ES2867500T3 - Método y sistema para dispensar un producto - Google Patents

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Maria Elisabeth Wijnen
Druten Wiebe Nicolaas Van
Renate Christel Spronk
Maarten Joannes Botman
Jan Herman Ebbekink
De Heijning Willibrorda Antonia Maria Van
Werner Marie Camiel Clauwaert
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Abstract

Un sistema de dispensación de producto para dispensar un producto alimenticio espumado provisto de un soporte (H) que contiene un producto (P) a dispensar, y unos medios de descarga de producto (6) para descargar el producto proveniente del soporte (H), en donde los medios de descarga de producto (6) están provistos de un dispositivo de microfiltración (15) que está provisto de una entrada de producto para el suministro del producto (P), en donde el dispositivo de microfiltración (15) puede conectarse a un suministro de fluido para suministrar gas al producto durante la descarga de producto, en donde el dispositivo de microfiltración (15) está provisto de una pared de microfiltración (15a) que tiene unos poros transmisores de gas, por ejemplo, una pared tubular, que separa un espacio de suministro de gas (15d) asociado con el suministro de fluido de un canal de paso de alimentación de producto (15b) asociado con la entrada de producto, en donde la distancia entre el soporte de producto (H) y el dispositivo de microfiltración (15) es inferior a 20 cm, por ejemplo, una distancia inferior a 5 cm.

Description

DESCRIPCIÓN
Método y sistema para dispensar un producto
La invención se refiere a un sistema para dispensar un producto, por ejemplo, un producto lácteo, leche, espuma, nata o postres aireados, o un producto diferente. La invención se define por las reivindicaciones.
Un sistema de este tipo se conoce en la práctica en diversas variantes. Se conoce, por ejemplo, cómo contener una nata en espray en un aerosol, aerosol que puede operarse manualmente para pulverizar la nata, véase, por ejemplo, la solicitud de patente europea EP 1061 006 A1.
Aunque es muy fácil de usar, la nata en espray es normalmente de menor calidad que la nata montada. La nata en espray es, por ejemplo, menos estable que la nata montada: la firmeza inicial de la nata en espray es normalmente menor que la de la nata montada y, además, disminuye mucho más rápidamente con el tiempo que la firmeza de la nata montada. Una de las causas de esto es la ausencia de una red estabilizadora de grasa en la nata en espray. Al hacer nata montada, mientras se bate, se forma una red de glóbulos de grasa unidos entre sí (también llamada coalescencia parcial), que contribuye a la estabilidad de la espuma. La nata que se usa para la nata en espray normalmente es insensible a la coalescencia parcial, con el fin de evitar que ya se produzca una coalescencia parcial antes de la pulverización, como resultado de la agitación del aerosol y/o las fluctuaciones de temperatura (que provocarían la obstrucción del aerosol). Otra causa de la menor estabilidad de la nata en espray es el uso de, por ejemplo, óxido nitroso para espumar la nata. El uso de óxido nitroso a menudo es deseable debido a que la alta solubilidad del óxido nitroso en la nata garantiza que, con una presión aceptable en el bote de espray, pueda almacenarse suficiente gas en el bote. El gas disuelto de este modo en el producto se libera con la pulverización, dando como resultado una espuma muy aireada. Además, la alta solubilidad del óxido nitroso hace que la difusión del gas del producto espumado sea relativamente rápida, lo que da como resultado una menor estabilidad.
Un segundo inconveniente de la nata en espray conocida es que la calidad de la nata en espray durante la pulverización no es constante: por ejemplo, el contenido de gas de la nata inicialmente pulverizada es considerablemente más alto que el de la nata finalmente pulverizada, debido a que la presión del óxido nitroso cae durante la pulverización.
Las máquinas de nata montada automatizadas son conocidas per se en la práctica y están provistas de mezcladores estáticos o dinámicos para nata montada. Las ventajas de la nata montada sobre la nata en espray incluyen una calidad de producto diferente (menor calidad de aireación, mayor firmeza y mejor conservación de la firmeza con el tiempo). Sin embargo, en general, las máquinas de nata montada conocidas requieren mucho tiempo para preparar el producto espumado (en comparación con los sistemas de botes de aerosol), son menos fáciles de usar (al menos, se operan con dificultad), relativamente menos higiénicas y, por lo tanto, requieren una limpieza frecuente.
La presente invención se refiere, en particular, a un sistema para dispensar un producto espumado.
La patente holandesa NL1024433 describe un método para obtener una espuma monodispersa, en donde se produce una primera preespuma relativamente gruesa, preespuma que, a continuación, se pasa a través de una membrana. La patente holandesa NL1024438 describe otro método, en donde se arrojan diferentes haces de vapor en un producto, por ejemplo, a través de un divisor de haz en forma de membrana.
El documento DE4126397 describe un generador de espuma, con una cámara de mezcla y una cámara de entrada de gas que están separadas por un tabique poroso, para preparar una espuma de material de construcción que tiene un tiempo de procesamiento corto (< 30 s).
El documento US4674888 se refiere a un inyector de gas, para pulverizar cloro u oxígeno en pulpa de papel.
El documento JP2005143372 se refiere a la reducción de oxígeno en la nata montada, utilizando una membrana porosa.
El documento WO2008/009616 describe diferentes métodos para preparar, por ejemplo, helado, entre otras cosas, agitando el producto por medio de un rotor y el uso de membranas.
El documento WO2006/078339 describe un sistema para obtener leche espumada, mediante el que se suministra aire a la leche a través de una manguera de aire. Preferentemente, la manguera está provista de un filtro para filtrar las impurezas de una corriente de aire. Dispuestas detrás del filtro hay válvulas, para evitar la posibilidad de que fluya agua caliente al filtro. La mezcla de aire y leche se realiza a una distancia del filtro, en un conector de manguera.
Un aspecto de la presente invención contempla un sistema mejorado con el que, en particular, puede obtenerse un producto espumado estable de una manera especialmente eficiente, con unos medios relativamente baratos, duraderos y de relativamente baja energía, por lo que, en particular, se alcanza una calidad de producto constante.
Con este fin, la invención proporciona un sistema de dispensación de producto para dispensar un producto espumado provisto de un soporte que contiene un producto a dispensar, y unos medios de descarga de producto para descargar el producto proveniente del soporte, en donde los medios de descarga de producto están provistos de un dispositivo de microfiltración que está provisto de una entrada de producto para el suministro del producto, en donde el dispositivo de microfiltración puede conectarse a un suministro de fluido para suministrar gas al producto durante la descarga de producto, en donde el dispositivo de microfiltración está provisto de una pared de microfiltración que tiene unos poros transmisores de gas, por ejemplo, una pared tubular, que separa un espacio de suministro de gas asociado con el suministro de fluido de un canal de paso de alimentación de producto asociado con la entrada de producto.
En una realización de un sistema de acuerdo con la invención, el dispositivo de microfiltración está provisto de una pared de filtración con unos poros transmisores de gas que tienen un tamaño de poro en el intervalo de 0,1-10 micrómetros, en particular, un tamaño de poro de al menos 0,1 micrómetros y menos de 2 micrómetros, más en particular, un tamaño de poro de al menos 0,2 micrómetros y menos de 1,5 micrómetros.
De acuerdo con una realización, una longitud del canal de paso de alimentación de producto medida en una dirección de flujo de producto es como máximo de 5 cm y, más en particular, está en el intervalo de aproximadamente 0,5-5 cm, por ejemplo, de aproximadamente 2 cm.
En una realización, un sistema de acuerdo con la invención está provisto de o puede conectarse a un suministro de gas para suministrar gas a presión superatmosférica al dispositivo de microfiltración.
En una realización de un sistema de acuerdo con la invención, el dispositivo de microfiltración está provisto de una carcasa que comprende una entrada de producto para el suministro del producto, una entrada de gas para el suministro de gas y una salida para la descarga del producto provisto de gas, en donde dicha entrada de gas termina en un espacio de recepción de gas que está separado por medio de una pared de microfiltración de dicha entrada y salida de producto.
En una realización, un sistema de acuerdo con la invención está provisto de un dispositivo operativo que está diseñado para funcionar conjuntamente con el soporte cuando el dispositivo operativo y el soporte se colocan en una posición de funcionamiento conjunto recíproco.
En una realización de un sistema de acuerdo con la invención, el dispositivo operativo está provisto de unos medios operativos para operar dichos medios de descarga de producto y de unos medios de suministro de fluido para suministrar dicho fluido al soporte.
En una realización de un sistema de acuerdo con la invención, el sistema está provisto de:
- al menos un soporte de producto, provisto del producto a dispensar, en donde el soporte está provisto de unos medios de descarga de producto para descargar el producto del soporte bajo la influencia del fluido suministrado al soporte y/o bajo la influencia de una bomba; y
- un dispositivo operativo que está diseñado para funcionar conjuntamente con el soporte cuando este dispositivo y el soporte se colocan en una posición de funcionamiento conjunto recíproco, en donde el dispositivo operativo está provisto de unos medios operativos para operar dichos medios de descarga de producto, y con: a) medios de suministro de fluido para suministrar dicho fluido al soporte y/o b) dicha bomba.
En una realización de un sistema de acuerdo con la invención, el soporte está provisto de una entrada de fluido para suministrar el fluido a un espacio interior rodeado por el soporte para llevar este espacio a la presión deseada, en donde los medios de suministro de fluido del dispositivo operativo están diseñados para funcionar conjuntamente con la entrada de fluido del soporte para el suministro de fluido.
En una realización de un sistema de acuerdo con la invención, el dispositivo operativo está provisto de una cavidad sellable en la que dicho soporte puede colocarse de manera desmontable, en donde el sistema comprende preferentemente una cubierta para sellar dicha cavidad y en donde dicha cubierta está preferentemente provista de una parte aguas abajo de dichos medios de suministro de fluido, en cuyo caso el soporte está diseñado para funcionar conjuntamente, con el soporte colocado en la cavidad y una cubierta cerrada, con esta parte aguas abajo de los medios de suministro de fluido, para recibir el fluido.
En una realización de un sistema de acuerdo con la invención, el soporte está provisto de un espacio rodeado por una pared exterior, que está provisto de una bolsa flexible llena de dicho producto.
En una realización de un sistema de acuerdo con la invención, los medios de suministro de fluido están diseñados para suministrar dicho fluido a un entorno del soporte, en particular, a un espacio cerrado, con el soporte y dispositivo operativo en dicha posición de funcionamiento conjunto, entre el soporte y el dispositivo operativo.
En una realización de un sistema de acuerdo con la invención, los medios de descarga de producto están diseñados para introducir burbujas de gas en el producto, en particular, para formar una espuma homogénea.
En una realización de un sistema de acuerdo con la invención, los medios de descarga de producto pueden conectarse a un suministro de gas del dispositivo operativo, para suministrar gas proveniente de este suministro de gas al producto.
En una realización de un sistema de acuerdo con la invención, el fluido es un gas o una mezcla de gases, por ejemplo, nitrógeno o aire.
En una realización de un sistema de acuerdo con la invención, los medios de descarga de producto están provistos de una manguera flexible.
Para este fin, la invención proporciona un método para dispensar un producto espumado, caracterizado por que se suministra gas a un producto a través de un dispositivo de microfiltración, en particular, para introducir burbujas de gas en el producto para formar un producto espumado y/o aireado.
En este caso, en particular, el producto se suministra al dispositivo de microfiltración, con el fin de que esté provisto de gas. Por lo tanto, el dispositivo de microfiltración puede efectuar la formación de burbujas de gas en el producto. De acuerdo con una elaboración adicional, el gas y el producto se suministran por separado uno de otro al dispositivo de microfiltración, por ejemplo, a una entrada de gas y una entrada de producto separadas entre sí, respectivamente, de ese dispositivo. El dispositivo comprende, por ejemplo, unos poros transmisores de gas; a continuación, se suministran el gas y el producto, en particular, en lados opuestos de esos poros, de tal manera que el gas pueda fluir a través de esos poros hacia el producto (los poros mencionados terminan, por ejemplo, en un canal de paso de alimentación de producto definido por el dispositivo de microfiltración).
A continuación, se prefiere (en particular cuando debe obtenerse una buena espuma homogénea) que el producto aguas abajo del dispositivo de microfiltración:
- se someta a un tratamiento de mezcla; y/o
- se someta a una reducción de presión controlada.
Un aspecto de la invención comprende además un método para dispensar un producto no homogéneamente espumado (P), por ejemplo, leche de capuchino. Para ese fin, parece ventajoso suministrar gas al producto a través de un dispositivo de microfiltración, sin utilizar un tratamiento de mezcla aguas abajo (en relación con el dispositivo de microfiltración).
El gas mencionado puede comprender, por ejemplo, uno o más gases, o una mezcla de gases.
Se ha observado que el uso de un dispositivo de microfiltración para añadir gas al producto puede proporcionar una espuma atractiva muy estable, en particular, de calidad constante, de una manera relativamente sencilla. Con diversos productos espumables, además, se ha descubierto de este modo que se obtiene un esponjamiento (grado de aireación) especialmente alto, en cualquier caso, un buen esponjamiento que es comparable o superior al esponjamiento obtenido con métodos ya conocidos. Un esponjamiento mínimo puede ser, por ejemplo, aproximadamente el 100 %, en particular, aproximadamente el 150 % y, más en particular, aproximadamente el 200 % (dependiendo del producto y el uso).
De acuerdo con una elaboración ventajosa alternativa, el esponjamiento puede ser inferior al 100 % y superior al 0 %, por ejemplo, al menos el 1 %, por ejemplo, al menos el 10 %. El esponjamiento puede estar, por ejemplo, en el intervalo de 1-99 %, preferentemente 10-99 %, más preferentemente 10-80 %, más preferentemente 10-60 %. En un ejemplo no limitante, se espuma la leche o un producto lácteo mediante la invención, de tal manera que se obtenga tal esponjamiento.
La invención puede proporcionar un producto espumado de forma muy rápida y fiable, de manera higiénica. Esto puede utilizarse a pequeña escala o, por el contrario, a gran escala.
