ES2869900T3 - Aparato de vaporización instantánea - Google Patents

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Tomas Skoglund
Fredrik Innings
Martin Erixon
Sandra Nilsson
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Abstract

Un aparato de vaporización instantánea (100) para un producto alimentario líquido (L) que comprende unas partículas (P), comprendiendo dicho aparato de vaporización instantánea (100) un recipiente de vacío (102) provisto de una entrada de producto (104) para el producto alimentario líquido entrante (L), una tubería de salida de vapor (107) y una salida de producto (112) para el producto alimentario líquido saliente (L'), una válvula de alivio de presión (116) dispuesta aguas arriba con respecto a la entrada de producto (104), para proporcionar una caída de presión que da como resultado la evaporación instantánea del producto alimentario líquido entrante (L), y una sección de entrada (118) dispuesta entre la válvula de alivio de presión (116) y la entrada de producto (104), para transportar el producto alimentario líquido (L) desde la válvula de alivio de presión (116) hasta la entrada de producto (104), donde la sección de entrada (118) comprende un área de flujo pasante (119) que aumenta en una dirección desde la válvula de alivio de presión (116) hasta la entrada de producto (104), de modo que disminuya una velocidad de flujo (vflujo) del producto alimentario líquido (L) cuando este pasa por la sección de entrada (118) la sección de entrada (118) comprende un recodo (123); caracterizado por que el aparato de vaporización instantánea (100) comprende una línea de retorno de producto (130) que está conectada a la sección de entrada (118) para devolver el producto alimentario líquido (L''), que ha pasado previamente por la sección de entrada (118), a la sección de entrada (118) para introducir el producto alimentario líquido (L'') en el recodo (123).

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato de vaporización instantánea
Campo Técnico
La presente solicitud hace referencia a un aparato de vaporización instantánea para productos alimentarios líquidos que comprenden partículas, un sistema de procesamiento de alimentos que comprende el aparato de vaporización instantánea y un método para la vaporización instantánea de productos alimentarios líquidos que comprenden partículas.
Antecedentes
Hoy en día, en muchos sistemas de procesamiento de alimentos líquidos se puede incluir una etapa de vaporización instantánea por distintas razones. Por ejemplo, cuando se trata térmicamente un producto alimentario líquido mediante inyección de vapor de agua para matar los microorganismos, el producto se mantiene a una temperatura de tratamiento térmico durante unos segundos antes de introducirse en un recipiente de vacío para que se vaporice de manera instantánea, o se enfríe de manera instantánea. La vaporización instantánea reduce la temperatura del producto y elimina una cantidad de vapor que es igual a la cantidad de vapor de agua que se inyectó para el tratamiento térmico.
La vaporización instantánea también se puede utilizar cuando se desee para aumentar la concentración de un producto alimentario líquido. A continuación, se introduce el producto en un recipiente de vacío que actúa a modo de evaporador, donde se elimina el vapor como consecuencia de la vaporización instantánea que tiene lugar en el recipiente.
Además, la vaporización instantánea de productos alimentarios líquidos tiene lugar en los denominados desaireadores, donde el producto calentado previamente se alimenta a un recipiente de vacío. A continuación, la presión del producto cae y el producto se vaporiza, de modo que se expulse el gas que está disuelto en el producto. El vapor que se crea cuando se desairea el producto se condensa habitualmente en forma de agua que se devuelve al producto.
La vaporización instantánea, también denominada como evaporación instantánea, es en resumen el proceso ampliamente conocido (véase, p. ej., el documento US2012/0321771 A1) donde se crea vapor cuando una corriente de líquido saturado se somete a una reducción de presión haciéndola pasar a través de una válvula de estrangulamiento o de otro tipo de dispositivo de estrangulamiento. La válvula de estrangulamiento se coloca habitualmente cerca de la entrada al recipiente de vacío, de modo que la vaporización instantánea (evaporación) se produzca dentro del recipiente.
