas y/o fondos del husillo y/o orificio roscado, tienen forma de taladro cilíndrico y una profundidad del orden de varios milímetros. Todas las características indicadas en este párrafo son habituales en los sellos de laberinto, una estructura para otorgar estanqueidad y limitar fugas de líquidos, la cual es ampliamente conocida por el experto en la materia, por lo que no se consideran necesarias más explicaciones.An additional measure that greatly increases the pressure drop is the drilling of holes on the surfaces of the spindle and / or the surfaces of the threaded hole of the cylinder. Preferably, these holes are drilled on the ridges and / or bottoms of the spindle and / or threaded hole, they are shaped like a cylindrical bore and have a depth of the order of several millimeters. All the characteristics indicated in this paragraph are common in labyrinth seals, a structure to grant watertightness and limit liquid leaks, which is widely known to the person skilled in the art, so it is not further explanations are necessary.

Se hace notar que en el presente documento se hace referencia a las diversas partes de un husillo mediante la terminología habitual en el sector de la técnica. Así, se emplean los términos "filete”, "fondo” y "cresta”, que son ampliamente utilizados por el experto en la materia.It is noted that the various parts of a spindle are referred to herein by terminology customary in the art field. Thus, the terms "fillet", "bottom" and "crest" are used, which are widely used by the person skilled in the art.

Un efecto físico de particular relevancia que se tiene en cuenta en la presente invención, es la dependencia de la caída de presión con la trayectoria que el fluido sigue por el espacio intersticial. Si suponemos que el husillo no tiene filete, estaría formado únicamente por un cilindro. En este caso, la trayectoria más corta entre el interior de la cámara de tratamiento y el exterior, recorre una generatriz de dicho cilindro. En el caso real, un husillo con filete, la trayectoria más corta será aquella que, tomando como guía la generatriz del cilindro, se desvía de ésta cada vez que aparece el filete, realizando un movimiento de zigzag para poder sortearlo y volver a la generatriz. En la práctica, los inventores han observado que el fluido no recorre el trayecto más corto, pues el movimiento de zigzag necesario impone una gran caída de presión . En su lugar, el fluido sale al exterior siguiendo el fondo del husillo, que realiza un recorrido en espiral. Esta espiral supone un trayecto mucho más largo que aquél que toma como guía la generatriz; en un caso típico puede ser del orden de 15 veces más largo. Sin embargo, la ausencia de zigzagueo hace que la caída de presión sea muy inferior y en la práctica es el recorrido que efectúa el fluido. Con el fin de frenar su movimiento en la espiral, la invención comprende el taladro de orificios en la cresta y fondo, tanto del husillo como del orificio roscado del cilindro en el que se ubica. Estos orificios aumentan sensiblemente la caída de presión a lo largo de la espiral, hasta hacerla equiparable o incluso superior a la caída de presión de la trayectoria más corta.A physical effect of particular relevance that is taken into account in the present invention is the dependence of the pressure drop on the path that the fluid follows through the interstitial space. If we assume that the spindle does not have a fillet, it would only consist of a cylinder. In this case, the shortest path between the inside of the treatment chamber and the outside, runs through a generatrix of said cylinder. In the real case, a spindle with a fillet, the shortest path will be that which, taking the cylinder generatrix as a guide, deviates from it each time the fillet appears, making a zigzag movement to be able to circumvent it and return to the generatrix . In practice, the inventors have observed that the fluid does not travel the shortest path, since the necessary zigzag movement imposes a large pressure drop. Instead, the fluid exits to the outside following the bottom of the spindle, which runs in a spiral. This spiral involves a much longer path than that taken by the generatrix; in a typical case it can be of the order of 15 times as long. However, the absence of zigzagging makes the pressure drop much lower and in practice it is the path that the fluid takes. In order to stop its movement in the spiral, the invention comprises drilling holes in the crest and bottom, both of the spindle and of the threaded hole of the cylinder in which it is located. These holes significantly increase the pressure drop along the spiral, making it comparable or even higher than the pressure drop of the shortest path.

El espacio intersticial de esta invención es muy pequeño como para poder transportar a su través un alimento sólido, pero esto no es problema, pues el alimento no viaja a través del mismo: se ejecuta un diseño que permite la introducción de alimentos de gran tamaño y en continuo, por medio de unos alojamientos del tamaño del alimento, definidos sobre el cuerpo del husillo, en los que se ubican los alimentos. En el estado de la técnica previo, resulta incompatible el empleo de espacios intersticiales pequeños con el tratamiento de alimentos de gran tamaño en continuo, pues no se ha ideado otra vía de entrada y salida más allá del propio intersticio. Por eso se restringen a alimentos líquidos, que sí pueden atravesar un espacio intersticial. La invención divulgada compatibiliza ambas propiedades, puesto que los husillos divulgados permiten:The interstitial space of this invention is too small to be able to transport solid food through it, but this is not a problem, since the food does not travel through it: a design is executed that allows the introduction of large-sized and continuously, through food-sized housings defined on the spindle body, in which the food is located. In the prior art, the use of small interstitial spaces is incompatible with the continuous treatment of large foods, since no other route has been devised. entry and exit beyond the interstice itself. So they are restricted to liquid foods, which can cross an interstitial space. The disclosed invention combines both properties, since the disclosed spindles allow:

1.- dejar un espacio intersticial muy pequeño con el cilindro sobre el que se mueven (la rosca en la analogía tornillo-rosca), que produce una gran pérdida de carga.1.- Leave a very small interstitial space with the cylinder on which they move (the thread in the screw-thread analogy), which produces a large pressure drop.

2.- el transporte de alimentos de gran tamaño, ubicados en alojamientos sobre el cuerpo del husillo.2.- the transport of large food, located in housings on the spindle body.

Un aspecto de especial relevancia en esta invención es que los efectos de los puntos 1 y 2 suelen ser antagónicos. Es decir, cavidades grandes como las de los alojamientos se suelen oponer al efecto buscado de incrementar la caída de presión con pasos estrechos. Sin embargo, se divulga un diseño mecánico donde el husillo posee una combinación de ambos elementos dispuestos en serie. De esta forma una cavidad grande nunca se opone al efecto de un paso estrecho. Dicho de otra manera, y según es conocido por el experto en la materia, la resistencia hidráulica total al paso del fluido es igual a la suma de las resistencias hidráulicas individuales. Esta expresión, aplicable para resistencias en serie, denota que las cavidades grandes no restan efectividad a las cavidades pequeñas. Los husillos son elementos que resultan de gran interés, pues su geometría alargada facilita la disposición en serie de diversos elementos.An aspect of special relevance in this invention is that the effects of points 1 and 2 are usually antagonistic. In other words, large cavities such as those in the housings usually oppose the desired effect of increasing the pressure drop with narrow passages. However, a mechanical design is disclosed where the spindle has a combination of both elements arranged in series. In this way a large cavity is never opposed to the effect of a narrow passage. In other words, and as known to the person skilled in the art, the total hydraulic resistance to the passage of the fluid is equal to the sum of the individual hydraulic resistances. This expression, applicable for series resistors, denotes that large cavities do not detract from effectiveness of small cavities. The spindles are elements that are of great interest, since their elongated geometry facilitates the serial arrangement of various elements.

La invención comprende un cuerpo, referido como "cuerpo de presión”, que contiene en su interior la cámara de tratamiento, la cual contiene un fluido que ejerce la alta presión necesaria para la esterilización de los alimentos. Este fluido puede ser agua, agua con aditivos, o cualquier otra sustancia fluida compatible con los alimentos. Un aditivo adecuado para el agua es el etilenglicol, que reduce su punto de fusión y evita su congelación, un fenómeno a evitar en la tecnología APH. Los alimentos a ser tratados entran en dicha cámara, permanecen en ella el tiempo requerido para la correcta esterilización y posteriormente salen al exterior. El cuerpo de presión posee los espesores necesarios para contener de forma segura las presiones del fluido.The invention comprises a body, referred to as a "pressure body", which contains inside the treatment chamber, which contains a fluid that exerts the high pressure necessary for food sterilization. This fluid can be water, water with additives, or any other fluid substance compatible with food A suitable additive for water is ethylene glycol, which reduces its melting point and prevents freezing, a phenomenon to be avoided in APH technology. The foods to be treated enter said chamber, they remain in it for the time required for correct sterilization and then go outside.The pressure body has the necessary thicknesses to safely contain the fluid pressures.

