ES2993860A1

ES2993860A1 - Método y sistema de carbonatación de bebidas

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Publication number: ES2993860A1
Application number: ES202330554A
Authority: ES
Inventors: Severino Luis García; González José Ignacio Mazo; González Javier Enrique Mazo; Gallego José Manuel Aranda
Original assignee: Individual
Current assignee: LUIS GARCIA SEVERINO
Priority date: 2023-07-03
Filing date: 2023-07-03
Publication date: 2025-01-10

Abstract

Método y sistema de carbonatación de bebidas que comprende: aportar líquido a un circuito de alimentación que comprende un mezclador estático, un analizador de CO2 y un depósito pulmón isobárico presurizado; recircular al menos una parte del líquido del circuito de alimentación a un circuito de presión que comprende una carcasa con una membrana que está en conexión con un circuito de alimentación de CO2; y donde la carcasa está en conexión con el mezclador estático; mezclar el líquido a presión con el CO2 en la carcasa, generando burbujas en el cuerpo del líquido; mezclar en el mezclador estático el líquido del circuito de alimentación y el líquido mezclado con CO2, siendo analizado la cantidad de CO2 en un analizador a la salida del mezclador, y previa entrada al depósito; y donde se recircula el líquido al circuito de presión o alimenta una línea de embotellado del producto.

Description

DESCRIPCIÓN

Método y sistema de carbonatación de bebidas

Objeto del invento

La presente invención tiene como objeto el definir un método y un sistema de carbonatación para la adición de dióxido de carbono a bebidas, como puede ser el agua, el vino, o bebidas refrescantes, que imita el proceso natural de carbonatación para la obtención de una bebida carbonatada homogénea. Esta nueva tecnología, que trabaja de manera automática, se basa en la utilización de un circuito doble, habiéndose previsto un circuito primario que es el encargado de la alimentación del líquido, y un circuito secundario, que se alimenta del primero, y que se encarga de someter al líquido a la presión de trabajo y es donde se produce la difusión de CO<2>en el seno del líquido.

La presente invención se encuadra dentro del campo relacionado con los sistemas y métodos de carbonatación de bebidas, donde se puede ajustar y controlar el nivel de carbonatación en una mezcla de líquido y gas.

Estado de la técnica

Es sabido que la carbonatación es un proceso que consiste en inyectar dióxido de carbono (CO<2>) en un líquido para hacerlo espumoso y producir así bebidas carbonatadas. Para ello, por norma general, se introduce dióxido de carbono bajo presión en el depósito de la bebida para formar burbujas; o el dióxido de carbono presurizado se introduce en un carbonatador para crear burbujas, que se disuelven en el líquido. La presente invención se basa en este último tipo de metodología conocida.

En este sentido, a la hora de adicionar CO<2>en un líquido son conocidos los métodos post mezcla (post-mix), como por ejemplo lo divulgado en el documento US47458563, que se basan en inyectar CO<2>en la bebida terminada. Para ello, se toma en consideración el efecto de la temperatura del líquido y de la presión de gas, que como es sabido, un líquido frío absorbe mayor cantidad de CO<2>que uno caliente; además, con este método el líquido se satura a mayor presión y es más estable, por lo que disminuyen las fugas de gas y formación de espuma en el llenado en la línea de embotellado.

También son conocidos los métodos premezcla (pre-mix), como es el caso de la presente invención, que se basan en adicionar CO<2>en el líquido previo al envío de la bebida a la línea de embotellado.

Se conoce lo divulgado en el documento GB2347093A donde se describe un sistema automático para la carbonatación de agua para dispensadores de bebidas que proporciona carbonatación bajo demanda, que comprende un par de mezcladores estáticos en línea seguidos por medios para la disolución de las burbujas de dióxido de carbono.

También se conoce lo divulgado en el documento EP0873966A1 donde se describe un sistema de carbonatación en línea para agua carbonatada, donde el líquido y el gas fluyen a través de un serpentín de enfriamiento de intercambio de calor para una mayor absorción del gas a medida que el líquido se enfría en el serpentín, estando el serpentín conectado a una válvula para dispensar el líquido carbonatado.

