WO2023175207A1 - Dispositivo industrial para esferificacion de un liquido - Google Patents

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WO2023175207A1
WO2023175207A1 PCT/ES2022/070564 ES2022070564W WO2023175207A1 WO 2023175207 A1 WO2023175207 A1 WO 2023175207A1 ES 2022070564 W ES2022070564 W ES 2022070564W WO 2023175207 A1 WO2023175207 A1 WO 2023175207A1
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liquid
spoon
spoons
rotation
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PCT/ES2022/070564
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Inventor
Kimi RIDAURA AYATS
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Ridaura Ayats Kimi
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23P—SHAPING OR WORKING OF FOODSTUFFS, NOT FULLY COVERED BY A SINGLE OTHER SUBCLASS
    • A23P10/00—Shaping or working of foodstuffs characterised by the products
    • A23P10/30—Encapsulation of particles, e.g. foodstuff additives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/02—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by dividing the liquid material into drops, e.g. by spraying, and solidifying the drops
    • B01J2/06—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by dividing the liquid material into drops, e.g. by spraying, and solidifying the drops in a liquid medium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/26—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic on endless conveyor belts

Definitions

  • the present invention relates to a device for producing, on an industrial scale, edible spheres from liquids.
  • the device allows the reverse spherification procedure to be carried out.
  • the spherification technique is basically used in the culinary field, although it is also used in cosmetics and pharmacy. This can be defined as the creation, through a chemical reaction, of a solid membrane that contains a liquid within it.
  • Spherification can be divided into two types, direct spherification and reverse spherification.
  • direct spherification the sphere is produced by gelification from the outside to the inside, so the spheres formed may end up being made exclusively of gel.
  • reverse spherification the gelation process of the liquid occurs towards the outside so that an outer layer of gel is formed that occludes liquid inside.
  • the formation of spheres is based on the contact between a calcium salt and alginate.
  • the calcium salt is contained in the liquid to be spherified and the alginate in a solution in which the aforementioned liquid is immersed with the calcium salt.
  • a starting liquid containing calcium ions usually reacts with an alginate solution, forming a sphere.
  • Variables that affect the process and the final result are the thickness of the liquid and the pH of the mixture.
  • Document ES2676667B1 discloses a device for spherification of a liquid with a first and a second tank for storing a first and a second liquid with a device for dosing the first liquid and a tank for extracting the spheres.
  • the liquid to be spherical is poured into this concave cavity. Once inside the cavity, the worm continues to rotate so that this cavity rotates integral with it, submerging itself in the liquid to react for spherification contained in the second tank where the same worm is also located.
  • the reaction begins and the screw continues to rotate together with the cavity until it reaches an angle where it no longer supports the sphere and it falls by precipitation to the bottom of the tank.
  • the screw continues to rotate, bringing the concave cavity to the starting point to collect more liquid to be spherical and, on the other hand, simultaneously, rolling the sphere out of the tank.
  • This configuration is designed for a production of good quality and/or a larger size than the drip ones, but for domestic use, since the production quantity cannot be very high due to the pace at which the specifications can be carried out individually. . In addition, you can see some factors to take into account for production.
  • the present invention discloses an industrial device for spherification of a liquid that comprises a reservoir of a second liquid that reacts with the liquid to be spherified forming a solid or gelatinous layer around the liquid to be spherified and a device to extract the spheres from the tank, a plurality of spoons, linked in parallel to a movement transmission system, which rotates the spoons in a synchronous with each other, and the device also having a plurality of dispensers for the liquid to be spherified, each dispenser being arranged in such a way that it allows the liquid to be spherified to be dosed inside a respective spoon.
  • This combination of elements allows the spherification process to occur in parallel, so that production can be increased very significantly. In addition, it also allows the correct formation of large-sized spheres, such as the size of olives or even egg yolk.
  • the speed of rotation of the spoons and the extraction speed of the spheres are not closely related, nor is the angle between the second liquid and its tank, so the extraction path does not depend on this variable, thus achieving a new variable to adjust the reaction time of liquids, a very important factor for the correct creation of large spheres. This fact allows production time to be adjusted much more efficiently with the reaction time necessary for the different specifications to be produced.
  • the tank where the second liquid is located can be a bucket or container with a width sufficient to cover the length of the plurality of spoons in parallel, a depth sufficient to allow complete rotation of the spoons with respect to their axis of rotation and a length sufficient to house the device to extract the spheres from the tank.
  • a solution can be made by adding the necessary alginate in a solvent, and stirring it for good dissolution in a separate mixing tank manually, for example by operators.
  • said solution can be carried out semi-automatically, with manual addition of alginate and automated mixing with a stirring device, or fully automatic, with addition with an alginate dispenser and stirring device. In the case of complete automation, this solution can be considered to be carried out directly in the second liquid tank.
  • an appropriate amount of the different components of its solution can be added to a starting liquid, for example, calcium gluconate (to react with the alginate of the water and create the membrane), sodium citrate (to stabilize the pH), Xanthan gum (to achieve the ideal thickness) for the solution and subsequently stirring to achieve a good dissolution manually, for example by operators, and this liquid being poured into a liquid tank spherify
  • this tank of the liquid to be spherified will flow into a plurality of dispensers in parallel, each spoon having its respective dispenser.
  • the stirring can also be automated with a stirring device, for example, a reactor with a propeller, the content of this reactor being subsequently transferred to the tank of the liquid to be spherified to be dosed onto each spoon, or even the content being from this reactor which will be dosed directly onto each spoon.