La cámara de tratamiento se comunica con el exterior por medio de una pluralidad de los cuerpos cilíndricos ya mencionados. Los cilindros poseen un orificio roscado recorrido por un husillo. Cada vez que un alimento pasa desde el exterior de la cámara, que está a presión atmosférica, hasta su interior, a la presión de esterilización, se ha de colocar previamente en un alojamiento definido para tal fin en el husillo. El husillo comenzará a rotar y atravesará el orificio roscado, hasta que el alimento finalmente quede ubicado en la cámara de tratamiento. Transcurrido en ella el tiempo consignado a la presión adecuada, por ejemplo 700 MPa, el alimento será devuelto al exterior de la cámara de tratamiento, revertiendo el proceso que lo introdujo en la misma.The treatment chamber communicates with the outside by means of a plurality of the cylindrical bodies already mentioned. The cylinders have a threaded hole covered by a spindle. Every time a food passes from outside the chamber, it is at atmospheric pressure, up to its interior, at the sterilization pressure, must be previously placed in a housing defined for this purpose in the spindle. The spindle will begin to rotate and pass through the threaded hole, until the food is finally located in the treatment chamber. After the time set at the appropriate pressure has elapsed, for example 700 MPa, the food will be returned to the outside of the treatment chamber, reversing the process that introduced it into it.

En el interior del cilindro se produce un gradiente de presiones que va desde la presión consignada para la esterilización, hasta la atmosférica. El alimento por tanto sufre un aumento gradual de presión en su recorrido por el cilindro, desde la atmosférica hasta la presión consignada. Viceversa sucede al ser expulsado de la cámara.Inside the cylinder there is a pressure gradient that goes from the pressure set for sterilization to atmospheric. The food therefore undergoes a gradual increase in pressure on its way through the cylinder, from atmospheric to the set pressure. Vice versa happens when being expelled from the camera.

En una realización de la invención la lubricación del husillo se produce mediante el fluido de trabajo. Este fluido puede ser agua o cualquier otro de los empleados en la tecnología APH del estado de la técnica. En el caso del agua, si bien normalmente su baja viscosidad le otorga malas propiedades como lubricante, en el caso de la tecnología APH resulta útil para tal fin. El agua a partir de presiones por encima de los 200MPa llena de forma homogénea los intersticios que se forman entre el husillo y el orificio roscado, y retira las burbujas. Esto significa que aumenta considerablemente su capacidad lubricante con respecto al agua a las presiones habituales en la industria, por debajo de 10MPa. La presencia de un lubricante ayuda a reducir el desgaste del husillo por fricción y a facilitar su movimiento de rotación.In an embodiment of the invention the lubrication of the spindle takes place by means of the working fluid. This fluid can be water or any other of those used in the APH technology of the state of the art. In the case of water, although normally its low viscosity gives it poor properties as a lubricant, in the case of APH technology it is useful for this purpose. Water from pressures above 200MPa homogeneously fills the interstices that form between the spindle and the threaded hole, and removes the bubbles. This means that it significantly increases its lubricating capacity with respect to water at the usual pressures in the industry, below 10MPa. The presence of a lubricant helps to reduce the wear of the spindle by friction and to facilitate its rotational movement.

Los inventores han observado que resulta particularmente ventajosa la disposición de al menos dos husillos, donde al menos uno se emplea para la entrada de alimentos y al menos uno para la salida de los mismos. La razón de esta especialización de los husillos es que se gana rapidez de procesado en relación a un empleo intermitente de un mismo husillo que actúe un tiempo como medio de introducción de alimentos y otro como medio de expulsión. Si sólo se dispone de un husillo, éste nunca podrá estar efectuando las dos tareas a la vez: o introduce o extrae alimentos. Sin embargo, con la presencia varios husillos especializados, al tiempo que uno introduce alimentos, otro puede estar retirándolos, con lo que el proceso ocurre de manera más fluida y gana rapidez.The inventors have observed that the arrangement of at least two spindles is particularly advantageous, where at least one is used for the entry of food and at least one for the exit thereof. The reason for this specialization of the spindles is that processing speed is gained in relation to the intermittent use of the same spindle that acts for a time as a means of introducing food and another as a means of expulsion. If only one spindle is available, it can never be performing both tasks at the same time: or it introduces or extracts food. However, with the presence of several specialized spindles, at the same time that one introduces food, another may be removing them, making the process more fluid and faster.

Una realización de la invención de particular interés comprende la disposición de dos husillos, que atraviesan los extremos superior e inferior, respectivamente, de un cuerpo de presión situado en vertical. Se diferencian así un husillo superior, que preferentemente introducirá alimentos, y un husillo inferior, que preferentemente retirará alimentos. Dado que el primero está a mayor altura que el segundo, el alimento se desplazará de uno al otro con ayuda de la gravedad. A una altura intermedia entre el husillo superior y el inferior se sitúa el cuerpo de presión, que alberga en su interior la cámara de tratamiento, donde los alimentos soportan la presión consignada para su esterilización. El movimiento que describe un alimento en esta realización se describe a continuación. En primer lugar, es desplazado por el husillo superior, que lo introduce en la cámara de tratamiento del cuerpo de presión. Una vez en ella, se desplaza por gravedad hasta el extremo inferior de la misma, donde el husillo inferior atrapará al alimento y lo conducirá hacia el exterior de la cámara.An embodiment of the invention of particular interest comprises the arrangement of two spindles, which traverse the upper and lower ends, respectively, of a body pressure located vertically. There is thus a difference between an upper spindle, which will preferably introduce food, and a lower spindle, which will preferably remove food. Since the first is higher than the second, the food will move from one to the other with the help of gravity. At an intermediate height between the upper and lower spindle is the pressure body, which houses the treatment chamber inside, where the food supports the pressure set for sterilization. The movement that describes a food in this embodiment is described below. First, it is displaced by the upper spindle, which introduces it into the treatment chamber of the pressure body. Once in it, it moves by gravity to the lower end of it, where the lower spindle will catch the food and will lead it out of the chamber.

De forma preferente, en cada par cilindro-husillo, el cilindro permanece estático, y el husillo recorre su eje longitudinal, al tiempo que efectúa un movimiento de rotación respecto a dicho eje. Un punto que esté situado sobre la periferia del husillo, por ejemplo un punto sobre una cresta de un filete, efectuará un recorrido en espiral, cuando el husillo se mueve según lo descrito en este párrafo. Ya se indicó anteriormente que una realización de la invención comprende unos alojamientos definidos sobre el husillo, en los cuales se aloja el alimento a transportar por el mismo. Según se desprende de estas explicaciones, el alimento efectuará un recorrido que se aproxima a una espiral. Esto supone que en ocasiones el alimento se hallará verticalmente por encima del husillo, reposando sobre él, y en otras ocasiones verticalmente por debajo. En este último caso el alimento tendrá una tendencia a caer por gravedad y separarse del husillo, siempre que esté fuera del cilindro. Para evitarlo, la invención comprende la disposición una estructura cóncava, es decir más hundida en el centro que en los bordes respecto del observador, que se sitúe por debajo del husillo y cuya geometría se adapte a la suya, de modo que se mantenga constante la separación entre ambos elementos. A la estructura cóncava se le llamará en lo sucesivo "vaina”. La vaina se sitúa preferentemente a poca distancia por debajo del husillo, por ejemplo guardando una separación del orden de varios milímetros.Preferably, in each cylinder-spindle pair, the cylinder remains static, and the spindle runs along its longitudinal axis, while making a rotational movement with respect to said axis. A point that is located on the periphery of the spindle, for example a point on a crest of a fillet, will perform a spiral path, when the spindle moves as described in this paragraph. It has already been indicated previously that an embodiment of the invention comprises defined housings on the spindle, in which the food to be transported by it is housed. As can be seen from these explanations, the food will make a journey that approaches a spiral. This means that sometimes the food will be vertically above the spindle, resting on it, and other times vertically below. In the latter case the food will have a tendency to fall by gravity and separate from the spindle, provided it is outside the cylinder. To avoid this, the invention comprises the arrangement of a concave structure, that is to say, more sunk in the center than at the edges with respect to the observer, which is located below the spindle and whose geometry adapts to its own, so that the separation between both elements. The concave structure will hereinafter be referred to as a "sheath". The sheath is preferably located a short distance below the spindle, for example keeping a gap of the order of several millimeters.

