ES2932808B2 - Dispositivo de flotacion para la regeneracion artificial del velo de flor - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓN
DISPOSITIVO DE FLOTACIÓN PARA LA REGENERACIÓN ARTIFICIAL DEL VELO DE FLOR
SECTOR DE LA TÉCNICA
Se encuadra en el área biotecnológica, así como agroalimentaria, más concretamente en la enología, en este caso aplicando nuevas tecnologías al proceso de crianza biológica de vinos.
La aplicación industrial de la invención reside en el proceso de crianza biológica propia de la D.O. Jerez-Xérés-Sherry o Montilla-Moriles en España, Vernaccia de Oristano en Cerdeña (Italia), Valle del Jura en Francia o Tokaj en Hungría.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Se tiene constancia de técnicas en competencia como son el atrapamiento de levaduras en biocápsulas elaboradas con hongos inertes para la aceleración de procesos fermentativos en vinos, recogida en la patente ES2395020 B1 y la inmovilización de levaduras fermentativas en esferas de alginato cálcico que según la patente US5070019A mejora el sistema propuesto en EP0173915A2, donde se asegura que no existe liberación de calcio al medio que pueda provocar precipitaciones cristalinas. Estas patentes se aplican a vinos durante la fermentación o vinos espumosos (2a fermentación en botella).
El documento más cercano a la invención que se presenta es la solicitud de patente US20200056132A1, que describe un procedimiento para acelerar el envejecimiento en vinos y licores mediante la incorporación de partículas inertes de vidrio triturado, lana de acero y fibras de vidrio, con objeto de que sus propiedades geométricas, que dan como resultado muchos radios pequeños de deformaciones de curvatura en el líquido circundante, que aceleran las reacciones químicas nativas para producir efectos de envejecimiento acelerado.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
El problema técnico que busca resolver la invención es la caída del velo de flor en la etapa de crianza biológica en las bodegas del marco de Jerez de la Frontera (D.O. Jerez-Xérés-Sherry), provocado principalmente por el aumento de las temperaturas debido al evidente cambio climático.
A pesar de existir métodos clásicos de regeneración del velo de flor, a través de injertos de bota a bota mediante el empleo de una venencia, se ha constatado que el tiempo que tarda en volver a formarse dicho velo suele ser elevado y como consecuencia se produce cierta oxidación de los vinos sometidos a crianza biológica y la consecuente pérdida de calidad de los mismos.
La invención tiene como finalidad acelerar el proceso de regeneración del velo de flor, en caso de que este se vea dañado, empleando para ello un dispositivo construido de material biocompatible y no contaminante, que actúa como un injerto artificial, que además de no poner en riesgo la salud humana, no alterara las características organolépticas del vino bajo crianza biológica.
El dispositivo objeto de la invención tiene forma triangular. Cada uno de los tres lados de su perímetro posee una sección relativamente hueca de mayor grosor que la superficie contenida entre ellos, lo que confiere al modelo la flotación necesaria, durante el tiempo adecuado para que el dispositivo consiga la función para la que se propone.
Del perímetro del dispositivo se omiten sus vértices para que, una vez que se deposite sobre la superficie del vino, las levaduras de velo de flor proliferen con mayor facilidad por la superficie interior del dispositivo.
La superficie interior del dispositivo, está compuesta por dos o más capas superpuestas, del mismo material biocompatible y no contaminante del que se fabrica el dispositivo, generadas mediante un patrón en forma de rejilla que forman un entramado de elevada superficie de contacto que favorece la adhesión de las levaduras y su la posterior incorporación a la bota de vino que se desea recuperar.
En una realización preferida de este dispositivo, la forma de las rejillas de cada una de las capas que conforman el entramado de la superficie interior del dispositivo sigue un patrón sinusoidal.
La principal ventaja que ofrece el uso del dispositivo propuesto, frente a métodos tradicionales de inoculación de las botas de vino (injertos), es que esta invención permite la adhesión de levaduras tanto en su contorno, como sobre todo, en los espacios de la superficie del entramado central que existe en su interior, sin que se produzca riesgo de alteración de las características organolépticas del vino bajo crianza biológica, ni para la salud, al estar construido de material biocompatible, no contaminante.
En una realización preferida de este dispositivo, el material mediante el cual está construido es ácido poliláctico (PLA), lo cual permite su fabricación mediante técnicas de fabricación aditiva. Una ventaja que aporta el uso de este material para la fabricación del dispositivo objeto de la invención es que posee una alta resistencia a concentraciones de etanol de hasta 70° v/v y temperaturas de hasta 50°C, sin que se haya observado deterioro durante más de 3 meses. El dispositivo también puede construirse a partir de cualquier otro polímero biocompatible como puede ser acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) o Tereftalato de polietileno glicol-modificado (PETG).
El tamaño del dispositivo objeto de invención debe ser suficiente para que no se hunda pese a la proliferación de células en su superficie, pero no ser elevado para que este pueda ser introducido por el orificio de la bota donde se desee aplicar.
El dispositivo está ideado para ser colocado en el interior de la bota, sobre la superficie del caldo que contiene. La invención facilita la incorporación a la bota de vino una cantidad de levadura conocida y preparada para generar el velo ya que se habrá incubado previamente en un medio que favorece dicho fin.