Tal como se describe, existen diversas razones para la vaporización instantánea de un producto alimentario líquido. Independientemente de la razón, se utiliza un recipiente de vacío y el producto alimentario líquido entra al recipiente de vacío a una velocidad elevada. Cuando entra al recipiente de vacío, el producto choca habitualmente contra una pared interior del recipiente de vacío o fluye a lo largo de esta. Este choque y/o flujo puede provocar un desgaste excesivo del recipiente de vacío, en particular si el producto alimentario líquido comprende partículas. Para gestionar este problema el recipiente de vacío se debe reparar o sustituir de manera regular, lo que aumenta los costes operativos y los tiempos muertos.
Por tanto, existe una necesidad de un aparato de vaporización instantánea que pueda trabajar con un producto alimentario líquido que comprenda partículas, al tiempo que proporcione unos tiempos de funcionamiento prolongados entre intervalos de mantenimiento.
Compendio
Es un objeto de la invención solucionar, al menos de manera parcial, una o más de las limitaciones identificadas anteriormente de la técnica anterior. En particular, es un objeto proporcionar un aparato de vaporización instantánea que pueda trabajar con un producto alimentario líquido que comprenda partículas y aún así proporcionar un tiempo de funcionamiento prolongado entre intervalos de mantenimiento.
Por tanto, se proporciona un aparato de vaporización instantánea de acuerdo con la reivindicación 1 para un producto alimentario líquido que comprende partículas. El aparato de vaporización instantánea comprende un recipiente de vacío que está provisto de una entrada de producto para el producto alimentario líquido entrante, una tubería de salida de vapor y una salida de producto, para el producto alimentario líquido que sale, una válvula de alivio de presión que se dispone aguas arriba con respecto a la entrada de producto, para proporcionar una caída de presión que da como resultado la vaporización instantánea del producto alimentario líquido entrante, y una sección de entrada que se dispone entre la válvula de alivio de presión y la entrada de producto, para transportar el producto alimentario líquido desde la válvula de alivio de presión hasta la entrada de producto. La sección de entrada comprende un área de flujo pasante que aumenta en una dirección desde la válvula de alivio de presión hasta la entrada de producto, de modo que disminuya una velocidad de flujo del producto alimentario líquido (L) cuando este pasa por la sección de entrada, en la cual se proporciona una línea de retorno en un recodo de la sección de entrada.
El aparato de vaporización instantánea es ventajoso ya que el área de flujo pasante aumentada de la sección de entrada reduce la velocidad de flujo del producto alimentario líquido. Una velocidad de flujo reducida reduce cualquier desgaste que podría tener lugar una vez que el producto alimentario líquido sale de la sección de entrada, es decir, cuando el producto alimentario líquido entra en el recipiente de vacío a través de la entrada de producto. Los cálculos han mostrado que un 50 % de reducción de la velocidad de flujo del producto alimentario líquido puede reducir el desgaste del recipiente de vacío en hasta un 92 %. Es más difícil determinar el desgaste exacto durante las pruebas, aunque estudios empíricos del aparato de vaporización instantánea han mostrado que se puede lograr una disminución significativa, e incluso una eliminación, del desgaste mediante la disminución de la velocidad de flujo del producto alimentario líquido.
De acuerdo con otro aspecto, se proporciona un sistema de procesamiento de alimentos de acuerdo con la reivindicación 12. El sistema de procesamiento de alimentos comprende un dispositivo de inyección de vapor de agua, una celda de retención y el aparato de vaporización instantánea descrito previamente.