De esta forma, cada vez que el alimento, por efecto de la rotación del husillo, se encuentra verticalmente por debajo del mismo, reposa sobre la vaina y no abandona la perforación del husillo sobre la cual se ubica. La vaina cubre el rango de ángulos en el cual la fuerza de la gravedad tiende a hacer salir al alimento de su perforación. A modo de ejemplo, resulta interesante que la vaina adopte un perfil de semicírculo.In this way, each time the food is vertically below it due to the rotation of the spindle, it rests on the sheath and does not leave the drilling of the spindle on which it is located. The sheath covers the range of angles at which the force of gravity tends to push food out of its bore. By way For example, it is interesting that the sheath adopts a semicircle profile.

En este documento se indica en alguna ocasión que un alojamiento del husillo está boca arriba o boca abajo. Estos conceptos se clarifican a continuación: suponemos que los alojamientos son cilíndricos y se efectúan por medio de una broca que tiene el diámetro de la perforación. Suponemos el husillo en posición horizontal, y los alojamientos se han realizado con la broca vertical, paralela a la dirección de la gravedad. Un alojamiento está "boca arriba” cuando ha sido taladrado con la broca situada verticalmente por encima del husillo, con un movimiento descendente. Un alojamiento está "boca abajo” cuando ha sido taladrado con la broca situada verticalmente por debajo del husillo, con un movimiento ascendente.This document occasionally indicates that a spindle housing is face up or face down. These concepts are clarified below: we assume that the housings are cylindrical and are made using a drill bit that has the diameter of the perforation. We assume the spindle in a horizontal position, and the housings have been made with the vertical drill, parallel to the direction of gravity. A housing is "face up" when it has been drilled with the bit vertically above the spindle, with a downward movement. A housing is "face down" when it has been drilled with the bit vertically below the spindle, with a movement upward.

En la cámara de presión, según ya se explicó, el fluido de trabajo ejerce la presión consignada para la esterilización. La cámara no es completamente estanca, pues se comunica con el exterior, a presión atmosférica, a través del espacio intersticial que existe entre el husillo y el orificio roscado del cilindro. El fluido de trabajo sufre una fuga a través de este espacio, y sale al exterior. La elevada pérdida de carga hace que el caudal de esta fuga sea muy pequeño, a modo de ejemplo ilustrativo 300 ml por minuto. Con el fin de sostener la presión en la cámara de tratamiento, el fluido que sale al exterior debe ser reintroducido de forma continua en la cámara de tratamiento y a la presión consignada. La invención contempla que la reintroducción se realice por medio de una bomba de alta presión. Esta bomba completa un circuito cerrado, en el que circula el fluido de trabajo desde la cámara de tratamiento hacia el exterior, a presión atmosférica, y desde el exterior hacia el interior de la cámara nuevamente.In the pressure chamber, as already explained, the working fluid exerts the pressure set for sterilization. The chamber is not completely watertight, as it communicates with the outside, at atmospheric pressure, through the interstitial space between the spindle and the threaded hole in the cylinder. The working fluid leaks through this space, and goes outside. The high head loss makes the flow rate of this leak very small, by way of illustrative example 300 ml per minute. In order to sustain the pressure in the treatment chamber, the fluid that comes out must be continuously reintroduced into the treatment chamber and at the set pressure. The invention contemplates that the reintroduction be carried out by means of a high pressure pump. This pump completes a closed circuit, in which the working fluid circulates from the treatment chamber to the outside, at atmospheric pressure, and from the outside to the inside of the chamber again.

Para que el circuito cerrado del fluido funcione correctamente, es conveniente que a su salida al exterior se acumule y forme una lámina libre lo más estable posible. Una lámina estable debe adquirir forma horizontal y no sufrir mucho desplazamiento. Para conseguir la formación de una lámina de estas características, se contempla la disposición de una carcasa que envuelva al husillo, con la función de ser un depósito que acumule en su interior un determinado volumen de fluido de trabajo, y sumergido en el mismo, se halle el husillo. El fluido que contiene la carcasa forma parte del circuito cerrado.In order for the closed circuit of the fluid to work correctly, it is advisable for it to accumulate on its outlet to the outside and form a free sheet as stable as possible. A stable sheet should take a horizontal shape and not undergo much displacement. To achieve the formation of a sheet of these characteristics, the provision of a casing that surrounds the spindle is contemplated, with the function of being a tank that accumulates a certain volume of working fluid inside it, and immersed in it, Find the spindle. The fluid in the housing is part of the closed circuit.

La invención contempla cualquier mecanismo capaz de dotar a los husillos del movimiento necesario para atravesar los orificios roscados de los cilindros. En una realización particular, dicho mecanismo comprende un motor que mueve husillos complementarios, más cortos que los husillos que atraviesan el cilindro. Los husillos complementarios se sitúan verticalmente por encima de los husillos del cilindro, y se engranan a los mismos de forma que les transmitan un movimiento de rotación. El principio por el cual dos husillos pueden transmitirse movimiento según esta configuración es ampliamente conocido por el experto en la materia, y es análogo al mecanismo de transmisión que opera en los compresores de aire de tornillos sinfín.The invention contemplates any mechanism capable of providing the spindles with the movement necessary to pass through the threaded holes of the cylinders. In a particular embodiment, said mechanism comprises a motor that moves complementary spindles, shorter than the spindles that go through the cylinder. The complementary spindles are located vertically above the cylinder spindles, and mesh with them so that they transmit a rotational movement. The principle by which two spindles can transmit movement according to this configuration is widely known to the person skilled in the art, and is analogous to the transmission mechanism that operates in worm screw air compressors.

Con el fin de que el alimento ubicado en los alojamientos de los husillos no corra el riesgo de ser aplastado o atrapado entre partes estáticas y móviles, la invención contempla el empleo de cápsulas protectoras, en cuyo interior se sitúa el alimento a tratar. Las cápsulas contienen perforaciones que permiten que el fluido de trabajo penetre en las mismas para actuar sobre el alimento. La rigidez y tenacidad de las cápsulas previene que sean atrapadas entre partes estáticas y móviles.In order that the food located in the housings of the spindles does not run the risk of being crushed or trapped between static and mobile parts, the invention contemplates the use of protective capsules, inside which the food to be treated is located. The capsules contain perforations that allow the working fluid to penetrate them to act on the food. The stiffness and toughness of the capsules prevents them from being trapped between static and moving parts.

Cabe destacar que por el término "husillo” se entiende en la presente invención, no sólo el concepto de husillo tradicional, aquel con el que el experto en la materia está familiarizado, sino también variaciones del mismo en base a quitarle componentes o modificar su geometría habitual. Por ejemplo, un husillo sin filete, está incluido dentro del término "husillo” empleado en este documento y resulta funcional, si bien con peores prestaciones. La invención comprende husillos con cualquier número de filetes, aunque lo habitual son entre uno y tres. Un husillo que cambie su geometría habitual con sección transversal circular, por otra con sección transversal poligonal, está incluido en la invención. En este último caso el husillo se desplaza preferentemente de manera longitudinal y sin efectuar rotaciones, es decir funcionará como un pistón.It should be noted that the term "spindle" is understood in the present invention, not only the concept of a traditional spindle, one with which the person skilled in the art is familiar, but also variations thereof based on removing components or modifying their geometry. For example, a spindle without fillet is included within the term "spindle" used in this document and it is functional, although with worse performance. The invention comprises spindles with any number of fillets, although the usual are between one and three. A spindle that changes its usual geometry with a circular cross section, for another with a polygonal cross section, is included in the invention. In the latter case, the spindle preferably moves longitudinally and without making rotations, that is, it will function as a piston.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: To complement the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of practical embodiment thereof, a set of drawings is included as an integral part of said description. where, by way of illustration and not limitation, the following has been represented:

Figura 1.- Corte longitudinal de un dispositivo correspondiente con una realización particular de la invención.Figure 1.- Longitudinal section of a corresponding device with a particular embodiment of the invention.

Figura 2.- Vista en perspectiva del dispositivo de la Figura 1.Figure 2.- Perspective view of the device of Figure 1.

Figura 3.- Vista en perspectiva de una parte del dispositivo de la Figura 2. Se aprecia un cilindro y su husillo, entre otros componentes.Figure 3.- Perspective view of a part of the device of Figure 2. A cylinder and its spindle, among other components, can be seen.

Figura 4.- Vista en perspectiva parcialmente seccionada del objeto de la Figura 3. Además se muestra el objeto desde un ángulo distinto.Figure 4.- Partially sectioned perspective view of the object of Figure 3. The object is also shown from a different angle.

