Un conjunto para tratamiento de alta presión de un producto (11) que comprende:

una vasija (26) de presión ultra alta; una fuente (27) de fluido a ultra alta presión en comunicación de flujo selectiva con la vasija de presión ultra alta; y un portador (10) para alojar un producto (11) que va a ser sometido a un tratamiento de alta presión, estando el portador dispuesto para ser selectivamente colocado y retirado de la citada vasija de ultra alta presión y que comprende: un recinto (12) que define una cámara (13) dispuesto para recibir y alojar el citado producto (11), teniendo el recinto paredes (14) laterales exteriores, un cierre (15) superior y un fondo (16) que definen una superficie exterior del recinto que es estanco, en el que una cantidad de material (18) aislante es proporcionada alrededor de una región interior del recinto, en el que al menos una abertura (20) es proporcionada en una región superior del recinto, y en el que al menos una puerta de entrada (19) de los medios de presión es proporcionada en el recinto, caracterizado porque el material aislante tiene propiedades de calentamiento adiabático a 25° C en el intervalo de un cambio de 3 - 10° C de temperatura por cada 100 MPa de cambio en la presión; y porque la vasija (26) de ultra alta presión incluye elementos de calentamiento (31) acoplados a la vasija (26) de presión ultra alta

CAMPO TÉCNICO

Esta invención se refiere al tratamiento de alta presión de sustancias, por ejemplo, productos alimenticios, y más particularmente, al tratamiento de alta presión de sustancias bajo condiciones de temperatura controlada.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Es bien conocido que patógenos y microorganismos en sustancias, por ejemplo, comida, pueden ser desactivados exponiendo las sustancias a alta presión. También se comprende bien que para algunas aplicaciones, por ejemplo, para microorganismos que son difíciles de desactivar, la efectividad del tratamiento de presión puede ser mejorada mediante el uso de elevadas temperaturas.

Utilizando sistemas y métodos actualmente disponibles, una sustancia que va a ser tratada es colocada en un recipiente, típicamente una cesta perforada hecha de acero inoxidable o plástico. La cesta perforada y sus contenidos se colocan en una vasija a presión y se exponen a medios de presión, típicamente agua a alta presión, durante un periodo de tiempo seleccionado. La vasija a presión es a continuación despresurizada, y la sustancia tratada mediante presión es retirada de la vasija de presión. Debido a que la cesta está perforada, los medios de presión fluyen a través de las paredes laterales de la cesta y rodean la sustancia que se va a tratar.

Mientras que los métodos actuales proporcionan resultados aceptables en muchas situaciones, se cree que pueden alcanzarse mejores resultados, particularmente para microorganismos difíciles, tales como esporas de bacterias. Así, la presente invención se dirige a mejorar la eficacia de los sistemas actuales en destruir patógenos y microorganismos no deseables en una sustancia.

En la patente de EE.UU US 6.017.572 se revela un método para alcanzar la esterilización comercial de comidas que tienen un pH mayor o igual a 5,5 que implica un tratamiento concomitante de comida a dos o más ciclos de calor, alta presión, con una breve pausa entre ciclos. El plan de presurización revelado aquí se basa en el calor adicional instantáneo, uniforme procedente de una presurización adiabática y a continuación un enfriamiento instantáneo, uniforme durante la despresurización para cada ciclo.

En la patente Japonesa JP-6007135 se muestra una vasija con aislamiento frente al calor con una cámara de tratamiento unida a una cámara de alta presión en una vasija de alta presión y materiales que están dentro de ella, para ser tratados en un medio hidráulico precalentado. Se describe aquí el precalentamiento y la pre-refrigeración de un medio hidráulico.

En la patente Japonesa JP-2182157 se muestra una cámara de tratamiento rodeada por un material aislante térmico, que está provista de una vasija de presión construida con una pared lateral cilíndrica, una cubierta superior y una cubierta inferior, y depósitos para un medio de presión y estando una bomba de circulación conectada con pasos y que está provista sobre una cubierta inferior, formando así un sistema de circulación.

En la patente Japonesa JP-1110362 se muestra un aparato de esterilización que incluye una vasija de presión que está alineado con un aislante del calor y que tiene una tapa.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN

Brevemente, la presente invención mejora la eficacia del tratamiento a presión de sustancias proporcionando un portador aislado dentro del cual se coloca la sustancia que se va a tratar. Los solicitantes creen que la capacidad de los métodos actuales para desactivar determinados micro organismos, sobre todo los difíciles como las esporas de bacteria, se reduce por la pérdida de calor desde el producto a la vasija. Más particularmente, durante el ciclo de presurización, el producto y los medios de presión se calientan debido a compresión o a calentamiento adiabático. Debido a que las paredes de la vasija de presión no experimentan un aumento similar de temperatura, existe una diferencia de temperatura entre la pared de la vasija y el producto bajo tratamiento. Como resultado, el calor fluye desde el producto, reduciendo la capacidad del proceso de presión para desactivar micro organismos.

