Procedimiento, dispositivo e instalación para la inducción de respiración controlada mediante sensores químicos.

El procedimiento comprende inducir una "respiración controlada" a todo tipo de compuestos,

sustancias y productos orgánicos. En su estado natural o en todas y en cada una de sus fases de elaboración, secado, curado o manufacturado hasta su consumo final, tanto en estado sólido como líquido. Introduciéndose el elemento a tratar en un recipiente o circuito estanco. Monitorizando y controlando, el diferencial de presión entre el interior y el exterior, teniendo como referencia el consumo del oxígeno inicial aportado o los compuestos químicos generados y/o ambos, permitiendo el tratamiento una mejora superficial, sensorial y gustativa del producto.

Procedimiento, dispositivo e instalación para la inducción de respiración controlada mediante sensores químicos Sector de la técnica.

El método de tratamiento es aplicable a todo tipo de compuestos, sustancias y productos orgánicos, en estado natural o en todas y en cada una de sus fases de elaboración o manufacturado, hasta su consumo final, tanto en estado sólido como líquido, tales como:

a) Los activos solubles obtenidos de una planta, bien sean frutos, semillas, hojas, raíces o hierbas aromáticas, -por ejemplo: el café, el té, tila, manzanilla, etc., - o cualquiera de sus derivados y sucedáneos, que con posterioridad se utilizarán para preparar una infusión; siendo posible aplicarlo desde la recolección y en todas las fases posteriores de elaboración, incluyendo las bebidas resultantes de una infusión, preparadas para el consumo final. Para la buena comprensión de esta memoria interesa tener presente la definición de “infusión”: método o acción de extraer de las sustancias orgánicas las partes solubles en agua a una temperatura inicialmente mayor a la del ambiente y menor que la del agua hirviendo, aunque ocasionalmente pueda convenir llegar a hervir. El resultado del tratamiento es una mejora organoléptica, eliminando asperezas, durezas, amarguras no deseadas, etc.

b) . El alcohol, las esencias, aceites esenciales, botánicos, flores, plantas, raíces, y todo tipo de sustancias destinadas a la elaboración de fragancias, perfumes, etc. El resultado del tratamiento es una mejora cualitativa sensorial en general y, en el caso de los alcoholes, una mejor asimilación de las esencias maceradas, comportando un ahorro de las mismas y una mejora cualitativa.

c) Las semillas, frutos, frutos secos, orujos o derivados vegetales susceptibles de ser utilizados para la elaboración de aceites vegetales -por ejemplo: aceitunas, aceite de oliva, girasol, soja, colza, coco, palma, canola, avellanas, almendras, nueces, cacahuetes, etc. ; así como, el producto resultante de todas y cada una de las fases del proceso de dicha elaboración, incluidos los productos finales obtenidos; esto es, aceites vegetales acabados, listos para el consumo y todos sus derivados y sucedáneos, incluidos los destinados al cuidado de la piel, cosmética y estética. El resultado del tratamiento es la eliminación de defectos como el atrojado, avinado, moho, etc. permitiendo una mejora, incluso en su categoría comercial.

d) Los productos alimentarios naturales vegetales de consumo humano o animal como la fruta, verduras, legumbres, forrajes, etc. El resultado del tratamiento es la mejora de sus cualidades sensoriales.

e) Los productos alimentarios de origen animal como la carne, el embutido, el pescado, lácteos, quesos, etc., en cualquiera de sus fases de elaboración, secado, curado, manufacturado, etc., hasta su consumo final. El resultado del tratamiento es la mejora de la calidad sensorial y gustativa, y la aceleración del proceso de secado.

f) Los productos o subproductos del fruto del cacao, habas de cacao, pastas o cremas de cacao, polvo de cacao, chocolate, etc. El tratamiento hace los productos más abiertos, finos, aromáticos y gustativos.

g) La piel natural de animales en fase de curtido y los productos derivados para el sector de la marroquinería. El tratamiento facilita los procesos de secado, curado y curtido, afinando la suavidad, tacto y acabado de la piel.