Figura 5.- Representación del movimiento en espiral que describen las cápsulas cuando se mueve el husillo sobre el que se ubican.Figure 5.- Representation of the spiral movement described by the capsules when the spindle on which they are located is moved.

Figura 6.- Vista en perspectiva de un trozo de husillo, donde se aprecian dos trayectorias posibles del fluido, indicadas con flechas de trazo fino y grueso respectivamente, así como la presencia de orificios taladrados.Figure 6.- Perspective view of a piece of spindle, showing two possible fluid paths, indicated with arrows of fine and thick lines, respectively, as well as the presence of drilled holes.

Figura 7.- Sección axial de un husillo y el cilindro que éste atraviesa. Se representa con flechas la trayectoria del fluido.Figure 7.- Axial section of a spindle and the cylinder it passes through. The fluid path is represented with arrows.

Figura 8- Sección axial de un husillo y el cilindro que éste atraviesa.Figure 8- Axial section of a spindle and the cylinder it passes through.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓNPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

A continuación se describe el contenido de las figuras, de forma secuencial, desde la primera hasta la última.The following describes the contents of the figures, sequentially, from the first to the last.

En la Figura 1 se muestra un corte longitudinal de una realización de la invención que comprende un dispositivo para esterilización de alimentos sólidos por altas presiones hidrostáticas que funciona en régimen continuo. El dispositivo comprende un cuerpo de presión (1) cilíndrico, en cuyo interior alberga una cámara (2) de tratamiento, también cilíndrica. El interior de la cámara (2) de tratamiento se llena con un fluido de trabajo, que en esta realización práctica llega a ejercer una presión de 700 MPa. El cuerpo de presión (1) ha de tener un espesor adecuado para soportar la presión. El cuerpo de presión (1) y la cámara (2) interna quedan situados en vertical, de modo que los alimentos se desplacen a lo largo de la cámara (2) por acción de la gravedad. Como medio para facilitar la entrada y salida de los alimentos de la cámara (2), se disponen un cilindro superior (3), atravesado por un husillo superior (4), que permiten la entrada a la cámara (2) ; y un cilindro inferior (5), atravesado por un husillo inferior (6), que permiten la salida de la cámara (2). El cuerpo de presión (1) y los cilindros (3,5) se encuentran soldados entre sí, formando un único cuerpo.Figure 1 shows a longitudinal section of an embodiment of the invention comprising a device for sterilization of solid foods by high hydrostatic pressures that operates in a continuous regime. The device comprises a cylindrical pressure body (1), inside which houses a treatment chamber (2), also cylindrical. The interior of the treatment chamber (2) is filled with a working fluid, which in this practical embodiment reaches a pressure of 700 MPa. The pressure body (1) must be of adequate thickness to withstand pressure. The pressure body (1) and the internal chamber (2) are located vertically, so that the food moves along the chamber (2) by the action of gravity. As a means to facilitate the entry and exit of food from the chamber (2), an upper cylinder (3) is arranged, crossed by an upper spindle (4), which allows entry into the chamber (2); and a lower cylinder (5), crossed by a lower spindle (6), which allow the chamber (2) to exit. The pressure body (1) and the cylinders (3,5) are welded together, forming a single body.

Los dos cilindros (3,5) poseen un taladro axial pasante y roscado, atravesado por los correspondientes husillos (4,6). Los husillos (4,6) atraviesan la cámara (2) de tratamiento y se encuentran bañados por el fluido de trabajo. Sendos husillos (4,6) poseen la capacidad de rotar y desplazarse longitudinalmente a través del interior del taladro axial roscado de los cilindros (3,5). Por ejemplo, en la Figura 1 el husillo superior (4) tiene su extremo izquierdo próximo al correspondiente extremo izquierdo del cilindro superior (3), guardando una distancia de 200 mm; el husillo superior (4) podría empezar a desplazarse longitudinalmente hasta que invierta su posición actual, de modo que sea su extremo derecho el que esté próximo al extremo derecho del cilindro superior (3), más específicamente guardando una distancia de 200 mm. La movilidad del husillo superior (4) es extensible de igual manera al husillo inferior (6).The two cylinders (3.5) have a threaded through-hole axial bore, crossed by the corresponding spindles (4.6). The spindles (4,6) cross the treatment chamber (2) and are bathed by the working fluid. Both spindles (4.6) have the ability to rotate and move longitudinally through the inside of the threaded axial bore of the cylinders (3.5). For example, in Figure 1 the upper spindle (4) has its left end close to the corresponding left end of the upper cylinder (3), keeping a distance of 200 mm; the upper spindle (4) could start to move longitudinally until it reverses its current position, so that its right end is close to the right end of the upper cylinder (3), more specifically keeping a distance of 200 mm. The mobility of the upper spindle (4) is extensible in the same way to the lower spindle (6).

El fluido de trabajo se mueve en un circuito cerrado, de acuerdo al siguiente recorrido. La cámara (2) de tratamiento se halla totalmente cebada del fluido, el cual ejerce una presión preferente de 700MPa. Esta presión se sostiene por medio de la acción de una bomba de alta presión, no representada en la figura por no ser parte de la esencia de la invención. Esta bomba impulsa el fluido hacia la cámara (2) a través de una tobera de entrada (7), según indica la flecha. Una vez en la cámara (2), las únicas vías de escape que el fluido tiene para salir al exterior son unos espacios intersticiales (21) que se forman entre cada husillo (4,6) y el respectivo cilindro (3,5) que atraviesa. De esta forma, se pueden considerar cuatro vías de escape: extremos izquierdo y derecho del cilindro superior (3) y extremos izquierdo y derecho del cilindro inferior (5). Los espacios intersticiales (21) entre cada husillo (4,6) y el respectivo cilindro (3,5) provocan una caída de presión lo bastante grande como para reducir el caudal saliente del fluido de trabajo por debajo de 1 litro por minuto, preferentemente por debajo de 300 ml por minuto. El caudal deseado se puede obtener diseñando los cilindros (3,5) con mayor o menor longitud.The working fluid moves in a closed circuit, according to the following route. The treatment chamber (2) is fully primed with the fluid, which exerts a preferential pressure of 700MPa. This pressure is sustained by the action of a high pressure pump, not shown in the figure as it is not part of the essence of the invention. This pump propels the fluid into the chamber (2) through an inlet nozzle (7), as indicated by the arrow. Once in the chamber (2), the only escape routes that the fluid has to go outside are interstitial spaces (21) that are formed between each spindle (4.6) and the respective cylinder (3.5) that goes through. Thus, four escape routes can be considered: left and right ends of the upper cylinder (3) and left and right ends of the lower cylinder (5). The interstitial spaces (21) between each spindle (4.6) and the respective cylinder (3.5) cause a pressure drop large enough to reduce the outflow rate of the working fluid to below 1 liter per minute, preferably below 300 ml per minute. The desired flow can be obtained by designing the cylinders (3,5) with greater or lesser length.

A modo de ejemplo ilustrativo, una longitud de 1.2 metros es eficaz para reducir la fuga hasta los 300 ml por minuto si el espacio intersticial (21) se diseña correctamente. El fluido fugado queda contenido en unas carcasas (8), soldadas a cada uno de los extremos de los cilindros (3,5); por tanto se disponen cuatro carcasas (8) en esta realización. Las carcasas (8) actúan de depósito contenedor de fluido de trabajo. En la operación preferida del proceso, la cantidad de líquido que contienen las carcasas (8) es tal que la lámina libre de fluido quede verticalmente por encima de los husillos (4,6); es decir, los husillos (4,6) quedarán totalmente sumergidos en el fluido. El fluido es retirado de forma continua de las carcasas (8) a través de cuatro toberas de salida (9), según indican las flechas. Las toberas de salida (9) se sitúan en un punto de la zona inferior de su correspondiente carcasa (8), para facilitar un correcto drenaje. La aspiración del mismo lo realiza una bomba de alta presión, no representada. Esta bomba succiona el fluido de las carcasas (8), que se encuentra a presión atmosférica, a través de las toberas de salida (9), lo comprime hasta 700 MPa y lo inyecta de nuevo en el interior de la cámara (2), a través de la tobera de entrada (7).As an illustrative example, a length of 1.2 meters is effective in reducing leakage up to 300 ml per minute if the interstitial space (21) is designed correctly. The leaked fluid is contained in housings (8), welded to each of the ends of the cylinders (3.5); therefore four housings (8) are provided in this embodiment. The housings (8) act as a container containing working fluid. In the preferred operation of the process, the amount of liquid contained in the housings (8) is such that the fluid-free sheet is vertically above the spindles (4.6); that is, the spindles (4,6) will be totally submerged in the fluid. The fluid is continuously withdrawn from the housings (8) through four outlet nozzles (9), as indicated by the arrows. The outlet nozzles (9) are located at a point in the lower area of their corresponding casing (8), to facilitate proper drainage. The aspiration of the same is done by a high pressure pump, not shown. This pump sucks the fluid from the housings (8), which is at atmospheric pressure, through the outlet nozzles (9), compresses it to 700 MPa and injects it back into the chamber (2), through the inlet nozzle (7).