De acuerdo con otro aspecto, se proporciona un método de acuerdo con la reivindicación 13 para la vaporización instantánea de un producto alimentario líquido que comprende partículas. El método comprende: hacer pasar un producto alimentario líquido a través de una válvula de alivio de presión dispuesta aguas arriba con respecto a una entrada de producto de un recipiente de vacío, para proporcionar una caída de presión que da como resultado una vaporización instantánea del producto alimentario líquido, cuando el producto alimentario líquido se introduce en el recipiente de vacío que tiene una tubería de salida de vapor, hacer pasar el producto alimentario líquido a través de una sección de entrada que se dispone entre la válvula de alivio de presión y la entrada de producto, y que comprende un área de flujo pasante que aumenta en una dirección desde la válvula de alivio de presión hasta la entrada de producto que comprende un recodo, de modo que disminuya una velocidad de flujo del producto alimentario líquido cuando este pasa por la sección de entrada; e introducir el producto alimentario líquido en el recipiente de vacío, suministrar el producto alimentario líquido que ha pasado previamente por la sección de entrada de vuelta a la sección de entrada, mediante una línea de retorno de producto que está conectada a la sección de entrada, para introducir el producto alimentario líquido en el recodo.
El método para la vaporización instantánea de un producto alimentario líquido se puede realizar con el aparato de vaporización instantánea descrito previamente. El método puede incorporar cualquiera de las características descritas en relación con el aparato de vaporización instantánea, y viceversa, y compartir las ventajas correspondientes.
Descripción breve de los dibujos
Ahora se describirán unas realizaciones, a modo de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos esquemáticos anexos, en los cuales:
la figura 1 es una vista lateral del aparato de vaporización instantánea para un producto alimentario líquido que comprende partículas,
la figura 2 es una vista superior del aparato de vaporización instantánea de la figura 1,
la figura 3 es una vista de una sección transversal de una sección de entrada del aparato de vaporización instantánea de la figura 1, según se observa a lo largo de la línea B-B en la figura 2,
la figura 4 es una vista lateral de una realización del aparato de vaporización instantánea de la figura 1, que incluye una línea de retorno de producto,
la figura 5 es una vista parcial de una realización alternativa de una línea de retorno de producto que se puede utilizar para el aparato de vaporización instantánea de la figura 1,
la figura 6 es una ilustración esquemática de un sistema de procesamiento de alimentos que comprende el aparato de vaporización instantánea de la figura 1, y
la figura 7 es un diagrama de flujo de un método para la vaporización instantánea de un producto alimentario líquido que comprende partículas.
Descripción detallada
Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, se ilustra de manera esquemática un ejemplo de un aparato de vaporización instantánea 100. El aparato de vaporización instantánea 100 comprende un recipiente de vacío 102, una tubería de entrada de producto 105, una tubería de salida de producto 106 y una tubería de salida de vapor 107. El recipiente de vacío 102 tiene una forma cilíndrica que se extiende a lo largo de un eje central del cilindro A1. Una dirección R que es perpendicular al eje del cilindro A1 define una dirección radial del recipiente de vacío 102.
La tubería de entrada de producto 105 suministra un producto alimentario líquido L, que comprende unas partículas P, al recipiente de vacío 102 a través de una entrada de producto 104 del recipiente de vacío 102. Se dispone una bomba de vacío 110 en la tubería de salida de vapor 107 para crea una presión baja en el recipiente de vacío 102. La presión en la tubería de entrada de producto 105 es más elevada que la presión en el recipiente de vacío 102, de modo que se pueda producir una vaporización instantánea cuando el producto alimentario líquido L entre en el recipiente de vacío 102.
El producto alimentario líquido L puede ser un producto de base láctea, un producto de base soja, un producto de bebida o cualquier otro producto alimentario líquido. Las partículas P pueden ser partículas más grandes, tales como bayas, así como también partículas más pequeñas tales como distintas clases de minerales, sustancias nutritivas, semillas y cereales.
Debido a la vaporización instantánea, parte del agua en el producto L forma el vapor V, y se libera el gas atrapado en el producto. El vapor V y el gas se pueden extraer desde el recipiente de vacío 100 a través de la tubería de salida de vapor 107, mediante la utilización de la bomba de vacío 110. La bomba de vacío 110 puede además de extraer el vapor V y el gas liberado, disponer que la presión en el interior del recipiente de vacío 102 se mantenga dentro de un rango preestablecido que logra la vaporización instantánea. El producto alimentario líquido se recoge en una parte inferior del recipiente de vacío 102, y se puede extraer desde el recipiente de vacío 102 a través de una salida de producto 112, a la cual está conectada la tubería de salida de producto 106. Se dispone una bomba 114 en la tubería de salida de producto 106 para extraer el producto alimentario líquido saliente L’ que comprende las partículas P.