Además, el producto formado por la invención puede proporcionar una sensación de sabor especialmente agradable si el producto está destinado al consumo. Además, se ha descubierto que un dispositivo de microfiltración de diseño relativamente compacto, y, por ejemplo, un dispositivo de microfiltración relativamente económico fabricado con material desechable (y/o material apto para lavavajillas), ya puede efectuar la formación de espuma con espuma de alta calidad.
El dispositivo de microfiltración puede diseñarse de diversas maneras. En particular, este dispositivo comprende una pared rígida, que separa un espacio de paso de alimentación de producto (para alimentar el producto) de un espacio de suministro de gas. La pared de filtración está provista preferentemente de un gran número de canales de paso de flujo (que se extienden, por ejemplo, transversalmente a través de esta pared, desde el espacio de suministro de gas al espacio de paso de alimentación de producto), canales que están provistos al menos de bocas de flujo de salida relativamente estrechas (los canales también pueden ser canales estrechos, pero esto no es un requisito). En particular, la pared de filtración es tan rígida que la pared no se deforma bajo la influencia de cualquier diferencia de presión que pueda prevalecer durante el uso entre el espacio de paso de alimentación de producto y el espacio de suministro de gas, por ejemplo, una diferencia de presión de más de 1 bar o una diferencia de presión menor (las presiones mencionadas en la presente solicitud son presiones absolutas).
El producto puede ser, por ejemplo, un producto alimenticio, leche, nata, leche de capuchino, nata en espray, zumo/bebida (de fruta), una bebida que contenga alcohol o una base de bebida, por ejemplo, cerveza o vino, una bebida láctea o a base de lácteos, por ejemplo, una bebida de suero o una bebida a base de permeado, batido (de leche), una bebida de chocolate, yogur (para beber), salsas, helado o postres, en particular, un producto lácteo, o comprender un producto diferente. En particular, en la presente invención, aguas arriba del dispositivo de filtración no se utiliza preespuma, al menos: un producto en sí mismo aún no espumado (es decir, un producto en estado sustancialmente no espumado) se suministra al dispositivo de microfiltración.
De acuerdo con una elaboración adicional, el producto es un producto homogéneamente espumado (que puede ser o no una espuma de producto monodispersa). Además, el producto puede estar, por ejemplo, no homogéneamente espumado, por ejemplo, si el método conduce a la formación de una capa de espuma sobre el producto (por ejemplo, leche de capuchino). Tal y como se ha expuesto, en el último caso (es decir, suministro de un producto no homogéneamente espumado) no es necesario realizar ningún tratamiento de mezcla en el producto provisto de gas.
De acuerdo con una elaboración adicional, es ventajoso cuando, aguas abajo del dispositivo de microfiltración, el producto se somete a una reducción de presión controlada. En este caso, la presión del producto puede, en particular, llevarse gradualmente de un primer valor de presión a un segundo valor de presión, siendo el primer valor de presión superior al segundo valor de presión (una diferencia de presión entre la presión primera y segunda puede comprender, por ejemplo, al menos 1 bar, o una diferencia de presión menor). La primera presión puede ser, por ejemplo, superatmosférica. La segunda presión puede ser, por ejemplo, sustancialmente una presión atmosférica.
La reducción de presión puede efectuarse, por ejemplo, por un dispositivo de procesamiento de productos adecuado para ese fin (es decir, un reductor de presión, dispositivo de disminución de presión). El dispositivo de procesamiento puede configurarse para, por ejemplo, aplicar un esfuerzo cortante al producto que fluye con el fin de disminuir la presión.
A medida que se aplica una reducción gradual de la presión, aplicando un esfuerzo cortante al producto de manera controlada, también puede evitarse o limitarse la separación del producto.
Se ha descubierto que se obtienen buenos resultados si aguas abajo del dispositivo de microfiltración el producto se somete a un tratamiento de mezcla, en particular, para obtener una espuma de producto homogénea. Por lo tanto, es especialmente ventajoso que el tratamiento de mezcla se realice mediante un dispositivo de mezcla estático. El dispositivo de mezcla puede ser, por ejemplo, un dispositivo de procesamiento de productos, como se ha mencionado, y se ha descubierto que es capaz de aplicar una disminución de presión y un esfuerzo cortante al producto de una manera especialmente simple.
De acuerdo con una elaboración adicional, el dispositivo de filtración está provisto de una pared de filtración con unos poros transmisores de gas que tienen un tamaño de poro en el intervalo de 0,1-10 micrómetros, en particular, un tamaño de poro de al menos 0,1 micrómetros (en particular, mayor de 0,1 micrómetros) y menos de 2 micrómetros (por ejemplo, menos de 1 micrómetro y, en particular, menos de 0,8 micrómetros). Se obtienen buenos resultados con un tamaño de poro en el intervalo de aproximadamente 0,2-0,8 micrómetros, por ejemplo, de aproximadamente 0,5 micrómetros. Además, se obtienen buenos resultados con un tamaño de poro en el intervalo de aproximadamente 0,2 a 1,5 micrómetros, por ejemplo, aproximadamente 1,4 micrómetros, por ejemplo, para un producto no homogéneamente espumado, por ejemplo, leche de capuchino.
De acuerdo con una elaboración adicional, una superficie de poro acumulativa de los poros en una superficie de la pared que delimita un canal de paso de alimentación de producto puede ser, por ejemplo, menor que la parte cerrada restante de esa superficie. Además, en esa superficie de pared, los poros pueden, por ejemplo, estar tan distribuidos sobre la superficie que los bordes circunferenciales de los poros cercanos estén, por ejemplo, a una distancia recíproca entre sí que sea mayor que la dimensión de poro mencionada. Una relación entre el tamaño de poro promedio y la distancia mínima de proximidad promedio (entre poros cercanos) puede estar, por ejemplo, en el intervalo de aproximadamente 1:1-1:50, en particular, 1:2-1:20, u otra relación.
Como alternativa, una superficie de poro acumulativa de los poros en una superficie de la pared que delimita el canal de paso de alimentación de producto puede ser, por ejemplo, mayor que la parte cerrada restante de esa superficie. Además, en esa superficie de pared, los poros pueden, por ejemplo, estar tan distribuidos sobre la superficie que los bordes circunferenciales de los poros cercanos estén, por ejemplo, a una distancia recíproca entre sí que sea menor que la dimensión de poro mencionada. Una relación entre el tamaño de poro promedio y la distancia mínima de proximidad promedio (entre poros cercanos) puede estar, por ejemplo, en el intervalo de aproximadamente 10:1-1:1, en particular, 5:1-1:1, u otra relación.
El producto puede fluir, por ejemplo, a lo largo de la pared de filtración del dispositivo de microfiltración, mientras que el gas se suministra desde un espacio de suministro de gas a los poros, para suministrarse a través de los poros al producto. Más en particular, una presión que prevalece en el espacio de suministro de gas puede, por ejemplo, ser superior a la presión del producto que fluye a lo largo de la pared de filtración.
De acuerdo con una elaboración adicional de la invención, el gas puede introducirse en el producto a través del dispositivo de filtración bajo la influencia de una presión (absoluta) de más de 2 bares, por ejemplo, una presión en el intervalo de más de 5 bares, en particular, una presión superior a 7 bares, por ejemplo, una presión en el intervalo de aproximadamente 8-15 bares.
De acuerdo con una alternativa ventajosa, la presión mencionada está en el intervalo de 1-2 bares, en particular, una presión superior a 1,01 bares e inferior a 2 bares. La presión es, por ejemplo, superior a la presión ambiente (del dispositivo).
El dispositivo de microfiltración puede diseñarse de diferentes maneras. Se obtienen buenos resultados si el dispositivo de filtración está provisto de una pared de microfiltración que separa un primer espacio de un segundo espacio, en donde el producto se suministra al primer espacio y el gas al segundo espacio, o viceversa, de tal manera que el gas pueda inyectarse a través de la pared de microfiltración en el producto. El suministro del producto al primer espacio puede realizarse mediante unos medios de suministro de fluido adecuados, y el suministro de gas al segundo espacio puede realizarse mediante unos medios de suministro de gas adecuados, lo cual será evidente para los expertos en la materia.
La pared de filtración puede tener diferentes configuraciones y, por ejemplo, ser una pared de microfiltración tubular, que separa un espacio interior de tubo de un espacio exterior de tubo. En otra realización, el dispositivo de filtración está provisto de, por ejemplo, una pared de microfiltración plana (por ejemplo, una pared de membrana), pasando el producto en un lado de la pared a lo largo de esta pared (a través de un primer espacio, como se ha mencionado) y el gas en el otro lado (a un segundo espacio, como se ha mencionado), de tal manera que el gas se inyecta en el producto a través de la pared de microfiltración (en particular, a través de los poros que comprende esta pared).
La invención proporciona además un sistema de dispensación de producto, por ejemplo, configurado para realizar un método, como se ha mencionado. Preferentemente, el sistema está provisto de un soporte que contiene un producto a dispensar, y unos medios de descarga de producto para descargar el producto proveniente del soporte, mientras que los medios de descarga de producto están provistos de un dispositivo de microfiltración que está provisto de una entrada de producto para el suministro del producto, mientras que el dispositivo de microfiltración puede conectarse a un suministro de fluido para suministrar gas al producto durante la descarga de producto, en particular, para introducir burbujas de gas en el producto. El dispositivo de microfiltración puede configurarse, por ejemplo, a una distancia relativamente corta del soporte.
De esta manera, pueden obtenerse las ventajas mencionadas anteriormente. Preferentemente, el sistema está provisto de un dispositivo de procesamiento de productos, por ejemplo, un dispositivo de mezcla, en particular, un mezclador estático, cuyo dispositivo de procesamiento de productos está dispuesto aguas abajo del dispositivo de microfiltración. El dispositivo de procesamiento de productos puede realizar un tratamiento de mezcla para mezclar el producto y/o hacer que el producto se someta a una reducción de presión controlada, en particular, para generar una espuma de producto homogénea. Un tratamiento a realizar por el dispositivo de procesamiento de productos (tratamiento de mezcla, reducción de presión, o ambos) puede tener lugar, por lo tanto, por separado de una acción a ejecutar por el dispositivo de microfiltración (es decir, el suministro de gas). El uso del dispositivo de procesamiento de productos mencionado puede omitirse si un producto no homogéneamente espumado, por ejemplo, leche de capuchino, debe prepararse por el sistema.
El presente sistema de acuerdo con la invención es de uso sencillo, relativamente rápido, relativamente fiable y robusto (preferentemente no tiene partes móviles), es fácil de limpiar e higiénico, a la vez que mantiene la calidad. Además, el sistema puede escalarse bien; el sistema puede ser de diseño relativamente pequeño (por ejemplo, con un dispositivo de microfiltración cuya dimensión más grande, por ejemplo, longitud, sea menor de 50 cm) o, por el contrario, de diseño relativamente grande (por ejemplo, con un dispositivo de microfiltración cuya dimensión más grande, por ejemplo, longitud, sea menor de 1 m).
En un sistema compacto, la distancia entre el soporte de producto y el dispositivo de microfiltración puede ser, por ejemplo, inferior a 1 m, por ejemplo, una distancia inferior a 50 cm, por ejemplo, una distancia inferior a 20 cm, por ejemplo, una distancia inferior a 5 cm.
Una pared de microfiltración mencionada puede ser, por ejemplo, cilíndrica, por ejemplo, tener una sección transversal circular. De acuerdo con una elaboración adicional, una longitud de la pared (en particular, del canal de paso de alimentación de producto) es como máximo de 50 cm, en particular, como máximo de 20 cm, más en particular, como máximo de aproximadamente 10 cm. La longitud mencionada está, por ejemplo, en el intervalo de aproximadamente 1-20 cm (una longitud mínima es, por ejemplo, de aproximadamente 0,5 cm). En un diseño relativamente compacto, esta longitud L es inferior a 5 cm, por ejemplo, una longitud de aproximadamente 0,5, 1, 2, 3 o 4 cm.
El método puede comprender, por ejemplo, el uso de un caudal de producto y un caudal de gas, con una relación de caudal de producto y caudal de gas de 10:1-1:10, en particular, 1:1-1:5, por ejemplo, 1:1,5-1:5, en particular, 5:1-2:1, u otra relación.
Un caudal del gas puede ser, por ejemplo, superior a 10 litros por hora, y puede estar, por ejemplo, en el intervalo de aproximadamente 30-600 litros/hora (por ejemplo, 50-300 litros/hora y, más en particular, 100-300 litros/hora), o tener un valor diferente. El caudal de gas puede ser, por ejemplo, de al menos 7,7 litros/hora y como máximo de 20,3 litros/hora.
Además, la invención proporciona un dispositivo de microfiltración, preferentemente en combinación con un dispositivo de procesamiento de productos (por ejemplo, un dispositivo de reducción de presión y/o un dispositivo de mezcla estático), para espumar un producto. De esta manera, el producto puede tratarse mediante un dispositivo de microfiltración (con el que se introducen finas burbujas de gas en el producto) y, preferentemente, también un dispositivo de mezcla estático, que se ha descubierto que conduce a un producto de espuma especialmente estable, y que utiliza medios que pueden diseñarse de forma relativamente económica.
Un dispositivo de procesamiento de productos mencionado (por ejemplo, un dispositivo de mezcla estático) pueden diseñarse de diversas maneras. De acuerdo con una elaboración adicional, este dispositivo de procesamiento de productos está diseñado para agitar el producto (provisto de burbujas de gas) que fluye a través de este dispositivo y/o cambiar la dirección del mismo (es decir, acelerándolo, por lo que la dirección del vector de velocidad del producto cambia preferentemente muchas veces). El dispositivo de procesamiento de productos no está provisto, en particular, de partes móviles y puede mezclar el producto de manera pasiva.