Adicionalmente, son conocidos los sistemas de premezcla basados en que el líquido se introduce de forma automática en un recipiente a presión y a una determinada cantidad, habiendo una adición de CO<2>a contracorriente, y una vez el recipiente está saturado, hay un posterior paso del líquido a la línea de embotellado. Esta tipología de carbonatación es utilizada en vinos.

Habida cuenta de estos antecedentes, ninguno sugiere la imitación de la bebida carbonada final que se obtiene según la forma tradicional. En el proceso de carbonatación tradicional, principalmente en vinos, como el champagne o el cava, hay una segunda fermentación natural en la botella para saturar de CO<2>a la bebida, lo cual se consigue mediante la presión que se alcanza al no poder escapar el CO<2>producido, que incluso pararía la fermentación si se alcanzaran 7 bar, tal como es sabido en este sector. Esta presión junto con una baja temperatura favorece la disolución del CO<2>. Frente a toda metodología de carbonatación conocida, el objeto de la invención es el de imitar este proceso natural sin la necesidad de dicha segunda fermentación, para obtener una bebida carbonatada homogénea y con una burbuja fina con la permanencia requerida. Esto es especialmente importante en algunas tipologías de vinos, como el champagne o el cava. Para ello, la presente invención comprende un circuito secundario, que tiene como función la adición de CO<2>presurizado en una carcasa isobárica que permite reproducir las condiciones que se dan durante la segunda fermentación en botella o grandes depósitos (gran-vas) para conseguir una disolución homogénea del CO<2>en el líquido, obtener una burbuja pequeña, y permitir un posterior envío a la línea de embotellado. Los sistemas y métodos conocidos no permiten resolver el problema de imitar dicha segunda fermentación, y tampoco permiten la generación de burbujas de manera estable en el seno del líquido en un proceso de premezcla y previo a la entrada en la línea de embotellado.

Teniendo cuenta de los sistemas y métodos de carbonatación conocidos en el estado de la técnica, el solicitante no conoce una solución a este problema tan eficaz como la reivindicada.

Explicación del invento

El dispositivo objeto de la presente invención está pensado para emular la carbonatación tradicional de una bebida, donde hay una segunda fermentación natural en la botella para saturar de CO<2>a la bebida. Partiendo de este problema técnico, el método de carbonatación de bebidas objeto de la presente invención se basa en la utilización de un circuito doble donde se produce la adición de CO<2>al líquido (vino, agua, refresco u otro), que preferiblemente debe de ser previamente enfriado a una temperatura entre 4 - 8 °C para mejorar el proceso, de manera precisa y que es el encargado de alimentar un depósito isobárico presurizado que abastece a una línea embotelladora una vez que se ha alcanzado la dosificación requerida.

El objetivo perseguido con el enfriamiento previo del líquido (vino, agua, refresco u otro) no es otro que posibilitar una mayor disolución de CO<2>en el líquido, pues como es sabido, la solubilidad del CO<2>es mayor a menor temperatura.

Para llevar a cabo este método, se ha configurado un sistema que funciona de manera automática y que se basa en la utilización de un circuito doble siendo el circuito principal o primario el encargado de la alimentación del líquido previamente enfriado, mientras que el secundario, que se alimenta del primero, se encarga de someter al líquido a la presión de trabajo en una carcasa isobárica, en el interior de la cual una membrana cerámica produce una difusión micrométrica de CO<2>en el seno del líquido. En este sentido, el sistema comprende:

un circuito de alimentación de líquido que comprende una bomba de alimentación del líquido previamente enfriado en conexión con un caudalímetro, un mezclador estático que a su salida comprende un analizador de CO<2>y al final del circuito comprende un depósito pulmón isobárico presurizado;

un circuito de presión, que recibe al menos una parte del líquido del circuito de alimentación, que comprende una segunda bomba de presión, una carcasa con una membrana cerámica micrométrica en conexión con la bomba de presión y en conexión también con un circuito de alimentación de CO<2>;

un circuito de CO<2>en conexión con la membrana cerámica que dispone de un caudalímetro másico de CO<2>para el control de la adición de CO<2>y también de una válvula de realimentación de CO<2>para el ajuste proporcional y preciso del CO<2>que entra en la carcasa.

