Dispositivo para tratar térmicamente un producto alimenticio líquido.
Dispositivo para uso en el tratamiento térmico de un producto alimenticio líquido,
cuyo dispositivo comprende un intercambiador de calor (2) que tiene una pluralidad de secciones para calentar y enfriar el producto, comprendiendo también el dispositivo una celda de retención (7) para el producto térmicamente tratado y una celda de retención (5) para la estabilización de proteínas, caracterizado por que la celda de retención (5) para la estabilización de proteínas tiene una superficie interior que se ha sometido a un tratamiento de chorreado hasta un valor Ra superior a 1.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/SE2011/051477.
Solicitante: TETRA LAVAL HOLDINGS & FINANCE SA.
Nacionalidad solicitante: Suiza.
Dirección: 70, AVENUE GENERAL-GUISAN 1009 PULLY SUIZA.
Inventor/es: PANTZAR, GORAN, HOLANOWSKI,ANDRZEJ, BERTILSSON,JÖRGEN.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- A23C3/033 NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA. › A23 ALIMENTOS O PRODUCTOS ALIMENTICIOS; SU TRATAMIENTO, NO CUBIERTO POR OTRAS CLASES. › A23C PRODUCTOS LACTEOS, p. ej. LECHE, MANTEQUILLA, QUESO; SUCEDANEOS DE LA LECHE O DEL QUESO; SU FABRICACION (obtención de composiciones a base de proteínas para la alimentación A23J 1/00; preparación de péptidos, p. ej. de proteinas, en general C07K 1/00). › A23C 3/00 Conservación de la leche o de preparados lácteos (de la nata A23C 13/08; de la mantequilla A23C 15/18; del queso A23C 19/097). › y siendo transportados con movimiento progresivo a través de un aparato.
- A23L3/22 A23 […] › A23L ALIMENTOS, PRODUCTOS ALIMENTICIOS O BEBIDAS NO ALCOHOLICAS NO CUBIERTOS POR LAS SUBCLASES A21D O A23B - A23J; SU PREPARACION O TRATAMIENTO, p. ej. COCCION, MODIFICACION DE LAS CUALIDADES NUTRICIONALES, TRATAMIENTO FISICO (conformación o tratamiento, no enteramente cubierto por la presente subclase, A23P ); CONSERVACION DE ALIMENTOS O DE PRODUCTOS ALIMENTICIOS, EN GENERAL (conservación de la harina o las masas panificables A21D). › A23L 3/00 Conservación de alimentos o de productos alimenticios, en general, p. ej. pasteurización o esterilización, especialmente adaptada a alimentos o productos alimenticios (conservación de alimentos o productos alimenticios en asociación con el envasado B65B 55/00). › a través de tubos.
PDF original: ES-2525447_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Dispositivo para tratar térmicamente un producto alimenticio líquido.
La presente invención se refiere a un dispositivo para uso en el tratamiento térmico de un producto alimenticio líquido, cuyo dispositivo comprende un intercambiador de calor que tiene una pluralidad de secciones para calentar y enfriar el producto, comprendiendo también el dispositivo una celda de retención para el producto térmicamente tratado y una celda de retención para la estabilización de proteínas.
El tratamiento térmico de un producto alimenticio líquido con el fin de aniquilar total o completamente los microorganismos es un método de tratamiento común. Para un producto lácteo, tal como leche con diferentes contenidos de grasa, se utiliza un tratamiento UHT (tratamiento ultraalto) o, alternativamente, una pasteurización con diferente intervalo de temperatura y de tiempo.
El tratamiento UHT es corriente, ya que el objetivo es un producto comercialmente estéril que pueda almacenarse a temperatura ambiente sin un posible aumento de microorganismos nocivos en el producto lácteo. El tratamiento UHT tiene lugar usualmente a una temperatura de 135-150º C durante unos pocos segundos.
