ES2850429T3 - Método para ahumar líquidos y dispositivo para ello - Google Patents
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Abstract
Un método para tratar una solución, que comprende: (i) proporcionar una fuente de humo, (ii) proporcionar un recipiente de ahumado (por ejemplo, una olla) que contenga la solución, y (iii) introducir burbujas de humo en la solución mientras se agita la solución para descomponer el humo introducido en una pluralidad de burbujas más pequeñas; caracterizado porque no hay recirculación de los gases de escape a través de la solución.
Description
DESCRIPCIÓN
Método para ahumar líquidos y dispositivo para ello
Introducción
La presente invención se refiere a un método para ahumar líquidos y a un dispositivo para ello, especialmente a métodos para ahumar agua para producir agua ahumada o salmuera para aromatizar alimentos. También se proporcionan aparatos para llevar a cabo los métodos de ahumado.
Antecedentes de la invención
Se conocen métodos de ahumado con agua del estado de la técnica, que usan grandes bandejas de agua en una cámara de ahumado estática, el agua se infunde lentamente con humo durante varios días, típicamente alrededor de 3-4. El "agua ahumada" es un producto disponible comercialmente en la industria alimentaria.
Otro proceso conocido de la técnica anterior produce condensado de humo concentrado condensando vapor de agua en una torre de ahumado, habitualmente recubierta con alquitrán por exposición prolongada al humo. Luego este condensado es diluido por el cliente de acuerdo con su uso final; normalmente produce un sabor amargo y/o agrio. El "humo líquido", mucho más concentrado que el agua ahumada, también está disponible comercialmente en esta industria.
Existen otros métodos no comerciales para hacer "humo líquido". Un ejemplo consiste en recoger el condensado de humo en un recipiente colocado en la parte superior de una chimenea usando hielo.
La US 2012/0207898 describe un sistema sellado herméticamente y un método relacionado para ahumar líquidos. El humo se produce y recircula en cantidades limitadas, en un intento por ahorrar combustible. El humo dentro del sistema se enfría para promover la mezcla del humo con el líquido. A medida que se produce humo al quemar combustible, la presión en el sistema empieza a aumentar. Por lo tanto, este método requiere un equipo especializado para hacer frente al aumento de presión en el sistema. Hay una válvula y un suministro de aire limitado, para evitar que la presión en el sistema suba a niveles que el equipo no está preparado para manejar. Sin embargo, el sistema presurizado es más peligroso que los métodos de ahumado convencionales, por ejemplo, usando bandejas de agua. La US 2012/0207898 describe agua para ahumar, mientras que la US 4.278.694 describe un propilenglicol ahumado.
Los métodos de ahumado conocidos requieren típicamente tiempos de producción prolongados.
Es un objeto de la invención proporcionar métodos alternativos para ahumar líquidos y métodos para ahumar llevados a cabo con líquidos alternativos. Las realizaciones preferidas de la invención tienen como objetivo proporcionar métodos de ahumado mejorados, aparatos para ello y productos obtenidos de este modo. Las realizaciones específicas de la invención proporcionan métodos para ahumar con tiempos de funcionamiento reducidos y/o rendimientos mejorados. Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar un método de ahumado rápido, fiable y seguro a presión atmosférica.
Sumario de la invención
Los inventores de la presente invención han descubierto que puede ahumarse agua con una eficacia mejorada, ya sea para hacer agua ahumada o un producto más parecido al humo líquido (es decir, mucho más concentrado) y que tales métodos de ahumado pueden aplicarse a líquidos previamente no ahumados.
Por consiguiente, en un primer aspecto de la invención se proporciona un método para tratar una solución, que comprende:
(i) proporcionar una fuente de humo,
(ii) proporcionar un recipiente para ahumar (por ejemplo, una olla) que contenga la solución, y
(iii) introducir burbujas de humo en la solución mientras se agita la solución para descomponer el humo introducido en una pluralidad de burbujas más pequeñas;
caracterizado porque no hay recirculación de los gases de escape a través de la solución.
Los métodos son especialmente útiles para elaborar agua ahumada y/o salmuera para aromatizar alimentos. Por tanto, la solución es adecuadamente acuosa y puede ser agua y puede comprender agua y otros componentes opcionales. En el contexto de la presente invención, la salmuera es, por tanto, una solución aromatizada adecuada para impartir sabor a los alimentos, por ejemplo, empapando los alimentos en la salmuera o aplicando la salmuera a los alimentos; la carne se aromatiza empapándola en salmuera. Es acuosa, pero no
necesariamente solo contiene agua, y puede comprender sal (habitualmente cloruro de sodio) y/o azúcar. La concentración de sal, cuando está presente, puede variar desde el 1% en peso o desde el 2% en peso hacia arriba, más generalmente desde aproximadamente el 3,5% (aproximadamente la concentración de agua de mar) y puede variar hasta aproximadamente el 26% (una solución saturada típica, dependiendo de la temperatura, y por tanto en el límite superior de concentración de sal). Aparte de la sal y el azúcar opcionales, la salmuera también puede contener otros aromatizantes y conservantes opcionales, por ejemplo, especias, ingredientes botánicos y sales de curado; la elección de estos no forma parte de la invención.
De manera similar, poner en salmuera en la presente se refiere a un proceso en el que los alimentos se aromatizan con salmuera, más comúnmente empapando los alimentos, y típicamente en el que se empapa la carne, opcionalmente antes de cocinar. La duración de la puesta en salmuera depende de la concentración de la salmuera y el sabor final o la intensidad deseada. La invención proporciona métodos para elaborar salmuera y aromatizar alimentos en la salmuera.
Los métodos también son útiles para ahumar otros líquidos. Por tanto, la solución puede ser no acuosa y puede comprender o consistir en otros líquidos, incluyendo aceites y ceras; por tanto, las referencias a soluciones incluyen aceites puros, es decir, líquidos, pero el término solución se usa para abarcar otros componentes opcionales incluidos en el mismo. La invención también proporciona el ahumado de solventes para su uso en aromatizantes alimentarios, por ejemplo, el ahumado de propilenglicol, triacetina y citrato de trietilo.
Se prefiere que los métodos comprendan filtrar el humo para reducir su contenido de PAH.
La invención proporciona nuevos productos, que incluyen agua ahumada y salmuera y líquidos ahumados elaborados mediante un método de la invención.
De manera similar, la invención proporciona un aparato para tratar una solución (por ejemplo, que comprende agua y otros componentes opcionales para elaborar salmuera para aromatizar alimentos), que comprende:
una cámara de humo que tiene una entrada de aire y una salida de humo y en la que se puede quemar combustible para generar humo;
un recipiente para ahumar (por ejemplo, una olla) capaz de contener la solución a tratar;
un mezclador para mezclar el contenido del recipiente para ahumar; y
un conducto desde la salida de la cámara de humo hasta el recipiente de ahumado con una salida para introducir el humo en la solución, por debajo de la superficie de la solución;
en donde el mezclador está adaptado para agitar la solución para descomponer el humo introducido en burbujas; caracterizado porque no hay ningún conducto que permita la recirculación de los gases de escape a través de la solución.