  • a stirring device for example, a reactor with a propeller
  • Dosing can be done, for example, by gravity in combination with a valve system or by pumping, so as to provide flow when necessary.
  • the buckets are located in parallel along a motorized axis capable of rotating in both directions, controlling the speed and angle of rotation, being able to rotate more or less quickly and stop or change the direction of rotation at the points. necessary.
  • the rotation of the shaft can be given by a motor activated by a programmable control unit.
  • the programmable control unit is configured to follow a sequence of movements iteratively.
  • This sequence of movements allows the creation of one sphere per spoon, making as many spheres in one iteration as there are spoons attached to the beech axis, controlling a single motor that rotates the axis.
  • the movements of this sequence promote the correct formation of the spheres.
  • the spoons then rotate by lowering their part furthest from the axis, that is, rotating in a clockwise direction, with the concave part partially or completely entering the second liquid.
  • said rotation is carried out until reaching an angle of between -30 e and -45 e .
  • a first change in the direction of rotation occurs, raising its part furthest from the axis, that is, rotating counterclockwise, so that it comes out of the spoon again.
  • liquid passes through the initial horizontal position of angle 0 e and continues rotating until reaching an angle, preferably between 45 e and 90 e depending on the speed of rotation, which allows the liquid to be emptied from the spoons by gravity, pouring it back into the from the container, until leaving a certain amount on the spoon.
  • This certain small amount of liquid in the spoon is a factor to take into account in order to favor the correct creation of the spheres, so it is sought that it is always the same, which is achieved by programming that the spoons always stop in the same angle in this step of the sequence and obtaining an adequate composition that ensures, among other factors, that the density of the liquid to be sphehfied is greater than that of the second liquid.
  • this second horizontal rest position is when the liquid to be sphehfied is poured onto the spoon, that is, inside its cavity, through a dosage.
  • the solid or gelatinous film or layer begins to create, so that said membrane, helped by the concave shape of the spoon, determines the initial shape of the sphere.
  • the The axis continues to rotate in the same direction at a speed that allows said solid layer to be in a sufficiently developed state so that when reaching an angle at which the spoons can no longer support the spheres, said spheres fall, simply difference in densities between liquids, to the bottom of the container, where the sphere will be picked up by the conveyor belt and will thicken the solid layer during the time that both liquids remain in contact.
  • the spoons continue rotating in the same direction until they reach the horizontal rest position of angle 0 e , point at which the sequence ends and the next iteration begins.
  • the state of the spoon upon receiving the liquid to be spherified is a factor to take into account, since the fact that the walls are moistened by the second liquid and there is an amount of this present in the cavity for the reaction to begin at all Furthermore, the liquid to be spherified is poured into the spoon and an initial gelatinous film is created, allowing good sliding between the sphere and the cavity and favoring the correct formation of the sphere.
  • the distance between the level of the second liquid and the edge of the spoon in the horizontal rest position is also a parameter in the process to take into account, since it will determine the moment at which the second liquid enters the spoon and begins to react and form the solid layer upon coming into contact with the liquid to be spherified, which, together with the speed of rotation of this step, will be a factor related to the reaction time, which takes on greater importance. at the beginning of the spherification process since this largely determines the shape that the spherified liquid will have, which is why this step is intended to be carried out within the concave cavity of the spoon.
  • the tank has vertical screens or dividers. located between spoons, in order to make contact between spheres difficult once they are released into the second liquid tank, since contact between spheres in formation would result in an irreversible union between them.
  • liquid to be spherical this can be any liquid. If the liquid is food, it can be, for example, fruit juices, wine, alcoholic beverages, sauces, creams, etc.
  • the second liquid is a homogenized mixture of alginate in water.
  • the mixture has a suitable concentration of alginate depending on the desired reaction rate with the liquid to be spherified.
  • the device for extracting the spheres is a conveyor belt.
  • the device for extracting spheres is a conveyor belt with vertical projections, perpendicular to the direction of transport of the belt, to better support the spheres during their transfer and extraction.
  • the device for creating and/or extracting spheres is a plurality of inclined worm screws.
  • each inclined screw picks up the capsule from a respective scoop.
  • ES1243789U and EP3560584 disclose preferred embodiments of the worm screw.
  • the relative distance between the level of the second liquid and the edge of the spoons in the rest position is adjusted by means of a sensor that determines the level of the second liquid and from there it is adjusted by adding the amount of liquid necessary to reach to the desired level, either manually or automatically with a pump or valve system.
  • the adjustment of the distance between the level of the second liquid and the edge of the spoons can be done by raising or lowering the shaft either manually or motorized, or also with a flotation system on the same second liquid which would not require a liquid height sensor.
  • the shaft is replaced by a set of gears, moved by a main gear that is actuated by the motor controlled by the programmable control unit, in such a way that the buckets can describe a sequence of movements equivalent to that described. also synchronously.
  • Figure 1 shows a perspective view of the industrial device for sporification.
  • Figure 2 shows in perspective a detailed view of the plurality of spoons connected to the movement transmission system, releasing the ready-made spheres of liquid to be spherified.
  • Figure 3 shows the industrial device for sporification in front elevation view.
  • Figure 4 shows a detailed profile view of the sequence of movements carried out to create the spheres.
  • Figure 5 shows a detailed profile view of the liquid to be spherified inside the spoon.
  • Figure 6 shows a detailed profile view of the liquid to be spherified coming into contact with the second liquid inside the spoon.
  • Figure 7 shows a schematic view of a reciprocating motion transmission system.
  • Figure 1 shows an embodiment of the industrial device 1 for spherification during its operation.
