11 Número de publicación: Int. Cl. 7 : A23C 3/ Agente: Curell Suñol, Marcelino

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1 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 Número de publicación: Int. Cl. 7 : A23C 3/037 A23L 3/18 12 TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA T3 86 Número de solicitud europea: Fecha de presentación: Número de publicación de la solicitud: Fecha de publicación de la solicitud: Título: Procedimiento y planta de esterilización UHT para productos lácteos. Prioridad: IT MI Titular/es: PARMALAT S.p.A. Via Grassi, 22/ Collecchio, Parma, IT 4 Fecha de publicación de la mención BOPI: Inventor/es: Mutti, Franco y Giuffredi, Francesco 4 Fecha de la publicación del folleto de la patente: Agente: Curell Suñol, Marcelino ES T3 Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, Madrid

2 1 ES T3 2 DESCRIPCIÓN Procedimiento y planta de esterilización UHT para productos lácteos. La presente invención se refiere a un procedimiento y a una planta para la esterilización UHT de productos lácteos. Es conocido que la esterilización UHT, si está seguida por empaquetamiento bajo condiciones asépticas, permite obtener productos que pueden conservarse durante largos periodos de tiempo a temperatura ambiente sin que resulte dañado el producto. La esterilización UHT tiene lugar siguiendo dos tecnologías principales: la esterilización directa mediante inyección de vapor en el producto; la esterilización indirecta con intercambiadores de calor a lo largo de todo el ciclo tecnológico. En el caso de la inyección de vapor, se obtiene con un inyector que introduce vapor directamente en la masa de la lecha en tránsito o con un infusor, consistente en una cámara en la que cae la leche formando una película admitiendo simultáneamente vapor en la cámara. La tecnología de dirección directa permite obtener mejores características organolépticas en comparación con la tecnología indirecta y también permite reducir el deterioro al que se ve sometido el producto durante el procedimiento de esterilización. Por otra parte, el consumo de energía y agua en una planta de esterilización directa es mucho más elevado que en una planta correspondiente de esterilización indirecta. Los primeros ejemplos de aplicación de la tecnología directa se remontan a principios de los sesenta. Con los años, la tecnología directa ha evolucionado para obtener un mejor rendimiento y menos pérdidas, y se han desarrollado diferentes realizaciones partiendo del procedimiento de base. En la tecnología básica de inyección directa de vapor, el producto se alimenta a la planta a temperatura baja, es decir, a una temperatura comprendida entre 4 y 8ºC. A continuación, se llevaba a cabo un precalentamiento a una temperatura comprendida entre 70 y 80ºC utilizando el calor de regeneración del circuito de enfriamiento de la leche posterior a la esterilización. Mediante un inyector o un infusor, el producto se llevaba seguidamente a una temperatura comprendida entre 1 y 14ºC mediante la transferencia directa de calor latente del vapor al producto (en consecuencia diluyendo el producto en proporción al calor adquirido). A continuación, había un periodo de reposo para la esterilización a la temperatura más elevada durante 3 a 6 segundos y posteriormente el producto se introducía en una cámara de vacío, en la que se extraía el vapor añadido durante la esterilización, haciendo que se condensase en un condensador apropiado de superficie enfriada con agua. Tras homogeneizar el producto a una temperatura de desgasificación comprendida entre 70 y 80ºC, el producto se enfriaba definitivamente en un intercambiador de calor con recirculación del agua, la cual estaba prevista para el precalentamiento del producto a la entrada. Dicha planta presenta la ventaja incuestionable de ser de estructura simple y de requerir ciclos de lavado relativamente espaciados en el tiempo (incluso a 36 horas de producción sin interrupción antes del lavado). Además, la etapa de esterilización y enfriamiento posterior son muy rápidas y al salir del dispositivo de desgasificación, el producto ya ha alcanzado la temperatura de homogeneización. Sin embargo, se da una precipitación elevada de la caseína y de las proteínas, en la sección de temperatura elevada de la plante y durante el empaquetamiento final. En un intento de evitar las desventajas anteriormente indicadas se han propuesto algunas versiones alternativas de la tecnología clásica. Por ejemplo, se ha sugerido un precalentamiento a 90ºC del producto alimentado a la planta en este caso también a una temperatura comprendida entre 4 y 8ºC. Dicho calentamiento se lleva a cabo ventajosamente utilizando el calor de regeneración del circuito de enfriamiento de la leche después de la esterilización. Tras un periodo de reposo para la estabilización, o pausa de estabilización, con el objetivo de reducir la precipitación de la proteínas, se lleva a cabo un precalentamiento indirecto adicional a 1ºC. Seguidamente, el producto se somete a calentamiento a una temperatura comprendida entre 1 y 14ºC mediante un inyector o un infusor, después a una pausa de esterilización a la temperatura más alta durante 3 a 6 segundos y un primer enfriamiento con el intercambiador de calor a 0ºC. A continuación, el producto sigue el tratamiento clásico, implicando la introducción del mismo en la cámara de vacío para extraer el vapor añadido durante la esterilización, posterior homogeneización a la temperatura de desgasificación de entre 70 y 80ºC y enfriamiento final mediante un intercambiador con recirculación de agua que llevará a cabo el precalentamiento del producto que se está introduciendo. Aunque se consigue una reducción del consumo de energía, por otra parte empeora la calidad organoléptica del producto y el tiempo de trabajo entre un lavado y el siguiente es más corto (12 a 1 horas como máximo), debido a que los intercambiadores se ensucian rápidamente a temperaturas de operación elevadas. Se ha propuesto una solución alternativa adicional a este segundo procedimiento, en la que la desgasificación y la homogeneización tienen lugar antes de la esterilización, que a su vez se lleva a cabo con un infusor. Sin embargo, no existen ventajas importantes en comparación con la solución anterior. Se propone tal solución en las patentes US nº y US nº La patente US nº da a conocer un procedimiento para pasteurizar o esterilizar leche, en el que el producto se calienta hasta la temperatura de esterilización mediante infusores. Es un objetivo general de la presente invención evitar las desventajas anteriormente indicadas proporcionando un procedimiento y una planta para la producción de leche y similares, esterilizados a temperatura elevada, que permite obtener una calidad organoléptica alta con un bajo coste de mantenimiento de las plantas que ponen en práctica dicho procedimiento. A la vista del objetivo anteriormente indicado, según la invención, se ha inventado según la reivindicación 1 un procedimiento para la esterilización a temperatura elevada de productos tales como leche o productos lácteos. También se ha inventado según la reivindicación 8 una planta para la esterilización a temperatura elevada de productos tales como leche o productos lácteos. Para explicar mejor los principios innovadores de la presente invención y las ventajas que ofrece respecto a la técnica anterior, a continuación en el presente documento se describe mediante un ejemplo limitativo una posible realización que aplica dichos princi-