De nuevo, el aparato preferido usa o comprende un filtro de PAH para filtrar el humo antes de que se introduzca en la solución. Preferiblemente, el mezclador está adaptado para agitar la solución y las burbujas para descomponer el humo introducido en una pluralidad de burbujas.
Además de mejorar el tiempo de ahumado, los métodos y aparatos pueden aumentar la interacción entre los aromáticos del humo y las moléculas de agua (debido a las finas burbujas producidas), lo que da como resultado un perfil de aroma más complejo.
Detalles de la invención
Los métodos de la invención tratan una solución (por ejemplo, que comprende agua y otros componentes opcionales):
(i) proporcionando una fuente de humo,
(ii) proporcionando un recipiente de ahumado (por ejemplo, una olla) que contenga la solución, y
(iii) introduciendo burbujas de humo en la solución mientras se agita la solución para descomponer el humo introducido en una pluralidad de burbujas más pequeñas;
caracterizado porque no hay recirculación de los gases de escape a través de la solución.
Las soluciones a ahumar pueden ser agua o pueden comprender soluciones acuosas que también contienen, por ejemplo, sal, sal de curado, azúcar, especias y/u otros aromas. Estos aromas también pueden añadirse después de ahumar. Los métodos de la invención también incluyen soluciones acuosas aromatizadas para ahumar, especialmente agua, y aún más incluyen ahumarlas mientras se mezclan con los aromatizantes introducidos en el recipiente para ahumar. Pueden ahumarse otras soluciones acuosas, incluyendo por ejemplo la leche (como para la elaboración de queso), bebidas en general, específicamente cerveza, sidra, whisky, sopas, caldos, salsas, adobos, glaseados, etc.
Las soluciones no acuosas que a ahumar incluyen soluciones que contienen o consisten de aceites y ceras, con y sin componentes opcionales tales como aromatizantes. Pueden ser mezclas de aceites y/o ceras. El aceite se ha ahumado en los ejemplos siguientes usando el mezclador Y-tron®, usando humo tanto sin filtrar como filtrado. Esas series se realizaron a temperatura ambiente (20-25° C). Para algunas soluciones que comprenden aceites, es opcional calentar la solución para ayudar a ahumar. Las ceras pueden ahumarse una vez calentadas para derretirlas, aunque se tiene cuidado de no calentarlas demasiado cerca de las temperaturas de descomposición. Específicamente, se ha ahumado aceite de girasol. Cuando se ahúman aceites, se prefiere usar aceites con mayor resistencia al calor que sean menos propensos a la degradación y/u oxidación durante el ahumado. Pueden usarse antioxidantes para reducir la susceptibilidad de los aceites a la oxidación. Como se ha analizado en otra parte, los niveles de agitación para ahumar tales soluciones pueden ajustarse para mantener el desperdicio de humo al mínimo mediante el ajuste del flujo de humo, la energía del mezclador (velocidad), el volumen de la solución y otros parámetros. Los aceites pueden ahumarse, por ejemplo, para uso alimentario. Las ceras pueden ahumarse, por ejemplo, para usarlas en velas.
Se cree que el aceite ahumado se vuelve más estable mediante el ahumado, por lo que es deseable ahumar el aceite lo suficiente para lograr el aroma ahumado y la estabilidad incrementada a la vez que se evita provocar la oxidación del aceite.
Los métodos de la invención incluyen opcionalmente controlar el progreso del ahumado. La monitorización puede comprender la monitorización para detectar el desarrollo de impurezas o productos del ahumado no deseados. Para monitorizar el ahumado del aceite, por ejemplo, es opcional usar un monitor para medir PV (índice de peróxido). Luego, pueden modularse los parámetros del proceso para reducir o evitar la oxidación (por ejemplo, del aceite), por ejemplo, deteniéndose en un nivel de PV predeterminado. Para monitorizar soluciones acuosas, especialmente agua, se emplea adecuadamente una sonda para monitorizar el pH. Esto puede usarse para detener el ahumado un pH final deseado indicativo de un proceso completado o simplemente para dejar de ahumar al pH deseado por el cliente.
Los métodos pueden comprender introducir burbujas de humo usando un aireador, dividiendo el humo de la cámara en burbujas más pequeñas dispersas en la solución. Puede usarse una piedra porosa o un aspirador. Los métodos preferidos introducen burbujas, las descomponen y mezclan el contenido del recipiente.
Preferiblemente, el ahumado comprende filtrar el humo para reducir su contenido de PAH, por ejemplo, tratar el humo para eliminar selectivamente del mismo uno o más PAH que contienen 4 o más anillos de benceno. En realizaciones preferidas adicionales, objeto de los ejemplos siguientes, se aplica filtración para eliminar selectivamente benzo(a)pireno, benz(a)antraceno y/o dibenz(a,h)antraceno del humo.
El humo puede filtrarse generando humo en presencia de material filtrante y/o pasando humo a través de un filtro. De manera adecuada, tanto el combustible como el material filtrante están presentes en la cámara que proporciona la fuente de humo, y el combustible se quema en presencia del filtro, mezclándose íntimamente con él. Este enfoque se usó en los ejemplos siguientes.
Por tanto, en los métodos preferidos de la presente, el tratamiento comprende eliminar uno o más PAH del humo usando un filtro. Por ejemplo, el nivel de PAH se reduce pasando el humo a través de un filtro o poniendo en contacto directamente el combustible con el filtro.
El filtro puede ser un mineral poroso natural o sintético. En particular, el mineral puede ser una zeolita. En una realización particularmente preferida, la zeolita es clinoptilolita. Típicamente, para un filtro separado del combustible, se comprime material filtrante en forma de polvo o gránulos y se retiene en o sobre un portafiltros como una caja o columna. En la preparación de filtros para usar en la invención, el material de filtro también puede combinarse con otros componentes, por ejemplo, con material de soporte, con arena y/o sales de hierro.
Los filtros adecuados eliminan del humo los PAH que contienen 4, 5 o más anillos de benceno, eliminando así PAH como pireno, benz(a)antraceno, naftaceno, criseno, benzo(a)pireno y dibenz(a,h)antraceno. Otros filtros adecuados también eliminan los PAH que contienen 3 o más anillos, eliminando así los PAH como el antraceno, el fenantreno y el 2-metil antraceno.
Pueden usarse además filtros adecuados para eliminar también los PAH que tienen solo 2 anillos. Como se apreciará, el tamaño de PAH está relacionado pero no es directamente proporcional al número de anillos y un filtro de exclusión por tamaño que elimina los PAH que tienen 2 anillos también eliminará los PAH más grandes, por ejemplo, que tengan 3, 4, 5 o más anillos.
Puede emplearse un pretratamiento del filtro para modificar y preferiblemente mejorar sus propiedades y/o actividad. El filtro puede pretratarse empapándolo en un ácido suave, preferiblemente que contenga iones de amonio, adecuadamente cloruro de amonio. Por ejemplo, el filtro puede empaparse en aproximadamente cloruro de
amonio 1 molar, por ejemplo, durante aproximadamente 24 horas antes de su uso. Generalmente, el filtro se seca antes de su uso.
