Dispositivo de desinfección de alimentos líquidos opacos basado en el uso de radicación ultravioleta.

La presente invención se refiere a un dispositivo que se basa en el uso de un emisor de radiación que presenta un espectro que contiene la zona conocida como UV-C.

El emisor de radiación se coloca próximo a una conducción del líquido opaco a esterilizar, que debe tener un diámetro de paso comprendido entre 1 - 20 mm, y estar fabricado de un material transparente a la radiación de esta gama de longitudes de onda.

En la conducción del líquido se colocan obstáculos capaces de desviar el flujo de alimento para favorecer la generación de turbulencias en la corriente del líquido, lo que incrementa de forma notable la eficacia de la interacción entre la radiación y el alimento.

Como posibles fuentes de radiación se pueden emplear las conocidas fuentes tradicionales de luz UV-C de mercurio o los LEDs (light emitting diode).

Dispositivo de desinfección de alimentos líquidos opacos basado en el uso de radiación ultravioleta.

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se engloba en el ámbito de la desinfección e higienización de alimentos. Concretamente los alimentos deben ser fluidos opacos y pueden contener partículas en suspensión o glóbulos grasos. No obstante, mediante el presente dispositivo también es posible 15 llevar a cabo la desinfección de alimentos líquidos que sean transparentes entendiendo como tal aquellos fluidos que son atravesados por la radiación ultravioleta.

Además, el sistema de desinfección descrito puede ser adaptado a 20 procesos de producción a pequeña escala como por ejemplo para los obradores de helados artesanos o las heladerías convencionales.

Existen aplicaciones adicionales que pueden ser médicas, clínicas o industriales en las que un fluido se debe esterilizar o mantener 25 esterilizado. Así, se podría utilizar en procesos de obtención de sueros para aplicaciones médico-clínicas o en la esterilización de disoluciones en aplicaciones industriales, como por ejemplo en la obtención de envases para alimentos.

ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR

Actualmente, los procedimientos más conocidos de desinfección de alimentos líquidos opacos se basan en el empleo de elevadas temperaturas o la adición de productos químicos. Los procedimientos térmicos no siempre son aplicables ya que pueden producir alteraciones de las características organolépticas. La alternativa de adición de productos químicos es la empleada en aquellas situaciones en las que no se puede someter al alimento a calentamiento. Así, por ejemplo, la horchata no puede ser calentada a temperaturas iguales o superiores de 72°C, debido a problemas de gelificación y consecuentemente a alteraciones de las características organolépticas de la bebida. En esas situaciones se puede emplear reactivos tales como el hipoclorito sódico (NaCIO) al 1% como desinfectante. El proceso consiste en la adición de hipoclorito mezclado con agua sobre las chufas hidratadas ayudado con agitación durante 30 minutos, después de la desinfección, las chufas deben ser lavadas de forma efectiva, para evitar la presencia de productos residuales (Guía para la aplicación del sistema de análisis de riesgos y control de puntos críticos en industrias elaboradoras de horchata de chufa natural; 1999; p. 90. Conselleria de Sanitat de la Generalitat Valenciana.). Este caso concreto exige un lavado intensivo con agua. Los restos de estos lavados, agua con hipoclorito sódico, son tirados al alcantarillado y llegan a las depuradoras matando los microbios que son esenciales para hacer el trabajo diario en las instalaciones. De esta forma, lo que se generan son residuos no tratados que pueden llegar a suponer un problema y que en algunas zonas, ya están empezando a serlo, y por tanto es necesario empezar a gestionarlos.

Recientemente, se están estudiando procesos no térmicos para la inactivación de los microorganismos patógenos con el fin de mejorar la calidad y las características de algunos de estos alimentos mediante el

uso de pulsos eléctricos. Por ejemplo se ha conseguido una reducción moderada de Listeria monocytogenes evitando cambios en la composición lipídica (Cortes, C., Esteve. MJ. Frígola, A., Torregrosa, F. Food Chem. 2005, 91, 319-325) o la reducción de Enterobacter aerogenes (Selma, MV., Fernández, PS., Valero, M., Salmerón, M. C. Food Microbiol. 2003, 20, 105-110) En este caso, de nuevo podrían modificarse las características organolépticas y con ello generarse reacciones químicas en el producto final produciéndose sustancias que no sean de interés, además del elevado consumo eléctrico que supondría llevar a la práctica dicho procedimiento de desinfección. Por otra parte, no se recomienda emplear el uso de esta metodología de forma aislada y la desinfección se debe realizar en combinación con otros métodos. Además, la presencia de burbujas o la elevada conductividad puede afectar negativamente al grado de desinfección.

