Análisis e instrumentación: medir valores para incrementar la eficiencia

Instrumentos que miden la temperatura, la presión, el nivel, el caudal o la humedad, entre otros, ayudan a la industria a mejorar la productividad ante las exigencias de la sociedad, la competencia internacional, los avances biotecnológicos y la evolución del ámbito legal. En este contexto, las empresas de instrumentación diseñan y comercializan dispositivos cada día más innovadores para que el proceso de producción sea más eficaz de cara al consumidor final

El sector biotecnológico se caracteriza por un gran dinamismo en España, genera empleo cualificado y riqueza con ingresos anuales que superan los 22.500 millones de euros. Además, se experimenta un crecimiento en la creación de empleo, la captación de inversiones, en la facturación y las exportaciones, superior al 25% anual, cantidad que se encuentra por encima de las tasas medias en Estados Unidos y del resto de Europa. Estos datos fueron dados a conocer por la ministra de Ciencia y Tecnología, Cristina Garmendia, en el acto inaugural del encuentro internacional del área, Biospain 2008.
Por su parte, los consumidores valoran cada día más los alimentos sanos y naturales. Por este motivo, las tecnologías han debido responder a estas exigencias a través de elementos físicos y químicos sofisticados, que resalten las cualidades de los productos durante su procesamiento para llegar al consumidor final.
Hace más una década que los certificados de calidad son una garantía de fiabilidad en el proceso de producción. Por este motivo, el sector político está actualizando continuamente normativas que consoliden la confianza en todos los niveles. Todo este entorno, genera el terreno propicio para la proliferación de compañías de análisis químico de distinta índole, de consultores, de fabricantes y de distribuidores de instrumentos que compiten garantizando la excelencia en las etapas de elaboración y conservación de los alimentos.
Según fuentes del sector de instrumentos y analizadores, la oferta de productos está un poco fragmentada, ya que las empresas de menor tamaño tienen acceso limitado a la moderna tecnología. Sólo un pequeño porcentaje de las compañías del sector cuentan con el personal necesario. Sin embargo, ciertos factores como los avances biotecnológicos, la evolución del ámbito legal, la competencia internacional y las exigencias de la sociedad, contribuirán en el futuro a mejorar la productividad de estas organizaciones.
Entre las empresas de instrumentación, se pueden encontrar las que fabrican o distribuyen aparatos de control de medida para los parámetros físico-químicos como la presión, la temperatura y la humedad, entre otras variables. La innovación tecnológica permite a través de aparatos de control (caudalímetros, termómetros, detectores y otros aparatos) la implementación de herramientas como infrarrojos o microondas, complementado con programas informáticos. A su vez, están las compañías que por medio de métodos de laboratorio controlan la calidad de los componentes y las cualidades de los alimentos (proteínas, cenizas, sabor, color, etc.), a través de analizadores que se valen de técnicas como las cromatográficas, las microbiológicas, los digestores, los colorímetros y los espectrómetros de masas, entre otros. En este contexto, las empresas de consultoría y servicios brindan las herramientas enumeradas de forma combinada, brindando soluciones en estos campos y en algunos casos también en el ámbito legal.

Control de medida
El punto fuerte de Wika son los componentes de la tecnología de medida. Recientemente, la nueva adquisición de la empresa KSR Kuebler ha ampliado la gama con la instrumentación para la medida de nivel.
La intervención en la manipulación de los alimentos en esta empresa, se concreta en la instrumentación de la presión y la temperatura que se aplican en una gran variedad de procesos.
La temperatura es el valor medido más frecuentemente en la industria, en el calentamiento o el enfriamiento de los alimentos. En este contexto, no sólo se considera al producto, sino también a los medios. Por ello, se suele utilizar termorresistencias para la protección del instrumento y para la calibración sencilla de las vainas de protección. En cuanto a los sectores en los que trabaja Wika, abarcan casi todos los de la industria de la alimentación como la leche, la cerveza y el agua en el caso de líquidos y en los medios gaseosos (CoI2, vapor de proceso, aire de presión, etc.).
En el caso de los manómetros mecánicos, se acopla un separador para realizar una conexión higiénica en los lugares en contacto con el medio. Para medir el nivel se aplican las tecnologías de flotador o radar.
En el año 2008, Wika ha diseñado un instrumento de medida de presión SA-11, destinado especialmente a controlar las presiones de proceso en la industria alimentaria y en las aplicaciones higiénicas. Esta técnica trabaja con las sondas de temperatura y la medición de nivel bajo la marca KSR-Kuebler.
La nueva patente alemana de control de rotura de membrana asegura los procesos con medios corrosivos y agresivos. El dispositivo consiste en una membrana doble que asegura una protección contra daños en las membranas. En este caso, se activa un aviso óptico, acústico o eléctrico, para proceder a la sustitución del instrumento. Esta herramienta es utilizada para conjuntos de medición de medios corrosivos, ya que el medio de medición no debe tomar contacto con el ambiente. La importancia de este dispositivo es impedir que el líquido de relleno tenga algún contacto con el medio.
Por otra parte, ante una nueva colada se desmontan todos los instrumentos para comprobar que la membrana se encuentre en buenas condiciones. Pero con el control de rotura, este paso ya no es necesario y se ahorra tiempo en el trabajo que lleva unas cuatro horas.
El transmisor de alta presión HP-2 de Wika abarca por primera vez una gama de presión de hasta 15.000 bar (hasta ahora de 8.000 bar). Al mismo tiempo ha podido aumentar la estabilidad a largo plazo y la resistencia a la fatiga.