Un paso separado, también opcional, aunque relacionado, es tratar el filtro por intercambio iónico para intercambiar iones de sodio y/o calcio, por ejemplo, en la zeolita, preferiblemente clinoptilolita, con iones de litio, potasio o preferiblemente amonio. El filtro puede tratarse con KOH, KCl, LiOH, LiCl o iones amonio con este propósito, por ejemplo, usando cloruro de amonio como se ha descrito anteriormente y con más detalle en realizaciones específicas a continuación. De nuevo, el material filtrante generalmente se seca antes de su uso.
Un paso separado, también opcional pero preferido, es calentar los filtros de zeolita antes o durante su uso. El tratamiento térmico ayuda al rendimiento del filtro, se cree que abre canales en el material del filtro, por ejemplo, eliminando el agua, y puede durar una hora o más, unas pocas horas o hasta aproximadamente 12 horas. Una realización de la invención comprende pretratar el filtro calentando u horneando a 150° C o más, preferiblemente a 200° C o más, típicamente a aproximadamente 270°C o más. El horneado/calentamiento activa el filtro porque es más capaz de eliminar los PAH del humo. El filtro también puede hornearse/calentarse entre lotes de tratamiento de humo para reactivar el filtro.
Adecuadamente, el tratamiento comprende filtrar el humo de forma selectiva para eliminar uno o más PAH que contienen 3 o más anillos de benceno. Preferiblemente, el tratamiento comprende filtrar el humo o los alimentos selectivamente para eliminar uno o más PAH que contienen 4 o más anillos de benceno. Típicamente, el método elimina una pluralidad de compuestos de PAH y, en realizaciones específicas de la invención, se ha logrado la eliminación de sustancialmente la totalidad de un gran número de PAH. En realizaciones de la invención, el uno o más PAH se seleccionan de benzo(a)pireno, benz(a)antraceno, benzo(b)fluoranteno, benzo(j)fluoranteno, benzo(k)fluoranteno, benzo(g,h,i)perileno, criseno, ciclopenta(c,d)pireno, dibenz(a,h)antraceno, dibenzo(a,e)pireno, dibenzo(a,h)pireno, dibenzo(a,i)pireno, dibenzo(a,l)pireno, indeno(1,2,3-cd)pireno, benzo-(c)-fluoreno o 5-metilcriseno. El método elimina cantidades significativas de uno o más de los PAH, y preferiblemente elimina cantidades significativas de una pluralidad de PAH. En los ejemplos específicos, que se describen a continuación, se eliminan sustancialmente los PAH particulares que se sabe que son cancerígenos, pero el aroma ahumado prácticamente no se ve afectado. Por tanto, los métodos de la invención pueden comprender eliminar selectivamente los PAH benzo(a)pireno, benz(a)antraceno, dibenz(a,h)antraceno, dos de esos pAh o los tres. En realizaciones particularmente preferidas, el método reduce el nivel de por lo menos benzo(a)pireno y/o benz(a)antraceno.
La agitación preferiblemente descompone el humo en burbujas finas/diminutas, promoviendo la rápida disolución de su contenido. La agitación también mezcla las burbujas de humo con y en la solución. Adecuadamente, los métodos comprenden romper el humo en burbujas de diámetro medio de 10 mm o menos, 5 mm o menos, preferiblemente 2 mm o menos, preferiblemente 1 mm o menos, 0,5 mm o menos e incluso más pequeñas.
El aparato usado puede comprender un mezclador que tiene un cabezal mezclador sumergido en la solución. Los métodos pueden comprender entonces introducir el humo en la solución en el cabezal mezclador mientras se agita la solución con el mezclador para descomponer el humo introducido en burbujas.
El funcionamiento del método para agitar la solución y descomponer las burbujas puede crear una presión reducida en el punto de introducción del humo, reducida en comparación con la presión en la fuente del humo. Por tanto, el método comprende preferiblemente agitar la solución de tal manera que el humo se introduzca en el cabezal mezclador. El mezclador puede funcionar adecuadamente para crear una presión reducida en la solución para introducir humo en la solución en el recipiente para ahumar. El método puede usarse sin presión, por ejemplo, sin necesidad de bombear humo a la solución.
Los cabezales mezcladores adecuados comprenden una pala mezcladora, y el método puede comprender entonces la introducción de humo muy cerca de la pala. El control de la rotación de la pala puede usarse para controlar el tamaño de las burbujas y la incorporación de humo a la solución.
Los métodos preferidos comprenden introducir el humo a través de un conducto, por ejemplo, una tubería, con una salida debajo de la superficie de la solución y cerca de una pala del cabezal mezclador. La salida se sumerge en la solución durante la operación. El cabezal mezclador puede comprender una pala de rotor (que se mueve) y un estator. Con referencia a los ejemplos siguientes, en una disposición preferida, la salida de la tubería está unida al estator, por lo que es capaz de suministrar humo de manera fiable a la localización deseada con respecto a la pala(s) en movimiento.
Introducir el humo cerca de la pala(s) aumenta la descomposición del humo, y los métodos adecuados lo hacen a no más de 10 cm de la pala(s), preferiblemente a no más de 3 cm, más preferiblemente a no más de 2 cm de la pala(s), lo más preferiblemente a no más de 1 cm de la pala(s). La escala del aparato puede ser relevante para las dimensiones en cuestión. En el aparato a pequeña escala descrito a continuación, se burbujeó humo en la solución aproximadamente a 6 mm de las palas del mezclador en movimiento.
En general, una amplia variedad de mezcladores son adecuados para los métodos de la invención, lo que significa que son especialmente adecuados para introducir humo en el líquido que se va a ahumar descompuesto en forma de múltiples burbujas pequeñas, con una gran área superficial de tal manera que los componentes volátiles y del humo se disuelven en el líquido más rápidamente que con los métodos de ahumado pasivo conocidos. Los mezcladores también pueden denominarse mezcladoras que combinan el humo con el líquido; generalmente comprenden una o más, generalmente una pluralidad de palas o álabes o impulsores que se mueven, comúnmente estos rotan y son accionados por motor.
Los mezcladores preferidos tienen un cabezal mezclador que incluye un rotor y un estator, y los métodos y aparatos preferidos usan un mezclador de tal manera que el humo pueda introducirse en el cabezal y cerca del rotor. Otros mezcladores preferidos comprenden un conducto para el humo de manera que el humo pueda bombearse y/o succionarse (por ejemplo, el funcionamiento del rotor puede crear una presión parcialmente negativa en comparación con la presión en el generador de humo) del líquido y suministrarlo al cabezal mezclador. En el uso de tales mezcladores, puede introducirse humo en una región de flujo turbulento en o alrededor del cabezal de mezclado, dando como resultado un mayor grado de descomposición del humo en burbujas finas, aumentando la velocidad de disolución de los componentes del humo. En una realización de la invención descrita en los ejemplos a continuación, se proporciona una tubería (como parte del mezclador, aunque esto no es esencial) con una salida en el cabezal mezclador, cerca de (en el mezclador usado aproximadamente a 6 mm de la pala(s) del mezclador en movimiento, aunque de nuevo esta distancia precisa no es esencial) de la pala(s) mezcladora para que el humo se suministre a una región de turbulencia durante el mezclado, de tal manera que el humo se descompone rápida y violentamente en microburbujas; estas microburbujas tienen diámetros pequeños, mucho más pequeños que el humo introducido que sale de la tubería, teniendo diámetros de 5 mm o menos, adecuadamente 2 mm o menos, preferiblemente 1 mm o menos, 0,5 mm o menos e incluso más pequeños.
