ES2240610T3 - Procedimiento y aparato para la refrigeracion y la mezcla discontinua de un preparado alimenticio liquido. - Google Patents
Procedimiento y aparato para la refrigeracion y la mezcla discontinua de un preparado alimenticio liquido.Info
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Abstract
Procedimiento para la refrigeración y el mezclado intermitente de un preparado de frutas en estado líquido en un recipiente equipado con un mecanismo agitador rotativo, en el que el preparado de frutas se mueve mediante el mecanismo agitador a lo largo de las zonas de la pared del recipiente y en el que por un espacio intermedio formado por una doble envoltura del recipiente se hace circular un medio portador de calor, que se vuelve a refrigerar en un dispositivo refrigerador y en estado refrigerado se reconduce al espacio intermedio de la doble envoltura, cargándose además el recipiente al principio del proceso de refrigeración con una cantidad de carga o lote de por lo menos varios cientos de kilos del preparado de frutas, caracterizado porque como fluido portador de calor se utiliza un fluido refrigerante por compresión, que dentro del espacio intermedio de la doble envoltura se transforma por lo menos en parte desde la fase líquida a la fase gaseosa.
Description
Procedimiento y aparato para la refrigeración y
la mezcla discontinuas de un preparado alimenticio líquido.
La invención se refiere a un procedimiento para
refrigerar y mezclar intermitentemente un preparado alimenticio en
estado líquido en un recipiente equipado con un mecanismo agitador
rotativo, en el que el preparado alimenticio se hace mover mediante
el mecanismo agitador a lo largo de las zonas de la pared del
recipiente y en el que un espacio intermedio formado por una doble
camisa del recipiente es atravesado por un fluido portador de calor,
que se vuelve a enfriar en un dispositivo refrigerador y en estado
refrigerado se reconduce la envoltura doble del espacio
intermedio.
La invención se refiere además a un dispositivo
para la refrigeración y mezcla intermitente de un preparado
alimenticio en estado líquido, con un recipiente, que está provisto
de un mecanismo agitador accionable con movimiento rotativo, con el
que se puede desplazar el preparado alimenticio a lo largo de las
zonas marginales del recipiente, en el que el recipiente presenta
por lo menos por zonas una doble envoltura, a través de cuyo espacio
intermedio entre dichas envolturas se puede hacer pasar un fluido
portador de calor.
El procedimiento anteriormente citado así como el
dispositivo anteriormente citado son generalmente conocidos y se
emplean especialmente en el ámbito de la fabricación de preparados
de frutas. Por regla general el preparado de frutas se cuece en
primer lugar en un recipiente en caldeo separado intercalado antes
del recipiente de refrigeración y se le añade azúcar y a
continuación, en un estado pasteurizado, se vacía por regla general
en el recipiente de refrigeración dispuesto más abajo. Tanto el
recipiente de cocción como también el recipiente de refrigeración
están concebidos por regla general con un volumen grande, para que,
a pesar de que la producción se realice por cargas o lotes, se
consiga un caudal correspondientemente grande. De este modo son
habituales las masas de cargas de varios cientos de kilos,
habiéndose ya realizado también masas de más de 1000 kilos.
Se conocen unos dispositivos para la
refrigeración intermitente de bebidas a partir de la patente US nº
6.082.123. Además se conocen máquinas frigoríficas para la
fabricación de cremas de helados (p. ej. a partir del documento US
nº 4.162.127).
Mientras según el estado de la técnica se hace
circular vapor de agua por la doble envoltura del recipiente de
cocción, como medio portador de calor para la refrigeración del
recipiente de refrigeración por regla general se emplea una
denominada mezcla frigorífica, que es frecuentemente un alcohol de
alta calidad como por ejemplo el propilenoglicol. En la fabricación
de preparados alimenticios es de gran importancia conseguir que los
tiempos de refrigeración se mantengan lo más cortos posible. Por una
parte una velocidad de refrigeración pequeña conlleva, especialmente
con niveles de temperatura altos, una pérdida de vitaminas y de
sustancias aromáticas del producto final. Además, la masa procesable
por unidad de tiempo con un recipiente de refrigeración de estas
características, se ve reducida si los tiempos de refrigeración son
largos, con lo cual disminuye la productividad y la rentabilidad del
procedimiento. Como especialmente importante, se ha de contemplar en
este contexto la temperatura comprendida entre por debajo de 35
hasta 40ºC, ya que la velocidad de refrigeración hasta que se
alcanza la temperatura para el envasado, que está comprendida entre
aproximadamente 15 y 20ºC, se reduce fuertemente. Los gradientes de
temperatura inicialmente muy grandes que empiezan con temperaturas
de aproximadamente 80ºC, pueden conseguirse especialmente también
cuando además de la refrigeración de la envoltura con mezcla
frigorífica se establece también un vacío en el recipiente. Como
consecuencia de la evaporación de agua que continúa incluso a
temperaturas más bajas, se le extrae al preparado de frutas la
entalpía de la evaporación de agua que se evapora en una cantidad
nada despreciable. El vapor de agua que se vuelve a enfriar y se
condensa se vuelve a añadir normalmente al preparado de frutas, para
no modificar el contenido de agua como consecuencia de la
refrigeración al vacío.
Ya desde hace tiempo, existe la necesidad de
aumentar la productividad de dichos procedimientos de refrigeración
y mezclado intermitentes, procurando aumentar la masa procesada como
una carga. Empleando un recipiente de refrigeración cilíndrico con
mecanismos agitadores de movimiento rotativo, un aumento de masa, y
por tanto un aumento de volumen conducen ineludiblemente a una
reducción de la relación superficie-volumen, si la
altura de construcción del recipiente no se aumenta en relación
sobreproporcional, lo que prácticamente no es posible por motivos
económicos. La relación superficie-volumen reducida
conduce sin embargo a una peor transferencia del calor desde el
preparado de frutas a la doble envoltura, con lo que los tiempos del
enfriamiento tienen tendencia a aumentar, lo que va en contra de la
rentabilidad.
Por este motivo se ha intentado aumentar la
transferencia de calor en la doble envoltura elevando la diferencia
de temperatura entre el fluido portador de calor y el preparado de
frutas, es decir, reducir la temperatura de la mezcla frigorífica.
Sin embargo, por el motivo que se explica a continuación, este
efecto no conduce al aumento deseado de la transferencia de calor. A
medida que disminuye la temperatura de la mezcla frigorífica aumenta
proporcionalmente su viscosidad, por lo que dentro de la doble
envoltura se reduce la turbulencia de la circulación de la mezcla
frigorífica o incluso se elimina totalmente. Esta reducción de la
turbulencia conlleva sin embargo también una reducción del
coeficiente de transmisión térmica, ya que la evacuación de calor de
la pared del recipiente hasta el interior de la mezcla frigorífica
empeora. Mediante ensayos experimentales realizados en la presente
memoria, se pudo constatar que con una sección dada de la doble
envoltura a partir de una cierta temperatura de la mezcla
frigorífica, a pesar de que se siga reduciendo la temperatura
disminuye la transmisión de calor efectiva. En este punto se
alcanzan los límites de un acortamiento del tiempo de enfriamiento,
que deben buscarse otras soluciones.
También forman parte del estado de la técnica los
denominados intercambiadores de calor de rasqueta, con los que se
puede hacer funcionar un procedimiento continuo para calentar y
enfriar preparados alimenticios. Habitualmente se conectan en serie
varias de dichas unidades de intercambiador de calor de rasqueta en
columnas, ya que con cada etapa sólo se puede conseguir
convenientemente una determinada diferencia de temperatura. Mientras
que habitualmente después de un depósito acumulador intermedio con
una reserva de preparado alimenticio líquido se conecta primero un
intercambiador de calor de rasqueta que actúa como calentador, a
continuación de este calentador se conectan normalmente dos o más
intercambiadores de calor de rasqueta que actúan como
refrigeradores. Estos intercambiadores de calor de rasqueta
presentan un cilindro rotativo interior que en su superficie de la
envoltura incorpora múltiples rasquetas que se extienden en la
dirección axial. Las rasquetas rascan a lo largo de una superficie
de la envoltura interior de otro cilindro. Entre el primer y el
segundo cilindros se encuentra un espacio intermedio con una anchura
de aproximadamente 15 mm, por el que circula en dirección axial el
preparado alimenticio. Globalmente, el movimiento del preparado
alimenticio es en forma de filete de rosca, ya que la dirección de
circulación axial y la tangencial se superponen por la dirección del
movimiento condicionada por los elementos de rasqueta. Normalmente,
el volumen que presenta un intercambiador de calor de rasqueta es de
aproximadamente 30 l.
Alrededor del segundo cilindro está dispuesto un
tercer cilindro y por el espacio intermedio entre el segundo y
tercer cilindros se hace circular un medio portador de calor. Como
medio transportador de calor se utiliza en la presente memoria por
ejemplo amoníaco. Gracias a la pequeña masa de relleno de tales
intercambiadores de calor de rasqueta y al reducido espesor de la
capa del preparado alimenticio que hay que enfriar, se puede elegir
una velocidad de paso relativamente grande, lo que da como resultado
tiempos de permanencia cortos del preparado alimenticio en el
intercambiador de calor de rasqueta. Debido al proceso continuo, no
es posible una refrigeración al vacío en conjunción con
intercambiadores de calor de rasqueta. Se ha de considerar como
inconveniente en el tipo de procedimiento continuo también que el
cambio entre diferentes tipos de producto no puede hacerse sin más
como consecuencia de los necesarios procesos de limpieza
complicados, por lo que no es posible una producción rentable en
cantidades pequeñas.
La invención tiene como objetivo crear un
procedimiento intermitente para refrigerar y mezclar un preparado
alimenticio en estado fluido, con el cual a pesar de la producción
en cargas o lotes se puedan conseguir de una forma rentable altos
volúmenes de producción por unidad de tiempo. Además, con la
invención se pretende proporcionar un montaje para la realización
del procedimiento según la misma.
Partiendo de un procedimiento del tipo mencionado
anteriormente, esta tarea se resuelve según la invención, empleando
como medio portador de calor un fluido refrigerante por compresión,
que dentro del espacio intermedio de la envoltura de calor, por lo
menos en parte, pase de la fase líquida a la fase gaseosa.
Empleando un fluido refrigerante por compresión
de este tipo se evita el efecto con el aumento de la viscosidad
incluso con una fuerte reducción de la temperatura. El fluido
refrigerante por compresión se evapora durante su recorrido por la
doble envoltura por lo menos en parte y por consiguiente se
transforma parcialmente a la fase gaseosa. Debido a la entalpía de
evaporación necesaria para esta transición de fase al recipiente que
se ha de enfriar, se le puede extraer una gran cantidad de calor.
Por consiguiente, con la ayuda del procedimiento según la invención,
pueden hacerse realidad coeficientes de transmisión térmica muy
altos en la zona de la doble envoltura, con lo que los tiempos de
refrigeración se pueden reducir claramente. Un acortamiento drástico
del tiempo necesario, es decir un aumento drástico del gradiente de
temperatura conseguible, sucede muy especialmente en la temperatura
por debajo de 40ºC. Por consiguiente, la temperatura del envasado se
puede conseguir bastante más rápidamente, haciendo que la
rentabilidad del procedimiento según la invención sea muy buena.
A título de ejemplo, como fluido refrigerante
pueden emplearse hidrocarburos clorofluorados (FCKW) o hidrocarburos
clorofluorados con contenido de hidrógeno (HFCKW). Entre ellos se
cuentan por ejemplo los fluidos refrigerantes denominados con las
abreviaturas R22, R123 y R124. Pero, alternativamente a éstos, se
pueden utilizar por supuesto también los hidrocarburos
clorofluorados con contenido de hidrógeno (HFKW) exentos de cloro.
Entre ellos se cuentan por ejemplo las sustancias denominadas con
las abreviaturas R134a, R32, R404A, R410A y R507A. Además, también
se contemplan fluidos refrigerantes sin halógenos, como por ejemplo
el propano (R290), el amoníaco (R717), CO_{2}(R744) o
también los fluidos refrigerantes R600A o R170. La lista anterior se
proporciona solamente a título de ejemplo y no limitativa.
Según una ampliación del procedimiento según la
invención, se propone que durante el proceso de refrigeración por lo
menos temporalmente en el espacio interior del recipiente se genere
el vacío. De esta manera se puede conseguir un aumento adicional de
la velocidad de enfriamiento, especialmente en temperaturas
superiores.
El efecto de un aumento de la velocidad del
enfriamiento es especialmente grande cuando se genera el vacío
durante un intervalo de tiempo, estando la temperatura del alimento
aún por encima de los aproximadamente 30ºC, preferentemente por
encima de aproximadamente 40ºC.
Para no modificar el contenido de agua del
preparado alimenticio debido a la extracción de vapor como
consecuencia de una refrigeración al vacío, los vahos del alimento
con contenido de agua que se extraen del recipiente al producir el
vacío pueden condensarse y volverse a conducir al interior del
recipiente.
Utilizando los denominados mecanismos agitadores
de paso por pared, se puede rascar el alimento de las zonas de pared
que contienen alimento. Por consiguiente, tiene lugar un transporte
de los preparados alimenticios especialmente fríos hasta el interior
del recipiente, con lo que también allí tiene lugar un rápido
retroceso de temperatura. Preferentemente, se ajusta la temperatura
de las zonas de pared rascadas por la rasqueta en conjunción con la
velocidad de rotación del mecanismo agitador, de tal manera que en
la pared del recipiente se forme una pequeña capa de hielo que se
extraiga en el siguiente barrido de los elementos de rasqueta del
mecanismo agitador. De esta manera, la entalpía de la fusión se
puede traspasar al producto que se encuentra en el interior del
recipiente. Así se puede mejorar el acarreo de calor desde el
interior del recipiente, especialmente en el caso de recipientes de
gran volumen con una relación superficie-volumen
pequeña.
Si bien en principio el recipiente se puede hacer
funcionar a modo de un intercambiador de calor seco, según un
ulterior desarrollo del procedimiento según la invención se propone
que dentro del espacio intermedio entre la doble envoltura tenga
lugar una ebullición con burbujas del fluido refrigerante por
compresión. En este tipo de un denominado intercambiador de calor
inundado, la transmisión de calor es especialmente grande debido al
cambio de fase del fluido refrigerante por compresión, es decir,
debido a la toma de la entalpía de la evaporación por una parte y
por el aumento de la turbulencia de los componentes líquidos
originada al subir las burbujas con las diferencias de temperatura
existentes. Típicamente con el procedimiento según la solicitud de
patente en la zona de claramente por debajo de los 150ºC no se da el
riesgo de que se produzca una denominada evaporación pelicular, en
la que el coeficiente de transmisión térmica disminuye drásticamente
respecto a la evaporación con burbujas.
Está prevista otra ampliación de la invención en
la que el dispositivo refrigerador sea un intercambiador de calor
por el que circula un segundo fluido de refrigeración por
compresión, que se conduce a un segundo circuito de fluido
refrigerante y que está intercambiando calor con el primer fluido
refrigerante por compresión. De esta manera es posible por ejemplo
hacer funcionar la doble envoltura como circuito primario con un
hidrocarburo fluorado con hidrógeno exento de cloro HFKW y, en un
circuito secundario alojable fuera de la instalación de producción
propiamente dicha, utilizar por ejemplo amoníaco como fluido
refrigerante por compresión. Esta combinación puede resultar
especialmente ventajosa, ya que a veces la utilización de amoníaco
en las instalaciones de producción no es deseable y por tanto sólo
se puede alojar en la sala de máquinas. Sin embargo, también es
factible cualquier otra combinación de fluidos refrigerantes que se
desee por motivos especiales.
En relación con el dispositivo que debe efectuar
la tarea que se pretende realizar partiendo de un dispositivo del
tipo citado anteriormente, se resuelve aplicando en el espacio
intermedio de la doble envoltura una presión de por lo menos 10
bar.
De esta manera se tiene la posibilidad de que con
dispositivos que en cuanto al estado de la técnica sólo se
diferencian por la configuración de la doble envoltura resistente a
la presión, se puede hacer realidad el procedimiento según la
invención, es decir, la utilización de un fluido refrigerante por
compresión. Si bien, por regla general, la presión en el punto de
trabajo del dispositivo sólo está a unos pocos bar (en el caso del
amoníaco con una temperatura de -17ºC está aproximadamente a 2 bar),
el fluido refrigerante por compresión que se encuentra en el espacio
intermedio de la doble envoltura se puede calentar hasta la
temperatura ambiente o incluso por encima, especialmente en los
tiempos de interrupción en verano. En el caso del amoníaco hay en
este caso una presión de aproximadamente 17 bar, la cual debe
resistir la doble envoltura haciendo que debido a ello la
construcción sea especialmente resistente.
El montaje o instalación según la invención se
caracteriza por consiguiente porque con él se pueden emplear no
solamente mezclas frigoríficas, sino también fluidos refrigerantes
por compresión, con los cuales en la doble envoltura tiene lugar un
cambio de fase. Mediante las bajas temperaturas que pueden hacerse
realidad con dichos fluidos refrigerantes por compresión sin apenas
aumentar la viscosidad, se pueden reducir muy considerablemente los
coeficientes de transmisión térmica y con ello los tiempos de
enfriamiento necesarios para alcanzar la temperatura de envasado, en
comparación con los montajes de refrigeración según el estado de la
técnica.
En una ampliación del aparato según la invención
se propone que en el espacio interior del recipiente se genere el
vacío. De esta manera se puede aumentar además el gradiente de
temperatura especialmente en la fase inicial del proceso de
enfriamiento, es decir, con temperaturas de entre aproximadamente 80
y 40ºC.
Además, se pretende aplicar una sobrepresión de
por lo menos 3 bar en el espacio interior del recipiente para poder
realizar una esterilización del recipiente con vapor caliente.
Para no modificar el contenido de agua del
preparado alimenticio como consecuencia de una refrigeración en el
vacío, los vahos del preparado alimenticio con contenido de agua que
se originan al evacuar el espacio interior del recipiente deben ser
condensables y el condensado debe poderse reconducir al espacio
interior del recipiente.
El procedimiento según la invención se explica
con mayor detalle a continuación mediante un ejemplo de realización
de un dispositivo según la invención. En este ejemplo:
la Fig. 1 es una representación en forma de
croquis de un aparato para refrigerar y mezclar intermitentemente un
preparado de frutas y
la Fig. 2 es la representación gráfica de la
evolución de la temperatura del producto a lo largo del tiempo de
acuerdo con el procedimiento según la invención así como con un
procedimiento según el estado de la técnica.
Un aparato 1 representado en la Figura 1 para la
refrigeración y mezcla de manera intermitente de un preparado de
frutas en estado líquido incorpora un recipiente 2 cilíndrico de
acero inoxidable con una zona de fondo 3 en forma de casquete
esférico. En el interior del recipiente 2 está dispuesto un
mecanismo agitador 6 accionable con un movimiento rotativo alrededor
del eje de giro 4 mediante un motor 5, y las paletas de agitación 7
de dicho mecanismo agitador que presentan forma de ancla se adaptan
a la forma curvada de las paredes 8 superpuestas. Por consiguiente,
hay un efecto de rascado de las paletas agitadoras 7 que hace que
los preparados de frutas muy refrigerados que están en contacto
inmediato con las zonas de pared 8 del recipiente 2, sean despegadas
de las mismas y sean conducidas hacia el interior del recipiente 2.
En una zona inferior, el recipiente 2 está provisto de una doble
envoltura 9 que delimita un espacio intermedio 10, a través del que
puede conducirse un fluido portador de calor en forma de un fluido
refrigerante por compresión.
En el espacio intermedio 10 de la doble envoltura
9 desemboca en la zona de fondo 3 un aporte de fluido refrigerante
11, y por el contrario desde el extremo superior del espacio
intermedio 10 sale una boca de salida del fluido refrigerante
12.
El recipiente 2 está cerrado en su cara superior
con una tapa 13, en la que por una parte desemboca una entrada de
producto 15 bloqueable con una válvula 14. Además, una tubería al
vacío 16 atraviesa la tapa 13. La mezcla de vapor de agua y aire
transportada desde el espacio interior del recipiente 2 con la ayuda
de una bomba de vacío 17 se conduce por un refrigerador 18. En la
zona del fondo 3 sale del recipiente 2 una tubería de salida 19, que
conduce a depósitos de almacenamiento intermedio 20 para el producto
refrigerado.
Desde un depósito colector o separador 21 para el
fluido refrigerante por compresión, sale en su cara inferior una
tubería de aporte 22 que conduce al aporte de fluido refrigerante
11, en cuya trayectoria está dispuesta una bomba 23. En el depósito
separador 21 está conectada en una pared lateral una tubería de
salida 24 que está unida con la salida del fluido refrigerante 12 en
la doble envoltura 9.
En el depósito separador o colector 21 se forma
un nivel 25 del fluido refrigerante por compresión en estado
líquido. Por encima del nivel sale una tubería 26 que es conducida a
través de un compresor 27 y un refrigerador 28 a una válvula de
estrangulación 29, que está unida mediante una tubería 30 con el
depósito separador o colector 21.
El procedimiento realizable con el aparato 1
presenta el siguiente desarrollo:
A través de la boca de entrada para producción 15
se aporta al recipiente 2 vacío, un preparado de frutas caliente con
una temperatura de aproximadamente 80 a 90ºC, hasta que se establece
un nivel de llenado correspondiente a un nivel 31. El preparado de
frutas se mantiene continuamente en movimiento mediante la rotación
del mecanismo agitador 6.
A través de la doble envoltura 10 se conduce el
fluido refrigerante por compresión en forma de amoníaco líquido. El
amoníaco que entra con una temperatura de aproximadamente -17ºC en
la zona del aporte de fluido refrigerante 11 en el espacio
intermedio 10 de la doble envoltura 9, se evapora en parte debido al
producto que se ha de enfriar.
El dispositivo de refrigeración formado por el
aparato 1 trabaja según el principio de un calentador inundado, en
el que la parte del amoníaco en forma de gas al salir de la salida
del fluido de refrigerante 12 supone aproximadamente un 30% de la
masa. Una vez ha entrado el amoníaco en el depósito separador o
colector 21 tiene lugar una separación entre la fase líquida y la
fase gaseosa: mientras que la fase líquida pasando por la tubería de
aporte 22 y la bomba 23 es reconducida al espacio intermedio 10 de
la doble envoltura 9, la parte correspondiente a la fase gaseosa se
comprime mediante el compresor 27 aumentando su temperatura hasta
aproximadamente 100ºC. Tras una nueva refrigeración en el
refrigerador 28 hasta aproximadamente 45ºC, tiene lugar a
continuación de la válvula de estrangulación 29 una expansión del
amoníaco, el cual entonces en forma parcialmente líquida se conduce
al depósito separador o colector 21.
Debido a la circulación, muy turbulenta debido a
las burbujas, del amoníaco en parte en forma líquida y en parte en
forma gaseosa por el espacio intermedio 10 de la doble envoltura 9,
la transmisión de calor del preparado de frutas es muy buena,
especialmente en conjunción con las paletas agitadoras 7 de la zona
de pared. La velocidad de rotación del motor 5 se elige de tal
manera que en el intervalo de tiempo comprendido entre el barrido de
dos paletas agitadoras 7 consecutivas se pueda formar una delgada
capa de hielo, que es retirada por las paletas agitadoras 7 y
llevada hacia el interior del recipiente 2. Por consiguiente, la
entalpía de la fusión se puede aprovechar en el interior del
recipiente para refrigerar el preparado de frutas.
Si el preparado alimenticio se ha refrigerado
hasta una temperatura de aproximadamente 20ºC, entonces el contenido
del recipiente 2 se libera ir enviándolo al depósito acumulador
intermedio 20 abriendo la correspondiente válvula 32. La capacidad
del recipiente 2 es de aproximadamente 1.700 kg de un preparado de
frutas.
La Figura 2 ilustra la evolución de dos curvas de
enfriamiento de un preparado de frutas - respectivamente sin emplear
la refrigeración al vacío -, ciertamente una de ellas utilizando
el procedimiento según la invención (curva A) y la otra con un
procedimiento de enfriamiento según el estado de la técnica (curva
B) sin utilizar una mezcla frigorífica como medio portador de calor
en el espacio intermedio 10 de la doble envoltura 9. La cantidad de
la carga del preparado de frutas que no estaba en forma de trozos
utilizando a modo de prueba es de 300 kg.
Partiendo de la temperatura inicial de
aproximadamente 77ºC, tiene lugar la refrigeración con el
procedimiento según la invención (curva A) con un gradiente de
temperatura muy grande, de tal manera que ya después de
transcurridos aproximadamente 20 minutos se puede conseguir una
temperatura de 40ºC y, después de aproximadamente otros 15 minutos,
una temperatura de 20ºC. Incluso es posible una refrigeración
hasta una temperatura de 10ºC en menos de 50 minutos.
Comparado con esto, la refrigeración del mismo
preparado de frutas empleando una mezcla frigorífica convencional de
propilenoglicol en lugar de amoníaco como con la presente invención,
tiene lugar desde el principio con un gradiente de temperatura
considerablemente menor. Mientras que las diferencias al principio
pueden no tener mucha importancia - una temperatura de 40ºC es
alcanzable después de aproximadamente 50 minutos - la curva de la
temperatura especialmente en la zona por debajo de 40ºC presenta una
evolución extremadamente plana. Mientras que una temperatura de 20ºC
se puede alcanzar sólo después de haber transcurrido aproximadamente
165 minutos, una refrigeración adicional hasta 10ºC requeriría un
tiempo adicional muy grande. Especialmente a bajas temperaturas, en
las que no es posible un refuerzo necesario mediante una
refrigeración al vacío, pueden conseguirse por consiguiente enormes
ventajas de tiempo utilizando el procedimiento según la
invención.
Claims (12)
1. Procedimiento para la refrigeración y el
mezclado intermitente de un preparado de frutas en estado líquido en
un recipiente equipado con un mecanismo agitador rotativo, en el que
el preparado de frutas se mueve mediante el mecanismo agitador a lo
largo de las zonas de la pared del recipiente y en el que por un
espacio intermedio formado por una doble envoltura del recipiente se
hace circular un medio portador de calor, que se vuelve a refrigerar
en un dispositivo refrigerador y en estado refrigerado se reconduce
al espacio intermedio de la doble envoltura, cargándose además el
recipiente al principio del proceso de refrigeración con una
cantidad de carga o lote de por lo menos varios cientos de kilos del
preparado de frutas, caracterizado porque como fluido
portador de calor se utiliza un fluido refrigerante por compresión,
que dentro del espacio intermedio de la doble envoltura se
transforma por lo menos en parte desde la fase líquida a la fase
gaseosa.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque durante el proceso de refrigeración en
el espacio interior del recipiente se genera por lo menos
temporalmente el vacío.
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque el vacío se genera durante un intervalo
de tiempo en el que la temperatura del preparado de frutas todavía
es superior a aproximadamente 30ºC.
4. Procedimiento según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizado porque los vahos del preparado de frutas con
contenido de agua que se extraen del recipiente al producir el
vacío, se condensan y se reintroducen en el interior del
recipiente.
5. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque mediante el
mecanismo agitador se rasca el preparado de frutas de las zonas de
la pared del recipiente.
6. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque dentro del
espacio intermedio de la doble envoltura tiene lugar una ebullición
nucleada del fluido refrigerante por compresión.
7. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el dispositivo
de refrigeración es un intercambiador de calor por el que se hace
circular un segundo fluido refrigerante por compresión, que es
conducido por un segundo circuito de fluido refrigerante y que
intercambia calor con el primer fluido refrigerante por
compresión.
8. Procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado porque se hace circular por el espacio
intermedio de la doble envoltura un hidrocarburo clorofluorado, un
hidrocarburo clorofluorado con contenido de hidrógeno, un
hidrocarburo fluorado con contenido de hidrógeno exento de cloro y
por el segundo circuito de fluido refrigerante se hace circular un
fluido refrigerante exento de halógenos, por ejemplo NH_{3}.
9. Aparato (1) para la refrigeración y mezcla de
manera intermitente por cargas de un preparado de frutas en estado
líquido, con un recipiente (2) que está provisto de un mecanismo
agitador (6) accionable con un movimiento rotativo, con el que se
desplaza preparado de frutas a lo largo de las zonas de pared (8)
del recipiente (2), estando previsto el recipiente (2) para alojar
cantidades de carga de por lo menos varios cientos de kilos y
presentando por lo menos en determinadas zonas una doble envoltura
(9), a través de cuyo espacio intermedio (10) puede ser conducido un
fluido portador de calor, caracterizado porque puede
someterse el espacio intermedio (10) a una presión de 17 bar.
10. Aparato según la reivindicación 9,
caracterizado porque en el espacio interior del recipiente
(2) se puede generar un vacío.
11. Aparato según la reivindicación 9 ó 10,
caracterizado porque puede someterse el espacio interior del
recipiente (2) a una sobrepresión de por lo menos 3 bar.
12. Aparato según la reivindicación 11,
caracterizado porque los vahos del preparado de frutas que
se originan al evacuar el espacio interior del recipiente (2) son
condensables y el condensado puede reintroducirse en el espacio
interior del recipiente (2).
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