3 3 ES T3 4 pios, con ayuda del dibujo adjunto que consiste únicamente en una figura. Con referencia a la figura, se muestra en la misma un diagrama del procedimiento de esterilización según la invención. Según este diagrama, el producto se alimenta a una entrada a baja temperatura (4 a 8ºC), extrayéndolo desde un recipiente de almacenamiento, por ejemplo. En primer lugar se lleva a cabo un precalentamiento a una temperatura comprendida entre 6 y 8ºC, preferiblemente entre 70 y 80ºC. El precalentamiento se consigue mediante un intercambiador 11, mediante la utilización del calor de regeneración del circuito de enfriamiento del producto tras la esterilización, por ejemplo. Tras el precalentamiento, el producto se calienta hasta una temperatura comprendida entre 8 y ºC, preferiblemente comprendida entre 90 y 0ºC, mediante una inyección directa de vapor a través de un inyector 12. A continuación, se lleva a cabo una pausa de estabilización en un acumulador 13 para el reposo del producto, a la salida del cual el producto se envía a un infusor conocido 14, por el que se calienta hasta una temperatura comprendida entre 1 y 14ºC con transferencia directa de calor latente desde el vapor hasta el producto. Tras salir del infusor, el producto se somete a una pausa de esterilización a la temperatura más alta en un acumulador para el reposo del producto 1 durante un periodo de 3 a 90 segundos. Seguidamente, el producto se envía a una cámara de vacío 19, en la que el vapor añadido durante la esterilización se extrae y se deja condensar en un condensador apropiado de superficie enfriada con agua 16. El producto que sal de la cámara de vacío seguidamente se homogeneiza a una temperatura de desgasificación comprendida entre 70 y 80ºC en un homogeneizador conocido 17 y después se envía a un intercambiador 18 con recirculación de agua para el enfriamiento a la temperatura de salida de la planta. El agua de enfriamiento del intercambiador 18 puede utilizarse ventajosamente, posiblemente calentarse adicionalmente, para el precalentamiento del producto que entra en el intercambiador de precalentamiento. Mediante el procedimiento de la invención tiene lugar el ciclo de esterilización con un calentamiento en dos etapas: una primera etapa de calentamiento con inyección directa de vapor y una segunda etapa con un infusor. La primera inyección de vapor se lleva a cabo a presión baja y no daña el producto. Después, se proporciona una pausa de estabilización que reduce la precipitación de la caseína. La infusión tiene lugar partiendo de una temperatura más elevada (8 a ºC) que la temperatura tradicional en la técnica conocida (habitualmente 70 a 80ºC) y esto reduce la cantidad de vapor necesario durante la infusión y permite reducir la presión de vapor dentro del tanque de presión al mínimo necesario, lo que conduce a ventajas sorprendentes en términos de calidad y deterioro del producto. El enfriamiento después de la esterilización, que se ha encontrado que es una de las etapas más importantes de la tecnología de esterilización, tiene lugar de una manera sustancialmente instantánea hasta los 70ºC. Mediante el procedimiento de la invención, se consiguen importantes ventajas operativas en el infusor: puede mantenerse una menor diferencia de temperatura entre el producto y el vapor saturado (mientras que en la técnica conocida, el vapor en el caso de infusión presenta una presión de saturación más alta que la equivalente a la temperatura de esterilización misma); se obtiene un mayor caudal, siendo igual la diferencia aceptable de temperatura; debido a la precipitación reducida de la caseína, se acumula un depósito menor en el fondo; hay una mayor estabilidad de la película de producto que cae en el infusor, debido a la menor cantidad en porcentaje de vapor necesario. Además, los intercambiadores trabajan a temperaturas relativamente bajas y por lo tanto presentan una menor tendencia a ensuciarse. En conclusión, mediante el procedimiento de la invención se ha descubierto que se dan las ventajas siguientes: precipitaciones limitadas del producto, una mayor estabilidad de la etapa de infusión, características organolépticas mejoradas y deterioro reducido del producto, tiempos de trabajo prolongados antes de que sean necesarias las operaciones de lavado