A continuación se describe el trayecto realizado por el alimento, primero hacia el interior de la cámara (2) de tratamiento y después de un tiempo de permanencia en ella, hacia su exterior. Los alimentos se introducen en unas cápsulas (10) protectoras, de material metálico y con unas perforaciones (11) pasantes que permitan el paso del fluido de trabajo a su interior; de lo contrario el alimento no sufriría el tratamiento de alta presión. Estas cápsulas (10) son introducidas a su vez en el interior de unos alojamientos (12) definidos en los husillos (4,6). Las cápsulas (10) cumplen la función de evitar el aplastamiento, rasgadura o atrapamiento del alimento una vez que los husillos (4,6) comienzan a moverse, y en esta realización tienen forma ovoide con una altura de 7 cm.The path followed by the food is described below, first towards the inside of the treatment chamber (2) and after a time of permanence in it, towards its exterior. The food is introduced into protective capsules (10), of metallic material and with through perforations (11) that allow the passage of the working fluid inside; otherwise the food would not undergo high pressure treatment. These capsules (10) are, in turn, inserted into housings (12) defined in the spindles (4,6). The capsules (10) fulfill the function of avoiding crushing, tearing or entrapment of the food once the spindles (4,6) begin to move, and in this embodiment they are ovoid in shape with a height of 7 cm.

En la Figura 1 se observan tres cápsulas (10) siendo introducidas en tres correspondientes alojamientos (12) del husillo superior (4). Esta introducción puede ser hecha a mano por un operario, puesto que los alojamientos (12), según se aprecia en la Figura 1, se hallan boca arriba y situadas fuera del cilindro superior (3), lo que además implica que el fluido de trabajo estará en ese punto a presión atmosférica. Una vez se han depositado las tres cápsulas (10) en los alojamientos (12), el husillo superior (4) podrá desplazarse longitudinalmente hacia la izquierda. Las tres cápsulas (10), con el alimento en su interior, atravesarán el cilindro superior (3) y finalmente llegarán a la cámara (2), en cuyo interior caerán por gravedad. En esta realización la cámara (2) es cilíndrica y tiene una posición vertical. Una vez en la cámara (2), estarán allí, a una presión de 700MPa, durante el tiempo de permanencia que marque el protocolo de esterilización de los alimentos.Figure 1 shows three capsules (10) being inserted into three corresponding housings (12) of the upper spindle (4). This introduction can be done by hand by an operator, since the housings (12), as shown in Figure 1, are face up and located outside the upper cylinder (3), which also implies that the working fluid It will be at that point at atmospheric pressure. Once I know have deposited the three capsules (10) in the housings (12), the upper spindle (4) will be able to move longitudinally to the left. The three capsules (10), with the food inside, will cross the upper cylinder (3) and finally will reach the chamber (2), inside which they will fall by gravity. In this embodiment the chamber (2) is cylindrical and has a vertical position. Once in chamber (2), they will be there, at a pressure of 700MPa, during the residence time set by the food sterilization protocol.

El husillo superior (4) posee en esta realización particular seis alojamientos (12). Tres de ellos son los ya comentados ubicados en la mitad derecha del husillo superior (4). Los otros tres alojamientos (12) están en la mitad izquierda del husillo superior (4), y en la Figura 1 aparecen situados en el interior del cilindro superior (3). Concretamente, estos alojamientos (12) están boca abajo en el instante que recoge la Figura 1, al contrario que los alojamientos (12) de la mitad derecha, que se encuentran boca arriba. El hecho de estar boca abajo los alojamientos (12) de la mitad izquierda produce que haya una cápsula (10) a punto de caer, por gravedad, hacia la cámara (2) de tratamiento. Adjunta a esta cápsula (10) se halla otra (10), que caerá hacia la cámara (2) cuando el husillo superior (4) avance longitudinalmente hacia la izquierda una cierta distancia; concretamente, cuando avance aproximadamente una distancia igual a la distancia que separa las dos cápsulas (10) consecutivas mencionadas , según entenderá el experto en la materia. Se hace notar que los husillos (4,6), para avanzar longitudinalmente deben rotar sobre su eje. Esto implica que los alojamientos (12) describirán movimientos en espiral; en unos instantes se situarán boca arriba y en otros boca abajo, de forma alternativa.The upper spindle (4) has in this particular embodiment six housings (12). Three of them are those already mentioned located in the right half of the upper spindle (4). The other three housings (12) are in the left half of the upper spindle (4), and in Figure 1 they are located inside the upper cylinder (3). Specifically, these housings (12) are face down at the moment shown in Figure 1, unlike the housings (12) on the right half, which are face up. The fact that the housings (12) of the left half are upside down causes a capsule (10) to fall, by gravity, into the treatment chamber (2). Attached to this capsule (10) is another one (10), which will fall towards the chamber (2) when the upper spindle (4) advances longitudinally to the left a certain distance; specifically, when it advances approximately a distance equal to the distance that separates the two consecutive capsules (10) mentioned, as will be understood by the person skilled in the art. It is noted that the spindles (4,6), to advance longitudinally, must rotate on their axis. This implies that the housings (12) will describe spiral movements; in a few moments they will be placed face up and in others face down, alternatively.

En la realización de la Figura 1, el husillo superior (4) deberá rotar dos vueltas completas (720°) para avanzar longitudinalmente hacia la izquierda la distancia necesaria para que la cápsula (10) quede situada verticalmente por encima de la cámara (2). Además, como son dos vueltas completas, el alojamiento (12) que contiene a la cápsula (10) mantendrá su orientación boca abajo, lo cual permitirá el descenso de la cápsula (10) hacia la cámara (2). En el interior de la cámara (2) de tratamiento, se encuentran tres cápsulas (10) formando una columna vertical; el alimento que contienen dichas cápsulas se encuentra soportando una presión de 700 MPa. In the embodiment of Figure 1, the upper spindle (4) must rotate two complete turns (720 °) to advance longitudinally to the left the necessary distance so that the capsule (10) is located vertically above the chamber (2) . Furthermore, since they are two complete turns, the housing (12) that contains the capsule (10) will maintain its orientation upside down, which will allow the capsule (10) to descend towards the chamber (2). Inside the treatment chamber (2), there are three capsules (10) forming a vertical column; the food that these capsules contain is withstanding a pressure of 700 MPa.

En la Figura 1 se observa además el husillo inferior (6), que al contrario que el husillo superior (4), no es de entrada sino de salida. Se aprecian tres cápsulas (10), en tres correspondientes alojamientos (12) definidos sobre el husillo inferior (6). Si este husillo inferior (6) comienza a desplazarse hacia la izquierda, llegará un momento en el que estas tres cápsulas (10) se encontrarán fuera del cilindro inferior (5). Las cápsulas (10) describirán un movimiento en espiral, de modo que una vez fuera del cilindro inferior (5), se podrá mover el husillo inferior (6) hasta hacer coincidir boca arriba a los tres alojamientos (12) en las que se alojan. De esta manera, estas cápsulas (10) podrán ser retiradas con el alimento ya esterilizado, por medio de un operario.Figure 1 also shows the lower spindle (6), which, unlike the upper spindle (4), is not input but output. Three capsules (10) are seen, in three corresponding housings (12) defined on the lower spindle (6). If this lower spindle (6) begins to move to the left, there will come a time when these three capsules (10) will be outside the lower cylinder (5). The capsules (10) will describe a spiral movement, so that once outside the lower cylinder (5), the lower spindle (6) can be moved until the three housings (12) in which they are housed coincide face up. . In this way, these capsules (10) can be removed with the food already sterilized, by means of an operator.

