Método para procesar biomateriales.

Método para la conservación térmica de biomateriales heterogéneos fluidos,

comprendiendo el método:

• proporcionar un primer aplicador electromagnético, que comprende:

un conducto esencialmente horizontal hecho de materiales o de una combinación de materiales transparentes a la energía electromagnética, que incluye un puerto de entrada de materiales, para posibilitar la entrada de biomateriales heterogéneos fluidos en el primer aplicador electromagnético, y un puerto de salida de materiales, para posibilitar la salida de biomateriales heterogéneos fluidos fuera del primer aplicador electromagnético, y

un puerto de entrada de energía para posibilitar la entrada de la energía electromagnética en el primer aplicador electromagnético y un puerto de salida de energía para posibilitar la salida de la energía electromagnética fuera del primer aplicador electromagnético;

• proporcionar un segundo aplicador electromagnético, que comprende:

un conducto hecho de materiales o de una combinación de materiales transparentes a la energía electromagnética, que incluye un puerto de entrada de materiales, para posibilitar la entrada de biomateriales heterogéneos fluidos en el segundo aplicador electromagnético, conectado al puerto de salida de materiales del primer aplicador electromagnético, y un puerto de salida de materiales, para posibilitar la salida de biomateriales heterogéneos fluidos fuera del segundo aplicador electromagnético, y un puerto de entrada de energía para posibilitar la entrada de la energía electromagnética en el segundo aplicador electromagnético conectado a través de una guía de ondas al puerto de salida de energía del primer aplicador electromagnético y un puerto de salida de energía para posibilitar la salida de la energía electromagnética fuera del segundo aplicador electromagnético;

• bombear de forma continua biomateriales heterogéneos fluidos sucesivamente a través del conducto del primer aplicador y el conducto del segundo aplicador, y

• suministrar energía electromagnética al puerto de entrada de energía del primer aplicador electromagnético mientras los biomateriales heterogéneos fluidos están siendo bombeados desde el puerto de entrada de materiales del primer aplicador electromagnético, de modo que la energía electromagnética se desplaza esencialmente en la misma dirección que el flujo de los biomateriales heterogéneos fluidos,

estando dispuestos los conductos y los puertos de modo que, al menos en uno de los aplicadores, la dirección de la energía electromagnética es paralela a la dirección la corriente de los materiales heterogéneos fluidos.

Método para procesar biomateriales ANTECEDENTES

Existe la necesidad de una conservación térmica (esterilización) de alimentos y biomateriales heterogéneos y multifase para conseguir una larga estabilidad de almacenamiento a los niveles de temperatura ambiente. 5 También son necesarios métodos para calentar eficazmente flujos de alimentos y biomateriales heterogéneos y multifase.

La invención propone un método para la conservación térmica de biomateriales heterogéneos fluidos de acuerdo con la reivindicación 1.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS 10

Para una mejor comprensión de las ventajas de la invención, la invención descrita brevemente más arriba se describirá con mayor detalle en referencia a realizaciones específicas que se ilustran en las figuras adjuntas. Entendiendo que estas figuras sólo representan realizaciones típicas de la invención y, por consiguiente, no deben considerarse limitativas del alcance de ésta, más abajo se describen realizaciones de la invención y se explican con una especificidad y un nivel de detalle adicionales mediante el uso de las figuras adjuntas, en las 15 cuales:

Figura 1: ilustra un diagrama de bloques de un método para la conservación térmica de alimentos y biomateriales heterogéneos de acuerdo con una realización de la presente invención.

Figura 2: ilustra un sistema de conservación térmica de alimentos y biomateriales heterogéneos de acuerdo con una realización de la presente invención. 20

Figura 3: ilustra un sistema de conservación térmica de alimentos y biomateriales heterogéneos de acuerdo con otra realización de la presente invención.

Figura 4: ilustra un sistema de conservación térmica de alimentos y biomateriales heterogéneos de acuerdo con otra realización de la presente invención.

Figuras 5-7: ilustran una distribución de flujo de partículas sólidas de acuerdo con algunas realizaciones 25 de la presente invención.

Figura 8: ilustra un diagrama de bloques de un método para la conservación térmica de alimentos y biomateriales heterogéneos de acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención.

Figura 9: ilustra una vista en sección de un diseño de mezcladora estática que puede utilizarse en el sistema de procesamiento térmico de acuerdo con algunas realizaciones de la presente 30 invención.

Figura 10: ilustra una vista en sección de otro diseño de mezcladora estática que puede utilizarse en el sistema de procesamiento térmico de acuerdo con otras realizaciones de la presente invención.

Figura 11: ilustra un sistema de conservación térmica de alimentos y biomateriales heterogéneos de 35 acuerdo con otra realización de la presente invención.

Figura 12: ilustra un sistema de conservación térmica de alimentos y biomateriales heterogéneos de acuerdo con otra realización de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

A lo largo de toda esta especificación, la referencia a "una realización" o un lenguaje similar significa que un 40 rasgo, estructura o característica particular descritos en conexión con la realización está incluido al menos en una realización de la presente invención. Por consiguiente, en esta especificación la aparición de la frase "en una realización" o un lenguaje similar se puede referir en todos los casos a la misma realización, aunque no necesariamente.

La Figura 1 ilustra una secuencia de operaciones para la conservación térmica de alimentos heterogéneos y multifásicos utilizando una exposición simple o multi-etapa a una energía electromagnética bajo condiciones de flujo continuo. El proceso puede comenzar con ingredientes y tratamientos previos de los ingredientes en la producción de materiales alimenticios y otros biomateriales. Los biomateriales son materiales heterogéneos o materiales que incluyen materiales de diversas densidades. Tal como se ilustra, un depósito se somete a 5 calentamiento previo. Los materiales se cargan en un sistema de microondas para calentar o tratar los materiales cargados en su interior. Este calentamiento puede tener lugar en varias etapas. Estas etapas de calentamiento se ilustran y explican detalladamente más abajo con referencia a las Figuras 2 a 6.

La Figura 2 es un boceto esquemático de una de las realizaciones de una etapa de calentamiento del proceso de conservación térmica de materiales heterogéneos fluidos (alimentos o biomateriales) mediante la 10 exposición del material de proceso a una energía electromagnética bajo condiciones de flujo continuo. Los materiales de proceso entran en el primer aplicador a través del puerto de entrada de material de proceso 1 a una temperatura media T1AVG, una temperatura máxima T1MAX y una temperatura mínima T1MIN. Al mismo tiempo se introduce energía electromagnética en el aplicador 1 mediante el puerto de entrada de energía electromagnética. El material de proceso fluye a través de un conducto esencialmente horizontal, 15 hecho de un material o una combinación de materiales transparente a la energía electromagnética. El flujo horizontal es relativo al suelo o la tierra.

Materiales típicos para la fabricación de estos conductos son cerámicas (normalmente cerámicas de alúmina) , vidrios (normalmente vidrio de borosilicato) y/o diversos polímeros plásticos (teflón, polipropileno, polisulfona, poliéter eter cetona (PEEK) y poliéter imida (Ultem) ) . 20

Durante el flujo a través del conducto transparente dentro del primer aplicador se realiza el primer incremento de temperatura del material de proceso. Cuando el material de proceso sale del primer aplicador, su temperatura media ha aumentado a T2AVG, su temperatura mínima a T2MIN y su temperatura máxima a T2MAX. Al mismo tiempo, parte de la energía electromagnética que ha entrado en el aplicador 1 es absorbida por el material de proceso y convertida en calor. La densidad del campo de energía electromagnética que 25 sale del primer aplicador (puerto de salida de energía electromagnética 1) y entra en el segundo aplicador se ha reducido en la cantidad de energía absorbida por el material de proceso. Después de salir del aplicador 1, el material de proceso es transportado a través de un segmento de conducto situado fuera de del campo electromagnético. Este segmento puede presentar modificaciones en el perfil, el diámetro o la geometría del conducto o puede estar equipado con dispositivos de mezcla en línea estáticos o activos para mejorar la 30 velocidad y extensión de la igualación de temperaturas. Opcionalmente, este segmento también puede estar aislado o calentado de modo convencional (tubo en intercambiador térmico de tubos) . Después de la igualación de temperaturas fuera de la zona de exposición a la energía electromagnética, el material de proceso entra en el segundo aplicador con una temperatura media T3AVG, una temperatura máxima T3MAX y una temperatura mínima T3MIN, siendo la diferencia (T3MAX-T3MIN) esencialmente menor que la 35 diferencia (T2MAX-T2MIN) . Al mismo tiempo, la energía electromagnética que sale del aplicador 1 a través del puerto de salida de energía electromagnética 1 es transportada a través de una guía de ondas conectada hasta el interior del aplicador 2 por el puerto de entrada de energía electromagnética 2. El nivel de densidad/intensidad de energía que entra en el aplicador 2 es menor que el nivel de energía suministrado originalmente por el generador al aplicador 1 a través del puerto de entrada de energía 1. 40

El material de proceso se calienta adicionalmente durante el transporte a través del segundo aplicador después de la entrada del material a través del puerto de entrada de material 2. La energía electromagnética sigue siendo absorbida mientras el material de proceso es expuesto a su campo durante el desplazamiento a través del segundo conducto construido con un material simple o una combinación de múltiples materiales transparentes a la energía electromagnética. 45

Opcionalmente, el conducto transparente situado dentro del segundo aplicador puede tener una estructura y composición, un diseño, un perfil de sección transversal o un diámetro diferentes. Al salir del segundo aplicador, las temperaturas del material de proceso se caracterizan por valores de temperatura T4AVG, T4MIN y T4MAX, siendo las diferencias de temperatura T4AVG-T3AVG, T4MAX-T3MAX y T4MIN-T3MIN preferentemente inferiores a las respectivas diferencias de temperatura T2AVG-T1AVG, T2MAX-T1MAX y T2MIN-T1MIN.

La energía electromagnética sale del segundo aplicador con un nivel de densidad de energía más reducido y 5 opcionalmente es transportada al siguiente puerto de entrada de otro aplicador o termina en una carga de agua.