El mezclador estático está en conexión fluida a su entrada con la carcasa que contiene la membrana cerámica y con la bomba de alimentación de líquido del circuito de alimentación. A su salida está en conexión con un analizador de CO<2>que a su vez está en conexión con un depósito pulmón isobárico presurizado.

Se ha previsto un autómata o PLC de control, que es un módulo programable que gestiona el funcionamiento automático del sistema con el parámetro de CO<2>final requerido, donde a este PLC llegan las señales del caudalímetro, del analizador de CO<2>, del caudalímetro másico y de los diferentes sensores de control de presión de las bombas, válvulas y el depósito.

El depósito pulmón isobárico comprende una válvula de salida de recirculación del líquido al circuito de presión o a una línea de embotellado del producto final.

En una posible realización de la invención, la membrana donde se realiza la mezcla del líquido y el CO<2>es una membrana cerámica; el caudalímetro de CO<2>es un caudalímetro másico, y la válvula del circuito de realimentación de CO<2>, es una válvula proporcional para el ajuste preciso de la dosificación.

La adición de CO<2>está controlada por un autómata o PLC de control y es gestionada por un caudalímetro másico a través de una válvula proporcional existente en el circuito de CO<2>. Este líquido, una vez saturado, se mezcla con el líquido base en un mezclador estático, a la salida del cual y antes de llegar al depósito pulmón es analizado para comprobar que se ha alcanzado la cantidad de CO<2>consignada. Si se ha alcanzado la dosis de CO<2>deseada, la mezcla del depósito pulmón está en condiciones de pasar a la llenadora, y en caso contrario se recircula para conseguir dicha concentración mediante la actuación de la válvula de ajuste preciso situada como realimentación en el circuito de adición de CO<2>. Una vez lleno el depósito pulmón con una mezcla que contiene la cantidad deseada de CO<2>, estando éste en conexión con una línea de embotellado isobárica, se comienza a suministrar la bebida carbonatada de forma automática.

Según el método de carbonatación objeto de la presente invención, el líquido a carbonatar entra en una línea de alimentación previamente enfriado impulsado por una bomba de alimentación, y pasa a través de un caudalímetro que regula dos magnitudes, una de ellas para controlar la velocidad de una bomba que alimenta un circuito secundario de presión y de adición de CO<2>presurizado, y la otra para regular la cantidad de CO<2>que se añade en función del caudal de entrada para llegar a la presión deseada.

Al menos una parte del líquido es impulsado por la bomba de presión, el cual entra en una carcasa a una presión de 6.5 con una histéresis de 0.5 bar, es decir, entre 6 y 7 bar; donde se encuentra una membrana cerámica de entre 0.1 y 0.3 micras de porosidad, la cual es atravesada por el CO<2>a una presión de 8 bar con una histéresis de 0.5 bar, es decir, entre 7,5 y 8,5 bar, donde se mezclan y permite obtener una burbuja muy fina debido al tamaño de poro, a la temperatura y a la presión. El CO<2>del circuito de CO<2>que entra en la carcasa es controlado por un caudalímetro de CO<2>, que es un caudalímetro másico y se ha previsto una válvula de realimentación de CO<2>que es una válvula proporcional para el ajuste preciso de la dosificación. La presión en la carcasa se mantiene constante y la mezcla de líquido y CO<2>se incorpora al circuito de alimentación o primario y se le hace pasar por un mezclador estático para su homogeneización previa a un analizador en continuo que determina el CO<2>disuelto en la mezcla antes de la entrada al depósito pulmón isobárico.

En el momento de arranque si el análisis determina que la concentración de CO<2>no es la deseada, se hace recircular el contenido del depósito pulmón de nuevo mediante la bomba del circuito de presión y se corrige la adición de CO<2>en la carcasa hasta alcanzar la mezcla deseada mediante la intervención de una válvula de afinamiento situada en el circuito de realimentación de CO<2>(en el trabajo continuo, de forma preferente, la válvula proporcional del caudalímetro másico que regula la entrada de CO<2>a la carcasa ha de tener una dosificación inferior a la deseada, para que mediante el circuito de realimentación de CO<2>se produzca un ajuste preciso y gracias a un aumento se consiga alcanzar la dosificación deseada). Una vez que la mezcla homogénea alcanza los parámetros consignados y son verificados por el analizador de CO<2>situado a la salida del mezclador estático previo al depósito pulmón, el sistema ya está disponible para abastecer continuamente de líquido carbonatado a la línea de embotellado a través de una válvula de salida del depósito pulmón. Las variaciones registradas en el analizador sobre el valor que tiene la consigna, quedan absorbidas por la capacidad del depósito pulmón, siendo el resultado una dosificación perfectamente adaptada al resultado esperado.

