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Análisis y medición, un seguro de vida para los alimentos

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El departamento de I+D+i se ha convertido en el centro neurálgico de las compañías alimentarias que, además de dedicar sus mayores esfuerzos a innovar, deben hacerlo con plenas garantías de seguridad. Someter los productos a los más exhaustivos controles analíticos ya no es una opción, sino una necesidad

The R+D+i department has become the heart of food companies which, besides dedicating their efforts to innovating, must do so under the greatest safety guarantees meaning subjecting the products to the most exhaustive analytical controls is no longer an option

Le département de R+D+i est devenu le centre névralgique des compagnies alimentaires qui, outre le fait de concentrer leurs efforts sur l’innovation, doivent le faire avec un maximum de garantie de sécurité, et, par conséquent, soumettre les produits aux contrôles d’analyses les plus rigoureux n’est plus une option

La creciente demanda de productos alimenticios más seguros y la cada vez más exigente legislación en materia de seguridad alimentaria, convierten a los laboratorios de análisis de las compañías del sector en uno de los puntos vitales de la empresa. Las alertas que han provocado en el consumidor crisis alimentarias como la de la leche adulterada con melanina en China, la infección por E.coli en Alemania, que salpicó injustamente a los pepinos españoles y casos ya míticos como los del aceite de colza o las vacas locas, han llevado al consumidor hacia una tolerancia cero a los errores, por lo que las empresas han de maximizar los controles de calidad a fin de garantizar la total seguridad  del alimento y, al tiempo, evitar los grandes daños que puede causar a su marca cualquier alerta alimentaria que afecte a sus productos, además de, por supuesto, cumplir con la normativa vigente, en materia de ACCP, trazabilidad, etc.
Los fabricantes de equipos de instrumentación analítica y medición son conscientes de estas exigencias y, continuamente, desarrollan nuevas tecnologías que ayuden a los fabricantes a mejorar el control de seguridad de sus productos, mediante: análisis de composición de alimentos, que aporten toda la información necesaria sobre los parámetros nutricionales e ingredientes; análisis microbiológicos, que permitan detectar los posibles elementos patógenos; sistemas de detección de alérgenos y de sustancias contaminantes en los alimentos, como metales pesados, acrilamida, plaguicidas; análisis organolépticos; análisis de envases, etc.
A juicio de los proveedores de estos sistemas, la importancia de la instrumentación y los laboratorios en el mercado de alimentación es “crítica en los procesos de automatización, optimización y aumento de la producción, aunque a veces falta presupuesto para inversiones”, y de hecho, con la actual situación económica, en muchas empresas “se ha invertido sólo en mantenimiento de equipos existentes o renovación de equipos obsoletos”.

 

Técnicas más frecuentes
Son muchas y cada vez más sofisticadas las técnicas analíticas aplicadas en la industria alimentaria, pero las de uso más  frecuente son:
-La potenciometría, técnica electroanalítica con la que se puede determinar la concentración electroactiva de un elemento en una disolución, mediante la utilización de un electrodo de referencia (es decir, con un potencial conocido y constante en el tiempo) y un electrodo de trabajo (sensible a la especie electroactiva). Estos equipos de medida potenciométrica tienen un especial utilidad en el ámbito del medio ambiente, ya que permiten, por ejemplo en la medición de aguas, conocer los datos de pH, alcalinidad, dureza y su potencial redox (potencial de reducción por oxidación), y determinar el contenido de metales y gases en disolución.
-La conductimetría es una técnica electroquímica basada en el paso de corriente eléctrica a través de una disolución, que mide  la conductividad de la disolución, es decir, la facilidad con que fluye la corriente eléctrica a través de ella. El material necesario para realizar medidas de conductividad es un conductímetro, una célula de conductividades y un aparato de control de la temperatura.
-Colorimetría. Se tata de una técnica instrumental cuyo objeto es determinar la absorción de luz visible por una muestra, que puede ser una sustancia pura o una mezcla o disolución. El uso de esta técnica está muy extendido en la industria alimentaria, si bien, se tiende al empleo de instrumentos más sofisticados, capaces de mediciones de resoluciones mucho mayores, con lo que entramos en la técnica instrumental de la espectroscopía de ultravioleta visible (UV/VIS), que se emplea, por ejemplo, en la determinación de pequeñas trazas de metales y para medir la concentración de determinadas sustancias.
-La termometría, que se encarga de la medición de la temperatura de cuerpos o sistemas.
-Cromatografía de gases. La cromatografía es un método físico de separación para la caracterización de mezclas complejas. Las técnicas cromatográficas se basan en el principio de retención selectiva, cuyo objetivo es separar los distintos componentes de una mezcla, haciendo posible la identificación y medición de dichos componentes. La cromatografía de gases tiene un uso muy extendido en el ámbito alimentario, y es especialmente relevante en segmentos como los de aceites y vinos.
-Cromatografía líquida, es una técnica similar a la anterior, pero en vez de utilizar un gas como arrastre de la muestra, emplea  un líquido. Su utilización es menos frecuente en la industria alimentaria que la cromatografía de gases.
-Espectrofotometría. Se trata de una técnica que permite comparar la radiación absorbida o transmitida por una solución que contiene una cantidad desconocida de soluto, y otra que contiene una cantidad conocida de la misma sustancia. Es el método de análisis óptico más usado en las investigaciones químicas y biológicas.
-Espectroscopía de absorción atómica. Se trata de una técnica que analiza la concentración de metales que contiene una solución.
-Espectrofluorimetría o espectroscopia de fotoluminiscencia. Aunque no se trata de uno de los sistemas analíticos más  empleados en la industria alimentaria, sí se aplica para la realización de determinados estudios en materiales orgánicos y biológicos. Su técnica es similar a la de la colorimetría, pero en lugar de por absorción, los equipos de espectrofluorimetría realizan la medición por fluorescencia de los elementos.
En cuanto a las tendencias observadas en el campo analítico, en los últimos años se aprecia un incremento del empleo de las técnicas cromatográficas y otras hasta hace poco reservadas para sectores como la investigación médica y farmacéutica, frente a otros métodos tradicionales  más manuales, como resultado de la necesidad de atender nuevos requerimientos en la detección de elementos de composición y microorganismos. Por ello, también las demandas se dirigen hacia equipos más complejos que permitan obtener resultados más fiables en un menor tiempo, así como analizar varias muestras con un mismo equipo.
Asimismo, cada vez es más amplio y sofisticado el desarrollo de equipos de análisis y medición aplicables a los propios procesos productivos en la industria alimentaria, así como en el envasado, transporte y logística.