Por lo tanto, la presente invención mejora la eficacia de un proceso de tratamiento de presión proporcionando un recinto aislado dentro del cual se coloca una sustancia o producto que se va a tratar. El recinto tiene paredes laterales sólidas, un cierre superior y un fondo que definen una superficie exterior del recinto que es sustancialmente estanco. Puertas de entrada a medios de presión en el recinto se proporcionan en el recinto, y en una realización preferida, se sitúan válvulas en las puertas para permitir selectivamente que entren medios de presión en el recinto.

El recinto se aísla proporcionando una cantidad de material aislante alrededor de una región interior del recinto. Puede utilizarse cualquier material de conductividad baja para el aislamiento, por ejemplo, polietileno, polipropileno, cloruro de polivinilo, o goma. El material aislante tiene propiedades de calentamiento adiabático sustancialmente altas, de manera que la temperatura del aislamiento aumenta durante el ciclo de presurización. Por ejemplo, ultrahigh molecular weight polyethylene (UHMWPE – Polietileno de Peso Molecular Ultra Alto) a 25° C presenta un cambio de temperatura de compresión de 5° C por cada 100 MPa de cambio de presión. Un polietileno de baja densidad a 25° C presenta un cambio de temperatura por compresión adiabática de 7° C por cada 100 MPa de cambio de presión, y la goma natural a 25° C presenta un cambio de temperatura por compresión de 8° C por cada 100 MPa de cambio de presión. Aislando el portador del producto, la pérdida de calor desde la cámara del producto a la vasija de presión metálica se minimiza sustancialmente durante el ciclo de presión. Usar un material aislante con propiedades de calentamiento adiabático elevadas genera una barrera de temperatura para evitar también la transferencia de calor desde la cámara del producto hasta la pared de la vasija. También, utilizando un portador que es sustancialmente estanco, comparado con las cestas perforadas convencionales, se evita sustancialmente la circulación de medios de presión desde el producto a la pared de la vasija.

El portador de producto aislado puede utilizarse en varios métodos diseñados para mejorar la efectividad del proceso de presión. Por ejemplo, en una realización preferida, la sustancia que se va a tratar es precalentada antes de ser colocada en la vasija de presión. Aunque esto puede llevarse a cabo de varias maneras, en una realización, el portador cargado con producto es colocado en un baño circulante caliente hasta que el producto alcanza una temperatura deseada. A manera de segundo ejemplo, pueden utilizarse métodos de calentamiento rápido, tales como calentamiento mediante microondas. La vasija de presión es también precalentada mediante el uso de elementos de calentamiento acoplados a la vasija. Si se desea, los medios de presión, por ejemplo, agua a presión ultra alta, pueden ser también precalentados a la temperatura seleccionada. Después de precalentar el producto, la vasija y los medios, el portador del producto es transferido a la vasija de presión y es sometido a los medios de presión precalentados. Tras ser presurizado durante un periodo de tiempo seleccionado, el portador del producto y su contenido son retirados de la vasija de presión y, si se desea, el contenido puede ser colocado en un aparato de refrigeración, por ejemplo, un baño de agua fría o un espacio refrigerado.

En otra realización preferida, la vasija de presión es precalentada hasta una temperatura que es mayor que la temperatura inicial del producto antes de la presurización. Asumiendo ciertas características de la sustancia que se está tratando, la vasija es precalentada hasta una temperatura que se espera que el producto vaya a alcanzar al ser presurizado. Una temperatura alta de la pared de la vasija evitará la pérdida de calor del producto. La presencia del portador aislante reducirá la cantidad de calor transferida al producto antes del inicio de la presurización.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 es una vista en alzado de sección transversal de un portador proporcionado de acuerdo con la presente invención.

La Figura 2 es una vista en alzado esquemática de un conjunto proporcionado de acuerdo con la presente invención.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Pueden lograrse muchos objetivos exponiendo a una sustancia a una presión ultra alta. Tal tratamiento... [Seguir leyendo]

1. Un conjunto para tratamiento de alta presión de un producto (11) que comprende:

una vasija (26) de presión ultra alta;

una fuente (27) de fluido a ultra alta presión en comunicación de flujo selectiva con la vasija de presión ultra alta; y

un portador (10) para alojar un producto (11) que va a ser sometido a un tratamiento de alta presión, estando el portador dispuesto para ser selectivamente colocado y retirado de la citada vasija de ultra alta presión y que comprende:

un recinto (12) que define una cámara (13) dispuesto para recibir y alojar el citado producto (11), teniendo el recinto paredes (14) laterales exteriores, un cierre (15) superior y un fondo (16) que definen una superficie exterior del recinto que es estanco, en el que una cantidad de material (18) aislante es proporcionada alrededor de una región interior del recinto, en el que al menos una abertura (20) es proporcionada en una región superior del recinto, y en el que al menos una puerta de entrada (19) de los medios de presión es proporcionada en el recinto, caracterizado porque

el material aislante tiene propiedades de calentamiento adiabático a 25° C en el intervalo de un cambio de 3 – 10° C de temperatura por cada 100 MPa de cambio en la presión; y porque

la vasija (26) de ultra alta presión incluye elementos de calentamiento (31) acoplados a la vasija (26) de presión ultra alta.