Con el fin de controlar la vaporización instantánea al disponer que exista una caída de presión entre la tubería de entrada de producto 105 y el recipiente de vacío 102, se dispone una válvula de alivio de presión 116, denominada también primera válvula de alivio de presión 116, aguas arriba con respecto a la entrada de producto 104. La válvula de alivio de presión 116 es una válvula de alivio de presión convencional de un tipo que se utiliza para vaporización instantánea.
Haciendo referencia además a la figura 3, se dispone una sección de entrada 118 entre la válvula de alivio de presión 116 y la entrada de producto 104, para transportar de ese modo el producto alimentario líquido L desde la válvula de alivio de presión 116 hasta la entrada de producto 104. La sección de entrada 118 forma un canal para el producto alimentario líquido L, y tiene un área de flujo pasante 119 que aumenta en una dirección desde la válvula de alivio de presión 116 hasta la entrada de producto 104. La dirección desde la válvula de alivio de presión 116 hasta la entrada de producto 104 es la dirección de flujo del producto alimentario líquido L, desde la válvula de alivio de presión 116 hasta la entrada de producto 104.
Como el área de flujo pasante 119 de la sección de entrada 118 aumenta en la dirección de flujo del producto alimentario líquido L, la velocidad de flujo vtlujo del producto alimentario líquido L disminuye cuando este pasa a través de la sección de entrada 118. El producto alimentario líquido L tiene entonces una velocidad de flujo reducida cuando este entra al recipiente de vacío 102 a través de la entrada de producto 104, lo que reduce el desgaste que se puede producir en caso contrario cuando el producto alimentario líquido L golpea la superficie interior del recipiente de vacío 102.
Se puede dar a la sección de entrada 118 cualquier forma geométrica que aumente su área de flujo pasante 119 en la dirección de flujo del producto alimentario líquido L. Una parte de la sección de entrada 118 o toda la sección de entrada 118 puede tener un área de flujo pasante 119 que aumenta en la dirección de flujo del producto alimentario líquido L.
El área de flujo pasante 119 de la sección de entrada 118 aumenta en la dirección desde la válvula de alivio de presión 116 hasta la entrada de producto 104, es decir, en la dirección de flujo del producto alimentario líquido L, en al menos un factor de 2. Esto significa que, si el área de flujo pasante 119 más pequeña de la sección de entrada 118 es de 30 cm2, entonces el área de flujo pasante 119 pasa a ser de 60 cm2 (2 veces 30 cm2) antes de, o en un punto donde, la sección de entrada 118 está conectada a la entrada de producto 104. De manera opcional, el área de flujo pasante 119 de la sección de entrada 118 aumenta, en la dirección desde la válvula de alivio de presión 116 hasta la entrada de producto 104, en al menos un factor de 3, un factor de 6, un factor de 10 o incluso en un factor mayor.
El área de flujo pasante 119 de la sección de entrada 118 puede aumentar a lo largo de una distancia D de 0 cm a 10 cm. Por tanto, el aumento total del área de flujo pasante 119 de acuerdo con cualquiera de los factores que se ejemplifican anteriormente se produce sobre la distancia D de 0 cm a 10 cm. Es posible que el área de flujo pasante 119 aumente antes o después de la distancia D sobre la que aumenta el área de flujo pasante 119. No obstante, el factor que define el aumento del área de flujo pasante 119 aún se determina sobre la distancia D. La distancia D de 0 cm a 10 cm es relativamente corta, lo que ayuda a la hora de reducir de manera eficaz la velocidad de flujo vtlujo del producto alimentario líquido L.
