Método y unidad de emulsionar leche.

Un método de emulsionar leche incluyendo los pasos de:

- alimentar un primer flujo de leche a lo largo de una primera línea de alimentación (7) a una cámara de emulsión (5);

y

- pre-emulsionar la leche con aire, hacia arriba de la cámara de emulsión, aspirando un segundo flujo de aire, por medio del primer flujo, a lo largo de una segunda línea de alimentación (8) que converge con la primera línea de alimentación (7) a lo largo de una porción de extremo de pre-emulsión (10) hacia arriba de la cámara de emulsión (5); sometiéndose el segundo flujo, en un punto a lo largo de la segunda línea de alimentación (8) y hacia arriba de dicha porción de extremo (10), a una operación de troceado repetido, en la que el troceado es regulado tanto en frecuencia como en ciclo de trabajo.

Método y unidad de emulsionar leche Campo técnico La presente invención se refiere a un método y unidad de emulsionar leche.

La presente invención puede ser usada de forma especialmente ventajosa para emulsionar leche en dispositivos de infusión automáticos o no automáticos, para producir cappuccini o bebidas de infusión similares, y a los que se hace referencia específica en la descripción siguiente.

Antecedentes de la invención Los dispositivos de infusión del tipo anterior emplean normalmente unidades de emulsionar leche del tipo descrito, por ejemplo, en EP 1785074, que incluyen normalmente una primera línea de alimentación de leche; una segunda línea de alimentación de aire; y una tercera línea de alimentación de vapor, que una válvula puede cortar para producir leche emulsionada fría.

Las tres líneas de alimentación convergen de forma sustancialmente independiente, la primera línea de alimentación de leche siempre totalmente independiente de las otras dos, dentro de una cámara de emulsión -normalmente una cámara venturi-que mezcla la leche, el aire y el vapor (si lo hay) para suministrar leche emulsionada en la salida, es decir, leche con una espuma o 'crema' superficial, cuya temperatura y volumen dependen de la presencia o ausencia de vapor, la temperatura del vapor, y la relación de leche, aire y vapor, que se controla regulando el flujo de una bomba a lo largo de la primera línea, y regulando el flujo de aire a lo largo de la segunda línea por medio de resistencias hidráulicas para regular el flujo de forma continua o en pulsos a frecuencia regulable.

Aunque la cantidad de aire, en forma de burbujas, en la leche emulsionada es regulable, las unidades de emulsión conocidas del tipo anterior tienen el inconveniente de que prácticamente no permiten el control de la 'textura', es decir, el diámetro, de las burbujas, que es lo que determina la estabilidad de la espuma producida, es decir, cuanto más pequeñas son las burbujas, más estable es la espuma.

Al ser la cámara de emulsión una cámara venturi, en la que se inyecta aire al flujo de leche a una velocidad tan alta que no permite absolutamente el control de la emulsión producida, normalmente no hay forma de predecir si el aire inyectado produce gran número de burbujas de diámetro relativamente pequeño, o solamente unas pocas burbujas de gran diámetro, y, en este último caso, si las burbujas se rompen en la salida de la cámara de emulsión.

Descripción de la invención Un objeto de la presente invención es proporcionar un método y unidad de emulsionar leche diseñados para eliminar los inconvenientes anteriores.

Más específicamente, un objeto de la presente invención es proporcionar un método y unidad de emulsionar leche diseñados para controlar el número y la textura de las burbujas de aire en la leche emulsionada producida.

Según la presente invención, se facilita un método de emulsionar leche según la reivindicación 1 y preferiblemente según cualquiera de las reivindicaciones que dependen directa o indirectamente de la reivindicación 1.

Según la presente invención, también se ha previsto una unidad de emulsionar leche según la reivindicación 7 y preferiblemente según cualquiera de las reivindicaciones que dependen directa o indirectamente de la reivindicación 7.

Breve descripción de los dibujos Una realización no limitadora de la presente invención se describirá a modo de ejemplo con referencia a los dibujos acompañantes, en los que:

La figura 1 representa un esquema de una realización preferida de la unidad de emulsionar leche según la presente invención.

La figura 2 representa un diagrama operativo de un detalle de la figura 1.

Mejor modo de llevar a la práctica la invención El número 1 en la figura 1 indica en conjunto un dispositivo de infusión incluyendo un asiento accesible desde fuera 2 para que un vaso extraíble 3 reciba una bebida, por ejemplo, un cappuccino, conteniendo leche emulsionada, y 2 5

que, cuando se prepara la bebida, se coloca debajo de la salida 4 de una cámara de emulsión 5 -preferiblemente una cámara de emulsión venturi conocida-de una unidad de emulsión 6 del dispositivo de infusión 1.

La unidad de emulsión 6 incluye una línea de alimentación de leche 7; una línea de alimentación de aire 8 que comunica con la línea de alimentación 7 en un adaptador en â?Yâ? intermedio 9, y que tiene una porción de extremo 10 en común con la línea de alimentación 7 y que termina dentro de la cámara de emulsión 5; y una línea de alimentación de vapor 11 que termina directamente dentro de la cámara de emulsión 5 y separada de las líneas de alimentación 7 y 8.