Otra técnica posible para la desinfección de alimentos sería el uso de ozono el cual es altamente tóxico y requiere de un costoso control sobre el proceso que en ocasiones no se tiene (Guzel-Seydim, Z.B., Greene, A.K., Seydim, A. C. Leb. Wiss. Technol. 2004, 37, 453-460). Por este motivo, en ocasiones, la desinfección no se produce de forma completa ni es reproducible. El tratamiento con ozono es eficaz en el caso de alimentos sólidos cuando éste requiere de una forma superficial. Sin embargo, para líquidos (leche, horchata...) pueden producirse cambios en las características organolépticas por la oxidación de ciertos componentes y aromas.

Hay que hacer constar que, con los métodos de desinfección en los que el alimento no se puede someter a calentamiento, se desinfecta el fruto del cual se va a producir el licuado. En esta etapa se emplean reactivos desinfectantes. Esto hace que el alimento sólo se pueda desinfectar al

principio de la cadena y una sola vez. Por lo tanto, una vez obtenido el alimento, ya no se puede efectuar ningún tratamiento.

Otra de las técnicas conocidas pero que presenta dificultades de aplicación es la radiación ultravioleta. El empleo de esta técnica en el caso de alimentos opacos se ve impedido debido a que la profundidad de penetración de la radiación en el alimento es muy baja. Por ejemplo, estudios realizados en zumos demuestran que la luz UV penetra hasta una profundidad de únicamente 1 mm (Sizer, C.E., Balasubramaniam, V. M. Food Technology. 1999, pp. 63-67). No obstante, a escala laboratorio, se ha comprobado la acción desinfectante de la radiación UV-C en levaduras, mohos, esporas de Bacillus subtilis en el procesado de naranjas (Tran, M.T.T., F. Innov. Food Sci. Emerg. Technol. 2004, 5, 495- 502; Keyser, M.; Müller, I. a.; Cilliers, F. P.; Nel, W.; Gouws, P. a. Innov. Food Sci. Emerg. Technol. 2008, 9, 348-354). A nivel laboratorio también se ha aplicado a la reducción de la población de bacterias mesófilas, psicrófilas, levaduras y mohos en horchata (Corrales, M.; de Souza, P. M.; Stahl, M. R.; Fernández, A. Innov. Food Sci. Emerg. Technol. 2012, 13, 163-168.). Dicha radiación resulta eficaz en la reducción de microorganismos patógenos en carne roja (Wong, E., Linton, R.H., Gerrard, D. E. Food Microbiol. 1998, 15, 415-423) y en el procesado de pescado (Liltved, H., L. B. Water Res. 2000, 34, 481-486).

En relación a esta técnica, es conocida que la desactivación de los microorganismos por luz UV corresponde a la zona del espectro electromagnético comprendido entre 220 nm y 300 nm, aunque la radiación con longitud de onda de 254 nm es la óptima para la eliminación de microorganismos (Morgan, R. Dairy Ind. Int. 1998, 54, 33-35; Guerrero-Beltrán. J.A., Barbosa-Cánovas, G. V. Food Sci. Technol. Int. 2004, 10, 137-147). Dicha desactivación se produce debido a la alteración de la cadena de ADN de las bacterias (Bank, H. L.; John, J.;

Schmehl, M. K.; Dratch, R. J. Bactericidal effectiveness of modulated UV light. Applied and environmental microbiology, 1990, 56, 3888-3889; Bintsis, T. Food Microbiol. 2000, 17, 687-695). No obstante, es posible que se produzca foto-reactivación de los microorganismos cuando las células dañadas por luz UV son expuestas a luz de longitudes de onda superiores a los 330 nm (Liltved, H., L. B. Water Res. 2000, 34, 481-486). Los genes reparadores de ADN producen proteínas que reparan este ADN dañado (Yajima, H., Takao, M., Yasuhira, S., Zhao, J.H., Ishii, C., Inoue, H., Yasui, A. EMBO J. 1995, 14, 2393-2399). El tratamiento por luz UV no produce desechos o productos indeseables (Chang, J. C.; Ossoff, S. F.; Lobe, D. C.; Dorfman, M. H.; Dumais, C. M.; Qualls, R. G.; Johnson, J. D. Appl. Envir. Microbiol. 1985, 49, 1361-1365) que puedan modificar las características sensoriales (color, sabor u olor) u otras características que modifiquen la calidad del producto final. La composición del producto a desinfectar, la fuente de luz UV-C y la configuración y geometría del sistema (Forney, L.J., Pierson, J.A., Ye, Z. J. Food Prot. 2004, 67, 2410- 2415) son algunos factores que afectan al uso de radiación UV para la esterilización. La tasa de desactivación microbiana depende de la dosis D (J/m2) de radiación UV-C aplicada. Puede ser aplicada durante largos periodos de tiempo y baja intensidad o con altas intensidades y cortos periodos de tiempo de aplicación (Bachmann, R. Brown Boveri Rev. 1975, 62, 206-209).