Un dispositivo de procesamiento de productos mencionado (por ejemplo, un dispositivo de mezcla estático) puede, por ejemplo, diseñarse para contener obstrucciones sustancialmente estáticas (por ejemplo, obstrucciones sustancialmente redondas, bolas, bolitas, la velocidad del flujo que influye en las paredes o similares) en una trayectoria de flujo del producto, para tratar el producto (y, en particular, hacer que recorra una o más trayectorias no rectas a través del dispositivo de procesamiento de productos).
El producto provisto de burbujas de gas puede, por ejemplo, empujarse a través/a lo largo del dispositivo de procesamiento de productos bajo la influencia de una presión de fluido adecuada para el mismo (en particular, una presión superatmosférica). Esta presión de fluido también se utiliza preferentemente para suministrar el producto a (y, en particular, a través de) el dispositivo de microfiltración.
Un dispositivo de mezcla estático mencionado puede diseñarse de diferentes maneras, y, por ejemplo, comprende un mezclador helicoidal, en forma de cubo o romboidal (provisto de paredes de mezcla de producto helicoidales, en forma de cubo o romboidales) y/o estar provisto de un espacio de paso de flujo que contenga obstrucciones. El dispositivo de mezcla puede, por ejemplo, comprender un dispositivo de mezcla dispersivo o distributivo. Será evidente que el dispositivo de mezcla también puede diseñarse de manera diferente.
En un aspecto de la presente invención, aspecto que puede, por ejemplo, combinarse con una o más realizaciones del aspecto descrito anteriormente, se contempla además un sistema completamente nuevo y mejorado para dispensar un producto, comprendiendo el producto, por ejemplo, un producto lácteo, espuma, leche, nata, leche de capuchino, nata en espray, una bebida que contenga alcohol o una base de bebida, por ejemplo, cerveza o vino, zumo/bebida (de fruta), una bebida láctea o a base de lácteos, por ejemplo, una bebida de suero o una bebida a base de permeado, batido (de leche), una bebida de chocolate, yogur (para beber), salsas, helado o postres aireados, u otro producto. En particular, se prevé un sistema y un método especialmente fáciles de usar, con lo que el producto puede dosificarse con relativa precisión, y de manera constante e higiénica.
De acuerdo con la invención, esto se logra mediante un sistema que está provisto de:
- al menos un soporte de producto, provisto del producto a dispensar, opcionalmente con propulsor, estando provisto el soporte de unos medios de descarga de producto para descargar el producto del soporte bajo la influencia del fluido suministrado al soporte y/o bajo la influencia de una bomba; y
- un dispositivo operativo diseñado para funcionar conjuntamente con el soporte cuando este dispositivo y el soporte se colocan en una posición de funcionamiento conjunto recíproco, estando provisto el dispositivo operativo de unos medios operativos para operar los medios de descarga de producto, y de: a) medios de suministro de fluido para suministrar el fluido mencionado al soporte, y/o b) la bomba mencionada.
Este sistema es un sistema especialmente fácil de usar y puede dispensar el producto de una manera fiable e higiénica. Además, el sistema puede tener un diseño compacto y robusto.
Durante el uso, un soporte, lleno de producto, puede colocarse simplemente en la posición de funcionamiento conjunto con el dispositivo operativo. A continuación, el dispositivo operativo puede usarse para dispensar el producto, en las dosis deseadas. En este caso, puede suministrarse un fluido adecuado a la entrada de fluido mencionada. El fluido comprende preferentemente aire ambiente, pero el uso de otros fluidos, por ejemplo, uno o más gases, vapor, o incluso un líquido, no está excluido.
El fluido suministrado por el dispositivo operativo al soporte puede mantener el soporte (por ejemplo, un espacio interior del mismo) a una presión deseada (en particular, una presión de expulsión de producto superatmosférica), bajo la influencia de la presión a la que puede dispensarse el producto, a través de los medios de descarga. En este caso, en particular, los medios de descarga pueden servir como medios de válvula que pueden operarse por los medios operativos, o sellado operable, por ejemplo, cuando los medios de descarga comprenden una manguera flexible, con el fin de que el producto a descargar entre en contacto con relativamente pocas partes del sistema.
Cuando el soporte está vacío, al menos cuando la operación de los medios de descarga de producto ya no conduce a la dispensación del producto, el soporte puede reemplazarse por un soporte sucesivo lleno de producto. El soporte usado puede reutilizarse (rellenarse con producto) o desecharse, reciclarse o eliminarse de otro modo.
De acuerdo con una elaboración adicional, el soporte está provisto de una entrada de fluido para suministrar el fluido a un espacio interior rodeado por el soporte para llevar este espacio a una presión de expulsión de producto deseada, diseñándose los medios de suministro de fluido del dispositivo operativo para funcionar conjuntamente con la entrada de fluido del soporte para el suministro de fluido.
Además, los medios de suministro de fluido del dispositivo operativo pueden diseñarse, por ejemplo, para suministrar fluido a un entorno del soporte, por ejemplo, a un espacio encerrado entre el soporte y el dispositivo operativo, con el soporte y el dispositivo operativo en una posición de funcionamiento conjunto.
De acuerdo con una realización preferida, los medios de descarga de producto (del soporte) están diseñados para someter el producto a un tratamiento de formación de espuma durante la descarga de producto, en particular, para proporcionar una espuma de producto deseada. Tal tratamiento de formación de espuma puede comprender, por ejemplo, la introducción de gas y/o la agitación del producto (en particular, introduciendo gas opcionalmente seguido por la agitación del producto), lo que depende, por ejemplo, de la composición del producto a dispensar.
Los medios de descarga de producto mencionados pueden diseñarse, por ejemplo, para introducir burbujas de gas en el producto, tanto para formar una espuma homogénea como no. Esto resulta ventajoso, por ejemplo, si el producto en sí mismo (cuando todavía está en el soporte) no contiene gas o apenas contiene gas. De acuerdo con una configuración compacta y eficiente, los medios de descarga de producto del soporte pueden conectarse a un suministro de gas del dispositivo operativo, para suministrar el gas proveniente de este suministro de gas (también) al producto. Más en particular, un fluido de expulsión de producto a suministrar al soporte puede ser un gas o una mezcla de gases, del cual al menos una parte se alimenta al producto bajo la influencia de los medios de descarga (en particular, aguas abajo de un espacio de almacenamiento de producto del soporte) para formar burbujas de gas.
Se ha observado que se obtienen resultados especialmente buenos si el sistema (y, en particular, los medios de descarga de producto del soporte) está provisto de un dispositivo de microfiltración y, dispuesto aguas abajo del mismo, un dispositivo de mezcla estático, para espumar el producto (por ejemplo, homogéneamente). Además, el sistema puede estar provisto, por ejemplo, de solo un dispositivo de microfiltración mencionado, o solo un dispositivo de mezcla (estático) mencionado.
Preferentemente, el dispositivo de filtración y/o el dispositivo de procesamiento de productos (por ejemplo, el dispositivo de mezcla) está/están integrados con los medios de descarga de producto del soporte. Además, es ventajoso que el soporte de producto y los medios de descarga de producto del mismo estén fabricados con material desechable.
De acuerdo con una realización ventajosa, los medios de descarga de producto están provistos de una manguera flexible, fabricada a partir de, por ejemplo, un material elástico o resiliente, y/o fabricada a partir de, por ejemplo, plástico flexible u otro material flexible (o incluso resiliente) adecuado. Una manguera de este tipo puede colocarse fácilmente en una posición que funcione conjuntamente con el dispositivo operativo y puede descargar el producto del soporte de manera higiénica. Los medios operativos del dispositivo operativo se diseñan entonces, preferentemente, para funcionar conjuntamente con la manguera, en particular, para apretar firmemente una parte de la manguera en una primera posición y liberarla en una segunda posición para detener y permitir el paso del producto, con el fin de regular la dispensación del producto.
El producto a dispensar presente en el soporte puede contener diversos productos. El producto puede espumarse homogéneamente, es decir, después de la formación de espuma (cuando el producto es un producto espumado) las burbujas de espuma se distribuyen de manera relativamente homogénea (es decir, uniformemente) en el producto. Como alternativa, no se genera ningún producto homogéneamente espumado, por lo que, por ejemplo, se forma una capa de espuma sobre el producto después de dispensar el producto (por ejemplo, leche de capuchino).
El producto comprende, en particular, un alimento, por ejemplo, un producto seguro para el consumo humano. El producto comprende, por ejemplo, uno o más de: leche, nata, nata en espray, leche de capuchino, o un postre (por ejemplo, un producto de formación de mousse) o zumo. El producto puede comprender un producto lácteo, por ejemplo, nata. De acuerdo con una realización alternativa, el producto espumable comprende, por ejemplo, un acondicionador y/o cosmético, y/o un limpiador, y/o, por ejemplo, un producto de cuidado corporal, un agente de tratamiento del cabello, o similares.
Como se ha mencionado, el producto todavía presente en el soporte puede contener, por ejemplo, un poco de gas o nada de gas.
De acuerdo con una elaboración alternativa, el producto como tal presente en el soporte contiene un gas o una mezcla de gases, por ejemplo, un agente de soplado, agente de soplado que puede efectuar la formación de espuma en el producto durante la dispensación del producto. Si el producto es un producto alimenticio, el producto presente en el soporte preferentemente no contiene oxígeno. Los agentes de soplado adecuados son, por ejemplo, óxido nitroso (N2O), nitrógeno (N2), aire y/o dióxido de carbono (CO2), dependiendo del producto a dispensar. El dispositivo operativo del sistema puede diseñarse, por ejemplo, para utilizar tal agente de soplado como agente de expulsión y suministrarlo al soporte para efectuar la dispensación del producto. Sin embargo, un fluido a suministrar al soporte por el dispositivo operativo preferentemente no es un agente de soplado ya presente en el producto, sino, por ejemplo, aire o nitrógeno.
De acuerdo con una elaboración adicional de la invención, el dispositivo operativo está diseñado para enfriar un soporte (y preferentemente también al menos una parte de los medios de descarga de producto) en la posición de funcionamiento conjunto, preferentemente de tal manera que la temperatura del producto en el soporte sea inferior a 10 °C (y en particular inferior a 5 °C). La temperatura del producto descargado durante el uso puede ser superior a 0 °C, igual a 0 °C, o, por el contrario, inferior a 0 °C. Esto es ventajoso, por ejemplo, si el producto puede descomponerse a temperaturas relativamente altas. Además, el producto enfriado puede formar una espuma homogénea relativamente duradera.
En otra elaboración ventajosa, los medios de descarga son parte integrante del soporte, para evitar la contaminación del contenido del soporte. Los medios de descarga pueden, por ejemplo, conectarse de manera no desmontable al soporte y pueden desecharse, reciclarse o eliminarse de otro modo después de su uso, con o sin el soporte. Como alternativa, los medios de descarga son una parte separada y pueden, por ejemplo, separarse de un soporte usado para ajustarse en el siguiente soporte. En este último caso, los medios de descarga pueden ser, por ejemplo, de un material apto para lavavajillas.
Una ventaja adicional es otra elaboración donde el dispositivo operativo está provisto de una cavidad sellable en la que el soporte puede colocarse de manera desmontable. Preferentemente, se proporciona una cubierta para sellar la cavidad. Además, puede proporcionarse la cubierta, por ejemplo, con una parte aguas abajo de los medios de suministro de fluido, en cuyo caso el soporte está diseñado para funcionar conjuntamente con esta parte aguas abajo de los medios de suministro de fluido, con el soporte colocado en la cavidad y la cubierta cerrada, para recibir el fluido.
Además, de acuerdo con un aspecto, es ventajoso que en la cámara de presión del soporte se proporcione una bolsa flexible, bolsa que contiene el producto a dispensar. En ese caso, además, puede proporcionarse un propulsor adecuado en la bolsa, lo que puede conducir a buenos resultados y un producto dispensado de manera estable.
Otro aspecto de la invención proporciona un soporte de un sistema de acuerdo con la invención. El soporte puede servir para el almacenamiento y transporte del producto homogéneamente espumable antes de que el producto vaya a dispensarse para su uso. Con el fin de dispensar el producto, el soporte puede ponerse en un estado de funcionamiento conjunto con un dispositivo operativo para recibir fluido del mismo, con el fin de dispensar el producto.
La invención ofrece además un dispositivo operativo del sistema de acuerdo con la invención, en donde el dispositivo operativo puede ponerse en un estado de funcionamiento conjunto con un soporte para suministrar fluido al mismo, con el fin de dispensar el producto.
Por lo tanto, los soportes y los dispositivos operativos de soporte mencionados pueden suministrarse por separado unos de otros. Los soportes tienen, por ejemplo, un diseño relativamente económico, compacto y ligero, y pueden desecharse o reutilizarse (rellenarse) después de su uso, mientras que el dispositivo operativo puede usarse múltiples veces para dispensar el producto desde los soportes.
Un aspecto de la invención ofrece además la ventaja de que un soporte y un dispositivo operativo se colocan en una posición de funcionamiento conjunto recíproco, en donde el dispositivo operativo suministra fluido al soporte (por ejemplo, para llevar el soporte a una presión específica), en donde los medios operativos pueden llevarse de un primer estado operativo, en donde se evita la descarga de producto a través de los medios de descarga de producto, a un segundo estado operativo para descargar el producto a través de esos medios de descarga.
De acuerdo con una realización preferida, se suministra aire al soporte con el fin de expulsar el producto del soporte. Una elaboración adicional comprende además introducir (por ejemplo, a través de un dispositivo de microfiltración) aire en el producto, cuando el producto se descarga por los medios de descarga de producto, para generar burbujas de aire en el producto. En ese caso, el uso de un mezclador estático para mezclar el producto provisto de burbujas de aire puede ser especialmente ventajoso para proporcionar una espuma de producto homogénea (monodispersa o no). Cabe señalar que la presente invención no se limita a generar una espuma homogénea o monodispersa.
