PROCEDIMIENTO DE CONCENTRACIÓN DE ZUMO DE TOMATE POR OSMOSIS INVERSA.

Un procedimiento de concentración de zumo de tomate, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:

provocar que el zumo de tomate fluya a una alta presión, en un flujo lineal, a través de una unidad de concentración de una sola etapa, que tiene una entrada, una salida y una pluralidad de módulos de membrana tubulares conectados en serie; y concentrar dicho zumo de tomate por ósmosis inversa por encima del 20% Brix; en el que la pérdida de presión dentro de dicha unidad es de 30 kg/cm 2 o menor, la velocidad lineal X, en unidades de cm/segundo, de dicho zumo de tomate en dicha entrada y la longitud total de membrana Y, en unidades de metros, de dichos módulos de membrana tubulares, satisfacen la Fórmula: 1,8182X + 70 Y -1,0182X + 264,4 y dichos módulos de membranas tubulares tienen una tasa de rechazo de sal del 90% o mayor

Antecedentes de la Invención

La presente invención se refiere a un procedimiento de concentración de zumo de tomate por ósmosis inversa.

Los procedimientos basados en ósmosis inversa están empezando a considerarse para concentrar zumo tomate, porque puede obtenerse zumo de tomate concentrado de mayor calidad por dichos procedimientos, que por el 5 procedimiento realizo más habitualmente de calentamiento y evaporación. En las plantas que realizan dichas concentraciones, es claramente deseable poder producir zumo de tomate altamente concentrado, de forma fiable y consistente, sin sobrecargar el aparato de ósmosis inversa, a un bajo coste de producción, y usando un procedimiento que pueda manejarse de forma sencilla. Un objeto de la presente invención es responder a dichos requisitos.

El Resumen de Patente Japonesa 08280364 (JP408280364 A) desvela un procedimiento para concentrar 10 zumo de tomate alimentando zumo tomate (tratado con enzima) a una membrana de ósmosis inversa de tipo tubular (única), en el que la eficacia de rechazo de sal por la membrana es  90%, y en el que la concentración aumenta por encima del 20% Brix.

Breve Descripción de los Dibujos

Los dibujos adjuntos, que se incorporan y forman parte de esta memoria descriptiva, ilustran los principios de 15 los procedimientos para concentrar zumo de tomate por ósmosis inversa, y también una realización de la invención. Junto con la descripción, sirven para explicar los principios de la invención. En los dibujos:

La Figura 1 es un diagrama esquemático de un aparato para concentrar zumo de tomate por ósmosis inversa, mediante un procedimiento de un solo paso, de una sola etapa, del tipo que se emplea en el procedimiento de acuerdo con la presente invención; 20

La Figura 2 es un diagrama esquemático de un aparato para concentrar zumo de tomate por ósmosis inversa, mediante un procedimiento de un solo paso, multi-etapa, que no está de acuerdo con la presente invención;

La Figura 3 es un diagrama esquemático de un aparato para concentrar zumo de tomate por ósmosis inversa, mediante un procedimiento de circulación multi-etapa, que no está de acuerdo con la presente invención; y

La Figura 4 es un gráfico que muestra la relación, de acuerdo con la presente invención, entre la velocidad lineal X 25 en la entrada a la unidad de concentración y la longitud total de la membrana Y que forma la unidad de concentración, cuando el zumo de tomate se concentra por un procedimiento de acuerdo con la presente invención.

Los procedimientos conocidos de concentración de zumo de tomate por ósmosis inversa incluyen procedimientos de un solo paso, de una sola etapa, (ilustrados esquemáticamente en la Figura 1), procedimientos de un solo paso, multi-etapa (ilustrados esquemáticamente en la Figura 2), y procedimientos de circulación multi-etapa 30 (ilustrados esquemáticamente en la Figura 3). En los procedimientos multi-etapa, las unidades para concentración, cada una de las cuales tiene una pluralidad de módulos de membrana tubulares, están dispuestas en serie en dos o más etapas. En los procedimientos de un solo paso, multi-etapa, se hace que el zumo de tomate fluya a través de dichas unidades, en un flujo lineal, es decir, sin recirculación del zumo. En los procedimientos de circulación multi-etapa, se hace que el zumo de tomate fluya por dichas unidades mientras que se permite, en cada etapa, la recirculación de al 35 menos una parte del zumo. Se obtienen productos muy altamente concentrados mediante dichos procedimientos multi-etapa, aunque la desventaja de estos procedimientos es que el aparato para la concentración es caro, y esto tiene un efecto negativo sobre el coste de producción. Además, aunque la gestión del procedimiento es incómoda, la contaminación bacteriana en las conexiones entre las unidades, y la degradación de la calidad, son difíciles de evitar. De esta manera, estos procedimientos generalmente se han considerado poco prácticos, y los procedimientos de un 40 solo paso, de una sola etapa, se realizan de forma práctica más habitualmente, en los que una unidad de concentración con una pluralidad de módulos de membrana tubular, conectados en serie, se proporciona en una sola etapa y se hace que el zumo de tomate fluya a través de la misma sólo una vez.