  • Tank 5 of the second is not shown in this figure.
  • liquid 6 nor the second liquid 6 in order to better show the other elements that comprise the device 1.
  • the movement transmission system is shown represented by an axis 2 to which a plurality of spoons 3 are attached in parallel that drop a plurality of spheres 7 above the device for extracting the spheres, represented by a conveyor belt 4, which comprises projections 40 perpendicular to the direction of movement of the conveyor belt 4 to extract the spheres in such a way that they help to push the plurality of spheres 7 in the desired direction for extraction.
  • FIG. 2 shows the same embodiment with a more detailed view of the axis 2 and the plurality of spoons 3 in parallel where each individual spoon 3a, 3b, 3c, 3d, 3e is identified by releasing their respective spheres 7a, 7b, 7c, 7d, 7e created inside and where you can also see the edges 31 a, 31 b, 31c, 31 d and 31 e of each spoon.
  • FIG 3 shows the same embodiment with the plurality of spoons 3 in parallel surrounded by the other elements that comprise the industrial device 1 for forging.
  • This figure shows the individual spoons 3a, 3b, 3c, 3d, and 3e, in a horizontal rest position and their relative position with respect to the second liquid 6, being partially submerged below the level 60 of the second liquid 6, which is It is contained within the tank 5 of the second liquid 6.
  • each spoon 3a, 3b, 3c, 3d, and 3e has its respective dispenser 70a, 70b, 70c, 70d and 70e of the liquid to be spherified that are connected to a tank 70 of the liquid to be spherified.
  • Figure 3 also shows screens 8a, 8b, 8c and 8d, located between the spoons vertically, in order to make contact between spheres difficult once they are released into tank 5 of the second liquid.
  • Figure 4 shows the sequence of movements carried out by the spoons driven by axis 2 to create the spheres.
  • only one bucket 3a is shown as an example of said sequence, but all the buckets would move synchronously following the same steps.
  • the steps in the sequence are identified with numerals. Taking into account that the sequence is iterative and follows from left to right and from top to bottom, the order of the numerals is equivalent to the order of the steps in the sequence, being first step (upper left corner) and last step (lower right corner) the same and therefore being identified with the same numeral.
  • the sequence starts at the 100 horizontal rest position.
  • the Level 60 of the second liquid 6 is represented by a line.
  • FIG. 5 shows in detail the beginning of the creation of an individual sphere 7a inside the spoon 3a attached to the shaft 2, just when the liquid to be spherified has been poured into the spoon. It is shown how there is a small amount 61 a of second liquid 6 inside the spoon that allows the humidification of the interior walls of the spoon and begins to react with the liquid to be spherified at the bottom, creating an initial solid or gelatinous layer. which collaborates in not only the preparation of the sphere in its correct shape, but also in an optimal emptying without remains inside the spoon of liquid to be spherical.
  • Figure 5 also shows how the spoon in its horizontal rest position, as in previous figures, is partially submerged in the second liquid 6, leaving a good part of the outside of its cavity below level 60 of the second liquid 6, but with the edge 31 a of the spoon being above, preventing the second liquid 6 from entering the interior of the spoon cavity and coming into contact with the liquid to be spherified before desired.
  • Figure 6 shows in detail how shortly after starting the reactivation of the rotation 105, the edge 31a of the spoon 3a becomes below the level 60 of the second liquid 6, now allowing the passage of the second liquid 6 inside. of the cavity and therefore allowing the second liquid 6 and the liquid to be spherified to come into contact and react to form the outermost solid layer of the sphere 7a, which as time passes, as long as both liquids are in contact , its thickness will increase towards the inside of the sphere.
  • this step is capital for the correct formation of the sphere, since the shape of the cavity of the spoon will help create the solid outer layer of the sphere and the time that the two liquids spend contact inside the spoon will determine how thick and resistant this layer is and how capable it is of maintaining this same shape when it is no longer supported by the walls of the cavity.
  • Figure 7 shows an alternative embodiment in schematic form of the motion transmission device represented in this case by a main gear 21 actuated by a motor (not shown) which in turn acts on and a system of cams 201, 201 a, 201 b, 201c, 201 d, 201 e and secondary gears 21 a, 21 by 21c, the individual spoons 3a, 3b, 3c, 3d, and 3e being attached to said cams, so that the movements of the main gear 21 are transmitted to each of the spoons synchronously and the iterative sequence of steps can be reproduced for the production of spheres defined above.
  • a main gear 21 actuated by a motor (not shown) which in turn acts on and a system of cams 201, 201 a, 201 b, 201c, 201 d, 201 e and secondary gears 21 a, 21 by 21c, the individual spoons 3a, 3b, 3c, 3d, and 3e being attached to said cams, so that the movements of
  • the figures show five spoons representing the plurality of spoons as a simple example, but that the number of spoons in parallel can be at least two, and therefore the respective components associated with each one would vary accordingly. with the number of spoons in parallel.

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Abstract

Dispositivo industrial para esferificación de un líquido Dispositivo industrial para esferificación de un líquido que comprende un depósito de un primer líquido que reacciona con un líquido a esferificar formando una capa sólida o gelatinosa alrededor del líquido a esferificar, un dispositivo para extraer las esferas del depósito, una pluralidad de cucharas, unidas en paralelo a un sistema de transmisión de movimiento, rotando las cucharas de forma síncrona entre sí y un dosificador de un segundo líquido para cada cuchara.