Los... [Seguir leyendo]

1. Método para la conservación térmica de biomateriales heterogéneos fluidos, comprendiendo el método:

ï?­ proporcionar un primer aplicador electromagnético, que comprende:

un conducto esencialmente horizontal hecho de materiales o de una combinación de materiales 5 transparentes a la energía electromagnética, que incluye un puerto de entrada de materiales, para posibilitar la entrada de biomateriales heterogéneos fluidos en el primer aplicador electromagnético, y un puerto de salida de materiales, para posibilitar la salida de biomateriales heterogéneos fluidos fuera del primer aplicador electromagnético, y un puerto de entrada de energía para posibilitar la entrada de la energía electromagnética en el 10 primer aplicador electromagnético y un puerto de salida de energía para posibilitar la salida de la energía electromagnética fuera del primer aplicador electromagnético;

ï?­ proporcionar un segundo aplicador electromagnético, que comprende:

un conducto hecho de materiales o de una combinación de materiales transparentes a la energía electromagnética, que incluye un puerto de entrada de materiales, para posibilitar la entrada de 15 biomateriales heterogéneos fluidos en el segundo aplicador electromagnético, conectado al puerto de salida de materiales del primer aplicador electromagnético, y un puerto de salida de materiales, para posibilitar la salida de biomateriales heterogéneos fluidos fuera del segundo aplicador electromagnético, y un puerto de entrada de energía para posibilitar la entrada de la energía electromagnética en el 20 segundo aplicador electromagnético conectado a través de una guía de ondas al puerto de salida de energía del primer aplicador electromagnético y un puerto de salida de energía para posibilitar la salida de la energía electromagnética fuera del segundo aplicador electromagnético;

ï?­ bombear de forma continua biomateriales heterogéneos fluidos sucesivamente a través del conducto del primer aplicador y el conducto del segundo aplicador, y 25

ï?­ suministrar energía electromagnética al puerto de entrada de energía del primer aplicador electromagnético mientras los biomateriales heterogéneos fluidos están siendo bombeados desde el puerto de entrada de materiales del primer aplicador electromagnético, de modo que la energía electromagnética se desplaza esencialmente en la misma dirección que el flujo de los biomateriales heterogéneos fluidos, 30

estando dispuestos los conductos y los puertos de modo que, al menos en uno de los aplicadores, la dirección de la energía electromagnética es paralela a la dirección la corriente de los materiales heterogéneos fluidos.

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el conducto del primer aplicador electromagnético está dispuesto horizontalmente con respecto al suelo. 35

3. Sistema para la conservación térmica de biomateriales heterogéneos fluidos, que comprende:

ï?­ un primer aplicador electromagnético, que comprende:

un conducto esencialmente horizontal hecho de materiales o de una combinación de materiales transparentes a la energía electromagnética, que incluye un puerto de entrada de materiales, para posibilitar la entrada de biomateriales heterogéneos fluidos en el primer aplicador 40 electromagnético, y un puerto de salida de materiales, para posibilitar la salida de biomateriales heterogéneos fluidos fuera del primer aplicador electromagnético, y un puerto de entrada de energía para posibilitar la entrada de la energía electromagnética en el primer aplicador electromagnético y un puerto de salida de energía para posibilitar la salida de la energía electromagnética fuera del primer aplicador electromagnético; 45

ï?­ un segundo aplicador electromagnético, que comprende:

un conducto hecho de materiales o de una combinación de materiales transparentes a la energía electromagnética, que incluye un puerto de entrada de materiales para posibilitar la entrada de biomateriales heterogéneos fluidos en el segundo aplicador electromagnético conectado al puerto de salida de materiales del primer aplicador electromagnético, y un puerto de salida de materiales para posibilitar la salida de biomateriales heterogéneos fluidos fuera del segundo 5 aplicador electromagnético, y un puerto de entrada de energía para posibilitar la entrada de la energía electromagnética en el segundo aplicador electromagnético conectado a través de una guía de ondas al puerto de salida de energía del primer aplicador electromagnético y un puerto de salida de energía para posibilitar la salida de la energía electromagnética fuera del segundo aplicador electromagnético; 10

ï?­ una bomba para bombear biomateriales heterogéneos fluidos sucesivamente a través del conducto del primer aplicador y el conducto del segundo aplicador, y

ï?­ un generador para generar energía electromagnética para el puerto de entrada de energía del primer aplicador electromagnético mientras los biomateriales heterogéneos fluidos están siendo bombeados desde el puerto de entrada de materiales del primer aplicador electromagnético, de modo que la 15 energía electromagnética se desplaza esencialmente en la misma dirección que el flujo de los biomateriales heterogéneos fluidos, estando dispuestos los conductos y los puertos de modo que, al menos en uno de los aplicadores, la dirección de la energía electromagnética es paralela a la dirección la corriente de los materiales heterogéneos fluidos.

4. Sistema según la reivindicación 3, caracterizado porque el conducto del primer aplicador 20 electromagnético está dispuesto horizontalmente con respecto al suelo.