ES3039966T3 - Adsorption system and method for operating an adsorption system - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un sistema de adsorción (10) para la acumulación de sustancias aromatizantes, que comprende al menos una cámara de trabajo (12) en la que se proporciona al menos un agente de sorción como fase estacionaria y se puede someter a un fluido que contiene sustancias aromatizantes, el cual puede circular a través de la cámara de trabajo como fase móvil para la fijación de sustancias aromatizantes, donde la relación entre el espesor medio de la sección transversal y la longitud total de la al menos una cámara de trabajo (12) es de como máximo 0,3. La invención también se refiere a un método para el funcionamiento de dicho sistema de adsorción (10). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema de adsorción y procedimiento para el funcionamiento de un sistema de adsorción
La invención se refiere a un sistema de adsorción para el enriquecimiento de sustancias aromatizantes, así como a un procedimiento para el funcionamiento de tal sistema de adsorción. La invención se refiere además a un concentrado de sustancias aromatizantes, un permeato desaromatizado, así como a un producto alimenticio y/o de consumo.
En numerosos campos existe una demanda creciente y constante de sustancias aromatizantes y mezclas de sustancias aromatizantes. A este respecto, por sustancia aromatizante se entienden sustancias saborizantes y/o perfumantes perceptibles por el ser humano que contienen prácticamente todos los alimentos, bebidas y sustancias naturales y que puede añadirse a los más diversos productos. Por ejemplo, las sustancias aromatizantes se utilizan para la producción de productos cosméticos y de cuidado personal, productos de limpieza, desodorantes, perfumes y similares, así como para aromatizar espacios o influir en el perfil de aroma de alimentos. A este respecto, por razones prácticas o logísticas, las sustancias aromatizantes se proporcionan habitualmente como concentrados de sustancias aromatizantes, es decir, como sustancias puras o en disoluciones, suspensiones o dispersiones concentradas y, dado el caso, se diluyen antes de su uso. Los concentrados de sustancias aromatizantes se obtienen a partir de eductos que contienen sustancias aromatizantes y se concentran, por ejemplo, mediante destilación.
Un procedimiento para la obtención de concentrados de sustancias aromatizantes es conocido, por ejemplo, por el documento EP 2075321 A1. En este procedimiento de adsorción, se proporciona en primer lugar como fluido un aroma acuoso con una o más sustancias aromatizantes. A continuación, el fluido que contiene sustancias aromatizantes se hace pasar a través de un medio de sorción, dispuesto en una cámara de trabajo, que también puede denominarse sorbente o material de adsorción. A este respecto, al menos una parte de la sustancia o sustancias aromatizantes contenidas en el fluido se adsorbe en el medio de sorción. A continuación, las sustancias aromatizantes adsorbidas pueden desorberse del medio de sorción con ayuda de un medio de desorción adecuado y recogerse como concentrado de sustancias aromatizantes, en el que las sustancias aromatizantes se presentan en concentraciones mayores en comparación con su concentración de partida.
Por el documento WO 2015/104357 A1 es conocido un procedimiento para la producción de una bebida desalcoholizada a partir de su producto de partida de bebida alcohólica y una instalación para la realización del procedimiento. El procedimiento comprende las siguientes etapas: separar el producto de partida de bebida en un permeato alcohólico y aromático y en un retentato aromático y casi sin alcohol en un módulo de permeación mediante permeación no térmica, desalcoholizar el permeato en un módulo previsto para este objetivo y, por último, mezclar el permeato desalcoholizado con el retentato casi sin alcohol en un módulo de mezcla final. Antes de desalcoholizar, las sustancias aromatizantes se eliminan del permeato aromático y alcohólico mediante adsorción en frío en un adsorbedor de aromas, lo que da lugar tanto a una fase de aroma como a un permeato desprovisto de aroma, en el que, sin embargo, se eliminó el alcohol del mismo mediante separación de alcohol, lo que da lugar a una fase acuosa de permeato, en su mayor parte desaromatizada y desalcoholizada. La mezcla final de la fase de aroma, la fase acuosa de permeato y el retentato tiene lugar en un módulo de mezcla final para producir una bebida desalcoholizada.
Por el documento DE 24 52 693 A1 es conocido un procedimiento para la aromatización de productos alimenticios en el que las sustancias aromatizantes se retienen de un medio acuoso con ayuda de una resina y se recuperan mediante la acción de un disolvente orgánico. Una fracción de sustancias aromatizantes recuperadas se añade a un producto alimenticio.
Por el documento EP 0082 284 A1 es conocido un procedimiento para la obtención o el enriquecimiento de sustancias aromatizantes a partir de disoluciones acuosas, en donde la disolución acuosa se hace pasar a través de un lecho de gel de sílice modificado con restos hidrocarburo con 1 a 24 átomos de C y el lecho se eluye a continuación con un disolvente orgánico.
Como inconveniente del procedimiento de adsorción conocido y del sistema de adsorción utilizado para ello se debe considerar el hecho de que con estos solo es posible una concentración relativamente baja de las sustancias aromatizantes apolares presentes en el fluido original. Por lo tanto, desde el principio no es posible obtener auténticos concentrados de sustancias aromatizantes, es decir, concentrados de sustancias aromatizantes en los que tanto las sustancias aromatizantes polares como las apolares estén enriquecidas de la forma más uniforme posible en comparación con su concentración de partida en el fluido.
El objetivo de la presente invención es crear un sistema de adsorción que permita un enriquecimiento particularmente alto de sustancias aromatizantes, conservando al mismo tiempo un perfil de aroma auténtico en la medida de lo posible. Otros objetivos de la invención consisten en proporcionar un procedimiento para el funcionamiento de tal sistema de adsorción, que permita una concentración más alta de las sustancias aromatizantes contenidas en el fluido.
Según la invención, los objetivos se resuelven mediante un sistema de adsorción para el enriquecimiento de sustancias aromatizantes con las características de la reivindicación de patente 1 y mediante un procedimiento según la reivindicación de patente 11 para el funcionamiento de tal sistema de adsorción. Las configuraciones ventajosas con perfeccionamientos convenientes de la invención se indican en las respectivas reivindicaciones dependientes, en donde las configuraciones ventajosas de cada aspecto de la invención deben considerarse configuraciones ventajosas de cualquier otro aspecto de la invención.
Un primer aspecto de la invención se refiere a un sistema de adsorción según la reivindicación 1 para el enriquecimiento de sustancias aromatizantes, que comprende al menos una cámara de trabajo en la que está dispuesto al menos un medio de sorción como fase estacionaria y que se puede exponer a un fluido que contiene sustancias aromatizantes que se puede conducir a través de la cámara de trabajo como fase móvil para la fijación de sustancias aromatizantes. Según la invención, a este respecto está previsto que una relación entre el espesor medio de sección transversal y la longitud total de la al menos una cámara de trabajo sea como máximo 0,3 y que la longitud total de un recorrido de flujo para el fluido proporcionado por la al menos una cámara de trabajo sea como mínimo 4,0 m, en donde el sistema de adsorción comprende un equipo de control que está diseñado para hacer funcionar el sistema de adsorción en un modo de absorción, en el que el al menos un medio de sorción se expone al fluido que contiene sustancias aromatizantes para adsorber sustancias aromatizantes en el medio de sorción, y en un modo de desorción, en el que el al menos un medio de sorción se expone a un medio de desorción fluido para desorber las sustancias aromatizantes adsorbidas en el medio de sorción como concentrado de sustancias aromatizantes, y al menos un equipo de regulación térmica, mediante el cual la al menos una cámara de trabajo y/o el fluido y/o el medio de desorción y/o al menos una parte de un concentrado de sustancias aromatizantes pueden regularse térmicamente a una temperatura predeterminada, en donde el equipo de control está acoplado al equipo de regulación térmica y está diseñado para hacer funcionar el equipo de regulación térmica de manera diferente en el modo de adsorción y en el modo de desorción. En otras palabras, según la invención está previsto que el sistema de adsorción tenga al menos una cámara de trabajo en la que pueda disponerse el medio o los medios de sorción, que debe atravesar el fluido que contiene sustancias aromatizantes. A este respecto, la geometría de la al menos una cámara de trabajo se selecciona de manera que la relación entre el espesor medio de sección transversal y la longitud total de la cámara o las cámaras de trabajo sea como máximo 0,3. A este respecto, por una relación de como máximo 0,3 deben entenderse relaciones entre el espesor medio de sección transversal y la longitud total de, por ejemplo, 0,3, 0,2, 0,1,0,09, 0,08, 0,07, 0,06, 0,05, 0,04, 0,03, 0,02, 0,01,0,009, 0,008, 0,007, 0,006, 0,005, 0,004, 0,003, 0,002, 0,001, 1,0<*>10<-4>, 1,0<*>10<-5>o menos, en donde los valores intermedios correspondientes deben considerarse descritos concomitantemente en principio. De este modo se obtiene un lecho de sorbente lo más largo posible y relativamente estrecho, lo que permite adsorber sustancias aromatizantes tanto polares como apolares de la forma más uniforme posible en el medio de sorción en función de las características de unión del medio o de los medios de sorción utilizados en cada caso y de las moléculas de sustancias aromatizantes que se encuentran en el fluido. Por consiguiente, el sistema de adsorción permite producir concentrados de sustancias aromatizantes particularmente auténticos, es decir, concentrados de sustancias aromatizantes en los que todas las sustancias aromatizantes presentes en el fluido original se enriquecen de manera al menos predominante o prácticamente uniforme con pocas pérdidas. Además, con ayuda del sistema de adsorción según la invención se pueden conseguir factores de enriquecimiento muy altos. En principio, puede estar previsto que la relación entre el espesor medio de sección transversal y la longitud total de todas las cámaras de trabajo sea al menos 1,0<*>10<-7>.
El factor de concentración o enriquecimiento de al menos una sustancia aromatizante en el concentrado de sustancia aromatizante en comparación con el fluido original puede ser en principio menos 1,01, en particular al menos 10, preferiblemente al menos 100, de modo preferido al menos 1000 y en particular al menos 15000. Por ejemplo, el factor de concentración de al menos una sustancia aromatizante puede ser al menos 2, 5, 10, 50, 100, 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 6500, 7000, 7500, 8000, 8500, 9000, 9500, 10000, 10500, 11000, 11500, 12000, 12500, 13000, 13500, 14000, 14500, 15000, 15500, 16000, 16500, 17000, 17500, 18000, 18500, 19000, 19500, 20000, 20000, 25000, 30000, 35000, 40000, 45000, 50000, 55000, 60000, 65000, 70000, 75000, 80000, 85000, 90000, 95000, 100000 o más, por lo que los valores intermedios correspondientes deben considerarse descritos concomitantemente en principio. En otras palabras, el concentrado de sustancias aromatizantes debe rediluirse en un factor correspondiente para que la sustancia aromatizante se presente de nuevo en su concentración de partida como en el fluido. Cuanto mayor sea el factor de concentración, menor será el área de almacenamiento y transporte necesaria y más fácil será el procesamiento posterior del concentrado de sustancias aromatizantes. Además, la concentración reduce la proporción de disolvente(s), de modo que, por ejemplo, también se pueden producir concentrados de sustancias aromatizantes desprovistos de etanol que cumplan las normas Halal. Como alternativa o adicionalmente, en el alcance de la presente divulgación, para fluidos que contienen etanol está previsto que el factor de concentración o enriquecimiento de al menos una sustancia aromatizante en el concentrado de sustancias aromatizantes se determine con respecto a un contenido de etanol del fluido, es decir, que para al menos una sustancia aromatizante distinta de etanol la relación de concentraciones c (en mol/l o en g/l) c<sustancia aromatizante>:c<etanol>en el fluido y en el concentrado de sustancia aromatizante se forme y se compare entre sí, en donde la relación c<sustancia aromatizante>:c<etanol>en el concentrado es mayor que la relación c<sustancia aromatizante>:c<etanol>en el fluido y para al menos una sustancia aromatizante es al menos 1,01, en particular al menos 10, preferentemente al menos 100, de modo preferido al menos 1000 y en particular al menos 15000. De este modo, en principio puede ocurrir que el volumen total del primer concentrado de sustancias aromatizantes disminuya solo de forma insignificante en comparación con el fluido, siga siendo prácticamente el mismo o incluso aumente, pero que la relación entre la concentración de sustancia aromatizante y la concentración de etanol sea, no obstante, mayor en el concentrado de sustancias aromatizante que en el fluido, ya que el etanol se empobrece con respecto a al menos otra sustancia aromatizante. En el sentido de esta definición del factor de concentración, el etanol no se considera una sustancia aromatizante, aunque el etanol también puede contribuir en principio al aroma total del fluido. En otras palabras, está previsto que la concentración de al menos una sustancia aromatizante en el concentrado de sustancias aromatizantes sea mayor que en el fluido y/o que al menos una sustancia aromatizante se enriquezca con respecto al fluido en el concentrado de sustancias aromatizantes en relación con el etanol, es decir, que el etanol en el concentrado de sustancias aromatizantes se empobrezca al menos en relación con la concentración de la al menos una sustancia aromatizante. A este respecto, puede estar previsto que al menos dos sustancias aromatizantes, una mayoría de sustancias aromatizantes, una pluralidad de sustancias aromatizantes, un número predominante de sustancias aromatizantes o todas las sustancias aromatizantes contenidas en el fluido tengan un factor de concentración respectivo de al menos 1,01.
En el alcance de la presente invención, el espesor medio de sección transversal debe entenderse como la media aritmética de los espesores de sección transversal a lo largo de la longitud total de la cámara o de las cámaras de trabajo. En el caso más sencillo, la sección transversal de la cámara de trabajo es circular, de modo que el espesor de sección transversal corresponde al diámetro interior de la cámara de trabajo. En general, sin embargo, la geometría de sección transversal no está limitada a ciertas realizaciones y también puede ser rectangular, poligonal, elíptica, irregular, etc., por ejemplo. En el caso de una cámara de trabajo individual, la longitud total se calcula a partir de su longitud, o bien altura (en la dirección de flujo) o, en el caso de dos o más cámaras de trabajo, a partir de la suma de longitudes, o bien alturas de todas las cámaras de trabajo. A este respecto, la al menos una cámara de trabajo se llena preferiblemente hasta al menos el 50 % en volumen con uno o más medios de sorción. Por ejemplo, cada cámara de trabajo puede llenarse hasta al menos el 50 % en volumen, el 55 % en volumen, el 60 % en volumen, el 65 % en volumen, el 70 % en volumen, el 75 % en volumen, el 80 % en volumen, el 85 % en volumen, el 90 % en volumen, el 95 % en volumen, el 98 % en volumen, el 99 % en volumen o más con un medio de sorción o una mezcla de dos o más medios de sorción.
En el alcance de la presente invención, por sustancia aromatizante se entiende en principio una sustancia saborizante y/o perfumante. El fluido se presenta preferiblemente en forma líquida y/o gaseosa al menos en condiciones estándar (SATP, Standard Ambient Temperature and Pressure, 25 °C/1,013 bar). El contenido total de sustancias aromatizantes en el fluido puede estar entre aproximadamente el 99 % en volumen y el 0,0001 % en volumen, o bien 1 ppb (1 pg/kg) o menos, en donde todos los ingredientes del fluido, por supuesto, siempre y exclusivamente deben sumar el 100 %. Los datos porcentuales en el alcance de la presente invención deben entenderse en principio como porcentajes en volumen, a menos que se indique lo contrario. En cambio, los datos en ppm (partes por millón) y ppb (partes por billón, partes por mil millones) deben entenderse en principio como medidas de concentración en masa. En principio, las sustancias aromatizantes se pueden presentar disueltas y/o suspendidas, o bien dispersadas en el fluido. Opcionalmente, el fluido puede tener un contenido de etanol entre el 0,0001 % en volumen y el 99 % en volumen. Esto significa que el fluido puede tener un contenido total de sustancias aromatizantes o un contenido de etanol de, por ejemplo, el 0,0001 % en volumen, 0,001 % en volumen, 0,01 % en volumen, 0,1 % en volumen, 0,2 % en volumen, 0,3 % en volumen, 0,4 % en volumen, 0,5 % en volumen, 0,6 % en volumen, 0,7 % en volumen, 0,8 % en volumen, 0,9 % en volumen, 1 % en volumen, 2 % en volumen, 3 % en volumen, 4 % en volumen, 5 % en volumen, 6 % en volumen, 7 % en volumen, 8 % en volumen, 9 % en volumen, 10 % en volumen, 11 % en volumen, 12 % en volumen, 13 % en volumen, 14 % en volumen, 15 % en volumen, 16 % en volumen, 17 % en volumen, 18 % en volumen, 19 % en volumen, 20 % en volumen, 21 % en volumen, 22 % en volumen, 23 % en volumen, 24 % en volumen, 25 % en volumen, 26 % en volumen, 27 % en volumen, 28 % en volumen, 29 % en volumen, 30 % en volumen, 31 % en volumen, 32 % en volumen, 33 % en volumen, 34 % en volumen, 35 % en volumen, 36 % en volumen, 37 % en volumen, 38 % en volumen, 39 % en volumen, 40 % en volumen, 41 % en volumen, 42 % en volumen, 43 % en volumen, 44 % en volumen, 45 % en volumen, 46 % en volumen, 47 % en volumen, 48 % en volumen, 49 % en volumen, 50 % en volumen, 51 % en volumen, 52 % en volumen, 53 % en volumen, 54 % en volumen, 55 % en volumen, 56 % en volumen, 57 % en volumen, 58 % en volumen, 59 % en volumen, 60 % en volumen, 61 % en volumen, 62 % en volumen, 63 % en volumen, 64 % en volumen, 65 % en volumen, 66 % en volumen, 67 % en volumen, 68 % en volumen, 69 % en volumen, 70 % en volumen, 71 % en volumen, 72 % en volumen, 73 % en volumen, 74 % en volumen, 75 % en volumen, 76 % en volumen, 77 % en volumen, 78 % en volumen, 79 % en volumen, 80 % en volumen, 81 % en volumen, 82 % en volumen, 83 % en volumen, 84 % en volumen, 85 % en volumen, 86 % en volumen, 87 % en volumen, 88 % en volumen, 89 % en volumen, 90 % en volumen, 91 % en volumen, 92 % en volumen, 93 % en volumen, 94 % en volumen, 95 % en volumen, 96 % en volumen, 97 % en volumen, 98 % en volumen o 99 % en volumen, por lo que los valores intermedios correspondientes deben considerarse descritos concomitantemente. Asimismo, puede estar previsto el fluido esté desprovisto de etanol. Además, puede estar previsto que el fluido contenga entre un 0,0001 % en volumen y un 99,9999 % en volumen de agua. Además, en principio puede estar previsto que el fluido contenga, como alternativa o adicionalmente a etanol, uno o varios alcoholes tales como, por ejemplo, alcoholes C<1>-C<5>, en particular metanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol y/o ferc-butanol, así como, dado el caso, uno o más alcoholes superiores del grupo C<6>-C<20>o más. El medio de sorción puede consistir en un único compuesto, o bien una clase de compuestos químicos (pura) o en una mezcla de dos o más compuestos, o bien clases de compuestos químicos (mezcla). En principio, varios medios de sorción pueden exponerse al fluido, o bien disponerse conjuntamente en la misma cámara de trabajo. Asimismo, puede estar previsto que varios medios de sorción se dispongan sucesivamente en la dirección de flujo, o bien que se expongan al fluido sucesivamente. En el alcance de la presente invención, por el término "adsorción" se entienden en principio todos los tipos físicos y químicos de fijaciones de sustancias aromatizantes en el medio de sorción, en particular procesos de adsorción y/o absorción. Por consiguiente, en el alcance de la presente invención, por el término "desorción" se entienden en principio todos los procesos inversos en los que las sustancias aromatizantes abandonan el medio de sorción.
Con ayuda del sistema de adsorción según la invención se pueden procesar diversos fluidos que contienen sustancias aromatizantes. Puede estar previsto que el fluido contenga un producto alimenticio alcohólico o desalcoholizado al menos en su mayor parte del grupo de vino, bebidas que contienen vino, vino de frutas, bebidas que contienen vino de frutas, limonadas que contienen de frutas, bebidas isotónicas, refrescos, néctares, zumos de frutas y hortalizas y preparados de zumos de frutas y/u hortalizas, bebidas instantáneas, bebidas energéticas (Energy-Drinks), extractos alcohólicos de frutas, bebidas lácteas alcohólicas, esencias alcohólicas, extractos alcohólicos, bebidas alcohólicas de frutas, licores anisados, aperitivos, digestivos y cócteles a base de bebidas espirituosas y vino, Aquavit, arrak, mosto de pera, brandy, aguardiente, coñac, curagao, bebidas destiladas, ginebra, gin, vino de miel, kirsch, aguardiente de cereales, licores, vinos generosos, amargos estomacales, hidromiel, aguardientes de frutas, vinos de frutas, perivinos, licor de menta, alcohol de arroz, vino de arroz, ron, sake, bebidas espumosas similares al vino, aguardiente, champán, vino espumoso, bebidas espirituosas suaves, bebidas espirituosas, orujo, licor digestivo, aguardiente digestivo, aguardiente de enebro, brandy, whisky, vodka, mosto de frutas y/o de hortalizas, en particular mosto de uva, o consista en cualquier mezcla de estos productos alimenticios. Como alternativa, puede estar previsto que el fluido contenga un producto alimenticio alcohólico, o bien desalcoholizado al menos predominantemente del grupo de vino, bebidas que contienen vino, vino de frutas, bebidas que contienen, vino de frutas, limonadas que contienen frutas, bebidas isotónicas, refrescos, néctares, zumos de frutas y hortalizas y preparados de zumos de frutas y/u hortalizas, bebidas instantáneas, bebidas energéticas (Energy-Drinks), extractos alcohólicos de frutas, bebidas lácteas alcohólicas, esencias alcohólicas, extractos alcohólicos, bebidas alcohólicas de frutas, licor anisados, aperitivos, digestivos y cócteles a base de bebidas espirituosas y vino, Aquavit, arrak, mosto de pera, brandy, aguardiente, coñac, curagao, bebidas destiladas, ginebra, gin, vino de miel, kirsch, aguardiente de cereales, licores, vinos generosos, amargos estomacales, hidromiel, aguardientes de frutas, vinos de frutas, perivinos, licor de menta, alcohol de arroz, vino de arroz, ron, sake, bebidas espumosas similares al vino, aguardiente, champán, vino espumoso, bebidas espirituosas suaves, bebidas espirituosas, orujo, licor digestivo, aguardiente digestivo, aguardiente de enebro, brandy, whisky, vodka, mosto de frutas y/o de hortalizas, en particular mosto de uva, o consista o no en una mezcla de estos productos alimenticios. Además, puede estar previsto que el fluido sea obtenible o se obtenga de una planta útil del grupo de Arecaceae o Palmae, Rosaceae, Betulaceae, Poaceae y/o Leguminosae o Fabaceae. Además, el fluido puede seleccionarse del grupo de semillas oleaginosas. Además, el fluido puede comprender o ser coco, almendras, arroz, avena y/o avellana. Como alternativa o adicionalmente, el fluido puede contener soja y, en particular, comprender o ser habas de soja, harina de soja, brotes de soja, tofu, leche de soja, salsa de soja, aceite de soja, torta de soja, biodiésel, en particular éster metílico de soja, un extracto de soja, lecitina de soja y similares. En el alcance de la presente divulgación, por el término "vino" se entiende una bebida que procede de frutas fermentadas de la vid y que contiene al menos un 5,0 por ciento en volumen de alcohol. Por consiguiente, por el término vino "desalcoholizado" se entienden bebidas a base de vino con un contenido de alcohol entre un 5,0 % en volumen y un 0 % en volumen, en las que el contenido de alcohol reducido puede alcanzarse en principio mediante una desalcoholización y/o una parada de fermentación, o bien una fermentación incompleta.
Además, el fluido puede ser un medio fluido (fase gaseosa y/o fase líquida) o una fase mixta de estas. Además, el fluido puede ser un extracto de una planta. Además, el fluido puede ser un aroma en fase acuosa de, por ejemplo, fresa, manzana, frambuesa, naranja, pomelo, limón, cereza, melocotón, plátano, pera, grosella negra, café, té, cebolla, ajo, puerro, carne, arroz, leche, tomate, menta, vino, vino de frutas, mango, maracuyá, uva u otras frutas u hortalizas. Además, el fluido puede comprender una o más hierbas del grupo de albahaca, tomillo, mejorana, romero, ajedrea, salvia, lavanda, menta, melisa, umbelíferas, en particular anís, comino, cilantro, eneldo, perejil, levístico, perifollo y apio y otras, y plantas alióideas, en particular ajo, puerro, cebollino y ajo silvestre, o ser obtenible u obtenerse a partir de estas.
Además, el fluido, individualmente y en cualquier combinación, puede seleccionarse, o bien obtenerse o ser obtenible del siguiente grupo, en donde los extractos que contienen sustancias aromatizantes de todas las partes de las plantas, como flores, hojas, cáscaras, cortezas, raíces, aceites esenciales, aceites esenciales evaporados, productos fermentados, productos tratados con bacterias, productos tratados con enzimas, productos tratados con hongos (levaduras), productos fermentados de forma natural, productos envejecidos mediante almacenamiento/maduración, incluidas todas las combinaciones, deben considerarse descritos concomitantemente:
coníferas, pinos (Pinaceae), picea negra (Picea mariana), picea blanca (Picea glauca), cicuta canadiense (Tsuga canadensis), cipreses (Cupressaceae), enebro común (Juniperus communis), dicotiledóneas con polen uniaperturado (Magnoliopsida), annonáceas (Annonaceae), pimienta de algarrobo (Xylopia aethiopica), ylangylang (Cananga odorata), nuez moscada de calabaza (Monodora myristica), familia de anís estrellado (Schisandraceae), anís estrellado (lllicium verum), lauráceas (Lauraceae), canelo de Ceilán (Cinnamomum verum), canela casia (Cinnamomum cassia), palo de rosa (Aniba rosaeodora), clavo (Dicypellium caryophyllaceum), laurel (Laurus nobilis), árbol de sasafrás (Sassafras albidum), familia de nuez moscada (Myristicaceae), árbol de nuez moscada (Myristica fragrans), piperáceas (Piperacaeae), maculano (Piper auritum), pimienta (Piper nigrum), pimienta cubeba (Piper cubeba), pimienta larga (Piper longum), Winteráceas de Tasmania, pimienta de montaña (Tasmannia lanceolata), monocotiledóneas, plantas aráceas (Araceae), cálamo (Acorus calamus), cálamo de hoja estrecha (Acorus gramineus), familia de jengibre (Zingiberaceae), cardamomo verde (Elettaria cardamomum), granos del paraíso (Aframomum melegueta), cardamomo negro (Amomum subulatum), jengibre tailandés (Alpinia galanga), jengibre mango (Curcuma amada), cúrcuma (Curcuma longa), raíz de limón (Curcuma zedoaria), lirio de especias (Kaempferia galanga), jengibre (Zingiber officinale), familia de puerro (Alliaceae), chalota (Allium ascalonium), cebolla de invierno (Allium fistulosum), puerro (Allium porrum), ajo (Allium sativum), cebolla verde (Allium cepa var. proliferum), ajo serpiente (Allium scorodoprasum), cebollino (Allium schoenoprasum), cebollino ajo (Allium tuberosum), ajo silvestre (Allium ursinum), familia de correhuela (Smilacaceae), correhuela de Veracruz (Smilax aristolochiaefolia), correhuela de Honduras (Smilax regelii), orquídeas (Orchidaceae), vainilla de especias (Vanilla planifolia), vainilla de Tahití (Vanilla tahitensis), vainilla pompona, salep (diversos tubérculos de orquídeas terrestres), plantas iridáceas (Iridaceae), azafrán (Crocus sativus), hierbas dulces (Poaceae o Gramineae), hierba limón (Cymbopogon citratus), hierba de Malabar (Cymbopogon flexuosus),
hierba de la virgen aromática (Hierochloe odorata), vetiver (Vetiveria zizanioides), dicotiledóneas de polen triaperturado, plantas de valeriana (Valerianaceae), valeriana medicinal común (Valeriana officinalis), familia de las ortigas (Boraginaceae), borraja (Borago officinalis), consuelda (Symphytum officinale), umbelíferas (Apiaceae/Umbelliferae), eneldo (Anethum graveolens), eneldo de la India (Anethum sowa), angélica medicinal (Angelica archangelica), angélica americana (Angelica atropurpurea), perifollo común (Anthriscus cerefolium), apio común (Apium graveolens var. dulce), Bunium persicum, comino común (Carum carvi), cilantro común, eneldo (Coriandrum sativum), mitsuba (Cryptotaenia japonica), comino (Cuminum cyminum), cilantro largo (Eryngium foetidum), asafétida (Ferula asafoetida), hinojo (Foeniculum vulgare), laserpicio de montaña, comino de montaña (Laserpitium siler), levístico (Levisticum officinale), angélica (Meum athamanticum), umbela dulce (Myrrhis odorata), pastinaca (Pastinaca sativa), perejil (Petroselinum crispum), anís (Pimpinella anisum), pimpinela grande (Pimpinella major), pimpinela pequeña (Pimpinella saxifraga), ajowan (Trachyspermum ammi), verbenáceas (Verbenaceae), limonero (Aloysia citrodora), orégano mexicano (Lippia graveolens), familia de amarantáceas (Amaranthaceae), quelite mexicano (Dysphania ambrosioides), familia de mirtáceas (Myricaceae), mirtácea (Myrica gale), ranunculáceas (Ranunculaceae), (comino negro común (Nigella sativa), adelfilla (Nigella damascena), familia de cáñamo (Cannabaceae), cáñamo (Cannabis sativa), ericáceas (Ericaceae), melojo menor (Gaultheria procumbens), fabáceas (Fabaceae), haba tonka (Dipteryx odorata), soumbala (Parkia biglobosa), tamarindo (Tamarindus indica), lholva (Trigonella foenum-graecum), alfalfa de leche (Trigonella caerulea), familia de la alcaparra (Capparaceae), arbusto de alcaparra común (Capparis spinosa), familia de la capuchina (Tropaeolaceae), capuchina (Tropaeolum majus), familia de poligonáceas (Polygonaceae), pimienta de agua (Persicaria hydropiper), acedera de los prados (Rumex acetosa), acederilla de hojas escudo (Rumex scutatus), asteráceas (asteráceas), milenrama común (Achillea millefolium), milenrama de nuez moscada (Achillea decolorans), manzanilla romana (Anthemis nobilis), ajenjo (Artemisia absinthium), artemisa (Artemisia vulgaris), artemisa de hoja pálida (Artemisia pallens), estragón (Artemisia dracunculus), ruda de jabalí (Artemisia abrotanum), caléndula (Calendula officinalis), menta de dama (Chrysanthemum balsamita), tanaceto (Chrysanthemum vulgare),
hierba de San Juan, canadiense (Erigeron canadensis), hierba de curry, siempreviva italiana (Helichrysum italicum), helenio (lluna helenium), manzanilla (Matricaria chamomilla), vara de oro (Solidago odora), huacatay (Tagetes minuta), diente de león común, flor de vaca (Taraxacum officinale), familia de crucíferas (Brassicaceae, antes Cruciferae), berro de jardín (Lepidium sativum), berro de agua (Nasturtium officinale), rábano picante (Armoracia lapathifolia), cochlearia común (Cochlearia officinalis), mostaza blanca (Sinapis alba), mostaza negra (Brassica nigra), Rucola, rúcula (Eruca sativa), wasabi (Eutrema japonica), lamiáceas (Lamiaceae, Labiatae), tomillo alpino, menta de montaña (Acinos alpinus, sinónimo Satureja acinos), ortiga olorosa (Agastache foeniculum), menta coreana, hisopo gigante de Asia oriental (Agastache rugosa), hisopo anisado mexicano (Agastache mexicana), nindi (Aeolanthus heliotropoides y Aneoanthus pubescens), tomillo español, tomillo jamaicano (Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng. Sinónimo: Coleus amboinicus Lour. Plectranthus aromaticus Roxb.), menta de las rocas (Cunila origanoides), lavanda verdadera (Lavandula angustifolia), lavanda de espiga (Lavandula latifolia), lavanda frondosa (Lavandula stoechas), betónica común, betónica roja (Stachys officinalis), sauce bulboso, stachy (Stachys affinis), rampión salvia (Teucrium scorodonia), rampión común (Teucrium chamaedrys), hisopo, hisopo verdadero (Hyssopus officinalis), hiedra terrestre, hiedra terrestre (Glechoma hederacea), planta mosquito, poleo americano (Hedeoma pulegioides), sangura (Hyptis suaveolens), marrubio (Marrubium vulgare), menta de campo, menta del maíz (Mentha arvensis), menta de hoja redonda (Mentha rotundifolia), menta verde (Mentha spicata), menta piñonera (Mentha rotundifolia var. variegata), menta de caballo, menta de hoja larga, menta blanca (Mentha longifolia), menta piperita (Mentha xpiperita), yerba buena (Mentha nemorosa y Mentha sativa), menta de arroyo (Mentha aquatica), menta verde (Mentha spicata var. crispa), menta bergamota (Mentha citrata), menta noble (Mentha gentilis), menta de caballo (Mentha villosa-nervata), menta poleo (Mentha pulegium), melisa, melisa limón (Melissa officinalis), melisa dorada (Monarde didyma), melisa dorada silvestre (Monarda fistulosa), melisa dorada limón (Monarda citriodora), menta gatuna (Nepeta cataria), albahaca, hierba de albahaca (Ocimum basilicum), díptalo cretense (Origanum dictamnus), matricaria (Ocimum viride), orégano, dost silvestre, mejorana silvestre, mejorana perenne (Origanum vulgare), orégano griego (Origanum vulgare subsp. hirtum), mejorana, hierba de embutido, mejorana anual (Origanum majorana, sinónimo: Majorana hortensis), hisopo sirio (Origanum syriacum), perilla (Perilla frutescens), Elsholtzia ciliata,
romero (Rosmarinus officinalis), ajedrea simple, ajedrea de jardín, ajedrea de pimienta, ajedrea de encurtido (Satureja hortensis), ajedrea de montaña, ajedrea de invierno (Satureja montana), salvia verdadera (Salvia officinalis), salvia de los prados (Salvia pratensis), salvia sclarea (Salvia sclarea), tomillo, tomillo de jardín, tomillo verdadero (Thymus vulgaris), tomillo de arena (Thymus serpyllum), tomillo de bosque (Thymus mastichina), tomillo crestado (Thymbra capitata), familia de mirtáceas (Myrtaaceae), clavo, clavero (Syzygium aromaticum), mirto (Myrtus communis), eucalipto (Eucalyptus), pimienta de Jamaica (Pimenta dioica), laurel de Indonesia (Syzygium polyanthum), solanáceas (Solanaceae), Pimienta española (Capsicum annuum), cayena (Capsicum annuum var. acuminatum), Capsicum frutescens, Capsicum chinense, Capsicum baccatum, Capsicum pubescens, familia del clavo (Caryophyllaceae), clavel de jardín (Dianthus caryophyllus), familia de la portulaca (Portulacaceae), verdolaga (Portulaca sativa), familia de las rudas (Rutaceae), boronia (Boronia megastigma), lima kaffir (Citrus hystrix), diptamo blanco (Dictamnus albus), ruda de vid (Ruta graveolens), pimienta de Szechuan (Zanthoxylum piperitum), loomi (lima, Citrus aurantifolia), árbol del curry (Bergera koenigii), Rubiáceas (Ruebiaceae), galio verdadero (Galium verum), aspérula (Galium odoratum), rosáceas (Rosaceae), rosa de Bibernell (Rosa spinossima), rosa de Damasco (Rosa damascena), rosa de vinagre (Rosa gallica), rosa silvestre (Rosa canina), rosa de la patata, rosa rugosa (Rosa rugosa), rosa japonesa (Rosa multiflora), rosa mosqueta (Rosa moschata), rosa de vid (Rosa eglanteria), centifolia (Rosa centifolia), correhuela de los prados (Sanguisorba officinalis), pimpinela o correhuela de los prados (Sanguisorba minor), ulmaria tuberosa (Filipendula vulgaris), ulmaria verdadera (Filipendula ulmaria), familia de las acederas (Oxalidaceae), acedera de las Indias Occidentales (Oxalis violacea), acedera (Oxalis acetosella), familia del sésamo (Pedaliaceae), sésamo (Sesamum indicum), familia del geranio (Geraniaceae), geranio rosa (Pelargonium graveolens), familia del zumaque (Anacardiaceae), pimentero brasileño, pimienta rosa, pimienta rosa, bayas rosas (Schinus terebinthifolius), pimentero peruano, pimienta rosa, pimienta rosa, Bayas rosas (Schinus molle), zumaque de las especias (Rhus coriaria), familia de las violetas (Violaceae), violeta de marzo (Viola odorata), familia de los plátanos (Plantaginaceae), Rau Om Limnophila aromatica, hortalizas de hoja, lechugas, lechuga de jardín (Lactuca sativa L.) (asteráceas), lechuga romana (Lactuca sativa L. var. capitata L.), lechuga crespa (Lactuca sativa L. var. crispa L.), lechuga de hoja larga (Lactuca sativa L. var. longifolia L.), lechuga espárrago (Lactuca sativa var. angustana), lechuga iceberg, achicoria común (Cichorium intybus L.) (asteráceas), achicoria (Cichorium intybus var. foliosum) (variedades: pan de azúcar, achicoria), endivia (Cichorium endivia L.), Rucola, rúcula (Diplotaxis tenuifolia o Eruca sativa) (familia de las crucíferas), acelga (Beta vulgaris subsp. vulgaris) (familia de las grosellas espinosas), espinaca (Spinacia oleracea L.) (familia de las grosellas espinosas),
