DISPOSITIVO Y PROCEDIMIENTO PARA ESPUMAR UN ALIMENTO LÍQUIDO, EN PARTICULAR LECHE.

Dispositivo y procedimiento para espumar un alimento líquido, en particular leche La invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento para espumar un alimento líquido, en particular leche, según la reivindicación 1 y la reivindicación 11. Para espumar un alimento líquido se conocen dispositivos, en los que en una cámara de espumado se mezclan el alimento líquido, vapor y aire, de modo que se espuma el alimento líquido y puede proporcionarse a través de una salida. En particular en el caso de cafeteras se conoce por ejemplo para la preparación de un capuchino espumar leche con tales dispositivos. Normalmente en este caso se aspira el aire y/o la leche por medio del efecto Venturi debido al flujo de vapor. Por ejemplo en el documento EP 00 243 326 A2 se describe un dispositivo para espumar leche, en el que una alimentación de leche, de vapor y de aire están unidas con una cámara de espumado. La leche y el aire se aspiran por medio del efecto Venturi debido al flujo de vapor. El dispositivo presenta válvulas de estrangulamiento de accionamiento manual para la regulación del flujo de aire y de leche. Como las bebidas mezcladas de café son muy populares, en particular las bebidas mezcladas de café y leche, los dispositivos para espumar alimentos líquidos encuentran cada vez una mayor aplicación. En particular en la gastronomía existen por tanto grandes expectativas con respecto a la calidad de la espuma generada. Además cada vez se desean más bebidas mezcladas frías, que contengan alimentos líquidos espumados. Para la generación de espuma de leche fría se conoce por el documento WO 2008/083941 A1, transportar leche por medio de una bomba hacia un estrangulador y a continuación proporcionarla selectivamente para la generación de espuma de leche fría directamente a través de una salida o para la generación de espuma de leche caliente, conducirla en primer lugar a través de un calentador continuo y a continuación proporcionarla a través de una salida. También en el caso de la espuma de leche fría es deseable que ésta presente una porosidad fina uniforme y de este modo sea duradera. Por los diferentes tipos de espuma deseados con diferentes materiales de partida, tales como por ejemplo leche con diferente temperatura o contenido en grasas así como otros alimentos líquidos con diferentes viscosidades la preparación de los tipos de espuma deseados en cada caso resulta difícil. La invención se basa por tanto en el objetivo de crear un dispositivo y un procedimiento para espumar un alimento líquido, que facilite al usuario espumar el alimento líquido para la preparación de espuma fría con una consistencia deseada, en particular con respecto a diferentes consistencias de espuma mezcladas y/o diferentes parámetros de partida del alimento líquido, tales como por ejemplo temperatura, contenido en grasas o viscosidad. Además el dispositivo según la invención se caracterizará por una construcción robusta y económica. Estos objetivos se solucionan mediante un dispositivo según la reivindicación 1 así como un procedimiento según la reivindicación 11. Configuraciones ventajosas del dispositivo se encuentran en las reivindicaciones 2 a 10 y del procedimiento según la invención en las reivindicaciones 11 a 15. El dispositivo según la invención para espumar un alimento líquido, en particular leche, comprende por tanto una bomba, que en el lado de aspiración presenta un conducto de transporte que puede unirse con conducción de fluido con un recipiente de reserva para el alimento líquido. En el lado de aspiración de la bomba en el trayecto de flujo del alimento líquido está dispuesta una alimentación de aire, mediante la que puede suministrarse aire al alimento. Además, aguas abajo de la bomba en el trayecto de flujo del alimento está dispuesto un estrangulador. Como ya se conoce por el estado de la técnica, para la generación de espuma fría en el lado de aspiración de la bomba se suministra aire al alimento líquido y en el lado de presión de la bomba aguas abajo del estrangulador se produce una expansión de la mezcla alimento-aire, de modo que se genera espuma fría. Es fundamental, que a diferencia de los dispositivos previamente conocidos, el dispositivo según la invención comprende una unidad de control y la alimentación de aire una válvula de aire que puede controlarse por medio de la unidad de control. La