En las reivindicaciones dependientes se describen elaboraciones adicionales de la invención. Ahora, la invención se aclarará sobre la base de una realización a modo de ejemplo y los dibujos. En los dibujos:
la figura 1 muestra una vista esquemática de un sistema de acuerdo con una primera realización a modo de ejemplo de la invención;
la figura 2 muestra esquemáticamente un ejemplo de un dispositivo de microfiltración;
la figura 3 muestra esquemáticamente un ejemplo de un mezclador estático;
la figura 4 muestra una vista esquemática, en corte, lateral de un sistema ensamblado de acuerdo con una segunda realización a modo de ejemplo de la invención;
la figura 5 muestra una vista similar a la figura 4 del dispositivo operativo, en una posición abierta;
la figura 6 muestra una vista similar a la figura 4 del soporte de producto;
la figura 7 muestra una vista esquemática, en corte, lateral de una realización alternativa del soporte de producto; la figura 8 muestra una elaboración adicional; y
la figura 9 muestra una realización adicional alternativa.
En la presente solicitud, las características idénticas o correspondientes se indican con números de referencia idénticos o correspondientes.
Primera realización a modo de ejemplo
La figura 1 muestra esquemáticamente un ejemplo de un sistema de dispensación de producto, que comprende un soporte H que contiene un producto P a dispensar, y unos medios de descarga de producto 6 (por ejemplo, provistos de un canal de descarga de producto) para descargar el producto P proveniente del soporte H. El sistema mostrado en la figura 1 puede utilizarse, por ejemplo, en un conjunto como se representa en las figuras 4-6, o de otro modo.
El soporte H puede diseñarse y formarse de diferentes maneras. Por ejemplo, una pared exterior del soporte H puede fabricarse a partir de, por ejemplo, metal, una aleación, plástico o similares. La pared exterior puede ser de diseño rígido o flexible. El soporte H puede ser, por ejemplo, de diseño cilíndrico o angular, o de un diseño diferente. El soporte H puede diseñarse, por ejemplo, para soportar una presión interna máxima de 12 bares, en particular, 10 bares, por ejemplo, si el soporte H está provisto de un propulsor (véase más adelante). De acuerdo con una realización ventajosa, el soporte H está diseñado para soportar una presión máxima considerablemente menor, por ejemplo, como máximo de 2 bares, de manera que el soporte pueda ser de diseño relativamente ligero (y, por ejemplo, relativamente simple y económico).
De acuerdo con una elaboración ventajosa, el producto P presente en el soporte es un producto homogéneamente espumable y, en particular, un producto alimenticio, leche, nata, leche de capuchino, nata en espray, zumo/bebida (de fruta), una bebida que contenga alcohol o una base de bebida, por ejemplo, cerveza o vino, una bebida láctea o a base de lácteos, por ejemplo, una bebida de suero o una bebida a base de permeado, batido (de leche), una bebida de chocolate, yogur (para beber), salsas, helado o postres, zumo, más en particular un producto lácteo. El producto P puede ser, por ejemplo, nata. El producto P puede contener opcionalmente, por ejemplo, un propulsor o un agente de soplado (por ejemplo, en un estado al menos parcialmente disuelto en el producto), en particular un propulsor consistente en uno o más de: aire, N2 , N2O y/o CO2. Tal propulsor o agente de soplado es, en particular, seguro con respecto a la tecnología alimentaria. El propulsor o agente de soplado puede mantener el espacio interior 4, por ejemplo, a una presión previa superatmosférica específica.
Además, el producto P puede comprender, por ejemplo, un producto P no homogéneamente espumable y/o consumible.
Como se muestra en la figura 1, los medios de descarga de producto 6 están provistos ventajosamente de un dispositivo de microfiltración 15, que puede, por ejemplo, conectarse (a través de una entrada de gas 8) a un suministro de fluido 9 para suministrar gas al producto durante la descarga de producto. El dispositivo de microfiltración 15 está provisto además de una entrada de producto 15i para recibir (aún no espumado) el producto P (por ejemplo, un producto P que todavía no contiene gas) proveniente del soporte H y la descarga 6.
El sistema mostrado en la figura 1 puede estar provisto además de, por ejemplo, unos medios de regulación 51, 52, por ejemplo, una o más válvulas operativas, botones operativos y/o similares, para regular el suministro de gas y/o la presión de gas, lo cual será evidente para los expertos en la materia. Pueden proporcionarse unos medios de válvula operables, por ejemplo, para regular el suministro de gas (o la presión de gas) al soporte H. Pueden proporcionarse unos medios de válvula operables, por ejemplo, para regular el suministro de gas (o la presión de gas) al dispositivo de microfiltración 15.
Preferentemente, los medios de descarga de producto 6 están además provistos de un dispositivo de procesamiento de productos opcional, comprendiendo en este ejemplo un dispositivo de mezcla 7 dispuesto aguas abajo del dispositivo de microfiltración 15 para realizar un tratamiento de mezcla en el producto provisto de gas. Más en particular, el dispositivo de mezcla es un mezclador estático 7. El dispositivo de procesamiento de productos también puede diseñarse de otro modo. Preferentemente, este dispositivo está diseñado para permitir una reducción controlada (en particular, gradual) del exceso de presión del producto desde, por ejemplo, una presión superatmosférica a una presión atmosférica sustancialmente menor.
Las figuras 2 y 3 muestran más elaboraciones no limitantes del dispositivo de filtración 15 y el dispositivo de mezcla 7, respectivamente, con más detalle.
El dispositivo de microfiltración 15 está provisto de, por ejemplo, una carcasa (sustancialmente cerrada) 15c que comprende una entrada de producto 15i para el suministro del producto P, una entrada de gas 8 para el suministro del gas y una salida 15u para la descarga del producto provisto de gas. La entrada de gas 8 termina, por ejemplo, en un espacio de recepción de gas 15d (es decir, un segundo espacio 15d) que está separado de la entrada de producto 15i y la salida 15u por medio de una pared de microfiltración rígida (en particular, no flexible) 15a (provista de poros transmisores de gas). Además, la pared 15a separa el espacio de suministro de gas 15d de un canal de paso de alimentación de producto 15b (es decir, un primer espacio 15b). El canal de paso de alimentación 15b se extiende entre la entrada de producto 15i y la salida de producto 15u (en la carcasa 15c) del dispositivo de filtración 15. El suministro y descarga del producto hacia/desde el canal 15b se indica con las flechas Q1, Q2, respectivamente.
Como se ha mencionado, el dispositivo de microfiltración 15 puede diseñarse de diversas maneras. En particular, la pared de filtración es tan rígida que la pared no se deforma bajo la influencia de una diferencia de presión predominante, durante el uso, entre el espacio de paso de alimentación de producto 15b y el espacio de suministro de gas 15d, por ejemplo, una diferencia de presión de más de 1 bar.
En la realización a modo de ejemplo, el canal de paso de alimentación de producto 15b está en la pared de microfiltración 15a (al menos, está rodeado por esa pared) y el espacio de suministro de gas 15d está fuera del mismo. Como alternativa, el canal de paso de alimentación de producto 15 está fuera de la pared de microfiltración 15a, mientras que el espacio de suministro de gas 15d está formado por el espacio rodeado por esta pared 15a.
La pared de microfiltración 15a es, por ejemplo, cilíndrica, tubular, con, por ejemplo, una sección transversal circular. De acuerdo con una elaboración adicional, una longitud L de la pared 15a (en particular, del canal 15b) es como máximo de 50 cm, en particular, como máximo de 20 cm, más en particular, como máximo de aproximadamente 10 cm. Esta longitud L está, por ejemplo, en el intervalo de aproximadamente 1-20 cm (una longitud mínima es, por ejemplo, de aproximadamente 0,5 cm). En un diseño relativamente compacto, esta longitud L es inferior a 5 cm, por ejemplo, una longitud de aproximadamente 0,5, 1, 2, 3 o 4 cm. La longitud L es, en particular, la longitud de la pared 15a medida en una dirección de flujo de producto durante el uso que fluye a lo largo de esta pared (en paralelo a esta pared 15a), desde la entrada de producto 15i hasta la salida de producto 15u. El dispositivo de filtración 15 (por ejemplo, la pared de microfiltración 15a) también puede dimensionarse y conformarse de manera diferente, por ejemplo, plano, curvo, cónico, angular, recto, convexo visto desde el primer espacio, cóncavo visto desde el primer espacio, y/o una combinación de estas u otras formas. Una morfología de la pared 15a puede ser, por ejemplo, homogénea, sinterizada, porosa cilíndrica o porosa esponjosa, construida simétricamente o asimétricamente, construida a partir de varias capas diferentes, pudiendo comprender una combinación de estas configuraciones o diseñarse de una manera diferente.
La pared de microfiltración 15a puede fabricarse en sí misma a partir de diferentes materiales, por ejemplo, material cerámico, metal, plástico, polipropileno, poliolefina, una mezcla, una aleación o similares.
La pared de microfiltración 15a está provista preferentemente de poros transmisores de aire relativamente estrechos (por ejemplo, canales de flujo de salida transmisores de aire, canales de inyección, con extremos de flujo de salida de gas que terminan en el canal de paso de alimentación 15b), que tienen, en particular, una dimensión de poro K (en particular, un tamaño de poro, medida en ángulo recto con la dirección de paso de flujo de poros; por ejemplo, un diámetro de poro, véase la figura 2) en el intervalo de 0,1-10 micrómetros, en particular, en el intervalo de aproximadamente 0,1-2 micrómetros (por ejemplo, 0,1-1 micrómetros). Se obtienen buenos resultados si el tamaño de poro (o la dimensión transversal del canal) está en el intervalo de aproximadamente 0,1-0,5 micrómetros, en particular 0,2-0,8 micrómetros, y es, por ejemplo, de aproximadamente 0,5 micrómetros. Además, se obtienen buenos resultados con un tamaño de poro en el intervalo de aproximadamente 0,2-1,5 micrómetros, por ejemplo, aproximadamente 1,4 micrómetros, por ejemplo, para un producto no homogéneamente espumado, por ejemplo, leche de capuchino.
Este tamaño de poro/dimensión transversal de canal K es, en particular, al menos el tamaño de una parte aguas abajo del poro respectivo (canal de flujo de salida), por ejemplo, un extremo de flujo de salida del mismo (extremo que delimita el canal de paso de alimentación de producto 15b); una parte del poro aguas arriba en relación con el extremo de flujo de salida de poro puede, por ejemplo, tener el mismo tamaño de poro (por ejemplo, diámetro) que el extremo de flujo de salida, o uno mayor.
Los poros (canales de flujo de salida) en la pared 15a pueden, por ejemplo, tener todos sustancialmente el mismo tamaño de poro, o diferentes tamaños que están en un intervalo de tamaño de poro predeterminado, lo cual será evidente para los expertos en la materia. Un valor de tamaño de poro puede ser, por ejemplo, un intervalo de tamaño de poro que comprende el valor mencionado menos un 50 % (en particular, un 10 %) hasta el valor más un 50 % (en particular un 10 %).
Un espesor de pared de la pared de microfiltración 15a puede ser, por ejemplo, menor de 1 cm, y está, por ejemplo, en el intervalo de 0,1-5 mm, en particular, por ejemplo, 0,5-2 mm. De acuerdo con un ejemplo no limitante, si el dispositivo 15 es tubular, un diámetro exterior de tubo de este dispositivo de filtración 15 puede ser, por ejemplo, menor que 10 cm, por ejemplo, menor que 1 cm.
Una superficie de poro acumulativa de los poros en una superficie de la pared 15a que delimita el canal de paso de alimentación de producto 15b es, por ejemplo, menor que la parte cerrada restante de esta superficie. En esta superficie de pared, los poros pueden, además, por ejemplo, estar tan distribuidos sobre la superficie que los bordes circunferenciales de los poros cercanos estén, por ejemplo, a una distancia recíproca entre sí que sea mayor que la dimensión de poro K mencionada. Una relación entre el tamaño de poro promedio y la distancia mínima de proximidad promedio (entre poros cercanos) puede estar, por ejemplo, en el intervalo de aproximadamente 1:1-1:50, en particular, 1:2-1:20, u otra relación.
Una superficie de poro acumulativa de los poros en una superficie de la pared 15a que delimita el canal de paso de alimentación de producto 15b es, por ejemplo, mayor que la parte cerrada restante de esta superficie. En esta superficie de pared, los poros pueden, además, por ejemplo, estar tan distribuidos sobre la superficie que los bordes circunferenciales de los poros cercanos estén, por ejemplo, a una distancia recíproca entre sí que sea menor que la dimensión de poro K mencionada. Una relación entre el tamaño de poro promedio y la distancia mínima de proximidad promedio (entre poros cercanos) puede estar, por ejemplo, en el intervalo de aproximadamente 10:1-1:1, en particular, 5:1-1:1, u otra relación.
Preferentemente, los poros están distribuidos de manera relativamente uniforme sobre la pared 15a, en una disposición regular o no.
Preferentemente, la pared de microfiltración 15a está, preferentemente de manera concéntrica, dispuesta en una carcasa hueca 15c del dispositivo de filtración 15 (véase la figura 2), carcasa que está provista de la entrada de gas 8. Entre el interior de la carcasa 15c y el exterior de la (en este caso) pared de microfiltración tubular 15a está el espacio intermedio 15d para recoger el aire suministrado a través de la entrada 8.
Durante el uso, el aire presente en el espacio intermedio 15d tiene preferentemente una presión superior a 2 bares, en particular, superior a 5 bares, más en particular, una presión superior a 7 u 8 bares, por ejemplo, una presión en el intervalo de 8-15 bares. La presión del producto presente durante el uso en el espacio de paso de flujo 15b es, en particular, menor que la presión en el espacio intermedio 15d (por ejemplo, al menos 1 bar menor, o una diferencia de presión menor, por ejemplo, una diferencia de presión superior a 0 bares e inferior a 1 bar), de tal manera que el aire presente en el espacio intermedio 15d entra en el producto de manera uniforme a través de los poros (lo que se indica con las flechas T). De esta manera, pequeñas burbujas de aire pueden introducirse de forma homogénea en el producto P, con el fin de formar espuma.