El husillo inferior (6), en su mitad derecha, posee tres alojamientos (12), situados boca abajo en el instante que captura la Figura 1. En cada alojamiento (12) se ubica una cápsula (10). Una de ellas se encuentra dentro del cilindro inferior (5), mientras que las otras dos se encuentran fuera de dicho cilindro inferior (5). Las cápsulas (10) exteriores se hallan a presión atmosférica, mientras que la interior se halla a una presión superior a la atmosférica, en virtud del gradiente de presiones que se forma a lo largo del cilindro inferior (5). Este gradiente discurre entre 700 MPa y la presión atmosférica. Las dos cápsulas (10) exteriores están en alojamientos (12) orientados boca abajo, pero la presencia adicional de una vaina (13) impide que abandonen el alojamiento (12) por gravedad.The lower spindle (6), in its right half, has three housings (12), placed upside down at the moment captured by Figure 1. In each housing (12) a capsule (10) is located. One of them is inside the lower cylinder (5), while the other two are outside of the lower cylinder (5). The outer capsules (10) are at atmospheric pressure, while the inner one is at a pressure higher than atmospheric, due to the pressure gradient that forms along the lower cylinder (5). This gradient runs between 700 MPa and atmospheric pressure. The two outer capsules (10) are in housings (12) oriented upside down, but the additional presence of a sheath (13) prevents them from leaving the housing (12) by gravity.

En la presente realización de la invención, hay dos husillos (4,6), cada uno con seis alojamientos (12): tres en la mitad derecha y tres en la mitad izquierda. El movimiento de ambos husillos (4,6) es alternativo, se desplazan de forma repetitiva de derecha a izquierda, y de izquierda a derecha; se mueven por tanto en una única dirección y en dos sentidos. Cada husillo (4,6) introduce o retira un máximo de tres cápsulas (10) en cada sentido de su movimiento. A modo de ejemplo ilustrativo, cuando el husillo superior (4) se desplaza hacia la izquierda, introduce en la cámara (2) de tratamiento las cápsulas (10) ubicadas en cualquiera de sus tres alojamientos (12) de la mitad derecha. Por el contrario, cuando el husillo superior (4) se desplaza de izquierda a derecha, son las cápsulas (10) ubicadas en los tres alojamientos (12) de la mitad izquierda las que se introducen en la cámara (2). Lo mismo es aplicable para el husillo inferior (6).In the present embodiment of the invention, there are two spindles (4,6), each with six housings (12): three in the right half and three in the left half. The movement of both spindles (4,6) is alternative, they move repetitively from right to left, and from left to right; they therefore move in one direction and in two directions. Each spindle (4,6) introduces or withdraws a maximum of three capsules (10) in each direction of its movement. As an illustrative example, when the upper spindle (4) is moved to the left, it introduces into the treatment chamber (2) the capsules (10) located in any of its three housings (12) on the right half. On the contrary, when the upper spindle (4) moves from left to right, it is the capsules (10) located in the three housings (12) on the left half that are inserted into the chamber (2). The same is applicable for the lower spindle (6).

La invención comprende cualquier tipo de mecanismo que sea capaz de dotar a los husillos (4,6) del necesario movimiento para su desplazamiento longitudinal. A modo de ejemplo no limitativo, en esta realización se disponen dos motores (14), cada uno actuando sobre un husillo (4,6), donde cada motor (14) hace rotar un husillo transmisor (15), que engranan con el respectivos husillo (4,6) y le transmite un movimiento de rotación que provoca además su desplazamiento longitudinal a través de los respectivos cilindros (3,5). El mecanismo que opera aquí es el mismo que permite la transmisión de movimiento entre los dos tornillos sinfín de las bombas compresoras de tornillo. Este mecanismo es ampliamente conocido por el experto en la materia y no se consideran necesarias mayores explicaciones.The invention comprises any type of mechanism that is capable of providing spindles (4,6) of the necessary movement for longitudinal movement. By way of non-limiting example, in this embodiment two motors (14) are arranged, each acting on a spindle (4.6), where each motor (14) rotates a transmitting spindle (15), which mesh with the respective spindle (4.6) and transmits a rotational movement that also causes its longitudinal displacement through the respective cylinders (3.5). The mechanism that operates here is the same that allows the transmission of movement between the two worm screws of the screw compressor pumps. This mechanism is widely known to the person skilled in the art and further explanations are not considered necessary.

Los husillos (4,6), debido a su geometría alargada, resultan especialmente indicados para la colocación de resistencias hidráulicas en serie. Los tramos de cada husillo (4,6) entre cada dos alojamientos (12) consecutivos se pueden considerar una resistencia hidráulica muy elevada, pues obligan al fluido a pasar completamente por el espacio intersticial (21). Sin embargo, el tramo formado por el propio alojamiento (12) ejerce una resistencia mucho menor, en virtud del amplio volumen de fluido que cabe en dicho alojamiento (12). Pero este volumen posee la ventaja de permitir la ubicación de un alimento sólido de gran tamaño. Ambas resistencias se disponen de forma alterna: entre cada dos alojamientos (12) consecutivos se interpone un tramo sin alojamiento (12), y viceversa. Esto significa una asociación en serie de las dos resistencias hidráulicas. En la configuración en serie la resistencia hidráulica total del husillo (4,6) es la suma de las resistencias individuales, por lo tanto los tramos de baja resistencia (alojamientos (12)) no restan efecto a los tramos de alta resistencia. En caso de que estuvieran asociados en paralelo o en serieparalelo, esto no sería así. Por tanto se aprecia de especial relevancia la asociación en serie, facilitada por la especial geometría de los husillos (4,6).The spindles (4,6), due to their elongated geometry, are especially suitable for placing hydraulic resistances in series. The sections of each spindle (4.6) between each two consecutive housings (12) can be considered a very high hydraulic resistance, since they force the fluid to completely pass through the interstitial space (21). However, the section formed by the housing itself (12) exerts a much lower resistance, due to the large volume of fluid that fits in said housing (12). But this volume has the advantage of allowing the location of a large solid food. Both resistances are arranged alternately: between each two consecutive housings (12) a section without housing (12) is interposed, and vice versa. This means a serial association of the two hydraulic resistances. In the series configuration, the total hydraulic resistance of the spindle (4.6) is the sum of the individual resistances, therefore the low resistance sections (housings (12)) do not diminish the effect of the high resistance sections. If they were associated in parallel or in parallel series, this would not be the case. Therefore, the association in series is particularly relevant, facilitated by the special geometry of the spindles (4,6).

En la Figura 2 se muestra una vista en perspectiva del objeto de la Figura 1. Se aprecian los dos cilindros (3,5), que se hallan soldados con el cuerpo de presión (1), formando así una única pieza. Se observan los husillos superior (5) e inferior (6), y los respectivos husillos transmisores (15) con los cuales engranan, sometidos a la rotación que le imprimen sendos motores (14). Se observan las carcasas (8), que contienen al fluido de trabajo una vez éste sale al exterior de los cilindros (3,5). Se aprecian parcialmente en esta vista las vainas (13). Los motores (14) reposan sobre unas placas (16) horizontales, soldadas a las carcasas (8). Dichas carcasas (8) están abiertas por su parte superior, de modo tal que un operario pueda acceder manualmente a los husillos (4,6) para introducir o extraer las cápsulas (10) de los alojamientos (12) en los que se ubican.Figure 2 shows a perspective view of the object of Figure 1. The two cylinders (3,5) can be seen, which are welded with the pressure body (1), thus forming a single piece. The upper (5) and lower (6) spindles are observed, as well as the respective transmitting spindles (15) with which they mesh, subjected to the rotation printed by respective motors (14). The casings (8) are observed, which contain the working fluid once it comes out of the cylinders (3,5). Pods (13) are partially visible in this view. The motors (14) rest on horizontal plates (16), welded to the housings (8). Said housings (8) are open at the top, so that an operator can manually access the spindles (4,6) to insert or remove the capsules (10) from the housings (12) in which they are located.

La Figura 3 muestra una vista en perspectiva de una parte de la Figura 2: se aprecia una mitad del cilindro superior (3), el trozo de husillo superior (4) que sobresale del mismo, la carcasa (8) y la vaina (13). En esta figura se aprecia que la vaina (13) cubre una zona inferior del husillo superior (4), con la finalidad de retener a las cápsulas (10) cuando éstas se encuentren boca abajo.Figure 3 shows a perspective view of a part of Figure 2: a half of the upper cylinder (3), the upper spindle piece (4) protruding from it, the casing (8) and the sleeve (13) are seen. ). In this figure it is seen that the sheath (13) covers a lower area of the upper spindle (4), in order to retain the capsules (10) when they are face down.

