Dispositivo para el tratamiento por campo eléctrico pulsado de un producto.

Dispositivo (1) de tratamiento por campo eléctrico pulsado de un producto destinado a circular a través de este dispositivo,

comprendiendo este último un primer y un segundo electrodo (4, 6) que forman placas paralelas entre las que está definida una zona (2) de tratamiento, y que también comprende un generador (22) de impulsos conectado eléctricamente al menos a dicho primer electrodo (4) de manera que puede aplicarse un campo eléctrico pulsado a la zona (2) de tratamiento a través de la cual está destinado a fluir dicho producto, presentando el campo eléctrico pulsado un sentido sensiblemente ortogonal a un sentido (A) principal de circulación del producto entre los dos electrodos, comprendiendo dicho dispositivo además un conducto (26) de alimentación del producto a dicha zona de tratamiento así como un conducto (30) de evacuación del producto fuera de la zona de tratamiento;

caracterizado porque dicho primer electrodo (4) está conectado eléctricamente al generador (22) de impulsos por medio de uno de los dos conductos (26, 30) de alimentación y de evacuación, dispuesto en contacto con este primer electrodo.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/054050.

Solicitante: COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE ET AUX ENERGIES ALTERNATIVES.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 25, rue Leblanc, Bâtiment "Le Ponant D" 75015 Paris FRANCIA.

Inventor/es: GANDI, FLORENT, SCHRIVE, LUC.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • A23B5/01 SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A23 ALIMENTOS O PRODUCTOS ALIMENTICIOS; SU TRATAMIENTO, NO CUBIERTO POR OTRAS CLASES.A23B CONSERVACION, P.EJ. MEDIANTE ENLATADO, DE CARNE, PESCADO, HUEVOS, FRUTAS, VERDURAS, SEMILLAS COMESTIBLES; MADURACION QUIMICA DE FRUTAS Y VERDURAS; PRODUCTOS CONSERVADOS, MADURADOS O ENLATADOS.A23B 5/00 Conservación de huevos o de productos a base de huevos. › por irradiación o tratamiento eléctrico.
  • A23L1/025 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 1/00 Alimentos o productos alimenticios; Su preparación o tratamiento (su conservación en general A23L 3/00). › Tratamiento físico, p. ej. energía ondulatoria, irradiación, medios eléctricos, campos magnéticos (cocción A23L 1/01; conservación A23L 3/00, A23B).
  • A23L2/48 A23L […] › A23L 2/00 Bebidas no alcohólicas; Composiciones secas o concentrados para fabricarlas; Su preparación (concentrados de sopa A23L 1/40; preparación de bebidas no alcohólicas por eliminación del alcohol C12H 3/00). › por irradiación o tratamiento eléctrico.
  • A23L3/005 A23L […] › 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). › mediante calentamiento por irradiación o por tratamiento eléctrico (desecado o secado al horno A23L 3/40).
  • A23L3/32 A23L 3/00 […] › por tratamiento con corrientes eléctricas sin efecto de calentamiento.
  • C02F1/48 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C02 TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA O FANGOS.C02F TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA O FANGOS (procedimientos para transformar las sustancias químicas nocivas en inocuas o menos perjudiciales, efectuando un cambio químico en las sustancias A62D 3/00; separación, tanques de sedimentación o dispositivos de filtro  B01D; disposiciones relativas a las instalaciones para el tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla en los buques, p. ej. para producir agua dulce, B63J; adición al agua de sustancias para impedir la corrosión C23F; tratamiento de líquidos contaminados por radiactividad G21F 9/04). › C02F 1/00 Tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla (C02F 3/00 - C02F 9/00 tienen prioridad). › por medio de campos magnéticos o eléctricos (C02F 1/46 tiene prioridad).

PDF original: ES-2547104_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Dispositivo para el tratamiento por campo eléctrico pulsado de un producto

Campo técnico

La invención se refiere al campo del tratamiento de productos que circulan a través de un dispositivo previsto para ello.

La invención se refiere, por ejemplo, al tratamiento de alimentos líquidos o semisólidos, tales como la leche, el zumo de naranja, los purés de frutas o la clara de huevo.

La invención también puede referirse al campo del tratamiento de aguas y de lodos.

Estado de la técnica anterior

Las técnicas de pasteurización han sido objeto de numerosos estudios en la técnica anterior, concretamente en relación con el desarrollo de los productos de larga duración, que requieren la ausencia total de microorganismos para poder ser consumibles a largo plazo.

De manera clásica, la pasteurización consiste en calentar los alimentos a una temperatura definida durante una duración definida de modo que se supere el umbral de termorresistencia de las bacterias patógenas que originan el deterioro de los alimentos. En un segundo momento, con el fin de conservar al máximo las cualidades organolépticas de los productos, los alimentos calentados se enfrían rápidamente, por ejemplo a temperaturas del orden de 3 a 4ºC.

Este principio clásico ha sido objeto de numerosas variantes pertenecientes a la categoría de los tratamientos denominados "tratamientos térmicos".