El mezclador estático 7 puede diseñarse de diferentes maneras. El mezclador estático no está provisto, en particular, de partes móviles, lo que contrasta con, por ejemplo, un dispersor provisto de partes móviles, tales como un Turrax o un mezclador de rotor-estátor. La figura 3 muestra un ejemplo no limitante, donde el mezclador 7 está provisto de un espacio de paso de flujo 7b rodeado por un soporte 7a, espacio 7b que está lleno de obstrucciones sustancialmente estáticas 7c (por ejemplo, obstrucciones sustancialmente redondas, por ejemplo, provisto de superficies lisas, por ejemplo, gránulos o bolitas de vidrio 7c). El suministro y descarga del producto hacia/desde el espacio 7b se indica con las flechas Q2, Q3. Las obstrucciones hacen que el producto atraviese un gran número de trayectorias no rectas a través del espacio 7b, entre una entrada 7i y una salida 7u del mezclador 7. Otro mezclador estático ventajoso está provisto, por ejemplo, de paredes que influyen en la velocidad de flujo o similares, por ejemplo, de paredes helicoidales o similares.
En particular, el sistema está provisto de o puede conectarse a un suministro de gas para suministrar gas a presión superatmosférica al dispositivo de microfiltración 15, y preferentemente también al soporte H. El suministro de gas al sistema se indica en la figura 1 con una flecha Y. Unos medios de bombeo (por ejemplo, con un compresor) y/o un depósito de gas llevado a un exceso de presión (por ejemplo, un cilindro de gas) pueden proporcionarse, por ejemplo, para efectuar el suministro de gas. El sistema puede comprender, por ejemplo, unos medios de regulación 51, 52 para regular los caudales y/o la presión del gas a suministrar al soporte H y al dispositivo de filtración 15. El suministro comprende, por ejemplo, un sistema de línea de suministro 2, provisto de una parte de línea que, durante el uso, está conectada a una entrada de gas adecuada 3 del soporte H, y una parte de línea que, durante el uso, está conectada a un dispositivo de filtración 15, para suministrar gas al mismo. El gas puede comprender, por ejemplo, uno o más gases, una mezcla de gases, nitrógeno, aire o similares.
De manera opcional, el soporte H está provisto de una válvula de alivio de presión (no representada) para dejar sin presión un soporte H presurizado.
La presente realización a modo de ejemplo está diseñada para suministrar el mismo gas al soporte H y al dispositivo de filtración 15. Como alternativa, pueden diseñarse unos medios de suministro de gas, por ejemplo, para suministrar un primer gas al soporte y un segundo gas, diferente del primer gas, al dispositivo de filtración 15. Además, el sistema puede, por ejemplo, diseñarse de una manera diferente para efectuar el flujo de producto, por ejemplo, dotando al sistema de medios de bombeo para bombear el producto P desde el soporte H a través de la descarga.
El uso del sistema mostrado en las figuras 1-3 comprende, por ejemplo, un método para dispensar el producto P proveniente del soporte H (por ejemplo, un producto sustancialmente sin gas), suministrándose gas al producto P (que fluye a través del canal de paso de alimentación 15b) a través del dispositivo de microfiltración 15. En particular, el dispositivo de microfiltración 15 es operativo para inyectar el gas en el producto P suministrado a ese dispositivo.
Preferentemente, el producto P que se suministra al dispositivo de filtración no se calienta. El producto puede, por ejemplo, enfriarse (por ejemplo, a una temperatura que es inferior a la temperatura ambiente del soporte), o tener una temperatura ambiente. En otro ejemplo, el producto P que se suministra al dispositivo de filtración se calienta (por ejemplo, a una temperatura que es superior a la temperatura a la que se ha almacenado el producto, por ejemplo, una temperatura de cámara frigorífica o una temperatura que es superior a la temperatura ambiente del soporte).
La temperatura del gas (o mezcla de gases) a suministrar al dispositivo de filtración puede ser, por ejemplo, una temperatura ambiente, por ejemplo, la temperatura de la sala. La temperatura del gas puede estar, por ejemplo, en el intervalo de 0-50 °C, u otra temperatura, por ejemplo, una temperatura superior a 50 °C o, por el contrario, una temperatura de 0 °C o inferior a 0 °C.
En este caso, el producto P, en sí mismo preferentemente aún no espumado, sale del soporte H, por ejemplo, bajo la influencia del gas suministrado a través del suministro 2, para conducirse a través de la descarga 6 a través del dispositivo de filtración 15 y, a continuación, a través del mezclador 7. En este caso, se pasa el producto, en particular, a través del espacio interior de tubo (es decir, el canal de paso de alimentación) 15b del dispositivo de microfiltración 15 (fluyendo el producto a lo largo de la pared de filtración 15a), mientras que el gas del espacio de suministro de gas 15d se inyecta a través de la pared de microfiltración 15a (al menos, a través de la pared) en el producto con el fin de formar burbujas en el producto (con ese fin, el gas se suministra desde el espacio de suministro de gas 15d a los poros). La presión que prevalece en el espacio de suministro de gas 15d es, por ejemplo, superior a la presión del producto P que fluye a lo largo de la pared de filtración 15a. Un caudal del producto que fluye a través del filtro 15 puede ser, por ejemplo, superior a 10 litros/hora, y estar en el intervalo de, por ejemplo, aproximadamente 20-200 litros/hora (por ejemplo, 20-50 litros/hora), u otro intervalo.
Se obtienen buenos resultados si el gas se introduce a través del dispositivo de filtración 15 en el producto P bajo la influencia de una presión de más de 2 bares, por ejemplo, una presión en el intervalo superior a 5 bares, en particular, una presión superior a 7 u 8 bares, por ejemplo, una presión en el intervalo de aproximadamente 8-15 bares. Un caudal del gas puede ser, por ejemplo, superior a 10 litros por hora, y puede estar, por ejemplo, en el intervalo de aproximadamente 30-600 litros/hora (por ejemplo, 50-300 litros/hora y, más en particular, 100-300 litros/hora), o tener un valor diferente. La relación entre el caudal de producto y el caudal de gas puede estar, por ejemplo, en el intervalo de 10:1-1:10, en particular, 1:1-1:5, por ejemplo, 1:1,5-1:5, en particular, 5:1-2:1, u otra relación.
Por consiguiente (es decir, aguas abajo del dispositivo de microfiltración 15), el producto P se somete a un tratamiento de mezcla, que se realiza por el dispositivo de mezcla estático 7. Se ha descubierto que el producto proveniente del mezclador 7 (el flujo de salida de producto a través de una línea de flujo de salida opcional 66 se indica en la figura 1 con la flecha Q4) puede contener una espuma estable especialmente duradera, que puede, por ejemplo, espumarse de forma especialmente homogénea si el producto en sí mismo es un producto espumable. Además, el sistema puede hacerse con un diseño especialmente compacto, duradero y relativamente simple para obtener tal resultado.
Ejemplo 1a
El aumento de volumen del producto después de la formación de espuma a menudo se indica con la expresión "porcentaje de esponjamiento" o "esponjamiento". El porcentaje de esponjamiento da el aumento de volumen del producto P después de la formación de espuma con respecto al volumen del producto no espumado y puede representarse como:
_ . . . w„-w , .Esponjamiento= —1—— x 100 %
en donde Wp representa la masa de un volumen fijo de producto no espumado y Ws la masa del mismo volumen de producto espumado (incluido cualquier producto drenado del mismo). Por lo tanto, un porcentaje de esponjamiento del 100 % significa que un volumen de 100 ml después de la dispensación ha aumentado a 200 ml.
La firmeza del producto puede expresarse en Stevens (en g; "dureza de Stevens"), dureza o firmeza que se determina como la resistencia máxima a la deformación durante la penetración de un cono cilíndrico que tiene un diámetro de 2,54 cm en una muestra a una velocidad de 1 mm/s a una profundidad de 20 mm.
En un primer experimento, se espumó leche semidesnatada ("Friesche Vlag Lang lekker") con una configuración de microfiltro como se representa esquemáticamente en la figura 1, sin embargo, sin el dispositivo de mezcla 7. Se usaron diferentes caudales de producto y caudales de gas.
Como dispositivo de microfiltración 15, se usó una membrana tubular de cerámica con un tamaño de poro de 1400 nm (simétrico, con una relación entre el diámetro exterior y el diámetro interior de 4 mm:3 mm, una longitud de tubo de 20 cm, un tamaño de poro de 1400 nm, de Hyflux CEPAration). Para los fines del experimento, se midieron los siguientes parámetros: caudal de producto, caudal de gas, presiones P1 (presión en el soporte), P2 (presión en el canal de paso de alimentación de producto antes del dispositivo de microfiltración), P3 (presión en el lado del gas del dispositivo de microfiltración (espacio intermedio)) y P4 (presión en el canal de paso de alimentación de producto después del dispositivo de microfiltración) y el esponjamiento de producto resultante. La tabla 1a muestra el resultado de este experimento.
Figure imgf000014_0001
Las espumas producidas en el primer experimento tienen una estructura de burbuja fina y están homogéneamente espumadas. Después de mezclar el producto espumado con, por ejemplo, café caliente, se forma una fina capa de espuma sobre la mezcla, que permanece presente como espuma fina durante al menos 15-30 minutos.
Ejemplo 1b
El aumento de volumen del producto después de la formación de espuma a menudo se indica con la expresión "porcentaje de esponjamiento" o "esponjamiento" (definición, véase el ejemplo 1a).
En un segundo experimento, se espumó leche semidesnatada ("Friesche Vlag Lang lekker") a una temperatura de producto de 60 °C con una configuración de microfiltro como se representa esquemáticamente en la figura 1, sin embargo, sin el dispositivo de mezcla 7. Se usaron diferentes caudales de gas.
Como dispositivo de microfiltración 15, se usó una membrana tubular de polipropileno con un tamaño de poro de 200 nm (simétrico, con una relación entre el diámetro exterior y el diámetro interior de 8,6 mm:5,5 mm, una longitud de tubo de aproximadamente 20 cm, un tamaño de poro de 200 nm, de Membrana Accurel). Para los fines del experimento, se midieron los siguientes parámetros: caudal de producto, caudal de gas, presiones P1 (presión en el soporte), P2 (presión en el canal de paso de alimentación de producto antes del dispositivo de microfiltración), P3 (presión en el lado del gas del dispositivo de microfiltración (espacio intermedio)) y P4 (presión en el canal de paso de alimentación de producto después del dispositivo de microfiltración) y el esponjamiento de producto resultante. La tabla 1b muestra el resultado de este experimento.
T l 1 r l l n x rim n .
Figure imgf000014_0002
Las espumas en el segundo experimento producidas a una presión más baja que en el ejemplo 1a también tienen una estructura de burbuja fina y están homogéneamente espumadas. Después de mezclar el producto espumado con, por ejemplo, café caliente, una fina capa de espuma permanece sobre la mezcla durante al menos 15-30 minutos.
Ejemplo 2
Una nata de leche (35 % de grasa, 10 % de azúcar, pasteurizada, no homogeneizada) se espumó (a una temperatura inferior a 10 °C) con la configuración como se representa esquemáticamente en la figura 1, incluido el dispositivo de mezcla. El dispositivo de mezcla 7 comprendía un mezclador helicoidal con un diámetro de 6,4 mm y una longitud de 32 elementos (140-632; TAH Industries).
Se usaron diferentes caudales de producto y caudales de gas.
Se utilizaron tres diferentes dispositivos de microfiltración 15, a saber:
I) una membrana tubular de cerámica con un tamaño de poro de 800 nm (simétrico, relación entre diámetro exterior y diámetro interior de 4 mm:3 mm, longitud 20 cm);
II) una membrana tubular de cerámica con un tamaño de poro de 500 nm (asimétrico, diámetro exterior/diámetro interior 4 mm/3 mm, longitud 20 cm); y
III) una membrana tubular de cerámica con un tamaño de poro de 200 nm (simétrico, diámetro exterior/diámetro interior 3 mm/2 mm, longitud 20 cm (cada uno de Hyflux CEPAration).
Los parámetros medidos fueron el caudal de producto, el caudal de gas, las presiones P1 (presión en el soporte), P2 (presión en el canal de paso de alimentación de producto 6 antes del dispositivo de microfiltración), P3 (presión en el lado del gas del dispositivo de microfiltración (espacio intermedio 15d)) y P4 (presión en el canal de paso de alimentación de producto después del dispositivo de microfiltración 15), el esponjamiento de producto resultante y la firmeza. Las tablas 2-4 muestran los resultados con respecto a los tres filtros, de lo que se desprende que pueden lograrse diversas propiedades de formación de espuma.
T l 2: r l l x rim n 2 n n m ñ r filr : nm
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000015_0002
T l 4: r l l x rim n 2 n n m ñ ^ r filr : 2 nm
Figure imgf000015_0003
Segunda realización a modo de ejemplo
La figura 4 muestra un ejemplo de un sistema para dispensar un producto homogéneamente espumado. En este caso, el sistema está provisto de una configuración de filtro/mezclador opcional, mostrado esquemáticamente en las figuras 1-3.
El sistema mostrado en la figura 4 está provisto de al menos un soporte de producto H, que está provisto del producto P, estando el soporte H provisto de unos medios de descarga de producto 6 para descargar el producto del soporte H bajo la influencia del fluido suministrado al soporte H (que también se usa para espumar el producto). La figura 8 muestra un sistema alternativo, provisto de una bomba 550 para descargar el producto del soporte H.
El soporte H puede diseñarse y formarse de diferentes maneras. Un espacio interior 4 rodeado por el soporte H puede estar ya a una presión superatmosférica (por ejemplo, al menos 2 bares) antes de colocar el soporte H en el dispositivo operativo B. De acuerdo con una realización ventajosa, ni el producto ni el soporte H como tales están provistos de un propulsor, y el espacio interior 4 del soporte H está a una presión sustancialmente atmosférica, o una presión inferior a 2 bares, antes de que el soporte H se coloque en la posición de funcionamiento conjunto con el dispositivo operativo B.