Description

DISPOSITIVO INDUSTRIAL PARA ESFERIFICACIÓN DE UN LÍQUIDO
DESCRIPCIÓN
La presente invención se refiere a un dispositivo para producir, a escala industrial, esferas comestibles a partir de líquidos. El dispositivo permite realizar el procedimiento de esferificación inversa.
La técnica de la esferificación básicamente se usa en el ámbito culinario, aunque también se usa en cosmética y farmacia. Ésta se puede definir como la creación por medio de una reacción química, de una membrana sólida que contiene un líquido dentro de la misma.
La esferificación se puede dividir en dos tipos, la esferificación directa y la esferificación inversa. En la esferificación directa, la esfera se produce por gelif icación desde el exterior hacia el interior, por lo que las esferas formadas pueden terminar estando constituidas exclusivamente por gel. En la esferificación inversa el proceso de gelificación del líquido se produce hacia el exterior de manera que se forma una capa exterior de gel que ocluye líquido en su interior.
La formación de esferas se basa en el contacto entre una sal de calcio y alginato. En la esferificación inversa, la sal de calcio está contenida en el líquido a esferificar y el alginato en una solución en la que se sumerge el citado líquido con la sal de calcio.
En las esferificaciones de tipo inverso habitualmente un líquido de partida que contiene iones calcio (por ejemplo, cloruro cálcico) reacciona con una disolución de alginato, formando una esfera.
Variables que afectan al proceso y al resultado final son el espesor del líquido y el pH de la mezcla.
La mayoría de los dispositivos para la esferificación de tipo conocido se basan en el lanzamiento de una gota de uno de los dos líquidos de esferificación a un depósito que contiene el otro líquido de esferificación. Este proceso presenta el inconveniente de no poder realizar esferificaciones de mayor tamaño, o no al menos con una forma constante.
El documento ES2676667B1 , del mismo inventor, da a conocer un dispositivo para esferificación de un líquido con un primer y un segundo depósito para almacenamiento de un primer y un segundo líquido con un dispositivo de dosificación del primer líquido y un depósito de extracción de las esferas que comprende una cavidad cóncava solidaria a un dispositivo de extracción automática de las esferas consistente en un tornillo sin fin. En esta cavidad cóncava se vierte el líquido a esferificar. Una vez dentro de la cavidad, el tornillo sin fin sigue rotando de forma que esta cavidad gira solidaria a él, sumergiéndose en el líquido a reaccionar para la esferificación contenido en el segundo depósito donde se halla también el mismo tornillo sin fin. Una vez sumergida en el líquido del depósito la reacción empieza y el tornillo sigue rotando junto con la cavidad hasta que esta llega a un ángulo donde ya no sustenta la esfera y esta cae por precipitación hasta el fondo del depósito. Una vez al fondo, el tornillo sigue girando, llevando a la cavidad cóncava al punto de inicio para recoger más líquido a esferificar y por otra parte y de manera simultánea, haciendo rodar la esfera fuera del depósito. Esta configuración está ideada para una producción de buena calidad y/o de mayor tamaño que las de goteo, pero de ámbito doméstico, ya que la cantidad de producción no puede ser muy elevada debido al ritmo al que se pueden realizar las esfehficaciones de forma individual. Además se pueden apreciar algunos factores a tener en cuenta para la producción. La velocidad de giro y de extracción de las esferas está forzosamente relacionada, con lo que se limita de forma muy evidente la producción. Además para que funcione bien, el tornillo sin fin y el depósito que lo contiene deben estar en un ángulo ascendente respecto al nivel del líquido dentro del depósito, de forma que cubra la parte inicial donde se realiza la esfera, pero no salga por la parte final donde esta finalmente se extrae, lo que delimita también de forma clara el tiempo de reacción de la esfera.
Es un objetivo de la presente invención poder ser capaz de producir esfehficaciones de líquidos de mayor tamaño, de alta calidad a gran escala cuando sea necesario, es decir poder abastecer la necesidad de producción de esferas para producción industrial.
En particular, la presente invención da a conocer un dispositivo industrial para esferificación de un líquido que comprende un depósito de un segundo líquido que reacciona con el líquido a esferificar formando una capa sólida o gelatinosa alrededor del líquido a esferificar y un dispositivo para extraer las esferas del depósito, una pluralidad de cucharas, unidas en paralelo a un sistema de transmisión de movimiento, que hace rotar las cucharas de forma síncrona entre sí, y disponiendo el dispositivo, además, de una pluralidad de dosificadores de líquido a esferificar, estando dispuesto cada dosificador de forma tal que permite dosificar líquido a esferificar en el interior de una respectiva cuchara.
Esta combinación de elementos permite que el proceso de esferificación se de en paralelo, de forma que se pueda aumentar de forma muy significativa la producción. Además permite también la correcta formación de esferas de gran tamaño, como por ejemplo tamaño de aceitunas o incluso de yema de huevo. Por otro lado, la velocidad de giro de las cucharas y la de extracción de las esferas no están íntimamente relacionadas, como tampoco el ángulo entre el segundo líquido y su depósito, con lo que el recorrido de extracción no depende de esta variable, consiguiendo así una nueva variable para ajustar el tiempo de reacción de los líquidos, factor muy importante para la correcta creación de esferas grandes. Este hecho permite ajustar el tiempo de producción de forma mucho más eficiente con el tiempo de reacción necesario para las distintas esfeñficaciones a producir.
El depósito donde se encuentra el segundo líquido puede ser una cubeta o recipiente con una amplitud suficiente para abarcar la longitud de la pluralidad de cucharas en paralelo, una profundidad suficiente para permitir la rotación completa de las cucharas respecto a su eje de rotación y una longitud suficiente para albergar el dispositivo para extraer las esferas del depósito.