espinaca de agua (Ipomoea aquatica FORSSK.) (familia de las correhuelas), meliloto de jardín (Atriplex hortensis L.) (familia de las grosellas espinosas), berro de agua (Nasturtium officinale R.BR.) (familia de las crucíferas), verdolaga (Portulaca ssp. sative (HAW.) CEL.) (familia de las verdolagas), verdolaga común (=espinaca de Cuba, verdolaga de invierno, Claytonia perfoliata DONN. EX WILLD) (familia de las verdolagas), espinacas de Malabar, espinacas de la India (Basella alba), espinacas de Nueva Zelanda, espinacas de Nueva Zelanda (Tetragonia tetragonioides), jambu (Acmella oleracea (L.) R.K.JANSEN) (asteráceas), hojas de yute (Corchorus olitorius L.) (familia de las malváceas), la crisantemo de hielo (Mesembryanthemum crystallinum) (Aizoaceae), azucenas, por ejemplo, azucena amarilla-roja (Hemerocallis fulva L.) (Hemerocallidaceae), espinaca de fresa espigada (Chenopodium capitatum (L.) ASCH.) (familia de las grosellas espinosas), buena hierba (Chenopodium bonus-henricus L.) (familia de las grosellas espinosas), acedera de jardín (Rumex) (poligonáceas), véase también lechuga, col, col (Brassica) (crucíferas), col mediterránea (B. fruticulosa), col rizada o mostaza india o mostaza de Serepta (B. juncea), colza y nabo (B. napus), col nabo, colinabo, nabo (B. napus subsp. rapifera MTZG.), colza (B. napus subsp. napus L.), col cortada (B. napus subsp. pabularia), mostaza negra [B. nigra (L.) KOCH], berza (B. oleracea L.), coliflor (B. oleracea var. botrytis L.), romanesco (B. oleracea convar. botrytis var. botrytis L.), brécol (B. oleracea var. italica Plenck), colirrábano (B. oleracea var. gongylodes L.), repollo (B. oleracea convar. capitata L.), lombarda (Brassica oleracea convar. capitata var. rubra L.), col blanca (Brassica oleracea convar. capitata var. alba L.), col puntiaguda, col de Milán (Brassica oleracea convar. capitata var. alba L.).), col puntiaguda, col de Milán, col de Saboya (B. oleracea convar. capitata var. sabauda L.), col de Bruselas (B. oleracea var. gemmifera DC.), col rizada, "col morena" (B. oleracea var. sabellica L.), col de palma (Brassica oleracea var. palmifolia DC.), col de tallo castaño (B. oleracea var. medullosa Thell.), nabo (B. rapa L.), nabo oleaginoso (B. rapa subsp. oleifera), col china (B. rapa subsp. pekinensis), pak choi (B. rapa subsp. chinensis), nabo, nabo de agua, nabo blanco, nabo de Teltow, nabo de Baviera (B. rapa subsp. rapa), tallo de nabo (como hortaliza de hoja pura), hortalizas de flor, alcachofa (Cynara scolymus) (asteráceas), calabacín (Curcubita pepo subsp. pepo convar. giromontiina) (cucurbitáceas), coliflor (Brassica oleracea var. botrytis L.), brécol (Brassica oleracea var. italica Plenck), romanesco (Brassica oleracea convar. botrytis var. botrytis), lirios (Lilium L.) (familia de los lirios), dalias (Dahlia CAV.) (asteráceas), alcaparra (Capparis spinosa) (de tipo crucíferas), hortaliza de fruto, familia Cucurbitaceae, subfamilia Cucurbitoideae, Citrullus, sandía (Citrullus lanatus (THUNB.) MATSUM. & NAKAI.), pepino (Cucumis L.), melón dulce (Cucumis melo L.), kiwano (Cucumis metuliferus E.MEY. EX NAUDIN), pepino (Cucumis sativus L.) (pepinillo), calabazas y calabacines (Cucurbita), para completar calabaza de huerta, calabacín, calabaza espagueti (C. pepo L.), calabaza gigante o de Hokkaido (C. maxima), calabaza almizclera (C. moschata), calabaza hoja de higuera (C. ficifolia), melón amargo (Momordica L.), calabaza de botella (Lagenaria siceraria (MOLINA) STANDL.), calabaza esponja (Luffa MILL.),
Sechium, Chayote = Christofine, (Sechium edule (JACQ.) SW.), tomate (Solanum lycopersicum L.) (solanáceas), tomatillo (Physalis philadelphica) (solanáceas), pimiento dulce, guindilla (Capsicum L.) (solanáceas), amaranto (Amaranthus L.) (Amaranthaceae), berenjena (Solanum melongena), aguacate (Persea americana MILL.) (lauráceas), okra (Abelmoschus esculentus (L.) MOENCH.) (malváceas), fruta del pan (Artocarpus altitis (PARKINS. EX DU ROI) FOSB. CORR. ST.<j>O<h>N) (moráceas), hortalizas de raíz, hortalizas tuberosas, nabo amarillo, zanahoria (Daucus carota L. ssp. sativus) (Umbelliferae), remolacha roja, remolacha (Beta vulgaris subsp. vulgaris), Brassica, nabo, colinabo (Brassica napus subsp. rapifera), Brassica rapa, nabo (Brassica rapa subsp. rapa var. majalis), nabo de Teltow (Brassica rapa subsp. rapa var. pygmaea), rábano picante (Armoracia rusticana GAERTn .MEY. & SCHERB.), rábano (Raphanus sativus L. subsp. sativus), daikon (Raphanus sativus var. longipinnatus), rábano negro de invierno (Raphanus sativus subsp. nigervar. niger), wasabi (Wasabia japonica MATSUM.) (crucíferas), patata (Solanum tuberosum L.) (solanáceas), raíz negra de jardín (Scorzonera hispanica L.) (asteráceas), chirivía (Pastinaca sativa) (umbelíferas), perejil de raíz (Petroselinum crispum subsp. tuberosum), apio (Apium graveolens), perifollo o bulbo de cerdo (Chaerophyllum bulbosum L.), raíz de loto (Nelumbo), ñame (Dioscorea. L.) (familia del ñame), boniato (Ipomoea batatas L.) (familia de la correhuela), topinambur (Helianthus tuberosus) (asteráceas), hortalizas de cebolla, Allium (amarilidáceas), cebolla (A. cepa L.), cebolla de invierno, cebolleta, (A. fistulosum L.), ajo (A. sativum L.), chalota (A. ascalonicum STRAND.), puerro, ajo (A. porrum L.), cebolla perlada (Allium porrum var. sectivum), ajo silvestre (Allium ursinum), legumbres, véase también, en particular: judía (planta), Phaseolus, judía de Lima (Phaseolus lunatus L.), judía luna, judía tepary (Phaseolus acutifolius A.GRAY), judía de fuego (Phaseolus coccineus L.), judía pintada, judía de huerto, judía enana, judía trepadora, (Phaseolus vulgaris L.), variedades: judía roja, judía riñón, alubia, judía perlada, judía codorniz, judía pinta, judía negra, judía de Brasil, judía blanca, Ahrtaler Koksje, soja (Glycine max (L.) Merill), guisante (Pisum), guisante pelado (Pisum sativum L. convar. sativum), también guisante Pahl, Paloder, guisante medular (Pisum sativum L. convar. medullare Alef. emend. C.O. Lehm), guisante dulce (Pisum sativum L. convar. axiphium Alef emend. C.O. Lehm), también conocidos como tirabeques, guisantes Kiefer o Kefen (Pisum granda sneida L. convar. sneidulo p. shneiderium), trébol caracol (Medicago L.), alfalfa común, alfalfa (M. sativa L.), garbanzos (Cicer arietinum L.), lentejas (Lens culinaris Medik.), altramuces (Lupinus L.), vezas (Vicia L.), habas, habas gruesas, habas vulgares (Vicia faba L.), guisantes planos (Lathyrus L.), guisantes de siembra (Lathyrus sativus L.), guisantes planos tuberosos (Lathyrus tuberosus L.), vigna, judía de mata, (Vigna aconitifolia (Jacq.) Marechal), judía Adzuki (Vigna angularis (Willd.) Ohwi & H. Ohashi), judía urd, (Vigna mungo (L.) Hepper), judía mungo, (Vigna radiata (L.) R. Wilczek), "brotes de soja", cacahuete de Bambara, (Vigna subterrane (L.) Verde.), judía de arroz, (Vigna umbellata (Thunb.) Ohwi & H. Ohashi), Vigna vexillata (L.) A. Rieh, (sin nombre en alemán), Vigna unguiculata (L.) Walp. en las tres subespecies: judía espárrago (Vigna unguiculata subsp. sesquipedalis), judía ojo (Vigna unguiculata subsp. unguiculata), judía catjang (Vigna unguiculata subsp. cylindrica), gandul (Cajanus cajan (L.) Millsp.), Macrotyloma, judía de tierra, (Macrotyloma geocarpum (Harms) Marechal & Baudet),
judía común, (Macrotyloma uniflorum (Lam.) Verde.), judía goa, (Psophocarpus tetragonolobus (L.) DC.), judía tuberosa, (Sphenostylis stenocarpa (Hochst. exA. Rieh.) Harms), judía fasel, judía casco, judía lablab, (Lablab purpureus (L.) Sweet), judía guar (Cyamopsis tetragonolobus (L.) Taub.), canavalia, judía jack, (Canavalia ensiformis (L.) DC.), judía espada, (Canavalia gladiata (Jacq.) DC.), batis (Batis L.) (crucíferas), castaño de agua chino (Eleocharis dulcis), malva (Althaea officinalis L.) (Malvaceae), hinojo (Foeniculum vulgare (L.) Mill.) (umbelíferas), espárragos (Asparagus officinalis L.) (Asparagaceae), ruibarbo común (Rheum rhabarbarum) (Polygonaceae), ruibarbo japonés (Fallopia japonica (Houtt.) Ronse Decr.) (poligonáceas), cilantro (Coriandrum sativum L.) (Umbelliferae), quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) (familia de las grosellas espinosas), nabo de Suecia (Brassica napus) véase nabo, mimosa de agua (Neptunia oleracea Lour.) (familia de las mimosáceas), tapioca, mandioca, casava o en América Latina yuca (Manihot esculenta Crantz) (familia de las euforbiáceas), acedera tuberosa, oca o ñame (Oxalis tuberosa) (familia de las acederas), olluco, melloco o baselle tuberosa (Ullucus tuberosus) (familia de las baselláceas), mashua, también capuchina tuberosa (Tropaeolum tuberosum) (familia de las capuchinas), yacon (Smallanthus sonchifolius) (asteráceas), brotes de bambú, palmitos, hortalizas germinadas, frutas y bayas, acerola, amanatsu, hierba carmín americana, piña, fresa piña, Annona senegalensis, manzana, saúco (Aronia), albaricoque, atemoya, aguacate, babaco, plátano, agracejo, bergamota, arándano, pera, guayaba brasileña (Feijoa), zarzamora, ciruela de arbusto, camu-camu, chirimoya, clementina, coccoloba (uva de mar), arándano rojo (arándano), dátil, durián, madroño, fresa, higo, pera de roca, melón galia, gandaria, baya de goji, granada, pomelo, sapote grande, guanábana, guayaba, escaramujo, frambuesa, baya del saúco, melón dulce, kumquat de Hong Kong, hyüganatsu, mama, jackfruit, sultana japonesa, manzana de java, jenipapo, algarrobo, jostaberry, azufaifo, caqui, higo chumbo, uchuva, casia, cereza, ciruela cereza, kiwano, kiwi, fruto de monstera deliciosa, cereza cornalina, arándano cultivado, kumquat, lansi, lima, lichi, longan, lulo, mahonia, manzana mammy, mandarina, mango, mangostán, morera blanca, higuera morera, mirabel, níspero, mora de los pantanos, myrica rubra, nara, nashi, nectarina, nespoli, chirimoya reticulada, melón reticulado, noni, naranja, aceituna, papau, papaya, fruta de la pasión (granadilla amarilla, maracuyá), fruta de la pasión (granadilla morada, fruta de la pasión), pepino, pitahaya (amarilla), pitahaya (roja), melocotón, ciruela, pomelo, naranja amarga, arándano, membrillo, rambután, reneklode, grosella roja, salak, espino amarillo, santol, sapotilla, satsuma, guinda, endrina, manzana de limo, grosella negra, mora negra, sapote negro, espirea, grosella espinosa, baya de hueso, manzana estrella, fruta estrella, cereza de Surinam, granadilla dulce, tamarillo, tamarindo, ugli, serbal, fresa silvestre, sandía, uva, grosella blanca, baya de las maravillas, limón, manzana canela, ciruela, algalia (amarilla), tabaco (Nicotiana), una especie vegetal de la familia de las celastráceas (Celastraceae), en particular el arbusto catha (Catha edulis), una especie vegetal de la familia de las palmáceas (Arecaceae), en particular palma de nuez de betel (Areca catechu), vino, productos lácteos (yogur, kéfir, queso), kombucha, café, cacao, té, soja. Productos tratados con ácido o álcali, por ejemplo, cacao, productos a base de cereales, productos animales procedentes de animales terrestres, en particular carne, grasa, huesos, médula ósea, despojos, leche, productos lácteos, huevos y/o de animales de agua dulce o de mar, como peces, crustáceos, mejillones, caracoles acuáticos, pulpos, calamares, gambas, cangrejos, langostas, huevas, caviar y bogavante.
El fluido puede comprender además proteínas y enzimas disueltas y/o suspendidas, así como azúcares (monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y/o azúcares poliméricos (almidón)) disueltos y/o suspendidos.
El fluido puede comprender además material vegetal (por ejemplo, lignina, polifenoles) disuelto y/o suspendido. El fluido puede comprender o ser además un gas de secado (secador por pulverización, liofilizador, secador de banda, secador de rodillos), concentración, tostado (tostador de tambor, tostador de banda, tostado en lecho fluidizado), desespumado, gasificación o desgasificación de líquidos, desodorización (por ejemplo evaporador de placas, evaporador de película descendente, destilación con vapor de agua, vaporización, vaporización al vacío). El fluido puede proceder además del lavado de gases, aire de escape de instalaciones de producción (fermentadores, fermentación, conchado, extracción de zumos, instalaciones de envasado), aire ambiente de plantas de producción, viveros, empresas hortícolas y similares. El fluido también puede comprender o ser una fase acuosa procedente de un liofilizador y/o un condensado tras evaporación o gasificación o secado.
Además, el fluido puede seleccionarse de hierbas, especias o extractos de las mismas. Asimismo, pueden estar previstos extractos, vapores o fases gaseosas de plantas industriales en general o de etapas intermedias de producción, por ejemplo, aire de escape de equipos de desodorización de cacao, chocolate o aceites, asimismo aire de escape de salas, hornos (de panadería) o equipos de secado (secado por pulverización, liofilización), por ejemplo hierbas, huevos, aliáceas, productos instantáneos (puré de patatas, maíz, sopas, platos preparados, setas, aromas de cocina) o instalaciones de evaporación (producción de mermeladas, preparados de frutas), instalaciones mecánicas (triturado, prensado, mezclado), aroma de café del proceso de café instantáneo (vapores, instalaciones de secado), aire de escape de establos, secado de hierba (producción de heno) u olores ambientales (por ejemplo, bosque, pradera) como fluido o parte del fluido. Igualmente son concebibles fases de aroma de procesos lácteos (queso fresco, suero, queso fundido, queso), aromas de humo, producción de embutidos, agua de cocción procedente de la producción de carne (aroma de carne de pollo), procesamiento de restos (partes de animales (patas, orejas), huesos de animales, restos de carne, aire de escape de freidoras, miel, vinagre, hidrolizados, aromas de reacción, pescado, flores, madera, corteza, frutos secos, cáscaras, raíces, yemas, estambres, partes de plantas, vainas de vainilla, acículas, hojas, frutos de árboles y/o aromas que se generan o liberan con ayuda de procedimientos biológicos (hongos, bacterias, enzimas), siempre individualmente en cada caso o en todas las combinaciones posibles.
A este respecto, el fluido puede ser un medio fluido (fase gaseosa y/o fase líquida) o una fase mixta de estas. El fluido puede comprender además proteínas y enzimas disueltas y/o suspendidas, así como azúcares (monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y/o azúcares poliméricos (almidón)) disueltos y/o suspendidos. El fluido puede comprender además material vegetal (por ejemplo, lignina, polifenoles) disuelto y/o suspendido. El fluido puede comprender o ser además un gas de secado (secador por pulverización, liofilizador, secador de banda, secador de rodillos), concentración, tostado (tostador de tambor, tostador de banda, tostado en lecho fluidizado), desespumado, gasificación o desgasificación de líquidos, desodorización (por ejemplo evaporador de placas, evaporador de película descendente, destilación con vapor de agua, vaporización, vaporización al vacío). El fluido puede proceder además de la depuración de gases, aire de escape de instalaciones de producción (fermentadores, fermentación, instalaciones de instalaciones de envasado), aire de escape de plantas de producción, aire ambiente de plantas de producción y similares y/o ser agua de bombeo de bombas de vacío. El fluido puede comprender o ser además una fase acuosa procedente de un liofilizador y/o un condensado tras evaporación o gasificación o secado.
El medio de sorción se selecciona en principio del grupo de intercambiadores de iones, fases normales, fases polares enlazadas y fases de inversión, o cualquier mezcla de los mismos, en particular compuestos poliaromáticos, poliestirenos, poli(met)acrilatos, polipropilenos, poliésteres, politetrafluoroetileno y poliestirenos reticulados, en particular copolímeros de etilvinilbenceno y divinilbenceno, de vinilpirrolidona y divinilbenceno, de vinilpiridina y divinilbenceno y/o de estireno y divinilbenceno. También se obtienen características de sorción ventajosas mediante el uso de medios de sorción que comprenden monómeros con grupos funcionales. Han demostrado ser particularmente eficaces grupos ácido sulfónico, grupos amonio ternario (por ejemplo metacrildietilamina) y cuaternario (por ejemplo feniltrimetilamonio), amidas (por ejemplo benzamidas), aminas y compuestos aromáticos modificados con halógenos, heterociclos como 3-pirrolidona, 2-pirrolidona, 2-pirrolina, 3-pirrolina, pirrol y/o piperazina, así como cadenas laterales alifáticas halogenadas. También pueden utilizarse polímeros de tipo gel. En principio, también pueden utilizarse poliacrilatos modificados, en particular los que comprenden los siguientes monómeros: ácido acrílico, acrilonitrilo y acrilatos de alquilo, como por ejemplo, metacrilato de metilo, acrilato de metilo, acrilato de etilo, 2-cloroetilviniléter, acrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de hidroxietilo, acrilato de butilo y metacrilato de butilo. Como alternativa o adicionalmente, los CMS son sorbentes (CMS: tamiz molecular de carbono), que se forman a partir de la pirólisis de precursores poliméricos y tienen en sí mismos una estructura de carbono altamente porosa. También pueden utilizarse sorbentes SGPC (SGPC: carbono polimérico grafitizado esférico) y sorbentes GCB (GCB: negro de humo grafitizado). Otras alternativas son polímeros basados en óxido de 2,6-difenileno, por ejemplo poli(óxido de 2,6-difenil-p-fenileno), o aquellos con funcionalidad de iminodiacetato. El medio o los medios de sorción pueden utilizarse, por ejemplo, como material a granel, y, por lo tanto, en la cámara de trabajo pueden instalarse lechos de sorbente correspondientes. Como alternativa o adicionalmente, el medio de sorción puede estar presente monolíticamente en la cámara de trabajo y ser así atravesado.
Con ayuda de estos medios de sorción, individualmente o en cualquier combinación, se garantiza una adsorción particularmente alta de las sustancias aromatizantes y, por lo tanto, una cuota de recuperación particularmente alta. Además, de este modo se puede seleccionar de forma óptima el medio de sorción en función del fluido respectivo y de las moléculas de sustancias aromatizantes contenidas en el mismo. Preferiblemente, los polímeros mencionados se funcionalizan adicionalmente por medio de reactivos adecuados durante la polimerización del polímero base o mediante un tratamiento posterior del polímero base con reactivos correspondientes para conseguir las características de sorción deseadas.
En general, "un"/"una" deben leerse como artículos indefinidos en el alcance de esta divulgación, es decir, siempre como "al menos unoVal menos una" salvo indicación contraria expresa.
En una configuración ventajosa de la invención, está previsto que el sistema de adsorción comprenda al menos dos cámaras de trabajo acoplables fluidamente entre sí y al menos un equipo de bombeo para transportar el fluido a través de las cámaras de trabajo. Mediante este acoplamiento fluido de las dos o más cámaras de trabajo en unión con el al menos un equipo de bombeo se alcanzan velocidades de flujo claramente más altas en el caso de carga, en particular a diferencia de una cámara de trabajo individual con el mismo volumen. Adicionalmente, la longitud total del sistema de adsorción aumenta, por lo que puede obtenerse una tasa de recuperación correspondientemente más alta, o bien una concentración final alta en el concentrado de sustancias aromatizantes.
En otra configuración ventajosa de la invención, está previsto que al menos un equipo de bombeo esté dispuesto aguas arriba de una cámara de trabajo. De este modo se puede compensar al menos parcialmente la caída de presión a través de la cámara de trabajo y garantizar una alta velocidad de flujo del fluido a través de la cámara de trabajo. Como alternativa o adicionalmente, está previsto que al menos un equipo de bombeo esté dispuesto entre dos cámaras de trabajo. Esto representa otra posibilidad ventajosa para compensar una caída de presión aguas abajo de una cámara de trabajo y garantizar una alta velocidad de flujo del fluido a través de la cámara de trabajo situada aguas abajo del equipo de bombeo. Como alternativa o adicionalmente, ha demostrado ser ventajoso que todas las cámaras de trabajo estén dispuestas fluidamente entre dos equipos de bombeo. De este modo, es posible invertir la dirección de flujo a través de las cámaras de trabajo de una manera estructuralmente sencilla. Por lo tanto, por ejemplo, el material de sorción se puede cargar en una dirección de flujo y descargar en la dirección de flujo opuesta. Asimismo, puede estar previsto que los al menos dos equipos de bombeo tengan un diseño diferente. Por ejemplo, los equipos de bombeo pueden diferenciarse en cuanto a su caudal de transporte máximo. Asimismo, puede estar previsto que al menos uno de los equipos de bombeo esté desprovisto de pulsaciones y/o sea a prueba de explosiones y/o permita un bombeo reversible.
Se generan otras ventajas al comprender el sistema de adsorción al menos un equipo de válvula, mediante el cual se puede controlar y/o regular un flujo a través de al menos una cámara de trabajo. Esto permite una liberación, reducción o interrupción particularmente variable y orientada a la demanda del flujo a través de una o varias cámaras de trabajo. En principio, el al menos un equipo de válvula puede hacerse funcionar manual y/o mecánicamente, o bien estar diseñado para ser controlable y/o regulable. En el alcance de la presente invención, por equipos de válvula también se entienden en principio órganos de cierre puros, que pueden detener o permitir el paso de un caudal volumétrico, pero no permiten una reducción parcial del caudal volumétrico. Por ejemplo, en algunas configuraciones, el al menos un equipo de válvula puede ser una válvula antirretorno, o bien de bola o similar, ya que estos órganos de cierre no necesitan ser controlados activamente y, por lo tanto, son muy económicos y fiables en funcionamiento.
Según la invención, está previsto que el sistema de adsorción comprenda un equipo de control que está diseñado para hacer funcionar el sistema de adsorción en un modo de absorción, en el que el al menos un medio de sorción se expone al fluido que contiene sustancias aromatizantes para adsorber sustancias aromatizantes en el medio de sorción, y en un modo de desorción, en el que el al menos un medio de sorción se expone a un medio de desorción fluido para desorber sustancias aromatizantes adsorbidas en el medio de sorción como concentrado de sustancias aromatizantes. Esto permite un alto grado de automatización o al menos un grado de automatización parcial del sistema de adsorción, de modo que los concentrados de sustancias aromatizantes pueden producirse de forma continua o al menos semicontinua. En el alcance de la presente invención, la expresión "diseñado para" se refiere en principio a objetos que no solo tienen una idoneidad básica para algo, sino que también obtienen realmente el efecto especificado en cada caso durante su funcionamiento previsto mediante hardware y/o software configurados adecuadamente. El equipo de control puede, por ejemplo, tener un equipo procesador que está configurado para realizar las etapas antes mencionadas y, en particular, una forma de realización del procedimiento según el segundo aspecto de la invención. Para ello, el equipo procesador puede tener al menos un microprocesador y/o al menos un microcontrolador. Por lo demás, el dispositivo procesador puede tener un código de programa que, en el caso de ejecución por el dispositivo procesador, está configurado para realizar la forma de realización de las etapas mencionadas y, en particular, una forma de realización del procedimiento según el segundo aspecto de la invención, o bien para controlar y/o regular en consecuencia los equipos correspondientes del sistema de adsorción. El código del programa puede almacenarse en una memoria de datos del equipo procesador.
Puede estar previsto proporcionar un medio de desorción seleccionado del grupo de disolventes próticos, disolventes apróticos apolares y disolventes apróticos polares. De este modo se puede adaptar de forma óptima el medio de desorción al tipo y al número de moléculas de sustancias aromatizantes adsorbidas y al medio de sorción. Por disolventes próticos se entienden disolventes que, a diferencia de los disolventes apróticos, pueden disociar protones y/o formar puentes de hidrógeno. En el caso más sencillo, por ejemplo, se utiliza agua. Otros ejemplos son metanol, etanol, aminas primarias y secundarias, ácidos carboxílicos (por ejemplo ácido fórmico, ácido acético), amidas primarias y secundarias (por ejemplo formamida) y ácidos minerales (ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido fosfórico, hidrácidos halogenados). Los disolventes apróticos apolares son fuertemente lipófilos e hidrófobos, mientras que los disolventes apróticos polares tienen al menos un grupo funcional fuertemente polar (por ejemplo un grupo carbonilo, grupo nitro, grupo nitrilo) y, por lo tanto, un momento dipolar permanente, lo que conduce a una mejora de la solubilidad de sustancias polares en comparación con disolventes apróticos apolares. Ejemplos de disolventes apróticos apolares comprenden alcanos, alquenos, alquinos, benceno, tolueno y otros compuestos aromáticos con sustituyentes alifáticos y aromáticos, ésteres de ácidos carboxílicos, éteres (dimetiléter, dietiléter, etilmetiléter), tetrametilsilano, diclorometano, triclorometano, tetracloruro de carbono, disulfuro de carbono, dióxido de carbono supercrítico e hidrocarburos fluorados, en particular perfluorados. Ejemplos de disolventes polares apróticos comprenden<cetonas (acetona), lactonas (>Y<-butirolactona), lactamas (N-metil-2-pirrolidona), nitrilos (acetonitrilo),>nitrocompuestos (nitrometano), amidas de ácidos carboxílicos terciarios (dimetilformamida), derivados de la urea (tetrametilurea, dimetilpropilenurea), sulfóxidos (dimetilsulfóxido), sulfonas (sulfolano) y ésteres de ácidos carbónicos (carbonato de dimetilo, carbonato de etileno).
Como medio de desorción se pueden utilizar, por ejemplo, metanol, etanol, propan-1-ol, butan-1-ol, pentan-1-ol, hexan-1-ol, heptan-1-ol, octan-1-ol, nonan-1-ol, decan-1-ol, undecan-1-ol dodecan-1-ol, tridecan-1-ol, tetradecan-1-ol, pentadecan-1-ol, hexadecan-1-ol, octadecan-1-ol, hexacosan-1-ol, triacontan-1-ol, propan-2-ol, butan-2-ol, 2-metilpropan-1-ol, 2-metilpropan-2-ol, pentan-2-ol, pentan-3-ol, 2-metilbutan-1-ol, 3-metilbutan-1 -ol, 2-metilbutan-2-ol, 3-metilbutan-2-ol, 2,2- dimetilpropan-1 -ol, etano-1,2-diol, propano-1,2-diol, propano-1,3-diol, butano-1,2-diol, butano-1,3-diol, butano-1,4-diol, butano-2,3-diol, pentano-1,5-diol, hexano-1,6-diol, octano-1,8-diol, nonano-1,9-diol, decano-1,10-diol, propano-1,2,3-triol, ciclopentanol, ciclohexanol, prop-2-en-1 -ol, but-2-en-1-ol, fenilmetanol, (hidroximetil)benceno, 1 -feniletan-1 -ol, (1-hidroxietil)benceno (C<6>H<5>CH(OH)CH<a>), 2-feniletan-1-ol, (2-hidroxietil)benceno (C<6>H<5>CH<2>CH<2>OH), difenilmetanol (C<6>H<s>)<2>CHOH, trifenilmetanol ((C<6>H<5>HCOH), acetato de etilo, diclorometano, triclorometano, tetracloruro de carbono, dimetiléter, dietiléter, metiletiléter, agua, vapor de agua, ácidos inorgánicos, por ejemplo ácido fosfórico, ácido clorhídrico, etc., ácidos carboxílicos, por ejemplo ácido fórmico, ácido acético, ácido láctico, ácido málico, ácido cítrico, ácido ascórbico, ácido tartárico, etc., ácido clorogénico y sus derivados, ácido cafeico, ácido ferúlico, ácido maleico, álcalis, por ejemplo sosa cáustica, hidróxido potásico, Ca(OH)<2>, sales sódicas o potásicas de ácido fosfórico, así como cualquier mezcla y/o gradiente de dos o más medios de desorción, en donde la lista de posibles medios de desorción mencionada no debe considerarse exhaustiva.
Por consiguiente, en principio pueden estar previstos al menos dos medios de desorción y/o un gradiente de medio de desorción, continuo y/o escalonado, y/o una emulsión de al menos dos medios de desorción no libremente miscibles entre sí. Esto permite un control particularmente alto de la retención y la resolución, de modo que, opcionalmente, todas las moléculas de sustancias aromatizantes adsorbidas pueden desorberse conjunta o sucesivamente, o bien en determinadas secuencias, y recogerse como concentrado de sustancias aromatizantes. Junto a una mezcla de 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 o más medios de desorción, puede utilizarse un gradiente de medio de desorción de 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 o más medios de desorción que cambie continua y/o gradualmente. Asimismo, puede estar previsto utilizar una emulsión de al menos dos medios de desorción no libremente miscibles entre sí. Por una emulsión se entiende un sistema disperso de dos o más líquidos no libremente miscibles entre sí. Uno de los medios de desorción forma a este respecto el medio de dispersión en el que el otro u otros medios de dispersión se distribuyen como otra fase (también: fase interna o dispersa) en forma de gotas finas. En función del tamaño de las partículas dispersas y de la estabilidad cinética, o bien termodinámica, se habla de sistemas gruesamente dispersos y coloidalmente dispersos. El uso de una emulsión ofrece la ventaja de una desorción particularmente rápida y completa en el caso de un bajo volumen empleado, lo que permite obtener concentrados de sustancias aromatizantes auténticos y altamente concentrados. Por ejemplo, las sustancias aromatizantes pueden desorberse primero solo con agua (dado el caso caliente) como medio de desorción y a continuación con etanol como medio de desorción de la misma parte de la instalación. En otras palabras, puede estar previsto un gradiente escalonado de agua-etanol como medio de desorción. Los desorbatos obtenidos pueden recogerse conjuntamente o por separado en al menos 2 fracciones. Debido a su bajo contenido de etanol, o bien a su ausencia de etanol, la proporción desorbida por medio de agua puede utilizarse sin tratamiento posterior para la rearomatización de productos, en particular de productos cuyo contenido de etanol no debe aumentar. La proporción desorbida por medio de etanol puede diluirse con agua dado el caso y someterse a un nuevo enriquecimiento (alto enriquecimiento).
En una configuración ventajosa de la invención, está previsto que el equipo de control esté diseñado para ajustar una dirección de flujo del medio de desorción en el modo de desorción de tal manera que la dirección de flujo del medio de desorción sea opuesta a una dirección de flujo del fluido que contiene sustancias aromatizantes en el modo de adsorción. Preferiblemente, para ello, el equipo de control está acoplado al menos a un equipo de bombeo y/o al menos a una válvula para accionar estos de manera controlada y/o regulada.
En otra configuración ventajosa de la invención, está previsto que el equipo de control esté diseñado para conducir el fluido que contiene sustancias aromatizantes en modo de absorción en paralelo a través de al menos dos cámaras de trabajo. Esto permite una carga particularmente rápida del medio de sorción dispuesto en las cámaras de trabajo con un alto enriquecimiento de sustancia o sustancias aromatizantes contenidas en el fluido. Además, en lugar de una cámara de trabajo larga con pérdida de presión correspondientemente alta, pueden utilizarse dos o más cámaras de trabajo más cortas, cuya longitud total combinada corresponde a la de una cámara de trabajo particularmente larga. Además, de esta manera, el número y la geometría de las cámaras de trabajo pueden adaptarse de forma óptima a las respectivas condiciones límite, como la cantidad de fluido, la corriente de fluido y la composición del fluido y de las sustancias aromatizantes que contiene. Como alternativa o adicionalmente, está previsto que el equipo de control esté diseñado para conducir el medio de desorción en modo de desorción en serie a través de al menos dos cámaras de trabajo. Esto permite una recuperación al menos prácticamente completa de las sustancias aromatizantes adsorbidas utilizando un volumen mínimo de medio de desorción. Como alternativa o adicionalmente, está previsto que el equipo de control esté diseñado para transportar el medio de desorción fuera del sistema de adsorción a través de una salida, lo que facilita una extracción sencilla de las sustancias aromatizantes desorbidas, o bien del concentrado de sustancias aromatizantes obtenido mediante desorción. Además, como alternativa o adicionalmente está previsto que el equipo de control esté diseñado para conducir diferentes medios de desorción a través de al menos dos cámaras de trabajo en modo de desorción. Por ejemplo, las sustancias aromatizantes principalmente apolares pueden adsorberse en una primera de las cámaras de trabajo y desorberse con etanol o un medio de desorción que contiene etanol, mientras que las sustancias aromatizantes principalmente polares se adsorben en una segunda de las cámaras de trabajo y se desorben con agua o vapor de agua. Esto permite una recuperación particularmente buena y al menos en su mayor parte completa de todas las sustancias aromatizantes relevantes del fluido con factores de concentración correspondientemente altos.
Según la invención, el sistema de adsorción comprende al menos un equipo de regulación térmica mediante el cual al menos una cámara de trabajo y/o el fluido y/o el medio de desorción y/o al menos parte de un concentrado de sustancias aromatizantes pueden regularse térmicamente a una temperatura predeterminada. De este modo se pueden adaptar de forma óptima las características de adsorción y/o desorción a la composición del fluido y/o al concentrado de sustancias aromatizantes deseado. Por ejemplo, el equipo de regulación térmica puede diseñarse de tal manera que puedan ajustarse temperaturas de 10 °C, 15 °C, 20 °C, 25 °C, 30 °C, 35 °C, 40 °C, 45 °C, 50 °C, 55 °C, 60 °C, 65 °C, 70 °C, 75 °C, 80 °C, 85 °C, 90 °C, 95 °C, 100 °C, 105 °C, 110 °C, 115 °C, 120 °C, 125 °C, 130 °C, 135 °C, 140 °C o más, pudiendo ajustarse los correspondientes valores intermedios, como por ejemplo, 40 °C, 41 °C, 42 °C, 43 °C, 44 °C, 45 °C, 46 °C, 47 °C, 48 °C, 49 °C, 50 °C, etc., que deben considerarse descritos concomitantemente. El equipo de regulación térmica puede diseñarse en principio para el calentamiento y/o el enfriamiento relativo.
Se generan otras ventajas al comprender el equipo de regulación térmica un baño de inmersión, en el que al menos una cámara de trabajo para la regulación térmica está dispuesta al menos por zonas, y/o un equipo de microondas y/o un equipo de calentamiento de alta frecuencia y/o un equipo de calentamiento inductivo y/o un equipo de calentamiento eléctrico y/o un equipo de gas caliente, vapor y/o líquido de calentamiento y/o al menos una cámara que se puede exponer a un medio de calentamiento y/o enfriamiento, y/o una realización de doble pared o de paredes múltiples de al menos una parte del sistema de adsorción para la exposición de un medio de calentamiento y/o enfriamiento. Esto permite una óptima regulación térmica y, dado el caso, la posibilidad de utilizar las fuentes de energía presentes, lo que se traduce en un balance energético mejorado y menores costes de adquisición y funcionamiento. En particular, una realización de doble pared de las partes del sistema de adsorción es adecuada para ajustar eficientemente las zonas correspondientes a la temperatura deseada rápidamente con un medio de calentamiento o enfriamiento. Como alternativa o adicionalmente, al menos partes del sistema de adsorción pueden disponerse en al menos una cubeta de dimensiones apropiadas, que
puede llenarse parcial o completamente o puede ser atravesada por un medio de calentamiento o enfriamiento apropiado, según sea necesario.
Según la invención, está previsto que el equipo de control esté acoplado al equipo de regulación térmica y esté
diseñado para hacer funcionar el equipo de regulación térmica de manera diferente en modo de adsorción y en
modo de desorción. De esta manera son realizables factores de recuperación y enriquecimiento particularmente
altos. Por ejemplo, el equipo de regulación térmica puede estar diseñado para ajustar una temperatura más
baja en el modo de adsorción que en el modo de desorción, de modo que se pueda realizar la desorción a temperaturas más altas que la adsorción. Por el contrario, en algunas formas de realización puede tener sentido
realizar la adsorción a temperaturas más altas que la desorción.
En otra configuración de la invención, el área media de sección transversal de al menos una cámara de trabajo
se selecciona de forma que un volumen V1 de medio de desorción que es suficiente para desorber al menos
2/3 de al menos una sustancia aromatizante del grupo de acetato de etilo, butirato de etilo, isobutanol, acetato
de isoamilo, 2-metilbutan-1-ol, 3-metilbutan-1-ol, hexanoato de etilo, acetato de 2-feniletilo y 2-feniletanol, adsorbida en modo de adsorción en el medio de sorción dispuesto en la cámara (12) de trabajo, de las Fórmulas
(I) y (II)
corresponde a V1 > 0,025 m * área media de sección transversal en m2 de al menos una cámara de trabajo (I);
V1 < 8,0 m * área media de sección transversal en m2 de al menos una cámara de trabajo (II).
En otras palabras, V1 y el área media de sección transversal (medida en m2) de la al menos una cámara de
trabajo se ajustan de tal manera que V1 es igual al factor del área media de sección transversal * corresponde
a 0,025 m, 0,030 m, 0,035 m, 0,040 m, 0,045 m, 0,050 m, 0,055 m, 0,060 m, 0,065 m, 0,070 m, 0,075 m, 0,080
m, 0,085 m, 0,090 m, 0,095 m, 0,100 m, 0,105 m, 0,110 m, 0,115 m, 0,120 m, 0,125 m, 0,130 m, 0,135 m, 0,140
m, 0,145 m, 0,150 m, 0,155 m, 0,160 m, 0,165 m, 0,170 m, 0,175 m, 0,180 m, 0,185 m, 0,190 m, 0,195 m, 0,200
m, 0,205 m, 0,210 m, 0,215 m, 0,220 m, 0,225 m, 0,230 m, 0,235 m, 0,240 m, 0,245 m, 0,25 m, 0,50 m, 0,75
m, 1,00 m, 1,25 m, 1,50 m, 1,75 m, 2,00 m, 2,25 m, 2,50 m, 2,75 m, 3,00 m, 3,25 m, 3,50 m, 3,75 m, 4,00 m,
4,25 m, 4,50 m, 4,75 m, 5,00 m, 5,25 m, 5,50 m, 5,75 m, 6,00 m, 6,25 m, 6,50 m, 6,75 m, 7,00 m, 7,25 m, 7,50
m, 7,75 m u 8,00 m, en donde los valores intermedios correspondientes deben considerarse descritos concomitantemente también en este caso. De esta manera, la geometría de la al menos una cámara de trabajo
puede diseñarse de forma particularmente sencilla para garantizar una recuperación de al menos 2/3, por
ejemplo el 66,6 % en moles, 67 % en moles, 68 % en moles, 69 % en moles, 70 % en moles, 71 % en moles,
72 % en moles, 73 % en moles, 74 % en moles, 75 % en moles, 76 % en moles, 77 % en moles, 78 % en m 79 % en moles, 80 % en moles, 81 % en moles, 82 % en moles, 83 % en moles, 84 % en moles, 85 % en m 86 % en moles, 87 % en moles, 88 % en moles, 89 % en moles, 90 % en moles, 91 % en moles, 92 % en m 93 % en moles, 94 % en moles, 95 % en moles, 96 % en moles, 97 % en moles, 98 % en moles, 99 % en o 100 % en moles, de las sustancias aromatizantes mencionadas. A este respecto, este diseño es útil en particular en relación con compuestos orgánicos, como por ejemplo etanol como medio de desorción o como
parte de una mezcla de medios de desorción.