Los tratamientos térmicos para la pasteurización pueden consistir en la utilización como vector de calor de los siguientes medios:

- las radiaciones electromagnéticas, tales como las radiaciones infrarrojas o las radiaciones de microondas;

-el calor que se deprende del fenómeno de efecto Joule creado en un tubo en el interior del cual circula el producto que va a pasteurizarse;

- el calor óhmico que resulta del paso de una corriente eléctrica a través del producto que va a pasteurizarse.

Las temperaturas de pasteurización alcanzadas por vía térmica se escalonan de manera clásica de 70ºC a 85ºC. No obstante, pueden subsistir, tras el tratamiento en estos intervalos de temperaturas, determinadas formas patógenas tales como esporas incompatibles para productos destinados a la alimentación.

Para destruir estas formas patógenas, una de las soluciones puede consistir en calentar los alimentos a 45 temperaturas superiores al intervalo mencionado anteriormente (por ejemplo a temperaturas superiores a 90ºC) . No obstante, la utilización de temperaturas superiores va acompañada ineludiblemente de una desnaturalización del producto tratado, tal como una desnaturalización de las proteínas presentes en el producto, lo que con frecuencia va asociado a una pérdida de las cualidades gustativas del producto.

Para solucionar estos inconvenientes, se ha propuesto recurrir a procedimientos denominados "a baja temperatura", de modo que se conserve el sabor original del producto. Estos procedimientos consisten en recurrir a medios de eliminación de las bacterias patógenas distintos de la utilización de un calentamiento, que permiten tratar los alimentos a temperaturas que no superan los 60ºC. Estos medios pueden consistir en radiaciones ionizantes, utilización de altas presiones, en luz pulsada o en la utilización de un gas tal como el gas carbónico.

Entre estos medios, existen por tanto dispositivos de tratamiento por campo eléctrico pulsado, cuyos efectos se asemejan a una electrocución de microorganismos. Los dispositivos de tratamiento por campos eléctricos pulsados se clasifican en dos categorías, según si las líneas de campo eléctrico son sensiblemente ortogonales o sensiblemente paralelas al sentido general de flujo del producto. Se habla entonces, respectivamente, de dispositivos de tratamiento transversales y longitudinales. Los dispositivos transversales se conocen por las bajas pérdidas de cargas que presentan, así como por la buena uniformidad del campo pulsado que confieren, sobre todo cuando los electrodos forman placas paralelas.

A este respecto, en la técnica anterior se conocen numerosos dispositivos de tratamiento transversales de placas 65 paralelas, concretamente el descrito en el documento JP 2000102371. En los siguientes documentos también se describen otros dispositivos: "High efficiency sterilizer by high voltage pulse using concentrated field electrode

system" Sato M et al 2000; documentos DE 945206 C, FR 2792207 y GB 696060.

No obstante, a pesar de la existencia de numerosas realizaciones en este campo, existe la necesidad de optimizar el diseño de los dispositivos de tratamiento, con fin de hacerlos más compactos y/o más fáciles de realizar, y/o más 5 fáciles de mantener durante su vida útil, con el objetivo de mantenerlos en buen estado de funcionamiento.

Exposición de la invención La invención tiene por tanto el objetivo de solucionar al menos parcialmente los inconvenientes mencionados anteriormente, en relación con las realizaciones de la técnica anterior.

Para ello, la invención se define como en la primera reivindicación.

Por tanto, la invención es notable porque prevé utilizar el conducto de alimentación o de evacuación de producto para conectar eléctricamente el primer electrodo al generador de impulsos. Este conducto cumple entonces una doble función de transferencia del producto hacia, o fuera de, la zona de tratamiento, y de conexión eléctrica entre el generador de impulsos y el primer electrodo.

De manera general, esta especificidad permite simplificar el diseño del dispositivo de tratamiento, haciéndolo por tanto más compacto y más fácil de realizar. Esto conlleva también una simplificación del desmontaje requerido con fines de mantenimiento, de limpieza o de reparación del dispositivo.

Por otro lado, la elección de electrodos en forma de placas paralelas permite obtener un dispositivo de tratamiento transversal con un campo eléctrico muy homogéneo en la zona de tratamiento.

Preferiblemente, dicho segundo electrodo está en contacto con el otro de los dos conductos de alimentación y de evacuación de producto, permitiendo este conducto aplicar a dicho segundo electrodo un potencial inferior, en valor absoluto, al de dicho primer electrodo.

Por consiguiente, el otro de los dos conductos también permite poner el segundo electrodo al potencial deseado, por ejemplo conectándolo a la masa, a tierra, o bien incluso a un segundo terminal de salida del generador de impulsos.

Preferiblemente, dichos dos conductos de alimentación y de evacuación de producto están orientados de manera sensiblemente ortogonal a dichos electrodos primero y segundo.