Adicionalmente, en el depósito de pulmón isobárico se dispone de un circuito de presurización de N<2>. El objetivo de este circuito es doble, mantener las condiciones de presión necesarias durante el proceso de carbonatación; e inertizar y mantener la presión en el depósito pulmón al inicio y cuando el depósito no está totalmente lleno. Este circuito es gestionado por el PLC a partir de los datos proporcionados por los sensores situados en el depósito y demás circuitos.

Una vez explicado el método de la invención, a continuación, se describe un sistema para la carbonatación de bebidas, también objeto del invento. Este sistema consigue la carbonatación de bebidas de una manera precisa para el suministro de manera continua a una línea de embotellado de un líquido con CO<2>disuelto homogéneo y con burbuja fina, superando así los problemas técnicos existentes en el estado actual de la técnica.

El sistema comprende una bomba situada en el circuito de alimentación que suministra el líquido al sistema, que previamente es ventajoso que sea enfriado hasta una temperatura entre 4 - 8 °C, y que a su salida está conectada a un caudalímetro que en función del caudal medido envía una señal al autómata de control para que el PLC gestione el caudal de la bomba del circuito secundario y la entrada en el circuito de CO<2>a través de la válvula proporcional de caudalímetro másico situado en este circuito a tal efecto. La salida de la bomba del circuito de presión está conectada a una carcasa donde se encuentra la membrana cerámica. El líquido suministrado por la bomba a la presión de trabajo consignada se pone en contacto con la membrana la cual a su vez está conectada con el circuito de aportación de CO<2>a dosificar mediante la actuación de la válvula proporcional del caudalímetro másico. La salida de esta carcasa se conecta a un mezclador estático donde también llega el líquido impulsado por la bomba del circuito primario con el fin de producirse una homogenización de la mezcla de acuerdo a los requisitos fijados. Esta mezcla se analiza de manera continua para conocer la cantidad de CO<2>disuelto para comprobar si se ajusta a los parámetros requeridos. Si la mezcla es correcta se abre la salida hacia la línea de embotellado y se puede comenzar a embotellar de manera continua.

En el momento de arranque si la mezcla no cumple los parámetros requeridos, una vez llega al depósito pulmón se hace circular de nuevo por el circuito de presión para realizar un afinamiento de la dosificación para alcanzar los parámetros requeridos. De forma preferente, se procura que la válvula proporcional de caudal másico que regula la entrada de CO<2>al circuito tenga una dosificación inferior a la deseada y luego las correcciones necesarias se realizan a partir de la medida del analizador de CO<2>mediante el circuito de realimentación del suministro de CO<2>a través de la válvula de afinado cuando se debe aumentar la cantidad de CO<2>. Una vez aplicada la corrección se analiza la mezcla de nuevo y en función de los datos obtenidos por el analizador de CO<2>, se mantiene en recirculación el tiempo necesario hasta alcanzar los parámetros deseados. Una vez alcanzados dichos parámetros objetivo, se trabaja de manera continua alimentando la línea de embotellado.

Por tanto, se puede indicar que el método comprende los siguientes pasos:

A. aportar un líquido, que previamente puede ser enfriado a una temperatura entre 4 - 8 °C, a un circuito de alimentación de líquido que comprende un mezclador estático, un analizador de CO<2>y un depósito pulmón isobárico presurizado;

B. recircular al menos una parte del líquido del circuito de alimentación a un circuito de presión que comprende una carcasa con una membrana cerámica micrométrica que está en conexión con un circuito de alimentación de CO<2>;

C. mezclar proporcionalmente el líquido a presión con el CO<2>en la carcasa; donde el líquido a presión entra en una carcasa a una presión de 6 y 7 bar, donde se encuentra una membrana cerámica de entre 0.1 y 0.3 micras de porosidad, la cual es atravesada por el CO<2>a una presión de entre 7,5 y 8,5 bar, generando burbujas;