Sondas inalámbricas
La compañia Testo Instrumentos S.A., fabricante del sector de la analítica industrial, continúa con su labor de intervenir en los diferentes procesos dentro de la cadena de frío para asegurar las temperaturas y el mantenimiento de las instalaciones. A través de la producción de equipos de medición de los parámetros físicos y químicos como la temperatura, la humedad relativa, la velocidad de aire, la presión, el pH, la conductividad y la calidad del aceite durante la fritura.
Últimamente, han lanzado al mercado Testo Saveris, registradores centralizados que funcionan mediante unas sondas inalámbricas con la gestión de una alarma y el controlador de aceite en frituras, Testo 265.
El nuevo sistema Testo Saveris permite medir los valores de la temperatura, la humedad en el ambiente y en procesos. El sistema es sencillo y posee un registro automático de los datos de medición que proporciona seguridad y ahorro de tiempo al usuario. Esta herramienta monitoriza y documenta las condiciones del ambiente, la temperatura y la humedad en producción, la gestión de la calidad e I+D.
El nuevo equipo registra la monitorización de las condiciones ambiente en el almacenamiento de los productos sensibles a la humedad y la temperatura, como suele suceder con inventarios valiosos (museos, salas de ordenadores), en medicina o en los alimentos.
Durante el ciclo de medición, las sondas memorizan los datos y los transmiten a la base en intervalos regulares. Sin embargo, cuando se excede un valor límite, la sonda avisa inmediatamente. La transmisión bidireccional, la base y la sonda están en contacto, lo que asegura que no haya interferencias con otros sistemas.
Testo Saveris posee una alarma que se activa inmediatamente si se interrumpe la comunicación vía radio, pero la memoria de la sonda sigue con el registro de datos y el sistema sigue funcionando gracias a la optimización de la batería.
Técnicamente este sistema de medición tiene un alcance de transmisión en campo libre que llega hasta los 300 m a una frecuencia de 868 MHz y unos 100 m a una frecuencia de 2.4 GHz. Ante los obstáculos como las paredes dispone de un repetidor que potencia la señal. La base de Saveris puede almacenar 40.000 lecturas por canal de medición independientemente del ordenador. Si hay algún valor límite envía una alarma vía LED, SMS o salida relé y ante fallos de alimentación cuenta con una pila auxiliar. En total, puede incorporar 150 sondas por radio o Ethernet o 254 canales de medición y se conecta al ordenador por medio de un cable USB o Ethernet.

Termómetro a distancia
En cuanto a Testo 845 consiste en un termómetro por infrarrojos e higrómetro en un solo instrumento, con una óptica zoom para las mediciones cercanas y lejanas. Caben destacar, las cualidades de exactitud y el amplio rango de medición, la señalización mediante el indicador láser en cruz, las mediciones a largas distancias, la memoria de los datos de medición y el módulo para el nivel de humedad.
Además de las sondas inalámbricas, se pueden utilizar sondas conectadas directamente a Ehternet que permite la transferencia a larga distancia desde la sonda a la base. El tipo de conexión es a la red eléctrica, por lo tanto tiene una larga duración. Con este sistema no se pierden datos si se corta el suministro.

Transmisor de humedad
Con respecto a la monitorización de climas críticos han desarrollado dos nuevas gamas de transmisores de humedad Testo 6651 y 6681 con interface opcional para Profibus que se utiliza para la monitorización de climas críticos en procesos de producción y en aire comprimido para aplicaciones especiales como, por ejemplo, una posible deriva del sensor incrementa la disponibilidad del sistema y la fiabilidad del funcionamiento.
Otras de las características que presentan estos nuevos instrumentos es la inteligencia para la autoverificación, cuya función es emitir alarmas inmediatas.
Esta nueva generación de sondas intercambiables y calibradas, se aplican para la elevada humedad y medios corrosivos. Las principales ventajas que presentan estas dos gamas es que son especiales para la humedad, brindan avisos inmediatos, la portatibilidad en caso de ajuste, el registro en caso de imprevistos y la interface Profibus opcional.
Testo 6651 y 6681 son una gama nueva y sencilla, que dispone de la tecnología existente como la interface externa para comunicación.