Para obtener el segundo líquido se puede realizar una solución añadiendo el alginato necesario en un solvente, y agitándolo para una buena disolución en un depósito de mezcla separado de forma manual, por ejemplo por operarios.
Alternativamente dicha solución se puede realizar de forma semiautomática, adición de alginato manual y mezcla automatizada con un dispositivo de agitación o totalmente automática, adición con dosificador del alginato y dispositivo de agitación. En el caso de una automatización completa se puede contemplar realizar dicha solución directamente en el depósito del segundo líquido. De forma similar, para la obtención del líquido a esferificar se puede añadir a un líquido de partida, una cantidad adecuada de los distintos componentes de su solución, por ejemplo, gluconato cálcico (para reaccionar con el alginato del agua y crear la membrana), citrato sódico (para estabilizar el pH), goma Xantana (para conseguir el ideal espesor) para la solución y posteriormente la agitación para conseguir una buena disolución de forma manual, por ejemplo por operarios, y siendo este líquido vertido en un depósito del líquido a esferificar. A su vez, este depósito del líquido a esferificar desembocará en una pluralidad de dosificadores en paralelo, teniendo cada cuchara su respectivo dosificador.
De forma alternativa, también se puede automatizar la agitación con un dispositivo de agitación, por ejemplo, un reactor con hélice, siendo el contenido de este reactor posteriormente trasladado al depósito del líquido a esferificar para ser dosificado sobre cada cuchara, o incluso siendo el contenido de este reactor el que se dosificará sobre cada cuchara de forma directa.
La dosificación puede realizarse, por ejemplo, por gravedad en combinación con un sistema de válvulas o por bombeo, de forma que proporcionen flujo cuando sea necesario.
En una realización preferente, las cucharas se encuentran situadas en paralelo a lo largo de un eje motorizado capaz de rotar en ambos sentidos controlando la velocidad y ángulo de giro, pudiendo girar más o menos rápido y detenerse o cambiar el sentido del giro en los puntos necesarios.
El giro del eje puede venir dado por un motor activado por una unidad de control programable.
Preferiblemente la unidad de control programable está configurada para seguir una secuencia de movimientos iterativamente. Dicha secuencia de movimientos permite la creación de una esfera por cuchara, realizando tantas esferas en una iteración como cucharas solidarias al eje haya, controlando un solo motor que hace girar al eje. Los movimientos de dicha secuencia promueven la correcta formación de las esferas. Partiendo de una posición inicial de reposo horizontal de las cucharas de forma que estas son vistas de perfil y quedan a la derecha del eje, se puede equiparar dicha posición de reposo horizontal a una posición de las cucharas de ángulo 0e. Seguidamente las cucharas giran bajando su parte más alejada del eje, es decir girando en el sentido de las agujas de un reloj, entrando la parte cóncava parcial o totalmente en el segundo líquido. Preferentemente dicho giro se realiza hasta llegar a un ángulo de entre -30e y -45e. Una vez ha entrado suficiente líquido dentro de la cuchara, se produce un primer cambio del sentido del giro, subiendo su parte más alejada del eje, es decir girando en el sentido contrario a las agujas de un reloj, de forma que vuelve a salir del líquido, pasa por la posición horizontal inicial de ángulo 0e y sigue girando hasta llegar a un ángulo, preferentemente entre 45e y 90e dependiendo de la velocidad de rotación, que permite vaciar el líquido de las cucharas por gravedad, vertiéndolo otra vez dentro del recipiente, hasta dejar una cantidad determinada en la cuchara. Esta pequeña cantidad determinada de líquido en la cuchara es un factor a tener en cuenta con tal de favorecer la correcta creación de las esferas, por lo que se busca que siempre sea la misma, cosa que se consigue programando que las cucharas se paren siempre en el mismo ángulo en este paso de la secuencia y obteniendo una composición adecuada que consiga, entre otros factores, que la densidad del líquido a esfehficar sea mayor a la del segundo líquido. Una vez conseguida esta pequeña cantidad de segundo líquido remanente en la cuchara, se produce un segundo cambio en el sentido de giro, bajando su parte más alejada del eje, es decir girando en el sentido de las agujas de un reloj, hasta la posición de reposo horizontal de ángulo 0e. En esta segunda posición de reposo horizontal es cuando se produce el vertido del líquido a esfehficar sobre la cuchara, es decir en el interior de su cavidad, a través de un dosificados Una vez la cantidad necesaria de líquido a esfehficar para la esfera deseada ha sido vertida dentro de cada cuchara, se produce una reactivación del giro en el mismo sentido que el movimiento anterior, es decir sigue girando en el sentido de las agujas de un reloj, volviendo a permitir la entrada del segundo líquido dentro de la cavidad de cada cuchara, entrando así en contacto el líquido a esfehficar y el segundo líquido por primera vez en el proceso, momento en que, ambos todavía dentro del espacio cóncavo de la cuchara, se empieza a crear la película o capa sólida o gelatinosa, de forma que dicha membrana, ayudada por la forma cóncava de la cuchara determina la forma inicial de la esfera. Mientras se está creando y engrosando la capa sólida, el eje continúa girando en el mismo sentido a una velocidad que permite que dicha capa sólida se encuentre en un estado lo suficientemente desarrollado como para que llegados a un ángulo en el que las cucharas ya no logran sostener a las esferas, dichas esferas caigan, por simple diferencia de densidades entre líquidos, hasta el fondo del recipiente, donde la esfera será recogida por la cinta transportadora e irá engrosando la capa sólida durante el tiempo que ambos líquidos permanezcan en contacto. Una vez soltadas las esferas, las cucharas siguen girando en el mismo sentido hasta llegar a la posición de reposo horizontal de ángulo 0e, punto en el cual se acaba la secuencia y empieza la siguiente iteración.