Un mezclador adecuado es fabricado por Silverson®, denominado un mezclador homogeneizador, adaptado para recibir una entrada gaseosa (es decir, humo). El cabezal de trabajo del mezclador genera altas tasas de cizallamiento en un proceso de mezclado/homogeneización de tres etapas: un rotor de alta velocidad introduce los materiales en el cabezal de trabajo, donde el humo y el líquido se mezclan intensamente; luego, la fuerza centrífuga impulsa los materiales hacia la periferia del cabezal de trabajo y los somete a un corte mecánico en un espacio entre el rotor y el estator; a esto le sigue el cizallamiento hidráulico, ya que el producto se fuerza a través de una pantalla de estator a alta velocidad y se hace circular de vuelta a la mezcla. El material fresco se introduce continuamente en el cabezal de trabajo suplementado por la entrada de humo.
Otro mezclador particularmente adecuado, usado en los ejemplos a continuación, es el fabricado por YTRON Process Technology GmbH & Co. KG, Alemania, denominado mezclador YTRON Y ByPass, una gama que viene en diferentes tamaños y potencias. Estos tienen un tubo lateral diseñado originalmente para productos en polvo o de alta viscosidad que se introducen directamente en el líquido en el cabezal de mezclado; en nuestro uso adaptado de los mezcladores, el tubo lleva el humo al cabezal. El Y-tron permite ajustes de cizallamiento variables, por ejemplo, mediante el ajuste de la velocidad del impulsor. En agua, la cizalla de ahumado se ajustó ajustando la velocidad del impulsor a aprox. 60-70 Hz. En otro ahumado de líquidos como se describe en la presente, la cizalladura puede reducirse, con la velocidad ajustada más baja, digamos a 30-60 Hz.
El funcionamiento del mezclador, ya sea de bajo o alto cizallamiento, puede crear turbulencias en la solución, y los métodos preferidos comprenden agitar la solución para crear una región de flujo turbulento en la solución e introducir el humo en esa región.
Los métodos de ahumado conocidos son ineficaces ya que el ahumado lleva mucho tiempo o usa sólo una pequeña proporción del humo que, para evitar su desperdicio, debe recircularse en tuberías complejas cerradas en aparatos que funcionan con un equipo de control especial.
Es una ventaja que los métodos de la presente puedan llevarse a cabo sin la necesidad de un equipo cerrado. Por tanto, los métodos preferidos comprenden ventilar el recipiente para ahumar a la atmósfera. Las emisiones de combustibles típicos generalmente no son excesivamente tóxicas y la ventilación directa al exterior suele ser aceptable. El burbujeo a través de la solución proporciona una extensión significativa de depuración. Sin embargo, los métodos también pueden comprender depurar los gases de escape antes de ventilarlos, por ejemplo, para eliminar los productos de combustión identificados no absorbidos en la solución.
Los métodos no comprenden recirculación de gases de escape a través de la solución. No es necesario hacerlo cuando la incorporación de humo a la solución es eficiente, y se evitan las complicaciones y los gastos de dicha tubería de recirculación, etc.
El grado de agitación de la solución puede ajustarse de acuerdo con el tipo de solución, el flujo de humo, el contenido de humo y otros parámetros. Una característica de la invención es que dicho ajuste puede realizarse para proporcionar un proceso eficiente que utiliza una alta proporción del humo generado en una sola pasada.
Los métodos preferidos de la invención comprenden monitorizar el método y ajustar la agitación para reducir al mínimo las burbujas de humo que escapan de la solución que se está ahumando. Por lo tanto, los componentes de humo se capturan sin necesidad de recirculación de humo (como se ha indicado anteriormente) y con un desperdicio de humo mínimo o nulo. En ejemplos de cómo lograr tales eficiencias, los métodos pueden implicar aumentar la agitación hasta que no escapen o prácticamente no escapen burbujas de humo. Un paso adicional puede ser, una vez alcanzado este punto, realizar una pequeña reducción de la agitación hasta que las burbujas de humo que se escapan comiencen a ser notorias. Por tanto, un usuario puede aumentar la agitación (por ejemplo, aumentando la velocidad del mezclador o reduciendo el flujo de humo) hasta que haya más o menos humo pasando a través de la solución. Esto puede verse como ausencia de formación de espuma en la superficie de la solución o ausencia de cantidades significativas de gases de escape que salen, por ejemplo, a través de una chimenea de ventilación. Esto puede verse como solo una pequeña proporción de burbujas pequeñas que llegan a la superficie de la solución. Una pequeña disminución en la agitación, que por lo tanto lleva a un nivel pequeño pero mínimo de burbujeo en la superficie, puede establecer entonces un nivel de rendimiento de humo deseado para un funcionamiento a largo plazo y eficiente del método. En los métodos siguientes, la calibración durante varias series de pruebas llevó a la combinación de flujo y agitación adoptada en los ejemplos.
En general se desea, por tanto, capturar una proporción significativa del humo en un solo pase. Adecuadamente, los métodos comprenden agitar la solución de tal manera que el 50% o menos del humo burbujeado en la solución escape de la solución, preferiblemente de tal manera que el 30% o menos del humo burbujeado en la solución escape de la solución, más preferiblemente de tal manera que el 20% o menos del humo burbujeado en la solución escape de la solución. Esta proporción es incluso más preferiblemente del 10% o menos y en los ejemplos específicos llevados a cabo a continuación hemos estimado que la captura de humo es del 95% o más, es decir, el 5% o menos escapa del primer pase del burbujeo.
La invención también proporciona agua ahumada y salmuera elaboradas mediante un método de la invención. Estos son útiles en la industria alimentaria, por ejemplo, en la fabricación de salsas y adobos, fabricación de bebidas (por ejemplo, aromatizantes para bebidas espirituosas), horneado (por ejemplo, añadir a la masa al hacer pizza), elaboración de salchichas, curado de carne (por ejemplo, jamón y pollo) y como agua ahumada sin sal, para aromatizar alimentos.
Además, la invención proporciona un aparato para ahumar agua y elaborar salmuera de acuerdo con todos los métodos de la invención. El aparato de las realizaciones de la invención, para tratar una solución (por ejemplo, que comprende agua y otros componentes opcionales para elaborar agua ahumada y/o salmuera para aromatizar alimentos), comprende:
una cámara de humo que tiene una entrada de aire y una salida de humo y en la que puede quemarse combustible para generar humo;
un recipiente para ahumar (por ejemplo, una olla) capaz de contener la solución a tratar;
un mezclador para mezclar el contenido del recipiente para ahumar; y
un conducto desde la salida de la cámara de humo hasta el recipiente de ahumado con una salida para introducir el humo en la solución, debajo de la superficie de la solución;
en donde el mezclador está adaptado para agitar la solución para descomponer el humo introducido en burbujas; caracterizado porque no hay ningún conducto que permita la recirculación de los gases de escape a través de la solución.