En el aspecto de concentrar el zumo de tomate por ósmosis inversa en un procedimiento de un solo paso, de una sola etapa, la Publicación de Patente Japonesa Tokko 61-48904 desvela un procedimiento para controlar el zumo 45 de tomate en un área de flujo laminar, con un número de Reynold menor de 3000, una velocidad lineal a 80 cm/segundo o menor en la entrada a la unidad de concentración y una pérdida de presión de al menos 35 kg/cm2. La Publicación de Patente Japonesa Tokko 59-53824 desvela otro procedimiento de controlar el volumen residual de zumo de tomate al 5% o mayor, y la pérdida de presión a menos de 40 kg/cm2. Usando cualquiera de estos procedimientos, sin embargo, el aparato para la concentración por ósmosis inversa tiende a sobrecargarse ocasionalmente, y sigue existiendo el 50 problema de que no pueden obtenerse productos altamente concentrados de forma fiable y consistente.

Sumario de la Invención

Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento de producción, de forma fiable y consistente, de zumo de tomate altamente concentrado por ósmosis inversa, en un procedimiento de flujo lineal,

de una sola etapa.

Descripción Detallada de la Invención

La invención se refiere a un procedimiento de concentración de zumo de tomate, en el que se hace que el zumo de tomate fluya en un flujo lineal (es decir, sin recirculación) a una alta presión, a través de una unidad de concentración de una sola etapa, con una pluralidad de módulos de membrana tubulares conectados en serie, para 5 ósmosis inversa, y caracterizado porque el flujo se efectúa con una pérdida de presión igual a o menor de 30 kg/cm2 y en condiciones en las que la velocidad lineal (=X en unidades de cm/s) del zumo de tomate que entra en la unidad de concentración y la longitud total (=Y en unidades de metros) de las membranas de los módulos de membrana tubulares que forma la unidad de concentración, satisfacen la relación dada a continuación:

1,8182X + 70  Y  -1,0182X + 264,4 Fórmula (1) 10

en el que la eficacia de rechazo de sal por los módulos de membrana tubulares ("tasa de rechazo de sal") es del 90% o mayor, y en el que la concentración se efectúa por encima del 20% Brix por ósmosis inversa.

Debido a que el procedimiento de acuerdo con la presente invención es un procedimiento de un solo paso, de una sola etapa, es posible evitar un aumento en el coste de producción provocado, principalmente, por el alto coste del aparato, así como por la incómoda gestión del procedimiento, que son consecuencias inevitables de los procedimientos 15 basados en procedimientos de un solo paso, multi-etapa, o de circulación multi-etapa.

El procedimiento de acuerdo con la presente invención se caracteriza también porque se produce un producto altamente concentrado, con una concentración del 20% Brix o mayor. Es claramente deseable hacer que la concentración en Brix del producto obtenido sea tal alta como sea posible, aunque se ha descubierto que la concentración óptima en Brix del producto concentrado es de aproximadamente el 20%, si tiene que evitarse una 20 sobrecarga no razonable del aparato para la concentración por ósmosis inversa, mientras que satisface los requisitos respecto a almacenamiento y transporte del producto concentrado.

Otra característica es que la concentración por ósmosis inversa se efectúa con una pérdida de presión de 30 kg/cm2 o menor. Como una materia práctica, la resistencia a presión de los módulos de membrana tubulares de la unidad de concentración es típicamente de aproximadamente 60-70 kg/cm2, aunque puesto que la presión osmótica del 25 zumo de tomate con una concentración del 20% Brix es de aproximadamente 30 kg/cm2, la pérdida de presión máxima para obtener zumo de tomate concentrado, con una concentración del 20% o mayor, sin una sobrecarga no razonable del aparato, se hace de aproximadamente 30 - 40 kg/cm2. Por otro lado, si la presión de suministro (o la presión en la entrada a la unidad de concentración) del zumo de tomate se aumenta por encima de 60 kg/cm2, el efecto de polarización de concentración...

1. Un procedimiento de concentración de zumo de tomate, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:

provocar que el zumo de tomate fluya a una alta presión, en un flujo lineal, a través de una unidad de concentración de una sola etapa, que tiene una entrada, una salida y una pluralidad de módulos de membrana tubulares conectados en serie; y 5

concentrar dicho zumo de tomate por ósmosis inversa por encima del 20% Brix;

en el que la pérdida de presión dentro de dicha unidad es de 30 kg/cm2 o menor, la velocidad lineal X, en unidades de cm/segundo, de dicho zumo de tomate en dicha entrada y la longitud total de membrana Y, en unidades de metros, de dichos módulos de membrana tubulares, satisfacen la Fórmula:

1,8182X + 70  Y  -1,0182X + 264,4 10

y dichos módulos de membranas tubulares tienen una tasa de rechazo de sal del 90% o mayor.

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que X es mayor de 33.

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que la tasa de rechazo de sal de dichos módulos de membrana tubulares es mayor del 99%.