MXPA00007532A - Un aparato en un infusor para un producto alimenticio liquido - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un aparato en un infusor (1). El infusor (1) es del tipo el cual tiene un autoclave (2), con una entrada (3) en su región superior para el producto el cual es calentado, y una salida (7) localizada en su región inferior para el producto tratado con habilidad. La entrada (3) estáproporcionada con una cámara distribuidora (4) la cual divide el producto en pequeñas gotas (20) cuando el producto entra en el autoclave (2). El infusor (1) incluye adicionalmente una entrada (8) para la corriente la cual estálocalizada en la región inferior del autoclave (2). El infusor (1) también estáproporcionado con al menos un indicador de temperatura (15) colocado en la región superior del autoclave (2). El indicador de temperatura (15) estácolocado para controlar una válvula (14) para los gases no condensables los cuales recolecta en elárea"fría"(19) la cual estáconformada en la región superior del autoclave, como un resultado de la colocación de la entrada de vapor (8) en la región inferior del autoclave (2).

Description

UN APARATO EN UN INFUSOR PARA UN PRODUCTO ALIMENTICIO LIQUIDO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un aparato en un infusor para un producto alimenticio liquido, el aparato es del tipo el cual incluye un autoclave con una entrada para el producto localizado en su región superior, la entrada está arreglada para dividir el producto que entra en el autoclave en gotas pequeñas, el infusor incluye además una entrada para vapor localizada en la región inferior del autoclave y también una salida localizada en la región superior para gases no condensables .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El tratamiento con calor de los productos alimenticios para incrementar su vida útil es un método bien conocido y frecuentemente empleado. Por ejemplo, el producto alimenticio puede ser REF.: 122115 ^g^^^^^g^^tó^^^^^^^^^^^^^^^jg|^^^ varios lácteos producidos tales como leche, crema o yoghurt. El tratamiento con calor puede realizarse en una pluralidad de formas, ya sea directa o indirectamente. Los métodos indirectos son, por ejemplo, calentamiento por medio de tipos diferentes de intercambiadores de calor. De los métodos directos, existen dos grupos principales, inyección o infusión con vapor. Empleando un método directo, un calentamiento extremadamente rápido se obtendrá el cual en la actualidad tiene mucha demanda, puesto que, para mejorar las propiedades de sabor de, por ejemplo, la leche, frecuentemente la intención es calentarla a temperaturas elevadas por periodos de tiempo breves .

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un aparato el cual emplea calentamiento por infusión.