4 ES T3 6 REIVINDICACIONES 1. Procedimiento para la esterilización a temperatura elevada de productos tales como leche o productos lácteos, que comprende una primera etapa de calentamiento para calentar el producto a una primera temperatura inferior a la temperatura de esterilización, una segunda etapa de calentamiento para calentar el producto a una segunda temperatura correspondiente a la temperatura de esterilización, comprendiendo el procedimiento las etapas adicionales de mantenimiento del producto a la temperatura de esterilización durante un periodo de tiempo predeterminado y de admisión del producto en una cámara de vacío para el enfriamiento súbito del mismo, caracterizado porque la primera etapa de calentamiento consiste en la inyección directa de vapor en el producto para calentarlo a dicha primera temperatura inferior a la temperatura de esterilización y en el que la segunda etapa de calentamiento consiste en provocar que el producto pase a través de un infusor para calentarlo adicionalmente a la temperatura de esterilización. 2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque entre la primera etapa de calentamiento mediante inyección de vapor y la segunda etapa de calentamiento por infusor, se proporciona una etapa de pausa de 3 a 90 segundos. 3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha temperatura inferior a la temperatura de esterilización está comprendida entre 8 y ºC, preferiblemente entre 90 y 0ºC. 4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque antes de la primera etapa de calentamiento mediante inyección de vapor se prevé una etapa de precalentamiento en un intercambiador de calor desde una temperatura aproximada comprendida entre 4 y 8ºC hasta una temperatura comprendida entre 6 y 8ºC, preferiblemente entre 70 y 80ºC.. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se prevé una etapa de pausa de 3 a 6 segundos entre la salida del producto del infusor y la admisión del mismo en la cámara de vacío. 6. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque tras la etapa de admisión en la cámara de vacío, el producto se homogeneiza a una temperatura de desgasificación comprendida entre 70 y 80ºC Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque después de la homogeneización, el producto se enfría adicionalmente en un intercambiador de calor. 8. Planta para la esterilización a temperatura elevada de productos tales como leche o productos lácteos, caracterizada porque comprende en secuencia un inyector de vapor (12) que inyecta vapor en el producto para calentarlo hasta una primera temperatura inferior a la temperatura de esterilización, un infusor (14) que calienta adicionalmente el producto hasta una segunda temperatura correspondiente con la temperatura de esterilización y una cámara de vacío (19) para un enfriamiento súbito del producto esterilizado. 9. Planta según la reivindicación 8, caracterizada porque se prevé un primer acumulador (13) para el reposo del producto entre el inyector de vapor (12) y el infusor (14), permitiendo dicho primer acumulador (13) que el producto repose durante un periodo de 3 a 90 segundos.. Planta según la reivindicación 8, caracterizada porque dicha primera temperatura inferior a la temperatura de esterilización está comprendida entre 8 y ºC, preferiblemente entre 90 y 0ºC. 11. Planta según la reivindicación 8, caracterizada porque se prevé un intercambiador de calor (11) antes del inyector (12) para el precalentamiento del producto desde una temperatura aproximada comprendida entre 4 y 8ºC hasta una temperatura comprendida entre 6 y 8ºC, preferiblemente entre 70 y 80ºC. 12. Planta según la reivindicación 8, caracterizada porque se prevé un segundo acumulador (1) para el reposo del producto entre el infusor (14) y la cámara de vacío (19), permitiendo dicho segundo acumulador (1) que el producto repose durante un periodo de 3 a 6 segundos. 13. Planta según la reivindicación 8, caracterizada porque después de la cámara de vacío (19), se prevé un homogeneizador (17) para homogeneizar el producto a una temperatura de desgasificación comprendida entre 70 y 80ºC. 14. Planta según la reivindicación 13, caracterizada porque después del homogeneizador (17) se prevé un intercambiador de calor (18) para un enfriamiento adicional del producto

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