Para una distancia de 0 cm, el área de flujo pasante 119 aumenta rápidamente con un borde vivo que define el aumento. Esto se puede implementar mediante la conexión de una tubería más pequeña con una tubería más grande por medio de un disco. Dicho disco puede tener un orificio central que está definido mediante un borde periférico interior al cual se fija la tubería más pequeña. La tubería más grande está conectada en ese caso al borde periférico exterior del disco.
El área de flujo pasante 119 de la sección de entrada 118 puede aumentar a lo largo de una distancia mayor, tal como una distancia D de 10 cm a 40 cm, o una distancia D de 10 cm a 70, o incluso sobre una distancia mayor.
El área de flujo pasante 119 de la sección de entrada 118 puede tener una forma rectangular, en su totalidad o en parte. En general, la forma del área de flujo pasante 119 puede ser circular al principio para transformarse posteriormente en una forma rectangular, tal como se observa en la dirección de flujo del producto alimentario líquido L. La forma ilustrada (véase la figura 3) tiene esquinas vivas. No obstante, las esquinas pueden ser redondeadas.
Tal como se menciona, el recipiente de vacío 102 puede tener una forma cilíndrica que se extiende a lo largo de un eje central del cilindro A1. El área de flujo pasante 119 de la sección de entrada 118 puede tener un primer lado 120 que se extiende en paralelo al eje del cilindro A1, y un segundo lado 121 que se extiende en una dirección R que es perpendicular al eje del cilindro A1. El segundo lado 121 es más corto que el primer lado 120.
La sección de entrada 118 puede comprender un recodo 123. El recodo 123 puede tener un ángulo de recodo a de 35° a 55°. El recodo 123 ayuda a la hora de ralentizar el producto alimentario líquido L en su trayecto desde la válvula de alivio de presión 116 hasta la entrada de producto 104 del recipiente de vacío 102.
Se puede disponer una segunda válvula de alivio de presión 117 entre la primera válvula de alivio de presión 116 y la sección de entrada 118. Durante el funcionamiento, en la tubería de entrada de producto 105, el producto alimentario líquido L tiene, tal como se observa en su dirección de flujo hacia el recipiente de vacío 102, una primera presión antes de la primera válvula de alivio de presión 116, una segunda presión entre la primera válvula de alivio de presión 116 y la segunda válvula de alivio de presión 117, y una tercera presión después de la segunda válvula de alivio de presión 117. La primera presión es más elevada que la segunda presión, y la segunda presión es más elevada que la tercera presión. De manera habitual, la tercera presión es la misma que, o está muy cerca de, la presión en el interior del recipiente de vacío 102.
Dos válvulas de alivio de presión 116, 117 en serie reducen la presión del producto alimentario líquido L en dos pasos, lo que es ventajoso ya que puede reducir el desgaste provocado en el recipiente de vacío 102 por el producto alimentario líquido L.
Haciendo referencia a la figura 4, se puede conectar una línea de retorno de producto 130 a la sección de entrada 118, para devolver un producto alimentario líquido L’’ que ha pasado previamente por la sección de entrada 118 a la sección de entrada 118. Únicamente se hace retornar, o se devuelve, una parte del producto alimentario líquido saliente L’ a través de la línea de retorno de producto 130. La cantidad de producto alimentario líquido retornado L’’ que se devuelve a la sección de entrada 118 se puede controlar mediante una válvula 131.
El producto alimentario líquido L’’ que se devuelve a la sección de entrada 118 se introduce en la sección de entrada 118 en una dirección que coincide con una dirección de flujo del producto alimentario líquido L, que procede de la válvula de alivio de presión 116, o que procede de la válvula de alivio de presión 117, en el caso de que se utilicen dos válvulas de alivio de presión. La línea de retorno de producto 130 se extiende desde la tubería de salida de producto 106 hasta la tubería de entrada de producto 105, y puede estar conectada a la tubería de entrada de producto 105 donde está situado el recodo 123. También se puede decir que la línea de retorno de producto 130 está conectada a la sección de entrada 118, ya que la sección de entrada 118 comprende, o forma parte de, la tubería de entrada de producto 105.