En otra configuración ventajosa de la invención, el sistema de adsorción comprende un primer recorrido fluido
para hacer pasar el fluido que contiene sustancias aromatizantes a través de la al menos una cámara de trabajo
y un segundo recorrido de fluido para hacer pasar el medio de desorción a través de la al menos una cámara
de trabajo. De este modo, el sistema de adsorción puede funcionar de forma particularmente flexible, ya que
pueden seleccionarse diferentes recorridos de fluido para la adsorción y la desorción. Por ejemplo, se pueden
asignar sistemas de conductos independientes a los recorridos de fluido.
Se generan otras ventajas al tener el primer y el segundo recorrido de fluido longitudes diferentes y/o espesores
medios de sección transversal diferentes y/o volúmenes diferentes. Esto permite una minimización ventajosa
del espacio muerto, así como la provisión de diferentes capacidades de sorbente en diferentes zonas eluibles
del sistema de adsorción, o bien del respectivo recorrido de fluido. Por ejemplo, el segundo recorrido de fluido
puede tener un volumen total que sea al menos un factor 2 más alto que el del primer recorrido de fluido, para
sorber en la cantidad deseada sustancias que no puedan o no deban sorberse suficientemente en el primer
recorrido de fluido debido a sus propiedades fisicoquímicas. Además, el valor de pH o el contenido de sal aguas
arriba del primer y/o segundo recorrido de fluido pueden variarse o ajustarse para que determinadas sustancias
se sorban preferiblemente en la parte de la instalación prevista en cada caso para este fin. En principio, el valor
de pH puede variar en el intervalo entre 1 y 14 y puede adoptar valores de 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5,
5,0, 5,5, 6,0, 6,5, 7,0, 7,5, 8,0, 8,5, 9,0, 9,5, 10,0, 10,5, 11,0, 11,5, 12,0, 12,5, 13,0, 13,5, 14,0, así como los
valores intermedios correspondientes.
En otra configuración ventajosa del sistema de adsorción, este comprende un recipiente colector y/o un colector
de fracciones acoplable fluidamente a al menos una cámara de trabajo. De este modo es posible recoger el concentrado de sustancias aromatizantes obtenido por desorción en el recipiente colector, o bien recolectar
con ayuda del colector de fracciones varias fracciones en función de una frecuencia temporal y/o de un volumen de fracción establecido, que pueden combinarse individualmente o de manera arbitraria a continuación para obtener un perfil de aroma específico.
En otra configuración ventajosa de la invención, está previsto que al menos una cámara de trabajo del sistema de adsorción comprenda al menos dos canales conectados fluidamente entre sí para disponer el al menos un medio de sorción, que están dispuestos anidados uno dentro de otro en una carcasa común. Esta configuración "de tipo laberinto" de al menos una cámara de trabajo es una forma particularmente ventajosa de proporcionar el recorrido de fluido más largo posible con una demanda de espacio de instalación reducida.
Se generan otras ventajas al comprender el sistema de adsorción al menos dos cámaras de trabajo que puede atravesar el fluido que contiene sustancias sustancia aromatizantes y/o el medio de desorción independientemente entre sí. Esto permite un funcionamiento continuo o al menos semicontinuo del sistema de adsorción, lo que permite un rendimiento correspondientemente alto.
Se generan otras ventajas al tener al menos una cámara de trabajo un área de sección transversal variable a lo largo de su eje longitudinal. La cámara de trabajo puede, por ejemplo, tener una sección transversal decreciente de manera continua o discontinua, o bien gradual a lo largo de su extensión longitudinal. Por ejemplo, la cámara de trabajo puede tener forma de embudo o triangular o trapezoidal en sección longitudinal. Asimismo, puede estar previsto que la cámara de trabajo tenga zonas con áreas de sección transversal decreciente a lo largo de su eje longitudinal y zonas con áreas de sección transversal creciente. Como alternativa o adicionalmente, está previsto que el sistema de adsorción comprenda al menos dos cámaras de trabajo con diferentes áreas medias de sección transversal. Esto permite proporcionar diferentes capacidades locales de adsorción en el sistema de adsorción con el fin de unir las sustancias aromatizantes que se adsorben con diferente eficacia en el medio de sorción utilizado en cada caso en una relación cuantitativa auténtica y preferiblemente de forma cuantitativa al menos de forma predominante. Por ejemplo, una primera cámara de trabajo vista en la dirección de carga puede ser más estrecha que una o más cámaras de trabajo posteriores en la dirección de carga. De este modo se consigue que las sustancias aromatizantes que pueden unirse de forma muy eficaz a una cantidad comparativamente pequeña de medio de sorción puedan adsorberse al menos en su mayor parte o exclusivamente en la primera cámara de trabajo. Esto se asocia a una alta concentración final de estas sustancias, lo que permite obtener, tras la desorción, concentrados de sustancias aromatizantes con factores de enriquecimiento correspondientemente altos. Las sustancias aromatizantes que requieren una cantidad comparativamente mayor de medio de sorción para unirse de forma predominante o al menos prácticamente cuantitativa se unen principalmente en la cámara o las cámaras de trabajo situadas aguas abajo en la dirección de flujo, debido a las mayores áreas de sección transversal y a las mayores cantidades locales de medio de sorción asociadas, es decir, a una capacidad de adsorción más alta. En una etapa de desorción posterior, que preferiblemente tiene lugar en sentido contrario a la dirección de carga, las sustancias aromatizantes con propiedades de unión comparativamente peores se disuelven a partir de las zonas con mayores áreas de sección transversal en la relación cuantitativa correcta y a continuación llegan a la cámara de trabajo más estrecha, donde se desorben o disuelven junto con las sustancias aromatizantes que se unen comparativamente mejor. De este modo se consigue que tanto las sustancias aromatizantes que se unen mejor como las que se unen peor al medio de sorción respectivo estén presentes en el concentrado de sustancias aromatizantes resultante en una relación cuantitativa auténtica con respecto al fluido.
Se generan otras ventajas al ser una longitud total de la al menos una cámara de trabajo al menos 4,5 m y/o estar un espesor medio de sección transversal de la al menos una cámara de trabajo entre 3 mm y 6,0 m y/o ser la relación entre el espesor medio de sección transversal y la longitud total de la al menos una cámara de trabajo como máximo 0,014. Por una longitud total de todas las cámaras de trabajo existentes de al menos 4,5 m se entienden en particular longitudes totales de 4,5 m, 5,0 m, 5,5 m, 6,0 m, 6,5 m, 7,0 m, 7,5 m, 8,0 m, 8,5 m, 9,0 m, 9,5 m, 10,0 m, 10,5 m, 11,0 m, 11,5 m, 12,0 m, 12,5 m, 13,0 m, 13,5 m, 14,0 m, 14,5 m, 15,0 m, 15,5 m, 16,0 m, 16,5 m, 17,0 m, 17,5 m, 18,0 m, 18,5 m, 19,0 m, 19,5 m, 20,0 m, 21 m, 22 m, 23 m, 24 m, 25 m, 26 m, 27 m, 28 m, 29 m, 30 m, 31 m, 32 m, 33 m, 34 m, 35 m, 36 m, 37 m, 38 m, 39 m, 40 m, 41 m, 42 m, 43 m, 44 m, 45 m, 46 m, 47 m, 48 m, 49 m, 50 m, 51 m, 52 m, 53 m, 54 m, 55 m, 56 m, 57 m, 58 m, 59 m, 60 m, 61 m, 62 m, 63 m, 64 m, 65 m, 66 m, 67 m, 68 m, 69 m, 70 m, 71 m, 72 m, 73 m, 74 m, 75 m, 76 m, 77 m, 78 m, 79 m, 80 m, 81 m, 82 m, 83 m, 84 m, 85 m, 86 m, 87 m, 88 m, 89 m, 90 m, 91 m, 92 m, 93 m, 94 m, 95 m, 96 m, 97 m, 98 m, 99 m, 100 m o más. Por un espesor de sección transversal entre 3 mm y 6,0 m se entienden en particular espesores de sección transversal, o bien diámetros interiores de 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 1 cm, 2 cm, 3 cm, 4 cm, 5 cm, 6 cm, 7 cm, 8 cm, 9 cm, 10 cm, 11 cm, 12 cm, 13 cm, 14 cm, 15 cm, 16 cm, 17 cm, 18 cm, 19 cm, 20 cm, 21 cm, 22 cm, 23 cm, 24 cm, 25 cm, 26 cm, 27 cm, 28 cm, 29 cm, 30 cm, 31 cm, 32 cm, 33 cm, 34 cm, 35 cm, 36 cm, 37 cm, 38 cm, 39 cm, 40 cm, 41 cm, 42 cm, 43 cm, 44 cm, 45 cm, 46 cm, 47 cm, 48 cm, 49 cm, 50 cm, 51 cm, 52 cm, 53 cm, 54 cm, 55 cm, 56 cm, 57 cm, 58 cm, 59 cm, 60 cm, 61 cm, 62 cm, 63 cm, 64 cm, 65 cm, 66 cm, 67 cm, 68 cm, 69 cm, 70 cm, 71 cm, 72 cm, 73 cm, 74 cm, 75 cm, 76 cm, 77 cm, 78 cm, 79 cm, 80 cm, 81 cm, 82 cm, 83 cm, 84 cm, 85 cm, 86 cm, 87 cm, 88 cm, 89 cm, 90 cm, 91 cm, 92 cm, 93 cm, 94 cm, 95 cm, 96 cm, 97 cm, 98 cm, 99 cm, 1,0 m, 1,1 m, 1,2 m, 1,3 m, 1,4 m, 1,5 m, 1,6 m, 1,7 m, 1,8 m, 1,9 m, 2,0 m, 2,1 m, 2,2 m, 2,3 m, 2,4 m, 2,5 m, 2,6 m, 2,7 m, 2,8 m, 2,9 m, 3,0 m, 3,1 m, 3,2 m, 3,3 m, 3,4 m, 3,5 m, 3,6 m, 3,7 m, 3,8 m, 3,9 m, 4,0 m, 4,1 m, 4,2 m, 4,3 m, 4,4 m, 4,5 m, 4,6 m, 4,7 m, 4,8 m, 4,9 m, 5,0 m, 5,1 m, 5,2 m, 5,3 m, 5,4 m, 5,5 m, 5,6 m, 5,7 m, 5,8 m, 5,9 m o 6,0 m, así como los valores intermedios correspondientes. El espesor de sección transversal puede seleccionarse en particular en función del caudal volumétrico previsto. Por una relación entre el espesor medio de sección transversal y la longitud total de la al menos una cámara de trabajo de como máximo 0,04 se entienden valores correspondientes de 0,040, 0,039, 0,038, 0,037, 0,036, 0,035, 0,034, 0,033, 0,032, 0,031,0,030, 0,029, 0,028, 0,027, 0,026, 0,025, 0,024, 0,023, 0,022, 0,021, 0,020, 0,019, 0,018, 0,017, 0,014, 0,013, 0,012, 0,011,0,010, 0,009, 0,008, 0,007, 0,006, 0,005, 0,004, 0,003, 0,002, 0,001, 0,0005, 0,0001 o menos, en donde los valores intermedios correspondientes se deben considerar descritos concomitantemente en principio.
En otra configuración está previsto la longitud total y el espesor medio de sección transversal de la al menos una cámara de trabajo se seleccionen en función de las propiedades de sorción del al menos un medio de sorción a una temperatura de proceso predeterminada y una tasa de percolación media predeterminada del fluido que contiene sustancias aromatizantes, de manera que al menos una sustancia aromatizante contenida en el fluido se seleccione del grupo de acetato de etilo, butirato de etilo, isobutanol, acetato de isoamilo, 2-metilbutan-1-ol, 3-metilbutan-1-ol, hexanoato de etilo, acetato de 2-feniletilo y 2-feniletanol en al menos 2/3, es decir, por ejemplo en 66,6 % en moles, 67 % en moles, 68 % en moles, 69 % en moles, 70 % en moles, 71 % en moles, 72 % en moles, 73 Mol- %, 74 % en moles, 75 % en moles, 76 % en moles, 77 % en moles, 78 % en moles, 79 % en moles, 80 % en moles, 81 % en moles, 82 % en moles, 83 % en moles, 84 % en moles, 85 % en moles, 86 % en moles, 87 % en moles, 88 % en moles, 89 % en moles, 90 % en moles, 91 % en moles, 92 % en moles, 93 % en moles, 94 % en moles, 95 % en moles, 96 % en moles, 97 % en moles, 98 % en moles, 99 Mol- % o 100 % en moles adsorbidos en al menos un medio de sorción. Por lo tanto, Los valores respectivos de la longitud total y del espesor medio de sección transversal pueden optimizarse mediante ensayos sencillos habituales en la práctica, de modo que se garantice una adsorción lo más completa posible y, preferiblemente, al menos prácticamente completa de los compuestos polares mencionados.
Se generan otras ventajas al comprender el sistema de adsorción al menos dos cámaras de trabajo, teniendo al menos una cámara de trabajo un volumen menor que una cámara de trabajo situada aguas abajo con respecto a una dirección de carga en la que el al menos un medio de sorción se tiene que exponer al fluido que contiene sustancias aromatizantes. En otras palabras, el sistema de adsorción tiene dos o más cámaras de trabajo dispuestas sucesivamente en la dirección de carga con un volumen creciente en la dirección de carga. De este modo, resulta particularmente sencillo unir principalmente las sustancias aromatizantes apolares en la primera cámara de trabajo, situada aguas arriba, y principalmente las sustancias aromatizantes polares en la segunda cámara de trabajo, situada aguas abajo. Las relaciones de volumen de las distintas cámaras de trabajo están en correlación con la cantidad respectiva de sorbente que puede introducirse y con las cantidades respectivas de sustancias aromatizantes a unir en cada caso. Otras ventajas consisten en que las al menos dos cámaras de trabajo pueden someterse a una desorción de diferentes maneras, o bien independientemente entre sí. La configuración de dos o más pasos ofrece además posibilidades adicionales para el enriquecimiento o el empobrecimiento específico de determinadas sustancias aromatizantes, lo que permite una modulación del perfil de aroma. Además, la configuración de dos o más pasos permite alcanzar factores de enriquecimiento particularmente altos. Por regla general, una cámara de trabajo por sí sola no puede, por un lado, alojar un gran volumen de partida en un tiempo de proceso razonable y, por otro, permitir un volumen de extracto particularmente bajo con factores de enriquecimiento correspondientemente altos de las sustancias aromatizantes individuales. Por ejemplo, en el caso de un enriquecimiento por un factor de 3000, habría que transportar aproximadamente 3000 litros a través de la única cámara de trabajo en modo adsorción, pero solo habría que obtener 1 litro de extracto en modo desorción. Sin embargo, esto es posible con dos o más cámaras de trabajo.
Se generan otras ventajas al comprender el sistema de adsorción un equipo de alta concentración mediante el cual al menos una parte del primer concentrado de sustancias aromatizantes, que se obtiene mediante exposición del al menos un medio de sorción al medio de desorción fluido, es separable en al menos un permeato y en al menos un segundo concentrado de sustancias aromatizantes, que tiene una relación de etanol con respecto a una o más sustancias aromatizantes del grupo de acetato de etilo, butirato de etilo, isobutanol, acetato de isoamilo, 2-metilbutan-1-ol, 3-metilbutan-1-ol, hexanoato de etilo, acetato de 2-feniletilo y 2-feniletanol inferior en comparación con la del primer concentrado de sustancias aromatizantes. Tal equipo de alta concentración permite, por lo tanto, la producción de un segundo concentrado de sustancias aromatizantes con un empobrecimiento relativo de etanol con respecto a otra u otras sustancias aromatizantes partiendo del primer concentrado de sustancias aromatizantes. Mediante el primer paso de enriquecimiento, cuyo resultado representa el primer concentrado de sustancias aromatizantes, se permite una aplicación focalizada en el equipo de alta concentración posterior y, por lo tanto, se minimizan o evitan completamente las pérdidas de sustancias aromatizantes altamente polares y difíciles de adsorber con valores log Pow (logaritmo decimal del coeficiente de distribución n-octanol-agua K<ow>) < 1,5, por ejemplo alcoholes de fusel, acetato de etilo y similares. También puede estar previsto que el primer concentrado de sustancias aromatizantes pueda concentrarse dos o más veces con ayuda del equipo de alta concentración.
Es particularmente ventajoso que el equipo de alta concentración está diseñado para mantener una relación de etanol con respecto a una o más sustancias aromatizantes del grupo de acetato de etilo, butirato de etilo, isobutanol, acetato de isoamilo (acetato de 3-metilbutilo), 2-metilbutan-1-ol, 3-metilbutan-1-ol, hexanoato de etilo (éster etílico de ácido hexanoico), acetato de 2-feniletilo y 2-feniletanol en el segundo concentrado de sustancias aromatizantes en al menos el factor 2 en comparación con el primer concentrado de sustancias aromatizantes. Esto significa que el segundo concentrado de sustancias aromatizantes contiene al menos el doble de una o más de las sustancias aromatizantes mencionadas con respecto a la respectiva cantidad, o bien concentración de etanol. En principio, el factor también puede ser mayor que 2 y, por ejemplo, ascender a 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31,32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41,42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100 o más.
Se generan otras ventajas al comprender el equipo de alta concentración al menos una cámara de trabajo en la que al menos un medio de sorción está dispuesto como fase estacionaria y, para la fijación de sustancias aromatizantes, se puede exponer al concentrado de sustancias aromatizantes que se puede conducir a través de la cámara de trabajo como fase móvil. En otras palabras, también el equipo de alta concentración está diseñado como equipo de extracción de fase sólida, por lo que la segunda y cada concentración adicional del primer concentrado de sustancias aromatizantes puede realizarse mediante un proceso puramente físico que tiene lugar entre una fase líquida (concentrado de sustancias aromatizantes) y una fase sólida (medio de sorción, o bien sorbente), y, por lo tanto, de forma particularmente suave y con altas tasas de recuperación y factores de enriquecimiento.
Se generan otras ventajas al tener la al menos una cámara de trabajo una longitud total de al menos 4,5 metros.
El espesor medio de sección transversal de la al menos una cámara de trabajo puede estar entre 3 mm y 6,0 m.
Por una longitud total de todas las cámaras de trabajo del equipo de alta concentración de al menos 4,5 m se deben entender en particular longitudes totales de 4,5 m, 5,0 m, 5,5 m, 6,0 m, 6,5 m, 7,0 m, 7,5 m, 8,0 m, 8,5 m, 9,0 m, 9,5 m, 10,0 m, 10,5 m, 11,0 m, 11,5 m, 12,0 m, 12,5 m, 13,0 m, 13,5 m, 14,0 m, 14,5 m, 15,0 m, 15,5 m, 16,0 m, 16,5 m, 17,0 m, 17,5 m, 18,0 m, 18,5 m, 19,0 m, 19,5 m, 20,0 m, 21 m, 22 m, 23 m, 24 m, 25 m, 26 m, 27 m, 28 m, 29 m, 30 m, 31 m, 32 m, 33 m, 34 m, 35 m, 36 m, 37 m, 38 m, 39 m, 40 m, 41 m, 42 m, 43 m, 44 m, 45 m, 46 m, 47 m, 48 m, 49 m, 50 m, 51 m, 52 m, 53 m, 54 m, 55 m, 56 m, 57 m, 58 m, 59 m, 60 m, 61 m, 62 m, 63 m, 64 m, 65 m, 66 m, 67 m, 68 m, 69 m, 70 m, 71 m, 72 m, 73 m, 74 m, 75 m, 76 m, 77 m, 78 m, 79 m, 80 m, 81 m, 82 m, 83 m, 84 m, 85 m, 86 m, 87 m, 88 m, 89 m, 90 m, 91 m, 92 m, 93 m, 94 m, 95 m, 96 m, 97 m, 98 m, 99 m, 100 m o más. Por un espesor de sección transversal entre 3 mm y 6,0 m se entienden en particular espesores de sección transversal, o bien diámetros interiores de 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 1 cm, 2 cm, 3 cm, 4 cm, 5 cm, 6 cm, 7 cm, 8 cm, 9 cm, 10 cm, 11 cm, 12 cm, 13 cm, 14 cm, 15 cm, 16 cm, 17 cm, 18 cm, 19 cm, 20 cm, 21 cm, 22 cm, 23 cm, 24 cm, 25 cm, 26 cm, 27 cm, 28 cm, 29 cm, 30 cm, 31 cm, 32 cm, 33 cm, 34 cm, 35 cm, 36 cm, 37 cm, 38 cm, 39 cm, 40 cm, 41 cm, 42 cm, 43 cm, 44 cm, 45 cm, 46 cm, 47 cm, 48 cm, 49 cm, 50 cm, 51 cm, 52 cm, 53 cm, 54 cm, 55 cm, 56 cm, 57 cm, 58 cm, 59 cm, 60 cm, 61 cm, 62 cm, 63 cm, 64 cm, 65 cm, 66 cm, 67 cm, 68 cm, 69 cm, 70 cm, 71 cm, 72 cm, 73 cm, 74 cm, 75 cm, 76 cm, 77 cm, 78 cm, 79 cm, 80 cm, 81 cm, 82 cm, 83 cm, 84 cm, 85 cm, 86 cm, 87 cm, 88 cm, 89 cm, 90 cm, 91 cm, 92 cm, 93 cm, 94 cm, 95 cm, 96 cm, 97 cm, 98 cm, 99 cm, 1,0 m, 1,1 m, 1,2 m, 1,3 m, 1,4 m, 1,5 m, 1,6 m, 1,7 m, 1,8 m, 1,9 m, 2,0 m, 2,1 m, 2,2 m, 2,3 m, 2,4 m, 2,5 m, 2,6 m, 2,7 m, 2,8 m, 2,9 m, 3,0 m, 3,1 m, 3,2 m, 3,3 m, 3,4 m, 3,5 m, 3,6 m, 3,7 m, 3,8 m, 3,9 m, 4,0 m, 4,1 m, 4,2 m, 4,3 m, 4,4 m, 4,5 m, 4,6 m, 4,7 m, 4,8 m, 4,9 m, 5,0 m, 5,1 m, 5,2 m, 5,3 m, 5,4 m, 5,5 m, 5,6 m, 5,7 m, 5,8 m, 5,9 m o 6,0 m, así como los valores intermedios correspondientes. El espesor de sección transversal puede seleccionarse en particular en función del caudal volumétrico previsto.
Como alternativa o adicionalmente, está previsto que una geometría de la al menos una cámara de trabajo se seleccione de tal manera que un volumen V2, que la cámara de trabajo tiene en una sección de longitud de 2 m a 4 m, corresponda a un volumen final de segundo concentrado de sustancias aromatizantes. De este modo se puede adaptar de forma óptima la geometría de la cámara de trabajo al volumen final o deseado que debe tener el segundo concentrado de sustancias aromatizantes, o bien al que debe concentrarse el primer concentrado de sustancias aromatizantes. Pueden estar previstas desviaciones de hasta ± 10 % entre el volumen V2 y el volumen final.
Se generan otras ventajas al comprender el equipo de alta concentración al menos un equipo de bombeo que está diseñado para bombear el concentrado de sustancias aromatizantes a través de la al menos una cámara de trabajo, preferiblemente a una tasa de percolación de al menos 20 ml/(min*cm2). Esto permite un control de proceso particularmente preciso. Por una tasa de percolación de al menos 20 ml/(min*cm2) se deben entender, por ejemplo, tasas de percolación de 20 ml/(min*cm2), 25 ml/(min*cm2), 30 ml/(min*cm2), 35 ml/(min*cm2), 40 ml/(min*cm2), 45 ml/(min*cm2), 50 ml/(min*cm2), 55 ml/(min*cm2), 60 ml/(min*cm2), 65 ml/(min*cm2), 70 ml/(min*cm2), 75 ml/(min*cm2), 80 ml/(min*cm2), 85 ml/(min*cm2), 90 ml/(min*cm2), 95 ml/(min*cm2), 100 ml/(min*cm2) o más, así como los valores intermedios correspondientes.
Se generan otras ventajas al comprender el equipo de alta concentración al menos dos cámaras de trabajo acoplables fluidamente entre sí, en las que al menos un equipo de bombeo para transportar el fluido a través de las cámaras de trabajo está dispuesto aguas arriba de una cámara de trabajo y/o entre dos cámaras de trabajo y/o al estar dispuestas todas las cámaras de trabajo fluidamente entre dos equipos de bombeo. Debido al acoplamiento fluido de las dos o más cámaras de trabajo en unión con el al menos un equipo de al menos una bomba, se alcanzan velocidades de flujo claramente más altas en el caso de carga, en particular a diferencia de una cámara de trabajo individual con el mismo volumen. Adicionalmente, la longitud total del sistema de adsorción aumenta, de modo que puede obtenerse una tasa de recuperación correspondientemente más alta, o bien una concentración final alta en el segundo o cualquier otro concentrado de sustancias aromatizantes.
Se generan otras ventajas al estar diseñado el equipo de alta concentración para exponer el al menos un medio de sorción a un medio de desorción fluido para desorber las sustancias aromatizantes adsorbidas en el medio de sorción como segundo concentrado de sustancias aromatizantes enriquecido en sustancias aromatizantes. De este modo, es posible obtener el segundo o cualquier otro concentrado de sustancias aromatizantes como eluato del equipo de alta concentración con ayuda del medio de desorción. El medio de desorción puede ser en principio el mismo medio de desorción que en el caso de la extracción descrita anteriormente del primer concentrado de sustancias aromatizantes, es decir, una sustancia pura fluida, así como cualquier mezcla y/o gradiente de dos o más medios de desorción. Además, el medio de desorción del equipo de alta concentración puede ser el mismo medio de desorción/mezcla de medios de desorción o el mismo gradiente de medio de desorción que en el caso de la extracción del primer concentrado de sustancias aromatizantes. Como alternativa, puede estar previsto un medio de desorción/una mezcla de medios de desorción diferente, o bien un gradiente de medio de desorción diferente. Esto permite, por ejemplo, eliminar al menos en gran parte el etanol del concentrado de sustancias aromatizantes en el sentido de un intercambio de disolventes, por ejemplo utilizando agua o vapor de agua como medio de desorción para el equipo de alta concentración. Como alternativa, (también) puede utilizarse etanol en el equipo de alta concentración como medio de desorción o una mezcla de medios de desorción que contiene etanol para la obtención del segundo o cualquier otro concentrado de sustancias aromatizantes.
Se generan otras ventajas al comprender el equipo de alta concentración al menos un equipo de regulación térmica, mediante el cual al menos una zona del equipo de alta concentración puede regularse térmicamente a una temperatura predeterminada. De este modo, las características de adsorción y/o desorción del equipo de alta concentración se pueden adaptar de manera óptima a la composición del primer concentrado de sustancias aromatizantes y/o del segundo concentrado de sustancias aromatizantes deseado. Por ejemplo, el equipo de regulación térmica puede diseñarse de tal manera que puedan ajustarse temperaturas de 10 °C, 15 °C, 20 °C, 25 °C, 30 °C, 35 °C, 40 °C, 45 °C, 50 °C, 55 °C, 60 °C, 65 °C, 70 °C, 75 °C, 80 °C, 85 °C, 90 °C, 95 °C, 100 °C, 105 °C, 110 °C, 115 °C, 120 °C, 125 °C, 130 °C, 135 °C, 140 °C o más, pudiendo ajustarse los correspondientes valores intermedios, como por ejemplo, 40 °C, 41 °C, 42 °C, 43 °C, 44 °C, 45 °C, 46 °C, 47 °C, 48 °C, 49 °C, 50 °C, etc., que deben considerarse descritos concomitantemente. El equipo de regulación térmica puede diseñarse en principio para el calentamiento y/o el enfriamiento relativo.
Otras ventajas se derivan al comprender este un equipo de dosificación, mediante el cual se puede ajustar y/o variar un valor de pH del fluido y/o al menos de un medio de desorción y/o del primer y/o segundo concentrado de sustancias aromatizantes. De esta manera, es posible una discriminación específica de sustancias aromatizantes ácidas, o bien alcalinas. Los ejemplos no exhaustivos de tales sustancias aromatizantes están en función del fluido:
- aminas (aminas primarias, secundarias y terciarias, por ejemplo, monometilamina, dimetilamina, trimetilamina, monoetilamina, dietilamina, trietilamina, etc.)
- alcaloides (por ejemplo, alcaloides de pirrolidina como higrina)
- alcaloides esteroides (por ejemplo solanina)
- alcaloides de piridina (por ejemplo nicotina, anabasina)
- alcaloides de piperidina (por ejemplo piperina)
- alcaloides de tropano (por ejemplo hiosciamina, escopolamina, cocaína)
- alcaloides de quinoleína (por ejemplo quinina, quinidina)
- alcaloides de isoquinolina (por ejemplo morfina, codeína, papaverina, berberina, tubocurarina)
- alcaloides de indol (por ejemplo ajmalina, ergotamina, yohimbina, reserpina, estricnina)
- alcaloides de purina: por ejemplo cafeína, teofilina, teobromina
- alcaloides con nitrógeno acíclico (por ejemplo efedrina, mescalina)
- alcaloides de curare (por ejemplo toxiferina, tubocurarina, alcuronio)
- alcaloides de cornezuelo del centeno (por ejemplo ergotamina, ergometrina)
- opiáceos (por ejemplo, morfina, codeína, tebaína, papaverina, noscapina, criptopina)
- alcaloides de vinca (por ejemplo vincristina, vinblastina)
- alcaloides derivados de ácido aspártico o lisina (por ejemplo nicotina, lupinina)
- alcaloides derivados de glicina (por ejemplo cafeína, teofilina, teobromina)
- alcaloides derivados de histidina (por ejemplo pilocarpina)
- alcaloides derivados de ornitina (por ejemplo hiosciamina, escopolamina, cocaína)
- alcaloides derivados de fenilalanina o tirosina (por ejemplo colchicina, morfina, codeína, papaverina, tubocurarina, berberina)
- alcaloides derivados de triptófano (por ejemplo ergotamina, ergometrina, ajmalina, reserpina, estricnina) - compuestos que contienen ácido carboxílico (por ejemplo ácido fórmico, ácido acético, etc.)
Se generan otras ventajas al añadirse al fluido y/o al medio de desorción una cantidad predeterminada de al menos una sustancia que se disuelve al menos parcialmente en el fluido y/o en el medio de desorción. En otras palabras, se añade al fluido al menos una sustancia que es preferiblemente sólida en condiciones estándar y que se disuelve al menos parcialmente en el fluido. En consecuencia, pueden añadirse dos, tres, cuatro o más sustancias de este tipo. En el alcance de la presente invención, por condiciones estándar se entiende una temperatura de 298,15 K (25,00 °C; 77,00 °F) a una presión de 1,000 bar (100.000 N/m2). Como alternativa o adicionalmente, no se utiliza disolvente puro o mezcla de disolventes como medio de sorción, sino que se añade al menos una sustancia al medio de desorción, que es preferiblemente sólida en condiciones estándar y se disuelve al menos parcialmente en el medio de desorción. El medio de desorción puede ser en principio una disolución, una emulsión o una suspensión. A este respecto, la invención se basa en el conocimiento de que el comportamiento de adsorción y/o desorción, así como el comportamiento de separación cromatográfica de determinadas sustancias aromatizantes, puede verse influido específicamente por la disolución de la sustancia o las sustancias. Con concentración creciente de la sustancia o las sustancias en el fluido, determinadas moléculas de sustancias aromatizantes se adsorben más fuertemente en el medio de sorción, lo que permite obtener un enriquecimiento específico y a un rendimiento mejorado. Con concentración creciente de la sustancia o las sustancias en el medio de desorción, determinadas moléculas de sustancias aromatizantes se desorben más fuertemente del medio de desorción, lo que permite una cuota de recuperación particularmente alta y una fácil separación de estas sustancias aromatizantes de otras sustancias aromatizantes.
En principio, a este respecto, la sustancia o las sustancias pueden añadirse en cualquier forma adecuada. Por ejemplo, la sustancia o las sustancias pueden añadirse en forma seca, o bien como polvo. Asimismo, puede estar previsto que la al menos una sustancia se disuelva o suspenda primero parcial o completamente y a continuación se añada al medio de desorción en forma de una disolución o suspensión. En el caso de una disolución, a este respecto es preferible preparar y añadir al medio de desorción una disolución muy concentrada y preferentemente saturada o incluso sobresaturada, para mantener el aumento de volumen lo más reducido posible. Además, en principio puede estar previsto que la al menos una sustancia se añada en porciones, en donde el tamaño de la porción puede seleccionarse constante o variable.
En una configuración ventajosa de la invención, la sustancia se selecciona de un grupo que comprende sales inorgánicas, sales orgánicas, azúcares monoméricos, azúcares oligoméricos, azúcares poliméricos, sustitutos del azúcar, edulcorantes, ácidos inorgánicos, ácidos orgánicos, bases inorgánicas y bases orgánicas. Ejemplos no exhaustivos de tales sustancias son NaCI, KCl, (NH4)2SO4, acetato de sodio, acetato de cobre, ácido cítrico, citrato de sodio, aminoácidos, glucosa, fructosa, sacarosa, almidón, amilosa, azúcar colorante de caramelo, azúcar invertido, dextrosa, sorbitol, manitol, isomalta, maltitol, jarabe de maltitol, lactitol, xilitol, eritritol, acesulfamo, aspartamo, sal de aspartamo-acesulfamo, ciclamato, neohesperidina, neotamo, sacarina, sucralosa, esteviósido, taumatina, NaOH, KOH, Ca(OH)2, fosfatos e hidrogenofosfatos, por ejemplo (K/Na)3PO4, (K/Na)2HPO4, (K/Na)H2PO4, difosfatos, polifosfatos, carbonatos e hidrogenocarbonatos. Como alternativa o adicionalmente, está previsto que se seleccione una sustancia que se disuelva exergónicamente en el medio de desorción en condiciones estándar. En el alcance de la presente invención, por disolución exergónica se entiende que la sustancia se disuelve espontáneamente en el medio de desorción con una disminución de la entalpía libre G. Esto permite una realización del proceso particularmente rápida y sencilla, ya que se puede prescindir de un calentamiento del medio de desorción u otras medidas para disolver la sustancia.
La al menos una sustancia puede añadirse al medio de desorción en una cantidad de al menos 0,1 g/l, en particular de al menos 1 g/l y preferiblemente de al menos 10 g/l. En principio, la cuota de recuperación y el factor de enriquecimiento obtenible de la sustancia o de las sustancias aromatizantes aumentan con la concentración de la sustancia. Por una cantidad de al menos 0,1 g/l se entiende, por ejemplo, 0,1 g/l, 0,2 g/l, 0,3 g/l, 0,4 g/l, 0,5 g/l, 0,6 g/l, 0,7 g/l, 0,8 g/l, 0,9 g/l, 1,0 g/l, 2 g/l, 3 g/l, 4 g/l, 5 g/l, 6 g/l, 7 g/l, 8 g/l, 9 g/l, 10 g/l, 15 g/l, 20 g/l, 25 g/l, 30 g/l, 35 g/l, 40 g/l, 45 g/l, 50 g/l, 55 g/l, 60 g/l, 65 g/l, 70 g/l, 75 g/l, 80 g/l, 85 g/l, 90 g/l, 95 g/l, 100 g/l o más, en donde los valores intermedios correspondientes deben considerarse descritos concomitantemente. Como alternativa o adicionalmente, está previsto que la al menos una sustancia se añada en una cantidad tal que un contenido de agua del medio de desorción con respecto a su volumen total sea como máximo el 94 %. También de este modo se pueden aumentar la cuota de recuperación y el factor de enriquecimiento obtenible de la sustancia o de las sustancias aromatizantes. A este respecto, los datos porcentuales en el alcance de la presente invención deben entenderse en principio como porcentajes en volumen en condiciones estándar, a menos que se indique lo contrario. Por consiguiente, por un contenido de agua de como máximo el 94 % como máximo significa porcentajes en volumen del 94 %, 93 %, 92 %, 91 %, 90 %, 89 %, 88 %, 87 %, 86 %, 85 %, 84 %, 83 %, 82 %, 81 %, 80 %, 79 %, 78 %, 77 %, 76 %, 75 %, 74 %, 73 %, 72 %, 71 %, 70 %, 69 %, 68 %, 67 %, 66 %, 65 %, 64 %, 63 %, 62 %, 61 %, 60 %, 59 %, 58 %, 57 %, 56 %, 55 %, 54 %, 53 %, 52 %, 51 %, 50 %, 49 %, 48 %, 47 %, 46 %, 45 %, 44 %, 43 %, 42 %, 41 %, 40 %, 39 %, 38 %, 37 %, 36 %, 35 %, 34 %, 33 %, 32 %, 31 %, 30 %, 29 %, 28 %, 27 %, 26 %, 25 %, 24 %, 23 %, 22 %, 21 %, 20 %, 19 %, 18 %, 17 %, 16 %, 15 %, 14 %, 13 %, 12 %, 11 %, 10 %, 9 %, 8 %, 7 %, 6 %, 5 %, 4 %, 3 %, 2 %, 1 % o menos.
Se generan otras ventajas al tener al menos una cámara de trabajo forma helicoidal y/o de espiral y/o de zigzag y/o de meandro, al menos en determinadas zonas. De este modo, la al menos una cámara de trabajo, que, como ya se ha discutido, es comparativamente larga por un lado y comparativamente delgada por otro lado, está diseñada para ocupar poco espacio y puede integrarse de manera particularmente sencilla en el sistema de adsorción, o bien el equipo de alta concentración.
