Las aplicaciones donde la higiene es importante, como las que se utilizan en las empresas de alimentación y bebidas, están intentando reducir el riesgo de proliferación de microorganismos en el producto final y, por lo tanto, también eliminar las posibles fuentes de contaminación por suministros como el de aire comprimido.
Actualmente, las empresas alimentarias tienen motivos para preocuparse por la seguridad alimentaria.
Para detener la proliferación de microorganismos, es necesario eliminar las condiciones que permiten la reproducción de los mismos.
Todos los microorganismos necesitan los cinco factores que se indican a continuación para seguir siendo viables y reproducirse:
El aire del proceso de compresión no afecta a los nutrientes, al pH adecuado ni a los gases, siempre y cuando se utilice un compresor exento de aceite con refrigerador posterior.
Los dos últimos, la temperatura adecuada y la humedad, pueden estar directamente relacionados o influenciados por la compresión del aire atmosférico.
El calor es letal para los microorganismos, pero cada especie tiene una tolerancia diferente al calor:
Durante un proceso de destrucción térmica, como la pasteurización, la tasa de destrucción es logarítmica, al igual que su tasa de crecimiento, lo que implica que la tasa de bacterias sometidas al calor que mueren es proporcional al número de organismos presentes.
El proceso de destrucción depende tanto de la temperatura como del tiempo requerido. La alta temperatura en los elementos compresores exentos de aceite (>180 °C) es lo suficientemente alta como para reducir significativamente los microorganismos presentes.
Sin embargo, la duración de esta temperatura no es suficientemente como para considerarla una esterilización.
La cantidad de agua (vapor) necesaria para desarrollarse depende del tipo específico de bacteria u hongo.
Sin embargo, todos necesitan algún estado del agua para reproducirse. En general, necesitan una humedad relativa (HR) del 75 % o más.
Algunos pueden sobrevivir y multiplicarse en entornos con una humedad relativa de entre el 50 % y el 75 %. Por debajo de una humedad relativa del 50 % no suele haber proliferación microbiana.
En otras palabras, disminuir tanto la temperatura como la humedad (HR) reduce la posibilidad de crear una atmósfera viable para los microorganismos.
El punto de rocío es la temperatura a la que se debe enfriar el aire para alcanzar la saturación, lo que implica que una cierta concentración de vapor de agua en el aire formará rocío.
Se trata simplemente de una medida de la humedad en el aire. Un punto de rocío se expresa como una temperatura en la escala °C o °F.
Se puede ver como el contenido máximo de agua, en gramos u onzas, para un volumen estándar de aire a esa temperatura determinada.
Cuando se habla de aire comprimido, este término se especifica como el punto de rocío a presión o PDP. Esto es importante, ya que cambiar la presión de un gas también cambia su punto de rocío. El PDP es el contenido máximo de agua en el aire comprimido en condiciones de presión.
Si el aire entra en contacto con el producto después de la expansión, que es lo que sucede en la mayoría de los casos, el punto de rocío o el contenido de agua será significativamente inferior.
En este caso, el punto de rocío atmosférico o ADP es más relevante.
Para requisitos de punto de rocío bajo se pueden utilizar diferentes tecnologías como secadores de adsorción de dos torres sin regeneración térmica, secadores de tipo soplante con regeneración térmica, de dos torres con regeneración térmica por la compresión, con tambor rotativo con regeneración térmica por la compresión, secadores frigoríficos, etc.
Algunas tecnologías de secado, diseñadas para lograr un punto de rocío fijo y muy bajo, puede consumir entre el 10 % y el 20 % de la potencia del compresor conectado.
El coste energético anual necesario para estas tecnologías de secado puede representar hasta 13 000 euros por cada compresor de 100 kW instalado.
Una humedad relativa de un máximo del 10 % al 20 % es, en la mayoría de los casos, lo suficientemente baja para evitar la proliferación de organismos.
El uso de la humedad relativa en la especificación del aire comprimido en lugar del PDP en la escala de temperatura puede contribuir a una instalación segura en cuestión de higiene y a un menor consumo de energía.
Los microorganismos necesitan un ambiente húmedo para crecer.
el control de la humedad en los alimentos es una de las estrategias de conservación más antiguas que se utilizan.
Los microbiólogos de los alimentos generalmente describen las necesidades de agua de los microorganismos en términos de la actividad del agua (aw) de los alimentos o del medio ambiente. Es importante distinguir entre bacterias y moho.
En el caso de las bacterias, generalmente se acepta una aw mínima de 0,75 (humedad relativa del 75 %). En el caso del moho, una aw mínima de 0,6 (humedad relativa del 60 %) se considera un límite seguro.
Una especificación de punto de rocío a presión con una humedad relativa inferior al 10 %, o incluso inferior al 20 % se puede considerar segura para la alimentación y la higiene.
Se puede ahorrar una cantidad significativa de energía cuando se selecciona el punto de rocío adecuado dentro de las tecnologías de secado disponibles, todo ello sin poner en riesgo la seguridad de los alimentos ni crear condiciones peligrosas para la higiene.
Por último, en base al siguiente gráfico, es posible calcular el punto de rocío a presión específico para lograr una humedad relativa (HR) específica en el aire comprimido a una temperatura ambiente determinada.
Gráfico de microorganismos de punto de rocío a presión en la industria de alimentación y bebidas
3 noviembre, 2023
El sabor, la calidad y la seguridad son la constante en la industria de alimentación y bebidas, pero hay un ingrediente fundamental que no se tiene en cuenta: el aire comprimido. En este libro electrónico nos centraremos en las soluciones de aire comprimido y nitrógeno para la industria de alimentación y bebidas.