El número de dispositivos a introducir en una misma bota de vino bajo crianza biológica será proporcional a las necesidades de las mismas. Se puede utilizar desde una unidad a varias unidades del dispositivo, sin que exista ningún perjuicio, ya que han sido diseñadas para que entre ellas se creen uniones paralelas sin perjudicar la
oxidación de los vinos.
Uno de los problemas que se creían inicialmente imposibilitantes ha resultado ser una ventaja. El problema referido es el hundimiento del dispositivo. Este hundimiento se produce de manera progresiva tras varios días, al difundir el medio sobre el que se deposita al interior de las cavidades externas que sirven de flotadores. Se ha constatado que este hundimiento progresivo se ha tornado en ventaja, ya que, si se formase el velo de flor sobre los dispositivos en la superficie del vino y estos permanecieran en la superficie, al retirarlos se rompería el velo, resultando dañado en gran medida el biofilm. Por el contrario, con el hundimiento progresivo del dispositivo, se evita la rotura del velo, y para su extracción solo es necesario romper artificialmente el velo por el espacio mínimo necesario para su extracción. De ese modo, en caso de emplear distintos dispositivos en la misma bota, el mismo hueco sirve para extraer todos los dispositivos empleados.
Finalmente, es importante mencionar que este dispositivo es de aplicación a otro tipo de biorreactores en los que se realice algún tipo de crianza biológica o a reactores en continuo o en batch, en los que los dispositivos se emplean colocando su superficie perpendicular al flujo de medio, teniendo adheridos a su superficie microorganismos capaces de crecer u otros cultivos celulares y proliferar en dichas condiciones.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1. Muestra una vista lateral del diseño del dispositivo de la invención.
Figura 2. Muestra una vista frontal del diseño del dispositivo sobre el que se indican, a modo de ejemplo unas medidas posibles, de una realización preferida del dispositivo objeto de la invención.
Figura 3. Muestra una imagen en vista frontal del dispositivo fabricado.
Figura 4. Muestra una imagen del detalle del patrón sinusoidal de la superficie interior del dispositivo.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A continuación, se recoge el procedimiento completo mediante el cual se ha llevado a cabo un dispositivo objeto de la invención. Las medidas indicadas corresponden a una posible realización de la invención. Cualquier otra realización que refleje las características esenciales de la invención, según se recoge en el apartado de reivindicaciones, que posea otras medidas diferentes a las indicadas a continuación, será considerada igualmente como objeto de la invención.
Para el diseño del perímetro del dispositivo, y la superficie interior de manera sólida, se utilizó el software Fusion360 para modelaje en CAD, mediante el cual se generó el boceto que se recoge en la figura 2, con las medidas 44.298 x 51.151 x 6 mm. Teniendo el boceto, se empleó la herramienta “extruir” presente en dicho programa y se le dio un espesor de 6 mm a los polígonos exteriores del perímetro y un ancho de 3 mm a la superficie interior. Esta etapa finalizó con la exportación del archivo generado en el formato adecuado (.stl).
Para el diseño de las secciones del dispositivo se empleó el software PrusaSlicer. Para la superficie interior se ajustaron los parámetros para que no presentaran paredes, una vez se imprimiera, quedando expuesto el relleno, para el que en este caso se seleccionó “giroide” con una densidad del 25%. Para las secciones exteriores que conforman el perímetro del dispositivo, se ajustaron los parámetros para un total de 3 paredes y relleno rectangular al 15%. En el mismo programa se hicieron tantas copias como cupieron en la cama de la impresora 3D y se exportó a un archivo en el formato adecuado (.gcode).
Para la impresión se empleó una impresora Ultimaker 2+ y filamento de PLA de la misma marca (sección 2,85mm).
Una vez impreso, se constató que el dispositivo así fabricado en material PLA, es lavable con etanol al 70% o detergentes neutros y se puede esterilizar a 121°C durante 20 minutos en autoclave a vapor o bajo radiación ultravioleta durante 60 minutos hasta
en 100 ocasiones sin observar alteraciones en su estructura, lo permite que sea reutilizable.
Claims (5)
1. Dispositivo de flotación para la regeneración artificial del velo de flor caracterizado por que su perímetro posee forma triangular del que se omiten sus vértices y cada uno de sus tres lados posee una sección relativamente hueca, de mayor grosor que la superficie interior contenida entre ellos, la cual está compuesta por dos o más capas superpuestas, generadas mediante un patrón en forma de rejilla que forman un entramado de elevada superficie de contacto que favorece la adhesión de las levaduras.
2. Dispositivo de flotación para la regeneración artificial del velo de flor, según reivindicación 1, caracterizado por que la forma de las rejillas de cada una de las capas que conforman el entramado de la superficie interior del dispositivo sigue un patrón sinusoidal.
3. Dispositivo de flotación para la regeneración artificial del velo de flor, según reivindicaciones 1 y 2, donde el material empleado para su construcción se selecciona del conjunto formado por los materiales PLA, ABS, PETG, y la técnica de fabricación empleada es la de fabricación aditiva.
4. Procedimiento para la generación artificial de velo de flor, caracterizado por que consiste en colocar uno o más dispositivos descritos según reivindicaciones 1 a 3, sobre la superficie del vino sometido a un proceso de crianza biológica.
5. Uso del dispositivo descrito en reivindicaciones 1 a 3, para adherir otros cultivos celulares empleados en biotecnología y biomedicina en reactores de cultivo continuo o en batch.
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