El estado de la cuchara al recibir el líquido a esferificar es un factor a tener en cuenta, ya que el hecho de que las paredes se encuentren humedecidas por el segundo líquido y haya una cantidad de este presente en la cavidad para que la reacción empiece nada más ser vertido el líquido a esferificar dentro de la cuchara y se cree una película gelatinosa inicial, permite que haya un buen deslizamiento entre la esfera y la cavidad y favorece la correcta formación de la esfera.
A su vez, la distancia entre el nivel del segundo líquido y el borde de la cuchara en la posición de reposo horizontal también es un parámetro en el proceso a tener en cuenta, ya que determinará el momento en el que el segundo líquido entre en la cuchara y empiece a reaccionar y formar la capa sólida al entrar en contacto con el líquido a esferificar, con lo cual, junto con la velocidad de giro de este paso, será un factor relacionado con el tiempo de reacción, el cual toma su mayor importancia al inicio del proceso de esferificación ya que este determina en gran medida la forma que tendrá el líquido esferificado motivo por el cual se busca que este paso se realice dentro de la cavidad cóncava de la cuchara.
Durante el proceso de creación de la capa sólida dentro de la cuchara, cabe mencionar que el giro paulatino y constante de esta permite a su vez un giro paulatino e idealmente constante del líquido sobre sí mismo por rodadura con la pared interior de la cuchara. Este hecho también ayuda a crear una mejor película alrededor del líquido a esferificar y tener una forma mejor redondeada y lo más cercana posible a una esfera.
De forma preferible, el depósito cuenta con unas pantallas o separadores verticales situadas entre cucharas, con tal de dificultar el contacto entre esferas una vez liberadas en el depósito del segundo líquido, ya que el contacto entre esferas en formación resultaría en una unión irreversible entre ellas.
Cuando en la presente invención se hace referencia a un líquido a esferificar, éste puede ser cualquier líquido. En el caso de que el líquido sea alimentario, este puede ser, por ejemplo, zumos de frutas, vino, bebidas alcohólicas, salsas, cremas, etc.
Preferiblemente el segundo líquido es una mezcla homogeneizada de alginato en agua.
De forma más preferible, la mezcla tiene una concentración adecuada de alginato según la rapidez de la reacción que se desee con el líquido a esferificar.
En una realización preferente el dispositivo para extraer las esferas es una cinta transportadora.
En una realización todavía más preferente el dispositivo para extraer esferas es una cinta transportadora con salientes verticales, perpendiculares a la dirección de transporte de la cinta, para dar mejor soporte a las esferas en su traslado y extracción.
En una realización alternativa el dispositivo para crear y/o extraer esferas es una pluralidad de tornillos sin fin inclinados. En este caso, cada tornillo sin fin inclinado recoge la cápsula de una respectiva cuchara. ES1243789U y EP3560584 dan a conocer realizaciones preferentes de tornillo sin fin.
En una realización preferente se ajusta la distancia relativa entre el nivel del segundo líquido y el borde de las cucharas en la posición de reposo mediante un sensor que determina el nivel del segundo líquido y a partir de ello se ajusta añadiendo la cantidad de líquido necesaria para llegar al nivel deseado, ya sea de forma manual o automática con un sistema de bombeo o de válvulas.
En una realización alternativa el ajuste de la distancia entre el nivel del segundo líquido y el borde de las cucharas se puede hacer subiendo o bajando el eje ya sea de forma manual o motorizada, o también con un sistema de flotación sobre el mismo segundo líquido el cual no requeriría sensor de altura de líquido.
En otra realización alternativa, el eje es sustituido por un conjunto de engranajes, movidos por un engranaje principal que es actuado por el motor controlado por la unidad de control programable, de tal forma que las cucharas puedan describir una secuencia de movimientos equivalente a la descrita también de forma síncrona.
Para su mejor comprensión se adjuntan, a título de ejemplo explicativo pero no limitativo, unos dibujos de un ejemplo de realización de la presente invención.
La figura 1 muestra una vista en perspectiva del dispositivo industrial para esf orificación.
La figura 2 muestra en perspectiva una vista detallada de la pluralidad de cucharas conectadas al sistema de transmisión de movimientos soltando las esferas del líquido a esferificar ya confeccionadas.
La figura 3 muestra en vista de alzado frontal el dispositivo industrial para esf orificación.
La figura 4 muestra una vista detallada de perfil de la secuencia de movimientos realizados para la creación de las esferas.
La figura 5 muestra una vista detallada en perfil del líquido a esferificar en el interior de la cuchara.
La figura 6 muestra una vista detallada en perfil del líquido a esferificar entrando en contacto con el segundo líquido en el interior de la cuchara.
La figura 7 muestra una vista esquemática de un sistema de transmisión de movimiento alternativo.
La figura 1 muestra una realización del dispositivo industrial 1 para esferificación durante su funcionamiento. En esta figura no se muestra el depósito 5 del segundo líquido 6 ni el segundo líquido 6 con tal de poder mostrar mejor los demás elementos que comprende el dispositivo 1. Se muestra el sistema de transmisión de movimiento representado por un eje 2 al cual están unidas una pluralidad de cucharas 3 en paralelo que dejan caer una pluralidad de esferas 7 encima del dispositivo para extraer las esferas, representado por una cinta transportadora 4, que comprende unos salientes 40 perpendiculares a la dirección de movimiento de la cinta transportadora 4 para extraer las esferas de tal forma que ayudan a empujar la pluralidad de esferas 7 en la dirección deseada para su extracción.