La infusión ocasiona que un liquido finamente dividido se caliente en una cámara de vapor. El principio del calentamiento de un liquido, por ... >.,„„. -,„ . .. .«.^^^MM^^ ejemplo, un alimento liquido, por inyección del alimento en una cámara rellena con vapor, ha sido conocido a partir de los inicios del siglo diecinueve . Las plantas de calentamiento de la primera infusión se basaron en el mismo principio que los condensadores con los cuales el vapor sobrante de los diversos procesos químicos se condensa. Las primeras plantas exhiben asi un infusor el cual consiste de un autoclave con una entrada para el producto en la región superior del autoclave. La entrada se descarga en una cámara distribuidora la cual divide el producto entrante en gotas de liquido finas, pequeñas. En el fondo del autoclave existe una salida para el producto caliente. El autoclave fue provisto adicionalmente con una entrada para vapor la cual, en estos primeros infusores, se localizó en la región inferior del autoclave . Los primeros infusores con su entrada de vapor colocada en la región inferior del autoclave por lo cual automáticamente se obtiene un área "más fría" en las regiones superiores del autoclave. En esta área "más fría" del infusor, los gases no condensables los cuales el producto siempre contiene se acumulan naturalmente. Los gases no condensables pueden ser, por ejemplo, oxígeno, nitrógeno y dióxido de carbono, y estos son emitidos en conexión con el producto que es calentado. Una cantidad menor de los gases también puede llegar a ser del vapor empleado en el proceso. Obteniendo una acumulación natural de los gases con una mezcla muy ligera de vapor, es por lo tanto fácil de conducirlos por medio de una salida colocada en la región superior del autoclave . Pero aunque estos primeros infusores sufren de otras desventajas, este concepto fue abandonado. La desventaja fue que cuando tales infusores fueron usados, por ejemplo, para leche, el vapor el cual, a un nivel bajo en el autoclave, es inyectado en dirección de las gotas líquidas finamente divididas, causó que las gotas cambiaran de dirección y muchas de las gotas llegaran a quedarse o pegarse en las paredes internas calientes en el infusor, en donde el quemado del producto en tales paredes fue el resultado inmediato. El quemado del producto sobre las paredes ocasiona mayores problemas higiénicos y tal producto quemado es extremadamente difícil de retirar por lavado. Además de ser obvio el problema del quemado del producto sobre las paredes interiores del infusor, la entrada de vapor se colocó en la región superior del infusor. El vapor se suministró desde arriba, por encima de la cámara distribuidora del producto, de modo que las gotas no se rompen en la caída descendente a través de la cámara de vapor. Pero la admisión del vapor concurrentemente con la admisión del producto también sufre de sus desventajas. Este tipo de admisión del vapor puede resultar en el quemado del producto alrededor o en las aberturas del distribuidor o pasos del distribuidor mostrados por la cámara distribuidora. Esto interrumpe el calentamiento del producto, la temperatura del producto falla, después de lo cual la presión del vapor se debe incrementar y ocurrirán las diferencias de temperatura superiores entre el producto y el vapor. Designando las aberturas del distribuidor de modo que las mismas tienen un borde o extremo muy delgado fuera hacia la cámara de vapor, es posible resolver el problema en que existirán capas de productos quemados, muy delgadas, las cuales se desprenden fácilmente antes de que las mismas lleguen a romperse. Pero la admisión concurrente del vapor también resulta en que no es posible crear el área "fría" en la región superior del autoclave. Los gases no condensables no tienen punto de recolección natural. Los gases no condensables también pueden permanecer atrapados fácilmente en bolsas en el vapor de flujo descendente y ocurre muy fácilmente la mezcla del vapor en los gases no condensables. Esto proporciona un grado considerablemente muy pobre de calentamiento del producto, lo cual se debe compensar por una presión de vapor innecesariamente elevada y mayor diferencia de la temperatura entre el vapor y el producto. El consumo de vapor en el proceso también será considerablemente superior, puesto que es difícil de separar el vapor y los gases no condensables en la descarga de los gases. 20 OBJETOS DE LA INVENCIÓN Un objeto de la presente invención es, 25 combinando una entrada de vapor la cual se coloca abajo con un indicador de temperatura el cual controla la descarga de los gases no condensables, para obtener una separación natural de gases y vapor y una descarga automática de estos gases. Un objeto adicional de la presente invención, es reducir el consumo de vapor en el proceso, puesto que el vapor y los gases no condensables no se entremezclan tan fácilmente.

SOLUCIÓN Estos y otros objetos se han logrado de acuerdo con la presente invención porque en el aparato del tipo descrito por medio de la introducción, se han dado los aspectos de caracterización de que el infusor tiene al menos un indicador de temperatura colocado en la región superior del autoclave, el indicador de temperatura está colocado, vía un regulador de temperatura, para controlar una válvula de salida para los gases no condensables. Las modalidades preferidas de la presente invención han proporcionado adicionalmente los aspectos de caracterización que se describen en las subreivindicacior^s anexas.

