Aire comprimido en la industria de alimentos

En la mayoría de las instalaciones del rubro alimentos, al aire comprimido se lo considera como una utilidad como el aire atmosférico de las instalaciones.

El aire atmosférico no es tan limpio como se lo considera y el aire comprimido sin tratar debe ser reducido o eliminado para obtener una producción segura, proteger los productos y los consumidores.

Los sistemas de tratamiento del aire comprimido utilizados generalmente son de una capacidad de filtrado de 1 a 5 micrones para las cantidades de condensado, óxido y aceite.

Características del aire comprimido

Sustancias nocivas

Sustancias nocivas
Suciedad, polvo, óxido, hollín, microorganismos, virus, bacterias, hongos, levaduras

Agua

Agua
Condensados, aerosoles

Aceite

Aceite
Líquidos, aerosoles, vapores

Gases

Gases
Nox, aerosoles, CO, CO2, SO2, Otros

El condensado de la humedad atmosférica y el calor de la compresión provee un crecimiento microbiano de bacterias, esporas y mohos.

La importancia de conocer los riesgos

Los microorganismos viables, como bacterias, levaduras y moho, forman de 102 a 106 unidades formadoras de colonias (UFC) por cada metro cúbico de aire atmosférico.

Por ejemplo: Compresor de Aire con 100 HP de Potencia aspira desde la atmósfera aproximadamente 76.500 de UFC por hora. Estas bacterias se comprimen y viajan a través del sistema de aire comprimido y llegan al producto final.

Figura 1

Manejo de los riesgos

El secado y el filtrado de aire comprimido es necesario, pero no suficiente para inocuidad alimentaria.
El ambiente cálido y rico en oxígeno son ideales para el crecimiento de las biopelículas microbianas:
• En los tanques pulmones.
• Redes y accesorios neumáticos.

Especialmente si el compresor es lubricado con aceite con alta temperatura operativa viajando aguas abajo hasta las bocas de consumo.

Humedad y punto de condensación

El punto de rocío se describe como el estado saturado bajo el cual el aire es cargado con la máxima humedad a cierta temperatura. Si se enfría más allá, la condensación se precipita en forma de neblina.

Ejemplo:
De acuerdo a la tabla, para 1 m3 de aire atmosférico a la temperatura de 50°C y 100% HR (Humedad Relativa) contiene 83 gramos de vapor de agua.
Si tenemos en el ambiente una humedad relativa 70% HR, será 83 x 0,7 = 58 gr/m3
A una presión de operativa del compresor a 8 bar(a), obtenemos: 58 x 8 = 464 gr/m3
En un volumen de 1 m3 de aire a la presión de 8 bar (a) absoluta y a una temperatura de 50°C a 100% HR, puede contener un máximo de volumen de 83 gr/m3
Por lo tanto, en estas condiciones se condensarán en un cambio de estado por debajo de los 50 ° C: 464-83 = 381 gramos cada metro cúbico de aire

Para un volumen de 1 m3 de aire a la presión de 8 bar (a) absoluta y a una temperatura de 50°C a 100% HR, ante un cambio de estado del aire comprimido como es el descenso de la temperatura del aire vista obtendremos 381 gramos de condensado, podemos sacar las siguientes conclusiones:
• El post enfriador de aire de los compresores tiene esa función y para ello debemos mantenerlo limpio.
• Ese condensado resultante es necesario extraerlo mediante una acción centrífuga del tanque pulmón húmedo o de un separador centrífugo de líquidos, en ambos casos con un drenador de condensados.
• La no existencia de un correcto tratamiento de aire provoca corrosión y contaminación en todo el sistema de aire comprimido.

Tamaños de partículas contaminantes en el aire atmosférico

Filtros diseñados para eliminar contaminantes de hasta 99,99% de partículas y gotas de 0,01 micrones Clase ISO 8573: 1-2-1 y 1-4-2
Filtros estériles diseñados para eliminar organismos con un índice de eficiencia de 99,99% a 0,01 micrones

Normas como punto de referencia

No existen leyes que definan los niveles mínimos aceptables de limpieza en la fabricación de alimentos. La mayoría de las empresas establecen su propia especificación interna de la calidad de aire comprimido. La identificación de potenciales peligros y riesgos relacionados con el aire comprimido es un compromiso a tener presente.

Normas y Certificados
Se clasifican en general por normas internacionales ISO para los sistemas de aire comprimido:

ISO 1217 ISO 1217 Compresores de desplazamiento – Prueba de aceptación
ISO 7183 ISO 7183 Secadores de aire comprimido: especificaciones y pruebas
ISO 8573 ISO 8573 Aire comprimido: contaminantes y clases de purezas
ISO 12500 ISO 12500 Filtros para aire comprimido: métodos de prueba

Calidad de aire comprimido de acuerdo al diseño de compresores según ISO 8573-1 (2010)

Influencias de polvo o agentes contaminantes en el aire de aspiración del compresor

En todos los tipos de compresores, la concentración de contaminantes dependerá de las condiciones de aspiración ambientales del sitio

El aire comprimido siempre debe tratarse

Las buenas prácticas de manufactura (BPM) recomiendan un tratamiento centralizado y filtración estéril en cada punto de uso del aire comprimido en contacto en forma directa o indirecta con el producto.

Grados de calidad y sus aplicaciones en la industria de alimentos y bebidas

Cuando el aire comprimido entra en contacto con los alimentos de acuerdo a DIN – ISO 8573-1: 2010.

Contacto Directo

Cuando el aire comprimido de proceso se aplica controladamente sobre el producto o que entra en contacto en partes del envase.

Grado 1-2-1

• Partículas de clase 1 (1,0 μm)
• DTP de clase 2 (-40ºC)
• Restos de aceite de clase 1 (0,01 mg/m3)

Contacto Indirecto

Cuando en una aplicación el aire comprimido se mezcla con el aire ambiente y llega al producto o envase.

Grado 1-4-2

• Partículas de clase 2 (1,0 μm)
• DTP de clase 4 (+3ºC)
• Restos de aceite de clase 2 (0,1 mg/m3)

Grados de calidad y sus aplicaciones en la industria de alimentos y bebidas de acuerdo a la Norma ISO 8573-1 (2010)

Ver Filtros de aire comprimido

Conclusiones

El aire ambiental está contaminado con microorganismos. El aire ambiental contaminado se procesa en aire comprimido para envasar, quitar el polvo y mezclar alimentos.

Las áreas de contaminación generalmente se pueden atribuir:
• Calidad del aire que ingresa al compresor.
• Partículas de desgaste de/los equipo/s del sistema de aire comprimido.
• Sistemas de almacenamiento y distribución.

Las tuberías y los tanques de aire enfrían el aire comprimido húmedo, formando condensado que causa daños y corrosión creando un entorno favorable para el crecimiento microbiano.

Recomendamos a las empresas de la industria alimentaria para que el producto no resulte contaminado con impurezas no deseadas:
• Contacto directo con el producto: No transmitan aromas no deseados.
• Contacto directo con el producto seco: No transmitan humedad.
• Caso de contacto directo con productos perecederos no secos:
• No ingresen microorganismos que puedan afectar su durabilidad y esterilidad.

En los sistemas de aire comprimido que no emplean la filtración y el procesamiento adecuados, el aire comprimido se contaminará.
Se deben seleccionar filtros y secadores de tamaño adecuado antes de cada punto de uso, corregido a factores ambientales y operativos.
La monitorización anual de la calidad del aire comprimido produce una prevención y seguridad en la inocuidad alimentaria.

Gráficos fuente Kaeser Kompressoren, Unsplash, Pexels, Pixabay

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