Para efectuar un tratamiento UHT se pueden utilizar dos métodos, calentamiento indirecto y calentamiento directo. Esta invención se dirige preferiblemente hacia el calentamiento indirecto, es decir, el uso de un intercambiador de calor para obtener la temperatura deseada. Se pueden utilizar tanto intercambiadores de calor de placas como intercambiadores de calor tubulares.
En una planta convencional para el tratamiento térmico de productos lácteos se utilizan, por un lado, una celda de retención para el producto lácteo calentado, en la que residirá el producto durante un cierto tiempo a una cierta temperatura, y, por otro lado, una celda de retención para la estabilización de las proteínas.
La estabilización de las proteínas tiene lugar antes de que el producto lácteo reciba su calentamiento final y a una temperatura que es más baja que la temperatura final. La estabilización de las proteínas se utiliza hoy en día en la mayoría de las plantas UHT para dar a un producto lácteo una oportunidad de ser químicamente estabilizado a fin de evitar más tarde en el proceso una formación de adherencias, es decir, deposiciones de material quemado sobre superficies calientes.
El documento WO 2006/102051 revela un procedimiento para reducir la formación de adherencias de un alimento que contiene proteínas, tal como nata montada, durante un tratamiento térmico en el que se emplean varios intercambiadores de calor.
El documento WO 2010/106296 describe un método para reducir la formación de adherencias de un líquido derivado de la leche sometiendo el líquido a un campo electromagnético.
El documento WO 2004/104271 habla de un método para impedir la formación de adherencias proteínicas por medio de un revestimiento de silicato.
ROSMANINHO ET AL, JOURNAL OF FOOD ENGINEERING, BARKING, ESSEX, GB, vol. 88, No. 4, 1 de diciembre de 2010 (01-12-2010) , páginas 349-356, revelan superficies de acero modificadas por pulverización catódica de TiN con el fin de reducir la formación de adherencias.
KANANEH A B ET AL, FOOD AND BIOPRODUCTS PROCESSING, INSTITUTION OF CHEMICAL ENGINEERS, RUGBY, GB, vol. 88, No. 4, 1 de diciembre de 2010 (01-12-2010) , páginas 349-356, hablan de intercambiadores de calor de placas que muestran una reducida formación de adherencias debido a la utilización de revestimientos de nanocompuestos.
Un problema que surge en la estabilización de proteínas es que la celda de retención adquiere un revestimiento de adherencias proteínicas, es decir, la superficie interior de la celda de retención se reviste con un depósito rico en proteínas. Este depósito se acumula hasta un cierto límite, después del cual hay riesgo de que se desprenda de la superficie de la celda de retención y acompaña al producto, para volverse a pegarse después firmemente en el intercambiador de calor situado aguas abajo. Se tiene entonces que parar la planta y lavar el equipo. Dado que se desea hoy en día un tiempo de producción superior a 40 horas, esta formación de adherencias proteínicas es un problema mayor.
Un objeto de la presente invención es proporcionar una planta UHT que no necesite pararse ni lavarse después de 20 horas.
Estos y otros objetos se han conseguido según la invención en virtud del hecho de que el dispositivo del tipo descrito en la introducción ha recibido las características mediante las cuales la celda de retención para la estabilización de las proteínas tiene una superficie interior que se ha sometido a un tratamiento de chorreado.
Las realizaciones preferidas de la invención han recibido, además, las características evidentes por las reivindicaciones subordinadas.
Se describirán ahora con mayor detalle realizaciones preferidas de la invención haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 muestra como diagrama de flujo una planta UHT según la invención.
Los dibujos muestran solamente las partes que son fundamentales para la comprensión de la invención.
En la figura 1 se muestra una imagen esquemática de un dispositivo según la invención. En el dibujo se ha utilizado un intercambiador de calor tubular, pero pueden utilizarse también otros tipos de intercambiador de calor, tal como intercambiadores de calor de placas.
El producto alimenticio que entra en la planta penetra primero en una vasija de equilibrado 1. El producto alimenticio está constituido preferiblemente por leche de contenido graso variable y la finalidad de la planta es tratar térmicamente la leche de modo que se obtenga un producto comercialmente estéril. Es decir, un producto que esté desprovisto de microorganismos que puedan crecer en las condiciones prevalecientes. Tal producto lácteo puede almacenarse durante un largo periodo de tiempo a temperatura ambiente.