En la presente segunda realización a modo de ejemplo, los medios de descarga de producto 6 están provistos preferentemente de una manguera flexible 6, que está conectada preferentemente de manera integral (es decir, no desmontable) al soporte H. Como alternativa, la manguera 6 puede desacoplarse del soporte H, por ejemplo, con el fin de limpiarlo.
Una parte aguas arriba de la presente manguera 6 llega hacia la parte inferior del soporte H y se localiza cerca de la parte inferior, o se encuentra en la parte inferior, para descargar el producto P cuando el soporte está casi vacío.
Además, el sistema está provisto de un dispositivo operativo B que está diseñado para funcionar conjuntamente con el soporte H cuando el dispositivo B y el soporte H se llevan de, por ejemplo, una posición de almacenamiento o una posición de transporte espacialmente separadas, mostradas en las figuras 5, 6, a la posición de funcionamiento conjunto recíproco representada en la figura 4.
El dispositivo operativo B está provisto de unos medios operativos 10 para operar los medios de descarga de producto 6 del soporte H, y con unos medios de suministro de fluido 1, 2 para suministrar el fluido al soporte H (y al dispositivo de microfiltración).
Los medios operativos 10 pueden diseñarse de diferentes maneras. En la realización a modo de ejemplo, los medios operativos 10 del dispositivo operativo B comprenden, por ejemplo, un mango operativo pivotante. Los medios operativos 10 pueden diseñarse para funcionar conjuntamente con la manguera 6, en particular, para apretar firmemente una parte de la manguera 6 y para cerrar el suministro de fluido 9 en una primera posición (no representada) y liberarlo en la segunda posición mostrada en la figura 4, para detener y permitir el paso del producto P, respectivamente (es decir, con el fin de regular la dispensación del producto). De esta manera, una parte de la manguera 6 sirve como medio de válvula, o válvula, que puede operarse por los medios operativos 10 (con el sistema en posición ensamblada).
Como alternativa, el dispositivo B puede comprender, por ejemplo, unos medios operativos automatizados (por ejemplo, con un control de dosificación, un accionador o motor, y/o provistos de, por ejemplo, una interfaz de usuario, por ejemplo, con un botón operativo para encender y apagar el sistema) para regular la descarga de producto a través de la manguera 6 y el suministro de fluido al dispositivo de microfiltración.
Además, los medios de descarga de producto 6 pueden estar provistos, por ejemplo, de unos medios de válvula o medios de cierre (no representados) para cerrar un canal de descarga de producto respectivo durante el transporte y/o almacenamiento del soporte H (cuando el soporte H no está en el dispositivo B).
Los medios de suministro de fluido 1, 2 pueden diseñarse de diferentes maneras y comprenden, por ejemplo, un depósito de fluido (por ejemplo, un recipiente de gas) que está integrado con el dispositivo B o puede conectarse al mismo para suministrar el fluido a través del dispositivo B al soporte H. Un depósito de fluido (no representado) puede, por ejemplo, contener un fluido llevado a una presión superatmosférica adecuada para su uso, rellenarse o no, y/o estar provisto de unos medios de bomba de fluido para el suministro y/o descarga de fluido, o diseñarse de manera diferente, lo cual será evidente para los expertos en la materia.
En la realización a modo de ejemplo, los medios de suministro de fluido comprenden un compresor 1 (provisto de un accionamiento respectivo M) y una línea de suministro 2.
A continuación, el aire se trata como el fluido a suministrar, sin embargo, de acuerdo con una realización alternativa, el fluido puede comprender, por ejemplo, un gas, una mezcla de gases, nitrógeno, o en ciertos casos también un líquido.
El presente compresor 1 está diseñado para suministrar aire ambiente a la línea 2 y mantenerla a una presión superatmosférica sustancialmente constante. La aspiración de aire ambiente, por el compresor 1, se indica en la figura 4 con la flecha A. La presión superatmosférica es, por ejemplo, superior a aproximadamente 2 bares, preferentemente superior a aproximadamente 5 bares. De acuerdo con una elaboración adicional, esa presión es superior a 7 u 8 bares, por ejemplo, una presión en el intervalo de aproximadamente 8-15 bares.
El compresor 1 puede estar provisto de o conectado a, por ejemplo, un regulador de presión, para mantener la presión de aire aguas abajo del compresor 1 (por ejemplo, en la línea 2 y/o en un espacio 12A rodeado por el dispositivo B) en el valor deseado.
El presente soporte H está provisto de una entrada de fluido 3, por ejemplo, una válvula 3, para suministrar (en este caso) aire a un espacio interior 4 rodeado por el soporte para ajustar este espacio 4 a una presión deseada. Los medios de suministro de aire 1, 2 del dispositivo operativo B están diseñados para funcionar conjuntamente con la entrada de fluido del soporte H para el suministro de aire (este suministro se indica en la figura 4 con la flecha F1). De manera opcional, la entrada 3 está provista de un filtro estéril.
El dispositivo operativo B puede estar provisto, por ejemplo, de una cavidad 12 sellable por una cubierta 13, en donde el soporte H puede colocarse de manera desmontable. Preferentemente, la cavidad 12 puede sellarse herméticamente del entorno por medio de la cubierta 13, para formar una cámara de presión a partir de la cavidad 12. Con este fin se proporcionan, en particular, los medios de sellado 41,42 (por ejemplo, un anillo de sellado resiliente 41 y una brida de sellado respectiva 42), que puede sellar herméticamente (es decir, de manera estanca a los gases) un hueco entre la cubierta 13 y una pared lateral 31 del dispositivo B.
De manera opcional, el dispositivo B está provisto de una válvula de alivio de presión (no representada) para dejar sin presión una cámara de presión presurizada. Será evidente para los expertos en la materia cómo puede diseñarse una válvula de alivio de presión de este tipo.
La cubierta puede hacerse pivotar (por ejemplo, alrededor de un pivote Z) o, como alternativa, acoplarse de forma móvil o desmontable a una parte restante (por ejemplo, la pared lateral 31) del dispositivo operativo B. Pueden proporcionarse unos medios de bloqueo 55, representados esquemáticamente, para bloquear la cubierta 13 en su posición cerrada.
Preferentemente, la cubierta 13 está provista de unos medios 13C para engranar una parte de los medios de descarga de producto 6 del soporte H y/o aplicar una fuerza de sujeción/fuerza de retención a los mismos, cuando el soporte H está dispuesto en el dispositivo operativo B. La cubierta puede estar provista, por ejemplo, de una ranura que puede cerrarse mediante un segmento de cubierta para recibir una parte de los medios de descarga de producto 6, y/o diseñarse de una manera diferente. Como se representa en la figura 4, en particular, un filtro 15 y un mezclador 7 de los medios de descarga de producto 6 pueden proporcionarse de manera desmontable sobre/en la cubierta 13, cuando el sistema está en estado operativo. Sin embargo, tal sistema también puede no estar provisto de tal filtro 15 (y/o mezclador 7).
La cubierta 13 como tal puede comprender, por ejemplo, una cubierta compuesta y consistir en, por ejemplo, al menos dos partes de cubierta 13A, 13B que pueden separarse una de otra, con el fin de desacoplar los medios de descarga de producto 6. En ese caso, las dos partes de cubierta 13A, 13B pueden, preferentemente, interconectarse herméticamente para sellar de manera estanca a los gases la cavidad 12 del entorno, en la posición cerrada mostrada en la figura 4. La figura 5 muestra, a modo de ejemplo, dos partes de cubierta 13A, 13B capaces de pivotar por separado.
La presente cubierta 13 está provista de una parte aguas abajo 2A de los medios de suministro de aire mencionados. El presente soporte H está diseñado para funcionar conjuntamente con esa parte aguas abajo 2A de los medios de suministro de aire, en la posición de soporte colocado en la cavidad y con una cubierta cerrada (véase la figura 4), para recibir aire.
En la presente realización, los medios de suministro de aire 1, 2 están dispuestos además ventajosamente para suministrar el aire suministrado por el compresor 1 a un entorno del soporte H presente en el dispositivo B, en particular, a un espacio 12A (véase la figura 4) encerrado entre el soporte H y el dispositivo operativo B, con el soporte H y el dispositivo operativo B en la posición de funcionamiento conjunto. Para este fin, se proporciona la parte aguas abajo 2A de la línea de suministro 2, por ejemplo, con una salida de aire 19 (que puede comprender o no una válvula o unos medios de válvula; el flujo de salida del aire de esta salida 19 se indica en la figura 4 con la flecha F2).
La configuración de la válvula 3 y la salida 19 puede, por ejemplo, ser tal que las presiones de aire en el espacio interior de soporte 4 y el espacio 12A encerrado entre el soporte H y el sistema operativo B sean sustancialmente iguales, o, por el contrario, difieran entre sí.
Con el soporte H mostrado en las figuras 4, 5, el producto P está en el espacio interior 4, de manera que el aire suministrado a través de la válvula 3 al espacio interior 4 entre en contacto con el producto P en este espacio 4.
La figura 7 muestra una realización alternativa, donde el espacio interior 4' del soporte H' está provisto de un espacio rodeado por una pared exterior, espacio que está provisto de una bolsa flexible 5 llena con el producto. Se evita de este modo que el aire en el soporte H' suministrado a través de la válvula 3 al espacio interior 4' pueda entrar en contacto con el producto P presente en la bolsa 5. Esto es especialmente ventajoso cuando la duración de almacenamiento del producto P está limitada bajo la influencia del contacto con el aire. También en este caso, el producto P, localizado en la bolsa 5, puede estar provisto, por ejemplo, de un propulsor y/o un agente de soplado (por ejemplo, óxido nitroso o similares), por ejemplo, a una presión de al menos 2 bares (absoluta) y, por ejemplo, como máximo 8 bares. De acuerdo con una elaboración adicional, la presión mencionada es superior a 1 bar, y, por ejemplo, inferior a 2 bares, por ejemplo, una presión en el intervalo de 1,01-1,9 bares, en particular, 1,5-1,9 bares.
Preferentemente, los medios de descarga de producto 6 (del soporte H) están diseñados para introducir burbujas de gas en el producto P, en particular, para formar una espuma homogénea (monodispersa o no). La espuma monodispersa es una espuma donde las burbujas presentes en la espuma tienen sustancialmente las mismas dimensiones. Los presentes medios de descarga de producto 6 están provistos de una entrada de gas 8 que, en la posición de funcionamiento conjunto, está conectada a un suministro de gas 9 del dispositivo operativo B, para suministrar aire proveniente del suministro de gas 9 al producto P. El suministro de aire a los medios operativos 6 (a través del suministro 9 y la entrada 8) se indica en la figura 4 con la flecha F3. En la realización a modo de ejemplo, este suministro 9 se localiza en una parte de la cubierta 13, y corriente arriba está en comunicación de fluidos con la cavidad 12A para recibir aire de la misma. Como alternativa, el suministro 9 puede conectarse, por ejemplo, a través de una línea de aire separada al compresor 1. Además, el presente suministro 9 está provisto de unos medios de válvula opcionales 9 que están en una posición abierta durante la dispensación del producto (véase la figura 4) y, por ejemplo, pueden llevarse a una posición cerrada (como se muestra en la figura 5). De manera opcional, los medios de válvula 9 del suministro de gas 9 pueden acoplarse a los medios operativos 10, para operarse bajo la influencia de los medios operativos 10.
Como se ha mencionado, los medios de descarga de producto 6 del soporte H pueden estar provistos de un dispositivo de mezcla estático 7 para agitar el producto durante la descarga (véanse también las figuras 1, 3). Además, es ventajoso que los medios de descarga de producto 6 estén provistos de un dispositivo de filtración 15 (véanse las figuras 1, 2) que pueda conectarse al suministro de fluido 9 para suministrar aire al producto P que fluye a través del dispositivo 15 (es decir, para dispersar aire en el flujo de producto). Se obtienen buenos resultados cuando el dispositivo de mezcla estático 7 se dispone aguas abajo del dispositivo de filtración 15. El mezclador 7 y el dispositivo de filtración 15 pueden comprender, por ejemplo, una parte integral (no desmontable) de los medios de descarga de producto 6, y pueden, por ejemplo, fabricarse ambos con material desechable y/o apto para lavavajillas. Como alternativa, el mezclador 7 y la unidad de filtración 15 pueden desacoplarse de la manguera 6.
La unidad de filtración 15 y el mezclador 7 pueden diseñarse, por ejemplo, como se describe sobre la base de la primera realización a modo ejemplo, mostrada en las figuras 1-3.
Durante el uso, el mezclador estático 7 dispuesto aguas abajo puede proporcionar un tratamiento adicional (reafirmante) de la espuma formada por medio del dispositivo de filtración 15, de manera que se obtiene una espuma especialmente homogénea, estable, firme y uniforme, que, durante el uso, se dispensa por una parte aguas abajo 66 (por ejemplo, la línea de flujo de salida 66) de los medios de descarga 6 (de acuerdo con la flecha Q4 en la figura 4). El mezclador estático 7 como tal puede diseñarse además para proporcionar una caída de presión (de, por ejemplo, más de 1 bar, en particular, más de 2 bares), de tal manera que la presión del producto P en la entrada 7i del mezclador 7 sea relativamente alta (por ejemplo, sustancialmente igual a la presión que prevalece en el espacio de paso de flujo de filtro 15b), mientras que la presión en la salida del mezclador estático 7u es relativamente baja (por ejemplo, sustancialmente atmosférica). En particular, durante el uso, el producto P se presiona a través del mezclador 7, bajo la influencia de un empuje aguas arriba (creado bajo la influencia del compresor 1; generándose una presión de aire en el espacio de soporte 4).
En una realización alternativa, el sistema mostrado en las figuras 4-7 no está provisto de un dispositivo de filtración 15. En ese caso, el mezclador estático 7 como tal puede estar provisto, por ejemplo, de unos medios de suministro de aire para suministrar aire al producto P que fluye a través del mezclador 7.