La Figura 4 muestra una vista en perspectiva parcialmente seccionada de la Figura 3. Se encuentran seccionadas tanto la carcasa (8), para permitir ver mejor a su través, como el husillo superior (4) y el cilindro superior (3), con el fin de permitir ver su interior. En esta realización, se ha dispuesto un husillo superior (4) con un mayor número de alojamientos (12) que el de la Figura 1, con la única finalidad de mostrar la posible variabilidad en el diseño. Se aprecian cápsulas (10) ubicadas en los alojamientos (12). La cápsula (10) situada en el extremo izquierdo del husillo superior (4) está en posición de ser inmediatamente introducida en su alojamiento (12).Figure 4 shows a partially sectioned perspective view of Figure 3. Both the casing (8) are sectioned, to allow a better view through them, as well as the upper spindle (4) and the upper cylinder (3), with the in order to allow to see its interior. In this embodiment, an upper spindle (4) with a greater number of housings (12) than that of Figure 1 has been arranged, with the sole purpose of showing the possible variability in the design. Capsules (10) located in the housings (12) are appreciated. The capsule (10) located at the left end of the upper spindle (4) is in a position to be immediately inserted into its housing (12).

La Figura 5 representa el recorrido en espiral que realiza una misma cápsula (10) colocada en su alojamiento (12), cuando un husillo (4,6) comienza a moverse. No se representa una pluralidad de cápsulas, sino una única cápsula (10) en instantes temporales distintos. La línea espiral dibujada sugiere el trayecto realizado por la cápsula (10). Se observa que la cápsula recorre los 360°. Se aprecia que entre las posiciones (A) y (B) la cápsula está rotada 180°; a modo de ejemplo, si consideramos que (A) está boca arriba, (B) está entonces boca abajo. Hay representados dos instantes de tiempo con la cápsula boca arriba (A y C), separados tras efectuar una rotación de 360°. Ambas posiciones (A,C) tienen la misma orientación y están separadas una distancia en el eje longitudinal del husillo (4,6). Como es natural en los husillos (4,6), y según entenderá el experto en la materia, una rotación de 360° deja a la cápsula (10) con la misma orientación, en este caso orientada boca arriba.Figure 5 represents the spiral path carried out by the same capsule (10) placed in its housing (12), when a spindle (4,6) begins to move. A plurality of capsules is not represented, but a single capsule (10) at different time instants. The spiral line drawn suggests the path taken by the capsule (10). It is observed that the capsule covers 360 °. It can be seen that between positions (A) and (B) the capsule is rotated 180 °; As an example, if we consider that (A) is face up, (B) is then face down. Two moments of time are represented with the capsule face up (A and C), separated after performing a 360 ° rotation. Both positions (A, C) have the same orientation and are separated by a distance in the longitudinal axis of the spindle (4,6). As is natural in the spindles (4,6), and as the person skilled in the art will understand, a rotation of 360 ° leaves the capsule (10) with the same orientation, in this case oriented face up.

El avance longitudinal de la cápsula (10) con cada rotación de 360° es un parámetro de diseño, establecido con la geometría del husillo (4,6) y unos correspondientes filetes (17) definidos en él. En función de las necesidades de cada máquina, se puede diseñar un husillo (4,6) donde las cápsulas (10) avancen más o menos distancia longitudinal con rotaciones de 360°. El diseño del husillo (4,6) y la ubicación de sus alojamientos (12) se hacen de una manera conveniente que provoque que las cápsulas (10) puedan caer por gravedad en el interior de la cámara (2) de tratamiento. Esto requiere que el alojamiento (12) coincida boca abajo en el instante en que quede verticalmente por encima de la cámara (2). Los diseños de husillo (4,6) y alojamientos (12) para lograr estas características son inmediatos para el experto en la materia, y no se consideran necesarias más explicaciones.The longitudinal advance of the capsule (10) with each 360 ° rotation is a design parameter, established with the geometry of the spindle (4.6) and corresponding fillets (17) defined in it. Depending on the needs of each machine, you can design a spindle (4,6) where the capsules (10) advance more or less longitudinal distance with 360 ° rotations. The design of the spindle (4,6) and the location of its housings (12) are done in a convenient way that causes the capsules (10) to fall by gravity inside the treatment chamber (2). This requires that the housing (12) coincides upside down the moment it is vertically above the chamber (2). The spindle designs (4,6) and housings (12) to achieve these characteristics are immediate for the person skilled in the art, and no further explanation is considered necessary.

En la Figura 6 se dibuja un recorte que representa un fragmento, visto en perspectiva, de uno de los husillos (4,6). Se aprecian unos fondos (18), unas crestas (19) y el filete (17). Una peculiaridad de la presente invención, es que en una realización preferente comprende el taladro de unos orificios (20) tanto en los fondos (18) como en las crestas (19). Estos orificios (20) cumplen la función de aumentar en gran medida la pérdida de carga que sufre el fluido de trabajo al circular por el espacio intersticial que hay entre el husillo (4,6) y su respectivo cilindro (3,5).Figure 6 shows a cut-out representing a fragment, seen in perspective, of one of the spindles (4,6). Bottoms (18), crests (19) and fillet (17) can be seen. A peculiarity of the present invention is that in a preferred embodiment it comprises the drilling of holes (20) both in the bottoms (18) and in the ridges (19). These holes (20) fulfill the function of greatly increasing the pressure drop suffered by the working fluid as it circulates through the interstitial space between the spindle (4.6) and its respective cylinder (3.5).

Se aprecia que los orificios (20) son taladrados en posiciones aleatorias, en tanto que unos se hallan más próximos al borde del fondo (18) o cresta (19), según corresponda, que otros. Asimismo la distancia entre cada dos orificios (20) consecutivos no es constante. Esto se hace para generar diferentes combinaciones posibles, según se explica en la siguiente figura.It is appreciated that the holes (20) are drilled in random positions, while some are closer to the bottom edge (18) or ridge (19), as appropriate, than others. Likewise, the distance between each two consecutive holes (20) is not constant. This is done to generate different possible combinations, as explained in the following figure.

Se representa mediante flechas de trazo grueso el recorrido más corto que puede realizar el fluido de trabajo para salir desde la cámara (2) de tratamiento hasta el exterior; toma la generatriz como guía y se desvía de ella cada vez que aparece el filete (17), zigzagueando para sortearlo.The shortest path that the working fluid can make to exit from the treatment chamber (2) to the exterior is represented by means of thick stroke arrows; he takes the generatrix as a guide and deviates from it each time the fillet (17) appears, zigzagging to avoid it.

Se representa mediante flechas de trazo fino el recorrido alternativo, siguiendo la espiral que realizan los fondos (18) del husillo (4,6). La inclusión de orificios (20) en los fondos (18) y crestas (19) provoca un notable incremento de la caída de presión a lo largo de esta espiral, que frena el avance del fluido. De esta forma, se introduce una resistencia importante sobre la que era la principal trayectoria de fuga del fluido. A modo de ejemplo ilustrativo, la presencia de estos orificios (20) puede aumentar la resistencia más de 20 veces.The alternative route is represented by means of fine-line arrows, following the spiral made by the bottoms (18) of the spindle (4.6). The inclusion of holes (20) in the bottoms (18) and ridges (19) causes a notable increase in the pressure drop along this spiral, which slows down the advance of the fluid. In this way, a significant resistance is introduced on what was the main path of leakage of the fluid. As an illustrative example, the presence of these holes (20) can increase the resistance more than 20 times.

En la Figura 7 se muestra un corte del husillo superior (4) dentro del taladro axial pasante roscado que posee el cilindro superior (3) en el que se aloja. El corte está dado por un plano que contiene al eje del cilindro superior (3). Se aprecia el espacio intersticial (21), el cual habrá de recorrer el fluido de trabajo para salir desde la cámara (2) hasta el exterior. Las flechas del dibujo sugieren el movimiento del fluido. La escasa separación entre el husillo superior (4) y el cilindro superior (3) provoca una pérdida de carga que disminuye notablemente el caudal de salida del fluido de trabajo. En este ejemplo de realización, la separación vertical, medida en el plano de corte de la Figura 7, entre el fondo (18) del taladro del cilindro superior (3) y la cresta (19) del husillo superior (4) es de 3 milímetros.Figure 7 shows a cut of the upper spindle (4) inside the threaded through axial bore that has the upper cylinder (3) in which it is housed. The cut is given by a plane that contains the axis of the upper cylinder (3). The interstitial space (21) is appreciated, which will have to travel through the working fluid to exit from the chamber (2) to the exterior. The arrows in the drawing suggest the movement of the fluid. The small gap between the upper spindle (4) and the upper cylinder (3) causes a loss of pressure that significantly reduces the output flow rate of the working fluid. In this example of embodiment, the vertical separation, measured in the cut plane of Figure 7, between the bottom (18) of the bore of the upper cylinder (3) and the ridge (19) of the upper spindle (4) is 3 millimeters.