D. mezclar en el mezclador estático del circuito de alimentación el líquido del circuito de alimentación y el líquido mezclado con CO<2>, siendo analizado la cantidad de CO<2>en un analizador a la salida del mezclador, y previa entrada a un depósito pulmón isobárico presurizado; y

E. donde el depósito pulmón isobárico comprende una válvula de salida que:

a. recircula el líquido al circuito de presión en caso que el nivel o parámetro pre programado de CO<2>en el líquido no sea el requerido, o

b. alimenta una línea de embotellado del producto final en caso que el nivel o parámetro pre programado de CO<2>en el líquido sea el requerido.

La presente invención permite mejorar el proceso de carbonatación de una bebida, especialmente un vino, y permite la adición de CO<2>a cualquier líquido dentro de unas condiciones de presión, temperatura, solubilidad y control para alcanzar los parámetros deseados; permite reproducir las condiciones naturales cuando no hay una segunda fermentación, haciendo uso de la alta presión, como medio de facilitar la disolución del CO<2>en el líquido y obtener una burbuja fina. Para ello, utiliza varios circuitos: un circuito de alimentación del caudal que está en función del volumen que se desea producir, un circuito de presión que recibe una parte del circuito de alimentación y un circuito de aportación de CO<2>que es donde se añade el CO<2>. En este sentido, el circuito de presión se encuentra siempre a una presión constante independiente del caudal y a la que contribuye la presurización del depósito pulmón; al mantener la presión el circuito de aportación de CO<2>hace que el dióxido de carbono se difunda en el seno del líquido a través de una membrana micrométrica; el uso de un caudalímetro másico para la adición de CO<2>, lo que minimiza el error en la medición causado por las influencias debidas a las fluctuaciones de presión y temperatura durante el proceso, Igualmente se prevé el uso de un circuito de realimentación para la adición de CO<2>dotado con una válvula proporcional para el ajuste de la dosis de CO<2>requerida; Un depósito isobárico presurizado contribuye a evitar que el dióxido de CO<2>se expanda, favoreciendo la regulación del llenado y manteniendo la presión y la inertización del sistema.

El método es válido para realizar carbonataciones en continuo a presiones hasta 3 bares en línea y hasta 5 bares sobre depósito; y el método se puede usar en grandes depósitos para corregir la pérdida de dióxido de carbono, producida por la elevación de la temperatura.

A modo de ejemplo de realización, se aporta la explicación detallada de un ensayo para suministrar vino carbonatado a una presión de 2.5 bar a 20°C a una línea de embotellado de 1.000 botellas/hora de capacidad, teniendo en cuenta el método y sistema previamente indicados.

Inicialmente se preparan todos los elementos para el inicio del proceso. Se debe arrancar la válvula de adición de CO<2>para su calentamiento, con el fin de evitar que se congele por la expansión del gas, también se activa el analizador de CO<2>y se abren las válvulas de alimentación del vino, de CO<2>y del N<2>. Se regulan los presostatos de CO<2>a 8 bar, el de N<2>a 6 bar y el limitador a 7,5 bar. Adicionalmente, se realizan las maniobras necesarias para la inertización y presurización del depósito pulmón con N<2>a 1 bar. Una vez conseguida esta presurización del equipo a 1 bar se cierra. Seguidamente se procede al desplazamiento del N<2>dentro del depósito mediante la circulación del vino manteniendo el equipo presurizado a 1 bar, hasta que en el depósito presurizado existe vino y el detector indica un nivel mínimo. En este momento el PLC para el depósito y activa el proceso objeto de la presente invención.