Un segundo aspecto de la invención se refiere a un procedimiento según la reivindicación 11 para el funcionamiento de un sistema de adsorción según el primer aspecto de la invención, en el que al menos un medio de sorción está dispuesto como fase estacionaria en al menos una cámara de trabajo del sistema de adsorción y es atravesado por un fluido que contiene sustancias aromatizantes como fase móvil, de modo que al menos algunas de las sustancias aromatizantes contenidas en el fluido se adsorben en el medio de sorción, en donde una relación entre el espesor medio de sección transversal y la longitud total de la al menos una cámara de trabajo es como máximo 0,3 y la longitud total de un recorrido de flujo para el fluido proporcionado por la al menos una cámara de trabajo es como mínimo 4,0 metros, en donde el sistema de adsorción se hace funcionar mediante el equipo de control en un modo de absorción, en el que al menos un medio de sorción se expone al fluido que contiene sustancias aromatizantes para adsorber sustancias aromatizantes en el medio de sorción, y en un modo de desorción, en el que al menos un medio de sorción se expone a un medio de desorción fluido para desorber sustancias aromatizantes adsorbidas en el medio de sorción como concentrado de sustancias aromatizantes, en donde la al menos una cámara de trabajo y/o el fluido y/o el medio de desorción y/o al menos una porción de un concentrado de sustancias aromatizantes se regulan térmicamente a una temperatura predeterminada mediante el equipo de regulación térmica, en donde el equipo de control está acoplado al equipo de regulación térmica y hace funcionar el equipo de regulación térmica de manera diferente en el modo de adsorción y en el modo de desorción. De este modo se obtiene un lecho de sorbente lo más largo posible y preferiblemente estrecho, que se utiliza para adsorber al menos algunas de las moléculas de sustancias aromatizantes contenidas en el fluido, lo que permite adsorber sustancias aromatizantes polares y apolares de la manera más uniforme posible en el medio de sorción, en función de las características de unión del medio o de los medios de sorción utilizados en cada caso y de las moléculas de sustancias aromatizantes que se encuentran en el fluido. Por consiguiente, con ayuda del procedimiento es posible producir concentrados de sustancias aromatizantes particularmente auténticos y altamente enriquecidos, es decir, concentrados de sustancias aromatizantes en los que todas las sustancias aromatizantes presentes en el fluido original están enriquecidas al menos de forma predominante o prácticamente de forma uniforme y con pocas pérdidas con factores de enriquecimiento altos. Otras características y sus ventajas pueden deducirse de las descripciones del primer aspecto de la invención, en donde las configuraciones ventajosas del primer aspecto de la invención deben considerarse configuraciones ventajosas del segundo aspecto de la invención y viceversa.
En general, el proceso puede realizarse a todas las temperaturas de proceso adecuadas, por ejemplo a temperaturas entre -100 °C y 200 °C, por ejemplo a -100 °C, -95 °C, -90 °C, - 85 °C, -80 °C, -75 °C, -70 °C, -65 °C, -60 °C, -55 °C, -50 °C, -45 °C, -40 °C, -35 °C, -30 °C, - 25 °C, -20 °C, -15 °C, -10 °C, -5 °C, 0 °C, 5 °C, 10 °C, 15 °C, 20 °C, 25 °C, 30 °C, 35 °C, 40 °C, 45 °C, 50 °C, 55 °C, 60 °C, 65 °C, 70 °C, 75 °C, 80 °C, 85 °C, 90 °C, 95 °C, 100 °C, 105 °C, 110 °C, 115 °C, 120 °C, 125 °C, 130 °C, 135 °C, 140 °C, 145 °C, 150 °C, 155 °C, 160 °C, 165 °C, 170 °C, 175 °C, 180 °C, 185 °C, 190 °C, 195 °C, 200 °C o más, en donde las temperaturas intermedias correspondientes como 80 °C, 81 °C, 82 °C, 83 °C, 84 °C, 85 °C, 86 °C, 87 °C, 88 °C, 89 °C, 90 °C, etc. deben considerarse descritas concomitantemente. Las temperaturas de proceso más bajas son adecuadas, por ejemplo en algunas aplicaciones, para enfriar y/o condensar fluidos calientes del aire ambiente o de procesos industriales. Las temperaturas de proceso más altas pueden favorecer la carga y/o descarga del medio de sorción en algunas aplicaciones. Además, es posible variar la temperatura del proceso una o varias veces durante el procedimiento.
Además, el procedimiento puede realizarse en principio a todas las presiones de proceso adecuadas, por ejemplo a presiones entre aproximadamente 0 bar y aproximadamente 15 bar, es decir, por ejemplo a 0,0001 bar, 0,001 bar, 0,01 bar, 0,1 bar, 0,2 bar, 0,3 bar, 0,4 bar, 0,5 bar, 0,6 bar, 0,7 bar, 0,8 bar, 0,9 bar, 1 bar, 2 bar, 3 bar, 4 bar, 5 bar, 6 bar, 7 bar, 8 bar, 9 bar, 10 bar, 11 bar, 12 bar, 13 bar, 14 bar, 15 bar o más. Además, es posible variar la presión de proceso una o varias veces durante el procedimiento.
En una configuración ventajosa de la invención está previsto utilizar como fluido un destilado que contiene sustancias aromatizantes y/o un permeato de membrana que contiene sustancias aromatizantes de un vino al menos parcialmente desalcoholizado. De este modo, se pueden utilizar fluidos que se obtuvieron mediante diferentes procedimientos de desalcoholización ventajosamente para la recuperación y el enriquecimiento de sustancias aromatizantes. Como alternativa o adicionalmente, está previsto que se utilice un fluido con un contenido de etanol entre el 0 % en volumen y el 50 % en volumen. Por un contenido de etanol entre el 0 % en volumen y el 50 % en volumen se entienden contenidos de etanol del 0 % en volumen, 1 % en volumen, 2 % en volumen, 3 % en volumen, 4 % en volumen, 5 % en volumen, 6 % en volumen, 7 % en volumen, 8 % en volumen, 9 % en volumen, 10 % en volumen, 11 % en volumen, 12 % en volumen, 13 % en volumen, 14 % en volumen, 15 % en volumen, 16 % en volumen, 17 % en volumen, 18 % en volumen, 19 % en volumen, 20 % en volumen, 21 % en volumen, 22 % en volumen, 23 % en volumen, 24 % en volumen, 25 % en volumen, 26 % en volumen, 27 % en volumen, 28 % en volumen, 29 % en volumen, 30 % en volumen, 31 % en volumen, 32 % en volumen, 33 % en volumen, 34 % en volumen, 35 % en volumen, 36 % en volumen, 37 % en volumen, 38 % en volumen, 39 % en volumen, 40 % en volumen, 41 % en volumen, 42 % en volumen, 43 % en volumen, 44 % en volumen, 45 % en volumen, 46 % en volumen, 47 % en volumen, 48 % en volumen, 49 % en volumen o 50 % en volumen, así como los valores intermedios correspondientes. Esto significa que los más diversos fluidos, que están presentes, por ejemplo, en una bodega o son producidos por ella, por ejemplo, pueden procesarse en el alcance del procedimiento según la invención y utilizarse para producir concentrados de sustancias aromatizantes.
Se generan otras ventajas al conducirse el fluido a través de la al menos una cámara de trabajo con una tasa de percolación media de al menos 20 ml/(min*cm2). Esto permite un control de proceso particularmente preciso. Por una tasa de percolación de al menos 20 ml/(min*cm2) se deben entender, por ejemplo, tasas de percolación de 20 ml/(min*cm2), 25 ml/(min*cm2), 30 ml/(min*cm2), 35 ml/(min*cm2), 40 ml/(min*cm2), 45 ml/(min*cm2), 50 ml/(min*cm2), 55 ml/(min*cm2), 60 ml/(min*cm2), 65 ml/(min*cm2), 70 ml/(min*cm2), 75 ml/(min*cm2), 80 ml/(min*cm2), 85 ml/(min*cm2), 90 ml/(min*cm2), 95 ml/(min*cm2), 100 ml/(min*cm2) o más, así como los valores intermedios correspondientes.
En una configuración ventajosa de la invención, está previsto que el fluido que contiene sustancias aromatizantes se conduzca en paralelo a través de al menos dos cámaras de trabajo. Esto permite una carga particularmente rápida de los sorbentes, o bien medios de sorción dispuestos en las cámaras de trabajo con ciclos de procedimiento cortos, por lo que el proceso puede realizarse de forma particularmente rápida, económica y al menos semicontinua o cuasicontinua. Además, se pueden controlar mejor los efectos cromatográficos de distribución en los medios de sorción y se puede impedir una separación espacial excesiva de sustancias aromatizantes polares y apolares. Esto mejora adicionalmente la autenticidad del concentrado de sustancias aromatizantes obtenido mediante desorción posterior. Al mismo tiempo, se consigue un alto factor de concentración, lo que hace accesibles concentrados de sustancias aromatizantes altamente enriquecidos. Además, las al menos dos cámaras de trabajo pueden contener diferentes medios de sorción o diferentes mezclas de medios de sorción para garantizar una adsorción mejorada y lo más completa posible de todas las especies de sustancias aromatizantes contenidas en el fluido. Al mismo tiempo, se pueden utilizar cámaras de trabajo con volumen total menor, o bien carga de sorbente menor que la que sería posible utilizando una única cámara de trabajo con la misma capacidad de carga. Por lo tanto, se reduce la caída de presión a través de las cámaras de trabajo, lo que significa que se puede trabajar con presiones diferenciales menores. Esto permite, por ejemplo, el uso de equipos de bombeo más económicos y conduce a un menor desgaste de medio de sorción, con lo que son realizables ahorros de costes correspondientes. Adicionalmente, el procedimiento puede adaptarse fácilmente a diferentes flujos de fluidos mediante el número y tipo de cámaras de trabajo y los medios de sorción contenidos en ellas seleccionados en cada caso. Como alternativa o adicionalmente, está previsto que el fluido que contiene sustancias aromatizantes se conduzca a través de la al menos una cámara de trabajo en contra de la dirección de la gravedad. En otras palabras, la cámara o las cámaras de trabajo están dispuestas lo más verticalmente posible y son atravesadas por el fluido de abajo hacia arriba. Esto mejora la adsorción de sustancias aromatizantes contenidas en el fluido.
Como alternativa o adicionalmente, está previsto que el fluido se conduzca en serie a través de al menos dos cámaras de trabajo, en donde preferiblemente al menos una cámara de trabajo situada aguas abajo tiene un volumen mayor que al menos una cámara de trabajo situada aguas arriba. En otras palabras, dos o más cámaras de trabajo dispuestas sucesivamente en la dirección de carga se atraviesan en serie, en donde las cámaras de trabajo tienen volúmenes crecientes en la dirección de carga. De este modo, resulta particularmente sencillo unir principalmente las sustancias aromatizantes apolares en la primera cámara de trabajo, situada aguas arriba, y principalmente las sustancias aromatizantes polares en la segunda cámara de trabajo, situada aguas abajo. Las relaciones de volumen de las distintas cámaras de trabajo están en correlación con la cantidad de sorbente que puede introducirse en cada caso y con las cantidades respectivas de sustancias aromatizantes a unir en cada caso. Otras ventajas consisten en que las al menos dos cámaras de trabajo pueden someterse a una desorción de diferentes maneras, o bien independientemente entre sí. La configuración de dos o más pasos ofrece además posibilidades adicionales para el enriquecimiento o el empobrecimiento específico de determinadas sustancias aromatizantes, lo que permite una modulación del perfil de aroma. Además, la configuración de dos o más pasos permite alcanzar factores de enriquecimiento particularmente altos. Por regla general, una cámara de trabajo por sí sola no puede, por un lado, alojar un gran volumen de partida en un tiempo de proceso razonable y, por otro, permitir un volumen de extracto particularmente bajo con factores de enriquecimiento correspondientemente altos de las sustancias aromatizantes individuales. Por ejemplo, en el caso de un enriquecimiento por un factor de 3000, habría que transportar aproximadamente 3000 litros a través de la única cámara de trabajo en modo adsorción, pero solo habría que obtener 1 litro de extracto en modo desorción. Sin embargo, esto es posible con dos o más cámaras de trabajo que se cargan en serie de la manera descrita.
Se generan otras ventajas al ajustar una temperatura en la al menos una cámara de trabajo situada aguas arriba a un valor más alto que una temperatura en la al menos una cámara de trabajo situada aguas abajo al hacer pasar el fluido a su través. Esto permite ajustar de forma óptima las características de adsorción, de modo que son obtenibles concentrados de sustancias aromatizantes particularmente auténticos con altas cuotas de recuperación.
Según la invención, está previsto que el medio de sorción, tras la adsorción de al menos a una parte de las sustancias aromatizantes del fluido, se exponga a un medio de desorción fluido, de modo que las sustancias aromatizantes adsorbidas en el medio de sorción se desorban al menos parcialmente. Esto permite la recuperación de sustancias aromatizantes adsorbidas en forma de un concentrado de sustancias aromatizantes que contiene estas.
Se generan otras ventajas al conducirse el medio de desorción a través de la al menos una cámara de trabajo en la dirección de flujo inversa en comparación con el fluido que contiene sustancias aromatizantes. En otras palabras, la cámara o las cámaras de trabajo, o bien el medio de sorción dispuesto en estas, se atraviesan para la descarga en dirección opuesta con comparación con la dirección de flujo utilizada para la carga. Esto garantiza una recuperación al menos prácticamente completa de todas las sustancias aromatizantes adsorbidas en el medio de sorción respectivo, con lo que se consigue una recuperación correspondientemente completa de las sustancias aromatizantes contenidas en el fluido original en forma altamente concentrada. Como alternativa o adicionalmente, está previsto que el medio de desorción se conduzca en serie a través de al menos dos cámaras de trabajo. También esto garantiza una recuperación completa al menos en su mayor parte de las sustancias aromatizantes adsorbidas en el medio de sorción respectivo en las al menos dos cámaras de trabajo. Como alternativa o adicionalmente, está previsto que el medio de desorción se bombee con una presión diferencial más alta en contra de la dirección de flujo del fluido. Esto permite de manera sencilla cambiar entre adsorción, o bien carga, y desorción, o bien descarga. Adicionalmente, es posible introducir el medio de desorción con las sustancias aromatizantes desorbidas contenidas en él en el fluido, o bien en un flujo de fluido principal después de la cámara de trabajo, diluirlo en el flujo de fluido principal y conducirlo a otra cámara de trabajo. De este modo, una o más cámaras de trabajo situadas aguas abajo exponerse a un fluido enriquecido en sustancias aromatizantes en comparación con el fluido original, con lo que puede obtenerse un enriquecimiento (cada vez) más alto de sustancias aromatizantes con factores de concentración correspondientemente altos en la una o más cámaras de trabajo situadas aguas abajo.
En otra configuración ventajosa de la invención, está previsto que el medio de desorción se conduzca a través de la al menos una cámara de trabajo en la dirección de la gravedad. En otras palabras, la cámara o las cámaras de trabajo están dispuestas lo más verticalmente posible y se atraviesan por el medio de desorción de arriba hacia abajo. Esto mejora la desorción de las sustancias aromatizantes adsorbidas en el medio de sorción, con lo que se obtienen concentrados de sustancias aromatizantes auténticos altamente concentrados.
Se generan otras ventajas al utilizarse un gradiente de medio de desorción al hacer pasar a través de al menos una cámara de trabajo y/o al utilizarse un cambio de disolvente para la desorción gradual de sustancias aromatizantes de la misma cámara de trabajo y/o al conducirse diferentes medios de desorción a través de diferentes cámaras de trabajo y/o al conducirse diferentes volúmenes de medio de desorción a través de diferentes cámaras de trabajo. Esto permite opcionalmente la producción de concentrados de sustancias aromatizantes particularmente auténticos con factores de enriquecimiento particularmente altos de las sustancias aromatizantes individuales o, como alternativa, la modulación específica de la composición del concentrado de sustancias aromatizantes, por ejemplo para no recuperar, o bien enriquecer las sustancias aromatizantes no deseadas, o hacerlo solo en medida reducida, mientras que las sustancias aromatizantes deseadas se enriquecen en relación con las no deseadas. Asimismo, es posible un tipo de intercambio de disolventes, en el que el etanol se intercambia preferiblemente de forma parcial o completamente por otro disolvente, en particular agua.
Se generan otras ventajas al conducirse medios de desorción regulados térmicamente de diferente manera a través de diferentes cámaras de trabajo. Por ejemplo, una primera cámara de trabajo puede exponerse a un medio de desorción regulado térmicamente a temperatura ambiente (25 °C) y una segunda cámara de trabajo con una temperatura más alta frente a la temperatura ambiente (por ejemplo, 50 °C, 75 °C, 100 °C o más) para obtener una determinada característica de desorción. Como alternativa o adicionalmente, está previsto que solo zonas predeterminadas de la al menos una cámara de trabajo se expongan al medio de desorción, con lo que solo determinadas sustancias aromatizantes, o bien grupos o fracciones de sustancias aromatizantes pueden desorberse selectivamente para modular específicamente el perfil de aroma del concentrado de sustancias aromatizantes resultante. Como alternativa o adicionalmente, está previsto que al menos una cámara de trabajo se someta a un medio de desorción sometido a una presión alta en comparación con una presión normal. También de este modo se puede obtener una determinada característica de desorción.
Otras ventajas se derivan al recogerse al menos dos fracciones desorbidas. Esto significa que se recogen 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 o más fracciones. Las dos o más fracciones pueden reunirse parcial o completamente para producir el concentrado de sustancias aromatizantes. Esto es ventajoso en particular si se han expuesto varias cámaras de trabajo, dado el caso, a diferentes medios de desorción para garantizar una recuperación lo más completa posible de todas las sustancias aromatizantes. Por el contrario, por supuesto es posible en principio desechar una o más fracciones o reunirlas solo parcialmente para formar el concentrado de sustancias aromatizantes para alcanzar un modelado del perfil de aroma. Igualmente, puede estar previsto que solo una o más de las fracciones desorbidas se sometan a un alto enriquecimiento en otro paso de enriquecimiento.
Se generan otras ventajas al utilizarse al menos un medio de desorción del grupo de etanol, agua, vapor de agua y mezcla de etanol-agua. De este modo se puede influir específicamente en particular en los parámetros factor de enriquecimiento, grado de recuperación y contenido de etanol del concentrado de sustancias aromatizantes. En particular, el uso de agua y/o vapor de agua como medio de desorción facilita por lo demás la producción de alimentos y/o productos de consumo sin alcohol con contenidos de etanol particularmente bajos (por ejemplo <0,1 % en volumen, <0,045 % en volumen o menos), ya que el concentrado de sustancias aromatizantes, que puede mezclarse con el alimento y/o producto de consumo sin alcohol para mejorar su perfil de aroma, contiene muy poco etanol desde un principio o incluso está prácticamente desprovisto de etanol, de modo que tampoco la adición de mayores cantidades de concentrado de sustancias aromatizantes da lugar a un aumento, al menos relevante, del contenido de etanol del alimento y/o producto de consumo.
Se generan otras ventajas al producirse un concentrado de sustancias aromatizantes en el que, con respecto a las concentraciones de partida en el fluido, una relación de recuperación de una o más sustancias aromatizantes del grupo de acetato de etilo, butirato de etilo, isobutanol, acetato de isoamilo, 2-metilbutan-1-ol, 3-metilbutan-1-ol, hexanoato de etilo, acetato de 2-feniletilo y 2-feniletanol es al menos 2/3 y/o en el que, con respecto a la concentración de partida en el fluido, se recuperó al menos el 30 % en moles de una o más sustancias aromatizantes del grupo de acetato de etilo, butirato de etilo, isobutanol, acetato de isoamilo, 2-metilbutan-1-ol, 3-metilbutan-1-ol, hexanoato de etilo, acetato de 2-feniletilo y 2-feniletanol y/o en la que, con respecto a las concentraciones de partida en el fluido, la concentración de una o más sustancias aromatizantes del grupo de acetato de etilo, butirato de etilo, isobutanol, acetato de isoamilo, 2-metilbutan-1-ol, 3-metilbutan-1 -ol, hexanoato de etilo, acetato de 2-feniletilo y 2-feniletanol está enriquecida al menos en el factor 10, es decir, por ejemplo, en el factor 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21,22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41,42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51,52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100 o más. De este modo, incluso las sustancias aromatizantes polares se recuperan al menos en su mayor parte y se concentran en la mayor medida posible.
En otra configuración ventajosa de la invención, está previsto que se utilice como fluido un destilado que contiene sustancias aromatizantes y/o un permeato de membrana que contiene sustancias aromatizantes de un vino al menos parcialmente desalcoholizado, en donde una cantidad de etanol del primer concentrado de sustancias aromatizantes es como máximo 1/10 de una cantidad de etanol del vino antes de la desalcoholización. Esto permite la producción de concentrados de sustancias aromatizantes de los que es necesario añadir relativamente poco volumen a un vino sin alcohol para mejorar el perfil de aroma del vino desalcoholizado sin que se produzca un aumento relevante del contenido de etanol del vino desalcoholizado. Por lo tanto, igualmente se pueden producir vinos con un contenido de etanol residual menor que el 0,1 % en volumen, en particular de como máximo el 0,045 % en volumen, que, no obstante, tienen un perfil de aroma auténtico correspondiente al de un vino normal que contiene alcohol, sin tener que añadir al vino aromas sintetizados o naturales o idénticos a los naturales, en particular aquellos aromas que no se obtuvieron del vino. Al contrario, todas las sustancias aromatizantes que se añaden al vino pueden recuperarse de materias primas y productos propios de la bodega. Por una cantidad de etanol de como máximo 1/10, a este respecto se entienden en particular cantidades de etanol de 1/10, 1/20, 1/30, 1/40, 1/50, 1/60, 1/70, 1/80, 1/90, 1/100, 1/110, 1/120, 1/130, 1/140, 1/150, 1/160, 1/170, 1/180, 1/190, 1/200, 1/300, 1/400, 1/500, 1/600, 1/700, 1/800, 1/900, 1/1000, 1/1100, 1/1200, 1/1300, 1/1400, 1/1500, 1/1600, 1/1700, 1/1800, 1/1900, 1/2000, 1/2100, 1/2200, 1/2300, 1/2400, 1/2500, 1/2600, 1/2700, 1/2800, 1/2900, 1/3000, 1/3100, 1/3200, 1/3300, 1/3400, 1/3500, 1/3600, 1/3700, 1/3800, 1/3900, 1/4000, 1/4100, 1/4200, 1/4300, 1/4400, 1/4500, 1/4600, 1/4700, 1/4800, 1/4900, 1/5000 o menos con respecto a la cantidad de etanol presente en el vino de partida antes de su desalcoholización.
Otras ventajas se derivan al ajustarse el contenido de etanol del concentrado de sustancias aromatizantes preferiblemente a un valor entre el 0,5 % en volumen y el 40 % en volumen mediante la adición de agua. Por lo tanto, el contenido de etanol puede ajustarse, por ejemplo, al 0,5 % en volumen, 1,0 % en volumen, 1,5 % en volumen, 2,0 % en volumen, 2,5 % en volumen, 3,0 % en volumen, 3,5 % en volumen, 4,0 % en volumen, 4.5 % en volumen, 5,0 % en volumen, 5,5 % en volumen, 6,0 % en volumen, 6,5 % en volumen, 7,0 % en volumen, 7,5 % en volumen, 8,0 % en volumen, 8,5 % en volumen, 9,0 % en volumen, 9,5 % en volumen, 10,0 % en volumen, 10,5 % en volumen, 11,0 % en volumen, 11,5 % en volumen, 12,0 % en volumen, 12,5 % en volumen, 13,0 % en volumen, 13,5 % en volumen, 14,0 % en volumen, 14,5 % en volumen, 15,0 % en volumen, 15.5 % en volumen, 16,0 % en volumen, 16,5 % en volumen, 17,0 % en volumen, 17,5 % en volumen, 18,0 % en volumen, 18,5 % en volumen, 19,0 % en volumen, 19,5 % en volumen, 20,0 % en volumen, 20,5 % en volumen, 21,0 % en volumen, 21,5 % en volumen, 22,0 % en volumen, 22,5 % en volumen, 23,0 % en volumen, 23.5 % en volumen, 24,0 % en volumen, 24,5 % en volumen, 25,0 % en volumen, 25,5 % en volumen, 26,0 % en volumen, 26,5 % en volumen, 27,0 % en volumen, 27,5 % en volumen, 28,0 % en volumen, 28,5 % en volumen, 29,0 % en volumen, 29,5 % en volumen, 30,0 % en volumen, 30,5 % en volumen, 31,0 % en volumen, 31.5 % en volumen, 32,0 % en volumen, 32,5 % en volumen, 33,0 % en volumen, 33,5 % en volumen, 34,0 % en volumen, 34,5 % en volumen, 35,0 % en volumen, 35,5 % en volumen, 36,0 % en volumen, 36,5 % en volumen, 37,0 % en volumen, 37,5 % en volumen, 38,0 % en volumen, 38,5 % en volumen, 39,0 % en volumen, 39.5 % en volumen o al 40,0 % en volumen. Mediante ajuste del contenido de etanol, puede garantizarse que se alcance una característica de carga deseada del medio o de los medios de sorción en el caso de un procesamiento parcial o total del primer concentrado de sustancias aromatizantes en el equipo de alta concentración.
Se generan otras ventajas al separar al menos una parte del primer concentrado de sustancias aromatizantes de al menos una cámara de trabajo del primer paso de enriquecimiento del sistema de adsorción mediante un equipo de alta concentración en al menos un permeato empobrecido en sustancias aromatizantes y al menos un segundo concentrado de sustancias aromatizantes enriquecido en sustancias aromatizantes. El permeato empobrecido en sustancias aromatizantes puede desecharse o utilizarse para producir bebidas alcohólicas cuyo perfil de aroma no se modifique, o al menos no se modifique prácticamente, mediante la adición del permeato. El segundo concentrado de sustancias aromatizantes, enriquecido adicionalmente en comparación con el primer concentrado de sustancias aromatizantes, puede utilizarse particularmente bien para el ajuste del perfil de aroma de un alimento y/o producto de consumo desalcoholizado, o bien sin alcohol, sin aumentar su contenido de etanol. Como alternativa o adicionalmente, el segundo concentrado de sustancias aromatizantes puede utilizarse para la aromatización de otros alimentos y/o productos de consumo, perfumes y similares. Además, puede estar previsto que al menos una parte del primer concentrado de sustancias aromatizantes se mezcle con al menos una parte del segundo concentrado de sustancias aromatizantes para formar un tercer concentrado de sustancia aromatizante.
En otra configuración de la invención, el enriquecimiento adicional del concentrado de sustancias aromatizantes es posible conduciéndose el concentrado de sustancias aromatizantes a través de al menos una cámara de trabajo del equipo de alta concentración, en la que al menos un medio de sorción está dispuesto como fase estacionaria y fija sustancias aromatizantes del concentrado de sustancias aromatizantes que pasa a través de la cámara de trabajo como fase móvil.
Se generan otras ventajas al conducirse el concentrado de sustancias aromatizantes a través de al menos una cámara de trabajo del equipo de alta concentración, que tiene una longitud total de al menos 2,5 m y/o al conducirse el concentrado de sustancias aromatizantes a través de la al menos una cámara de trabajo a una tasa de percolación media de al menos 20 ml/(min*cm2). Esto permite una recuperación al menos predominante de las sustancias aromatizantes polares y apolares en un tiempo de proceso lo más corto posible, con lo que se conserva el perfil de aroma auténtico y el procedimiento puede realizarse de forma económica.
Se generan otras ventajas al someter el al menos un medio de sorción del equipo de alta concentración a un medio de desorción fluido y al desorber las sustancias aromatizantes adsorbidas en el medio de sorción como segundo concentrado de sustancias aromatizantes, en donde preferiblemente una o más sustancias aromatizantes del grupo de acetato de etilo, butirato de etilo, isobutanol, acetato de isoamilo, 2-metilbutan-1-ol, 3-metilbutan-1-ol, hexanoato de etilo, acetato de 2-feniletilo y 2-feniletanol están enriquecidas en relación con el primer concentrado de sustancias aromatizantes al menos en el factor 10, en donde depende naturalmente de la composición del fluido que dichas sustancias aromatizantes estén presentes y puedan enriquecerse y, en caso afirmativo, cuáles de ellas. Partiendo del fluido original, por lo tanto, es posible producir un segundo concentrado de sustancias aromatizantes altamente concentrado en comparación con el primer concentrado de sustancias aromatizantes, en el que las sustancias aromatizantes están enriquecidas en un factor de 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, 1250, 1300, 1350, 1400, 1450, 1500, 1550, 1600, 1650, 1700, 1750, 1800, 1850, 1900, 1950, 2000 o más, en donde los valores intermedios correspondientes deben considerarse descritos concomitantemente.
Se generan otras ventajas al utilizar al menos un medio de desorción del grupo de etanol, agua, vapor de agua y mezcla de etanol-agua. De este modo se puede influir específicamente en particular en los parámetros factor de enriquecimiento, grado de recuperación y contenido de etanol del concentrado de sustancias aromatizantes. En particular, el uso de agua y/o vapor de agua como medio de desorción facilita por lo demás la producción de vinos sin alcohol con contenidos de etanol en particular bajos (por ejemplo, <0,1 % en volumen, <0,045 % en volumen o menos), ya que el concentrado de sustancias aromatizantes que puede mezclarse con el vino sin alcohol contiene muy poco etanol desde un principio o incluso está prácticamente desprovisto de etanol, de modo que tampoco la adición de mayores cantidades de concentrado de sustancias aromatizantes da lugar a un aumento, al menos relevante, del contenido de etanol.
Se generan otras ventajas al utilizarse como fluido un destilado que contiene sustancias aromatizantes y/o un permeato de membrana que contiene sustancias aromatizantes de un vino al menos parcialmente desalcoholizado, en donde una cantidad de etanol del segundo concentrado de sustancias aromatizantes es como máximo 1/10 de una cantidad de etanol del vino antes de su desalcoholización. Esto permite la producción de concentrados de sustancias aromatizantes de los que es necesario añadir relativamente poco volumen a un vino sin alcohol para mejorar el perfil de aroma del vino desalcoholizado sin que se produzca un aumento relevante del contenido de etanol del vino desalcoholizado. Por lo tanto, asimismo se pueden producir vinos con un contenido residual de etanol menor que el 0,1 % en volumen, en particular de como máximo el 0,045 % en volumen, que, no obstante, tienen un perfil de aroma auténtico correspondiente al de un vino normal sin necesidad de añadir al vino aromas artificiales o idénticos a los naturales. Al contrario, todas las sustancias aromatizantes que se añaden al vino pueden recuperarse de materias primas y productos propios de la bodega. Por una cantidad de etanol de como máximo 1/10, a este respecto se entienden en particular cantidades de etanol de 1/10, 1/20, 1/30, 1/40, 1/50, 1/60, 1/70, 1/80, 1/90, 1/100, 1/110, 1/120, 1/130, 1/140, 1/150, 1/160, 1/170, 1/180, 1/190, 1/200, 1/300, 1/400, 1/500, 1/600, 1/700, 1/800, 1/900, 1/1000, 1/1100, 1/1200, 1/1300, 1/1400, 1/1500, 1/1600, 1/1700, 1/1800, 1/1900, 1/2000, 1/2100, 1/2200, 1/2300, 1/2400, 1/2500, 1/2600, 1/2700, 1/2800, 1/2900, 1/3000, 1/3100, 1/3200, 1/3300, 1/3400, 1/3500, 1/3600, 1/3700, 1/3800, 1/3900, 1/4000, 1/4100, 1/4200, 1/4300, 1/4400, 1/4500, 1/4600, 1/4700, 1/4800, 1/4900, 1/5000 o menos con respecto a la cantidad de etanol en el vino antes de su desalcoholización.
Se generan otras ventajas al producirse un segundo concentrado de sustancias aromatizantes en el que, con respecto a la base de las concentraciones de partida en el fluido, una relación de recuperación de una o más sustancias aromatizantes del grupo de acetato de etilo, butirato de etilo, isobutanol, acetato de isoamilo, 2-metilbutan-1-ol, 3-metilbutan-1-ol, hexanoato de etilo, acetato de 2-feniletilo y 2-feniletanol es al menos 2/3 y/o en el que, con respecto a la concentración de partida en el fluido, se recuperó al menos el 30 % en moles de una o más sustancias aromatizantes del grupo de acetato de etilo, butirato de etilo, isobutanol, acetato de isoamilo, 2-metilbutan-1-ol, 3-metilbutan-1-ol, hexanoato de etilo, acetato de 2-feniletilo y 2-feniletanol y/o en la que, con respecto a las concentraciones de partida en el fluido, la concentración de una o más sustancias aromatizantes del grupo de acetato de etilo, butirato de etilo, isobutanol, acetato de isoamilo, 2-metilbutan-1-ol, 3-metilbutan-1 -ol, hexanoato de etilo, acetato de 2-feniletilo y 2-feniletanol está, o bien están enriquecida en el factor 10, es decir, por ejemplo en el factor 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21,22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31,32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41,42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71,72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100 o más. De este modo se garantiza que las sustancias aromatizantes polares y apolares se recuperen al menos en su mayor parte y se concentren en la mayor medida posible.
Se generan otras ventajas al mezclarse al menos dos de un grupo que consiste en el primer concentrado de sustancias aromatizantes, el segundo concentrado de sustancias aromatizantes, el fluido que contiene sustancias aromatizantes, el permeato desaromatizado y el alimento y/o producto de consumo. En otras palabras, se mezclan dos, tres, cuatro o cinco del grupo del primer concentrado de sustancias aromatizantes, el segundo concentrado de sustancias aromatizantes (paso de alta concentración), el fluido que contiene sustancias aromatizantes (material de partida para la producción del concentrado de sustancias aromatizantes), el permeato desaromatizado y el alimento y/o producto de consumo para formar un producto final deseado. La mezcla puede realizarse manualmente mediante un procesamiento por lotes o automáticamente en un proceso continuo en línea. A este respecto, en principio puede estar previsto mezclar todo el volumen o solo una o más fracciones de primer concentrado de sustancias aromatizantes y/o segundo concentrado de sustancias aromatizantes y/o fluido contiene sustancias aromatizantes y/o permeato desaromatizado y/o alimento y/o producto de consumo. De este modo se da una posibilidad particularmente flexible para el ajuste de los perfiles de sustancias aromatizantes deseados y para la producción de los alimentos y/o productos de consumo deseados. El alimento y/o producto de consumo puede seleccionarse, por ejemplo, del grupo de vino, tabaco, productos de tabaco y café. El objetivo de la mezcla puede ser, por ejemplo, llenar o compensar un "vacío de aroma" entre un perfil de aroma real y un perfil de aroma objetivo, por ejemplo entre el perfil de aroma de un vino reducido en etanol, por ejemplo con un 0,0 % en volumen de alcohol, un 0,5 % en volumen de alcohol, un 5 % en volumen de alcohol, un 7,5 % en volumen de alcohol, de modo que el vino reducido en alcohol adquiera un perfil de aroma que corresponde al producto de partida no reducido en alcohol o a un vino no reducido en alcohol comparable con respecto a sustancias aromatizantes seleccionadas. Como alternativa, un objetivo de la mezcla puede ser generar un determinado equilibrio de determinadas sustancias aromatizantes para producir un perfil de aroma deseado. En el caso del vino, por ejemplo, el perfil de aroma de un vino fuertemente desalcoholizado, por ejemplo con un contenido de alcohol restante de un 0,0 % en volumen, un 0,5 % en volumen, un 2,5 % en volumen o un 5 % en volumen, puede ajustarse mediante mezcla de tal manera que, partiendo del perfil de aroma real del vino desalcoholizado en gran medida, determinadas sustancias aromatizantes pueden equilibrarse correspondientemente a un vino que se ha desalcoholizado en menor medida y correspondientemente se ha desaromatizado en menor medida, o a un vino normal que contiene alcohol, con contenido de aroma no reducido, sin que la concentración total resultante de sustancias aromatizantes particularmente relevantes en el vino mezclado reducido en alcohol en gran medida mezclado corresponda a las concentraciones correspondientes en el vino normal solo ligeramente o no desalcoholizado.
Se describe un concentrado de sustancias aromatizantes que se obtiene a partir de un fluido que contiene sustancias aromatizantes mediante un sistema de adsorción según el primer aspecto de la invención y/o mediante un procedimiento según el segundo aspecto de la invención. Por lo tanto, el concentrado de sustancias aromatizantes representa opcionalmente una imagen auténtica del fluido, ya que las sustancias aromatizantes contenidas originalmente en el fluido están, al menos en su mayor parte, uniformemente enriquecidas, o bien una imagen modelada del fluido, en la que determinadas sustancias aromatizantes están empobrecidas en relación con otras sustancias aromatizantes. Esto permite una aromatización particularmente flexible de alimentos y productos de consumo, por ejemplo de café, productos de café, tabaco, productos de tabaco, vino sin alcohol, bebidas a base de vino mezcladas o alimentos y productos de consumo con aroma de vino, en donde el concentrado de sustancias aromatizantes también puede utilizarse en principio por sí solos, o bien para la a solo o para el perfumado de espacios, para la producción de perfumes y similares. Por ejemplo, el concentrado de sustancias aromatizantes puede utilizarse para la aromatización de los siguientes alimentos y productos de consumo: bebidas sin alcohol; preparados para la preparación de bebidas; bebidas mezcladas para cócteles sin alcohol; cócteles sin alcohol; bebidas sin alcohol con zumos de frutas; base sin alcohol para cócteles; vinos sin alcohol; aperitivos, bebidas sin alcohol aromatizadas, carbonadas; vinos desalcoholizados; vinos sin alcohol; batidos; bebidas de frutas sin alcohol; sorbetes; sorbetes en forma de bebidas; bebidas refrescantes parcialmente congeladas [granizados]; bebidas congeladas a base de frutas; Vinos sin alcohol; vinos desalcoholizados; vinos sin alcohol; bebidas sin alcohol; bebidas desalcoholizadas; refrescos; bebidas de frutas sin alcohol; extractos de frutas sin alcohol; bebidas producidas a partir de frutas; bebidas de frutas heladas; bebidas de frutas; bebidas de frutas sin alcohol; bebidas y zumos de frutas; néctares de frutas; zumos de frutas; zumos de frutas con pulpa; bebidas de zumo de frutas; concentrados de zumo de frutas; siropes de frutas; bebidas a base de frutas; zumos carbonatados; zumos de frutas concentrados; zumos de verduras concentrados; mosto [fermentado/sin fermentar]; zumos de frutas para uso como bebidas; zumos; mezclas de zumos de frutas; zumos de uva; bebidas de zumo de uva; bebidas constituidas principalmente por zumos de frutas; bebidas alcohólicas; preparados alcohólicos para la preparación de bebidas; bebidas alcohólicas en gelatina; bebidas alcohólicas gaseosas; aperitivos; bebidas con bajo contenido alcohólico; bebidas espirituosas y licores; vinos; bebidas espirituosas; vinos con contenido de alcohol reducido; champán; vinos de frutas; vinos espumosos naturales; vinos espumosos de frutas; vinos rosados; vinos tintos; vinos espumosos; vinos espumosos; vinos dulces; vinos de mesa; vino espumoso de uva; vino de orujo de uva; vino para preparaciones alimenticias; vinos con contenido de alcohol aumentado; bebidas a base de vino [vinos con soda]; vinos blancos; alcopops; extractos alcohólicos de frutas; bebidas alcohólicas con contenido de frutas; bebidas alcohólicas mezcladas; ponches alcohólicos; ponches frutales [bebidas]; cócteles y ponches de vino, café, bebidas y alimentos que contienen café, tabaco y productos de tabaco, en particular productos de tabaco reducidos en nicotina o desprovistos de nicotina, en donde esta enumeración no es exhaustiva. El concentrado de sustancias aromatizantes puede ser el primer concentrado de sustancias aromatizantes, una o más fracciones del primer concentrado de sustancias aromatizantes, el segundo concentrado de sustancias aromatizantes, una o más fracciones del segundo concentrado de sustancias aromatizantes o una mezcla del primer y segundo concentrados de sustancias aromatizantes o una mezcla de una o más fracciones del primer y/o segundo concentrado de sustancias aromatizantes según el primer y/o segundo aspecto de la invención. Otras características y sus ventajas pueden deducirse de las descripciones del primer y segundo aspectos de la invención.