La figura 2 muestra la misma realización con una vista más detallada del eje 2 y la pluralidad de cucharas 3 en paralelo donde se identifica cada cuchara individual 3a, 3b, 3c, 3d, 3e soltando sus respectivas esferas 7a, 7b, 7c, 7d, 7e creadas en su interior y donde también se puede aprecian los bordes 31 a, 31 b, 31c, 31 d y 31 e de cada cuchara.
La figura 3 muestra la misma realización con la pluralidad de cucharas 3 en paralelo rodeada de los demás elementos que comprende el dispositivo industrial 1 para esf orificación. En esta figura se muestran las cucharas individuales 3a, 3b, 3c, 3d, y 3e, en una posición de reposo horizontal y su posición relativa respecto al segundo líquido 6, estando parcialmente sumergidas por debajo del nivel 60 del segundo líquido 6, que se encuentra contenido dentro del depósito 5 del segundo líquido 6. Se puede ver como cada cuchara 3a, 3b, 3c, 3d, y 3e tienen su respectivo dosificador 70a, 70b, 70c, 70d y 70e del líquido a esferificar que se encuentran conectados a un depósito 70 del líquido a esferificar. En la figura 3 también se muestran las pantallas 8a, 8b, 8c y 8d, situadas entre las cucharas de forma vertical, con tal de dificultar el contacto entre esferas una vez liberadas en el depósito 5 del segundo líquido.
La figura 4 muestra la secuencia de movimientos que realizan las cucharas impulsadas por el eje 2 para la realización de las esferas. En esta figura sólo se muestra una cuchara 3a a modo de ejemplo de dicha secuencia, pero todas las cucharas se moverían de forma síncrona siguiendo los mismos pasos.
Los pasos en la secuencia están identificados con numerales. Teniendo en cuenta que la secuencia es iterativa y se sigue de izquierda a derecha y de arriba abajo, el orden de los numerales equivale al orden de los pasos en la secuencia, siendo el primer paso (esquina superior izquierda) y último paso (esquina inferior derecha) el mismo y por lo tanto siendo identificados con el mismo numeral.
La secuencia se empieza es la posición de reposo horizontal 100.
A partir de esta posición de reposo horizontal 100, se produce una rotación 101 de las cucharas, bajando una parte alejada del eje 2 de rotación, entrando una parte cóncava de las cucharas parcial o totalmente en el segundo líquido 6. En esta figura, el nivel 60 del segundo líquido 6 se ve representado por una línea.
Luego se produce un primer cambio del sentido del giro 102 emergiendo las cucharas del segundo líquido 6 pasando por la posición inicial horizontal y girando hasta un ángulo que permite vaciar por gravedad el segundo líquido, y dejar una cantidad 61a determinada (no vista en esta figura) del segundo líquido en las cucharas.
Seguidamente se realiza un segundo cambio del sentido del giro 103 hasta llegar a una posición de reposo horizontal.
En este punto, mientras las cucharas están en posición de reposo horizontal es cuando se produce el vertido 104 del líquido a esferificar dentro de cada cuchara a través de su dosificador.
Seguidamente se produce la reactivación del giro 105 en el mismo sentido que el movimiento anterior volviéndose a sumergir las cucharas, que contienen el líquido a esferificar, dentro del segundo líquido 6.
A partir de aquí, hay una continuación del giro 106 en el mismo sentido pasando por un punto donde las cucharas dejan de sostener las esferas 7 (no mostradas en esta figura) y esas caen, por diferencia de densidades, hacia el fondo del recipiente hasta encontrarse con el sistema de extracción (no mostrado en esta figura).
Dicha continuación del giro es mantenida, emergiendo las cucharas del segundo líquido 6 y hasta llegar finalmente a la posición de reposo horizontal 100 inicial, a partir de la cual empieza la siguiente iteración de la secuencia de movimientos. La figura 5 muestra en detalle el inicio de la creación de una esfera individual 7a en el interior de la cuchara 3a unida al eje 2, justo cuando el líquido a esferificar ha sido vertido dentro de la cuchara. Se muestra como hay una pequeña cantidad 61 a de segundo líquido 6 en el interior de la cuchara que permite la humidificación de las paredes interiores de la cuchara y empieza a reaccionar con el líquido a esferificar por la parte inferior creando una capa sólida o gelatinosa inicial que colabora en no sólo la confección de la esfera en su forma correcta, sino también en un vaciado óptimo y sin restos dentro de la cuchara de líquido a esferificar. En la figura 5 se muestra también como la cuchara en su posición de reposo horizontal, el igual que en figuras anteriores, se encuentra parcialmente sumergida en el segundo líquido 6, quedando buena parte de la parte exterior de su cavidad por debajo del nivel 60 del segundo líquido 6, pero con el borde 31 a de la cuchara estando por encima, impidiendo que el segundo líquido 6 entre en el interior de la cavidad de la cuchara y entre en contacto con el líquido a esferificar antes de lo deseado.