El recipiente de agua puede tener una variedad de capacidades y no es objeto de la invención. Las ollas adecuadas son bien conocidas en la industria alimentaria y permiten llevar a cabo el proceso de ahumado y mezclado. Los recipientes preferidos son parcial o sustancialmente totalmente circulares en sección transversal -durante el mezclado en las realizaciones descritas en la presente, esta forma permitió que la solución mezclada rotase alrededor de un cabezal mezclador, dando tiempos de residencia prolongados a las burbujas y llevando a una mejor disolución de los volátiles del humo.
El humo puede fluir de manera natural hacia el mezclador, y ciertos mezcladores, como se describe en otra parte de la presente, pueden ejercer una presión negativa para introducir humo en la solución. Preferiblemente, el humo se bombea al interior, o se bombea adicionalmente al interior, del recipiente para ahumar. Esto puede lograrse en aparatos que comprenden una bomba, por ejemplo, un compresor, para forzar el aire hacia la cámara y forzar el humo a la olla para ahumar. Las tasas de rendimiento pueden variar y pueden depender de la escala del aparato. 10 l/minuto y mayores, por ejemplo, 50 l/minuto y más son tasas adecuadas. En aparatos de pequeña escala usamos aproximadamente 125-130 l/minuto, aunque se aplicarán diferentes caudales a diferentes tamaños y configuraciones, especialmente caudales más altos para aparatos de mayor escala. Estos caudales pueden monitorizarse y ajustarse como parte del ajuste del proceso general para asegurar un nivel bajo de humo que se escapa de la solución ahumada.
El aparato comprende preferiblemente una chimenea para ventilar el recipiente de ahumar directamente a
la atmósfera y puede comprender una unidad para depurar los gases de escape antes de ventilar. Como se describe en relación a los métodos en la presente, el aparato no tiene ningún conducto que permita la recirculación de los gases de escape a través de la solución - la eficiencia del proceso significa que no se necesita ninguno.
El equipo de monitorización y control se proporciona adecuadamente dentro del aparato, para monitorizar el método y ajustar la agitación para reducir al mínimo las burbujas de humo que escapan de la solución que se está ahumando. Manejar el monitor y los controles permite al usuario controlar fácilmente el proceso y lograr un ahumado de alta eficiencia, por ejemplo, aumentando la agitación hasta que no se escape ninguna burbuja de humo o prácticamente ninguna y luego reduciendo la agitación hasta que las burbujas de humo que se escapan comienzan a ser perceptibles.
Según los métodos preferidos, los aparatos preferidos usan o comprenden un filtro para filtrar el humo antes de que se introduzca en la solución. Las características del filtro son adecuadas como se describe con respecto a los métodos de la invención.
Los métodos de la invención pueden funcionar para aumentar la incorporación de humo y/o componentes del humo en la solución, y los métodos comprenden adecuadamente enfriar la solución y/o el humo antes y/o durante el ahumado. Preferiblemente, la solución se enfría durante el proceso de ahumado. Esto puede lograrse, por ejemplo, enfriando la cámara o recipiente que contiene la solución. En ejemplos específicos, la cámara o recipiente se enfría usando una camisa o manta de enfriamiento.
Los métodos de la invención pueden dar como resultado la incorporación rápida de humo (relativamente caliente) en la solución, dando como resultado aumentos de temperatura significativos no vistos en los procesos de ahumado conocidos. En los ensayos en ausencia de dicho enfriamiento, inesperadamente encontramos temperaturas del agua que superan los 40° C. Durante el ahumado, se prefiere que la solución se someta a enfriamiento para que se mantenga a o por debajo de 30° C, preferiblemente por debajo de 20° C, más preferiblemente por debajo de 15° C o por debajo de 10° C. Una ventaja de este enfriamiento es que pueden disolverse niveles más altos de los componentes del humo gaseosos. Los métodos de la presente invención pueden lograr por tanto una transferencia rápida y eficaz de humo a soluciones mediante una combinación de incorporación de humo aumentada con enfriamiento para aumentar la solubilidad de los componentes del humo. El aparato de la invención puede comprender un enfriador para enfriar la solución durante el ahumado, opcionalmente con un controlador para mantener la solución a o por debajo de una temperatura deseada según lo anterior.
Durante el funcionamiento, el aparato se carga preferiblemente con, y por tanto comprende, combustible mezclado con material filtrante.
El aparato comprende preferiblemente un mezclador adaptado para descomponer el humo en pequeñas burbujas y homogeneizarlas en el líquido rápida y eficazmente. Las características opcionales y preferidas del mezclador son las descritas anteriormente con respecto a los métodos de la invención.
En general, el combustible para la fuente del humo no está limitado, siempre que el humo se considere utilizable para ahumar alimentos para consumo humano y, por lo tanto, para elaborar agua ahumada y/o salmuera. El humo se genera típicamente a partir de un material de combustión o combustible proporcionado en una forma que es relativamente seca y puede quemarse para producir humo para generar un sabor ahumado. Los materiales comunes usados en la industria para generar humo son: astillas de madera, polvo de madera, virutas de madera, briquetas de madera, troncos, carbón vegetal y briquetas de carbón vegetal. En el funcionamiento de la invención, hemos usado con éxito roble, nogal americano, cerezo, manzano, haya, arce, manuka, pino, abeto, roble whisky y salvia del bosque. Otras maderas adecuadas y otras fuentes de humo incluyen aliso, cebada, cebada malteada, nuez negra, roble rojo, roble miel, nuez, cedro, castaño, mazorca de maíz, arce, mezquite, morera, naranjo, peral, nuez pecan, ciruela y sándalo y también mezclas de los mismos. Otras fuentes de humo además de la madera incluyen carbón vegetal, hierbas, té y productos botánicos (opcionalmente para proporcionar un sabor adicional en combinación con una o más de otras fuentes).
Las realizaciones específicas de la invención combinan características opcionales y/o preferidas como se describe en la presente y, por lo tanto, un método preferido comprende:
(i) proporcionar una fuente de humo que se haya filtrado opcionalmente para reducir su contenido de PAH, (ii) proporcionar un recipiente para ahumar (por ejemplo, una olla) que contenga la solución, y
(iii) introducir burbujas de humo en la solución en un cabezal de mezclado de un mezclador y a no más de 3 cm de una pala del mezclador, mientras se agita la solución con la pala del mezclador para descomponer el humo introducido en una pluralidad de burbujas de diámetro medio de 2 mm o menos,
(iv) ventilar el recipiente de ahumado a la atmósfera, y
(v) enfriar la solución para mantenerla a una temperatura de 30° C o menos.
Por tanto, la invención proporciona un método para mezclar humo filtrado o sin filtrar en líquidos, como
agua, usando un mezclador, específicamente un modelo YTRON-Y ByPass, para uso en la industria alimentaria. Pueden prepararse varias concentraciones de agua ahumada para obtener un aroma más fuerte o más suave, clasificado de acuerdo con el nivel de filtración del humo y/o la duración del ahumado (correspondiente a la intensidad del aroma). Cuanto mayor sea la clasificación de filtración, menos carcinógenos habrá en el humo usado.
La técnica de ahumado puede usarse para aromatizar agua, salmuera, aceites, solventes, azúcar y soluciones salinas.