Se describe un permeato desaromatizado obtenido a partir de un fluido que contiene sustancias aromatizantes mediante un sistema de adsorción según el primer aspecto de la invención y/o mediante un procedimiento según un segundo aspecto de la invención. Dado que con ayuda del sistema de adsorción, o bien del procedimiento, es posible una recuperación al menos en su mayor parte de las sustancias aromatizantes contenidas en el fluido, el permeato está correspondientemente empobrecido en gran medida y es al menos casi inodoro para el ser humano. Así, el permeato desaromatizado puede utilizarse ventajosamente para la producción de alimentos y productos de consumo cuyo perfil de aroma no debe alterarse. En la descripción del concentrado de sustancias aromatizantes se encuentra una enumeración de alimentos y productos de consumo adecuados, que también se aplica al permeato. El permeato puede obtenerse mediante la producción del primer concentrado de sustancias aromatizantes o una o más fracciones del primer concentrado de sustancias aromatizantes, mediante la producción del segundo concentrado de sustancias aromatizantes o una o más fracciones del segundo concentrado de sustancias aromatizantes, o mediante la producción de una mezcla de permeatos que se han generado en la producción del primer y/o segundo concentrado de sustancias aromatizantes o una o más fracciones del primer y/o segundo concentrado de sustancias aromatizantes según el primer y/o segundo aspecto de la invención.
Se describe un alimento y/o producto de consumo que se obtiene mezclando al menos un alimento y/o un producto de consumo con uno o varios del grupo del concentrado de sustancias aromatizantes y/o el permeato desaromatizado antes mencionados.
El alimento y/o producto de consumo puede seleccionarse de uno o varios del grupo de vino, alimentos vino y/o productos de consumo que contienen vino, tabaco, productos de tabaco, en particular productos de tabaco con bajo contenido de nicotina o desprovistos de nicotina para cigarrillos electrónicos, café y alimentos y productos de consumo que contienen café.
El alimento y/o el producto de consumo pueden ser bajos en alcohol o sin alcohol. Dado que los términos "bajo en alcohol" y "sin alcohol" se definen de forma diferente en distintos países, en el presente documento se habla de "bajo en alcohol" cuando el alimento y el producto de consumo contienen como máximo el 1 % volumen de alcohol y, preferiblemente, como máximo el 0,7 % en volumen de alcohol. En el presente documento, se habla de "sin alcohol" cuando el alimento y el producto de consumo contiene como máximo el 0,5 % en volumen de alcohol. Por el término "alcohol" se entiende generalmente etanol en el alcance de la presente divulgación, a menos que se indique lo contrario. En consecuencia, por un contenido de alcohol de como máximo el 0,5 % en volumen se entienden contenidos de etanol del 0,50 % en volumen, 0,49 % en volumen, 0,48 % en volumen, 0,47 % en volumen, 0,46 % en volumen, 0,45 % en volumen, 0,44 % en volumen, 0,43 % en volumen, 0,42 % en volumen, 0,41 % en volumen, 0,40 % en volumen, 0,39 % en volumen, 0,38 % en volumen, 0,37 % en volumen, 0,36 % en volumen, 0,35 % en volumen, 0,34 % en volumen, 0,33 % en volumen, 0,32 % en volumen, 0,31 % en volumen, 0,30 % en volumen, 0,29 % en volumen, 0,28 % en volumen, 0,27 % en volumen, 0,26 % en volumen, 0,25 % en volumen, 0,24 % en volumen, 0,23 % en volumen, 0,22 % en volumen, 0,21 % en volumen, 0,20 % en volumen, 0,19 % en volumen, 0,18 % en volumen, 0,17 % en volumen, 0,16 % en volumen, 0,15 % en volumen, 0,14 % en volumen, 0,13 % en volumen, 0,12 % en volumen, 0,11 % en volumen, 0,10 % en volumen, 0,099 % en volumen, 0,098 % en volumen, 0,097 % en volumen, 0,096 % en volumen, 0,095 % en volumen, 0,094 % en volumen, 0,093 % en volumen, 0,092 % en volumen, 0,091 % en volumen, 0,090 % en volumen, 0,089 % en volumen, 0,088 % en volumen, 0,087 % en volumen, 0,086 % en volumen, 0,085 % en volumen, 0,084 % en volumen, 0,083 % en volumen, 0,082 % en volumen, 0,081 % en volumen, 0,080 % en volumen, 0,079 % en volumen, 0,078 % en volumen, 0,077 % en volumen, 0,076 % en volumen, 0,075 % en volumen, 0,074 % en volumen, 0,073 % en volumen, 0,072 % en volumen, 0,071 % en volumen, 0,070 % en volumen, 0,069 % en volumen, 0,068 % en volumen, 0,067 % en volumen, 0,066 % en volumen, 0,065 % en volumen, 0,064 % en volumen, 0,063 % en volumen, 0,062 % en volumen, 0,061 % en volumen, 0,060 % en volumen, 0,059 % en volumen, 0,058 % en volumen, 0,057 % en volumen, 0,056 % en volumen, 0,055 % en volumen, 0,054 % en volumen, 0,053 % en volumen, 0,052 % en volumen, 0,051 % en volumen, 0,050 % en volumen, 0,049 % en volumen, 0,048 % en volumen, 0,047 % en volumen, 0,046 % en volumen, 0,045 % en volumen, 0,044 % en volumen, 0,043 % en volumen, 0,042 % en volumen, 0,041 % en volumen, 0,040 % en volumen, 0,039 % en volumen, 0,038 % en volumen, 0,037 % en volumen, 0,036 % en volumen, 0,035 % en volumen, 0,034 % en volumen, 0,033 % en volumen, 0,032 % en volumen, 0,031 % en volumen, 0,030 % en volumen, 0,029 % en volumen, 0,028 % en volumen, 0,027 % en volumen, 0,026 % en volumen, 0,025 % en volumen, 0,024 % en volumen, 0,023 % en volumen, 0,022 % en volumen, 0,021 % en volumen, 0,020 % en volumen, 0,019 % en volumen, 0,018 % en volumen, 0,017 % en volumen, 0,016 % en volumen, 0,015 % en volumen, 0,014 % en volumen, 0,013 % en volumen, 0,012 % en volumen, 0,011 % en volumen, 0,010 % en volumen, 0,009 % en volumen, 0,008 % en volumen, 0,007 % en volumen, 0,006 % en volumen, 0,005 % en volumen, 0,004 % en volumen, 0,003 % en volumen, 0,002 % en volumen, 0,001 % en volumen o menos, o puede estar completamente desprovisto de etanol. Por lo tanto, tales alimentos y/o productos de consumo también pueden producirse o comercializarse en países en los que está prohibido cualquier consumo de etanol, en donde, no obstante, el alimento y/o producto de consumo sigue teniendo un perfil de aroma típico.
Se describe un medio de sorción para uso en un procedimiento según el segundo aspecto de la invención y/o para un dispositivo según el primer aspecto de la invención, en donde el medio de sorción comprende un polímero con monómeros de fenileteno y divinilbenceno sustituidos y/o no sustituidos. En otras palabras, está previsto que el medio de sorción comprenda un monómero de la fórmula así como uno o más monómeros de la fórmula
consista
en estos monómeros, en donde los monómeros individuales pueden estar sustituidos o no sustituidos en cada caso. Con ayuda del medio de sorción se pueden obtener los correspondientes concentrados de sustancias aromatizantes enriquecidos en sustancias aromatizantes y permeatos empobrecidos en sustancias aromatizantes, con una impresión de olor auténtica en cada caso. A diferencia de los medios de sorción conocidos por el estado de la técnica, el medio de sorción permite también la unión de sustancias polares, por lo que tanto las sustancias polares como las apolares se enriquecen, o bien se empobrecen uniformemente. Por otro lado, las sustancias aromatizantes y saborizantes polares también pueden desorberse completamente o, al menos, predominantemente. Por consiguiente, con ayuda del medio de sorción también se pueden eliminar colorantes y saborizantes, en particular de sabor amargo, del fluido, enriquecerlos en el medio de sorción y, finalmente, proporcionarlos como concentrado tras la desorción. Mediante la selección de la proporción de monómeros de fenileteno y de divinilbenceno en el peso total del medio de sorción, así como mediante la selección de la relación entre monómeros de fenileteno respecto a divinilbenceno, se puede influir en la composición del concentrado y en los factores de enriquecimiento de las sustancias aromatizantes individuales, de modo que se puede producir en cada caso un auténtico concentrado de aroma. Por ejemplo, la proporción másica de monómeros de fenileteno en el peso total del medio de sorción puede ser del 1 %, 2 %, 3 %, 4 %, 5 %, 6 %, 7 %, 8 %, 9 %, 10 %, 11 %, 12 %, 13 %, 14 %, 15 %, 16 %, 17 %, 18 %, 19 %, 20 %, 21 %, 22 %, 23 %, 24 %, 25 %, 26 %, 27 %, 28 %, 29 %, 30 %, 31 %, 32 %, 33 %, 34 %, 35 %, 36 %, 37 %, 38 %, 39 %, 40 %, 41 %, 42 %, 43 %, 44 %, 45 %, 46 %, 47 %, 48 %, 49 %, 50 %, 51 %, 52 %, 53 %, 54 %, 55 %, 56 %, 57 %, 58 %, 59 %, 60 %, 61 %, 62 %, 63 %, 64 %, 65 %, 66 %, 67 %, 68 %, 69 %, 70 %, 71 %, 72 %, 73 %, 74 %, 75 %, 76 %, 77 %, 78 %, 79 %, 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 %, 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 % o 99 %, mientras que la proporción másica de los monómeros de divinilbenceno es correspondientemente del 99 %, 98 %, 97 %, 96 %, 95 %, 94 %, 93 %, 92 %, 91 %, 90 %, 89 %, 88 %, 87 %, 86 %, 85 %, 84 %, 83 %, 82 %, 81 %, 80 %, 79 %, 78 %, 77 %, 76 %, 75 %, 74 %, 73 %, 72 %, 71 %, 70 %, 69 %, 68 %, 67 %, 66 %, 65 %, 64 %, 63 %, 62 %, 61 %, 60 %, 59 %, 58 %, 57 %, 56 %, 55 %, 54 %, 53 %, 52 %, 51 %, 50 %, 49 %, 48 %, 47 %, 46 %, 45 %, 44 %, 43 %, 42 %, 41 %, 40 %, 39 %, 38 %, 37 %, 36 %, 35 %, 34 %, 33 %, 32 %, 31 %, 30 %, 29 %, 28 %, 27 %, 26 %, 25 %, 24 %, 23 %, 22 %, 21 %, 20 %, 19 %, 18 %, 17 %, 16 %, 15 %, 14 %, 13 %, 12 %, 11 %, 10 %, 9 %, 8 %, 7 %, 6 %, 5 %, 4 %, 3 %, 2 % o 1 %. Preferiblemente, el medio de sorción es un copolímero de poliestireno-divinilbenceno, en donde pueden estar previstos en principio copolímeros aleatorios, alternantes, en forma de bloque e injertados. Además, puede estar previsto que los copolímeros estén modificados, o bien comprendan monómeros sustituidos, por ejemplo para proporcionar propiedades básicas o ácidas. También están previstos otros monómeros u otros compuestos que pueden introducirse en el polímero y que, dado el caso, adicionalmente a los grupos ácidos y/o básicos, pueden dar al polímero las propiedades de sorción deseadas, en particular con respecto a sustancias aromatizantes polares, correspondientemente a la aplicación deseada.
Otras características de la invención resultan de las reivindicaciones, las figuras y la descripción de las figuras. Las características y combinaciones de características mencionadas anteriormente en la descripción, así como las características y combinaciones de características mencionadas a continuación en la descripción de las figuras y/o mostradas únicamente en las figuras pueden utilizarse no solo en la combinación indicada en cada caso, sino también en otras combinaciones sin abandonar el alcance de la invención. Por lo tanto, también deben considerarse comprendidas y descritas las realizaciones de la invención que no se muestran ni se explican explícitamente en las figuras, pero que se desprenden y son generables a partir de las anteriores realizaciones mediante combinaciones de características separadas. También deben considerarse descritas las realizaciones y combinaciones de características que no tienen todas las características de una reivindicación independiente formulada originalmente. Además, deben considerarse descritas las realizaciones y combinaciones de características, en particular por las realizaciones expuestas anteriormente y a continuación, que van más allá de las combinaciones de características expuestas en las referencias de las reivindicaciones o se desvían de estas combinaciones de características. A este respecto muestra:
la Fig. 1 una representación esquemática de un sistema de adsorción no según la invención, según un ejemplo de realización;
la Fig. 2 una representación esquemática del sistema de adsorción no según la invención según otro ejemplo de realización, en donde este se hace funcionar en un modo de adsorción;
la Fig. 3 una representación esquemática del sistema de adsorción no conforme a la invención mostrado en la Fig. 2, en donde este se hace funcionar en un modo de desorción;
la Fig. 4 una representación esquemática del sistema de adsorción no según la invención según otro ejemplo de realización;
la Fig. 5 una representación esquemática del sistema de adsorción no según la invención según otro ejemplo de realización;
la Fig. 6 una representación esquemática del sistema de adsorción no según la invención según otro ejemplo de realización;
la Fig. 7 una vista en sección esquemática de una cámara de trabajo con dos canales conectados fluidamente entre sí, que están dispuestos anidados uno dentro de otro en una carcasa común;
la Fig. 8 una vista en sección esquemática de una cámara de trabajo con cuatro canales conectados fluidamente entre sí, que están dispuestos anidados uno dentro de otro en una carcasa común;
la Fig. 9 una representación esquemática del sistema de adsorción no según la invención según otro ejemplo de realización;
la Fig. 10 una representación esquemática del sistema de adsorción no según la invención según otro ejemplo de realización;
la Fig. 11 una vista en sección esquemática de cuatro cámaras de trabajo con diferentes geometrías;
la Fig. 12 una representación esquemática de otro ejemplo de realización del sistema de adsorción no según la invención;
la Fig. 13 una representación esquemática de otro ejemplo de realización del sistema de adsorción no según la invención;
la Fig. 14 una representación esquemática de otro ejemplo de realización del sistema de adsorción no según la invención;
la Fig. 15 una representación esquemática de otro ejemplo de realización del sistema de adsorción no según la invención;
la Fig. 16 una representación esquemática de otro ejemplo de realización del sistema de adsorción no según la invención;
la Fig. 17 una vista en sección esquemática de una cámara de trabajo subdividida;
la Fig. 18 una vista superior esquemática de una brida DIN;
la Fig. 19 una vista superior esquemática de la brida DIN, en donde un fondo separador está soldado en una abertura de paso;
la Fig. 20 una vista superior esquemática del fondo separador;
la Fig. 21 una vista superior esquemática de la brida DIN, en donde el fondo separador está insertado en el centro de la junta por encima de la abertura de paso;
la Fig. 22 una representación esquemática de una cámara de trabajo en forma de espiral;
la Fig. 23 una representación esquemática de varias cámaras de trabajo dispuestas en zigzag con un equipo de bombeo por codo;
la Fig. 24 una representación esquemática de varias cámaras de trabajo dispuestas en zigzag con un equipo de bombeo para cada dos codos;
la Fig. 25 una representación esquemática de una cámara de trabajo en forma de meandro sin equipos de bombeo;
la Fig. 26 una representación esquemática de un ejemplo de realización del sistema de adsorción según la invención;
la Fig. 27 una representación esquemática de un equipo de alta concentración según la invención;
la Fig. 28 una representación esquemática de otro ejemplo de realización del sistema de adsorción según la invención;
la Fig. 29 una representación esquemática de otro ejemplo de realización del sistema de adsorción según la invención;
la Fig. 30 un diagrama de flujo simplificado de una secuencia de procedimiento para la producción de un concentrado de sustancias aromatizantes; y
la Fig. 31 un diagrama de flujo simplificado de una secuencia de procedimiento para la producción de un concentrado de sustancias aromatizantes a partir de tabaco.
La Fig. 1 muestra un diagrama esquemático de un sistema 10 de adsorción no según la invención, según un primer ejemplo de realización. El sistema 10 de adsorción mostrado permite un control del proceso para el aislamiento de sustancias aromatizantes como concentrado de sustancias aromatizantes a partir de un fluido que contiene sustancias aromatizantes, en donde se garantiza por un lado un enriquecimiento particularmente alto de las sustancias aromatizantes en el concentrado de sustancias aromatizantes o extracto y por otro lado el mantenimiento de un perfil de aroma auténtico. Con este fin, el sistema 10 de adsorción en el ejemplo de realización mostrado comprende tres cámaras 12 de trabajo, que están acopladas fluidamente entre sí mediante un sistema 13 de conductos, que forma un primer recorrido de fluido, y que están llenas en cada caso de un medio de sorción como fase estacionaria. En principio, las cámaras 12 de trabajo también pueden denominarse columna o celda de extracción y, en el ejemplo de realización mostrado, tienen en cada caso una forma cilíndrica circular con idénticas dimensiones geométricas. Por lo tanto, todas las cámaras 12 de trabajo tienen espesores de sección transversal constantes a lo largo de sus respectivos ejes longitudinales L. Además, en lugar de tres cámaras 12 de trabajo, también pueden estar previstas solo una o dos o cuatro o más cámaras 12 de trabajo. En el presente ejemplo de realización, todas las cámaras 12 de trabajo se llenan con el mismo copolímero puro de estireno-divinilbenceno como medio de sorción. Como medio de sorción se pueden utilizar generalmente, por ejemplo, compuestos químicos del grupo de compuestos poliaromáticos, poliestirenos, poli(met)acrilatos, polipropilenos, poliésteres, politetrafluoroetileno y poliestirenos reticulados, en particular copolímeros de etilvinilbenceno y divinilbenceno, de vinilpirrolidona y divinilbenceno, de vinilpiridina y divinilbenceno y/o de estireno y divinilbenceno. Asimismo, pueden estar previstos materiales de intercambio iónico. También se obtienen características de sorción ventajosas mediante el uso de medios de sorción que comprenden monómeros con grupos funcionales. De este modo, han demostrado ser particularmente eficaces los grupos ácido sulfónico, grupos amonio ternarios (por ejemplo metacrildietilamina) y cuaternarios (por ejemplo feniltrimetilamonio), amidas (por ejemplo benzamidas), aminas y compuestos aromáticos modificados con halógenos, heterociclos como 3-pirrolidona, 2-pirrolidona, 2-pirrolina, 3-pirrolina, pirrol y/o piperazina, así como cadenas laterales alifáticas halogenadas. También pueden utilizarse polímeros de tipo gel. En principio, también pueden utilizarse poliacrilatos modificados, en particular aquellos que comprenden los siguientes monómeros: ácido acrílico, acrilonitrilo y acrilatos de alquilo, como por ejemplo metacrilato de metilo, acrilato de metilo, acrilato de etilo, 2-cloroetilviniléter, acrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de hidroxietilo, acrilato de butilo y metacrilato de butilo. Como alternativa o adicionalmente, los CMS son sorbentes (CMS: tamiz molecular de carbono), que se forman a partir de la pirólisis de precursores poliméricos y tienen en sí mismos una estructura de carbono altamente porosa. También pueden utilizarse sorbentes SGPC (SGPC: carbono polimérico grafitizado esférico) y sorbentes GCB (GCB: negro de humo grafitizado). Alternativas son polímeros basados en óxido de 2,6-difenileno, por ejemplo, poli(óxido de 2,6-difenil-p-fenileno), o aquellos con funcionalidad de iminodiacetato.
Con ayuda de estos medios de sorción, individualmente o en cualquier combinación, se garantiza una adsorción particularmente alta de la sustancia o las sustancias aromatizantes y, por lo tanto, una cuota de recuperación particularmente alta. Además, de este modo también se puede seleccionar de forma óptima el medio de sorción en función del fluido respectivo, o bien de las sustancias aromatizantes contenidas en el mismo. Preferiblemente, estos polímeros se funcionalizan adicionalmente por medio de reactivos adecuados durante la polimerización del polímero base, o bien mediante un tratamiento posterior del polímero base con reactivos correspondientes para conseguir las características de sorción deseadas.
Sin embargo, también puede estar previsto que al menos una de las cámaras 12 de trabajo se llene con una mezcla de dos o más medios de sorción y/o que diferentes cámaras 12 de trabajo se llenen con diferentes medios de sorción o mezclas de medios de sorción para obtener un comportamiento de adsorción específico y adaptado de forma óptima al fluido a procesar en cada caso. En conjunto, las tres cámaras 12 de trabajo proporcionan un lecho de sorbente particularmente largo y al mismo tiempo comparativamente delgado, ya que la relación entre el espesor medio de sección transversal y la longitud total combinada de las cámaras 12 de trabajo es menor que 0,3.
Además, el sistema 10 de adsorción comprende un total de cuatro equipos 14 de bombeo, que están dispuestos antes, entre y después de las cámaras 12 de trabajo.
El sistema 10 de adsorción se hace funcionar en un modo de absorción para cargar los medios de sorción dispuestos en las cámaras 12 de trabajo. Para ello, el fluido que contiene sustancias aromatizantes se introduce como fase móvil a través de la entrada 16 en el sistema 13 de conductos y se conduce en serie a través de las cámaras 12 de trabajo con ayuda de los equipos 14 de bombeo según la flecha A.
El fluido que contiene sustancias aromatizantes puede proceder, por ejemplo, de un proceso de producción, o bien procesamiento posterior de café. Es adecuado, por ejemplo:
- fase gaseosa que contiene sustancias aromatizantes y que se genera durante la producción y/o el procesamiento de café (por ejemplo el proceso de molienda);
- aroma de café obtenido mediante condensación o congelación de CO2 gaseoso que contiene aroma, en particular escarcha de CO2, y posterior tratamiento con el fin de reincorporarlo en el café;
- aroma de café, obtenido por gasificación específica, por ejemplo con aire, nitrógeno, gas(es) inerte(s) o CO2 y posterior eliminación de los aromas de esta fase;
- fase acuosa que contiene sustancias aromatizantes que se genera tan pronto como el café y el agua entran en contacto (extracto de café);
- sabores eliminados del extracto de café mediante el uso de diferentes tecnologías, por ejemplo mediante aplicación de vapor o vacío y posterior condensación;
- sabor de café que se obtiene cuando el café tostado y molido entra en contacto con agua caliente y/o vapor en un equipo de extracción (percolador);
- sabor de café obtenido mediante aplicación de vapor al extracto de café que ya ha abandonado el percolador; - aroma de café obtenido a partir de suspensiones de café y agua; aroma de café obtenido mediante aplicación de vapor al extracto de café que ya ha abandonado el percolador;
- aroma de café obtenido a partir de dispositivos que deben extraer agua del extracto de café, en particular filtración por membrana, evaporadores o equipos de destilación como las plantas de conos giratorios;
- aroma de café obtenido mediante concentración por congelación, en particular a partir de la fase de hielo generada a este respecto;
- fases acuosas que contienen sustancias aromatizantes del agua de sellado de la bomba;
- fases acuosas que contienen sustancias aromatizantes de procesos de secado (por ejemplo secado por pulverización, aglomeración o liofilización),
en donde en principio está comprendida concomitantemente cualquier combinación.
Como alternativa o adicionalmente, el fluido puede proceder de un procedimiento de producción de vino, o bien de un proceso de procesamiento posterior de vino. Con el uso de una destilación fraccionada o un procedimiento de cono giratorio para la desalcoholización de vino, por ejemplo, las distintas fracciones (por ejemplo la fracción de cabeza y/o la fracción media), así como el agua de sellado de la bomba que contiene aroma, pueden utilizarse como material de partida fluido del presente sistema 10 de adsorción. Como alternativa, pueden utilizarse fases que contienen etanol del evaporador de película descendente. Los concentrados de aroma obtenidos de este modo pueden devolverse, por ejemplo, al vino desalcoholizado. Por lo demás, pueden generarse fluidos que contienen sustancias aromatizantes en la desgasificación de vino o en la desalcoholización por medio de gas y estos pueden procesarse por medio del presente sistema 10 de adsorción. Los concentrados de aroma obtenidos de este modo pueden devolverse, por ejemplo, al producto desalcoholizado.
Con el uso de procesos de permeación para desalcoholizar el vino, se genera una fase sin alcohol, al menos en gran parte, que contiene sustancias aromatizantes y que puede utilizarse para la mezcla del producto final, y una fase que contiene alcohol, que contiene igualmente aromas. La fase que contiene alcohol debe someterse a una desalcoholización adicional para poder mezclarse con el vino pobre en alcohol, o bien sin alcohol. Con ayuda del sistema 10 de adsorción según la invención, se puede utilizar tanto la propia fase fluida que contiene alcohol, que contiene sustancias aromatizantes, para recuperar los aromas contenidos en ella, como los fluidos generados en las etapas de proceso adicionales de desalcoholización de esta fase, por ejemplo por medio de destilación, cono giratorio o evaporador de película descendente.
Como alternativa o adicionalmente, el fluido puede ser un extracto de tabaco para producir un concentrado de aroma de tabaco, en particular un concentrado de aroma de tabaco reducido en nicotina, o bien sin nicotina, con ayuda del sistema 10 de adsorción según la invención. Este extracto se utiliza directamente y se procesa por medio del sistema 10 de adsorción para extraer sustancias aromatizantes y alcaloides (por ejemplo nicotina) o solo sustancias aromatizantes sin alcaloides. Si se debe utilizar un extracto de tabaco u otro extracto coloreado como fluido que contiene sustancias aromatizantes para la producción de un concentrado de sustancias aromatizantes, se recomienda filtrar por membrana el fluido y/o tratarlo con carbón activado antes de la exposición del medio de sorción para eliminar colorantes no volátiles. Como alternativa, el fluido puede someterse a una destilación preparatoria o a una transferencia de alto vacío para separar componentes no volátiles, en particular colorantes. El ajuste de la cantidad de alcaloides que deben transferirse del extracto de tabaco al concentrado de aroma de tabaco se efectúa, por ejemplo, a través del ajuste del valor de pH del fluido. Adicionalmente, con la aplicación del procedimiento según la invención, las sustancias sólidas solubles no se transfieren o se transfieren solo parcialmente al extracto de aroma. De este modo se consigue generar menos residuos interferentes (alquitrán) en el caso de combustión o evaporación del extracto de aroma de tabaco.
Al introducir el fluido como fase móvil a través de la entrada 16 en el sistema 13 de conductos y conducirlo en serie a través de las cámaras 12 de trabajo con ayuda de los equipos 14 de bombeo según la flecha A, las sustancias aromatizantes presentes en el fluido se adsorben en el medio de sorción. Después se elimina el fluido desaromatizado, o bien permeato, del sistema 13 de conductos en la salida 18.
Según sea necesario, puede estar previsto que un contenido de etanol del fluido se ajuste a un valor de al menos el 0,5 % en volumen y/o a un valor de al menos el 50 % en volumen antes del paso a través del sistema 10 de adsorción. Esto permite una cuota de recuperación particularmente alta, en donde se garantiza adicionalmente la obtención de un concentrado de sustancias aromatizantes particularmente "auténtico", es decir, un concentrado de sustancias aromatizantes en las sustancias aromatizantes tanto polares como apolares están enriquecidas al menos prácticamente de forma uniforme. A este respecto, el contenido de etanol puede ajustarse en principio al valor requerido mediante adición de etanol, o bien una mezcla de disolventes rica en etanol y/o mediante adición de disolvente desprovisto de etanol, por ejemplo de agua, o mediante adición de una mezcla de disolventes pobre en etanol. Por ejemplo, el contenido de etanol se puede ajustar a un valor del 0,5 % en volumen, 1,0 % en volumen, 1,5 % en volumen, 2,0 % en volumen, 2,5 % en volumen, 3.0 % en volumen, 3,5 % en volumen, 4,0 % en volumen, 4,5 % en volumen, 5,0 % en volumen, 5,5 % en volumen, 6,0 % en volumen, 6,5 % en volumen, 7,0 % en volumen, 7,5 % en volumen, 8,0 % en volumen, 8,5 % en volumen, 9,0 % en volumen, 9,5 % en volumen, 10,0 % en volumen, 10,5 % en volumen, 11,0 % en volumen, 11,5 % en volumen, 12,0 % en volumen, 12,5 % en volumen, 13,0 % en volumen, 13,5 % en volumen, 14.0 % en volumen, 14,5 % en volumen, 15,0 % en volumen, 15,5 % en volumen, 16,0 % en volumen, 16,5 % en volumen, 17,0 % en volumen, 17,5 % en volumen, 18,0 % en volumen, 18,5 % en volumen, 19,0 % en volumen, 19,5 % en volumen, 20,0 % en volumen, 20,5 % en volumen, 21,0 % en volumen, 21,5 % en volumen, 22.0 % en volumen, 22,5 % en volumen, 23,0 % en volumen, 23,5 % en volumen, 24,0 % en volumen, 24,5 % en volumen, 25,0 % en volumen, 25,5 % en volumen, 26,0 % en volumen, 26,5 % en volumen, 27,0 % en volumen, 27,5 % en volumen, 28,0 % en volumen, 28,5 % en volumen, 29,0 % en volumen, 29,5 % en volumen, 30.0 % en volumen, 30,5 % en volumen, 31,0 % en volumen, 31,5 % en volumen, 32,0 % en volumen, 32,5 % en volumen, 33,0 % en volumen, 33,5 % en volumen, 34,0 % en volumen, 34,5 % en volumen, 35,0 % en volumen, 35,5 % en volumen, 36,0 % en volumen, 36,5 % en volumen, 37,0 % en volumen, 37,5 % en volumen, 38.0 % en volumen, 38,5 % en volumen, 39,0 % en volumen, 39,5 % en volumen, 40,0 % en volumen, 40,5 % en volumen, 41,0 % en volumen, 41,5 % en volumen, 42,0 % en volumen, 42,5 % en volumen, 43,0 % en volumen, 43,5 % en volumen, 44,0 % en volumen, 44,5 % en volumen, 45,0 % en volumen, 45,5 % en volumen, 46.0 % en volumen, 46,5 % en volumen, 47,0 % en volumen, 47,5 % en volumen, 48,0 % en volumen, 48,5 % en volumen, 49,0 % en volumen, 49,5 % en volumen o 50,0 % en volumen, debiendo considerarse los valores intermedios correspondientes descritos concomitantemente. Preferiblemente, el contenido de etanol se ajusta a un valor entre aproximadamente el 1,5 % en volumen y aproximadamente el 10 % en volumen. Como alternativa, el fluido también puede estar desprovisto de etanol. Asimismo, en principio puede estar previsto que el contenido de etanol del fluido no se ajuste, sino que el fluido se utilice en la forma presente respectivamente, o bien con un contenido de etanol dado respectivamente, incluido un contenido del 0 %.
Para la descarga, el sistema 10 de adsorción se conmuta a continuación a un modo de desorción. Para ello, un medio de desorción, por ejemplo agua, etanol o una mezcla de etanol/agua, se introduce en el sistema 13 de conductos a través de una entrada 16' y se conduce en serie a través de las cámaras 12 de trabajo en la dirección de transporte opuesta según la flecha B con ayuda de los equipos 14 de bombeo reversibles. Al hacer pasar el medio de desorción, las sustancias aromatizantes unidas al medio de desorción se desorben de nuevo, de modo que se obtiene un concentrado de sustancias aromatizantes en la salida 18' y se elimina del sistema 13 de conductos.
Mediante la conexión fluida de las cámaras 12 de trabajo individuales y de los equipos 14 de bombeo reversibles anteriores, intermedios y posteriores se consigue que sean posibles velocidades de flujo en el caso de carga y descarga claramente más altas que las que serían posibles con el uso de una cámara 12 de trabajo individual con el mismo volumen. Adicionalmente, en la desorción puede utilizarse una cantidad reducida de medio de desorción correspondiente al diámetro, o al área de sección transversal relativamente pequeña de las cámaras 12 de trabajo, con lo que se consigue una concentración más alta de sustancias aromatizantes con una menor demanda de medio de desorción. Además es ventajoso utilizar un lecho de sorbente particularmente largo para adsorber sustancias aromatizantes tanto polares como apolares de la forma más cuantitativa posible para obtener concentrados de sustancias aromatizantes y permeatos que estén desprovistos de aroma en lo posible.
En principio, en el alcance de la presente invención es preferente que al menos las relaciones de las proporciones másicas de las hasta cinco sustancias aromatizantes del concentrado de sustancias aromatizantes que más marcan el aroma y son diferentes del medio de desorción se diferencien como máximo ± 50 % de las relaciones correspondientes de sus proporciones másicas en el fluido y/o que, con respecto al fluido, cada sustancia aromatizante diferente del medio de desorción se enriquezca en el concentrado de sustancias aromatizantes, en cada caso en un factor respecto a la masa de como máximo 1,49 en comparación individual con cada una de las demás sustancias aromatizantes diferentes del medio de desorción. Esto permite la provisión de concentrado de sustancias aromatizantes particularmente "auténtico", es decir, un concentrado de sustancias aromatizantes en el que todos o al menos los cinco aromas presentes en el líquido original que marcan el aroma global -independientemente de sus propiedades físicas, como polaridad o punto de ebulliciónestán enriquecidos en el concentrado de sustancias aromatizantes al menos de manera prácticamente uniforme, de manera que las propiedades organolépticas del concentrado de sustancias aromatizantes correspondan a las del fluido, en particular si el concentrado de aroma se rediluye de manera que la(s) concentración (concentraciones) de la sustancia o las sustancias aromatizantes correspondan de nuevo, al menos prácticamente, a sus concentraciones originales en el fluido. Al menos las 2, 3, 4 o 5 sustancias aromatizantes que, de todas las sustancias aromatizantes presentes en el fluido, o bien o sustancias aromatizantes presentes en el concentrado de sustancias aromatizantes, contribuyen de manera significativa al aroma global del fluido, se enriquecen de la forma más uniforme posible en el concentrado de sustancias aromatizantes, de modo que sus concentraciones con respecto a la masa en el fluido y en el concentrado de sustancias aromatizantes se diferencien cuantitativamente en comparación por pares como máximo en un 1 %, 2 %, 3 %, 4 %, 5 %, 6 %, 7 %, 8 %, 9 %, 10 %, 11 %, 12 %, 13 %, 14 %, 15 %, 16 %, 17 %, 18 %, 19 %, 20 %, 21 %, 22 %, 23 %, 24 %, 25 %, 26 %, 27 %, 28 %, 29 %, 30 %, 31 %, 32 %, 33 %, 34 %, 35 %, 36 %, 37 %, 38 %, 39 %, 40 %, 41 %, 42 %, 43 %, 44 %, 45 %, 46 %, 47 %, 48 %, 49 % o 50 %. Cuáles de las sustancias aromatizantes presentes en el fluido pertenecen a las hasta cinco sustancias que más marcan el aroma puede determinarse con ayuda de métodos conocidos por el experto en la materia en el alcance de ensayos habituales en la práctica. Únicamente se hace referencia a modo de ejemplo a la determinación de valores de aroma, conocida en sí, o a ensayos de las pruebas de omisión con recombinados. En principio, asimismo puede estar previsto que una o más sustancias aromatizantes de un primer grupo se enriquezcan en el concentrado de sustancias aromatizantes independientemente entre sí en cada caso en el factor 1,49 o menor en comparación con una o más sustancias saborizantes y/o perfumantes de un segundo grupo con respecto al fluido proporcionado originalmente. Por un factor de 1,49 o menor se deben entender en particular factores de 1,49, 1,48, 1,47, 1,46, 1,45, 1,44, 1,43, 1,42, 1,41, 1,40, 1,39, 1,38, 1,37, 1,36, 1,35, 1,34, 1,33, 1,32, 1,31, 1,30, 1,29, 1,28, 1,27, 1,26, 1,25, 1,24, 1,23, 1,22, 1,21, 1,20, 1,19, 1,18, 1,17, 1,16, 1,15, 1,14, 1,13, 1,12, 1,11, 1,10, 1,09, 1,08, 1,07, 1,06, 1,05, 1,04, 1,03, 1,02, 1,01, 1,00, 0,99, 0,98, 0,97, 0,96, 0,95, 0,94, 0,93, 0,92, 0,91, 0,90, 0,89, 0,88, 0,87, 0,86, 0,85, 0,84, 0,83, 0,82, 0,81, 0,80, 0,79, 0,78, 0,77, 0,76, 0,75, 0,74, 0,73, 0,72, 0,71, 0,70, 0,69, 0,68, 0,67, 0,66, 0,65, 0,64, 0,63, 0,62, 0,61, 0,60, 0,59, 0,58, 0,57, 0,56, 0,55, 0,54, 0,53, 0,52, 0,51 o 0,50. Las sustancias aromatizantes del primer grupo pueden seleccionarse, por ejemplo, del grupo de butirato de etilo, 2-butirato de etilometil, capronato de metilo, linalool, alfa-ionona, beta-ionona, deltadecalactona, 2E-hexenol, 2E-hexenal, hexanal, beta-damascenona, octanal, nootkatona, p-mentenotiol-1, 8, benzaldehído, gamma-decalactona, óxido de linalool, furfuriltiol-2, 4-vinilguayacol, etildimetilpirazinas isoméricas, etildimetilpirazina isomérica, indol, jasmonato de metilo, lactona de jazmín, disulfuro de dipropilo, trisulfuro de dipropilo, disulfuro de metipropilo, L-mentol, mentona, L-carvona, acetato de isoamilo, 2-acetil-1-pirrolina, 2E, 4Z-decadienal, 3, 5-dimetiltritiolano, citral, cariofileno, 1-octen-3-ol, 1-octen-3-ona, hidroxibencilacetona, cis-3-hexenol, 3Z-hexenol, butirato de metilo, geraniol, 2E, 4Z-decadienoato de etilo, 8-mercapto-p-ment-1-en-3-ona, 2E, 4Z, 7Z-tridecatrienal, 2E, 5Z-undecadienal, nonanal, 4-ocanolida, 5-octanolida, feniletanol, lactona del vino y mentofurolactona. Las sustancias aromatizantes del segundo grupo pueden seleccionarse, por ejemplo, de alcoholes C1-C5, preferentemente metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, 2-metilbutan-1-ol, 3-metilbutan-1-ol, diacetilo, acetaldehído, furfural, alcohol furfurílico, fenol, acetoína, sulfuro de dimetilo, metilmercaptano, ácido láctico y ácido acético. En otras palabras, en particular puede estar previsto que en el concentrado de sustancias aromatizantes no se efectúe enriquecimiento relativo o que este sea lo más reducido posible (por ejemplo, < ± 50 %) de sustancias aromatizantes más bien hidrófobas (primer grupo) en comparación con sustancias aromatizantes hidrófilas (segundo grupo) con respecto al fluido, de manera que se produzca un auténtico concentrado de sustancias aromatizantes con un enriquecimiento lo más uniforme posible de todas las sustancias aromatizantes originalmente presentes en el fluido, independientemente de su polaridad. En consecuencia, en principio también puede producirse un permeato empobrecido en sustancias aromatizantes mejorado en comparación con el estado de la técnica, ya que las sustancias aromatizantes contenidas en el fluido se empobrecen de modo correspondientemente más uniforme en el permeato, de modo que este tiene un perfil de sabor y aroma debilitado pero aún auténtico o es, al menos en su mayor parte o completamente, inodoro para los seres humanos.