h) Los líquidos derivados de hidrocarburos, etanol, alcohol -ya sea de remolachas, de caña de azúcar, de cereales, de vino, o de cualquier otro origen- que posteriormente se utilizarán en la elaboración de fragancias, perfumes, cosmética, vinagre, vino, cerveza, otras bebidas alcohólicas (whisky, ron, licores, etc.) y todos sus derivados; incluso en el caso de que estén dispuestos en depósitos permeables a los gases y/o embotellados y tapados. El resultado del tratamiento consiste en una mejora organoléptica, dejando las bebidas más abiertas y con alcoholes más suaves y sin quemazón.

i) Al cultivo de plantas, hongos, setas, trufas, etc. Acelerando su crecimiento y calidad organoléptica, incluyendo su tratamiento una vez desarrollado, antes de su consumo.

l) A los productos con porcentajes elevados de azúcar en su composición como la miel, jaleas, confituras, mermeladas, compotas, etc.

También es posible la aplicación del tratamiento a derivados o combinados de los compuestos orgánicos que se acaban de enumerar.

El sector de la técnica comprende la inducción de una “Respiración Controlada” a cada compuesto orgánico durante un tiempo controlado a partir de unos parámetros analíticos predeterminados. Se entiende por “respiración” una sucesión de inspiraciones y expiraciones provocadas por efectos mecánicos con la aportación de, al menos, una parte de gas oxidante. Está inducida y controlada por los parámetros captados y procesados por el equipo informático que controla el proceso; de manera que, después de cada aportación (inspiración) , se mide la progresiva disminución del consumo provocado por la interacción entre gas y compuesto orgánico hasta quedar por debajo de los límites establecidos, momento en que se pone en marcha el sistema de vacío (expiración) y/o barrido controlado para extraer los nuevos gases generados y limpiar el ambiente. Seguidamente se induce una nueva inspiración, y así sucesivamente mientras lo requiera el tratamiento. La repetición cíclica de estas fases, que puede durar horas o días, es lo que llamamos “Respiración Controlada”, y comprende los siguientes pasos:

a) Se introduce el gas por un diferencial de presión.

b) Paralelamente al paso a) , se monitoriza y/o controla la cantidad presente, de al menos uno de los productos químicos aportados y/o generados en la reacción, como para que una vez detectado un aumento o disminución del valor predeterminado, -respecto a su valor inicial-, se pasa a la siguiente fase.

c) Se procede a extraer los gases provocados en la reacción, durante un tiempo predeterminado y/o en función de la detección de unos valores preestablecidos de concentración de al menos una de las sustancias existentes en el interior del recipiente o recinto estanco.

El resultado son una serie de cambios significativos en los compuestos, variables en función de la naturaleza de cada uno de ellos, pero con el denominador común de generar más aroma, acentuar sabor, aportar mayor finura y suavidad, más cuerpo, aumentando la complejidad gustativa y permitiendo que los aromas que desprenden sean más intensos y perceptibles sensorialmente. Igualmente, reduce o elimina defectos como: asperezas, fermentos, moho, impurezas, gusto a tierra húmeda o a agrio, etc., que podría incorporar un producto sin este tratamiento. Es decir, mejora el producto organolépticamente respecto a otros análogos no tratados con “Respiración Controlada”.

Estado de la técnica anterior.

Se conoce un método para suavizar los alcoholes, en concreto la Patente PCT/ES2012/070611 WO2013/021085, y otro para efectuar el secado y curado de productos sólidos o semisólidos, Patente PCT/ES2012/070612 WO2012/021086. Pertenecen al mismo inventor de la presente.

Ambas patentes coinciden parcialmente en el método; es decir, en la introducción de un gas oxidante al medio de tratamiento por un diferencial de presión, y en la posterior extracción de los gases resultantes de la reacción mediante un vacío. Es importante destacar que el control de las entradas y salidas se hace por tiempos predeterminados. Debido a la heterogeneidad de los compuestos a tratar, es difícil controlar el proceso con exactitud, de manera que es posible no acertar en los tiempos de aplicación –por exceso o por defecto-, lo cual impide garantizar los resultados óptimos del proceso.

En concreto, refiriéndonos a la patente de Secado y Curado de Productos Sólidos o Semisólidos PCT/ES2012/070612 WO2012/021086, hay que aclarar lo siguiente:

En la página 24, líneas 11-29, se detalla el proceso de control del consumo de oxígeno, que sólo se activa cuando se efectúa un vacío; mientras que en esta invención se controla a lo largo de todo el proceso (principalmente cuando se aplica una presión positiva, que en algunos casos coincide con el momento de mayor consumo del agente oxidante introducido) y es el parámetro que marca el paso al siguiente ciclo de presión negativa y/o barrido, o viceversa.

El inventor ha ensayado la aplicación de los principios de la anterior invención en el caso de líquidos, alcohol y compuestos orgánicos, sólidos o semisólidos, evolucionando el método hasta conseguir una mejora y perfeccionamiento del producto a tratar, obteniendo...

1. Método de tratamiento que comprende su aplicación a todo tipo de compuestos, sustancias y productos orgánicos. En su estado natural o en todas y en cada una de sus fases de elaboración, secado, curado o manufacturado hasta su consumo final, tanto en estado sólido como líquido, caracterizado porque se disponen dichos elementos a tratar en el interior de un recipiente o circuito estanco en el que se inducen variaciones de presión mediante la aportación de un gas, o mezcla de gases, con propiedades oxidantes con una posterior extracción de gases, que permite efectuar al menos un ciclo de una "Respiración Controlada" con los siguientes pasos:

a) Se introduce el gas por un diferencial de presión.

b) Paralelamente al paso a) , se monitoriza y/o controla la cantidad presente, de al menos uno de los productos químicos aportados y/o generados en la reacción, como para que una vez detectado un aumento o disminución del valor predeterminado, -respecto a su valor inicial-, se pasa a la siguiente fase.

c) Se procede a extraer los gases provocados en la reacción, durante un tiempo predeterminado y/o en función de la detección de unos valores preestablecidos de concentración de al menos una de las sustancias existentes en el interior del recipiente o recinto estanco.

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque, en el caso de la aplicación del tratamiento en continuo en un circuito cerrado donde se ubican los líquidos, en el paso b) se supervisa la cantidad presente de al menos una de las sustancias existentes para maniobrar automáticamente la administración y/o extracción de gases.

3. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque todo el proceso incluye múltiples repeticiones de dichos ciclos hasta alcanzar unos parámetros químicos finales predeterminados.

4. Método según la reivindicación 1 y 3, caracterizado porque se monitoriza la disminución del agente oxidante inicial aportado para decidir cuando pasar al paso c) .

5. Método según la reivindicación 1 y 3, caracterizado porque se monitoriza el aumento o disminución de al menos un producto químico generado en la reacción, para decidir cuando pasar al paso c) .

6. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende la comunicación del volumen interior del recipiente con la atmósfera exterior circundante mediante la apertura de al menos una compuerta del recipiente para provocar una recuperación a la presión atmosférica del interior a valores predeterminados.

7. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque se efectúa un barrido controlado del gas de la atmósfera interior del recipiente permitiendo su renovación durante un tiempo prefijado.

8. Método según la reivindicación 1 y 7, caracterizado porque se efectúa un barrido controlado del gas de la atmósfera interior del recipiente, permitiendo su renovación, al mismo tiempo que se aporta un agente oxidante durante un tiempo prefijado o hasta llegar a valores de concentración prefijados del mismo.

9. Método según la reivindicación 1, y 7, caracterizado porque se fuerza un barrido controlado para una renovación de la composición de la atmósfera interior, mediante la aspiración del sistema de vacío con la apertura controlada de al menos una compuerta situada en el extremo substancialmente opuesto al del punto de aspiración.

10. Método según la reivindicación 1 y 7, caracterizado porque se fuerza un barrido controlado para renovar la composición de la atmósfera interior, mediante la administración de una sobrepresión combinada con la apertura controlada de al menos una compuerta situada en el extremo substancialmente opuesto al del punto de administración.

11. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el gas de propiedades oxidantes aportado se selecciona entre ozono u oxígeno.

12. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el gas oxidante utilizado es el oxígeno atmosférico.

13. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el gas oxidante utilizado es el ozono generado en el entorno y/o por la instalación.

14. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque se controla la dirección del flujo de gas en el interior del recipiente.

15. Método según la reivindicación 1 y 14, caracterizado porque se alterna la funcionalidad entre los puntos de introducción y extracción del gas, para invertir el sentido del flujo de gas.

16. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque se aplican vibraciones para provocar ondas mecánicas.

17. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque se controla la humedad del gas a introducir en el recipiente.

18. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque se controla la temperatura y/o la humedad y/o la recirculación de la atmósfera interior del recipiente.

19. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque se aporta un fluido con al menos una sustancia con propiedades aromáticas y/o humos.

20. Instalación para el tratamiento de sustancias orgánicas mediante una "Respiración Controlada", que comprende un recipiente de cierre hermético –con al menos una puerta de carga y descarga- destinado a albergar el material a tratar, caracterizado porque dispone de al menos un sensor de productos químicos, y situados en extremos substancialmente opuestos de la instalación al menos dos conjuntos mecánicos cada uno de los cuales alberga:

a) sistemas de presión y vacío controlados.

b) con al menos una abertura controlada conectada al exterior, utilizada para la purga de presión y/o la generación de un barrido,

c) con al menos un conjunto de filtros o tamices, adyacente al material a tratar

La ubicación mecánica de cada conjunto obliga a una trayectoria del fluido administrado que traspasa por este orden:

d) los filtros/tamices adyacentes al conducto de entrada del flujo.

e) el material a tratar.

f) los filtros/tamices cercanos al conducto de extracción.

La instalación dispone de medios para invertir de forma controlada el sentido de la trayectoria del flujo de los gases en el interior del recipiente.

21. Instalación según la reivindicación 20, caracterizada porque incorpora al menos una conexión que comunica con al menos un generador de Ozono.

22. Instalación según la reivindicación 20 y 21, caracterizada porque incorpora un generador de ozono que está asociado a al menos una de las entradas del fluido, por donde se genera un diferencial de presión que provoca el barrido

23. Instalación según la reivindicación 20, caracterizada porque capta los datos de descenso de uno de los agentes oxidantes administrados con al menos un sensor de productos químicos.

24. Instalación, según la reivindicación 20, caracterizada porque capta los datos de aumento de uno de los gases producto de la reacción con al menos un sensor de productos químicos.

25. Instalación, según la reivindicación 20, caracterizada porque el recipiente puede ser estático o rotar en continuo o intermitentemente.

26. Instalación, según la reivindicación 20, caracterizada porque el recipiente dispone de medios mecánicos que permiten invertir su posición vertical.

27. Instalación, según la reivindicación 20, caracterizada porque se acopla en su interior al menos una cesta/jaula donde se ubica el material a tratar.

28. Instalación, según la reivindicación 20, caracterizada porque tiene unos medios para controlar la temperatura, la humedad y la recirculación de la atmósfera interior de la instalación.

29. Instalación, según la reivindicación 20, caracterizada porque tiene unos conductos para recircular la atmósfera interior de la instalación donde alberga un equipo generador de ozono.

30. Instalación, según la reivindicación 20, caracterizada porque incorpora un vibrador..

31. Uso de la instalación caracterizado porque se utiliza para la mejora organoléptica de material orgánico. .

32. Uso de la instalación, según la reivindicación 31, caracterizado porque el material orgánico a tratar es,

o puede servir para la preparación de, una infusión.

33. Uso de la instalación, según la reivindicación 31 y 32, caracterizado porque dicha infusión es café, té y/o hierbas.

34. Uso de la instalación, según la reivindicación 31, caracterizado porque se utiliza para el secado o 10 curado del material orgánico a tratar.