Al introducir el producto alimentario líquido retornado L’’ en una dirección que coincide con una dirección de flujo de un producto alimentario líquido L, el producto alimentario retornado L’’ puede crear una película protectora en la ubicación donde se introduce. La introducción del producto alimentario líquido retornado L’’ en el recodo es ventajoso, ya que el recodo 123 está sometido a un desgaste relativamente elevado.
Haciendo referencia a la figura 5, el producto alimentario líquido L’’ que se devuelve a la sección de entrada 118 se puede introducir en la sección de entrada 118 a través de diversas aberturas 125 que forman una entrada perforada a la sección de entrada 118. Estas aberturas se pueden disponer en el recodo 123.
Haciendo referencia a la figura 6, se ilustra un sistema de procesamiento de alimentos 300 para procesar un producto alimentario líquido L que comprende las partículas P. El sistema 300 comprende un dispositivo de inyección de vapor de agua convencional 302 y una celda de retención convencional 304 para tratar térmicamente el producto L. El dispositivo de inyección de vapor de agua 302 inyecta el vapor de agua S en el producto alimentario líquido L y el producto L pasa a través de la celda de retención 304 durante unos pocos segundos. Esto lleva a cabo el tratamiento térmico del producto alimentario líquido L. El tratamiento térmico mata o al menos reduce los microorganismos en el producto L hasta un punto en el que el número de patógenos viables en el producto L es tan bajo que es improbable que provoquen trastorno alguno, siempre que el producto se almacene tal como se prescribe y se consuma antes de su fecha de caducidad. El sistema 300 también incluye el aparato de vaporización instantánea 100 descrito anteriormente, para eliminar el vapor de agua (vapor) V que se inyectó mediante el dispositivo de inyección de vapor de agua 302 y para generar un producto tratado térmicamente L’.
Haciendo referencia a la figura 7, se ilustra un método para la vaporización instantánea de un producto alimentario líquido L que comprende las partículas P. El método se puede realizar, por ejemplo, en el aparato de vaporización instantánea 100 descrito previamente.
El método comprende hacer pasar 202 el producto alimentario líquido L a través de la válvula de alivio de presión 116, que se dispone aguas arriba con respecto a la entrada de producto 104 del recipiente de vacío 102. Para realizar este paso 202 se dispone de manera habitual una bomba convencional (no se muestra) aguas arriba con respecto a la válvula de alivio de presión 116. Cuando el producto alimentario líquido L pasa por la válvula de alivio de presión 116 se proporciona una caída de presión al producto alimentario líquido L, lo que da como resultado una vaporización instantánea del producto alimentario líquido L una vez que se introduce en el recipiente de vacío 102.
Después de la válvula de alivio de presión 116, el producto alimentario líquido se hace pasar 204 a través de la sección de entrada 118 que se dispone entre la válvula de alivio de presión 116 y la entrada de producto 104 del recipiente de vacío 102. Como la sección de entrada 118 tiene un área de flujo pasante 119 que aumenta en la dirección desde la válvula de alivio de presión 116 hasta la entrada de producto 104, la velocidad de flujo vtlujo del producto alimentario líquido L disminuye a medida que pasa la sección de entrada 118.
Por último, el producto alimentario líquido L se introduce 206 en el recipiente de vacío 102, donde se realiza la vaporización instantánea del producto alimentario líquido L.
El paso 204 del producto alimentario líquido L a través de la sección de entrada 118 puede comprender hacer que disminuya 205 la velocidad de flujo vflujo del producto alimentario líquido L en al menos un 50 %. Este porcentaje se determina basándose en la diferencia de velocidad de flujo del producto alimentario líquido L antes de la sección de entrada 118 y después de la sección de entrada 118. La disminución del 50 % de la velocidad de flujo se logra aumentando el área de flujo pasante 119 en la dirección desde la válvula de alivio de presión 116 hasta la entrada de producto 104. La cantidad exacta de cuánto se debería aumentar el área de flujo pasante 119 para obtener una disminución de la velocidad de flujo deseada se puede determinar de manera empírica.