Después de esto, el producto lácteo pasa a un intercambiador de calor tubular 2 que tiene una serie de secciones de tubo 3 para calentar el producto hasta aproximadamente 90-100º C. El medio de calentamiento es agua caliente que se hace circular en un circuito cerrado 4 de agua caliente.
A una temperatura de aproximadamente 90-100º C durante un cierto intervalo de tiempo de 30-200 segundos, preferiblemente 100-180 segundos y, en la realización preferida de la invención, aproximadamente 150 segundos, el producto lácteo tiene que residir en una celda de retención 5. Durante este intervalo de tiempo la leche procede a estabilizar químicamente las proteínas contenidas en la misma. La estabilización de las proteínas se utiliza hoy en día en la mayoría de las plantas UHT para evitar más tarde en el proceso la llamada formación de adherencias, es decir, deposiciones de material quemado sobre superficies calientes.
La celda de retención 5 está constituida usualmente por un tubo del intercambiador de calor tubular, pero la celda de retención puede ser también completamente independiente del intercambiador de calor y estar constituida por un tubo recto o alternativamente configurado en espiral. Para impedir que la celda de retención 5 acumule un revestimiento de adherencias ricas en proteínas que pueda desprenderse, se ha sometido la pared interior de la celda de retención 5 a un tratamiento de chorreado. La pared interior de la celda de retención 5 se ha chorreado hasta un valor Ra superior a 1. Preferiblemente, la pared interior de la celda de retención se ha chorreado hasta un valor Ra de 1, 5-2, 3. Como resultado del tratamiento de chorreado, se retiene el depósito rico en proteínas dentro de la celda de retención 5 hasta que se lave la planta.
Hablando en términos normales, se almacena una capa rica en proteínas dentro de la celda de retención. Después de aproximadamente 20 horas se requiere un lavado del equipo para impedir que el depósito corra el riesgo de desprenderse y provocar un bloqueo del intercambiador de calor. Chorreando la superficie interior de la celda de retención de proteínas se pueden conseguir tiempos de producción superiores a 40 horas.
Después de la estabilización del producto en la celda de retención 5 se continúa el calentamiento del producto lácteo. Usando como medio de calentamiento vapor que se suministra por la tubería 6, se alcanza una temperatura de 137-150º C. Se mantiene el producto lácteo a esta temperatura durante un período de unos pocos segundos. El producto lácteo reside en una celda de retención 7 que puede estar constituida por un tubo del intercambiador de calor tubular, pero la celda de retención puede ser también completamente independiente... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Dispositivo para uso en el tratamiento térmico de un producto alimenticio líquido, cuyo dispositivo comprende un intercambiador de calor (2) que tiene una pluralidad de secciones para calentar y enfriar el producto, comprendiendo también el dispositivo una celda de retención (7) para el producto térmicamente tratado y una celda de retención (5)
para la estabilización de proteínas, caracterizado por que la celda de retención (5) para la estabilización de proteínas tiene una superficie interior que se ha sometido a un tratamiento de chorreado hasta un valor Ra superior a 1.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que la superficie interior de la celda de retención (5) tiene un valor Ra comprendido entre 1, 5 y 2, 3.
3. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que el producto alimenticio está constituido por un producto lácteo.
4. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que el intercambiador de calor (2) está constituido por un intercambiador de calor tubular.
5. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que el producto alimenticio tiene que residir en la celda
de retención (5) para la estabilización de proteínas a una temperatura d.
9. 100º C durante un intervalo de tiempo d.
3. 200 segundos.
6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado por que el tiempo de residencia en la celda de retención (5) para la estabilización de proteínas es d.
10. 180 segundos.
7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado por que el tiempo de residencia en la celda de retención (5) 20 para la estabilización de proteínas es de 150 segundos.
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