Preferiblemente, dichos electrodos primero y segundo están separados uno de otro por una junta de estanqueidad eléctricamente aislante mantenida por apriete entre estos dos electrodos, por ejemplo mediante pernos. De este modo el diseño se simplifica extremadamente, y el montaje / desmontaje es más fácil de poner en práctica. El grosor de la junta comprimida entre los dos electrodos corresponde en este caso entonces a la altura de la zona de tratamiento. Además, este diseño simplificado permite disminuir al máximo la presencia de rincones tales como acanaladuras o surcos, susceptibles de atrapar y retener microorganismos que no hubieran podido tratarse convenientemente durante los primeros impulsos eléctricos. En este caso no deseado, se conoce que un solo microorganismo puede multiplicarse y formar una colonia de microorganismos, susceptible de contaminar el producto que fluye en las proximidades de dicha colonia.

Preferiblemente, dicha zona de tratamiento se define exclusivamente por la junta de estanqueidad y por los electrodos primero y segundo. El número de elementos constitutivos es por tanto muy reducido, lo que hace que el dispositivo sea extremadamente sencillo de realizar. Preferiblemente, en esta configuración, el producto que va a tratarse sólo está en contacto con dos materiales diferentes, uno utilizado para fabricar los electrodos y el otro utilizado para la fabricación de la junta. Se evitan/limitan así las heterogeneidades geométricas y materiales en los alrededores de un punto triple constituido por un conductor (el electrodo) , un aislante (la junta) y el líquido.

Preferiblemente, dichos electrodos primero y segundo presentan, cada uno, un canto desprovisto de ángulo vivo. Esto permite limitar los eventuales problemas de corrosión y de erosión de los electrodos, que aparecen 55 concretamente a nivel de ángulos rectos, a partir de los cuales son susceptibles de producirse fenómenos de arco eléctrico. Así, cada electrodo adopta preferiblemente una forma global redonda, ovalada u oblonga.

Preferiblemente, cada... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo (1) de tratamiento por campo eléctrico pulsado de un producto destinado a circular a través de este dispositivo, comprendiendo este último un primer y un segundo electrodo (4, 6) que forman placas paralelas entre 5 las que está definida una zona (2) de tratamiento, y que también comprende un generador (22) de impulsos conectado eléctricamente al menos a dicho primer electrodo (4) de manera que puede aplicarse un campo eléctrico pulsado a la zona (2) de tratamiento a través de la cual está destinado a fluir dicho producto, presentando el campo eléctrico pulsado un sentido sensiblemente ortogonal a un sentido (A) principal de circulación del producto entre los dos electrodos, comprendiendo dicho dispositivo además un conducto (26) de alimentación del producto a dicha zona de tratamiento así como un conducto (30) de evacuación del producto fuera de la zona de tratamiento; caracterizado porque dicho primer electrodo (4) está conectado eléctricamente al generador (22) de impulsos por medio de uno de los dos conductos (26, 30) de alimentación y de evacuación, dispuesto en contacto con este primer electrodo.

2. Dispositivo (1) de tratamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho segundo electrodo (6) está en contacto con el otro de los dos conductos (26, 30) de alimentación y de evacuación de producto, permitiendo este conducto aplicar a dicho segundo electrodo un potencial inferior, en valor absoluto, al de dicho primer electrodo.

3. Dispositivo (1) de tratamiento según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque dichos dos conductos (26, 30) de alimentación y de evacuación de producto están orientados de manera sensiblemente ortogonal con respecto a dichos electrodos (4, 6) primero y segundo.

4. Dispositivo (1) de tratamiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos electrodos (4, 6) primero y segundo están separados uno de otro por una junta (8) de estanqueidad 25 eléctricamente aislante mantenida por apriete entre estos dos electrodos.

5. Dispositivo (1) de tratamiento según la reivindicación 4, caracterizado porque dicha zona (2) de tratamiento está definida exclusivamente por la junta (8) de estanqueidad y por los electrodos (4, 6) primero y segundo.

6. Dispositivo (1) de tratamiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos electrodos (4, 6) primero y segundo presentan, cada uno, un canto desprovisto de ángulo vivo.

7. Dispositivo (1) de tratamiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada uno de los electrodos (4, 6) primero y segundo presenta una superficie (16) interior, orientada hacia el otro electrodo, 35 globalmente plana.

8. Dispositivo (1) de tratamiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque cada uno de los electrodos (4, 6) primero y segundo presenta una superficie (16) interior, orientada hacia el otro electrodo, dotada de un reborde (52) periférico que sobresale hacia este otro electrodo, siendo la unión entre el flanco interior del reborde (52) periférico y la superficie (16) interior del electrodo redondeada.

9. Dispositivo (1) de tratamiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque cada uno de los electrodos (4, 6) primero y segundo presenta una superficie (16) interior, orientada hacia el otro electrodo, dotada de un resalte (60) que sobresale hacia este otro electrodo, y enfrentado al conducto de alimentación o de 45 evacuación de producto asociado a este otro electrodo.


 

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