La figura 6 muestra en detalle como al cabo de poco de iniciarse la reactivación del giro 105, el borde 31a de la cuchara 3a pasa a quedar por debajo del nivel 60 del segundo líquido 6, ahora sí permitiendo el paso del segundo líquido 6 al interior de la cavidad y por lo tanto permitiendo que el segundo líquido 6 y el líquido a esferificar entren en contacto y reaccionen para formar la capa sólida más externa de la esfera 7a, la cual a medida que pase el tiempo, mientras estén ambos líquidos en contacto, irá aumentando su grosor hacia el interior de la esfera. Es importante notar que este paso es capital para la correcta formación de la esfera, ya que la forma de la cavidad de la cuchara ayudará a crear la capa externa sólida de la esfera y el tiempo que los dos líquidos pasen contacto dentro de la cuchara determinará como de gruesa y resistente es esta capa y sea capaz de mantener esta misma forma el dejar de estar sustentada por las paredes de la cavidad.
La figura 7 muestra una realización alternativa de forma esquemática del dispositivo de transmisión de movimiento representado en este caso por un engranaje principal 21 actuado por un motor (no mostrado) que a su vez actúa sobre y un sistema de levas 201 , 201 a, 201 b, 201c, 201 d, 201 e y de engranajes secundarios 21 a, 21 b y 21c, estando la cucharas individuales 3a, 3b, 3c, 3d, y 3e unidas a dichas levas, de forma que los movimientos del engranaje principal 21 se transmita a cada una de las cucharas de forma síncrona y se consiga reproducir la secuencia de pasos iterativa para la producción de esferas definida anteriormente.
Cabe recalcar que en las figuras se muestran cinco cucharas representando la pluralidad de cucharas como un simple ejemplo, pero que el número de cucharas en paralelo puede ser de al menos dos, y por lo tanto los componentes respectivos asociados a cada una vaharían de forma acorde con el número de cucharas en paralelo.
Si bien la invención se ha presentado y descrito con referencia a realizaciones de la misma, se comprenderá que éstas no son limitativas de la invención, por lo que podrían ser variables múltiples detalles constructivos u otros que podrán resultar evidentes para los técnicos del sector después de interpretar la materia que se da a conocer en la presente descripción, reivindicaciones y dibujos. Así pues, todas las vahantes y equivalentes quedarán incluidas dentro del alcance de la presente invención si se pueden considerar comprendidas dentro del ámbito más extenso de las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES
1 . Dispositivo industrial para esferificación de un líquido que comprende un depósito para un segundo líquido que reacciona con el líquido a esferificar formando una capa sólida o gelatinosa alrededor del líquido a esferificar y un dispositivo para extraer las esferas del depósito caracterizado por que comprende una pluralidad de cucharas unidas en paralelo a un sistema de transmisión de movimiento que hace rotar las cucharas de forma síncrona entre sí y disponiendo el dispositivo, además, de una pluralidad de dosificadores de líquido a esferificar estando dispuesto cada dosificador de forma tal que permite dosificar líquido a esferificar en el interior de una respectiva cuchara.
2. Dispositivo, según la reivindicación 1 , caracterizado por que el sistema de transmisión de movimiento está actuado por un único motor.
3. Dispositivo, según la reivindicación 2, caracterizado por que dicho único motor puede rotar en ambos sentidos.
4. Dispositivo, según la reivindicación anterior, caracterizado por que se puede controlar la velocidad de rotación de dicho único motor.
5. Dispositivo, según la reivindicación anterior, caracterizado por que dicho único motor es programable.
6. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el sistema de transmisión de movimiento comprende un eje.
7. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el sistema de transmisión de movimiento es un sistema de engranajes que se mueven a partir de un engranaje principal.
8. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo para extraer esferas del depósito es una cinta transportadora.
9. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo para extraer esferas del depósito es una cinta transportadora con inclinación ascendente.
10. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 8 o 9, caracterizado por que la cinta transportadora comprende salientes para impulsar la esfera.
11 . Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende una bomba dosificadora del líquido a esferificar.
12. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende un sensor para detectar el nivel del segundo líquido.
13. Dispositivo, según la reivindicación anterior, caracterizado por que comprende un sistema automático de conservación del nivel del segundo líquido en el depósito.
14. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que cada cuchara cuenta con un dosificador de segundo líquido con tal de humedecer las paredes interiores de cada cuchara y dosificar una cantidad del segundo líquido antes del vertido del líquido a esferificar.
15. Método para esferificación de un líquido usando el dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, que comprende una secuencia iterativa de movimientos rotacionales del sistema de transmisión de movimiento de los siguientes pasos secuenciales:
- Rotación de las cucharas, partiendo de una posición de reposo horizontal, bajando una parte alejada del eje de rotación y entrando una parte cóncava de las cucharas parcial o totalmente en el segundo líquido.
- Un primer cambio del sentido del giro emergiendo las cucharas del líquido pasando por la posición inicial horizontal y girando hasta un ángulo que permite vaciar por gravedad el segundo líquido, y dejar una cantidad determinada del segundo líquido en la cuchara.
- Un segundo cambio del sentido del giro hasta llegar a una posición de reposo horizontal.
- Vertido de un segundo líquido dentro de la cuchara a través de su dosificador. - Reactivación del giro en el mismo sentido que el movimiento anterior volviéndose a sumergir la cuchara, que contiene el líquido a esferificar, dentro del segundo líquido.
- Continuación del giro en el mismo sentido hasta llegar a un punto donde la cuchara deja de sostener la esfera y esa cae, por diferencia de densidades, hacia el fondo del recipiente hasta encontrarse con el sistema de extracción.
- Una vez soltada la esfera, se mantiene el mismo sentido de giro hasta la posición de reposo horizontal inicial a partir de la cual empieza la siguiente iteración.
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