El aparato de vaporización instantánea 100 se puede utilizar en diversas aplicaciones diferentes para eliminar el vapor. Un ejemplo de una aplicación es cuando se introduce agua en el producto durante el tratamiento térmico mediante la utilización de inyección de vapor de agua, y donde se debe eliminar el agua introducida de modo que el producto no se diluya.
Más en particular, durante el tratamiento térmico, se puede inyectar vapor de agua de modo que se aumente la temperatura del producto desde 80 °C hasta 140 °C. Una vez que se ha calentado el producto, este se mantiene a esta temperatura durante un período de tiempo predeterminado, tal como aproximadamente 4 segundos, y después se enfría rápidamente hasta 80 °C. Con el fin de eliminar el vapor introducido durante la inyección de vapor de agua, así como también para un enfriamiento (enfriamiento instantáneo) del producto, se puede utilizar el aparato de vaporización instantánea 100.
Otra área de aplicación del aparato 100 es utilizarlo como un desaireador, donde únicamente se elimina gas del producto. Posteriormente se puede proporcionar un condensador con el fin de garantizar que el producto líquido transformado en vapor, durante la vaporización instantánea, se vuelve a transformar en líquido que cae por goteo en el producto y se une a este. En este caso, se sustituye la tubería de salida de vapor 107 por una tubería de salida de gas.
A partir de la descripción anterior se deduce que, aunque se han descrito y mostrado diversas realizaciones de la invención, la invención no está restringida a estas, sino que también se puede materializar de otras maneras dentro del alcance del contenido definido en las siguientes reivindicaciones. En particular, se pueden dar muchas formas diferentes a la sección de entrada que logran el aumento del área de flujo pasante en la dirección desde la válvula de alivio de presión hasta la entrada de producto.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato de vaporización instantánea (100) para un producto alimentario líquido (L) que comprende unas partículas (P), comprendiendo dicho aparato de vaporización instantánea (100)
un recipiente de vacío (102) provisto de una entrada de producto (104) para el producto alimentario líquido entrante (L), una tubería de salida de vapor (107) y una salida de producto (112) para el producto alimentario líquido saliente (L'),
una válvula de alivio de presión (116) dispuesta aguas arriba con respecto a la entrada de producto (104), para proporcionar una caída de presión que da como resultado la evaporación instantánea del producto alimentario líquido entrante (L), y
una sección de entrada (118) dispuesta entre la válvula de alivio de presión (116) y la entrada de producto (104), para transportar el producto alimentario líquido (L) desde la válvula de alivio de presión (116) hasta la entrada de producto (104), donde
la sección de entrada (118) comprende un área de flujo pasante (119) que aumenta en una dirección desde la válvula de alivio de presión (116) hasta la entrada de producto (104), de modo que disminuya una velocidad de flujo (vtlujo) del producto alimentario líquido (L) cuando este pasa por la sección de entrada (118)
la sección de entrada (118) comprende un recodo (123); caracterizado por que
el aparato de vaporización instantánea (100) comprende una línea de retorno de producto (130) que está conectada a la sección de entrada (118) para devolver el producto alimentario líquido (L''), que ha pasado previamente por la sección de entrada (118), a la sección de entrada (118) para introducir el producto alimentario líquido (L'') en el recodo (123).
2. El aparato de vaporización instantánea (100) de acuerdo con la reivindicación 1, donde el área de flujo pasante (119) de la sección de entrada (118) aumenta, en la dirección desde la válvula de alivio de presión (116) hasta la entrada de producto (104), en al menos un factor de 3.
3. El aparato de vaporización instantánea (100) de acuerdo con la reivindicación 1, donde el área de flujo pasante (119) de la sección de entrada (118) aumenta, en la dirección desde la válvula de alivio de presión (116) hasta la entrada de producto (104), en al menos un factor de 6.