Valoradores automáticos
Hanna Instruments S.L. trabaja tanto desde la central de Hanna de Eibar (Guipúzcoa) como en su delegación de Tarrasa (Barcelona), en la investigación, el diseño y la fabricación de equipos de medida y de control de los parámetros fisico-químicos, destinados a la producción de alimentos.
Los elementos que suelen considerar en las mediciones son: la temperatura, el pH, la conductividad, la salinidad, la humedad, el oBrix, la ácidez-alcalinidad, la turbidez, los peróxidos, los compuestos polares, los nitratos, los nitritos, sulfuroso, control de cloro en agua, entre otros.
En general, en la oferta de Hanna se destacan los valoradores automáticos, los registradores de la temperatura con transmisión de datos inalámbrica y los refractómetros, aplicables en los diferentes sectores de la alimentación como la industria cárnica, la láctea, la conservera, el vino y otras bebidas.

Detectores magnéticos
Con un variado listado de productos, Sistec comercializa en todo el territorio español instrumentos para la medida y el control del nivel, del caudal, de la presión y la temperatura.
En Sistec se ofrecen indicadores magnéticos para visualizar los niveles del fluido y todo tipo de transmisores. Entre la variedad de los detectores están los electro-ópticos empleados para el control de seguridad de bombas y cajas de engranajes; y los resonantes utilizados para sólidos en polvo como la harina que son resistentes a la abrasión. Las marcas que ofrecen son Flo-Tech, MPL, RCM, GEMS, equipos de control PMA, turbinas Blancet, presostatos OEM, caudalímetro Dynasonics, termostatos Beta y térmicos o transmisores de onda guiada Magnetol.

Microbiología rápida
La misión de Gomensoro es la comercialización de la instrumentación científica que abarca la importación, la venta, el mantenimiento y el servicio posventa.
Dentro del mundo de los alimentos y las bebidas en la empresa se trabaja en productos como los zumos, las aguas embotelladas, las carnes, las conservas, los aceites y los vinos, que se corresponden con zonas específicas del mapa español.
Los analizadores que comercializan son de la marca suiza Metrohm para procesos Processlab, de microbiología rápida BacTrac, de la actividad de agua Novasina, de grasa y fibra Ankom, así como los digestores de muestras por microondas Milestone. También disponen de valoradores potenciométricos automáticos para análisis de la acidez, los cloruros, el formol, los peróxidos, sulfuroso, el nitrógeno Kjeldahl. Además, comercializan valoradores Kart Fisher para el estudio del agua, los cromatógrafos iónicos para los azúcares, los aniones y los cationes.
Los últimos productos que presentaron en el mercado son los valoradores potenciométricos 877/848 Titrino Plus, Karl Fischer, 870 Titrino Plus y los cromatógrafos iónicos Compact 881/882.

Espectrómetros de masas
Leco Corporation cuenta en España con una empresa subsidiaria que fabrica y comercializa analizadores para laboratorios agroalimentarios y de control de calidad, universidades e industrias. Los productos demandados en todo el territorio nacional se dirigen a los sectores: cárnico, pescado, alimentación animal, hortofrutícola y cervecero. Los equipos Leco, a diferencia de la competencia, brindan la posibilidad de analizar unos mayores tamaños de muestra para garantizar la representatividad de la misma.
En cuanto al análisis de la muestra homogeneizada líquida o sólida, se trabaja directamente con escasa manipulación, no hay digestiones ni tratamientos previos.
En general, los productos que ofrece Leco Instruments son: espectrómetros de masas, analizadores de proteínas por método Dumas, de mercurio, de grasas, de humedad y de cenizas. Leco TFE-2000, es el único del mercado que emplea la técnica de extracción de grasa por fluido supercrítico.
En el año en curso, la empresa ha presentado en el mercado el espectrómetro de masas de tiempo de vuelo Leco TruTOF. Este dispositivo va acoplado a la cromatografía gaseosa y es utilizado para el análisis full-scan de matrices complejas, para el control de residuos de los plaguicidas en los alimentos, de los contaminantes y de los aromas. El mencionado espectómetro cuenta con un potente algoritmo de deconvolución y una velocidad de adquisición de datos de hasta 80 espectros/s, para la identificación y cuantificación de compuestos esperados o desconocidos.