El vino entra en el circuito a una temperatura de entre 4 - 8 °C. El paso del vino por el analizador de CO<2>nos permite conocer la cantidad de CO<2>que contiene y el PLC realiza los cálculos necesarios para realizar la dosificación de la cantidad de CO<2>que debemos añadir en función del dato del analizador y del caudal de del vino que entra en el sistema. La dosificación comienza a partir del cálculo realizado aplicando un factor de 0,9 - 0,95 mediante la válvula reguladora de entrada principal de CO<2>, que luego será afinada mediante la válvula de afinamiento a partir de la lectura del analizador de CO<2>para alcanzar el valor deseado

A continuación, se activan los elementos necesarios para la alimentación de vino al sistema, mantener las presiones adecuadas, realizar la adición de CO<2>al vino mediante la válvula de entrada principal de CO<2>, y llenar el depósito presurizado. En este punto, los valores son inestables, porque se está produciendo el momento de arranque y el valor de CO<2>en el vino no es aún el deseado. Este punto concluye cuando el depósito presurizado se ha llenado de vino carbonatado, y se desactivan todos los elementos utilizados, salvo los necesarios para mantener la presión en el sistema. A continuación, en la tabla 1, se indican valores de consigna y arranque para este ejemplo de realización.

Tabla 1

A partir de aquí hay una recirculación del líquido para ajuste de cantidad de CO<2>. Esta recirculación se realiza para a alcanzar el valor de CO<2>consignado mediante los ciclos que sean necesarios. Para ello, el PLC activa todos los elementos necesarios para que el vino carbonatado pase por el circuito de presión sea analizado de manera continua y se añada el CO<2>necesario mediante la válvula de afinamiento para alcanzar el valor deseado. A continuación, en la tabla 2 se muestran los valores de inicio de recirculación.

Tabla 2.

La recirculación continua hasta que el valor del análisis de CO<2>indica que se ha alcanzado el valor consignado, durante un tiempo de un minuto, lo que indica que el depósito de líquido se encuentra en condiciones de iniciar el trabajo y entonces se desactivan todos los elementos utilizados, salvo los necesarios para mantener la presión en el sistema. A continuación, en la tabla 3 se muestran los valores del final de la recirculación.

Tabla 3

Una vez que se dispone del depósito presurizado lleno de vino carbonatado con los parámetros deseados, se activan los elementos necesarios para la entrada de vino al sistema, la adición de CO<2>necesaria y comenzar la alimentación de la línea de embotellado. Durante este proceso el vino a la salida del sistema es analizado continuamente para verificar que cumple con los parámetros consignados y en caso necesario realizarse el afinado de CO<2>mediante la válvula disponible a tal efecto.

A partir de este momento el proceso es continuo, y a medida que falte vino el PLC en función de la altura del mismo en el depósito, variará el caudal de la bomba de alimentación principal y para evitar, salvo detenciones de la línea, que llegue a pararse en ningún momento. Lo mismo ocurre con la bomba del circuito de presión en función de la medida del caudalímetro de líquido, el PLC en función del caudal medido variará su caudal para adaptarse al 60% del caudal de entrada.

El líquido es analizado para saber si se mantiene la consigna de CO<2>, y en caso contrario se activa la válvula reguladora de afinado de CO<2>para mantenerlo en función del caudal de entrada. A continuación, en la tabla 4 se muestran los valores durante el proceso continuo.

Tabla 4

Se ha de tener en cuenta que, en caso de parada de la bomba de alimentación principal, por haber alcanzado el nivel máximo en el depósito de líquido con CO<2>, trae consigo el cierre de la adición de CO<2>a través de la válvula principal de adición de CO<2>, se activa la válvula de aspiración y recirculación y se mantiene en marcha la bomba del circuito de presión a una velocidad reducida y manteniendo la dosificación, si fuera necesario, de la válvula de afinamiento. Con esto se consigue mantener la presión en el circuito de adición de CO<2>y la corrección si fuera necesario, por indicación de la lectura del analizador de CO<2>. Cuando la bomba del circuito de alimentación reanuda su marcha, vuelve a iniciarse la adición a través de la válvula principal de adición de CO<2>se desactiva la válvula de aspiración de recirculación y la bomba del circuito de presión vuelve a una velocidad equivalente al 60 % de la velocidad de la bomba principal, y la válvula de afinamiento sigue corrigiendo el contenido de CO<2>, si así lo indica el analizador. Así seguiría hasta fin de producción o fin de jornada. Habría que tener la precaución de parar anticipadamente para apurar el vino del depósito.

Se ha de tener en cuenta que, a lo largo de la descripción y las reivindicaciones, se ha de tener en cuenta que el término “comprende” y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas o elementos adicionales.