Como alternativa o adicionalmente, está previsto que las proporciones de las proporciones másicas de al menos dos y preferiblemente de al menos tres sustancias aromatizantes diferentes en el concentrado de sustancias aromatizantes se diferencien como máximo ± 50 % de las proporciones correspondientes de sus proporciones másicas en el fluido, siendo al menos una de las sustancias aromatizantes hidrófoba (seleccionada del primer grupo) y al menos otra sustancia aromatizante hidrófila (seleccionada del segundo grupo). Esto también permite obtener un concentrado de sustancias aromatizantes particularmente "auténtico", en el que las sustancias aromatizantes polares y apolares se mezclan de la forma más uniforme posible.
La concentración o el factor de enriquecimiento de al menos una sustancia aromatizante en el concentrado de sustancias aromatizantes en comparación con el fluido original puede ser en principio al menos 1,01, en particular al menos 10, de modo preferente al menos 100, preferentemente al menos 1000 y, en particular, al menos 15000. Por ejemplo, el factor de concentración de al menos una sustancia aromatizante puede ser 1,01, 1,02, 1,03, 1,04, 1,05, 1,06, 1,07, 1,08, 1,09, 1,10, 1,11, 1,12, 1,13, 1,14, 1,15, 1,16, 1,17, 1,18, 1,19, 1,20, 1,21, 1,22, 1,23, 1,24, 1,25, 1,26, 1,27, 1,28, 1,29, 1,30, 1,31, 1,32, 1,33, 1,34, 1,35, 1,36, 1,37, 1,38, 1,39, 1,40, 1,41, 1,42, 1,43, 1,44, 1,45, 1,46, 1,47, 1,48, 1,49, 1,50, 1,51, 1,52, 1,53, 1,54, 1,55, 1,56, 1,57, 1,58, 1,59, 1,60, 1,61, 1,62, 1,63, 1,64, 1,65, 1,66, 1,67, 1,68, 1,69, 1,70, 1,71, 1,72, 1,73, 1,74, 1,75, 1,76, 1,77, 1,78, 1,79, 1,80, 1,81, 1,82, 1,83, 1,84, 1,85, 1,86, 1,87, 1,88, 1,89, 1,90, 1,91, 1,92, 1,93, 1,94, 1,95, 1,96, 1,97, 1,98, 1,99, 2, 5, 10, 50, 100, 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 6500, 7000, 7500, 8000, 8500, 9000, 9500, 10000, 10500, 11000, 11500, 12000, 12500, 13000, 13500, 14000, 14500, 15000, 15500, 16000, 16500, 17000, 17500, 18000, 18500, 19000, 19500, 20000, 20000, 25000, 30000, 35000, 40000, 45000, 50000, 55000, 60000, 65000, 70000, 75000, 80000, 85000, 90000, 95000, 100000 o más, en donde los valores intermedios correspondientes deben considerarse descritos concomitantemente. En otras palabras, el concentrado de sustancias aromatizantes debe rediluirse en un factor correspondiente para que la sustancia aromatizante se presente de nuevo en su concentración original como en el fluido. Como alternativa o adicionalmente, en el alcance de la presente divulgación, para los fluidos que contienen etanol está previsto que el factor de concentración o enriquecimiento de al menos una sustancia aromatizante en el concentrado de sustancias aromatizantes se determine con respecto a un contenido de etanol del fluido, es decir, que para al menos una sustancia aromatizante distinta del etanol la relación de las concentraciones c (en mol/l o en g/l) csustancia aromatizante:cetanol en el fluido y en el concentrado de sustancias aromatizantes se forme y se compare entre sí, en donde la relación csustancia aromatizante:cetanol en el concentrado es mayor que la relación csustancia aromatizante:cetanol en el fluido y para al menos una sustancia aromatizante es al menos 1,01, en particular al menos 10, preferentemente al menos 100, de modo preferido al menos 1000 y en particular al menos 15000. De este modo, en principio puede ocurrir que el volumen total del primer concentrado de sustancias aromatizantes disminuya solo de forma insignificante en comparación con el fluido, siga siendo prácticamente el mismo o incluso aumente, pero que la relación entre la concentración de sustancias aromatizantes y la concentración de etanol sea, no obstante, mayor en el concentrado de sustancias aromatizantes que en el fluido, ya que el etanol se empobrece con respecto a al menos otra sustancia aromatizante. Desde el punto de vista de esta definición del factor de concentración, el etanol no se considera una sustancia aromatizante, aunque en principio también puede contribuir al sabor general del fluido. En otras palabras, está previsto que la concentración de al menos una sustancia aromatizante en el concentrado de sustancias aromatizantes sea más alta que en el fluido y/o que al menos una sustancia aromatizante esté enriquecida con respecto al fluido en el concentrado de sustancias aromatizantes en relación con etanol, es decir, que el etanol en el concentrado de sustancias aromatizantes esté empobrecido en relación con la concentración de la al menos una sustancia aromatizante. A este respecto, puede estar previsto que al menos dos sustancias aromatizantes, una mayoría de sustancias aromatizantes, una pluralidad de sustancias aromatizantes, un número predominante de sustancias aromatizantes o todas las sustancias aromatizantes contenidas en el fluido tengan un factor de concentración respectivo de al menos 1,01.
Cuanto mayor sea el factor de concentración, menores son las áreas de almacenamiento y transporte requeridas y más sencillo será el procesamiento posterior del concentrado de sustancias aromatizantes. Asimismo, los factores de alta concentración facilitan la producción de aromas en forma de polvo, o bien encapsulados. Además, la concentración reduce la proporción de disolvente(s), en particular etanol, de modo que también se pueden producir concentrados de sustancias aromatizantes desprovistos de etanol, por ejemplo, que cumplan las normas Halal.
En principio, también puede estar previsto que el medio de desorción sea el mismo compuesto químico que una sustancia aromatizante contenida en el fluido. En este caso, preferentemente no se tiene en cuenta la sustancia aromatizante en cuestión en la determinación de su grado de enriquecimiento en el concentrado de sustancias aromatizantes, ya que desde un principio no es posible hacer afirmaciones razonables sobre su enriquecimiento y empobrecimiento en el concentrado o permeato. Por ejemplo, el fluido original puede contener etanol como sustancia aromatizante, de modo que este compuesto químico, en el caso de uso de etanol como medio de desorción, no se introduce preferentemente en la evaluación de las relaciones de proporción másica mencionadas anteriormente. Como alternativa, en este caso puede utilizarse el enriquecimiento relativo de una o más sustancias aromatizantes con respecto a etanol para la determinación del factor de concentración entre el fluido original y el concentrado de sustancias aromatizantes.
La Fig. 2 muestra un diagrama esquemático del sistema 10 de adsorción no según la invención según otro ejemplo de realización. El sistema 10 de adsorción está optimizado para una velocidad de carga particularmente rápida en el caso de maximización simultánea de la concentración de extracto en el concentrado de sustancias aromatizantes. Con este fin, el sistema 10 de adsorción comprende tres cámaras 12 de trabajo y cuatro equipos 14 de bombeo, así como varios equipos 20, 20' de válvula controlables y/o regulables y un sistema 13 de conductos de diseño diferente en comparación con el ejemplo de realización anterior. Cabe destacar que, por supuesto, también en este caso puede estar previsto un número diferente de cámaras 12 de trabajo, equipos 14 de bombeo y equipos 20 de válvula.
El sistema 10 de adsorción se hace funcionar en modo de adsorción en la Fig. 2, en donde la dirección de flujo utilizada para la carga se simboliza con flechas. Para la cargar de los medios de sorción dispuestos en las cámaras 12 de trabajo, el fluido que contiene sustancias aromatizantes se introduce de nuevo en el sistema 13 de conductos como fase móvil a través de la entrada 16, pero al mismo tiempo se conduce por todas las cámaras 12 de trabajo en paralelo con ayuda de los equipos 14 de bombeo. Con este fin, los equipos 20 de válvula se abren, mientras que los equipos de válvula caracterizados con 20' se cierran. El control y/o la regulación de los equipos 14 de bombeo y/o de los equipos 20, 20' de válvula, así como el cambio entre el modo de adsorción y el modo de desorción, se efectúa en principio con ayuda de un equipo de control (no mostrado). Por lo tanto, las sustancias aromatizantes contenidas en el fluido se adsorben al mismo tiempo en los medios de sorción con los que están llenas las tres cámaras 12 de trabajo. A continuación, el fluido desaromatizado, o bien el permeato se elimina del sistema 13 de conductos en la salida 18.
La desorción de las sustancias aromatizantes se explica con referencia a la Fig. 3, que muestra un diagrama esquemático del sistema 10 de adsorción no según la invención que se hace funcionar en modo de desorción. En el modo de desorción, los equipos de válvula caracterizados con 20' están ahora abiertos, mientras que los equipos de válvula caracterizados con 20 están cerrados. Ahora se bombea un medio de desorción a través de la entrada 16' al sistema 13 de conductos según las flechas y se hace conduce en serie a través de las cámaras 12 de trabajo en la dirección de transporte opuesta con ayuda de los equipos 14 de bombeo reversibles. Al hacer pasar el medio de desorción, las sustancias aromatizantes unidas al medio de sorción se desorben de nuevo, de modo que se obtiene un concentrado de sustancias aromatizantes en la salida 18' y se retira del sistema 13 de conductos. En otras palabras, a diferencia del primer ejemplo de realización, la carga de los medios de sorción se efectúa en paralelo, mientras que la descarga, o bien desorción, se realiza de nuevo en serie. Esto permite una velocidad de carga particularmente rápida y al mismo tiempo maximiza la concentración del extracto en el concentrado de sustancias aromatizantes.
La Fig. 4 muestra un diagrama esquemático del sistema 10 de adsorción no según la invención según otro ejemplo de realización. El sistema 10 de adsorción comprende una primera cámara 12a de trabajo y una segunda cámara 12b de trabajo, conectadas fluidamente entre sí y dispuestas directa o indirectamente una detrás de la otra. A este respecto, en principio puede estar previsto que las cámaras 12a, 12b de trabajo estén dispuestas en carcasas separadas o en una carcasa común. En el caso de una disposición en una carcasa común, además puede estar previsto que las cámaras 12a, 12b de trabajo estén separadas entre sí por un fondo separador o similar permeable a los líquidos, para impedir una mezcla de los medios de sorción dispuestos en las cámaras 12a, 12b de trabajo. En el presente ejemplo, la cámara 12b de trabajo se llena con una denominada fase normal y/o una fase polar unida como medio de sorción. Las fases normales son, por ejemplo, geles de sílice u óxidos de aluminio modificados o sin modificar, en los que se utilizan predominantemente procesos de adsorción sobre grupos OH polares para la separación. Igualmente, las fases polares unidas se basan normalmente en geles de sílice a los que se unen cadenas con determinados grupos funcionales. De este modo, estos medios de sorción son polares en diversos grados. La separación se efectúa mediante diferentes mecanismos en cada caso y, por regla general, mediante una combinación de varios efectos (exclusión por tamaño molecular, adsorción, distribución, intercambio iónico).
En cambio, la cámara 12a de trabajo se llena con una denominada fase de inversión como medio de sorción. En el caso de fases de inversión, las relaciones de polaridad están "invertidas" en comparación con las fases normales. Normalmente, para ello, las cadenas laterales apolares se unen a una estructura de gel de sílice o a un polímero. De este modo, estas tienen comportamiento hidrófobo. Con longitud de cadena creciente, las fases se vuelven menos polares. El mecanismo de separación se basa predominantemente en fuerzas de Van der Waals. Cuanto más parecida sea una sustancia aromatizante a la cadena de hidrocarburo de la fase, mayores serán su interacciones con el medio de sorción y mejor será su adsorción a la fase de inversión.
Para la carga, es decir, en el modo de adsorción, se conduce un fluido acuoso que contiene sustancias aromatizantes a través de la entrada 16 y el equipo 14 de bombeo contra la fuerza de la gravedad a través de la cámara 12b de trabajo para eliminar cualquier inclusión de aire. A este respecto, la fase normal/fase polar retiene predominantemente las sustancias aromatizantes polares, mientras que las apolares siguen llegando al menos parcialmente a la cámara 12a de trabajo. El fluido desaromatizado se retira después del sistema 10 de adsorción a través de la salida 18. Los equipos 20 de válvula están abiertos en el modo de adsorción, mientras que los equipos 20' de válvula están cerrados.
En el modo de desorción, los equipos 20 de válvula están cerrados mientras que los equipos 20' de válvula están abiertos. El equipo 20" de válvula puede abrirse o cerrarse según sea necesario. A través de la entrada 16' puede introducirse un primer medio de desorción, por ejemplo etanol, o una primera mezcla de medio de desorción, y alimentarse en dirección de la gravedad a través de las cámaras 12a, 12b de trabajo a un colector 22 de fracciones con tres recipientes colectores 22a-c en el presente caso. Los recipientes colectores 22a-c pueden abrirse o cerrarse independientemente entre sí a través de los equipos 20a-c de válvula para recoger las fracciones correspondientes según sea necesario. Se entiende que el número y el tipo de recipientes colectores se pueden variar.
Como alternativa o adicionalmente al primer medio de desorción, puede introducirse un segundo medio de desorción, por ejemplo agua, o una segunda mezcla de medios de desorción a través de las cámaras 12a, 12b de trabajo por otra entrada 16" a través del sistema 13 de conductos. Mediante correspondiente apertura y cierre de los equipos 20, 20' y 20" de válvula, tanto el primer como el segundo medio de desorción pueden conducirse en contra de la gravedad a través de la cámara 12b de trabajo y a continuación a través de la cámara 12a de trabajo o con la gravedad a través de la cámara 12a de trabajo y a continuación a través de la cámara 12b de trabajo.
Asimismo, generalmente es posible crear un gradiente continuo o gradual del primer y segundo medio de desorción para generar un determinado comportamiento de desorción de las sustancias aromatizantes adsorbidas. Además, en general es posible conducir primero uno de los medios de desorción de arriba abajo, es decir, con la fuerza de la gravedad, o superponer una de las cámaras 12a, 12b de trabajo y conducir a continuación el otro medio de desorción en sentido contrario, de abajo arriba o en contra de la fuerza de la gravedad, a través de las cámaras 12a, 12b de trabajo. De este modo se pueden obtener y recoger fracciones particularmente de alta resolución. Además, 3, 4, 5, 6 o más medios de desorción pueden, por supuesto, utilizarse también como mezcla y/o gradiente.
Por lo tanto, el sistema 10 de adsorción permite un control del proceso particularmente variable y orientado a la demanda. Adicionalmente, el uso de diferentes tipos de medios de sorción, es decir, al menos una fase normal/fase polar y al menos una fase de inversión en las cámaras 12a, 12b de trabajo, permite mejorar la separación de las sustancias aromatizantes mediante efectos combinados de adsorción y cromatografía de distribución. Por lo tanto, se puede realizar una separación de sustancias aromatizantes en un sistema 10 de adsorción en función de las capacidades de retención específicas del compuesto en diferentes medios de sorción. A este respecto, la separación de determinadas fracciones puede efectuarse, por ejemplo, correspondientemente a su profundidad de penetración en la fase de inversión (cámara 12a de trabajo). Asimismo se puede efectuar una separación de determinadas fracciones correspondientemente a su tiempo de retención en la fase normal (cámara 12b de trabajo).
La Fig. 5 muestra un diagrama esquemático del sistema 10 de adsorción no según la invención según otro ejemplo de realización. La estructura básica del sistema 10 de adsorción corresponde a este respecto a la del sistema 10 de adsorción mostrado en la Fig. 4. A diferencia del ejemplo de realización anterior, el presente sistema 10 de adsorción comprende un total de cuatro cámaras 12a-d de trabajo para la separación fraccionada de diferentes sustancias aromatizantes. En este ejemplo, las cuatro cámaras 12a-d de trabajo se llenan con medios de sorción, o bien mezclas de medios de sorción idénticos y forman, por lo tanto, cuatro zonas en las que las sustancias aromatizantes del fluido se distribuyen mediante una combinación de efectos cromatográficos de adsorción y distribución.
Como alternativa, las cámaras 12a-d de trabajo pueden llenarse con diferentes medios de sorción, o bien mezclas de medios de sorción, en donde al menos se selecciona un medio de sorción del grupo de fases normales y/o fases polares unidas y al menos otro medio de sorción del grupo de fases de inversión. Además, el sistema 10 de adsorción comprende un número correspondientemente mayor de equipos 20, 20', 20" de válvula controlables, o bien regulables independientemente entre sí para poder cambiar entre el modo de adsorción y desorción de manera orientada a la demanda. En particular, con ayuda del presente sistema 10 de adsorción es posible cargar y descargar individualmente cada cámara 12a-d de trabajo con sustancias aromatizantes. De este modo, por ejemplo, es posible desorber solo las sustancias aromatizantes adsorbidas en la cámara 12c de trabajo o solo las sustancias aromatizantes adsorbidas en las cámaras 12a, 12b y 12d de trabajo, lo que permite un control de proceso particularmente flexible con una reducción simultánea del espacio muerto.
La Fig. 6 muestra un diagrama esquemático del sistema 10 de adsorción no según la invención según otro ejemplo de realización. La estructura básica del presente sistema 10 de adsorción es similar a la del sistema 10 de adsorción descrito en relación con la Fig. 5. Para la minimización del espacio muerto, el sistema 10 de adsorción mostrado en el presente caso comprende, además de un sistema 13 de conductos, previsto para hacer pasar el fluido que contiene sustancias aromatizantes, un segundo sistema 13' de conductos, que está previsto para hacer pasar el medio o los medios de desorción y tiene un volumen, o bien una sección transversal menor que el sistema 13 de conductos. En otras palabras, se utilizan dos sistemas 13, 13' de conductos, que forman, por consiguiente, un primer y un segundo recorrido de fluido, en donde un sistema 13 de conductos con diámetro medio comparativamente mayor, o bien área media de sección transversal relativamente mayor se utiliza para la carga y un sistema 13' de conductos con diámetro medio comparativamente menor se utiliza para la descarga. De este modo se obtienen concentrados de sustancias aromatizantes de concentración particularmente alta. Otra diferencia con respecto al ejemplo de realización anterior consiste en los equipos 14a-c de bombeo adicionales, que en principio deben considerarse opcionales y también pueden estar previstos diferente número y disposición. Los equipos 14a-c de bombeo están dispuestos en cada caso entre las cámaras 12a-c de trabajo y mejoran el rendimiento de fluido, o bien la velocidad de carga de los medios de sorción dispuestos en las cámaras 12a-c de trabajo con sustancias aromatizantes. Además, el sistema 13' de conductos previsto para los medios de desorción comprende equipos 20'" de válvula adicionales, que generalmente están cerrados en el modo de adsorción y pueden conmutarse independientemente entre sí en el modo de desorción para extraer fracciones individuales o reunidas de las cámaras 12a-d de trabajo. A este respecto, los equipos 20'" de válvula pueden ser válvulas antirretorno, o bien válvulas de bola en la configuración más sencilla, ya que estos órganos de cierre conmutan automáticamente a través de diferencias de presión, pero no necesitan ser controlados activamente y, por lo tanto, son muy económicos y fiables en funcionamiento.
La Fig. 7 muestra una sección longitudinal esquemática a través de una cámara 12 de trabajo con dos canales 24a, 24b conectados fluidamente entre sí, que están dispuestos anidados uno dentro de otro en una carcasa 26 común. A este respecto, la carcasa 26 se forma por una pared del canal exterior 24a, que rodea el canal interior 24b. El canal interior 24b desemboca en una entrada 16, a través de la cual un fluido o un medio de desorción puede entrar en la cámara 12 de trabajo y se conduce, o bien se puede conducir a la desembocadura del canal exterior 24a. En este caso, el fluido respectivo se desvía y fluye a través del canal 24a hacia la salida 18, donde abandona de nuevo la cámara 12 de trabajo. Por lo tanto, la cámara 12 de trabajo se ensancha de forma escalonada en la transición del canal interior 24b al canal exterior 24 visto en la dirección del caudal, de modo que las sustancias aromatizantes que se unen más débilmente al medio de sorción (mezcla) dispuesto en el canal interior 24b y se fugan pueden seguir recogiéndose de forma fiable con ayuda de la mayor capacidad del canal exterior 24a. En otras palabras, el área del medio de sorción atravesada, o bien atravesable, y, por lo tanto, su capacidad, aumenta gradualmente desde la entrada 16 hacia la salida 18. Esto permite la obtención de concentrados de sustancias aromatizantes particularmente auténticos.
En principio, la cámara 12 de trabajo o sus canales 24a, 24b pueden llenarse parcial o completamente con uno o varios medios de sorción del mismo tipo o naturaleza independientemente entre sí. También puede estar previsto que los canales 24a, 24b se llenen con diferentes tipos de medios de sorción, por ejemplo con una fase normal y una fase de inversión. Además, por supuesto, puede estar previsto que el fluido o el medio de desorción se introduzca a través de la salida 18 y se descargue a través de la entrada 16. De un modo particularmente sencillo y fácilmente escalable, la cámara 12 de trabajo proporciona un recorrido de flujo lo más largo posible y al mismo tiempo relativamente "delgado", en el que una relación entre el espesor medio de sección transversal y la longitud total es 0,3 o menos. A este respecto, el área de sección transversal o el espesor del canal exterior 24a corresponde prácticamente al área de sección transversal de la cámara 12 de trabajo menos el área de sección transversal del canal interior 24b.
La Fig. 8 muestra una vista en sección esquemática de una cámara 12 de trabajo con cuatro canales 24a-d conectados fluidamente entre sí, que están dispuestos anidados uno dentro de otro en una carcasa 26 común. También en este ejemplo de realización, el área de sección transversal aumenta gradualmente en cada transición desde un canal 24a-d al siguiente. Por lo tanto, la cámara 12 de trabajo proporciona un recorrido de flujo particularmente largo y al mismo tiempo "delgado", con una relación entre el espesor medio de sección transversal y la longitud total de 0,03 o menos. El número de canales 24a-d se puede variar según sea necesario, de modo que también pueden estar previstos tres, cinco o más canales 24. Cuantos más canales 24 anidados uno dentro de otro estén previstos, más se acercará formalmente a un embudo el curso del área de sección transversal a lo largo del recorrido de flujo de la cámara 12 de trabajo. Como alternativa, puede estar previsto que dos o más canales 24 no estén anidados uno dentro de otro, sino que estén dispuestos, por ejemplo, uno al lado de otro.
La Fig. 9 muestra un diagrama esquemático del sistema 10 de adsorción no según la invención según otro ejemplo de realización. El fluido que contiene sustancias aromatizantes, que también puede denominarse fase acuosa, se suministra primero de forma continua en modo de adsorción a través de la entrada 16, se bombea al sistema 13 de conductos con ayuda del equipo 14 de bombeo y atraviesa todas las cámaras 12a-c de trabajo, o bien los medios de sorción dispuestos en ellas en paralelo en contra de la dirección de la gravedad. La diferencia de presión entre la entrada y la salida de las cámaras 12a-c de trabajo es aproximadamente 4 bar. La fase acuosa desaromatizada se elimina del sistema 13 de conductos a través de la salida 18.
En el modo de desorción, un medio de desorción, por ejemplo etanol, se conduce a intervalos lentamente desde arriba a través de la entrada 16' y el sistema 13' de conductos en la primera cámara 12a de trabajo a intervalos, generando una presión ligeramente más alta que la que domina en la entrada 16 mediante el equipo 14' de bombeo y abriendo los equipos 20a de válvula mientras se cierran los equipos 20b, 20c de válvula. De este modo, el extracto de aroma adsorbido en el medio de sorción se bombea de nuevo a la fase acuosa y, debido a las tasas de flujo y volúmenes más bajos, se diluye hasta tal punto que la concentración del medio de desorción en el fluido no conduce al menos prácticamente a la desorción de las sustancias aromatizantes ya adsorbidas en las cámaras 12b, 12c de trabajo situadas aguas abajo. En otras palabras, el fluido que contiene sustancias aromatizantes (fase acuosa) se aromatiza, o bien se enriquece con sustancias aromatizantes ya adsorbidas y desorbidas de nuevo, se conduce a las cámaras 12b, 12c situadas aguas abajo y se recoge allí de nuevo en los respectivos lechos de sorbente. El número de cámaras 12a-c de trabajo (celdas de extracción) y sus respectivos volúmenes se seleccionan preferiblemente de forma que el tiempo de carga de una cámara 12 de trabajo individual sea lo menor posible.
El proceso descrito se repite de forma análoga para la siguiente cámara 12b de trabajo y, a continuación, para cada cámara 12c de trabajo, etc., de forma que las sustancias aromatizantes se acumulan en medida creciente en la última cámara de trabajo (en este caso: 12c) con respecto a la dirección de flujo.
Los equipos 20, 20' de válvula pueden abrirse o cerrarse según sea necesario para facilitar el proceso de desorción para impedir que el fluido que contiene sustancias aromatizantes fluya fuera de la salida 18 sin ser utilizado. Por lo tanto, en la última cámara 12c de trabajo vista en la dirección de flujo se acumula en muy poco tiempo una gran cantidad de aroma. El tiempo de carga para cada cámara 12a-c de trabajo individual es comparativamente corto, de modo que prácticamente no se pierden sustancias aromatizantes polares o apolares a través de procesos cromatográficos. Es decir, el concentrado de sustancias aromatizantes resultante es muy auténtico. Al mismo tiempo, se alcanza un alto factor de concentración, o bien se obtiene una fase etanólica con alta concentración de sustancias aromatizantes. Al ser cortos los tiempos de carga de cada cámara 12a-c de trabajo individual, el concentrado de sustancias aromatizantes se obtiene varias veces al día, por ejemplo a intervalos de una hora, al ritmo del equipo 10 de adsorción y puede extraerse a través del equipo 20" de válvula y la salida 18'.
La Fig. 10 muestra un diagrama esquemático del sistema 10 de adsorción no según la invención según otro ejemplo de realización. A este respecto, la estructura del sistema 10 de adsorción corresponde en principio a la mostrada en la Fig. 1 pero, a diferencia del primer ejemplo de realización, el sistema 10 de adsorción comprende cámaras 12a-c de trabajo con diferentes geometrías, en particular con diferentes espesores medios de sección transversal. Las cámaras 12a-c de trabajo tienen de nuevo una forma al menos prácticamente cilíndrica circular, pero presentan espesores medios de sección transversal crecientes con respecto a la dirección de flujo indicada por la flecha A. En otras palabras, las cámaras 12a-c de trabajo tienen la misma altura pero diferentes diámetros, o bien áreas de sección transversal, lo que da como resultado a un tipo de proceso de embudo. La primera cámara 12a de trabajo, a la que afluye el fluido que contiene sustancias aromatizantes durante la carga, es más estrecha que la segunda cámara 12b de trabajo o que todas las cámaras 12b, 12c de trabajo situadas aguas abajo. De este modo se consigue que las sustancias aromatizantes que pueden unirse de forma muy eficiente a una cantidad de sorbente comparativamente pequeña se encuentren más o menos exclusivamente en un tubo estrecho, o bien en una cámara 12a de trabajo con volumen reducido y con la menor relación posible entre el espesor medio de sección transversal y la longitud de la cámara 12a de trabajo, de como máximo 0,3. De ello resulta una concentración final particularmente alta de estas sustancias aromatizantes en la desorción posterior.
Las sustancias aromatizantes que requieren una gran cantidad de medio de sorción para unirse al menos cuantitativamente de forma aproximada se unen principalmente en las cámaras 12b o 12c de trabajo situadas aguas abajo, ya que estas tienen una mayor capacidad de unión debido a su mayor diámetro. Al desorber en dirección contraria a la de carga (flecha B), las sustancias aromatizantes con peores propiedades de unión se disuelven primero de nuevo desde la cámara 12c de trabajo más grande en la relación cuantitativamente correcta y llegan, a través de la segunda cámara 12b de trabajo, a la primera cámara 12a de trabajo comparativamente estrecha, donde disuelven las otras sustancias aromatizantes que se unen bien.
De este modo se consigue principalmente que las sustancias aromatizantes que se unen ligeramente aparezcan en relación cuantitativa correcta en el concentrado de sustancias aromatizantes resultante, por lo que este es particularmente auténtico. Si no se utiliza toda la cantidad de medio de desorción de la cámara 12c de trabajo más grande para desorber la cámara 12a de trabajo más pequeña, no se recupera toda la cantidad disponible de sustancias aromatizantes que se unen deficientemente, pero las sustancias aromatizantes recuperadas se encuentran además cuantitativamente en relación comparable a la del fluido original (fase acuosa).
La Fig. 11 muestra una vista en sección esquemática de cuatro cámaras 12a-d de trabajo con diferentes geometrías. Puede observarse que todas las cámaras 12a-d de trabajo tienen un diámetro variable, o bien un área de sección transversal variable en la dirección longitudinal L. Por lo tanto, el área de sección transversal atravesada, o bien atravesable, aumenta en cada cámara 12a-d de trabajo y, por lo tanto, la capacidad del medio de sorción dispuesto en cada caso en la cámara de trabajo aumenta de forma gradual y/o continua desde la entrada 16 hacia la salida 18. Esto permite la obtención de concentrados de sustancias aromatizantes particularmente auténticos, ya que la capacidad del medio de sorción aumenta en la dirección de flujo, de modo que incluso las sustancias aromatizantes que se unen más difícilmente pueden adsorberse de forma fiable. Por consiguiente, una carga con sustancias aromatizantes se efectúa preferentemente en la dirección de flujo indicada por la flecha A, es decir, de abajo hacia arriba, o bien desde zonas con un diámetro reducido a zonas con un diámetro más grande. De este modo se garantiza que se mantenga una capacidad de unión menor para sustancias aromatizantes que se unen bien en relación con sustancias aromatizantes que se unen peor al medio de sorción respectivo. La descarga se efectúa preferentemente en dirección contraria al flujo (flecha B), es decir, desde zonas con mayor diámetro hacia zonas con menor diámetro. Por lo tanto, se consigue una desorción particularmente fiable en sentido inverso de todas las sustancias aromatizantes unidas, ya que las sustancias aromatizantes unidas en la zona de la salida 18, es decir, los compuestos que solo se adsorben débilmente, se disuelven bien en el medio de desorción, mientras que las sustancias aromatizantes unidas en la zona de la entrada 16, es decir, los compuestos que se unen fuertemente al medio de sorción respectivo, se desorben con un caudal volumétrico correspondientemente grande de medio de desorción. En principio, las cámaras 12a-d de trabajo pueden utilizarse individualmente o en cualquier combinación para el sistema 10 de adsorción según la invención.
La Fig. 12 muestra un diagrama esquemático de otro ejemplo de realización del sistema 10 de adsorción no según la invención. La estructura del sistema 10 de adsorción corresponde en gran medida a la del ejemplo de realización mostrado en la Fig. 9. A diferencia del ejemplo de realización mostrado en la Fig.
9, el presente ejemplo de realización tiene tres cámaras 12a-c de trabajo cilíndricas, que tienen la misma altura pero diferentes áreas de sección transversal, o bien diámetros, y están llenas en cada caso con el mismo medio de sorción o mezcla de medios de sorción.
La cámara 12a de trabajo tiene a este respecto el mayor volumen, mientras que la cámara 12b de trabajo tiene un volumen menor y la cámara 12c de trabajo tiene el volumen más pequeño de las tres cámaras 12a-c de trabajo. Por lo tanto, la primera cámara 12a de trabajo vista en la dirección de carga o el medio de sorción dispuesto en esta tiene la mayor capacidad de unión para sustancias aromatizantes y permite el mayor caudal volumétrico, mientras que la capacidad de unión y el caudal volumétrico máximo admisible de las cámaras 12b, 12c de trabajo dispuestas aguas abajo disminuyen gradualmente. Por ejemplo, el volumen de la cámara 12b de trabajo puede ser 1/10 del volumen de la cámara 12a de trabajo, mientras que el volumen de la cámara 12c de trabajo es 1/10 del volumen de la cámara 12b de trabajo. En este caso, por supuesto, también puede estar previsto que solo se proporcionen dos o cuatro o más cámaras 12 de trabajo en lugar de tres cámaras 12a-c de trabajo. Por lo tanto, en total se garantiza una relación particularmente baja entre el espesor medio de sección transversal y la longitud total de las cámaras 12a-c de trabajo, por ejemplo una relación de como máximo 0,03 o menos.
Como diferencia adicional respecto al ejemplo de realización mostrado en la Fig. 9, el presente sistema 10 de adsorción tiene un sistema 13" de conductos adicional, que desemboca en el sistema 13 de conductos entre las cámaras 12a-12b y 12b-12c de trabajo y forma un tercer recorrido de fluido. El sistema 13" de conductos adicional comprende una entrada 16", un equipo 14 de bombeo y dos equipos 20"' de válvula, y sirve para el suministro de agua al sistema 13 de conductos descrito a continuación.
También en el sistema 10 de adsorción mostrado en el presente caso, un fluido, en cuyo caso se trata de una fase acuosa que contiene sustancias aromatizantes con un contenido de etanol entre 0 % en volumen y 50 % en volumen, por ejemplo de 0 % en volumen, 0.5 % en volumen, 1 % en volumen, 6 % en volumen, 18 % en volumen, 30 % en volumen, 37 % en volumen, 42 % en volumen o 49 % en volumen, se introduce primero continuamente a través de la entrada 16 en el sistema 13 de conductos y se conduce en paralelo y de forma uniforme a través de todas las cámaras 12a-c de trabajo (celdas de extracción). A este respecto, la diferencia de presión entre la entrada inferior y la salida superior de las cámaras 12a-c de trabajo es de aproximadamente 4 bar.
Para la desorción, el etanol se introduce lentamente a través de la entrada 16' como medio de desorción desde arriba a través del sistema 13' de conductos, que forma un segundo recorrido de fluido, en las cámaras 12a-c de trabajo a intervalos aplicando una presión mayor que en el lado del agua (sistema 13 de conductos). Con ayuda de los equipos 20a-c de válvula es posible una exposición individual de las cámaras 12a-c de trabajo. De este modo, las sustancias aromatizantes adsorbidas en el medio de sorción se desorben, se bombean de nuevo a la fase acuosa como extracto de aroma y se diluyen con agua con ayuda del sistema 13' de conductos. De este modo se reduce el contenido de etanol del desorbato respectivo, con lo que se impide la desorción no deseada o prematura de las sustancias aromatizantes adsorbidas en la cámara 12b, o bien 12c de trabajo situada aguas abajo. A este respecto, preferiblemente, la cantidad de agua suministrada a través del sistema 13' de conductos se selecciona de forma que el contenido de etanol del desorbato respectivo sea como máximo el 12-13 % en volumen antes de que se introduzca en la cámara 12b, o bien 12c de trabajo. Por ejemplo, el desorbato con alto contenido de etanol de la cámara 12a de trabajo (contenido de etanol >90 % en volumen), en el que las sustancias aromatizantes están enriquecidas, por ejemplo 1:100 en comparación con el fluido, se diluye de nuevo 1:10 con agua para ajustar un contenido de etanol de como máximo 12-13 % en volumen. Por lo tanto, las sustancias aromatizantes que se introducen en la cámara 12b de trabajo se enriquecen aproximadamente en el factor 10 en comparación con el fluido original.
Del mismo modo, el desorbato con alto contenido de etanol de la cámara 12b de trabajo, en el que las sustancias aromatizantes están enriquecidas de nuevo en un factor de aproximadamente 1:100 en comparación con la cámara 12a de trabajo, se diluye de nuevo 1:10 con agua, de modo que las sustancias aromatizantes que se introducen en la cámara 12c de trabajo se enriquecen formalmente en el factor 100 en comparación con el fluido original. Al mismo tiempo, el volumen del desorbato introducido en la cámara 12c de trabajo es solo aproximadamente 1/10 del volumen del desorbato introducido en la cámara 12b de trabajo o 1/100 del fluido introducido en la cámara 12a de trabajo. En consecuencia, en la última cámara 12c de trabajo, vista en la dirección de carga, se une en muy poco tiempo una cantidad de aroma muy grande, que finalmente puede extraerse del sistema 10 de adsorción como concentrado etanólico de sustancias aromatizantes abriendo el equipo 20" de válvula a través de la salida 18'. En este sentido no se efectúa una dilución con agua, por lo que se consigue un enriquecimiento de sustancias aromatizantes de 1:100 en comparación con la cámara 12b de trabajo, o bien de 1:1.000 en comparación con la cámara 12a de trabajo, o bien de 1:10.000 en comparación con el fluido original.
Dado que el tiempo de carga para cada cámara 12a-c de trabajo individual es comparativamente corto, tanto las sustancias aromatizantes apolares como las polares se enriquecen uniformemente y no se fugan, al menos de forma predominante. Es decir, el concentrado de sustancias aromatizantes resultante es muy auténtico. Al mismo tiempo, de este modo se consigue un alto factor de concentración de 1:10.000 o más. Al ser cortos los tiempos de carga de cada cámara 12a-c de trabajo individual, el extracto de aroma puede obtenerse varias veces al día, por ejemplo a intervalos de una hora o más rápidamente, al ritmo de la instalación.
El fluido desaromatizado, o bien la fase acuosa desaromatizada puede descargarse en principio del sistema 10 de adsorción a través de la salida 18 y desecharse, o puede conducirse en circuito por el sistema 10 de adsorción a través de la entrada 16", en donde, en el último caso, se consiguen ahorros de agua considerables, así como un rendimiento y una recuperación de sustancias aromatizantes particularmente altos.
En lugar del sistema 13' de conductos o adicionalmente al sistema 13' de conductos, puede estar previsto que el sistema 10 de adsorción comprenda uno o más recipientes intermedios (no mostrados) en los que el respectivo desorbato etanólico puede recogerse, almacenarse temporalmente y, dado el caso, diluirse.