Sistemas combinados
Endress+Hauser es distribuidor internacional en más de ochenta países de instrumentación de control, de servicios y de soluciones.
La empresa trabaja con los principales parámetros en tecnología de medida y de automatización para la ingenierías de procesos industriales.
Los analizadores que distribuyen son colorimétricos, espectrométricos, fotométricos de ortofosfatos y amonio, DBO (Demanda Biológica de Oxígeno) y DQO (Demanda Química de Oxígeno).
Las zonas donde su presencia es más fuerte son Madrid, Cataluña, luego Levante y Norte. Hacia esos destinos llegan las nuevas soluciones como la medición de la densidad, para la cual utilizan un equipo de horquillas vibrante asociado a un computador de densidad. Este sistema permite medir en tubería o en depósito.
El nuevo Promass S es un caudalímetro Coriolis con un tubo con diseño higiénico y se ha diseñado W@M especialmente para el servicio del mercado de la automatización.
El sistema W@M es una plataforma de herramientas y servicios, basada en internet para la gestión de los equipos de una planta a lo largo del ciclo de vida (ingeniería, compra, instalación, puesta en marcha y operaciones). Además, permite el acceso a toda la información de productos, que pueden ser, por ejemplo: manuales, certificados, calibraciones, lista de repuestos, informes de reparación, histórico de eventos, entre otros.

Análisis de calidad
Quimicral brinda una amplia gama de soluciones en A.P.P.C.C.(Análisis de Peligros y Puntos de Control Críticos), en la homologación de proveedores, en el análisis de alimentos, para las gestiones administrativas y los residuos producidos por la industria agroalimentaria. También brinda asesoramiento en la traducción de etiquetas, los envases, el embalaje y el diseño de instalaciones del sector.
En su rol de consultor cuenta con un laboratorio interno de alimentos para dar asesoría sobre higiene y seguridad. Las normas internacionales de calidad en las que se han especializado son la BRC, la IFS o la ISO 22000.
En todos los sectores de la industria agroalimentaria, abarcan desde producción primaria a dispensación pasando por el envasado, la distribución, el transporte y se encargan del diseño, implantación y mantenimiento de sistemas A.P.P.C.C. La tarea principal es realizar periódicamente analíticas microbiológicas y físico-químicas en la industria alimentaria. En la actualidad, están tramitando la autorización como laboratorio de la Comunidad de Madrid para realizar determinaciones microbiológicas según el registro AB27/M.cral acreditación que se encuentra proceso de acreditación por ENAC.

Soluciones especializados
Consultores Cerealistas comercializan la instrumentación y los equipos de análisis para el control de calidad de la cadena “Trigo–Harina–Pan”. Los servicios ofrecidos funcionan habitualmente bajo normas internacionales como ICC, ISO o AACC.
La compañia brinda consultoría e instala los instrumentos para los laboratorios y los procesos en las industrias, pero no interviene directamente en la manipulación de los alimentos.
Los tres tipos de equipos que se destinan al control de la calidad o I+D son los que analizan los parámetros básicos como la temperatura, la humedad, el peso específico o las impurezas. Por otra parte, los que analizan parámetros tecnológicos como el alveograma, la actividad alfa-amilásica, la calidad del gluten de trigo o el almidón dañado. Y por último, los instrumentos NIR que tienen aplicación a todo tipo de componente como la proteína, la humedad, la ceniza y la fibra, entre otros.
Consultores Cerealistas presenta entre sus novedades el Mixolab Profiler, que recientemente ha recibido el premio a la Innovación en Europain; el SDmatic para la medida del almidón dañado y en el mundo NIR destaca el DA-7200 de Perten Instruments que actualmente busca su aplicación en el mundo de las harinas y la panadería.
El Mixolab se ha desarrollado para su aplicación en control de calidad e I+D. El sistema se basa en un amasado controlado de una mezcla de la harina, del agua y otros ingredientes bajo condiciones totalmente definibles tanto en la velocidad como en la temperatura y la consistencia.
El técnico o el usuario con Mixolab puede obtener múltiples parámetros que se resumen automáticamente en seis índices totalmente comprensibles: el índice de absorción, de amasado, de gluten+, de viscosidad, de amilasa y de retrogradación. Actualmente, es la herramienta más aconsejable en el mundo de la panificación para el control de la producción, la I+D, el control de calidad de materias primas o la mejora de producto.
En las industrias de panificación, el índice de almidón dañado es un factor de control de la absorción de agua y de la actividad de fermentación. El SDmatic es un instrumento totalmente automático que proporciona resultados en menos de diez minutos. Este método amperométrico consiste en medir la cantidad de yodo absorbido por los gránulos de almidón de una solución regulada a 35ºC. Cuanto más débil es el valor medido, mayor resulta la tasa de almidón dañado. El sistema está normalizado y es un nuevo estándar para la industria.

 

Publicado en Tecnifood Nro. 60

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