De acuerdo con una elaboración adicional, aguas abajo del dispositivo de microfiltración 15, puede proporcionarse un dispositivo de reducción de presión, por ejemplo, una línea de flujo de salida 66, en la que la presión del producto se reduce lentamente en la dirección de flujo (cuando se usa una línea de flujo de salida, por ejemplo, haciendo que el diámetro de la línea aumente gradualmente). Esto evita que se dañe el producto espumado. El dispositivo de reducción de presión puede comprender, por ejemplo, una restricción de la manguera de descarga 6, por ejemplo, una restricción proporcionada en la manguera como tal, o una restricción de manguera efectuada por una fuerza de sujeción del dispositivo operativo.
El uso del dispositivo de reducción de presión es ventajoso, por ejemplo, si no se usa ningún dispositivo de mezcla dispuesto aguas abajo del dispositivo de microfiltración (tal configuración no se representa como tal). En ese caso, el dispositivo de reducción de presión puede disponerse, por ejemplo, directamente aguas abajo del dispositivo de microfiltración 15.
El dispositivo de reducción de presión 66 puede diseñarse, por ejemplo, para hacer que la presión del producto disminuya gradualmente, en particular, sin aplicar por ello un tratamiento de agitación y/o mezcla al producto.
Preferentemente, el dispositivo operativo B está diseñado para enfriar el soporte H y una parte sustancial de los medios de descarga de producto en la posición de funcionamiento conjunto mencionada, preferentemente de tal manera que la temperatura del producto en el soporte H sea inferior a 10 °C, en particular, inferior a 5 °C, y la del producto descargado durante el uso sea superior a 0 °C. Como alternativa, el producto descargado durante el uso puede tener una temperatura de 0 °C o menos, por ejemplo, una temperatura en el intervalo de -20 °C-0 °C. Para tal fin, la realización a modo de ejemplo está provista de un sistema de enfriamiento 25 (representado esquemáticamente). El sistema de enfriamiento 25 puede diseñarse, por ejemplo, para extraer calor de la cavidad 12 y/o el soporte H encerrado por el dispositivo B y para disiparlo a un entorno, y puede estar provisto, por ejemplo, de un circuito refrigerante conocido per se, unas aletas emisoras de calor (con o sin convección de aire exterior), unos medios de transferencia de calor (por ejemplo, con elementos Peltier) y similares. La disipación de calor se indica en la figura 4 con la flecha W.
Tal como se expondrá a continuación, el producto a dispensar puede estar caliente. Para este fin, el producto, antes de colocarlo en el soporte, puede que ya se haya calentado con medios conocidos para ese fin (por ejemplo, microondas, vapor, electricidad, convección u otros medios). Además, por ejemplo, pueden usarse medios de calentamiento, para calentar el producto a dispensar. Tales medios de calentamiento pueden, por ejemplo, ser parte del dispositivo operativo B, e instalarse en diversas localizaciones (en diversas partes), por ejemplo, cerca del soporte de producto H, aguas arriba en los medios de descarga de producto 6, en o cerca de una parte aguas abajo 66, la unidad de filtración 15, el mezclador 7, y/o en otro lugar. Los medios de calentamiento pueden, por ejemplo, calentar un producto enfriado por el sistema de enfriamiento opcional 25.
Preferentemente, el dispositivo operativo B está diseñado para aislar térmicamente un soporte de producto H dispuesto en el dispositivo B de un entorno. Para este fin, el dispositivo B puede estar provisto, por ejemplo, de una cubierta 13, una pared lateral 31 y una parte inferior 32 termoaislantes relativamente gruesas. Para este fin, la cubierta 13, la pared lateral 31 y la parte inferior 32 pueden, cada una, por ejemplo, estar provistas de un material aislante adecuado, o proporcionar aislamiento térmico de una manera diferente, lo cual será evidente para los expertos en la materia.
La figura 4 muestra un uso del sistema, que comprende un método para dispensar el producto P. En la figura 4, un soporte H no provisto de una bolsa interior está dispuesto en el dispositivo operativo B. Como alternativa, por ejemplo, puede utilizarse un soporte H' de acuerdo con el ejemplo mostrado en la figura 7.
Con fines de uso, el soporte H lleno (al menos parcialmente) con el producto P puede llevarse a la posición de funcionamiento conjunto con el dispositivo operativo B, en la cavidad 12, mientras que la cavidad 12 se sella herméticamente del entorno por la cubierta 13. La colocación del soporte H es, en particular, de tal manera que el mango de dosificación 10 pueda funcionar conjuntamente con la manguera 6 para dosificar la dispensación del producto. Además, a través del cierre de la cubierta 13 (o las partes de cubierta 13A, 13B) la válvula 3 del soporte puede ponerse en contacto con el compresor 1, a través de la línea de suministro 2. Después de tirar del mango de dosificación, el producto espumado fluye desde el aparato.
Bajo la influencia de la pulverización del producto P, el compresor 1 puede, por ejemplo, encenderse para aspirar aire, preferentemente a través de un filtro (no representado), y bombearlo al soporte H (o, por ejemplo, al espacio 4 entre la bolsa 5 y la pared de soporte, en caso de que se use el soporte mostrado en la figura 7). El compresor 1 puede suministrar aire, por ejemplo, de tal manera que la presión en el espacio interior de soporte 4 sea igual a una presión inicial específica (por ejemplo, superatmosférica) en el soporte 4, en particular, independientemente de la cantidad de producto P (todavía) presente en el soporte. Esto se hace, por ejemplo, a una velocidad tal que la presión en el soporte H permanece de acuerdo con una calidad de producto deseada (y es, por ejemplo, nunca más de 0,5 bares inferior a la presión inicial en el soporte H). De esta manera, el sistema puede dispensar un producto P de calidad muy constante.
El compresor 1 puede, por ejemplo, activarse automáticamente para suministrar aire al soporte H, a través de la línea 2 y la válvula 3, para mantener la presión en el soporte H a un valor deseado (preferentemente, sustancialmente constante). En la figura 4, el mango operativo 10 se ha llevado de un primer estado operativo a un segundo estado operativo, para liberar la manguera de descarga 6 del soporte H para descargar el producto P a través de la manguera.
Durante el uso, el presente dispositivo operativo B también lleva la entrada de aire 8 del filtro de microfiltración 15 de los medios de descarga de producto 6 (del soporte H) a una presión específica (en este caso, a través de la salida de aire 19 y el suministro de gas 9) para introducir burbujas de gas en el producto a través del filtro 15.
El uso del sistema en este caso comprende además un método para dispensar un producto homogéneamente espumado. Como se ha mencionado, se suministra aire a través de la pared de microfiltración 15a al producto P, en particular, para formar un producto espumado y/o aireado. A continuación, el producto P provisto de burbujas de aire se somete a un tratamiento de mezcla, bajo la influencia del dispositivo de mezcla estático 7, mientras que el dispositivo de mezcla también puede reducir gradualmente el exceso de presión del producto a medida que el producto fluye a través del dispositivo de mezcla 7.
De manera ventajosa, el mezclador estático 7 puede efectuar la obtención de un producto estable. En caso de que el producto P sea o comprenda nata, puede usarse una nata en la que la grasa presente una tendencia a la coalescencia parcial. Durante la dosificación de la nata, la coalescencia parcial tendrá lugar en el mezclador estático 7, lo que conduce a una nata más estable. Se prefiere mantener el soporte H en la cavidad 12 a una temperatura constante, de manera que el riesgo de coalescencia parcial antes de la pulverización se reduzca considerablemente.
Como se desprende de lo anterior, durante el uso, se añade preferentemente aire al producto P, a través de la descarga de producto 6. En caso de que el producto P sea o comprenda nata, esta realización también conduce a una nata más estable debido al uso (parcial) de nitrógeno para espumar la nata. En esta realización, no se requerirá o se requerirá relativamente poco propulsor/agente de soplado (por ejemplo, óxido nitroso) ya disuelto en el producto. En ese caso, la presión en el soporte H, antes de que el soporte se acople al dispositivo operativo B, puede ser, por ejemplo, una presión sustancialmente atmosférica.
Cuando el soporte H está, por ejemplo, vacío, el soporte H se toma del dispositivo operativo B y puede, por ejemplo, desecharse o reciclarse. A continuación, un nuevo soporte (lleno) H puede colocarse en una posición de funcionamiento conjunto con el dispositivo operativo B, con el fin de continuar dispensando el producto.
En las realizaciones anteriores de la segunda realización a modo de ejemplo, preferentemente no hay contacto entre el producto P y el sistema de dosificación 10 (del dispositivo operativo B). Después de salir del soporte H, el producto P entra preferentemente en contacto solo con la manguera flexible 6, el canal de paso de flujo del filtro 15 y el mezclador estático 7. Esto hace que el sistema sea muy fácil de usar debido a que el sistema de dosificación, por ejemplo, no puede contaminarse con el producto.
Tercera realización a modo de ejemplo
La figura 8 muestra una realización alternativa, que difiere de la configuración mostrada en la figura 4 en que el sistema está provisto de una bomba 550 (en lugar de los medios de suministro de fluido) para bombear el producto desde el soporte y descargarlo a través de los medios de descarga de producto 6. La bomba 550 puede, por ejemplo, ser parte de una cubierta, como se ha mencionado, de los medios de descarga de producto 6, o de otra parte del sistema. En este caso, la cavidad en la que puede recibirse el soporte H no es, por ejemplo, una cámara de presión. Como se muestra en la figura 8, la línea de suministro 2 puede, por ejemplo, conectarse, evitando la cavidad, a los medios de descarga de producto 6 (por ejemplo, a un dispositivo de microfiltración 15 de los mismos). La bomba 550 puede diseñarse de diferentes maneras, lo cual será evidente para los expertos en la materia, y comprende, por ejemplo, una bomba manual, o una bomba de producto accionada por motor (siendo el motor, por ejemplo, un motor eléctrico), y preferentemente una bomba de tipo peristáltico. En este caso, el soporte H puede estar provisto de una válvula 3 para suministrar aire (o un gas o mezcla de gas diferente) al espacio interior de soporte durante la descarga del producto desde el soporte H. El dispositivo (por ejemplo, la cubierta 13, como en la figura 8, o la pared lateral 31) puede estar provisto de uno o más pasos 551 para suministrar aire desde un entorno al soporte H (en particular, la válvula 3 del mismo). Tal canal de aireación 551 puede extenderse, por ejemplo, a lo largo de un límite entre dos partes de cubierta 13A, 13B, en particular si la cubierta 13 comprende diferentes segmentos de cubierta.
La operación del ejemplo mostrado en la figura 8 difiere de la operación del sistema de acuerdo con la figura 4 en que la bomba 550 durante el uso bombea el producto desde el soporte H y lo descarga a través de la descarga 6 (en particular a través del dispositivo de microfiltración 15 y el procesador 7). El compresor puede suministrar aire a través de la línea 2 directamente al dispositivo de microfiltración 15, para inyectarse en el producto que fluye a través de este dispositivo, en particular con el fin de formar espuma.
Cuarta realización a modo de ejemplo
La figura 9 muestra otra realización de un sistema de acuerdo con la invención. Esta realización comprende, por ejemplo, administrar vapor (caliente) a los medios de descarga de producto 6, por ejemplo, a través de los medios de válvula operables 1092.
Esta realización difiere, en particular, del sistema mostrado en la figura 8 en que un dispositivo de válvula operable 1092 se coloca corriente arriba del dispositivo de mezcla y/o microfiltración. El dispositivo de válvula es preferentemente una parte integral de los medios de descarga de producto 6.
El dispositivo de válvula 1092 comprende, por ejemplo, dos válvulas K1 y K2, y tiene, por ejemplo, tres posiciones, a saber, una primera posición, una segunda posición y una tercera posición. El dispositivo de válvula 1092 también puede diseñarse de una manera diferente. Una primera válvula K1 del dispositivo de válvula 1092 regula, por ejemplo, el paso de flujo del producto desde el soporte H' al dispositivo de microfiltración. Una segunda válvula K2 del dispositivo de válvula 1092 regula, por ejemplo, un suministro de materia diferente, en particular, un medio calentado, a los medios de descarga de producto 6 (por ejemplo, simultáneamente con el flujo de producto a través de los medios de descarga de producto 6, o, por el contrario, cuando no fluye producto a través de los medios de descarga de producto 6).
El sistema puede estar provisto de un proveedor de medio calentado 1091, por ejemplo, un generador de vapor 1091, un proveedor de agua caliente, un dispositivo de calentamiento de paso de flujo, o similares, que pueda preferentemente conectarse por una salida respectiva a una entrada del dispositivo de válvula 1092 (por ejemplo, como en el dibujo, a través de una línea de suministro adecuada 1093). El proveedor de medio calentado 1091 puede ser parte de un dispositivo operativo B mencionado anteriormente, o comprender un dispositivo separado 1091. El proveedor de medio calentado 1091 es, por ejemplo, un dispositivo de calentamiento, para calentar el producto, a través de un medio calentado por ese dispositivo 1091.
La primera posición mencionada anteriormente del dispositivo de válvula 1092 comprende, por ejemplo, el mero paso del producto P a espumar (proveniente del soporte H'), espumándose el producto en frío. En este caso, sólo la válvula K1 del dispositivo de válvula está abierta y la válvula K2 está cerrada (al menos, la primera válvula K1 está entonces en una posición para permitir que pase el producto, y la segunda válvula K2 está en una posición para cerrar la entrada a la línea 1093).
La segunda posición mencionada anteriormente del dispositivo de válvula 1092 comprende, por ejemplo, añadir un medio calentado, preferentemente un gas o una mezcla de gases calentados, en particular, vapor caliente, al producto, de manera que el producto se espume en un estado calentado. Para este fin, ambas válvulas K1 y K2 están abiertas (al menos, la primera válvula K1 está entonces en una posición para permitir que pase el producto, y la segunda válvula K2 está en una posición para permitir que el medio proveniente de la línea 1093 pase a los medios de descarga de producto 6).