BREVE DESCRIPCIÓN DÍ LOS DIBUJOS ANEXADOS Una modalidad preferida de la presente invención, se describirá ahora con mayor detalle posteriormente, con referencia a los Dibujos anexados, en los cuales: La Figura 1 es una elevación lateral, parcialmente en sección, de un infusor de conformidad con la presente invención; y La Figura 2 es un diagrama de flujo de una planta para el tratamiento con calor por medio del calor de infusión. Los Dibujos muestran sólo aquellas partes y detalles esenciales para un entendimiento de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DE LA MODALIDAD PREFERIDA La Figura 1 muestra, en elevación lateral, un infusor 1 de conformidad con la presente invención. El infusor 1 consiste substancialmente de un autoclave convencional 2. En su región superior, el autoclave 2 tiene una entrada 3 para el producto el cual está para ser tratado con calor en el infusor 1. La entrada del producto 3 termina con una cámara distribuidora 4. La cámara distribuidora 4 se coloca centralmente en el autoclave y tiene, en su pared inferior 5, un gran número de aberturas u orificios. Las aberturas u orificios están propuestos para dividir finamente el producto entrante de modo que el producto, cuando entra al autoclave 2, forma un gran número de gotas finas, pequeñas 20 las cuales caen a través del autoclave 2. En la región inferior, preferiblemente más abajo, del autoclave 2, en donde el autoclave 2 forma una terminación cónica 6, esta es colocada en una salida 7 para el producto el cual se ha tratado con calor en el infusor 1. La región más inferior de la terminación cónica 6 del autoclave 2 funciona como una celda de retención en donde el producto permanece por un cierto periodo de tiempo antes de ser bombeado además por tratamiento adicional . gíi^s¡^^^^^^^j .fe»^ife,.É..'¿^aíá^^, „.„,._ .._-, ...„. .._ _ , ^ _ „ Además, el infusor 1 está, en la región inferior del autoclave 2 , provisto con una entrada 8 para vapor 21. La entrada para vapor 8 se coloca muy abajo en el autoclave 2, preferiblemente arriba de la terminación cónica 6 del autoclave 2 y una distancia desde la superficie 9 del líquido la cual se forma por el producto tratado con calor, cuando el producto permanece en el autoclave 2 a una cierta temperatura y antes de que él deje el autoclave 2. La entrada 8 de vapor está conectada, vía una cámara distribuidora 10 aislada, a una abertura concéntrica 11 provista en la superficie de cubierta 12 del autoclave 2. En la región superior del autoclave 2, se coloca una salida 13 para gases no condensables. La salida 13 está provista con una válvula controlable 14. En la región superior del autoclave 2, también se coloca al menos un indicador de temperatura 15, el cual, por un regulador de temperatura 16, controla la válvula de salida 14. En la modalidad preferida, el autoclave 2 se proporciona con dos indicadores de temperatura 17, 18, adicionales, preferiblemente colocados de modo que el indicador 17 está localizado sobre un nivel superior que aquél del indicador 15, y el otro indicador 18 está sobre un nivel inferior que aquél del indicador 15. El producto entrante que entra al infusor 1 se bombea a través de un conducto a la entrada 3 para la región superior del autoclave 2. El producto entrante (el cual puede consistir, por ejemplo, de leche) está normalmente a una temperatura de 75-85°C, pero en ciertas aplicaciones hasta 120°C. A partir de la entrada 3 y la cámara de distribución 4, el producto pasa a través de un gran número de aberturas u orificios provistos en la pared inferior 5 de la cámara distribuidora 4. Por lo cual el producto forma un gran número de gotas pequeñas 20 las cuales caen libremente hacia abajo a través del autoclave 2 hasta que las mismas alcanzan la superficie líquida 9. En su forma hacia abajo a través del autoclave 2, las gotas del producto 20 se encuentran con el vapor presurizado 21 el cual está a una temperatura de aproximadamente 120-170°C, preferiblemente 140-150°C. Para la condensación del vapor, el vapor 21 calienta rápidamente las gotas del producto 20 a la temperatura deseada y cuando las gotas 20 alcanzan la superficie líquida 9, el producto ha logrado la temperatura deseada. La distancia entre la cámara distribuidora 4 para el producto y la superficie líquida 9 deberá ser mayor que aquélla de las gotas del producto 20 que tienen tiempo para ser calentadas a la temperatura deseada. El producto listo para ser calentado, por un cierto periodo de tiempo, permanecerá en la terminación cónica 6 del autoclave 2 antes de dejar el infusor 1 a través de la salida 7. Como un resultado de la admisión del vapor 21 concéntricamente en el autoclave 2, se obtendrá una distribución muy uniforme del vapor 21 dentro del autoclave 2 y existirá muy poco riesgo de que el vapor fluyente 21 rompa las gotas del producto 20. En que las gotas del producto 20 pueden caer relativamente en forma recta hacia abajo sin rompimiento o división, el producto que se esparce en las paredes internas calientes del autoclave 2 se reduce a un mínimo, y por lo cual el quemado del producto sobre las paredes del autoclave también se reduce. Durante el proceso de calentamiento, los gases no condensables 22, tal como oxígeno, nitrógeno y dióxido de carbono, se liberan del producto. Una cierta cantidad de gases no Ub^Zai*l ^iíU^:tiíSA.-----ZtíV --- - - HUSl*SM*~. i condensables 22 también llegan a ser del vapor 21 el cual se emplea en el proceso. De modo que el infusor 1 tiene una entrada de vapor 8 colocada en la región inferior del autoclave 2, se obtendrá 5 naturalmente un área "fría" 19 en las regiones superiores del autoclave 2. Los gases no condensables 22 se acumulan muy naturalmente en esta área "fría" 19, con una mezcla muy ligera de vapor 21 a partir del proceso. El área "fría" previene las aberturas u orificios en la pared inferior 5 de la cámara distribuidora 4 a partir de que se calienta por el vapor a temperatura elevada y el quemado del producto en las aberturas u orificios - o en la pared inferior 5 - de la cámara distribuidora 4 por lo tanto se evita. El regulador de temperatura 16 se proporciona en un valor normal el cual excede la temperatura del producto de entrada por algunos grados. Cuando el indicador de temperatura 15 lee este valor normal, una señal pasa a la válvula de salida controlable 14. La válvula 14 se abre y se evacúan los gases no condensables 22. Para obtener un área "fría" 19 adecuadamente grande, la modalidad preferida declara para el empleo de dos indicadores de temperatura 17, 18, adicionales, -.^-. -^.^ r ^,. . >^„ . - - ^^^f^^^ „ los cuales al principio funcionan como guardias de la temperatura máxima y mínima, respectivamente. El área "fría" 19 no se deberá permitir que se extienda hacia abajo en el autoclave 2, puesto que esto puede tener un efecto perjudicial sobre el calentamiento del producto. Tampoco deberá restringirse el área "fría" a un volumen ligero que no se realiza la acumulación natural de los gases no condensables 22. Alternativamente, sólo los indicadores 15, 17 pueden ser empleados, en donde el primer indicador 15 regula la válvula 14 y el segundo indicador 17 funciona ya sea como guardia de la temperatura máxima o como un guardia de la temperatura mínima, dependiendo de en donde esté colocado con relación al primer indicador 15. La Figura 2 muestra cómo un infusor 1 se incluye como una parte en una planta para el tratamiento en caliente de un producto alimenticio líquido por medio de calor de infusión. El producto entrante 30 pasa vía un tanque de contrapeso 31 y una bomba 32. En un int er cambiador de calor 33, por ejemplo, un intercambiador de calor de la placa, el producto se precalienta a la temperatura deseada, normalmente del orden de 75-82°C, pero pueden ocurrir temperaturas de hasta 120°C. El producto así calentado se alimenta en un conducto al infusor 1 y se trata con calor usando el método descrito anteriormente. El producto listo para ser tratado se alimenta desde el infusor 1 a un recipiente de expansión 34 en donde el exceso de agua que el producto ha obtenido como un resultado del calentamiento de infusión nuevamente es removido una vez. Vía una bomba 35 y posiblemente un homogeneizador 36, el producto se conduce adicionalmente a un enfriador 37, por ejemplo a un intercambiador de calor de la placa, en donde se enfría a la temperatura deseada. El producto entonces deja la planta a través de un conducto 38 para tratamiento adicional o para finalizar el rellenado y empacado en empaques del consumidor. Como será evidente a partir de la descripción precedente, la presente invención realiza un aparato en un infusor 1 el cual consiste en hacerlo posible para admitir vapor 21 a un nivel bajo en el autoclave 2, sin que el flujo de vapor 21 interrumpa la caída de las gotas del producto 20 a través del autoclave 2.