Por tanto, el tiempo necesario para ahumar líquidos, por ejemplo agua, puede reducirse significativamente mediante la invención.
Una ventaja de las realizaciones filtradas de la invención es la retención de aromas deseables, a la vez que se eliminan algunos o la mayoría o sustancialmente todos ciertos PAH no deseados más grandes, que se encuentran especialmente en el humo de leña. El tratamiento comprende opcionalmente filtrar el humo selectivamente para eliminar los PAH que contienen 4 o más anillos de benceno en comparación con la eliminación de naftaleno y/o fenantreno. Generalmente, el tratamiento comprende filtrar el humo selectivamente para eliminar los PAH que contienen 4 o más anillos de benceno en comparación con la eliminación de los componentes aromatizados con humo del humo o la comida. En realizaciones preferidas de la invención, ejemplificadas en los ejemplos siguientes, el tratamiento comprende filtrar el humo o la comida selectivamente para eliminar los PAH que contienen 4 o más anillos de benceno sin cambiar significativamente el perfil volátil del humo en comparación con el humo no filtrado.
Ventajas adicionales de la invención, ilustradas en las realizaciones descritas en la presente, son la mejora del aroma en los productos obtenidos. Los ejemplos mostraron mejoras en el aroma, incluyendo una o más de eliminación de alquitrán, acidez reducida, amargor reducido y/o PAH reducidos, dependiendo del material de combustión. Cuando se usa humo filtrado, se encuentra que el ahumado generado redujo significativamente los niveles de ácido carbónico (debido a cantidades reducidas de CO2 disuelto) en comparación con el ahumado usando humo sin filtrar (es decir, el humo de la técnica anterior). Las pruebas de productos comparables con productos ahumados conocidos (pero preparados con humo sin filtrar) han indicado un pH más alto debido a la acidez reducida provocada por niveles reducidos de productos de la combustión que forman ácidos (como CO2). En un ejemplo, la filtración PST50 redujo el ácido carbónico al 15% de los niveles en un control ahumado con humo sin filtrar, con el producto teniendo un pH aumentado aproximadamente de 0,5 a 1,0 unidades de pH. Además, el amargor reducido, lo que significa un sabor amargo o agrio reducido, es particularmente importante para los consumidores. Las soluciones ahumadas tenían un pH más alto que el agua ahumada conocida, es decir, la invención produce productos menos ácidos. Los productos preferidos tienen un pH de 4,5 o más, 5 o más o 5,5 o más.
La invención se describe ahora en ejemplos específicos con referencia a los dibujos adjuntos en los que: La Fig. 1 muestra un diagrama esquemático de un ahumador a escala de laboratorio de la invención;
La Fig. 2 muestra un diagrama esquemático de un ahumador a escala industrial de la invención;
La Fig. 3 muestra un diagrama de estrella de los resultados de la prueba de la sensación en boca y los efectos posteriores del pollo en salmuera en agua ahumado de acuerdo con la invención: A ahumado sin filtración, B-D niveles aumentados de filtración de B a D;
La Fig. 4 muestra un diagrama de estrella de los resultados de la prueba del sabor del pollo en salmuera en agua ahumada de acuerdo con la invención: A ahumado sin filtración, B-D niveles aumentados de filtración de B a D;
La Fig. 5 muestra un diagrama de estrella de los resultados de la prueba del sabor del pollo en salmuera en agua ahumada de acuerdo con la invención: A ahumado sin filtración, B-D niveles aumentados de filtración de B a D;
La Fig. 6 muestra un gráfico del tiempo de ahumado (horas) frente al pH del agua ahumada, comparando el método de ahumado de la invención con el método de ahumado descrito en la US 2012/0207898; y
La Fig. 7 muestra un gráfico del tiempo de ahumado (horas) frente a la luminosidad del agua ahumada, comparando el método de ahumado de la invención con el método de ahumado descrito en la US 2012/0207898.
Ejemplos
Ejemplo 1 - Ahumador de agua a escala de laboratorio
Desarrollamos un ahumador de agua 10 para la preparación de agua ahumada, lo calibramos, hicimos agua ahumada, pollo en salmuera en el agua ahumada y probamos el pollo.
Un compresor 12 se conectó mediante la tubería 14 a una cámara de humo hermética (aproximadamente 100 litros) 16, que contenía material combustible 20 (polvo de madera opcionalmente con material filtrante añadido).
La salida de humo de la cámara estaba conectada a su vez a la parte del estator del cabezal mezclador 28 de un mezclador YTRON® Y-ByPass 24 a través del tubo de conexión de caucho de silicona 22 y la tubería de derivación 26. El mezclador tiene aproximadamente 0,6 m de altura con una potencia de 4,5 kW. El cabezal de mezclado 28 se sumerge durante el funcionamiento en agua en una olla de agua de sección transversal circular (aproximadamente 15 litros) 30.
Ejecución de calibración - ahumamos agua usando el aparato durante períodos que variaban de 1 hora a 24 horas y comparamos la intensidad del producto con agua ahumada obtenida convencionalmente elaborada internamente por el inventor usando bandejas de agua estáticas. Se hizo fluir aire a la cámara de humo 16 a aproximadamente 127 litros por minuto. Se colocó polvo de roble en el fondo de la cámara (se reponía según fuera necesario) y se encendió la fuente de calor eléctrica 18 para prender el polvo, produciendo humo. El flujo de aire dirigió el humo al cabezal de mezclado a través del tubo de conexión y la tubería de derivación. El mezclador se encendió y también ejerció un bajo nivel de succión, lo que hizo que el humo bajara por la tubería de derivación y llegara al agua de la olla. La salida de la tubería de derivación tenía un diámetro de aproximadamente 25 mm y estaba localizada aproximadamente a 6 mm por encima de los impulsores giratorios (ajustados a aprox. 60 Hz) del mezclador dentro del cabezal de mezclado, suministrando el humo de salida de la cámara directamente en el centro del mezclado; a medida que los impulsores se extendían, el humo se homogeneizaba profundamente en pequeñas burbujas en el centro del cabezal de mezclado, y se veía formación de espuma en y alrededor del cabezal y en la superficie del agua. También se vieron pequeñas burbujas dispersas por todo el agua, arremolinándose en el agua mezclada, teniendo largos tiempos de residencia antes de subir a la superficie. Las pocas burbujas de humo que pasan a través de la solución escaparon directamente a la atmósfera.
Se descubrió que el agua ahumada elaborada ahumando durante 6 horas de acuerdo con la invención era comparable al agua ahumada en bandejas en un ahumador durante 4 días.
Luego se preparó salmuera para pollo en salmuera de la siguiente manera. Se hizo fluir aire a la cámara de humo 16 como antes. Inicialmente, se colocaron 2 kg de polvo de roble en el fondo de la cámara y se encendió la fuente de calor eléctrica 18 para prender el polvo, produciendo humo. Se sabía entonces que esta cantidad de polvo ardería durante aproximadamente 4 horas, por lo que después de un poco menos de 4 horas se añadió 1 kg más de polvo para dar un tiempo de combustión total de aproximadamente 6-7 horas.