2. El conjunto de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material aislante es polietileno, polipropileno, cloruro de polivinilo, goma.

3. El conjunto de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que las paredes laterales exteriores y el fondo están formados de un material rígido.

4. El conjunto de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el material rígido es acero inoxidable.

5. El conjunto de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la puerta de entrada de los medios de presión está situada en el fondo del recinto.

6. El conjunto de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que una válvula de comprobación está situada en la puerta de entrada de los medios de presión.

7. El conjunto de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que una válvula de comprobación está situada en cada puerta de entrada de los medios de presión.

8. El conjunto de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la abertura de de una dimensión suficientemente pequeña con respecto a una dimensión del recinto para reducir las corrientes de convección en la cámara cuando los medios de presión son introducidos en la cámara a través de la puerta de entrada de los medios de presión.

9. El conjunto de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que comprende también una pluralidad de muescas situadas en el material aislante para ayudar a la distribución de los medios de presión cuando los medios de presión son introduciros en la cámara a través de la puerta de entrada de los medios de presión.

10. El conjunto de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la puerta de entrada de los medios de presión del portador del producto está dispuesta para permitir que un fluido a ultra alta presión fluya en el portador del producto cuando el fluido a ultra alta presión está en comunicación para fluir con la vasija de presión ultra alta.

11. El conjunto de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que comprende también un aparato de precalentamiento, siendo el portador del producto selectivamente situado en y retirado del aparato de precalentamiento antes de ser situado en la vasija de presión ultra alta.

12. El conjunto de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que comprende también un mecanismo

(29) de transporte acoplado de manera retirable a un portador de producto, introduciendo y extrayendo el mecanismo de transporte selectivamente del portador de producto del aparato de precalentamiento y de la vasija de presión ultra alta, y moviendo selectivamente el portador del producto entre el aparato de precalentamiento y la vasija de presión ultra alta.

13. El conjunto de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el mecanismo de transporte está aislado.

14. El conjunto de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que comprende también un aparato de refrigeración (32), siendo el portador del producto selectivamente situado en y retirado del aparato de refrigeración (32) después de que el portador del producto es sometido a presión en la vasija de presión ultra alta.

15. El conjunto de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que comprende también una pluralidad de termopares acoplados al portador para monitorizar una temperatura interna de la vasija.

16. Un método para tratamiento de alta presión de un producto caracterizado por las etapas de: proporcionar un portador de producto que comprende un recinto estanco, estando el citado recinto aislado con

un material aislante que tiene propiedades de calentamiento adiabático a 25° C en el intervalo de un cambio de 3 – 10° C de temperatura por cada 100 MPa de cambio de presión, cargar el producto en el portador de producto, cerrar el portador de producto para evitar sustancialmente el flujo de medios de presión dentro y fuera del

portador de producto excepto a través de las puertas de entrada de los medios de presión seleccionadas; insertar el portador de producto en una vasija de presión ultra alta; precalentar la vasija de ultra alta presión hasta una primera temperatura que es mayor que una temperatura

inicial del producto antes de presurizar el portador; presurizar el portador de producto durante un periodo de tiempo seleccionado; y retirar el portador de producto de la vasija de presión.

17. El conjunto de acuerdo con la reivindicación 16, que comprende también:

insertar el portador de producto en la vasija de ultra alta presión y sustancialmente de manera simultánea permitir que un volumen de medios de presión entre en la vasija de presión.

18. El método de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 16 ó 17, que comprende también:

añadir una cantidad de medios de presión en el portador de producto antes de insertar el portador de producto en la vasija de presión ultra alta.

19. El método de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 16 a 18, que comprende también: precalentar el producto en el portador de producto hasta una temperatura seleccionada; precalentar la vasija de ultra alta presión hasta la temperatura seleccionada; y precalentar los medios de presión hasta la temperatura seleccionada, antes de presurizar el portador de

producto.

20. El método de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 16 a 19, que comprende también:

Aislar una superficie exterior del portador de producto a medida que se mueve desde un aparato precalentado hasta la vasija de presión ultra alta.

21. El método de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 16 a 20 en el que una primera temperatura es igual a la temperatura esperada del producto cuando se presuriza.

22. El método de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 16 a 21, que comprende también:

añadir una cantidad de medios de presión en el portador de producto con el producto antes de insertar el portador de producto dentro de la vasija de presión ultra alta.