Breve descripción de las figuras del invento

Para completar la descripción y con el objetivo de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se presenta un juego de figuras, en donde con carácter ilustrativo y no limitativo se representa lo siguiente:

La Figura 1 muestra un diagrama de los diferentes pasos del método objeto de la presente invención

La Figura 2 muestra una representación esquemática del sistema objeto de la presente invención.

Descripción detallada de un modo de realización del invento

Tal y como se ha comentado previamente, y como se puede observar en el juego de figuras, el método comprende los siguientes pasos mostrados en la Figura 1:

A. aportar un líquido, que de manera preferente se ha enfriado previamente a una temperatura entre 4 - 8 °C a un circuito de alimentación de líquido que comprende un mezclador estático, un analizador de CO<2>y un depósito pulmón isobárico presurizado; B. recircular al menos una parte del líquido del circuito de alimentación a un circuito de presión que comprende una carcasa con una membrana cerámica micrométrica que está en conexión con un circuito de alimentación de CO<2>;

C. mezclar proporcionalmente el líquido a presión con el CO<2>en la carcasa; donde el líquido a presión entra en una carcasa a una presión constante de 6.5 con una histéresis de 0.5 bar, donde se encuentra una membrana cerámica de entre 0.1 y 0.3 micras de porosidad, la cual es atravesada por el CO<2>a una presión de 8 bar con una histéresis de 0.5 bar, generando burbujas en el cuerpo del líquido; habiendo un PLC o autómata que gestiona el caudal y la presión de entrada de CO<2>en la carcasa y la presión de entrada del líquido;

D. mezclar en el mezclador estático del circuito de alimentación el líquido del circuito de alimentación y el líquido mezclado con CO<2>, siendo esta mezcla de manera continua; y siendo analizado la cantidad de CO<2>en un analizador a la salida del mezclador, siendo este análisis de manera continua y gestionado por un PLC o autómata, y previa entrada a un depósito pulmón isobárico presurizado; y

E. donde a la salida el depósito pulmón isobárico, que comprende una presurización de N<2>, hay gestionado por un PLC o autómata una:

a. recirculación del líquido al circuito de presión en caso que el parámetro de CO<2>en el líquido no sea el requerido, o

b. alimentación de una línea de embotellado del producto final en caso que el parámetro de CO<2>en el líquido sea el requerido.

Por su parte, tal y como se muestra en la Figura 2, un sistema para llevar a cabo el mencionado método de carbonatación de bebidas comprende:

un circuito de alimentación de líquido que comprende una bomba (1) de alimentación del líquido en conexión con un caudalímetro (2), un mezclador estático (4) que a su salida comprende un analizador (5) de CO<2>y al final del circuito un depósito pulmón isobárico (6) presurizado;

un circuito de presión, que recibe al menos una parte del líquido del circuito de alimentación, que comprende una bomba de presión (3), una carcasa (7) con una membrana cerámica micrométrica en conexión también con un circuito de aportación de CO<2>;

un circuito de aportación CO<2>en conexión con la membrana cerámica que dispone de un caudalímetro másico (8) de CO<2>para el control de la adición de CO<2>y también de una válvula de realimentación de CO<2>(9) para el ajuste proporcional y preciso del CO2 que entra en la carcasa (7);

donde el mezclador estático (4) está en conexión fluida a su entrada con la carcasa (7) del circuito de presión que comprende la membrana cerámica y con la bomba (3) de presión y a su salida está en conexión fluida con un analizador de CO<2>(5), el cual a su vez está en conexión con un depósito pulmón isobárico presurizado (6);

donde un PLC de control (10), que es programable, gestiona el funcionamiento automático del sistema con el parámetro de CO<2>final requerido, donde a este PLC llegan las señales del caudalímetro (2), del analizador de CO<2>(5), y de los diferentes sensores de control de presión de las bombas y el depósito, y regula los parámetros del caudalímetro másico (8), de la válvula de realimentación de CO<2>(9) y de los diferentes elementos de mantenimiento de la presión; y

donde el depósito pulmón isobárico (6) comprende una válvula de salida (11) de recirculación del líquido al circuito de presión o a una línea de embotellado (LE) del producto final.