Se continuó ahumando y mezclando durante aproximadamente 6 horas, luego el compresor y el mezclador se apagaron y se dejó que el polvo restante se extinguiera cortando el suministro de aire.
Serie A - se eliminó el agua ahumada y luego se usó como salmuera para trozos de pollo, que se dejaron empapar en el agua ahumada durante 24 horas. A esta serie se hace referencia como sin filtrar.
Series B-D - luego se repitió el proceso, con fuentes de combustible alternativas (que retuvieron la misma cantidad de roble pero suplementado con un filtro de clinoptilolita como se describe en la WO 2015/007742), se hace referencia a estas series como con niveles crecientes de filtración:
B polvo de roble más clinoptilolita a una proporción de peso de 4:1 ("PST 25")
C polvo de roble más clinoptilolita a una proporción de peso 2:1 ("PST 50")
D polvo de roble más clinoptilolita a una proporción de peso 1:1 ("PST 100")
Los trozos de pollo de las salmueras de los experimentos A-D se probaron luego como se describe ahora, con referencia a las Figs. 3, 4 y 5.
La Fig. 3 muestra un diagrama de estrella de los resultados de un panel sensorial de degustación del pollo para la sensación en boca y los efectos posteriores. Cuanto más filtración se introducía más equilibrado se volvía el aroma, con cualidades de 'cenicero' menos agrias.
La Fig. 4 muestra un diagrama de estrella de los resultados de un panel sensorial de degustación del sabor del pollo en general. Estos resultados registraron un perfil de sabor más deseable para las series B-D, D con la puntuación más alta, complementando el pollo mejorando el carácter de sabor umami, salado y dulce.
La Fig. 5 muestra un diagrama de estrella de los resultados de un panel sensorial de degustación del aroma del pollo. Curiosamente, el panel informó un mejor equilibrio de aromas, lo que permitió que el aroma del pollo se manifestara a la vez que se reducían los sabores asociados con la acritud, el ahumado, el carácter de 'cenicero' y el pescado ahumado.
Ejemplo 2 - Ahumador de agua a escala industrial
Se diseñó un ahumador 40 de agua a escala industrial para ahumar agua a mayor escala.
Los materiales combustibles (por ejemplo, madera, botánicos) se alimentan desde el contenedor 42 al generador de humo industrial 44. El humo pasa a través de la tubería de conexión 46 a la tubería de derivación 48, que suministra el humo directamente al cabezal de mezclado 58 del homogeneizador a gran escala 50. Diseñamos esto ahumador para trabajar con un mezclador YTRON® Y-ByPass conocido de 11,5KW de potencia. El cabezal de mezclado 58 está suspendido en un recipiente de agua 54 que contiene hasta 5.000 litros de líquido. El líquido ahumado se recoge del recipiente 54 mediante el grifo 56. Las burbujas de humo que pasan a través de la solución se ventilan directamente a la atmósfera a través de una chimenea corta (no mostrada). La chimenea permite la inclusión de unidades de depuración de gases de escape si se desea, por ejemplo, de acuerdo con las regulaciones de emisiones locales.
Ejemplo 3 - Prueba de pH del agua ahumada
Ahumamos agua según el método de la técnica anterior referido a la serie de calibración del Ejemplo 1 y comparamos su pH con el agua ahumada de acuerdo con la invención sin filtrar y luego con los niveles de filtración PST25 y PST50. El agua ahumada filtrada de la invención tenía un pH más alto, es decir, era menos ácida que el agua ahumada conocida:
Agua ahumada (estado de la técnica) pH
Agua ahumada en bandeja estándar 3.9
Agua ahumada (invención)
Sin filtración 3.9
PST25 4.5
PST50 5.7
Ejemplo 4 - Aceite ahumado
Ahumamos aceite de girasol siguiendo el método del Ejemplo 1 de la invención, modificado de la siguiente manera: 8 litros de aceite, 3 kg de madera, mezclador Y-tron ajustado a 22Hz después de ensayos en diferentes configuraciones, flujo de aire como antes. Esta combinación proporcionó poca cantidad de humo al conducto de ventilación. Con esta configuración, el aceite se ahumó sin filtrar y se filtró con PST25.
Se probaron muestras de aceite y se descubrió que producían un agradable aroma ahumado.
Ejemplo 5-Estudio comparativo
Comparamos la eficacia del método de ahumado de la invención con los métodos de ahumado conocidos en el estado de la técnica. Específicamente, el método de ahumado del estado de la técnica implicaba la introducción pasiva de pequeñas burbujas de humo en el agua, como en la US 2012/0207898.
Como en el Ejemplo 1, se conectó un compresor 12 mediante la tubería 14 a una cámara de humo hermética (aproximadamente 100 litros) 16, que contenía material combustible 20 (polvo de madera). La salida de humo de la cámara se conectó a su vez a la parte del estator del cabezal de mezclado 28 de un mezclador YTRON® Y-ByPass 24 a través del tubo de conexión de caucho de silicona 22 y la tubería de derivación 26. El mezclador tiene aproximadamente 0,6 m de altura con una potencia de 4,5 kW. El cabezal de mezclado 28 se sumerge durante el funcionamiento en agua en una olla de agua de sección transversal circular (aproximadamente 15 litros) 30. El aire fluyó hacia la cámara de humo 16 a aproximadamente 127 litros por minuto. Se colocó polvo de roble en el fondo de la cámara (se reponía según fuera necesario) y se encendió la fuente de calor eléctrica 18 para prender el polvo, produciendo humo. El flujo de aire dirigió el humo al cabezal de mezclado a través del tubo de conexión y la tubería de derivación. El mezclador se encendió y también ejerció un nivel de succión bajo pero notable, lo que hizo que el humo descendiese por la tubería de derivación y llegara al agua de la olla. La salida de la tubería de derivación tenía un diámetro de aproximadamente 25 mm y estaba localizada aproximadamente a 6 mm por encima de los impulsores giratorios (ajustados a aproximadamente 60 Hz) del mezclador dentro del cabezal de mezclado, suministrando el humo de salida de la cámara directamente hacia el centro del mezclador; a medida que los impulsores se extendían, el humo se homogeneizaba profundamente en pequeñas burbujas en el centro del cabezal de mezclado, observándose formación de espuma en y alrededor del cabezal y en menor medida en la superficie del agua. También se observaron burbujas pequeñas dispersas por todo el agua, arremolinándose en el agua mezclada, teniendo largos tiempos de residencia antes de subir a la superficie. Las pocas burbujas de humo que pasaban a través de la solución se descargaron directamente a la atmósfera.
En la serie comparativa, el agua se ahumaba de la misma manera (combustible, cantidad de combustible, flujo de aire, olla de agua, cámara de humo, etc.) pero con la salida de humo de la cámara conectada a una boquilla perforada sumergida en la olla de agua. La boquilla perforada se configuró para simular de cerca el efecto de la
malla usada en la US 2012/0207898, descomponiendo de este modo el humo en burbujas finas a medida que el humo se introducía en el agua. No se consideró necesario replicar la naturaleza cerrada del sistema de la US 2012/0207898, ya que se determinó que esta característica no tiene una influencia significativa en la velocidad a la que se introduce el humo en el agua; más bien, el sistema cerrado actúa para reducir el consumo de combustible al recircular el humo generado varias veces. Es discutible, incluso, que la replicación realizada en este estudio comparativo sea más eficaz que la configuración de la US 2012/0207898 en introducir humo en el agua rápidamente; esto se debe a que el humo recién generado, que contiene una saturación más alta de componentes del humo que el humo recirculado, se introduce continuamente en el agua.