La línea de alimentación 7 incluye un depósito normalmente refrigerado 12, y se extiende desde el depósito 12 al adaptador intermedio 9 mediante una bomba 13 -normalmente, aunque no necesariamente, una bomba de engranajes.

La línea de alimentación 8 tiene una entrada 14 que comunica con el exterior, y se extiende desde la entrada 14 al adaptador intermedio 9 mediante, y en el orden representado: un filtro de aire opcional 15; un conjunto de válvula 16 para controlar el flujo de aire a lo largo de la línea de alimentación 8; y una válvula sin retorno calibrada opcional 17, que permite el flujo de aire al adaptador intermedio 9, pero bajo ninguna circunstancia permite el reflujo de leche al conjunto de válvula 16 mediante el adaptador intermedio 9.

La línea de alimentación 11 incluye una caldera 18 a la que se suministra agua desde una fuente (no representada) , tal como la red de suministro de agua, y que alimenta vapor a la cámara de emulsión 5 mediante una válvula de corte movida eléctricamente 20 y a una temperatura dada controlada por una unidad de termostato 19 y preferiblemente en base a la temperatura de la leche registrada por un sensor (no representado) en el adaptador intermedio 9.

Como se representa en la figura 2, el conjunto de válvula 16 es del tipo de troceado repetido, e incluye un paso 21 que define una porción de la línea de alimentación 8; un obturador accionado preferiblemente eléctricamente 22 móvil a través del paso 21 entre una posición abierta y una posición cerrada que abren y cierran el paso 21, respectivamente; un accionador normalmente electromagnético o piezoeléctrico 23 para activar el obturador 22; y una unidad de troceado repetido (RCU) 24 implementada por un sistema electrónico de control diseñado, entre otras cosas, para suministrar potencia adecuada para controlar el accionador electromagnético 23.

Esquemáticamente, la RCU 24 incluye un generador de ondas cuadradas (SWG) 25 para producir un tren de ondas cuadradas, cuya frecuencia es regulada por un circuito de control 26 en base a un número dado de cantidades parcialmente establecidas y parcialmente registradas (por ejemplo, un rango dado; una temperatura externa; las características de la bebida dictadas por la preferencia del consumidor medio en el país en el que opere el dispositivo de infusión 1, etc) ; y un modulador de anchura de pulso (PWM) 27 para regular el ciclo de trabajo, es decir, el tiempo de activación dentro de cada pulso, y que es controlado por un circuito de control 28 en base a un número dado de otras cantidades parcialmente establecidas y parcialmente registradas (por ejemplo, un rango dado; la temperatura del vapor; la temperatura dentro del vaso 3, etc) .

La RCU 24 se implementa preferiblemente en una PLC o, en general, en un sistema de control electrónico integrado o distribuido diseñado para recibir y procesar cantidades registradas, calcular la frecuencia y el ciclo de trabajo necesarios, y suministrar la potencia necesaria al accionador 23.

El conjunto de válvula 16 es de tipo comercial, tiene un tiempo de respuesta muy rápido (del orden de una milésima de segundo) , y se usa en la unidad de emulsión 6 para romper o 'trocear' el flujo continuo de aire aspirado a través de la entrada 14 en una sucesión de 'segmentos', cada uno de los cuales define una burbuja de aire al entrar el flujo de leche en el adaptador intermedio 9.

Dado que el aire es aspirado de fuera por la baja presión producida a lo largo de la línea de alimentación 8, justo hacia arriba del adaptador intermedio 9, los 'segmentos' de aire que se desplazan a lo largo de la línea de alimentación 8 al adaptador intermedio 9 avanzan a la misma velocidad, como los picos de una onda de presión única modulada por el conjunto de válvula 16, permanecen separados, y penetran en el flujo de leche procedente de la línea de alimentación 7 sin compactar, es decir, permaneciendo todavía separados, a causa de la velocidad relativa sustancialmente cero a la que los 'segmentos' de... [Seguir leyendo]

1. Un método de emulsionar leche incluyendo los pasos de:

- alimentar un primer flujo de leche a lo largo de una primera línea de alimentación (7) a una cámara de emulsión (5) ; y -pre-emulsionar la leche con aire, hacia arriba de la cámara de emulsión, aspirando un segundo flujo de aire, por medio del primer flujo, a lo largo de una segunda línea de alimentación (8) que converge con la primera línea de alimentación (7) a lo largo de una porción de extremo de pre-emulsión (10) hacia arriba de la cámara de emulsión (5) ; sometiéndose el segundo flujo, en un punto a lo largo de la segunda línea de alimentación (8) y hacia arriba de dicha porción de extremo (10) , a una operación de troceado repetido, en la que el troceado es regulado tanto en frecuencia como en ciclo de trabajo.