4. El aparato de vaporización instantánea (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 3, donde el área de flujo pasante (119) de la sección de entrada (118) aumenta a lo largo de una distancia (D) de 0 cm a 10 cm.
5. El aparato de vaporización instantánea (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 3, donde el área de flujo pasante (119) de la sección de entrada (118) aumenta a lo largo de una distancia (D) de 10 cm a 40 cm.
6. El aparato de vaporización instantánea (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 5, donde el área de flujo pasante (119) de la sección de entrada (118) comprende una forma rectangular.
7. El aparato de vaporización instantánea (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 6, donde el recipiente de vacío (102) comprende una forma cilíndrica que se extiende a lo largo de un eje central del cilindro (A1), y
el área de flujo pasante (119) de la sección de entrada (118) tiene un primer lado (120) que se extiende en paralelo al eje del cilindro (A1), y un segundo lado (121) que es más corto que el primer lado (120) y se extiende en una dirección (R) que es perpendicular al eje del cilindro (A1).
8. El aparato de vaporización instantánea (100) de acuerdo con la reivindicación 1, donde el recodo (123) tiene un ángulo de recodo (a) de 35° a 55°.
9. El aparato de vaporización instantánea (100) de acuerdo con la reivindicación 1, donde el producto alimentario líquido (L'') que se devuelve a la sección de entrada (118) se introduce en la sección de entrada (118) en una dirección que coincide con una dirección de flujo del producto alimentario líquido (L) que procede de la válvula de alivio de presión (116).
10. El aparato de vaporización instantánea (100) de acuerdo con la reivindicación 1, donde el producto alimentario líquido (L'') que se devuelve a la sección de entrada (118) se introduce en la sección de entrada (118) a través de diversas aberturas (125) que forman una entrada perforada a la sección de entrada (118).
11. El aparato de vaporización instantánea (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 10, donde la válvula de alivio de presión (116) es una primera válvula de alivio de presión (116), y
se dispone una segunda válvula de alivio de presión (117) entre la primera válvula de alivio de presión (116) y la sección de entrada (118).
12. Un sistema de procesamiento de alimentos que comprende un dispositivo de inyección de vapor de agua (302), una celda de retención (304) y el aparto de vaporización instantánea (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 11.
13. Un método para realizar la vaporización instantánea de un producto alimentario líquido (L) que comprende unas partículas (P), comprendiendo dicho método
hacer pasar (202) el producto alimentario líquido (L) a través de una válvula de alivio de presión (116) dispuesta aguas arriba con respecto a una entrada de producto (104) de un recipiente de vacío (102) que tiene una tubería de salida de vapor 107, para proporcionar una caída de presión que da como resultado la vaporización instantánea del producto alimentario líquido (L), cuando el producto alimentario líquido (L) se introduce en el recipiente de vacío (102), hacer pasar (204) el producto alimentario líquido (L) a través de una sección de entrada (118) que se dispone entre la válvula de alivio de presión (116) y la entrada de producto (104), que comprende un recodo (123), y comprende un área de flujo pasante (119) que aumenta en una dirección desde la válvula de alivio de presión (116) hasta la entrada de producto (104), de modo que disminuya una velocidad de flujo (vtlujo) del producto alimentario líquido (L) cuando este pasa por la sección de entrada (118),
introducir (206) el producto alimentario líquido (L) en el recipiente de vacío (102),
devolver el producto alimentario líquido (L’’) que ha pasado previamente por la sección de entrada (118) a la sección de entrada (118) mediante una línea de retorno de producto (130) que está conectada a la sección de entrada (118) para introducir el producto alimentario líquido (L’’) en el recodo (123).
14. El método de acuerdo con la reivindicación 13, donde el paso (204) del producto alimentario líquido (L) a través de la sección de entrada (118) comprende
hacer que disminuya (205) la velocidad de flujo (vtlujo) del producto alimentario líquido (L) en al menos un 50 %.
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