Como evitar microrganismos no ar comprimido?

Nas aplicações em que a higiene é fundamental, as empresas de alimentos e bebidas estão a tentar reduzir o risco de crescimento de microrganismos no produto final e, por conseguinte, eliminar também potenciais fontes de contaminação por utilitários como o ar comprimido.Hoje em dia, as empresas do setor alimentar estão legitimamente preocupadas com a segurança alimentar.Para impedir o crescimento de microrganismos, é necessário eliminar as condições que permitem a sua reprodução.Todos os microrganismos requerem os cinco fatores seguintes para se manterem viáveis e se reproduzirem.• Nutrientes• pH adequado• Gases• Temperatura adequada• HumidadeOs nutrientes, pH adequado e gases não são afetados pelo ar no processo de compressão, desde que seja utilizado um compressor isento de óleo com arrefecedor final.Os dois últimos, temperatura adequada e humidade, podem estar diretamente associados à compressão do ar atmosférico ou ser influenciados pela mesma.

O calor é letal para os microrganismos, mas cada espécie tem a sua própria tolerância ao calor. As bactérias e fungos mesófilos preferem temperaturas moderadas, entre 25 e 40 °C. Os microrganismos termófilos (que gostam de calor) crescem a uma temperatura entre 45 e 90 °C. Durante um processo de destruição térmica, como a pasteurização, a taxa de destruição é logarítmica, tal como a taxa de crescimento. Isto significa que as bactérias sujeitas ao calor são mortas a uma taxa proporcional ao número de organismos presentes.O processo de destruição depende tanto da temperatura como do tempo necessário. A alta temperatura nos elementos de compressão isentos de óleo (> 180 °C) é suficientemente elevada para reduzir significativamente os microrganismos presentes. Embora a duração dessa temperatura não seja suficientemente longa para ser considerada como esterilização.

A quantidade de água (vapor) de que precisam para crescer depende do tipo específico de bactérias ou fungos. No entanto, todos precisam de alguma forma de água para se reproduzirem. Em geral, necessitam de uma humidade relativa (HR) igual ou superior a 75%. Alguns conseguem sobreviver e multiplicar-se numa humidade relativa entre 50% e 75%. Abaixo de uma humidade relativa de 50%, normalmente, não há proliferação microbiana. Por outras palavras, diminuir simultaneamente as temperaturas e a humidade (RH) reduz a possibilidade de criar uma atmosfera viável para microrganismos.  

O ponto de orvalho é a temperatura à qual o ar tem de ser arrefecido para atingir a saturação. Isto significa que uma determinada concentração de vapor de água no ar irá formar orvalho. Trata-se, simplesmente, de uma medida de humidade no ar. Um ponto de orvalho é expresso como uma temperatura na escala de °C ou °F. Pode ser visto como o teor máximo de água, em gramas ou onças, para um volume de ar padrão a determinada temperatura.Quando se fala de ar comprimido, esse termo é especificado como ponto de orvalho sob pressão ou PDP. Isto é importante porque a alteração da pressão de um gás também altera o seu ponto de orvalho. O PDP é o teor máximo de água no ar comprimido em condições de pressurização. Se o ar entrar em contacto com o produto após a expansão, o que ocorre na maioria dos casos, o ponto de orvalho ou o teor de água será significativamente inferior. Nesse caso, é mais relevante o ponto de orvalho atmosférico ou ADP.Para requisitos de baixo ponto de orvalho, podem ser utilizadas diferentes tecnologias, como secadores de adsorção de duas torres a frio, secadores tipo blower com regeneração por calor, duas torres de calor por compressão, tambor rotativo de calor por compressão, secadores por refrigeração, etc.Algumas tecnologias de secagem, concebidas para alcançar um ponto de orvalho fixo e muito baixo, podem consumir 10 a 20% da energia do compressor a que estão ligadas.O custo de energia anual necessário para estas tecnologias de secagem pode representar até 13 000 EUR por 100 kW de energia do compressor instalado.Na maioria dos casos, uma humidade relativa máxima de 10 a 20% é suficientemente baixa para evitar o crescimento de organismos. A utilização de humidade relativa na especificação de ar comprimido em vez de PDP na escala de temperatura pode contribuir para uma instalação higienicamente segura e com eficiência energética.

Os microrganismos precisam de um ambiente húmido para crescer. O controlo da humidade nos alimentos é uma das estratégias de conservação há mais tempo exploradas. Geralmente, os microbiólogos alimentares descrevem os requisitos de água dos microrganismos em termos de atividade da água (aw) dos alimentos ou do ambiente.É importante fazer uma distinção entre bactérias e bolores. Para as bactérias, é geralmente aceite uma aw mínima de 0,75 (humidade relativa de 75%). Para bolores, uma aw mínima de 0,6 (humidade relativa de 60%) é considerada um limite seguro.Uma especificação de ponto de orvalho sob pressão com uma humidade relativa inferior a 10% ou até inferior a 20% pode ser considerada segura em termos de higiene e para os alimentos. É possível obter poupanças de energia significativas quando é selecionado o ponto de orvalho correto no âmbito das tecnologias de secagem disponíveis, sem comprometer a segurança alimentar ou criar condições de higiene perigosas.Por fim, com base no gráfico abaixo, é possível calcular o ponto de orvalho sob pressão específico para obter uma humidade relativa (aw) específica no ar comprimido a uma determinada temperatura ambiente.