Con la finalidad de incrementar la resistencia al paso del fluido, se taladran diversos orificios (20). Hay presencia de orificios (20) en los fondos (18) y también en las crestas (19), tanto del husillo superior (4) como del cilindro superior (3). Estos orificios (20) poseen forma cilíndrica.In order to increase the resistance to the passage of the fluid, various holes (20) are drilled. There are holes (20) in the bottoms (18) and also in the ridges (19), both of the upper spindle (4) and of the upper cylinder (3). These holes (20) have a cylindrical shape.

Se hace notar que se dan tres combinaciones posibles de orificios (20). Para ubicarlas se señalan en la Figura 7 tres direcciones distintas, con letras mayúsculas. Las combinaciones son: dos orificios (20), en fondo y cresta respectivamente (dirección A-A’), un solo orificio (20), en la cresta (19) o fondo (20) (dirección B-B’) y ningún orificio (20) (dirección. C-C’). La configuración con dos orificios (20) genera más resistencia al paso del fluido que la configuración con un solo orificio (20), y ésta a su vez más resistencia que ninguno. La razón por la cual los orificios (20) generan resistencia se fundamenta en la mecánica de fluidos y es evidente para el experto en la materia.It is noted that there are three possible combinations of holes (20). To locate them, three different addresses are indicated in Figure 7, with capital letters. The combinations are: two holes (20), at the bottom and ridge respectively (direction A-A '), a single hole (20), at the ridge (19) or bottom (20) (direction B-B') and no hole (20) (direction. C-C '). The configuration with two holes (20) generates more resistance to the passage of fluid than the configuration with a single hole (20), and this in turn more resistance than any. The reason why the holes (20) generate resistance is based on fluid mechanics and is evident to the person skilled in the art.

La presencia de estas tres posibilidades se debe a que los orificios (20) son taladrados de forma discontinua, es decir se guarda una separación entre cada dos orificios (20) consecutivos, y siguiendo patrones aleatorios. Por patrones aleatorios se entiende que las distancias de separación entre cada par de orificios (20) consecutivos, a lo largo de las crestas (19) y/o fondos (18), pueden ser aleatorias. La combinatoria resultante de las ubicaciones de los orificios (20) es un tema obvio para el experto en la materia y no son necesarias mayores explicaciones.The presence of these three possibilities is due to the fact that the holes (20) are drilled discontinuously, that is, a separation is kept between each two consecutive holes (20), and following random patterns. By random patterns it is understood that the separation distances between each pair of consecutive holes (20), along the ridges (19) and / or bottoms (18), can be random. The combinatorial resulting from the locations of the holes (20) is an obvious topic for the person skilled in the art and no further explanation is necessary.

Un fenómeno relevante que contempla la invención que aquí se describe es la variabilidad en las tres configuraciones que se han explicado: una vez que el husillo (4,6) entra en movimiento, y hallándose el cilindro (3,5) estático, la aleatoriedad de los orificios (20) hará que en un mismo punto de cada sección la configuración varíe con el tiempo. Por ejemplo, la sección de la Figura 7 captura un instante de tiempo congelado, en el que en la dirección A-A’ aparece una configuración de dos orificios (20). Pero si se deja pasar un cierto tiempo, el husillo (4,6) rotará, y a la vista de esta sección no existirá orificio (20) en la cresta (19) del husillo (4,6) que pasa por A-A’. Es decir, se pasará de una configuración de dos orificios (20) a una de uno solo. La configuración alternará en el tiempo entre dos y un orificios (20).A relevant phenomenon contemplated by the invention described here is the variability in the three configurations that have been explained: once the spindle (4,6) starts moving, and the cylinder (3,5) is static, the randomness of the holes (20) will make that at the same point of each section configuration varies over time. For example, the section in Figure 7 captures a frozen instant of time, in which a two-hole configuration (20) appears in direction A-A '. But if a certain time is allowed to pass, the spindle (4,6) will rotate, and in view of this section there will be no hole (20) in the crest (19) of the spindle (4,6) passing through A-A ' . That is, it will go from a configuration of two holes (20) to one of a single one. The configuration will alternate in time between two and one holes (20).

La presencia de configuraciones variables resulta de especial relevancia, pues provoca un mayor incremento en la caída de presión que si se tiene una configuración de dos orificios (20) constante todo el tiempo. La razón es que se inducen inestabilidades en el flujo del fluido, que nunca llega a alcanzar un estado estacionario.The presence of variable configurations is of special relevance, as it causes a greater increase in pressure drop than if you have a constant two-hole configuration (20) all the time. The reason is that instabilities are induced in the fluid flow, which never reaches a steady state.

La Figura 8 muestra la misma sección que la Figura 7, pero en un instante temporal diferente. Se aprecia que en la dirección A-A’ la configuración de orificios (20) ha pasado de dos a uno solo, en la dirección B-B’ ha pasado de uno a ninguno, y en la dirección C C’ pasa de ninguno a uno. Esta variabilidad temporal provoca una resistencia al paso del fluido de trabajo superior a la propia de una configuración con dos orificios (20). Figure 8 shows the same section as Figure 7, but at a different time point. It can be seen that in direction A-A 'the configuration of holes (20) has gone from two to one, in direction B-B' it has gone from one to none, and in direction C C 'it has gone from none to one. This temporal variability causes a resistance to the passage of the working fluid higher than that of a configuration with two holes (20).

Claims

1. Device for food treatment by high hydrostatic pressures in continuous regime, comprising a pressure body (1) for application of hydrostatic pressure of a pressurized fluid to a solid state food to be treated, in which said pressure body ( 1) includes in turn:

- a treatment chamber (2) for contact of the pressure fluid with the solid food,

- an upper cylinder (3) having a through axial bore,

- an upper spindle (4), linearly movable through the hole in the upper cylinder (3) for introducing the food to be treated in the chamber (2),

- a lower cylinder (5) provided with a through axial bore, and

- a lower spindle (6), linearly movable by the lower cylinder (5) to extract the food treated in the chamber (2),

the device being characterized in that the spindles (4.6) incorporate housings (12) defined on their surface for housing the solid food.

2. Food treatment device according to claim 1, characterized in that the cylinders (3.5) and the spindles (4.6) incorporate a plurality of holes (20) to generate a pressure drop in the fluid.

3. Food treatment device according to claim 1 characterized in that:

- the axial through holes of the upper (3) and lower (5) cylinders incorporate corresponding threads, which in turn have bottoms (18) and ridges (19), and

- the upper (4) and lower (6) spindles are provided with corresponding bottoms (18) and ridges (19) for threading with the respective bottoms (18) and ridges (19) of the upper (3) and lower cylinders ( 5).

4. Food treatment device according to claims 2 and 3, characterized in that the holes (20) are located in the bottoms (18) and the ridges (19) of cylinders (3.5) and spindles (4.6) .

5. Food treatment device according to claim 1, characterized in that it incorporates casings (8) externally linked to the cylinders (3,5) for containment of the pressurized fluid.

6. Food treatment device according to claim 5, characterized in that the casings (8) incorporate:

- inlet nozzles (7) for introduction of the fluid, and

- outlet nozzles (9) for fluid extraction.

7. Process of food treatment by high hydrostatic pressures in continuous regime that makes use of the device described in claims 1 to 6, characterized in that it comprises the following sequence of action:

- introduction of the food to be treated in some container capsules (10),

- creation of pressure inside the treatment chamber (2) by filling with pressurized fluid,

- location of the capsules (10) in the housings (12) of the upper spindle (4), - movement of the upper spindle (4) through the upper cylinder (3),

- gravity deposition of the capsules (10) inside the chamber (2), - gravity descent of the capsules (10) inside the chamber (2) and contact of said capsules (10) with the fluid pressurized,

- exit of the capsules (10) from the chamber (2) and fall on the housings (12) of the lower spindle (6),

- movement of the lower spindle (6) through the lower cylinder (5), and

- extraction of the lower spindle (6) from the capsules (10) with the treated food.