Durante el ahumado, todos los parámetros fueron controlados y emparejados entre los métodos respectivos. La medición continua del pH se realizó usando un medidor de pH Edge (Hanna Instruments). Las medidas de color se tomaron bajo iluminación estándar y se analizaron usando la aplicación Pantone. También se realizó un análisis sensorial.
El análisis estadístico se llevó a cabo usando ANOVA en combinación con una prueba de Tukey post-hoc. Los resultados se muestran en las Figs. 6 y 7. Los resultados se presentan como media /- desviación estándar y se consideran significativos cuando p<0,05.
Como se ilustra en la Fig. 6, se observa una disminución más rápida del pH del agua ahumada cuando se usa el método de ahumado de la invención (línea discontinua), en oposición al método de burbujeo pasivo del estado de la técnica (línea continua).
Comercialmente, el agua ahumada se vende comúnmente a un pH de aproximadamente 4.0. Usando el método de ahumado de la invención, este pH se alcanzó después de aproximadamente 2 horas de ahumado, mientras que el método del estado de la técnica según la reproducción en la presente requirió 6 horas de ahumado para lograr una disminución similar en el pH del agua. Además, se observó que el pH comienza a estabilizarse a aproximadamente pH 4 usando el método de ahumado del estado de la técnica reproducido, mientras que usando el método de ahumado de la invención el pH comenzó a estabilizarse a aproximadamente pH 3. Esto sugiere que se puede lograr un agua ahumada más concentrada usando el método de ahumado de la invención.
La luminosidad del agua ahumada se describe en Figura 7. Se observa que la luminosidad del agua ahumada usando el método de ahumado de la invención (línea discontinua) disminuye más rápidamente que cuando el agua se ahúma usando el método de ahumado reproducido del estado de la técnica (línea continua). Como una disminución de la luminosidad representa un mayor grado de integración del humo en el agua, estos datos confirman que el método de ahumado de la invención era un método más potente y más eficiente en el tiempo. De nuevo, se muestra que se logra una luminosidad similar (-67) después de 2 horas usando el método de ahumado de la invención, frente a 6 horas usando el método de ahumado del estado de la técnica reproducido. Además, se observa que puede lograrse una luminosidad mucho menor (-46) cuando se ahúma agua durante 6 horas usando el método de ahumado de la invención.
Además, con respecto a las medidas de tanto pH como color (luminosidad), los resultados obtenidos para cada punto temporal por hora demuestran un mayor grado de fiabilidad entre experimentos individuales (n=3) para el método de ahumado de la invención. Esto puede verse en las Figs. 6 y 7, respectivamente, que muestran claramente una desviación estándar reducida de la media para el método de ahumado de la invención (línea discontinua) frente al método de ahumado del estado de la técnica (línea continua), lo que indica que la invención proporciona un proceso consistente y reproducible.
Las mediciones de pH y color descritas anteriormente se correlacionan fuertemente con los datos sensoriales obtenidos e ilustrados en las Tablas 1 y 2:
Tabla 1 - Análisis sensorial de muestras ahumadas con el método de ahumado de la invención.
Tabl 2-An li i n ri l m r h m n l m h m r r i l l nica.
Por tanto, el método de ahumado de la invención puede usarse para producir agua ahumada rápida y fácilmente.
Por consiguiente, la invención proporciona métodos y aparatos para ahumar agua, especialmente usando humo filtrado.
Lista de piezas para ahumadores
10 ahumador de agua
12 compresor
14 tubo de conexión
16 cámara de ahumado
18 fuente de calor
20 material combustible
22 tubo de conexión
24 homogeneizador
26 tubería de derivación
28 cabeza de mezclado
30 olla de agua
40 ahumador de agua industrial
42 recipiente de material combustible
44 generador de humo industrial
46 tubería de conexión
48 tubería de derivación
50 homogeneizador
58 cabeza de mezclado
54 recipiente de líquido
56 grifo
Claims (15)
1. Un método para tratar una solución, que comprende:
(i) proporcionar una fuente de humo,
(ii) proporcionar un recipiente de ahumado (por ejemplo, una olla) que contenga la solución, y
(iii) introducir burbujas de humo en la solución mientras se agita la solución para descomponer el humo introducido en una pluralidad de burbujas más pequeñas;
caracterizado porque no hay recirculación de los gases de escape a través de la solución.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende filtrar el humo para reducir su contenido de PAH.
3. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende generar humo en presencia de material filtrante y/o pasar humo a través de un filtro.
4. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende descomponer el humo en burbujas de un diámetro medio de 2 mm o menos.
5. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende introducir el humo en la solución en un cabezal de mezclado de un mezclador mientras se agita la solución con el mezclador para descomponer el humo introducido en burbujas.
6. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende ventilar el recipiente de ahumado a la atmósfera.
7. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende monitorizar el método y ajustar la agitación para reducir al mínimo las burbujas de humo que escapan de la solución que se está ahumando.
8. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende enfriar la solución para mantenerla a una temperatura de 30° C o menos.
9. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende enfriar la solución para mantenerla a una temperatura de 20° C o menos.
10. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende:
(i) proporcionar una fuente de humo que se haya filtrado para reducir su contenido de PAH,
(ii) proporcionar un recipiente de ahumado (por ejemplo, una olla) que contenga la solución,
(iii) introducir burbujas de humo en la solución en un cabezal de mezclado de un mezclador y a no más de 3 cm de una pala del mezclador, mientras se agita la solución con la pala del mezclador para descomponer el humo introducido en una pluralidad de burbujas de diámetro medio de 2 mm o menos,
(iv) ventilar el recipiente de ahumado a la atmósfera, y
(v) enfriar la solución para mantenerla a una temperatura de 30° C o menos.
11. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que la solución es agua o salmuera.
12. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la solución es propilenglicol.
13. El aparato para tratar una solución, que comprende:
una cámara de humo que tiene una entrada de aire y una salida de humo y en la que puede quemarse combustible para generar humo;
un recipiente de ahumado (por ejemplo, una olla) capaz de contener la solución a tratar;
un mezclador para mezclar el contenido del recipiente de ahumado;
un conducto desde la salida de la cámara de humo hasta el recipiente de ahumado con una salida para introducir el humo en la solución, por debajo de la superficie de la solución;
en donde el mezclador está adaptado para agitar la solución para descomponer el humo introducido en burbujas; caracterizado porque no hay ningún conducto que permita la recirculación de los gases de escape a través de la solución.
14. El aparato de acuerdo con la reivindicación 13, en el que el mezclador comprende un cabezal de mezclado que tiene una pala de rotor.
15. El aparato de acuerdo con las reivindicaciones 13 o 14, que comprende un enfriador para enfriar la solución durante el ahumado, opcionalmente con un controlador para mantener la solución a por debajo de una temperatura
Ċ
deseada.
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