La tercera posición mencionada anteriormente del dispositivo de válvula 1092 comprende, por ejemplo, el mero paso de un medio calentado (por ejemplo, vapor) entregado por el proveedor 1091, en particular, para limpiar el dispositivo de mezcla y/o microfiltración. En la tercera posición, solo la válvula K2 está abierta y la válvula K1 está cerrada (al menos, la primera válvula K1 está entonces en una posición cerrada para bloquear el flujo del producto, y la segunda válvula K2 está en una posición para permitir que el medio proveniente de la línea 1093 pase a los medios de descarga de producto 6).
Puede usarse la configuración mostrada en la figura 9, por ejemplo, en combinación con una o más de las realizaciones a modo de ejemplo mostradas en las figuras 1-8, o independientemente de las mismas.
Es evidente que la invención no se limita a las realizaciones a modo de ejemplo descritas anteriormente. Son posibles diversas modificaciones dentro del marco de la invención como se expone en las reivindicaciones adjuntas.
Por lo tanto, el producto P puede comprender, por ejemplo, una proteína comestible o no comestible, una mezcla de proteínas o una solución de proteínas. Una solución de proteínas comestible puede comprender, por ejemplo, una proteína de leche, una proteína de suero y caseína, proteínas de clara de huevo, aislado de levadura, proteína de soja, hemoglobina, aislado de proteína vegetal, proteína de carne, colágeno, gelatina y similares.
El producto puede ser, por ejemplo, espumado de forma homogénea o no homogénea.
El producto puede ser un producto alimenticio o un producto cosmético, un limpiador y/o un tipo de producto diferente.
El producto puede contener además diversas sustancias, por ejemplo, un espesante, colorantes, aromatizantes y similares.
Además, el producto es, en particular, un alimento, por ejemplo, leche, nata, leche de capuchino, nata en espray, zumo/bebida (de fruta), una bebida que contenga alcohol o una base de bebida, por ejemplo, cerveza o vino, una bebida láctea o a base de lácteos, por ejemplo, una bebida de suero o una bebida a base de permeado, batido (de leche), una bebida de chocolate, yogur (para beber), salsas, helado, postres o similares. El producto puede comprender, además, por ejemplo, grasa o aceite vegetal o animal, un espesante, azúcar, edulcorantes, condimento, colorantes y/o similares, y/u otros ingredientes diferentes, lo cual será evidente para los expertos en la materia. El producto también puede comprender, por ejemplo, un producto no consumible, un producto de cuidado corporal, un agente de tratamiento del cabello, o similares.
Además, el producto dispensado puede ser, por ejemplo, un producto caliente. Para este fin, el producto, antes de colocarlo en el soporte, ya puede calentarse con medios conocidos para ese fin (por ejemplo, microondas, vapor, electricidad, convección u otros medios). Además, el método y el sistema de acuerdo con la invención pueden utilizar o estar provistos de, por ejemplo, medios de calentamiento (por ejemplo, un sistema de calentamiento), para calentar el producto.
De acuerdo con una elaboración adicional, el calentamiento del producto se realiza aguas arriba con respecto al dispositivo de microfiltración, por ejemplo, suministrando calor a y/o dentro del soporte de producto H, y/o calentando el producto en una localización entre el soporte de producto y el dispositivo de microfiltración. Este calentamiento puede estar, por ejemplo, entre 20 °C y 90 °C, preferentemente entre 40 °C y 75 °C. Además, el calentamiento del producto puede realizarse aguas abajo con respecto al dispositivo de microfiltración, por ejemplo, en y/o aguas arriba con respecto a una línea de flujo de salida 66. Los medios de calentamiento pueden diseñarse, por ejemplo, para calentar el producto que fluye a través de los medios de descarga de producto 6, y/o calentar el gas a suministrar al producto, y/o calentar un dispositivo de mezcla opcional y/o un dispositivo de microfiltración, y similares. De acuerdo con una elaboración adicional, los medios de calentamiento pueden diseñarse, por ejemplo, para llevar el dispositivo de microfiltración a una temperatura que sea adecuada para calentar (es decir, aumentar la temperatura) el producto que fluye. De acuerdo con una elaboración adicional, los medios de calentamiento pueden diseñarse para llevar un dispositivo de procesamiento 7 a una temperatura que sea adecuada para calentar el producto que fluye.
Además, el método (y el sistema) puede utilizar al menos dos flujos de producto (dos partes de producto), donde una primera parte de producto se espuma mediante un método actual (y el sistema, respectivamente) y, a continuación, se combina (mediante el método y el sistema, respectivamente) con una segunda parte de producto no espumada (y, por ejemplo, se mezcla con la misma). Los medios de descarga de producto 6 pueden estar provistos de una ramificación, para proporcionar, desde esta ramificación, un primer flujo de producto y un segundo flujo de producto separado del mismo. A continuación, se espuma el primer flujo de producto y, a continuación, se combina de nuevo con el segundo flujo de producto (y, por ejemplo, se mezcla con el mismo). En el calentamiento del producto, puede calentarse, por ejemplo, una primera corriente de producto, como se ha mencionado, o, por el contrario, una segunda corriente de producto, como se ha mencionado, o ambas.
Además, preferentemente se utilizan medios estáticos, por ejemplo, un filtro de microfiltración estático y una membrana opcionalmente estática. En una realización alternativa, por ejemplo, puede utilizarse un filtro móvil (y/u opcionalmente una membrana dinámica).
La presente invención (sistema) puede usarse para proporcionar diversos productos, por ejemplo, leche, nata, leche de capuchino, nata en espray, zumo/bebida (de fruta), una bebida que contenga alcohol o una base de bebida, por ejemplo, cerveza o vino, una bebida láctea o a base de lácteos, por ejemplo, una bebida de suero o una bebida a base de permeado, batido (de leche), una bebida de chocolate, yogur (para beber), salsas, helado, postres u otros productos.
La invención puede preparar espumas vertibles calientes, por ejemplo, capuchino, latte macchiato, bebidas de chocolate y otras bebidas (de leche) calientes, con o sin potenciadores del sabor. Además, pueden prepararse bebidas no lácteas, o productos que están destinados al consumo. En una elaboración adicional, para ese fin, el producto se espuma a un esponjamiento mínimo del 10 %, y se obtiene/tiene inmediatamente después de dispensar a una temperatura entre 20 y 90 °C, preferentemente entre 40 y 70 °C. El producto puede ser, por ejemplo, predominantemente vertible (por ejemplo, con un esponjamiento inferior al 100 %). Los medios de calentamiento mencionados pueden usarse para dispensar un producto vertible caliente. El producto vertible puede obtenerse, por ejemplo, combinando una parte de producto no espumada y una parte de producto espumada.
Como alternativa, la invención puede preparar bebidas frías y heladas, por ejemplo, bebida de leche, batido, una bebida de chocolate, bebida de almuerzo, bebida de yogur, bebida de frutas, bebidas que contienen alcohol, tales como cerveza o vino, etc. En ese caso, el producto puede tener, por ejemplo, un esponjamiento mínimo del 10 % y una temperatura inferior a 20 °C, preferentemente una temperatura entre -5 y 10 °C. El producto dispensado frío puede verterse predominantemente y puede comprender un producto dulce o, por el contrario, un producto salado, un producto lácteo fermentado, zumo u otro producto.
Además, la invención puede usarse para proporcionar salsas espumadas frías y calientes, por ejemplo, una salsa dulce, salsa agria, salsa salada y/u otra salsa. Una salsa de este tipo obtenida por medio de la invención puede tener un esponjamiento mínimo del 1 % y una temperatura en el intervalo de -20 °C a 80 °C.
Un postre elaborado por medio de la invención, por ejemplo, una mousse, vla o yogur, puede tener un esponjamiento mínimo del 10 % y, por ejemplo, una temperatura de 1 °C a 40 °C (preferentemente una temperatura inferior a 10 °C). La nata en espray es un uso específico donde se obtiene una nata que tiene un esponjamiento más alto (preferentemente superior al 300 %) y una estabilidad mejorada sobre los productos convencionales.
La invención es especialmente adecuada para preparar helados o batidos (de leche). El producto de helado o batido (de leche) puede tener un esponjamiento en el intervalo de 10 %-200 %, y una temperatura de 0 °C o menos (preferentemente una temperatura en el intervalo de -10 °C a -2 °C).
La invención (sistema) puede usarse, por ejemplo, de tal manera que un producto mencionado sufra un esponjamiento que sea superior al 100 % (en particular, aproximadamente un 150 % o más, y, más en particular, aproximadamente un 200 % o más), utilizando una presión relativamente baja (en particular, una presión de gas suministrada a un espacio de suministro de gas mencionado), por ejemplo, una presión inferior a 2 bares. La invención (método, sistema, o ambos) pueden usarse, por ejemplo, de tal manera que un producto mencionado sufra un esponjamiento que sea superior al 100 % (en particular, aproximadamente un 150 % o más, y, más en particular, aproximadamente un 200 % o más), mientras que el producto dispensado tiene una temperatura relativamente baja, por ejemplo, una temperatura de aproximadamente 0 °C o menos.
Además, la invención (sistema) puede configurarse de manera que el producto P aguas abajo del dispositivo de microfiltración no se someta a ningún tratamiento de mezcla y no se someta a ninguna reducción de presión controlada. Los ejemplos 1a, 1b descritos anteriormente, comprenden tal método, donde se usó el producto de leche semidesnatada. También pueden tratarse otros productos de acuerdo con un método (y/o mediante un sistema) configurado de manera que el producto P aguas abajo del dispositivo de microfiltración no se someta a ningún tratamiento de mezcla, y no se someta a ninguna reducción de presión controlada, por ejemplo, un producto alimenticio, nata, leche de capuchino, nata en espray, zumo/bebida (de fruta), una bebida que contenga alcohol o una base de bebida, por ejemplo, cerveza o vino, una bebida láctea o a base de lácteos, por ejemplo, una bebida de suero o una bebida a base de permeado, batido (de leche), una bebida de chocolate, yogur (para beber), salsas, helado o postres, en particular, un producto lácteo o un producto no destinado al consumo.
Una elaboración adicional de la invención comprende, por ejemplo, un sistema que no está provisto de un dispositivo de procesamiento aguas abajo con respecto al dispositivo de microfiltración 15 (de manera que el sistema no realiza ningún tratamiento de mezcla ni tratamiento de reducción de presión sobre el producto provisto de gas).

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de dispensación de producto para dispensar un producto alimenticio espumado provisto de un soporte (H) que contiene un producto (P) a dispensar, y unos medios de descarga de producto (6) para descargar el producto proveniente del soporte (H), en donde los medios de descarga de producto (6) están provistos de un dispositivo de microfiltración (15) que está provisto de una entrada de producto para el suministro del producto (P), en donde el dispositivo de microfiltración (15) puede conectarse a un suministro de fluido para suministrar gas al producto durante la descarga de producto, en donde el dispositivo de microfiltración (15) está provisto de una pared de microfiltración (15a) que tiene unos poros transmisores de gas, por ejemplo, una pared tubular, que separa un espacio de suministro de gas (15d) asociado con el suministro de fluido de un canal de paso de alimentación de producto (15b) asociado con la entrada de producto,
en donde la distancia entre el soporte de producto (H) y el dispositivo de microfiltración (15) es inferior a 20 cm, por ejemplo, una distancia inferior a 5 cm.
2. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el sistema incluye un cilindro de gas para efectuar el suministro de gas al dispositivo de microfiltración.
3. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el dispositivo de microfiltración (15) tiene una pared de microfiltración cilíndrica, en donde una longitud de la pared (15a), en particular, del canal de paso de alimentación de producto (15b), es como máximo de 50 cm, en particular, como máximo de 20 cm, más en particular, como máximo de aproximadamente 10 cm.
4. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el sistema está provisto de un dispositivo de mezcla estático (7) que está dispuesto aguas abajo del dispositivo de microfiltración, en donde el dispositivo de mezcla estático (7) comprende un mezclador helicoidal.
5. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el dispositivo de microfiltración (15) y un dispositivo de mezcla estático aguas abajo (7) están integrados con los medios de descarga de producto del soporte (H).
6. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye unos medios de suministro de gas que están diseñados para suministrar un primer gas al soporte (H) y un segundo gas, diferente del primer gas, al dispositivo de microfiltración (15).
7. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho fluido es nitrógeno o aire.
8. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde, durante la operación, el gas se introduce en el producto a través del dispositivo de microfiltración (15) bajo la influencia de una presión absoluta de más de 2 bares, por ejemplo, una presión en el intervalo de más de 5 bares, en particular, una presión superior a 7 bares, por ejemplo, una presión en el intervalo de aproximadamente 8-15 bares.
9. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el dispositivo de microfiltración está provisto de una pared de filtración (15a) con unos poros transmisores de gas que tienen un tamaño de poro en el intervalo de 0,1-10 micrómetros, en particular, un tamaño de poro de al menos 0,1 micrómetros y menos de 2 micrómetros, más en particular, un tamaño de poro de al menos 0,2 micrómetros y menos de 1,5 micrómetros.
10. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde una longitud del canal de paso de alimentación de producto (15b) medida en una dirección de flujo de producto es como máximo de 5 cm y, más en particular, está en el intervalo de aproximadamente 0,5-5 cm, por ejemplo, aproximadamente 0,5, 1, 2, 3 o 4 cm.
11. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, provisto de un dispositivo operativo (B) que está diseñado para funcionar conjuntamente con el soporte (H) cuando el dispositivo operativo (B) y el soporte (H) se colocan en una posición de funcionamiento conjunto recíproco.
12. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el dispositivo operativo (B) está provisto de unos medios operativos (10) para operar dichos medios de descarga de producto (6), y con unos medios de suministro de fluido (1, 2) para suministrar dicho fluido al soporte (H).
13. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11-12, en donde el dispositivo operativo (B) incluye un suministro de gas (9).
14. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el soporte (H) incluye una bolsa flexible (5) llena con el producto alimenticio.
15. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los medios de suministro de fluido (1, 2) están integrados con el dispositivo operativo (B).
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