Proporcionando que la entrada del vapor esté colocada en la región más inferior del autoclave 2, también se creará un área "fría" 19 en la región superior del autoclave 2, la cual asiste en 5 hacerlo posible para evacuar los gases no condensables 22 formados en el proceso, tanto simplemente como sin cantidades innecesarias de vapor acompañante 21. La presente invención no deberá 10 considerarse como restrictiva para aquello descrito anteriormente y mostrado en los Dibujos, muchas modificaciones son concebibles sin apartarse del alcance de las reivindicaciones anexas . 15 Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro a partir de la presente 20 descripción de la invención. Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes. ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ z^f^^^AtZ^íS ^^^^^^^^^^^7^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

Claims (4)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato en un infusor para un producto alimenticio líquido, el aparato es del tipo el cual incluye un autoclave con una entrada para el producto localizada en su región superior, dicha entrada está arreglada para dividir el producto que entra en el autoclave en pequeñas gotas, el infusor incluye adicionalmente una entrada para el vapor localizada en la región inferior del autoclave y también una salida localizada en la región superior para los gases no condensables, caracterizado porque el infusor tiene al menos un indicador de temperatura colocado en la región superior del autoclave, dicho indicador de temperatura está colocado, por medio de un regulador de temperatura, para controlar una válvula de salida para los gases no condensables.

2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado. porque la colocación de la salida de vapor en la región j ttAÉüÜ^a. inferior del autoclave origina un área "fría" en la región superior del autoclave.

3. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el regulador de temperatura está proporcionado con un valor promedio el cual excede la temperatura del producto de entrada en el autoclave por unos pocos grados.

4. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el autoclave tiene, en su región superior, tres indicadores de temperatura, en donde uno de los indicadores de temperatura está colocado arriba del indicador de temperatura y otro de los indicadores de temperatura está colocado abajo del indicador de temperatura, y que los mismos están colocados de manera tal que el indicador superior funcione como un guardia de la temperatura máxima y que el indicador inferior funcione como un guardia de la temperatura mínima.