2. Un método según la reivindicación 1, donde el segundo flujo es aspirado del exterior y, hacia arriba de dicho punto a lo largo de la segunda línea de alimentación (8) , es continuo.

3. Un método según la reivindicación 1 o 2, donde el segundo flujo es filtrado hacia arriba de dicho punto a lo largo de la segunda línea de alimentación (8) .

4. Un método según una de las reivindicaciones anteriores, donde dicha operación de troceado repetido la lleva a cabo un conjunto de válvula (16) situado en dicho punto a lo largo de la segunda línea de alimentación (8) , e incluyendo un obturador accionado eléctricamente (22) controlado por una unidad de troceado repetido (24) .

5. Un método según la reivindicación 4, donde el troceado es regulado en frecuencia y ciclo de trabajo controlando el obturador accionado eléctricamente (22) por medio de un tren de ondas cuadradas, de una frecuencia regulable dada, emitidas por un generador de ondas cuadradas (25) , y modulando de forma regulable el tren de ondas cuadradas por medio de un modulador de anchura de pulso (27) .

6. Un método según una de las reivindicaciones anteriores, donde el primer flujo es impulsado por una bomba (13) .

7. Una unidad de emulsionar leche (6) incluyendo una cámara de emulsión (5) ; una primera línea de alimentación (7) para alimentar un primer flujo de leche a la cámara de emulsión (5) ; una segunda línea de alimentación (8) que converge con la primera línea de alimentación (7) a lo largo de una porción de extremo compartida (10) hacia arriba de la cámara de emulsión (5) , y para alimentar un segundo flujo de aire a la porción de extremo compartida (10) , y un flujo pre-emulsionado de leche y aire a la cámara de emulsión (5) ; y un conjunto de válvula (16) situado en un punto a lo largo de la segunda línea de alimentación (8) y hacia arriba de la porción de extremo compartida (10) ; incluyendo el conjunto de válvula un obturador accionado eléctricamente (22) que se puede mover entre una posición abierta y una posición cerrada que abren y cierran la segunda línea de alimentación (8) respectivamente; y una unidad de troceado repetido (24) adaptada para controlar el obturador (22) tanto en frecuencia como en ciclo de trabajo.

8. Una unidad según la reivindicación 7, donde la unidad de troceado repetido (24) incluye un generador de ondas cuadradas (25) , y un modulador de anchura de pulso (27) , ambos integrados en la unidad de troceado repetido (24) ; emitiendo el generador de ondas cuadradas (25) un tren de ondas cuadradas a una frecuencia regulable dada; y estando interpuesto el modulador de anchura de pulso (27) entre el generador de ondas cuadradas (25) y el obturador accionado eléctricamente (22) , y estando diseñado para recibir y modular de forma regulable el tren de ondas cuadradas para controlar el obturador accionado eléctricamente (22) en frecuencia y ciclo de trabajo.

9. Una unidad según la reivindicación 7 o 8, donde la unidad de troceado repetido (24) se implementa en un PLC o un sistema de control electrónico integrado o distribuido para recibir y procesar cantidades registradas, calcular la frecuencia y el ciclo de trabajo necesarios, y suministrar la potencia necesaria para activar el obturador (22) .

10. Una unidad según la reivindicación 8 o 9, donde la unidad de troceado repetido (24) incluye medios de control

(26) para controlar la frecuencia del generador de ondas cuadradas (25) en base a un número dado de cantidades parcialmente establecidas y parcialmente registradas.

11. Una unidad según una de las reivindicaciones 8 a 10, donde la unidad de troceado repetido (24) incluye medios de control (28) conectados al modulador de anchura de pulso (27) para controlar el ciclo de trabajo del obturador accionado eléctricamente (22) en base a un número dado de cantidades parcialmente establecidas y parcialmente registradas.

12. Una unidad según una de las reivindicaciones 7 a 11, donde la segunda línea de alimentación (8) tiene una entrada (14) que comunica con el exterior.

13. Una unidad según una de las reivindicaciones 7 a 12, e incluyendo también un filtro de aire (15) situado a lo

largo de la segunda línea de alimentación (8) , hacia arriba del conjunto de válvula (16) .

14. Una unidad según una de las reivindicaciones 7 a 13, e incluyendo también una válvula sin retorno (17) situada a lo largo de la segunda línea de alimentación (8) , hacia abajo del conjunto de válvula (16) . 5

15. Una unidad según una de las reivindicaciones 7 a 14, donde la primera línea de alimentación (7) incluye una bomba de leche (13) .

16. Una unidad según una de las reivindicaciones 7 a 15, e incluyendo también una tercera línea de alimentación

(11) independiente de la primera y la segunda línea de alimentación (7, 8) , y para alimentar vapor a la cámara de emulsión (5) .

17. Una unidad según la reivindicación 16, donde la cámara de emulsión (5) es una cámara de emulsión venturi.

18. Un dispositivo de infusión para producir bebidas de infusión, e incluyendo una unidad de emulsionar leche (6) según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 17.