Las fuentes tradicionales de luz UV-C son lámparas de descargas que poseen en su interior elementos (mercurio, xenón, argón, etc.) en fase vapor, y que como características fundamentales podemos destacar que los haces que generan estas fuentes son intensos. Por otra parte,... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de desinfección de alimentos líquidos opacos basado en el uso de radiación ultravioleta que comprende:

a. Al menos una conducción del líquido opaco a desinfectar, de diámetro de paso comprendido entre 1 - 20 mm y de material transparente a la radiación UV.

b. Al menos un emisor de radiación ultravioleta.

c. Al menos un obstáculo que genera turbulencias en la corriente del líquido y que incrementa el efecto de la radiación UV.

d. Una conducción de entrada para el líquido.

e. Una conducción de salida para el líquido.

2. Dispositivo de desinfección de alimentos líquidos opacos basado en el uso de radiación ultravioleta según reivindicación 1, donde el dispositivo se protege mediante una carcasa.

3. Dispositivo de desinfección de alimentos líquidos opacos basado en el uso de radiación ultravioleta según reivindicación 2, donde la carcasa es de acero inoxidable.

4. Dispositivo de desinfección de alimentos líquidos opacos basado en el uso de radiación ultravioleta según reivindicación 1, donde la conducción de líquido consiste en dos tubos concéntricos de material resistente, el interno transparente a la radiación UV y el externo no necesariamente.

5. Dispositivo de desinfección de alimentos líquidos opacos basado en el uso de radiación ultravioleta según reivindicación 4, donde el tubo externo es de cuarzo.

6. Dispositivo de desinfección de alimentos líquidos opacos basado en el uso de radiación ultravioleta según reivindicación 4, donde el tubo central es de cuarzo.

7. Dispositivo de desinfección de alimentos líquidos opacos basado en el uso de radiación ultravioleta según reivindicación 4, donde el emisor de radiación está situado en el centro de los dos tubos concéntricos.

8. Dispositivo de desinfección de alimentos líquidos opacos basado en el uso de radiación ultravioleta según reivindicación 4, donde tiene como emisor de radicación al menos una fuente de radiación ultravioleta.

9. Dispositivo de desinfección de alimentos líquidos opacos basado en el uso de radiación ultravioleta según reivindicación 8, donde la fuente de radiación ultravioleta es de mercurio.

10. Dispositivo de desinfección de alimentos líquidos opacos basado en el uso de radiación ultravioleta según reivindicación 4, donde tiene como emisor de radicación al menos un LED (Light Emitting Diodes).

11. Dispositivo de desinfección de alimentos líquidos opacos basado en el uso de radiación ultravioleta según reivindicación 1, donde como obstáculo tiene al menos un muelle para generar turbulencias en la corriente del líquido para incrementar el efecto de la radiación UV.

12. Dispositivo de desinfección de alimentos líquidos opacos basado en el uso de radiación ultravioleta según reivindicación 1, donde tiene un soporte sólido en la parte inferior del dispositivo con la

conducción de entrada para el líquido y un soporte sólido en la parte superior del dispositivo con la conducción de salida para el líquido.

13. Combinación de al menos un dispositivo de desinfección de alimentos líquidos opacos basado en el uso de radiación ultravioleta según reivindicación 1, con un depósito en el cual se encuentra el alimento líquido que se quiere desinfectar de forma 10 que las conducciones de entrada y de salida se encuentren

adaptadas al depósito para lograr un régimen de recirculación.

14. Combinación de al menos un dispositivo de desinfección de 15 alimentos líquidos opacos basado en el uso de radiación

ultravioleta con un depósito de líquido según reivindicación 13, donde el depósito puede estar refrigerado o no.

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

ESPAÑA

N.° solicitud:

Fecha de presentación de la solicitud: 27.02.2014 Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

© IntCI.: A23L3/28 (2006.01)

DOCUMENTOS RELEVANTES

Categoría

Documentos citados

Reí vi nd icaciones afectadas

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US 20020096648 A1 (KAISER et al.) 25.07.2002, párrafos 0043,0062-0069; figuras 1-10.

MX 2011011536 A (STERIFLOW LIMITED) 18.04.2012,

página, líneas 1-5; página 4, línea 21 - página 5, línea 5; página 5, líneas 22-25; página 8, líneas 23-25; página 9, líneas 10-16; figura 1.

US 20080206095 (DUTHIE) 28.08.2008,

párrafos 0004,0006,0043-0047,0094-0096; figuras 1-4.

US 5372781 A (HALLETT et al.) 13.12.1994, columna 6, línea 29-columna 7, línea 12; figuras 1,2.

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Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia

Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica

O: referido a divulgación no escrita

P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud

E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud