ES2317432T3 - Procedimiento y dispositivo de calentamiento de producto de cerveceria. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de calentamiento de producto de cervecería, comprendiendo - una inyección de vapor de agua directamente en el interior del producto de cervecería a tratar, a través de al menos una perforación de al menos un dispositivo de inyección, y - una parada de dicha inyección cuando el producto de cervecería ha alcanzado una temperatura predeterminada, caracterizado porque comprende además antes o simultáneamente a la parada de la inyección, una obturación de dicha al menos una perforación.
Description
Procedimiento y dispositivo de calentamiento de
producto de cervecería.
La presente invención se refiere a un
procedimiento de calentamiento de producto de cervecería
comprendiendo:
- una inyección de vapor de agua directamente en
el interior del producto de cervecería a tratar, a través de al
menos una perforación de al menos un dispositivo de inyección, y
- una parada de dicha inyección cuando el
producto de cervecería ha alcanzado una temperatura
predeterminada.
La invención se refiere en particular al
calentamiento, como producto de cervecería a calentar, de una
"maische" o mezcla (resultando de la hidratación de la malta
con agua) de manera a alcanzar diferentes etapas de trabajo de las
enzimas, de un mosto de cervecería, con el fin de alcanzar la
ebullición, de extractos de malta, de productos de destilería,
etc...
Actualmente, el calentamiento de estos productos
se efectúa en unas cubas provistas de un agitador y de una
envoltura externa en la cual circula vapor de agua. Para este tipo
de calentamiento, una agitación del producto de cervecería es
crítica, porque debe asegurar la homogeneidad y aumentar la
transferencia de calor desde el vapor de agua. Sin embargo, esta
tecnología (ver por ejemplo BE-376066) presenta
varios inconvenientes. La fuerte agitación requerida tiene por
efecto una abrasión de las partículas del producto y una oxidación
de éste que conduce a la formación de un gel, lo que provoca
dificultades en el momento de la filtración ulterior. La pared de
la cuba a nivel de la envoltura externa es sujeta a un ensuciamiento
a cada funcionamiento, lo que tiene por efecto una reducción rápida
del coeficiente de transferencia térmica. Como consecuencia la cuba
debe limpiarse frecuentemente (después de 15 braceos) lo que
disminuye el rendimiento de la instalación. Resulta también una
heterogeneidad del producto obtenido, en función del estado de
ensuciamiento de sus paredes, puesto que la transferencia térmica
no es constante en función del tiempo.
Para remediar estos problemas, ya se ha previsto
un procedimiento de calentamiento de producto de cervecería tal
como indicado a principio. La solicitante pone en el mercado, bajo
la denominación comercial de AflosJet, un dispositivo permitiendo
poner en práctica tal procedimiento de calentamiento por inyección
de vapor limpio directamente en el producto. Para esto se recurre a
inyectores en forma de toberas. Sin embargo se ha observado que
este tipo de aparato ocasiona también unas fuerzas de cizallamiento
importantes que pueden comprometer la filtración ulterior y que el
ensuciamiento de las toberas da lugar finalmente a una obstrucción
más o menos rápida de éstas.
La presente invención tiene por objetivo poner a
punto un procedimiento y un dispositivo de calentamiento de
producto de cervecería que permiten evitar los inconvenientes
precitados.
Se ha resuelto estos problemas por un
procedimiento tal como indicado a principio, que comprende además,
antes o simultáneamente a la parada de la inyección, una obturación
de dicha al menos una perforación.
Por obturación de la o de las perforaciones de
cada dispositivo de inyección, antes o durante la parada de la
inyección, ya no existe, en o detrás el dispositivo de inyección,
ningún volumen lleno de vapor que esté en comunicación directa con
el contenido de la cuba. El vapor, que está encerrado en el
dispositivo de inyección, no puede al condensarse, provocar un
vacio en el cual podría introducirse el producto de cervecería a
tratar, lo que garantiza la limpieza de los dispositivos de
inyección. Dado que el vapor situado en el interior de los
dispositivos de inyección no está enfriado por contacto con el
producto a calentar durante la parada de alimentación en vapor,
resulta también una reducción drástica del fenómeno de condensación
en el interior del dispositivo de inyección y por consiguiente una
disminución de las vibraciones y del ruido ensordecedor ocasionados
por estos fenómenos de condensación.
Para obtener una homogeneización de las más
intensas posible, la inyección tiene lugar a través de varios
dispositivos de inyección provistos cada uno de varias
perforaciones. Se puede así prescindir de un agitador en la cuba o
hacerlo funcionar a una velocidad moderada hasta el punto que su
movimiento no dé lugar a los fenómenos de abrasión de las
partículas del producto a calentar.
Según un modo de realización ventajoso de la
invención, después de la parada susodicha de dicha inyección de
vapor de agua, el procedimiento puede comprender, en al menos una
vez, las etapas siguientes:
un mantenimiento del producto de cervecería
calentado a un grado de temperatura correspondiendo sensiblemente a
dicha temperatura predeterminada durante un periodo de tiempo,
luego
una abertura de dicha, al menos una, perforación
de cada dispositivo de inyección,
una inyección suplementaria de vapor de
agua,
una parada de la inyección suplementaria a una
temperatura más elevada que dicha temperatura predeterminada, con
obturación previa o simultánea de dicha, al menos una,
perforación.
Se puede así tratar de manera adecuada unas
"maisches" o mezclas que deben alcanzar sucesivamente unos
grados de temperatura más y más elevados para favorecer el trabajo
de diferentes enzimas.
El vapor de agua inyectado ha sido evidentemente
previamente depurado, por ejemplo habiendo hecho soportar al agua
un ablandamiento sobre resinas cambiadores de iones, una osmosis
inversa, después una desaeración y un calentamiento de manera a
obtener un vapor de agua a baja presión del orden de 0,2 a 4 bar,
con preferencia de 0,2 a 2 bar.
La presente invención tiene igualmente por
objeto una instalación de calentamiento de producto de cervecería
comprendiendo
- una cuba conteniendo el producto de cervecería
a calentar,
- al menos una fuente de vapor de agua situada
al exterior de la cuba,
- al menos un dispositivo de inyección
alimentado en vapor de agua por dicha, al menos una, fuente de vapor
de agua y provisto de al menos una perforación a través de la cual
el vapor de agua alimentada al dispositivo de inyección está
inyectada directamente en el producto de cervecería a calentar,
y
- al menos una válvula de parada que, en
posición de abertura, permite un paso de vapor de agua de al menos
una fuente de vapor de agua a, al menos, un dispositivo de inyección
y que, en posición de cierre, para este paso.
Según la invención, cada dispositivo de
inyección comprende además
- al menos un obturador que, en posición de
liberación, libera al menos una perforación y que, en posición de
obturación, obtura ésta,
dicha, al menos una, válvula de cierre pasando
en posición de cierre después o simultáneamente al paso del
obturador en posición de obturación, y
dicha al menos una válvula de cierre pasando en
posición de abertura antes o simultáneamente al paso del obturador
en posición de liberación.
Otras formas de realización de una instalación
según la invención están indicadas en las reivindicaciones
anexas.
Otros detalles y particularidades de la
invención se harán evidentes con la descripción dada a continuación
a título no limitativo y haciendo referencia a los dibujos
anexos.
La figura 1 representa una vista en perspectiva
parcialmente quebrada de una placa perforada a poner en práctica en
una instalación según la invención.
La figura 2 representa una vista en sección
axial de una parte de una cuba de una instalación según la
invención.
Las figuras 3 y 4 representan unas vistas en
sección axial de un dispositivo de inyección de una instalación
según la invención, en dos posiciones diferentes del obturador.
En las diferentes figuras, los elementos
idénticos o análogos llevan las mismas referencias.
Como resulta en particular de la figura 2, la
instalación de calentamiento de producto de cervecería según la
invención comprende una cuba 1 conteniendo este producto 2. Esta
cuba está provista de varios dispositivos de inyección de vapor de
agua de los cuales uno solo está representado. Cada dispositivo de
inyección está alimentado en vapor de agua, mediante un conducto de
alimentación 15, desde una fuente de vapor de agua, en forma por
ejemplo de un generador 4 representado de manera esquemática. Este
generador 4 es con preferencia un generador de vapor limpio, de
baja presión, tal como puesto en el mercado por la solicitante con
la denominación comercial de AflosJet. El conducto de alimentación
5 está provisto de un órgano de cierre, por ejemplo una válvula 6
representada de manera esquemática. Esta válvula de cierre 6 en
posición de abertura permite un paso de vapor de agua en el
conducto de alimentación 5 y cierra este paso en posición de
cierre.
En la instalación ilustrada, los dispositivos de
inyección 3 están dispuestos de manera a desembocar en la parte
inferior o mediana de la cuba, de manera a inyectar el vapor de agua
directamente en el producto de cervecería a calentar. De esta
manera el vapor de agua transfiere el calor resultante de su
condensación al producto de cervecería a calentar, sin necesidad de
un cambiador térmico a través de una pared metálica. Esta
tecnología permite también evitar un ensuciamiento de las paredes
del fondo de la cuba con depósitos caramelizados, como en las
técnicas habituales.
El dispositivo de inyección 3 comprende, en el
ejemplo ilustrado, en su parte trasera, un gato hidráulico 7 o
neumático o también solenoide que está fijado al exterior de la cuba
1 mediante una brida 8 a la cual, en el ejemplo ilustrado, está
atornillado en 9. En el ejemplo ilustrado, una placa perforada 10
provista de varias perforaciones 11 está fijada igualmente a esta
brida 8, del lado opuesto al gato 7, por ejemplo por atornillado en
12. Esta placa perforada 10 recubre la totalidad del espacio interno
libre de la brida 8. La brida 8 provista de su placa perforada 10
está fijada a la pared de la cuba 1 enfrente de un agujero
correspondiente previsto en ésta. La placa perforada presenta pues
una primera cara 13 lado alimentación en vapor de agua y una
segunda cara 14 que entra en contacto con el producto de cervecería
a calentar.
El gato hidráulico 7 comprende un cilindro 15 en
el cual se desplaza un pistón 16. La extremidad libre de este
pistón 16 está provista, en el ejemplo ilustrado, de un obturador en
forma de una placa maciza 18. El pistón está protegido del exterior
por un tubo 19, sobre una brida 20 del cual está fijada la brida 8
precitada que mantiene en posición la placa perforada 10. Es en la
cavidad del tubo 19 que desemboca el conducto de alimentación en
vapor de agua 5.
En la posición ilustrada en la figura 4, el
pistón 16 está en posición hacia atrás en el cilindro 15 y la placa
maciza 18 está en su posición de liberación. Dado que la placa
maciza 18 presenta un diámetro inferior al diámetro interno del
tubo 19, el vapor proviniendo del conducto de alimentación 5 se
propaga en el tubo 19, bajo baja presión, rodea la placa maciza 18
y pasa a través de las perforaciones 11 de la placa perforada 10,
liberadas de la placa maciza, penetrando directamente en el producto
de cervecería a calentar.
En la posición ilustrada en la figura 3, el
pistón 16 está en posición de extensión en el cilindro 15 y la
placa maciza 18 está en una posición dicha de obturación. Tomando
apoyo sobre el asiento formado por la extremidad reducida del tubo
19, la placa maciza 18 cubre la cara 13 de la placa perforada 10 y
obtura las perforaciones 11. En esta posición, el vapor de agua no
puede entrar en contacto con el producto de cervecería a calentar.
Simultáneamente o después de esta obturación la válvula de cierre 6
esta llevada en posición de cierre. Por consiguiente en caso de
condensación del vapor de agua presente en el tubo 19, ésta provoca
un vació en este espacio. Sin embargo, como éste ya no está en
comunicación con el interior de la cuba, no puede haber aspiración
del producto de cervecería en el interior del dispositivo de
inyección 3. Resulta que éste queda limpio, sin riesgo de ser
obstruido.
La inyección del vapor por difusión de éste a
baja presión a través de varios orificios favorece también la
distribución del vapor y reduce las solicitaciones mecánicas de las
partículas del producto a calentar. Se utiliza ventajosamente
placas perforadas presentando un diámetro de 15 a 150 mm, con
preferencia de 25 a 80 mm. Ventajosamente las perforaciones
presentan cada uno un diámetro de 1 a 6 mm, con preferencia de 2 a 4
mm. Las perforaciones de una placa perforada presentan en
particular una superficie de agujero inferior a 30% de la
superficie total de la placa perforada, con preferencia inferior a
15% de ésta.
Debe entenderse que la presente invención no se
limita de ninguna manera a la forma de realización descrita arriba
y se pueden aportar muchas variaciones sin salir del marco de las
reivindicaciones anexas.
Se puede por ejemplo prever que la cuba esté
provista además de un agitador 21, que está accionado en rotación
suave por un motor 22, mediante una transmisión 23.
Se puede también imaginar que el obturador forme
simultáneamente la válvula de cierre.
También se puede concebir que la placa maciza
sea desplazable no perpendicularmente a la placa perforada, sino
paralelamente a ésta, a la manera de un cajón. Además, no es
imposible pensar en una solución en que el obturador se encuentre
en el interior de la cuba y cubra pues, en posición de obturación,
la cara de la placa perforada que está en contacto con el producto
a calentar.
Según una variante de realización de la
invención, el dispositivo de inyección comprende, como pared
perforada, no una placa perforada sino un cilindro perforado que
puede sobresalir en el interior de la cuba. En este caso el
obturador será más bien un cilindro no perforado que cubre, en
posición de obturación, las perforaciones del cilindro
perforado.
Finalmente, el número de las perforaciones sobre
la pared perforada puede ser variable y presentar diversos modelos
de disposición, con unos diámetros idénticos o variables sobre una
misma pared perforada.
Claims (14)
1. Procedimiento de calentamiento de producto de
cervecería, comprendiendo
- una inyección de vapor de agua directamente en
el interior del producto de cervecería a tratar, a través de al
menos una perforación de al menos un dispositivo de inyección, y
- una parada de dicha inyección cuando el
producto de cervecería ha alcanzado una temperatura
predeterminada,
caracterizado porque comprende además
antes o simultáneamente a la parada de la inyección, una obturación
de dicha al menos una perforación.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la inyección tiene lugar a través de
varios dispositivos de inyección provistos cada uno de varias
perforaciones.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque, después de la
parada de susodicha de dicha inyección de vapor de agua, el
procedimiento puede comprender, en al menos una vez, las etapas
siguientes:
un mantenimiento del producto de cervecería
calentado a un grado de temperatura correspondiendo sensiblemente a
dicha temperatura predeterminada durante un periodo de tiempo,
después
una abertura de dicha, al menos una, perforación
de cada dispositivo de inyección,
una inyección suplementaria de vapor de
agua,
una parada de la inyección suplementaria a una
temperatura más elevada que dicha temperatura predeterminada, con
obturación previa o simultánea de dicha, al menos una,
perforación.
4. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el producto de
cervecería es una "maische" o mezcla, un mosto, un extracto de
malta o un líquido a destilar.
5. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el vapor de agua
inyectado presenta una presión de 0,2 a 4 bar.
6. Instalación de calentamiento de producto de
cervecería comprendiendo
- una cuba (1) conteniendo el producto de
cervecería a calentar (2),
- al menos una fuente de vapor de agua (4)
situada al exterior de la cuba,
- al menos un dispositivo de inyección (3)
alimentado en vapor de agua por dicha al menos una fuente de vapor
de agua y provisto de al menos una perforación a través de la cual
el vapor de agua alimentado al dispositivo de inyección (11) está
inyectado directamente en el producto de cervecería a calentar,
y
- al menos un órgano de parada (6) que, en
posición de abertura, permite un paso de vapor de agua de al menos
una fuente de vapor de agua a al menos un dispositivo de inyección y
que, en posición de cierre, para este paso,
caracterizado porque cada dispositivo de
inyección (3) comprende además
- al menos un obturador (18) que, en posición de
liberación, libera al menos una perforación (11) y que en posición
de obturación obtura ésta,
pasando dicho, al menos uno, órgano de parada
(6) en posición de cierre después o simultáneamente al paso del
obturador (18) en posición de obturación, y pasando dicho, al menos
uno, órgano de parada (6) en posición de abertura antes o
simultáneamente al paso del obturador (18) en posición de
liberación.
7. Instalación según la reivindicación 6,
caracterizada porque cada dispositivo de inyección (3)
comprende una pared (10) perforada de varias perforaciones (11) y
presentando una primera cara (13) del lado alimentación en vapor de
agua y una segunda cara (14) en contacto con el producto de
cervecería a calentar.
8. Instalación según una de las reivindicaciones
6 y 7, caracterizada porque comprende unos medios de
desplazamiento (7,15,16) de cada obturador (18) entre sus
posiciones de liberación y de obturación.
9. Instalación según una de las reivindicaciones
7 y 8, caracterizada porque la pared perforada es una placa
perforada (10) fijada a una pared de la cuba (1) y porque el
obturador es una placa maciza (18) que, en posición de obturación,
cubre una de dichas caras de la placa perforada.
10. Instalación según una de las
reivindicaciones 7 y 8, caracterizada porque la pared
perforada es un cilindro perforado dispuesto por en medio de una
pared de la cuba, y porque el obturador es un cilindro no perforado
que, en posición de obturación, cubre una de dichas caras del
cilindro perforado.
11. Instalación según la reivindicación 9,
caracterizada porque cada placa perforada (10) presenta un
diámetro del orden de 15 a 150 mm y porque las perforaciones (11)
de cada placa perforada presentan cada una un diámetro del orden de
1 a 6 mm.
12. Instalación según una de las
reivindicaciones 9 y 11, caracterizada porque cada cara de
placa perforada (10) presenta una superficie total y porque las
perforaciones (11) de una placa perforada presentan una superficie
de orificio inferior a 30% de dicha superficie total.
13. Instalación según una de las
reivindicaciones 6 a 12, caracterizada porque la cuba (1)
comprende además un agitador (21).
14. Instalación según una cualquiera de las
reivindicaciones 6 a 13, caracterizada porque dicho, al menos
uno, obturador forma simultáneamente dicho, al menos uno, órgano de
parada.
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