La Tabla 1 muestra los resultados que pueden realizarse al procesar un fluido que contiene sustancias aromatizantes con ayuda de uno de los sistemas 10 de adsorción mostrados anteriormente. Como fluido se utilizó una fase acuosa con un 6 % en volumen de etanol y las sustancias aromatizantes 3-metilbutan-1-ol, fenol, hexanal, cis-3-hexenol, linalool y 2-feniletanol. En la Tabla 1 se indican por un lado los factores de enriquecimiento de cada sustancia aromatizante en el concentrado de sustancias aromatizantes con respecto a su respectiva concentración de partida en el fluido original, en donde los factores de enriquecimiento se sitúan de forma relativamente uniforme en torno al valor 200. Esto subraya la* autenticidad del concentrado de sustancias aromatizantes resultante. Además, se indican los factores de enriquecimiento relativos de 3-metilbutan-1-ol con respecto a hexanal, cis-3-hexenol, linalool y 2-feniletanol, o bien de fenol con respecto a hexanal, cis-3-hexenol, linalool y 2-feniletanol. También en este caso puede observarse que los factores de enriquecimiento relativos se sitúan en el intervalo de 1,0, de modo que preferiblemente todas las sustancias aromatizantes se enriquecieron de forma muy uniforme y, por lo tanto, sin discriminación a pesar de sus polaridades muy diferentes.
Tabla 1: Factores de enriquecimiento
En otro ejemplo de realización, se realiza un enriquecimiento en dos pasos de un fluido acuoso, que puede contener de nuevo, por ejemplo, 3-metilbutan-1-ol, fenol, hexanal, cis-3-hexenol, linalool y 2-feniletanol como sustancias aromatizantes. En el primer paso, se realiza una adsorción con una capacidad de sorbente comparativamente alta. Por ejemplo, con este fin puede utilizarse uno de los sistemas 10 de adsorción descritos anteriormente. A este respecto, no se alcanzan factores de enriquecimiento relativo superiores a 1,49 para el cociente respectivo de cis-3-hexenol, 2-feniletanol, linalool, hexanal a través de 3-metilbutan-1- ol y fenol. Los factores de enriquecimiento en el caso de desorción posterior con etanol como medio de desorción se seleccionan para que sean comparativamente bajos y son, por ejemplo, 1:10, 1:100 o 1:500.
En un segundo paso, el concentrado de sustancias aromatizantes obtenido a partir de la primera etapa, que tiene un contenido de etanol superior al 90 % en volumen, se diluye con agua a aproximadamente un contenido de etanol del 6-20 % en volumen. A continuación se realiza una adsorción con ayuda de una cámara 12 de trabajo comparativamente larga y delgada, llena de medio de sorción, que puede estar compuesta, dado el caso, de varias subcámaras 32 (véase la Fig. 17). A este respecto se obtienen factores de enriquecimiento superiores a 1:100 o 1:1000 o más altos con respecto al educto del segundo paso, o bien el concentrado de sustancias aromatizantes del primer paso.
La ventaja tecnológica de esta solución en dos pasos consiste en que se pueden utilizar dos sistemas 10 de adsorción diferentes o dos sistemas 13 de conductos diferentes, que se pueden optimizar, o bien están optimizados a tasas de flujo muy diferentes. En otras palabras, el sistema 10 de adsorción, o bien el sistema 13 de conductos para el primer paso puede optimizarse para tasas de flujo altas del fluido acuoso de baja concentración, mientras que el segundo sistema 10 de adsorción, o bien el segundo sistema 13 de conductos puede optimizarse para tasas de flujo bajas del concentrado de sustancias aromatizantes ya muy concentrado, así como para contenidos de etanol altos, lo que implica, por ejemplo, requisitos más altos de protección contra incendios y explosiones. Por consiguiente, el segundo sistema 10 de adsorción también puede denominarse, o bien diseñarse en principio como un equipo de alta concentración.
Debido a las tasas de flujo claramente más bajas, el segundo sistema 10 de adsorción o el segundo sistema 13 de conductos también pueden tener una cámara 12 de trabajo con una relación particularmente baja entre el espesor medio de sección transversal y la longitud total, por ejemplo una relación de como máximo 0,03 o menos. Esto permite la obtención de factores de concentración particularmente altos.
La Fig. 13 muestra un diagrama esquemático de otro ejemplo de realización del sistema 10 de adsorción no según la invención. A diferencia de los ejemplos de realización anteriores, el sistema 10 de adsorción comprende a este respecto un recipiente colector 28, cuya función se explicará con más detalle a continuación. Puede observarse que el sistema 10 de adsorción tiene tres cámaras 12a-c de trabajo que, en el presente caso, están llenas del mismo tipo de medio de sorción y tienen una sección transversal reducida, o bien un diámetro reducido en comparación con su longitud. Como medio de sorción, a este respecto se utiliza un material denominado de fase de inversión, que puede ser puro o una mezcla de dos o más materiales de fase de inversión. Se entiende que, en el presente caso, también puede estar previsto un número diferente de cámaras 12a-c de trabajo, que también pueden ser del mismo o diferente diseño, o bien llenarse con los mismos o diferentes medios de sorción. Como fluido se utiliza de nuevo una fase acuosa que contiene sustancias aromatizantes y se introduce en el sistema 13 de conductos del sistema 10 de adsorción a través de la entrada 16.
En un modo de adsorción o recogida, primero se abren los equipos 20, 20' de válvula y se cierran los equipos 20" de válvula. El fluido se conduce después en paralelo por las cámaras 12a-c de trabajo en contra de la dirección de la gravedad hasta que los medios de sorción se sobrecargan. Por lo tanto, predominantemente solo las sustancias aromatizantes apolares se unen a los medios de sorción dispuestos en las cámaras 12a-c de trabajo, mientras que las sustancias aromatizantes polares ya se "fugan" parcial o completamente y se descargan de las cámaras 12a-c de trabajo. Las sustancias aromatizantes polares se conducen con el fluido parcialmente desaromatizado a otra cámara de trabajo, o bien celda 12d de extracción, que tiene una mayor relación de diámetro, o bien área de sección transversal con respecto a la longitud en comparación con las cámaras 12a-c de trabajo situadas aguas arriba. Debido a la sección transversal atravesada comparativamente mayor, el medio de sorción dispuesto en la cámara 12d de trabajo tiene una capacidad más alta, de modo que las sustancias aromatizantes polares que se han fugado se unen, al menos prácticamente, por completo. El fluido desaromatizado se descarga después del sistema 10 de adsorción a través de la salida 18.
Para la recuperación de sustancias aromatizantes unidas, el sistema 10 de adsorción se conmuta a un modo de desorción. Para ello, se abren los equipos 20, 20' de válvula y se cierran los equipos 20” de válvula. A continuación, se introduce un medio de desorción, por ejemplo etanol, a través de la entrada 16' en la dirección de la gravedad, o bien en contra de la dirección de la carga a través de la cámara 12d de trabajo grande. Las sustancias aromatizantes recuperadas se conducen después a través del sistema 13' de conductos en el recipiente colector 28, en principio opcional, desde donde pueden extraerse total o parcialmente, procesarse posteriormente y/o transferirse. En el caso de una transferencia, el medio de desorción etanólico, que ya contiene sustancias aromatizantes, se bombea adicionalmente a las cámaras 12a-c de trabajo mediante el equipo 14 de bombeo y las atraviesa igualmente en sentido contrario a la dirección de carga, o bien en la dirección de la gravedad. Las sustancias aromatizantes apolares unidas en las cámaras 12a-c de trabajo pequeñas son desorbidas por el medio de desorción y descargadas del sistema 10 de adsorción a través de la salida 18'. En principio, también puede estar previsto que se asigne a las cámaras 12a-c de trabajo un sistema de conductos separado (no representado) para el medio de desorción, de modo que las sustancias aromatizantes polares y apolares puedan desorberse independientemente entre sí. Además, puede estar previsto que la salida 18' desemboque igualmente en el recipiente colector 28 para formar en este el concentrado de sustancias aromatizantes, o bien para reunir las sustancias aromatizantes polares y apolares en una relación deseada. En este caso, es ventajoso que el recipiente colector 28 disponga de una salida separada (no mostrada) para eliminar el concentrado de sustancias aromatizantes.
La Fig. 14 muestra un diagrama esquemático de otro ejemplo de realización del sistema 10 de adsorción no según la invención. La estructura básica y la funcionalidad básica corresponden a este respecto a las del ejemplo de realización anterior. A diferencia del ejemplo de realización anterior, el sistema 10 de adsorción comprende adicionalmente otra entrada 16" con un equipo 14 de bombeo asignado, así como una salida 18" adicional con un equipo 20"' de válvula asignado. Por lo tanto, el sistema 10 de adsorción permite la realización de un cambio de polaridad controlable y/o regulable, en el que el flujo de permeato de las primeras cámaras de trabajo o celdas 12a-c de extracción en la dirección de carga puede modificarse antes de la entrada en la cámara 12d de trabajo. El procedimiento de cambio de polaridad prevé generalmente que un fluido acuoso que contiene aroma con un contenido de etanol comparativamente alto de hasta 45 % en volumen o más se introduzca primero como educto a través de la entrada 16 y se conduzca a través de la primera cámara o cámaras 12a-c de trabajo en la dirección de flujo, en las que se adsorben primero sustancias aromatizantes predominantemente apolares. La polaridad y/o el valor pH y/o la fuerza iónica y/o el contenido de sustancias sólidas del fluido, o bien permeato ya parcialmente desaromatizado se modifican entonces entre la salida, o bien las salidas de las cámaras 12a-c de trabajo y la entrada de la cámara 12d de trabajo. Para ello, puede añadirse agua, ácidos y/o álcalis, por ejemplo, al caudal de permeato que contiene sustancias aromatizantes a través de la entrada 16". Los compuestos adecuados para el ajuste del valor de pH son conocidos por los expertos en la materia y comprenden, por ejemplo, ácidos inorgánicos y orgánicos como ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido fosfórico, ácido ascórbico, ácido cítrico, ácido láctico, ácido málico, ácido acético, ácido propanoico, ácido butírico, ácido 2-metilbutírico, ácido 3-metilbutírico, ácido hexanoico, ácido heptanoico, ácido octanoico, ácido nonanoico, ácido decanoico y sus derivados, así como bases inorgánicas como hidróxido de sodio, hidróxido de calcio e hidróxido de potasio, en donde esta enumeración no debe considerarse exhaustiva. De esta manera, es posible una discriminación específica de sustancias aromatizantes ácidas, o bien alcalinas. Ejemplos no exhaustivos de tales aromas son:
- aminas (aminas primarias, secundarias y terciarias, por ejemplo, monometilamina, dimetilamina, trimetilamina, monoetilamina, dietilamina, trietilamina, etc.)
- alcaloides (por ejemplo, alcaloides de pirrolidina como higrina)
- alcaloides esteroides (por ejemplo solanina)
- alcaloides de piridina (por ejemplo nicotina, anabasina)
- alcaloides de piperidina (por ejemplo piperina)
- alcaloides de tropano (por ejemplo hiosciamina, escopolamina, cocaína)
- alcaloides de quinoleína (por ejemplo quinina, quinidina)
- alcaloides de isoquinolina (por ejemplo morfina, codeína, papaverina, berberina, tubocurarina)
- alcaloides de indol (por ejemplo ajmalina, ergotamina, yohimbina, reserpina, estricnina)
- alcaloides de purina: por ejemplo cafeína, teofilina, teobromina
- alcaloides con nitrógeno acíclico (por ejemplo efedrina, mescalina)
- alcaloides de curare (por ejemplo toxiferina, tubocurarina, alcuronio)
- alcaloides de cornezuelo del centeno (por ejemplo ergotamina, ergometrina)
- opiáceos (por ejemplo, morfina, codeína, tebaína, papaverina, noscapina, criptopina)
- alcaloides de vinca (por ejemplo vincristina, vinblastina)
- alcaloides derivados de ácido aspártico o lisina (por ejemplo nicotina, lupinina)
- alcaloides derivados de glicina (por ejemplo cafeína, teofilina, teobromina)
- alcaloides derivados de histidina (por ejemplo pilocarpina)
- alcaloides derivados de ornitina (por ejemplo hiosciamina, escopolamina, cocaína)
- alcaloides derivados de fenilalanina o tirosina (por ejemplo colchicina, morfina, codeína, papaverina, tubocurarina, berberina)
- alcaloides derivados de triptófano (por ejemplo, ergotamina, ergometrina, ajmalina, re serpina, estricnina)
- compuestos que contienen ácido carboxílico (por ejemplo ácido fórmico, ácido acético, etc.)
Independientemente de esto, como alternativa o adicionalmente, en general es posible añadir una cantidad predeterminada de al menos una sustancia al fluido, o bien permeato, que se disuelve al menos parcialmente en el fluido, o bien permeato. Pueden seleccionarse una o más sustancias que sea, o bien sean sólidas y/o líquidas en condiciones estándar. Asimismo, Del mismo modo, la al menos una sustancia puede seleccionarse de un grupo que comprende sales inorgánicas y orgánicas, azúcares monoméricos, oligoméricos y poliméricos, disolventes próticos, disolventes apróticos apolares y disolventes apróticos polares. Asimismo, puede seleccionarse al menos una sustancia que se disuelva exergónicamente en el fluido, o bien permeato a 25 °C y 1,013 bar en condiciones estándar. La al menos una sustancia puede añadirse al fluido en una cantidad de al menos 0,1 g/l, en particular de al menos 1 g/l y preferiblemente de al menos 10 g/l. Asimismo, es posible que la al menos una sustancia se añada al fluido en una cantidad tal que un contenido de agua del fluido sea como máximo el 94 % en volumen con respecto al volumen total del fluido. A este respecto, la invención se basa en el conocimiento de que, al mediante la disolución de la sustancia o las sustancias, una cantidad correspondiente de moléculas de fluido se unen a la sustancia o las sustancias y, por lo tanto, ya no están disponibles para interacciones. Con concentración creciente de la sustancia o sustancias en el fluido, por lo tanto, las moléculas de sustancias aromatizantes disueltas en el fluido se adsorben más fuertemente en el medio de sorción, lo que permite una cuota de recuperación y una concentración particularmente altas de las sustancias aromatizantes aún presentes en el fluido. Como alternativa o adicionalmente, en general es posible no utilizar un disolvente puro o una mezcla de disolventes como medio de desorción, sino añadir al menos una sustancia al medio de desorción que sea preferiblemente sólida en condiciones estándar y que se disuelva al menos parcialmente en el medio de desorción. El medio de desorción puede ser en principio una disolución, una emulsión o una suspensión. A este respecto, la invención se basa en el conocimiento de que el comportamiento de desorción, así como el comportamiento de separación cromatográfica de determinadas sustancias aromatizantes, pueden verse influidos específicamente por la disolución de la sustancia o las sustancias. Con concentración creciente de la sustancia o las sustancias en el medio de desorción, determinadas moléculas de sustancias aromatizantes se desorben más fuertemente del medio de desorción, lo que permite una cuota de recuperación particularmente alta y una fácil separación de estas sustancias aromatizantes de otras sustancias aromatizantes. También en este caso, la sustancia puede añadirse en una cantidad de al menos 0,1 g/l, en particular de al menos 1 g/l y preferiblemente de al menos 10 g/l.
Asimismo es posible descargar al menos parte del permeato de las cámaras 12a-c de trabajo a través de la salida 18" abriendo el equipo 20"’ de válvula. De este modo, solo una parte de las sustancias aromatizantes polares llega a la cámara 12d de trabajo y se une al material de sorción dispuesto en ella. Mediante esta reducción de cantidad controlable y/o ajustable, las sustancias aromatizantes polares se pueden empobrecer relativamente en comparación con las sustancias aromatizantes apolares, en donde la relación de sustancias aromatizantes polares entre sí permanece al menos prácticamente constante.
Para la desorción, una vez finalizada la fase de carga o sorción, las sustancias aromatizantes de todas las cámaras 12a-d de trabajo se desorben con etanol como medio de desorción en la dirección de descarga inversa a la dirección de carga y se obtiene un concentrado de sustancias aromatizantes correspondiente, que puede descargarse a través de la salida 18'. A este respecto, opcionalmente, puede estar previsto que al menos una parte de las sustancias aromatizantes polares desorbidas se descarguen a través del equipo 20'" de válvula abierto y la salida 18". También de este modo es posible un empobrecimiento relativo de las sustancias aromatizantes polares en comparación con las sustancias aromatizantes apolares, manteniendo la relación relativa de las sustancias aromatizantes polares entre sí. La descarga a través de la salida 18" puede facilitarse cerrando los equipos 20' de válvula. El cambio de polaridad descrito y los elementos y aditivos asociados pueden utilizarse en principio siempre que el fluido que contiene sustancias aromatizantes se conduzca a través de dos o más cámaras 12 de trabajo sucesivamente y si se desea un empobrecimiento relativo de las sustancias aromatizantes polares en comparación con los apolares, manteniendo al menos en su mayor parte la relación relativa de las sustancias aromatizantes polares entre sí.
La Fig. 15 muestra un diagrama esquemático de otro ejemplo de realización del sistema 10 de adsorción no según la invención. A este respecto, la estructura básica del sistema 10 de adsorción corresponde en su mayor parte a la del ejemplo de realización mostrado en la Fig. 12. Adicionalmente al ejemplo de realización mostrado en la Fig. 12, el sistema 10 de adsorción comprende una salida 18" que puede abrirse y cerrarse a través de un equipo 20d de válvula y está dispuesta fluidamente entre la primera y la segunda cámara 12a, 12b de trabajo, así como una salida 18'" que puede abrirse y cerrarse a través de un equipo 20e de válvula y está dispuesta fluidamente entre la segunda y la tercera cámara 12b, 12c de trabajo. Por lo tanto, el sistema 10 de adsorción no solo permite una concentración gradual de las sustancias aromatizantes a través de las cámaras 12a-c de trabajo, sino también la realización del cambio de polaridad descrito anteriormente a través de la entrada 16" y los equipos 20"' de válvula, así como una reducción de la cantidad controlable y/o regulable independientemente de ello a través de las salidas 18" y 18"', en principio opcionales.
En principio, todas las formas de realización del sistema 10 de adsorción según la invención pueden ampliarse de la manera mostrada para incluir la posibilidad de un cambio de polaridad controlable y/o regulable y/o una reducción de cantidad controlable y/o regulable. La Fig. 16 muestra para ello, a modo de ejemplo, un diagrama esquemático de otro ejemplo de realización del sistema 10 de adsorción no según la invención, cuya estructura corresponde en gran parte a la del sistema 10 de adsorción mostrado en la Fig. 1. Adicionalmente al ejemplo mostrado en la Fig. 1, el presente sistema 10 de adsorción comprende una entrada 16", que puede abrirse y cerrarse a través de un equipo 20 de válvula, con un equipo 14 de bombeo asignado, así como una entrada 16'", que puede abrirse y cerrarse a través de un equipo 20 de válvula, con un equipo 14 de bombeo asignado, y a través de la cual pueden introducirse agua, ácidos, bases y/o sustancias solubles en el sistema 13 de conductos, o bien en el caudal de fluido ya parcialmente desaromatizado, según sea necesario. Las entradas 16" y 16'" desembocan en cada caso entre dos celdas 12 de extracción. Además, el sistema 10 de adsorción comprende una salida 18" que puede abrirse y cerrarse mediante un equipo 20' de válvula, así como una salida 18'" que puede abrirse y cerrarse mediante un equipo 20’ de válvula, a través de las cuales se puede efectuar una reducción de cantidad según sea necesario. También las salidas 18" y 18'" desembocan en cada caso entre dos cámaras 12 de trabajo.
La Fig. 17 muestra una vista en sección esquemática de una cámara 12 de trabajo subdividida, que puede utilizarse, por ejemplo, en un sistema 10 de adsorción según la invención. La cámara 12 de trabajo también puede denominarse celda de extracción. Para la realización de un camino de adsorción lo más largo posible y comparativamente delgado y, por lo tanto, para la obtención de una cámara 12 de trabajo, en la que una relación entre el espesor medio de sección transversal y la longitud total L sea como máximo 0,3, se puede utilizar un tubo correspondientemente largo, lleno, o bien llenable con medio de sorción. Sin embargo, con longitud L creciente, también aumenta la resistencia al flujo, o bien la presión de entrada necesaria para el mantenimiento de un flujo de fluido razonable. Ya que los materiales de sorción son porosos por regla general, existe el riesgo de que el material o los materiales de sorción se compriman permanentemente en el caso de aplicación de presiones por encima de aproximadamente 1 o 2 bar y, por lo tanto, pierdan su efecto de adsorción y bloqueen el flujo, lo que puede conducir a un nuevo aumento de presión. Además, el material de sorción puede obstruir la salida de la cámara 12 de trabajo a alta presión. Para impedir este fenómeno, según la invención se posibilitan caminos de extracción lo más largos posibles con áreas de sección transversal reducidas segmentando tubos largos con diámetros comparativamente reducidos mediante la instalación de fondos separadores 30 sólidos, que pueden diseñarse, por ejemplo, como placas de tamiz o de sinterización. De este modo se genera una serie de resistencias al flujo independientes, de modo que en cada segmento individual solo se produce una caída de presión en altura que no daña el sorbente, o bien medio de sorción. Por consiguiente, la cámara 12 de trabajo se divide, en el presente caso mediante cuatro fondos separadores 30 ilustrativos en número y disposición, en cinco subcámaras 32 de igual volumen. Se entiende que, en lugar de cuatro fondos separadores 30, pueden estar previstos únicamente 1, 2 o 3, así como 5, 6, 7, 8, 9, 10 o más fondos separadores 30. Las subcámaras 32 resultantes de una cámara 12 de trabajo pueden tener en principio las mismas o diferentes alturas, áreas de sección transversal y/o volúmenes. A este respecto, puede estar previsto que el tubo esté subdividido en segmentos de tubo correspondientes para facilitar el llenado, o bien la sustitución de medios de sorción. Los segmentos de tubo individuales pueden conectarse y fijarse entre sí de manera arbitraria, por ejemplo mediante roscas, cierres de bayoneta, bridas 34 (véase la Fig. 18), abrazaderas de tubo, etc. Asimismo, puede estar previsto que los segmentos de tubo se conecten de forma material, por ejemplo mediante soldadura.
Por ejemplo, si se ajusta una caída de presión de 1 bar entre la entrada 16 y la salida 18 de la cámara 12 de trabajo llena de un medio de sorción, se obtendría una tasa de flujo determinada para una longitud de lecho ilustrativa de 1 metro. Los valores típicos para la tasa de flujo son aproximadamente 1,5 L/min de rendimiento a 4 bar de presión y un área atravesada de aproximadamente 20 cm2. En el caso de un área atravesada de aproximadamente 2000 cm2, el rendimiento típico es aproximadamente 150 L/min en condiciones límite iguales por lo demás. Si ahora se quisiera aumentar la longitud del lecho, o bien la longitud L de la cámara 12 de trabajo, por ejemplo a 5 m, habría que aumentar la presión en la entrada 16 a 5 bar para el mantenimiento de la misma velocidad de flujo, o bien tasa de flujo. Por regla general, esto conduciría a una rápida destrucción, o bien inactivación del medio de sorción, con lo cual se generarían, además de un gasto de mantenimiento considerable, también costes de funcionamiento correspondientemente altos. Sin embargo, si la cámara 12 de trabajo de 5 m de longitud se subdivide como se muestra en cinco subcámaras 32 o segmentos que están delimitados por respectivos fondos separadores 30, en cada uno de estos fondos separadores 30 se produce solo una caída de presión de aproximadamente 1 bar (es decir, aproximadamente 1 bar/m), con lo que la cámara 12 de trabajo y un sistema 10 de adsorción equipado con esta se pueden hacer funcionar de forma permanentemente estable sin destrucción del medio de sorción dispuesto en las subcámaras 32. En general, se recomienda utilizar cámaras 12 de trabajo con una longitud entre 1 m y 5 m, en donde preferiblemente se prevé un fondo separador 30 después de cada metro para impedir el colapso del medio de sorción.
Asimismo, es posible rellenar las subcámaras 32 individuales no solo con los mismos tipos de medio de sorción, sino también con diferentes tipos de medios de sorción, en donde en cada subcámara 32 puede estar previsto un medio de sorción puro o una mezcla de medios de sorción. De este modo se pueden adaptar de forma óptima las propiedades de adsorción de toda la cámara 12 de trabajo al respectivo objetivo de separación. Por ejemplo, en subcámaras 32 situadas aguas arriba con respecto a una dirección de carga pueden estar previstas fases de inversión, mientras que en subcámaras 32 situadas aguas abajo se pueden disponer fases normales y/o fases polares unidas como medio de sorción. Por supuesto, son igualmente concebibles disposiciones inversas, es decir, en la dirección de carga primero fase(s) normales/fase(s) polar(es) y a continuación fase(s) de inversión, así como disposiciones alternantes.
La Fig. 18 muestra una vista superior esquemática de una brida DIN 34, a través de la cual se pueden conectar entre sí segmentos de tubo de diseño correspondiente para crear una cámara 12 de trabajo con dos o más subcámaras 32. Puede observarse que la brida 34 tiene una abertura 36 de paso central en la que puede insertarse un fondo separador 30. La Fig. 19 muestra para ello una vista superior esquemática de la brida 34, en donde se inserta un fondo separador 30 diseñado como fondo de tamizado en la abertura 36 de paso y se suelda a la brida 34 para garantizar una conexión particularmente duradera y resistente.
La Fig. 20 muestra una vista superior esquemática del fondo separador 30 que, a modo de ejemplo, está diseñado como fondo de tamizado. La anchura de malla del fondo separador 30 se adapta al tamaño de grano del medio de sorción de manera conocida en sí, de modo que el medio de sorción se retiene de forma fiable sin impedir el flujo de fluido a través del fondo separador 30. Como alternativa a un fondo de tamizado, el fondo separador 30 también puede comprender material sinterizado con un tamaño de poro típico de aproximadamente 40 - 150 gm.
La Fig. 21 muestra una vista superior esquemática de la brida DIN 34, en donde el fondo separador 30 se inserta en una abertura 36 de paso ligeramente ensanchada, o bien también puede insertarse en un anillo de sellado, quedando así sujeta por este anillo de sellado en el centro de la brida 34 por encima de la abertura 36 de paso. A diferencia de una conexión material, el fondo separador 30 puede sustituirse o intercambiarse fácilmente en esta disposición y, por ejemplo, adaptarse a diferentes distribuciones de tamaño de grano de medio de sorción.
La Fig. 22 es una representación esquemática de una cámara 12 de trabajo en forma de espiral para un sistema 10 de adsorción según la invención. Puede observarse que la cámara de trabajo tubular llena de medio de sorción es comparativamente larga y al mismo tiempo delgada, de modo que una relación de diámetro: longitud es <0,3. Por ejemplo, la cámara de trabajo puede tener una longitud mínima de 250 cm y un diámetro interior de 5 cm, lo que da como resultado una relación de diámetro: longitud de 0,02. Mediante la configuración en espiral, la cámara 12 de trabajo es particularmente compacta y ocupa poco espacio, y además puede regularse térmicamente de forma correspondientemente sencilla. También puede observarse que la cámara 12 de trabajo está acoplada a un equipo 14 de bombeo individual, mediante el cual pueden bombearse líquidos y/o gases a través de la cámara 12 de trabajo.
La Fig. 23 muestra una representación esquemática de varias cámaras 12 de trabajo dispuestas en zigzag, o bien en sentido ascendente y descendente alternantemente, en cada caso con un equipo 14 de bombeo por codo, o bien por cámara 12 de trabajo. Las cámaras 12 de trabajo son en cada caso predominantemente lineales con zonas de extremo acodadas y forman un tipo de haz de tubos. Por lo tanto, en el presente ejemplo de realización resultan seis cámaras 12 de trabajo y seis equipos 14 de bombeo, en donde también puede estar previsto en principio un número diferente de cámaras 12 de trabajo y/o equipos 14 de bombeo. De este modo se compensan de manera particularmente sencilla las pérdidas de presión y de bombeo a través de las cámaras 12 de trabajo largas. Por ejemplo, las cámaras de trabajo individuales 12 pueden tener longitudes entre 2 m y 20 m independientemente unos de otros. En el presente caso, las cámaras de trabajo tienen una longitud de 2 m en cada caso, de modo que está previsto un equipo 14 de bombeo adicional después de cada 2 m, 4 m, 6 m, 8 m y 10 m con respecto a la longitud total de todas las cámaras 12 de trabajo de 12 m en el presente caso. De esta manera, las cámaras 12 de trabajo pueden ser atravesadas igualmente en ambas direcciones, por ejemplo en una dirección en el modo de adsorción y en la dirección opuesta en el modo de desorción. Además, se puede trabajar con diferencias de presión relativamente reducidas, en cada caso menores que 5 bar, en particular menores que 2 bar, con lo cual se pueden utilizar por un lado bombas más económicas y por otro lado se alarga la vida útil del medio de sorción.
La Fig. 24 muestra una representación esquemática de varias cámaras 12 de trabajo dispuestas en zigzag, en donde las cámaras de trabajo, a diferencia del ejemplo de realización anterior, no son prácticamente lineales, sino que tienen un codo en cada caso. Por consiguiente, en el ejemplo de realización mostrado únicamente están presentes tres cámaras 12 de trabajo prácticamente en forma de U y tres equipos 14 de bombeo, en donde, también en este caso, puede estar previsto un número diferente de cámaras 12 de trabajo y/o equipos 14 de bombeo.
La Fig. 25 muestra una representación esquemática de una cámara 12 de trabajo en forma de meandro sin equipos 14 de bombeo. En el ejemplo de realización, la cámara 12 de trabajo comprende cinco codos, aunque en este caso también puede estar previsto un número diferente de codos. A diferencia de los ejemplos de realización anteriores, los codos no son angulares sino redondeados, con lo que en algunos casos se facilita la capacidad de llenado de la cámara 12 de trabajo, o bien la sustitución de medio de sorción.
La Fig. 26 muestra una representación esquemática de un ejemplo de realización del sistema 10 de adsorción según la invención, en donde la Fig. 26 muestra únicamente un primer paso de enriquecimiento del sistema 10 de adsorción, mientras que en la Fig. 27 se muestra un segundo paso de enriquecimiento, en principio opcional. El primer paso de enriquecimiento del sistema 10 de adsorción comprende dos grupos de cámaras 12a, 12b de trabajo llenas de sorbente, a través de las cuales se conduce en modo de adsorción un fluido que contiene sustancias aromatizantes, por ejemplo un destilado, un agua de sellado de bomba y/o un permeato de membrana de una instalación de desalcoholización, y a este respecto se sorben las sustancias aromatizantes contenidas en el fluido. Las cámaras 12a, 12b de trabajo también pueden consistir en varias subcámaras 32, o bien haces de cámaras 12 de trabajo independientes entre sí.
En la primera cámara 12a de trabajo, que tiene un volumen menor que la segunda cámara 12b de trabajo, se unen predominantemente sustancias aromatizantes apolares, mientras que en la segunda cámara 12b de trabajo se unen predominantemente sustancias aromatizantes polares. Las relaciones geométricas de las cámaras 12a, 12b de trabajo determinan las cantidades de sustancias aromatizantes unidas en ellas en cada caso.
Cada cámara 12a, 12b de trabajo puede tener una longitud mínima de 2,5 m, por ejemplo, en donde también son concebibles longitudes de 6 m, 16 m, 20 m, 50 m, 70 m, 100 m o más, así como longitudes intermedias correspondientes. Además, puede estar previsto que una o más cámaras 12a, 12b de trabajo estén subdivididas en dos o más subcámaras, en donde una longitud total siempre es al menos 2,5 metros. El número de equipos 14 de bombeo se selecciona en función de la demanda y de la caída de presión, en donde debería estar previsto como recomendación general al menos un equipo 14 de bombeo por cada 4 m de longitud de cámara de trabajo. Como alternativa o adicionalmente, por regla general debe estar previsto un equipo 14 de bombeo si se produce una caída de presión de 4 bar o más a una tasa de percolación de 70 ml/min/cm2 o más.
La tasa de percolación de la primera cámara 12a de trabajo debe ajustarse a unos 50-100 ml/min/cm2. El diámetro, o bien el espesor medio de sección transversal de la primera cámara 12a de trabajo se selecciona en función del flujo deseado. El diámetro, o bien el espesor medio de sección transversal de la segunda cámara 12b de trabajo es aproximadamente 4 a 10 veces mayor que el de la primera cámara 12a de trabajo. Generalmente, una relación entre el espesor medio de sección transversal, o bien el diámetro y la longitud de cada cámara 12a, 12b de trabajo es como máximo 0,3 y preferiblemente entre 0,04 para tasas de flujo grandes y 0,0002 para tasas de flujo bajas.
Puede observarse que las cámaras 12a, 12b de trabajo están dispuestas en el respectivo equipo 40a, 40b de regulación térmica, en el presente caso diseñados como baños de inmersión, mediante los cuales puede ajustarse la temperatura de las cámaras 12a, 12b de trabajo, o bien de los medios de sorción que se encuentran en estas. En el modo de adsorción, mediante el equipo 40a de regulación térmica se ajusta una temperatura (por ejemplo 40 °C o más) en la cámara 12a de trabajo superior en comparación con la temperatura ambiente (25 °C), mientras que mediante el equipo 40b de regulación térmica se ajusta en la cámara 12b de trabajo una temperatura más baja (por
ejemplo 39 °C o menos) que en la cámara 12a de trabajo. De este modo se consigue una adsorción al menos prácticamente completa de todas las sustancias aromatizantes.
Por el contrario, en el modo de desorción, mediante el equipo 40a de regulación térmica, en la cámara 12a de trabajo se ajusta una temperatura en el intervalo de la temperatura ambiente o más fría (hasta 0 °C o menos), mientras que mediante el equipo 40b de regulación térmica, en la cámara 12b de trabajo se ajusta una temperatura situada por encima de la temperatura ambiente (por ejemplo 30 °C o más) frente a la cámara 12a de trabajo. Como alternativa, también en el modo de desorción puede ajustarse una temperatura superior en comparación con la temperatura ambiente en la cámara 12a de trabajo. De este modo se consigue al menos una desorción prácticamente completa de todas las sustancias aromatizantes adsorbidas.
Puede observarse que el sistema 10 de adsorción comprende otros equipos 40 de regulación térmica dispuestos aguas arriba y entre las cámaras 12a, 12b de trabajo en, o bien sobre el sistema 13 de conductos visto en la dirección de flujo, mediante los cuales se puede regular térmicamente el fluido y/o el medio de desorción en el modo de adsorción y desorción según sea necesario. Además, en el sistema 13 de conductos están previstos varios equipos 20 de válvula, mediante los cuales se pueden conmutar diferentes recorridos de fluido en el modo de adsorción y desorción según sea necesario.
En el modo de adsorción, primero se bombea un fluido acuoso que contiene aroma, con un contenido de etanol entre el 0 % en volumen y el 50 % en volumen, a través de la entrada 16 a la primera cámara 12a de trabajo. A este respecto, mediante el equipo 40a de regulación térmica, la primera cámara 12a de trabajo se calienta, por ejemplo a temperaturas de 40 °C o más. El fluido ya parcialmente desaromatizado se enfría aguas abajo de la primera cámara 12a de trabajo, por ejemplo a 25 °C o menos, y llega a la segunda cámara 12b de trabajo, que tiene un mayor volumen y, por lo tanto, una mayor cantidad de sorbente con una capacidad de adsorción más alta que la primera cámara 12a de trabajo, de modo que incluso las sustancias aromatizantes que se adsorben peor, por ejemplo 2-feniletanol y 3-metilbutan-1 -ol, se sorben de forma fiable. Después de la segunda cámara 12b de trabajo, el permeato acuoso desaromatizado se elimina a través de la salida 18 y puede desecharse o utilizarse para la producción de alimentos y productos de consumo cuyo aroma no se desea modificar.
A continuación, el sistema 10 de adsorción se hace funcionar en modo de desorción para recuperar las sustancias aromatizantes adsorbidas como concentrado de sustancias aromatizantes. Para ello, a través de la entrada 16' se conduce un primer medio de desorción, en cuyo caso se puede tratar, por ejemplo, de etanol, agua o una combinación, o bien un gradiente de los mismos, a la segunda cámara 12b de trabajo. Es preferente una alta proporción de agua, superior al 50 % en volumen, en particular de más del 95 % en volumen, incluido el 100 % en volumen. El medio de desorción puede regularse térmicamente mediante el equipo 40 de regulación térmica dispuesto aguas abajo de la entrada 16', en donde la temperatura se selecciona en función de la composición del medio de desorción. Habitualmente se ajusta una temperatura superior a 30 °C. A este respecto, puede estar previsto que la temperatura se ajuste a valores entre 70 °C y 100 °C o hasta 120 °C o más, de modo que el medio de desorción comprenda o sea, por ejemplo, vapor de agua. Como alternativa, el medio de desorción puede someterse a presión de modo que, por ejemplo a una presión de aproximadamente 2 bar, pueda utilizarse agua líquida a una temperatura de 120 °C como medio de desorción.
El volumen de medio de desorción que se bombea a través de la segunda cámara 12b de trabajo corresponde a aproximadamente 5 a 20 veces el volumen interno que tiene la segunda cámara 12b de trabajo en una longitud de aproximadamente 2 m a aproximadamente 4 m.
A este respecto, puede estar previsto variar la temperatura durante la desorción, en particular aumentarla de forma continua o gradual. Esto permite el aumento del efecto de separación y una desorción selectiva de sustancias aromatizantes más fácilmente desorbibles, por ejemplo alcoholes (C3-C6) o acetato de etilo, o bien de sustancias aromatizantes con un log Pow bajo (log Pow < 2,0) a menores temperaturas y a continuación, a temperatura más alta, la elución de compuestos apolares, como por ejemplo ésteres de cadena más larga y sustancias aromatizantes con un log Pow > 2,0.
En una forma de realización, los equipos 20 de válvula se conmutan a este respecto mediante un equipo de control, no representado por razones de claridad, de tal manera que el medio de desorción enriquecido con las sustancias aromatizantes desorbidas se extrae parcial o completamente como primer concentrado de sustancias aromatizantes a través de la salida 18' y, por consiguiente, no se conduce, o no completamente, a través de la primera cámara 12a de trabajo. A este respecto, puede estar previsto que el concentrado de sustancias aromatizantes se enfríe mediante el equipo 40 de regulación térmica dispuesto en la zona de la salida 18' para impedir cualquier pérdida de aroma.
Para la desorción de las sustancias aromatizantes sorbidas en la primera cámara 12a de trabajo, se introduce otro medio de desorción a través de la entrada 16", se bombea a través de la primera cámara 12a de trabajo y se elimina del sistema de adsorción a través de la salida 18" como otro concentrado de sustancias aromatizantes. El otro medio de desorción puede ser, por ejemplo, etanol, agua o una combinación, o bien un gradiente de los mismos, en donde es preferente una alta proporción de etanol de más del 50 % en volumen, en particular entre el 65 % en volumen y el 96 % en volumen o más. El volumen de medio de desorción corresponde aproximadamente a una a tres veces el volumen interno de la primera cámara 12a de trabajo en una longitud de 2 m a 4 m.
El primer y el posterior concentrado de sustancias aromatizantes se recogen y después pueden reunirse parcial o completamente, en donde, mediante una reunión completa, se recupera al menos casi por completo todo el aroma del fluido original. Como alternativa, el primer y el posterior concentrado de sustancias aromatizantes pueden utilizarse independientemente entre sí o procesarse posteriormente para modificar el perfil de aroma.
La configuración de dos pasos del sistema 10 de adsorción permite, por lo tanto, posibilidades adicionales para el enriquecimiento o el empobrecimiento específico de determinadas sustancias aromatizantes, o bien grupos de sustancias aromatizantes.
El uso de agua para la desorción de sustancias aromatizantes difícilmente sorbibles en la segunda cámara 12b de trabajo ahorra etanol y permite un enriquecimiento más alto de sustancias aromatizantes. Por el contrario, mediante uso de etanol o medios de desorción con alta proporción de etanol en la primera cámara 12a de trabajo para la desorción de sustancias aromatizantes fácilmente sorbibles, estas se desorben por completo, lo que frecuentemente se consigue solo parcialmente con agua pura o requiere grandes volúmenes. La configuración de dos pasos permite además alcanzar factores de enriquecimiento particularmente altos. Frecuentemente, por un lado, una cámara 12a de trabajo por sí sola no puede alojar un gran volumen de partida de fluido que contiene sustancias aromatizantes en un tiempo económicamente razonable y generar al mismo tiempo un volumen de extracto reducido. Por ejemplo, en el caso de un enriquecimiento en un factor de 3000, habría que transportar aproximadamente 3000 litros a través del sistema 10 de adsorción, pero solo se obtendría aproximadamente 1 litro de concentrado de sustancias aromatizantes.
El uso de agua caliente o vapor de agua también puede denominarse procedimiento de alta temperatura. De este modo se suprimen todas las dificultades tecnológicas en relación con la manipulación de disolventes orgánicos, como la inflamabilidad, el riesgo de explosión, los peligros para la salud, la contaminación ambiental, la eliminación de residuos y los límites reglamentarios en el caso de uso en la industria alimentaria y de bebidas. Habitualmente se utiliza un disolvente orgánico para liberar sustancias aromatizantes unidas al sorbente. Todas las aplicaciones analíticas habituales de los sorbentes y también diversos procesos industriales funcionan según este principio. Sin embargo, mediante uso de agua para la desorción con aplicación simultánea de calor, puede anularse la unión de sustancias aromatizantes al medio de sorción. Por lo tanto, se suprime la necesidad de uso de disolventes orgánicos, en particular de etanol. La adición de proporciones reducidas de medios de desorción orgánicos puede considerarse en el caso individual para controlar la desorción en el sentido de que las sustancias apolares eluyan antes. Las sustancias polares con log Pow bajo se desorben habitualmente más rápido que aquellas con log Pow más alto. Ejemplos de sustancias polares que están presentes en muchos alimentos y productos de consumo 2-metilpropan-1-ol, 2-metilbutan-1-ol, 3-metilbutan-1-ol, acetato de etilo y 2-feniletanol. En muchos casos es ventajoso cargar el sorbente a bajas temperaturas (0-30 °C) y descargarlo a temperaturas claramente más altas (80-100 °C). El uso de agua como medio de desorción ofrece la ventaja adicional de que el concentrado de sustancias aromatizantes resultantes está casi o completamente desprovisto de etanol, de modo que el concentrado de sustancias aromatizantes puede utilizarse particularmente bien para la aromatización, o bien rearomatización de vinos sin alcohol, incluidos vinos con un contenido de alcohol <0,045 % en volumen, ya que el aroma en fase acuosa obtenido puede devolverse al vino desalcoholizado en cualquier cantidad. En otras palabras, preferiblemente todos las sustancias aromatizantes en el concentrado de sustancias aromatizantes están enriquecidas en comparación con el fluido que contiene sustancias aromatizantes, al menos con respecto al contenido de etanol y preferiblemente también en relación con el volumen, es decir, en su concentración. En este sentido, el etanol no se entiende como sustancia aromatizante.
Otra posibilidad consiste en la adición de sustancias sólidas, ácidos y/o bases en modo de adsorción y/o desorción. Esto permite un control del valor de pH y un aumento de la capacidad del sorbente mediante sal u otras sustancias sólidas solubles en el fluido y/o el medio de desorción. Mediante un uso solo temporal de estos aditivos, el efecto deseado puede debilitarse y, por lo tanto, controlarse específicamente. De esta manera, determinadas sustancias pueden enriquecerse o empobrecerse específicamente, por ejemplo, por regla general los ácidos orgánicos no pueden sorberse, o no predominantemente, en el caso de aplicación de un valor de pH superior a aproximadamente 8. Por el contrario, los aminocompuestos no pueden sorberse, o no predominantemente, mediante ajuste de un valor de pH inferior a aproximadamente 5. Por lo tanto, el ajuste del valor de pH permite un empobrecimiento específico de determinados componentes del fluido, por ejemplo nicotina.
En un modo de funcionamiento alternativo del sistema 10 de adsorción, la segunda cámara 12b de trabajo se expone primero a agua caliente como medio de desorción en modo de desorción. En la transición de la segunda cámara 12b de trabajo a la primera cámara 12a de trabajo, el agua caliente, ya enriquecida con sustancias aromatizantes, se enfría y se introduce en la primera cámara 12a de trabajo. De este modo se obtiene un enriquecimiento de las sustancias aromatizantes de la primera cámara 12a de trabajo que pudieron migrar a la segunda cámara 12b de trabajo de las instalaciones en modo de adsorción, o bien durante la fase de sorción.
A continuación se efectúa una desorción de todas las sustancias aromatizantes sorbidas en la primera cámara 12a de trabajo mediante etanol u otro medio de desorción o mezcla medio de desorción, o bien gradiente adecuados. Mediante este procedimiento se consigue una concentración particularmente alta de sustancias aromatizantes en un volumen comparativamente pequeño, que a continuación puede convertirse en un extracto con una concentración correspondientemente alta de sustancias aromatizantes.
La Fig. 27 muestra un diagrama esquemático de un equipo 42 de alta concentración según la invención, que es en principio opcional y también puede denominarse segundo paso de enriquecimiento del sistema 10 de adsorción. El equipo 42 de alta concentración comprende una entrada 16 a través de la cual se introduce un concentrado de sustancias aromatizantes del primer paso de enriquecimiento en un modo de adsorción del equipo 42 de alta concentración. En el caso de configuración de dos o más pasos del primer paso de enriquecimiento descrita anteriormente, el concentrado de sustancias aromatizantes puede obtenerse mediante reunión de todos los concentrados (parciales) de sustancias aromatizantes producidos del primer paso de enriquecimiento. Como alternativa, como punto de partida del segundo paso de enriquecimiento se puede utilizar solo una parte del concentrado de sustancias aromatizantes o de los concentrados (parciales) de sustancias aromatizantes del primer paso de enriquecimiento, o bien una determinada mezcla de los mismos. Como alternativa o adicionalmente, es posible ajustar primero el contenido de etanol del primer concentrado de sustancias aromatizantes, por ejemplo a un valor entre el 2,5 % en volumen y el 17 % en volumen. Esto puede efectuarse opcionalmente mediante adición de etanol y/o agua, en particular agua para la elaboración de cerveza. De este modo se puede mejorar la adsorción de determinadas sustancias aromatizantes en el medio de sorción en caso necesario.
El concentrado de sustancias aromatizantes se conduce después a través de una cámara 12c de trabajo, que se regula térmicamente a una temperatura comprendida entre 0 °C y 30 °C mediante un equipo 40c de regulación térmica, se llena con un medio de sorción y en principio también puede denominarse tubo de extracción. A continuación, el permeato desaromatizado se descarga a través de la salida 18 y puede desecharse o reutilizarse como se ha descrito anteriormente.
En un modo de desorción, un medio de desorción, por ejemplo etanol, agua, o bien vapor de agua o cualquier mezcla de los mismos, se conduce a continuación a través de la entrada 16' en sentido inverso a través de la cámara 12c de trabajo, que se calienta a una temperatura superior a 60 °C, de modo que a través de la salida 18’ puede recogerse un segundo concentrado de sustancias aromatizantes, en el que preferiblemente todas las sustancias aromatizantes están enriquecidas en comparación con el primer concentrado de sustancias aromatizantes, al menos con respecto al contenido de etanol y preferiblemente también en relación con el volumen, es decir, en su concentración. En la zona de la salida 18' está dispuesto un equipo 40 de regulación térmica, en principio opcional, mediante el cual se puede enfriar el segundo concentrado de sustancias aromatizantes para impedir cambios no deseados en el perfil de aroma.
Los equipos 20 de válvula, los equipos 40 de regulación térmica y la exposición del medio de sorción en la cámara 12c de trabajo a los fluidos respectivos pueden controlarse igualmente, o bien regularse por el equipo de control del sistema 10 de adsorción, que no se muestra por razones de claridad. En el caso del equipo 42 de alta concentración, también existe la posibilidad de añadir sustancias sólidas, ácidos y/o bases en modo de adsorción y/o desorción. Esto permite también en este caso controlar el valor de pH y aumentar la capacidad del sorbente utilizando sal u otras sustancias sólidas solubles en el primer concentrado de sustancias aromatizantes y/o medio de desorción. Mediante un uso solo temporal de estos aditivos, el efecto deseado puede debilitarse y, por lo tanto, controlarse específicamente. De esta manera, determinadas sustancias pueden enriquecerse o empobrecerse específicamente, por ejemplo, por regla general los ácidos orgánicos no pueden sorberse, o no predominantemente, en el caso de aplicación de un valor de pH superior a aproximadamente 8. Por el contrario, los aminocompuestos no pueden sorberse, o no predominantemente, mediante ajuste de un valor de pH inferior a aproximadamente 5.
La ventaja del equipo 42 de alta concentración consiste en que, aunque en principio puede construirse de la misma manera o de una manera similar al primer paso de enriquecimiento del sistema 10 de adsorción, la cámara 12c de trabajo puede tener dimensiones más pequeñas y, dado el caso, puede utilizarse un medio de sorción diferente. De este modo, se pueden producir concentrados de sustancias aromatizantes muy concentrados (factor 200 o más con respecto al fluido) con recuperación incluso de sustancias aromatizantes polares.
Las sustancias aromatizantes están unidas por los medios de sorción con diferente intensidad. Además, la capacidad del medio de sorción es característica y diferente para sustancias aromatizantes. Durante la carga del medio de sorción con un fluido que contiene sustancias aromatizantes, las sustancias aromatizantes penetran en el lecho de sorbente a distintas profundidades, o bien se sorben con diferente intensidad en función de su cantidad y características. Por esta razón, las sustancias aromatizantes en particular, que son importantes para el carácter de alimentos y productos de consumo obtenidos por fermentación, como el vino, penetran profundamente en el lecho de sorbente. Para garantizar una recuperación completa de sustancias aromatizantes e impedir la fuga de sustancias durante la fase de carga, según la invención se proporciona un lecho de sorbente correspondientemente largo, pero al mismo tiempo relativamente delgado, o bien estrecho. La longitud exacta del lecho de sorbente puede adaptarse a los requisitos respectivos en cuanto al tipo y la cantidad de sustancias aromatizantes importantes mediante ensayos habituales en la práctica. En el caso del vino, en particular 2-metilbutan-1-ol, 3-metilbutan-1-ol, 2-metilpropanol y acetato de etilo son sustancias aromatizantes importantes que deben recuperarse por razones de sabor para conseguir un perfil de aroma auténtico.
Sin embargo, la recuperación simultánea de sustancias aromatizantes polares y apolares no ha sido técnicamente posible hasta la fecha, ya que las celdas de extracción comerciales tienen una longitud máxima de unos pocos centímetros hasta aproximadamente 1 metro. Sin embargo, esta altura del lecho no basta en absoluto para conseguir el efecto deseado de una imagen auténtica con factores de concentración altos. A diferencia de esto, con ayuda del sistema 10 de adsorción según la invención es posible recuperar hasta el 100 % incluso de sustancias aromatizantes fuertemente polares, como por ejemplo 2-metilbutan-1 -ol, 3-metilbutan-1 -ol, 2-metilpropanol y acetato de etilo (Log Pow = 0, 73), además de sustancias aromatizantes apolares.
En particular, mediante aplicación del procedimiento de dos o más pasos descrito anteriormente con una primera fase de enriquecimiento de gran volumen para un enriquecimiento en un factor de hasta 300 o más y un equipo 42 de alta concentración en un segundo paso de enriquecimiento pequeño en un factor de hasta 10 o más, en primer lugar pueden conseguirse factores de enriquecimiento altos con recuperación simultánea de sustancias aromatizantes polares y, en segundo lugar, el material de partida para la segunda fase de enriquecimiento puede ajustarse, por ejemplo con respecto al valor de pH, de modo que, dado el caso, las sustancias aromatizantes no deseadas (ácidos, aminas, sulfuros, etc.) se pueden hacer pasar por el material de sorción en forma desprotonada o protonada y eliminarse con el permeato. Como resultado, no es necesario realizar dicho ajuste de pH en el material de partida de la primera etapa del proceso y el permeato del primer paso de enriquecimiento puede utilizarse en su composición auténtica para su utilización posterior, por ejemplo, como base etanólica para bebidas alcohólicas.
Otra ventaja de la configuración de dos o más pasos es que la duración del proceso en el caso de una alta concentración puede ser menor que la duración comparable de un sistema 10 de adsorción con una cámara 12 de trabajo individual, ya que tendrían que utilizarse tubos correspondientemente delgados y se produciría un tiempo de carga correspondientemente largo con diferencias de presión comparativamente altas. Además, en una instalación de este tipo, en particular las sustancias polares migrarían a través del lecho de sorbente durante mucho tiempo (efecto de cromatografía), por lo que la longitud del lecho tendría que ser aún más alta.
La ventaja de una recuperación con agua caliente es ventajosa en particular para la producción de un concentrado de sustancias aromatizantes (extracto de aroma) para un vino con un contenido de alcohol del 0,0 % en volumen en comparación con la recuperación con etanol, ya que la cantidad de etanol no tiene que controlarse estrictamente en el caso de mezcla. Un camino de sorbente largo a través de tubos relativamente delgados también es ventajoso en particular en el caso de aplicación de una desorción de sustancias aromatizantes con agua (caliente), o bien vapor de agua, ya que las cámaras 12 de trabajo largas, delgadas pueden regularse térmicamente de manera considerablemente más rápida que las cámaras 12 de trabajo cortas, gruesas.
Por lo general, se entiende por alimentos y productos de consumo sin alcohol aquellos cuyo contenido de alcohol es inferior al 0,5 % en volumen de etanol. En estos alimentos y productos de consumo se pueden utilizar también concentrados de sustancias aromatizantes etanólicos con un factor de enriquecimiento relativamente bajo para la aromatización, ya que se pueden añadir volúmenes comparativamente grandes de concentrado de sustancias aromatizantes partiendo de un contenido de alcohol, por ejemplo, del 0,4 % en volumen, sin superar el límite del 0,5 % en volumen. Sin embargo, si el alimento y el producto de consumo deben tener un contenido de alcohol del 0,1 % o incluso del 0,0 % en volumen, el contenido de alcohol real debe ser claramente inferior, por ejemplo por debajo del 0,045 % en volumen de etanol, lo que plantea exigencias mucho mayores a la tecnología. Sin el uso de lechos absorbentes particularmente largos y al mismo tiempo relativamente delgados según la invención, no se puede cumplir este requisito con la recuperación simultánea de una cantidad organolépticamente relevante de sustancias aromatizantes. Sin el uso de un lecho de sorbente correspondientemente largo y comparativamente delgado, por ejemplo, en el caso de una desorción con agua (caliente), o bien vapor de agua, se puede alcanzar el contenido de etanol residual requerido, pero no la recuperación de sustancias aromatizantes polares importantes, con lo que no se daría un perfil de aroma auténtico. Por el contrario, en el caso de celdas de extracción cortas, gruesas convencionales y de uso de etanol como medio de desorción, desde un principio no se puede cumplir el bajo contenido de alcohol deseado del 0,1 % en volumen o menos en el producto final.
La Fig. 28 muestra un diagrama esquemático de otro ejemplo de realización del sistema 10 de adsorción según la invención, en donde los equipos 20 de válvula no se muestran por razones de claridad. El sistema 10 de adsorción tiene una estructura de un paso y comprende únicamente una cámara 12 de trabajo regulable térmicamente, que se llena con un medio de sorción. En el modo de adsorción, se introduce un fluido que contiene sustancias aromatizantes con un contenido de etanol del 0 al 40 % en volumen en el sistema 13 de conductos a través de la entrada 16 y se conduce a través de la cámara 12 de trabajo, que está regulada térmicamente a 0 °C-35 °C. El permeato desaromatizado se descarga a través de la salida 18. En el modo de desorción, se introduce un medio de desorción (por ejemplo, agua) a una temperatura de 50 °C-100 °C en el sistema 13 de conductos a través de la entrada 16' y se hace pasar a través de la cámara 12 de trabajo en la dirección de flujo inversa. Dado el caso, se puede aumentar la temperatura durante el proceso de desorción. El concentrado de sustancias aromatizantes resultante se enfría previamente mediante el equipo 40 de regulación térmica en la zona de la salida 18'. A este respecto, en principio puede estar previsto recoger dos o más fracciones y mezclarlas de manera especial, es decir, desechando al menos parte de una o más fracciones, para ajustar el perfil de aroma del concentrado de sustancias aromatizantes.
También en este caso existe la posibilidad de una adición de sustancias sólidas, ácidos y/o bases en modo de adsorción y/o desorción. Esto permite un control del valor de pH y un aumento de la capacidad del sorbente mediante sal u otras sustancias sólidas solubles en el fluido y/o el medio de desorción. Mediante un uso solo temporal de estos aditivos, el efecto deseado puede debilitarse y, por lo tanto, controlarse específicamente. De esta manera, determinadas sustancias pueden enriquecerse o empobrecerse específicamente, por ejemplo, por regla general los ácidos orgánicos no pueden sorberse, o no predominantemente, en el caso de aplicación de un valor de pH superior a aproximadamente 8. Por el contrario, los compuestos orgánicos que contienen nitrógeno no pueden sorberse, o no predominantemente, mediante ajuste de valor de pH inferior a 5 aproximadamente.
La Fig. 29 muestra un diagrama esquemático de otro ejemplo de realización del sistema 10 de adsorción según la invención. La estructura del sistema 10 de adsorción corresponde en su mayor parte a la del ejemplo de realización mostrado en la Fig. 26. A diferencia del ejemplo de realización mostrado en la Fig. 26, la primera cámara 12a de trabajo no está dispuesta en un baño de inmersión, o no está provista de un equipo 40 de regulación térmica. A diferencia del ejemplo de realización mostrado en la Fig. 26, el concentrado de sustancias aromatizantes que abandona la cámara 12a de trabajo en modo de desorción puede extraerse opcionalmente a través de la salida 18' o a través de la salida 18". Esto permite un fraccionamiento sencillo, en donde, por ejemplo, puede extraerse un eluato predominantemente etanólico del principio de la cámara 12a de trabajo a través de la salida 18" y un eluato predominantemente acuoso del final de la cámara 12a de trabajo a través de la salida 18' o a la inversa. Se entiende que también son concebibles variaciones estructurales diferentes.
La Fig. 30 muestra un diagrama de flujo simplificado de una secuencia de procedimiento para la producción de un concentrado de sustancias aromatizantes con un aroma típico para el fluido de partida utilizando un sistema 10 de adsorción según la invención. En una primera etapa 50, se proporciona un fluido acuoso que contiene sustancias aromatizantes y se conduce a través de una primera cámara 12 de trabajo llena de medio de sorción en la etapa 52. Opcionalmente, en la etapa 54, el fluido puede atravesar una o más cámaras 12 de trabajo adicionales situadas aguas abajo de la primera cámara 12 de trabajo. En la etapa 56, se obtiene un permeato parcial o completamente desaromatizado, que puede desecharse o utilizarse para otros fines. En la etapa 58, se proporcionan uno o más medios de desorción, mezclas de medios de desorción y/o gradientes de medios de desorción para la desorción de sustancias aromatizantes, que se presentan adsorbida en el medio de sorción de la cámara o las cámaras de trabajo. De este modo, en la etapa 60, o bien opcionalmente también 62, se obtienen uno o más concentrados de sustancias aromatizantes, que pueden recogerse en 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 o más fracciones respectivamente. Una, varias o todas las fracciones pueden someterse en la etapa 64 a un alto enriquecimiento, en principio opcional, con ayuda de un equipo 42 de alta concentración. El resultado de un alto enriquecimiento de este tipo es un permeato separado en la etapa 66, así como un segundo concentrado de sustancias aromatizantes, que se recoge en la etapa 68. A este respecto, preferiblemente, todos las sustancias aromatizantes del segundo concentrado de sustancias aromatizantes están enriquecidas en comparación con el primer concentrado de sustancias aromatizantes (etapa 60 y/o 62) al menos con respecto al contenido de etanol y preferiblemente también con respecto al volumen, es decir, en su concentración. En este sentido, el etanol no se entiende como sustancia aromatizante. Como alternativa, algunas sustancias aromatizantes pueden empobrecerse específicamente, por ejemplo para eliminar aromas extraños o para tener en cuenta de forma óptima el perfil de aroma existente de un alimento y producto de consumo con el que se debe mezclar el concentrado de sustancias aromatizantes. Una posibilidad para modular el comportamiento de desorción es la adición de sustancias solubles y/o el ajuste, o bien la variación del valor de pH. Esto es posible independientemente en, o bien antes de las etapas caracterizadas con un símbolo de asterisco, en donde, en este sentido, puede estar prevista cualquier combinación.
La Fig. 31 muestra un diagrama de flujo simplificado de una secuencia de procedimiento para la producción de un concentrado de sustancias aromatizantes a partir de tabaco. El procedimiento permite la obtención de aroma de tabaco de olor auténtico obtener un auténtico sabor a tabaco y al mismo tiempo la eliminación o reducción específica del contenido de nicotina. En principio, con ayuda del sistema 10 de adsorción según la invención es posible reducir el contenido de nicotina de un fluido obtenido a partir de tabaco en un 50 % o más, por ejemplo en un 50 %, 51 %, 52 %, 53 %, 54 %, 55 %, 56 %, 57 %, 58 %, 59 %, 60 %, 61 %, 62 %, 63 %, 64 %, 65 %, 66 %, 67 %, 68 %, 69 %, 70 %, 71 %, 72 %, 73 %, 74 %, 75 %, 76 %, 77 %, 78 %, 79 %, 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 %, 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, 99 % o 100 %. Además, por lo general, también es posible una eliminación de sustancias sólidas solubles, que son adecuadas para de formar residuos no deseados o alquitrán en el caso de combustión o evaporación.
En una primera etapa 70, se produce un extracto como fluido a partir de hojas de tabaco, dado el caso fermentadas. El extracto puede producirse, por ejemplo, con agua, etanol o una mezcla de agua-etanol, en donde también pueden estar previstos medios de extracción diferentes, como diclorometano, tetracloruro de carbono, dietiléter, dimetilsulfóxido, tolueno y similares, individualmente y en cualquier combinación. En una etapa 72, en principio opcional, se puede ajustar un valor de pH y/o un contenido de agua del fluido. A continuación, en la etapa 74, se efectúa un filtración (nanofiltración) o destilación, igualmente opcional en principio, para separar del fluido compuestos poco volátiles, poco solubles o fuertemente colorantes. Los compuestos separados se recogen en la etapa 76 y pueden desecharse o utilizarse para otros fines. En el caso de una adaptación previa del valor de pH, al menos una parte de la nicotina originalmente presente ya puede separarse en esta etapa.
El líquido que contiene sustancias aromatizantes resultante se recoge en la etapa 78 y se utiliza para la producción de un concentrado de sustancias aromatizantes. A este respecto, el valor de pH y/o el contenido de agua del fluido pueden ajustarse de nuevo en una etapa 80, igualmente opcional en principio. En general, el contenido de nicotina puede reducirse mediante ajuste del valor de pH del fluido a valores de como máximo el 50 %, por ejemplo el 50 %, 49 %, 48 %, 47 %, 46 %, 45 %, 44 %, 43 %, 42 %, 41 %, 40 %, 39 %, 38 %, 37 %, 36 %, 35 %, 34 %, 33 %, 32 %, 31 %, 30 %, 29 %, 28 %, 27 %, 26 %, 25 %, 24 %, 23 %, 22 %, 21 %, 20 %, 19 %, 18 %, 17 %, 16 %, 15 %, 14 %, 13 %, 12 %, 11 %, 10 %, 9 %, 8 %, 7 %, 6 %, 5 %, 4 %, 3 %, 2 %, 1 %, 0,1 % o menos, de modo que también existen concentrados de sustancias aromatizantes completamente desprovistos de nicotina que, no obstante, tienen un aroma de tabaco auténtico.
En la etapa 82, el fluido se separa mediante un sistema 10 de adsorción según la invención en un concentrado de sustancias aromatizantes recogido en la etapa 84 y en un permeato empobrecido en sustancias aromatizantes recogido en la etapa 86. Para ello, el fluido que contiene el aroma de tabaco se conduce a través de una primera cámara 12a de trabajo llena de medio de sorción, tal como se ha descrito anteriormente. Pueden estar previstas otras cámaras 12 de trabajo. Mediante el ajuste opcional del valor de pH, a este respecto se puede impedir una sorción de nicotina, separándola así de los aromas de tabaco adsorbidos en el medio de sorción y recogiéndola con el permeato.
En una etapa posterior, las sustancias aromatizantes adsorbidas se desorben primero solo con agua (dado el caso caliente) como medio de desorción. A continuación, el medio de sorción en la cámara 12a de trabajo se expone a etanol como medio de desorción. En otras palabras, se utiliza un gradiente escalonado de aguaetanol como medio de desorción. Los desorbatos obtenidos (agua-etanol) se recogen por separado en al menos 2 fracciones. La proporción de concentrado de sustancias aromatizantes desorbido mediante agua puede utilizarse sin tratamiento adicional para la aromatización de cualquier objeto o alimento y/o producto de consumo, o bien para la producción de los denominados líquidos para cigarrillos electrónicos.
La proporción de concentrado de sustancias aromatizantes desorbido mediante etanol, dado el caso, puede diluirse con agua hasta un contenido de etanol predeterminado y alimentarse a un equipo 42 de alta concentración. Allí, el primer concentrado de sustancias aromatizantes etanólico se sorbe y a continuación se enriquece mediante desorción con etanol hasta un nivel correspondientemente alto en etanol como segundo concentrado de sustancias aromatizantes. Debido a los altos factores de concentración, de hasta 2000 o más, se obtienen concentrados de sustancias aromatizantes altamente concentrados de modo correspondiente. Como alternativa o adicionalmente, el equipo 42 de alta concentración también puede desorberse mediante agua, dado el caso caliente y/o vapor de agua, para obtener un concentrado de sustancias aromatizantes desprovisto de etanol. Mediante uso de este procedimiento, en una primera etapa se pueden obtener en particular sustancias aromatizantes apolares y difícilmente sorbibles, pero fácilmente desorbibles mediante agua caliente, mientras que las sustancias apolares fácilmente sorbibles pueden obtenerse en su mayor parte cuantitativamente en la fase de alto enriquecimiento. De este modo también se consigue que las sustancias difícilmente sorbibles se eliminen cuantitativamente en su mayor parte ya antes del paso de alto enriquecimiento y, en consecuencia, no puedan perderse en esta etapa. De este modo se consigue además que el tamaño de instalación requerido del equipo 42 de alta concentración para el alto enriquecimiento se minimice y, en consecuencia, se puedan obtener factores de enriquecimiento correspondientemente más altos. El primer y el segundo concentrado de sustancias aromatizantes, o bien fracciones de los mismos, pueden mezclarse en cualquier relación para producir un perfil de aroma deseado.
Como alternativa, se puede producir un concentrado de sustancias aromatizantes a partir del fluido obtenible a partir de tabaco mediante un sistema 10 de adsorción según uno de los ejemplos de realización anteriores, en donde son posibles factores de concentración de 1,01 a 3000 o más para sustancias aromatizantes individuales o para la parte predominante de sustancias aromatizantes presentes en el fluido, en función de los parámetros de funcionamiento respectivos.
El concentrado de sustancias aromatizantes producido a partir de tabaco según la invención puede utilizarse para la producción de aromas de tabaco naturales, para uso general como sabor o perfume y especialmente para la aromatización de productos para fumar y productos de tabaco, así como para la aromatización de cigarrillos electrónicos o productos para fumar similares. Debido a la posibilidad de separar sustancias particularmente nocivas (sobre todo nicotina y alquitrán) del concentrado de sustancias aromatizantes, se puede conseguir una reducción beneficiosa de los riesgos para la salud de fumadores y de fumadores pasivos.
Los valores de parámetros indicados en los documentos para la definición de las condiciones de proceso y medición para la caracterización de propiedades específicas del objeto de la invención también deben considerarse comprendidos concomitantemente en el alcance de la invención en el alcance de desviaciones, por ejemplo, debidas a errores de medición, errores del sistema, errores de pesada, tolerancias DIN y similares.
Claims (17)
1. Sistema (10) de adsorción para el enriquecimiento de sustancias aromatizantes, que comprende al menos una cámara (12) de trabajo en la que al menos un medio de sorción está dispuesto como fase estacionaria y que se puede exponer a un fluido que contiene sustancias aromatizantes que se puede conducir a través de la cámara de trabajo como fase móvil para la fijación de sustancias aromatizantes,
caracterizado por que
una relación entre el espesor medio de sección transversal y la longitud total de la al menos una cámara (12) de trabajo es como máximo 0,3 y la longitud total de un recorrido de flujo para el fluido proporcionado por la al menos una cámara (12) de trabajo es como mínimo 4,0 m, en donde el sistema (10) de adsorción comprende: - un equipo de control que está diseñado para hacer funcionar el sistema (10) de adsorción en un modo de absorción, en el que al menos un medio de sorción se expone al fluido que contiene sustancias aromatizantes para adsorber sustancias aromatizantes en el medio de sorción, y en un modo de desorción, en el que el al menos un medio de sorción se expone a un medio de desorción fluido para desorber las sustancias aromatizantes adsorbidas en el medio de sorción como concentrado de sustancias aromatizantes; y - comprende al menos un equipo (40) de regulación térmica, mediante el cual la al menos una cámara (12) de trabajo y/o el fluido y/o el medio de desorción y/o al menos una parte de un concentrado de sustancias aromatizantes puede regularse térmicamente a una temperatura predeterminada,
en donde el equipo de control está acoplado al equipo (40) de regulación térmica y está diseñado para hacer funcionar el equipo (40) de regulación térmica de manera diferente en el modo de adsorción y en el modo de desorción.
2. Sistema (10) de adsorción según la reivindicación 1,
caracterizado por que
este comprende al menos dos cámaras (12a-d) de trabajo acoplables fluidamente entre sí y al menos un equipo (14) de bombeo para transportar el fluido a través de las cámaras (12a-d) de trabajo, en donde preferiblemente al menos un equipo (14) de bombeo está dispuesto aguas arriba de una cámara (12) de trabajo y/o en el que preferiblemente al menos un equipo (14) de bombeo está dispuesto entre dos cámaras (12a-d) de trabajo.
3. Sistema (10) de adsorción según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado por que
el área media de sección transversal de al menos una cámara (12) de trabajo se selecciona de forma que un volumen V1 de medio de desorción que es suficiente para desorber al menos 2/3 de al menos una sustancia aromatizante del grupo de acetato de etilo, butirato de etilo, isobutanol, acetato de isoamilo, 2-metilbutan-1-ol, 3-metilbutan-1 -ol, hexanoato de etilo, acetato de 2-feniletilo y 2-feniletanol, adsorbida en modo de adsorción en el medio de sorción dispuesto en la cámara (12) de trabajo, de las Fórmulas (I) y (II)
corresponde a V1 > 0,025 m * área media de sección transversal en m2 de al menos una cámara de trabajo (I); V1 < 8,0 m * área media de sección transversal en m2 de al menos una cámara de trabajo (II).
4. Sistema (10) de adsorción según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado por que
este comprende un primer recorrido de fluido para hacer pasar el fluido que contiene sustancias aromatizantes a través de la al menos una cámara (12) de trabajo y un segundo recorrido de fluido para hacer pasar el medio de desorción a través de la al menos una cámara (12) de trabajo, en donde el primer y el segundo recorrido de fluido tienen preferentemente longitudes diferentes y/o espesores medios de sección transversal diferentes y/o volúmenes diferentes.
5. Sistema (10) de adsorción según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado por que
este comprende al menos dos cámaras (12a-d) de trabajo que puede atravesar el fluido que contiene sustancias sustancia aromatizantes y/o el medio de desorción independientemente entre sí.
6. Sistema (10) de adsorción según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5,
caracterizado por que
al menos una cámara (12) de trabajo tiene un área de sección transversal variable a lo largo de su eje longitudinal (L) y/o por que el sistema (10) de adsorción comprende al menos dos cámaras (12a-d) de trabajo con diferentes áreas medias de sección transversal.
7. Sistema (10) de adsorción según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6,
caracterizado por que
la longitud total de la al menos una cámara (12) de trabajo es al menos 4,5 m y/o un espesor medio de sección transversal de la al menos una cámara (12) de trabajo está entre 3 mm y 6,0 m.
8. Sistema (10) de adsorción según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7,
caracterizado por que
este comprende al menos dos cámaras (12a, 12b) de trabajo, en donde al menos una cámara (12a) de trabajo tiene un volumen menor que una cámara (12b) de trabajo situada aguas abajo con respecto a una dirección de carga en la que el al menos un medio de sorción se tiene que exponer al fluido que contiene sustancias aromatizantes.
9. Sistema (10) de adsorción según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8,
caracterizado por que
este comprende un equipo (42) de alta concentración, mediante el cual al menos un primer concentrado de sustancias aromatizantes, que se obtiene mediante exposición del al menos un medio de sorción al medio de desorción fluido, es separable en al menos un permeato y en al menos un segundo concentrado de sustancias aromatizantes, que tiene una relación de etanol con respecto a una o más sustancias aromatizantes del grupo de acetato de etilo, butirato de etilo, isobutanol, acetato de isoamilo, 2-metilbutan-1-ol, 3-metilbutan-1-ol, hexanoato de etilo, acetato de 2-feniletilo y 2-feniletanol inferior en comparación con la del primer concentrado de sustancias aromatizantes.
10. Sistema (10) de adsorción según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9,
caracterizado por que
este comprende un equipo de dosificación, mediante el cual se puede ajustar y/o variar un valor de pH del fluido y/o del al menos un medio de desorción y/o del primer y/o segundo concentrado de sustancias aromatizantes.
11. Procedimiento para el funcionamiento de un sistema (10) de adsorción según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que al menos un medio de sorción está dispuesto como fase estacionaria en al menos una cámara (12) de trabajo del sistema (10) de adsorción y es atravesado por un fluido que contiene sustancias aromatizantes como fase móvil, de modo que al menos algunas de las sustancias aromatizantes contenidas en el fluido se adsorben en el medio de sorción, en donde una relación entre el espesor medio de sección transversal y la longitud total de la al menos una cámara (12) de trabajo es como máximo 0,3 y la longitud total de un recorrido de flujo para el fluido proporcionado por la al menos una cámara (12) de trabajo es como mínimo 4,0 m, en donde el sistema (10) de adsorción se hace funcionar mediante el equipo de control en un modo de absorción, en el que el al menos un medio de sorción se expone al fluido que contiene sustancias aromatizantes para adsorber sustancias aromatizantes en el medio de sorción, y en un modo de desorción, en el que al menos un medio de sorción se expone a un medio de desorción fluido para desorber sustancias aromatizantes adsorbidas en el medio de sorción como concentrado de sustancias aromatizantes, en donde la al menos una cámara (12) de trabajo y/o el fluido y/o el medio de desorción y/o al menos una porción de un concentrado de sustancias aromatizantes se regulan térmicamente a una temperatura predeterminada mediante el equipo (40) de regulación térmica, en donde el equipo de control está acoplado al equipo (40) de regulación térmica y hace funcionar el equipo (40) de regulación térmica de manera diferente en el modo de adsorción y en el modo de desorción.
12. Procedimiento según la reivindicación 11,
caracterizado por que
se utiliza como fluido un destilado que contiene sustancias aromatizantes y/o un permeato de membrana que contiene sustancias aromatizantes de un vino al menos parcialmente desalcoholizado y/o se utiliza un fluido con un contenido de etanol entre el 0 % en volumen y el 50 % en volumen.
13. Procedimiento según la reivindicación 11 o 12,
caracterizado por que
el fluido que contiene sustancias aromatizantes se hace pasar en paralelo a través de al menos dos cámaras (12a-d) de trabajo y/o el fluido se hace pasar en serie a través de al menos dos cámaras (12a-d) de trabajo, en donde preferiblemente al menos una cámara (12a) de trabajo situada aguas abajo tiene un volumen mayor que al menos una cámara (12b) de trabajo situada aguas arriba.
14. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13,
caracterizado por que
el medio de sorción, tras la adsorción de al menos una parte de sustancias aromatizantes del fluido, se expone a un medio de desorción fluido, de modo que las sustancias aromatizantes adsorbidas en el medio de sorción se desorben al menos parcialmente como concentrado de sustancias aromatizantes, en donde el medio de desorción se conduce a través de la al menos una cámara (12a-d) de trabajo en dirección de flujo inversa a la del fluido que contiene sustancias aromatizantes.
15. Procedimiento según la reivindicación 11 a 14,
caracterizado por que
al hacer pasar a través de al menos una cámara (12) de trabajo se utiliza un gradiente de medio de desorción y/o un cambio de disolvente para la desorción gradual de aroma de la misma cámara (12) de trabajo y/o se conducen diferentes medios de desorción a través de diferentes cámaras (12a-d) de trabajo y/o se conducen diferentes volúmenes de medio de desorción a través de diferentes cámaras (12a-d) de trabajo.
16. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15,
caracterizado por que
se conducen medios de desorción regulados térmicamente de diferente manera a través de diferentes cámaras (12a-d) de trabajo y/o solo regiones predeterminadas de la al menos una cámara (12) de trabajo se exponen a medio de desorción y/o al menos una cámara (12) de trabajo se expone a un medio de desorción sometido a una presión alta en comparación con una presión normal.
17. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 16,
caracterizado por que
al menos una parte del primer concentrado de sustancias aromatizantes de al menos una cámara de trabajo del primer paso de enriquecimiento del sistema (10) de adsorción se separa mediante un equipo (42) de alta concentración en al menos un permeato empobrecido en sustancias aromatizantes y al menos un segundo concentrado de sustancias aromatizantes enriquecido en sustancias aromatizantes.
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