válvula de aire es una válvula de aire intermitente, es decir, que por medio de la unidad de control puede fijarse selectivamente al menos un estado con un elevado flujo de aire y un estado con el flujo de aire menor con respecto al mismo y/o sin flujo de aire. La unidad de control y la válvula de aire están configuradas en acción conjunta de tal manera, que el flujo de aire medio de la válvula de aire puede controlarse mediante una conmutación repetida entre los al menos dos estados de la válvula de aire. El dispositivo según la invención presenta por tanto por un lado la diferencia con respecto al dispositivo previamente conocido de que por medio de una unidad de control puede controlarse una válvula de aire en la alimentación de aire. De este modo puede controlarse así automáticamente el suministro de aire, de modo que por ejemplo puede fijarse un control en función del producto de partida y/o la temperatura u otros parámetros del producto de partida y/o en función del tipo y consistencia deseados de la espuma que va a prepararse de manera sencilla mediante la unidad de control. 2   Por otro lado, el dispositivo según la invención se diferencia en que el flujo de aire de la válvula de aire se controla mediante una conmutación repetida entre al menos dos estados de la válvula de aire. Así no se produce ningún control del flujo de aire a través de una válvula de estrangulamiento, en su lugar se conmuta de manera repetida entre al menos dos estados de la válvula de aire con diferente flujo de aire, de modo que como promedio de obtiene el flujo de aire deseado. Investigaciones del solicitante han indicado que en particular el tipo previamente mencionado de control del flujo de aire permite un control muy preciso realizable de manera esencialmente más exacta y sencilla con respecto al uso de válvulas de estrangulamiento, del flujo de aire deseado. Además el ritmo del flujo de aire por la conmutación repetida entre los al menos dos estados de la válvula de aire tiene un efecto positivo sobre el desarrollo de la espuma. En particular, en la generación de espuma de leche fría es esencial la adición dosificable de manera precisa de aire, porque en comparación con la generación de espuma caliente no se dispone de un parámetro de control adicional tal como, por ejemplo, la temperatura de calentamiento o temperatura y cantidad de vapor suministrado para la regulación. Además, el ritmo del aire muestra en particular en la generación de espuma de leche fría un efecto positivo sobre la formación de espuma. Preferiblemente, la válvula de aire presenta dos estados, un estado esencialmente cerrado y uno abierto. Preferiblemente el estado mencionado en primer lugar es un estado completamente cerrado, es decir, en el que no se produce ningún flujo de aire a través de la válvula de aire. Sin embargo, por el tipo de construcción o los tiempos de conmutación, con un estado cerrado también puede producirse un flujo de aire menor. El flujo de aire medio de la válvula de aire se controla en este caso mediante una conmutación repetida entre el estado cerrado y el abierto. En particular es ventajoso el uso de electroválvulas, porque estas válvulas ya pueden obtenerse en diferentes formas de realización y posibilitan elevadas frecuencias de conmutación entre el estado cerrado y el abierto. En una configuración ventajosa, la unidad de control y la válvula de aire están configuradas en acción conjunta de tal manera, que puede controlarse el flujo de aire medio de la válvula de aire mediante la fijación de una frecuencia de conmutación, con la que se conmuta entre los al menos dos estados de la válvula de aire y/o mediante la fijación de un factor de utilización entre los al menos dos estados. El factor de utilización describe la relación de tiempo, en la que tras una conmutación repetida un estado de la válvula de aire corresponde a los demás estados. En el caso de solo dos estados de conmutación, el factor de utilización se indica habitualmente en porcentaje DC (duty cycle, factor de utilización). Un factor de utilización de 5% DC significa por tanto en el caso de una válvula de aire con un estado abierto y uno cerrado, que como promedio en un 5% de la duración de tiempo la válvula de aire está abierta y en un 95% de la duración de tiempo la válvula de aire está cerrada. Investigaciones del solicitante han indicado, que en particular mediante la fijación del factor de utilización puede conseguirse... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para espumar un alimento líquido, en particular leche, que comprende una bomba (2), que en el lado de aspiración presenta un conducto de transporte (3) que puede unirse con conducción de fluido con un recipiente de reserva para el alimento líquido, estando dispuesta en el lado de aspiración de la bomba (2) en el trayecto de flujo del alimento líquido una alimentación de aire (3a), mediante la que puede suministrarse aire al alimento y estando dispuesta aguas abajo de la bomba (2) en el trayecto de flujo del alimento un estrangulador (4a), caracterizado porque el dispositivo comprende una unidad de control (9) y la alimentación de aire (3a) una válvula de aire (3b) que puede controlarse por medio de la unidad de control (9), y la válvula de aire (3b) es una válvula de aire intermitente (3b), en la que por medio de la unidad de control (9) puede fijarse selectivamente al menos un estado con un elevado flujo de aire y un estado con un flujo de aire menor con respecto al mismo y/o sin flujo de aire y estando configurada la unidad de control (9) y la válvula de aire (3b) en acción conjunta de tal manera que puede controlarse el flujo de aire medio de la válvula de aire (3b) mediante una conmutación repetida entre los al menos dos estados de la válvula de aire (3b). 2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la válvula de aire (3b) presenta un estado esencialmente cerrado y uno abierto, y la unidad de control (9) y la válvula de aire (3b) están realizadas de tal manera que mediante una conmutación repetida entre el estado cerrado y el abierto de la válvula de aire (3b) puede controlarse el flujo de aire medio de la válvula de aire (3b), preferiblemente la válvula de aire (3b) está realizada como electroválvula. 3. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de control (9) y la válvula de aire (3b) están configuradas en acción conjunta de tal manera que puede controlarse el flujo de aire medio de la válvula de aire (3b) mediante la fijación de una frecuencia de conmutación, con la que se conmuta entre los al menos dos estados de la válvula de aire (3b) y/o un factor de utilización entre los al menos dos estados, en particular, porque la válvula de aire (3b) y la unidad de control (9) están realizadas de tal manera que por medio de la unidad de control (9) puede fijarse una frecuencia de conmutación en el intervalo de desde 1 Hz hasta 50 Hz, preferiblemente de 1 Hz a 20 Hz, además preferiblemente en el intervalo de desde 5 Hz hasta 15 Hz, en particular una frecuencia de aproximadamente 10 Hz. 4. Dispositivo según la reivindicación 2 y la reivindicación 3, caracterizado porque la válvula de aire (3b) y la unidad de control (9) están realizadas de tal manera que por medio de la unidad de control (9) puede fijarse un factor de utilización entre el estado abierto y el cerrado de la válvula de aire (10) de desde DC (duty cycle) 2% hasta DC 90%, preferiblemente desde DC 5% hasta DC 70%. 5. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones 3 a 4, caracterizado porque la unidad de control (9) comprende una unidad de almacenamiento para almacenar al menos un modo de espumado, comprendiendo el modo de espumado una frecuencia de conmutación y/o un factor de utilización, en particular, porque al menos un modo de espumado comprende dos valores diferentes para la frecuencia de conmutación y/o el factor de utilización, estando asociada a cada valor o a cada par de valores una duración de tiempo para su aplicación. 6. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de control está unido con la bomba (2) y éstos están configurados en acción conjunta de tal manera que el caudal de la bomba (2) puede controlarse por medio del dispositivo de control, y/o porque la bomba (2) es una bomba de engranajes. 7. Dispositivo según la reivindicación 6 y la reivindicación 5, caracterizado porque el modo de espumado comprende adicionalmente una duración de espumado para toda la operación de espumado, preferiblemente, porque el modo de espumado comprende adicionalmente una duración de espumado y al menos una capacidad de transporte de la bomba (2). 8. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el estrangulador (4a) está configurado como estrangulador (4a) controlable y en acción conjunta con la unidad de control (9) de tal manera que por medio de la unidad de control (9) pueden fijarse selectivamente al menos dos secciones de paso diferentes para el alimento líquido que atraviesa el estrangulador (4a). 9. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo comprende adicionalmente una cámara de espumado (5) y una alimentación de vapor (7), estando unida la alimentación de vapor, dado el caso a través de conductos adicionales, con la cámara de espumado (5) con conducción de fluido y estando unido el estrangulador (4a) aguas abajo del trayecto de flujo del alimento líquido con la cámara de espumado (5) con conducción de fluido, en particular, porque el dispositivo comprende adicionalmente una segunda alimentación de aire (8) que puede cerrarse selectivamente por una segunda válvula de aire (10), estando unida la segunda alimentación de aire, dado el caso a través de alimentaciones adicionales, con la cámara de espumado (5) con conducción de fluido y estando configurada la segunda válvula de aire (10) en acción conjunta con la unidad de control (9) de tal manera que por medio de la unidad de control (9) puede fijarse selectivamente el suministro de aire a través de la segunda alimentación de aire (8). 9   10. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado porque la segunda válvula de aire (10) es una válvula de aire intermitente (3b), en la que por medio de la unidad de control (9) puede fijarse selectivamente al menos un estado con un elevado flujo de aire y un estado con un flujo de aire menor con respecto al mismo y/o sin flujo de aire y la unidad de control (9) y la segunda válvula de aire (10) están configuradas en acción conjunta de tal manera que el flujo de aire medio de la segunda válvula de aire (10) puede controlarse mediante una conmutación repetida entre los al menos dos estados de la segunda válvula de aire (10). 11. Procedimiento para espumar un alimento líquido, en particular leche, transportándose el alimento líquido por medio de una bomba (2), que en el lado de aspiración presenta un conducto de transporte (3) unido con conducción de fluido con un recipiente de reserva para el alimento líquido, , alimentándose aire al alimento por medio de una alimentación de aire (3a) dispuesta en el lado de aspiración de la bomba (2) en el trayecto de flujo del alimento líquido y conduciéndose el alimento líquido aguas abajo de la bomba (2) a través de un estrangulador (4a), caracterizado porque por medio de una unidad de control (9) se conmuta de manera repetida una válvula de aire intermitente (3b) de la alimentación de aire (3a) entre al menos un estado con un elevado flujo de aire y un estado con un flujo de aire menor con respecto al mismo y/o sin flujo de aire, para el control del flujo de aire medio de la válvula de aire (3b). 12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque con la regulación de la válvula de aire (3b) por medio de la unidad de control (9) se conmuta de manera repetida entre un estado abierto y uno esencialmente cerrado, preferiblemente, porque por medio de la unidad de control (9) se fija una frecuencia de conmutación y/o un factor de utilización entre estados abiertos y cerrados. 13. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 11 a 12, caracterizado porque durante una operación de espumado el flujo de aire de la válvula de aire (3b) se modifica según un desarrollo fijado en la unidad de control (9). 14. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado porque aguas abajo del estrangulador (4a) el alimento líquido se conduce a una cámara de espumado (5), alimentándose para la generación de espuma de leche caliente a una cámara de espumado (5) al menos vapor por medio de una alimentación de vapor (7) y alimentándose aire para la generación de espuma de leche fría al alimento líquido en el lado de aspiración de la bomba (2) por medio de la alimentación de aire (3a) y proporcionándose el alimento líquido a través de la cámara de espumado (5) sin suministro de vapor, en particular, porque para la generación de espuma de leche caliente se alimenta aire a la cámara de espumado (5) por medio de una segunda alimentación de aire en el lado de presión de la bomba. 15. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado porque para la generación de espuma de leche caliente se abre el estrangulador (4a) y para la generación de espuma de leche fría el estrangulador (4a) se pone en un estado de estrangulamiento, en el que la sección de paso para el alimento líquido a través del estrangulador (4a) está reducida con respecto al estado abierto.   11