Claims

REIVINDICACIONES

1 Método de carbonatación de bebidas que comprende los siguientes pasos:

A. aportar un líquido a un circuito de alimentación de líquido que comprende un mezclador estático, un analizador de CO<2>y un depósito pulmón isobárico presurizado;

B. recircular al menos una parte del líquido del circuito de alimentación a un circuito de presión que comprende una carcasa con una membrana cerámica micrométrica que está en conexión con un circuito de alimentación de CO<2>; y donde la carcasa está en conexión con el mezclador estático;

C. mezclar proporcionalmente el líquido a presión con el CO<2>en la carcasa; donde el líquido a presión entra en la carcasa a una presión de entre 6.0 y 7.0 bar, donde se encuentra una membrana cerámica de entre 0.1 y 0.3 micras de porosidad, la cual es atravesada por el CO<2>a una presión de entre 7,5 y 8,5 bar, generando burbujas en el cuerpo del líquido;

D. mezclar en el mezclador estático del circuito de alimentación el líquido del circuito de alimentación y el líquido mezclado con CO<2>, siendo analizado la cantidad de CO<2>en un analizador a la salida del mezclador, y previa entrada a un depósito pulmón isobárico presurizado; y

E. donde a la salida del depósito pulmón isobárico hay:

a. recirculación del líquido al circuito de presión en caso que el parámetro de CO<2>en el líquido no sea el requerido; o

b. alimentación de una línea de embotellado del producto final en caso que el parámetro de CO<2>en el líquido sea el requerido.
2. - Un método, según la reivindicación 1, donde el líquido aportado al circuito en el paso A es previamente enfriado a una temperatura entre 4 - 8 °C.
3. - Un método, según la reivindicación 1, donde la circulación del líquido en el paso C en el circuito de presión es a presión constante.
4. - Un método, según la reivindicación 1, donde en el paso C la presión de entrada del líquido en la carcasa es gestionada por un PLC o autómata programable.
5. - Un método, según la reivindicación 1, donde la mezcla del paso C hay un PLC o autómata programable que gestiona el caudal y la presión de entrada de CO<2>en la carcasa.
6. - Un método, según la reivindicación 1, donde la mezcla del paso D es de manera continua.
7. - Un método, según la reivindicación 1, donde el análisis del paso D es de manera continua y es gestionado por un PLC o autómata.
8. - Un método, según la reivindicación 1, donde en el paso E hay una presurización de N<2>en el depósito.
9. - Un método, según la reivindicación 1, donde en el paso E, la recirculación del líquido o la alimentación de la línea de embotellado es gestionado por un PLC o autómata.
10. - Sistema de carbonatación de bebidas para llevar a cabo un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por que comprende:

un circuito de alimentación de líquido que comprende una bomba (1) de alimentación del líquido en conexión con un caudalímetro (2), un mezclador estático (4) que a su salida comprende un analizador (5) de CO<2>y al final del circuito un depósito pulmón isobárico (6) presurizado;

un circuito de presión, que recibe al menos una parte del líquido del circuito de alimentación, que comprende una bomba de presión (3), una carcasa (7) con una membrana cerámica que está en conexión también con un circuito de aportación de CO<2>;

un circuito de aportación CO2 en conexión con la membrana que dispone de un caudalímetro másico (8) de CO<2>para el control de la adición de CO<2>y una válvula de realimentación de CO<2>(9) para el ajuste del CO<2>que entra en la carcasa (7);

donde el mezclador estático (4) está en conexión fluida a su entrada con la carcasa (7) del circuito de presión y con la bomba (1) y, a su salida, con el analizador de CO<2>(5) conectado a su vez con el depósito pulmón isobárico presurizado (6);

donde un PLC de control (10), que es programable y gestiona el funcionamiento automático del sistema con el parámetro de CO<2>final requerido, recibe las señales del caudalímetro (2), del analizador de CO<2>(5), y de los diferentes sensores de control de presión de las bombas y el depósito, y regula los parámetros del caudalímetro másico (8), de la válvula de realimentación de CO<2>(9) y de los diferentes elementos de mantenimiento de la presión; y donde el depósito pulmón isobárico (6) comprende una válvula de salida (11) de recirculación del líquido al circuito de presión o a una línea de embotellado (LE) del producto final.
11.- Un sistema, según la reivindicación 10, donde el depósito pulmón isobárico (6) comprende un circuito de presurización de N<2>.