Innovación en termografía
Una técnica de gran utilidad en los procesos de producción es la termografía, que permite medir temperaturas a distancia sin necesidad de entrar en contacto con el objeto a medir. La compañía Instrumentos Testo cuenta con una variada gama de cámaras termográficas ideales para el mantenimiento preventivo y mantenimiento predictivo, capaces de detectar rápida y fiablemente anomalías y errores potenciales en el mantenimiento industrial y el control de la producción. Con estos equipos, las zonas problemáticas se detectan antes de que se produzca un fallo o un incendio.
Los lanzamientos más recientes de Testo se han producido en este campo, donde la empresa ha introducido la nueva tecnología SuperResolution, que utiliza métodos y algoritmos de reconocimiento, y que permite obtener imágenes de alta resolución térmica para todas las aplicaciones de la termografía, lo que representa una notable mejora en la calidad de imagen para todas sus cámaras termográficas, siendo una aplicación que se puede activar a través de una actualización de software. Con cuatro veces más temperaturas, cada termografía es mucho más detallada, representando una mayor fiabilidad.
La tecnología SuperResolution hace uso de dos conocidos métodos contrastados. En primer lugar, una secuencia de varias imágenes se guardan cada vez que se toma una termografía. Los cálculos se hacen a partir de esta secuencia de imágenes, y el resultado es una imagen de mayor resolución. Todas las personas tenemos un temblor natural, es decir, unos movimientos mínimos, que se aprovechan en el momento de la captura de la imagen. Las cámaras termográficas Testo utilizan la serie de imágenes capturadas integrándolas con un algoritmo y creando una termografía cuatro veces mayor. El segundo método que  influye en una calidad de la imagen mejorada se basa en el conocimiento detallado de las características de las lentes de infrarrojos. Esto se logra mediante la optimización de las propiedades de las imágenes de las lentes mediante cálculo.
La SuperResolution no es un método de interpolación donde se generan valores artificiales, sino que todas las lecturas que se almacenan son reales. Así, por ejemplo, desde una imagen de 160 x 120 píxeles se obtiene una imagen de 320 x 240 píxeles, y de una imagen de 320 x 240 píxeles se obtiene una de 640 x 480 píxeles. La resolución geométrica de la imagen con SuperResolution se aumenta en un factor x1,6.
Esta tecnología está disponible para todas las cámaras termográficas Testo: modelos Testo 875, 876, 881 y 882, a los que recientemente, la compañía alemana ha sumado el nuevo modelo de cámara termográfica Testo 885, el primer modelo de la nueva generación profesional, con ergonomía avanzada, excelente calidad de imagen e innovadoras prestaciones. El modelo es un nuevo formato videocámara con asa rotativa, permite trabajar más fácil y efectivamente. La combinación de una óptica de primera clase con “luminosos“ gran angular o teleobjetivo, un gran detector de 320 x 240 píxeles, una NETD <30 mK y componentes de alta calidad consiguen un enfoque extremadamente preciso y un excelente contraste en cualquier termografía. Gracias a la tecnología SuperResolution, puede obtenerse una termografía de tamaño 640 x 480 píxeles en el software IrSoft.
La compañía exhibirá sus últimos desarrollos en la próxima edición del Salón Internacional de la Química (Expoquimia 2011, que se celebra en los recintos de Gran Via de Fira de Barcelona, del 14 al 17 de noviembre, donde contará con un stand en  el pabellón 5 – C 310.

Expoquimia, encuentro con la vanguardia
La feria Expoquimia es una magnífica oportunidad para conocer las últimas tecnologías  y equipos en materia de instrumentación analítica  y material de laboratorio; instrumentación de medida y control; tecnologías y maquinaria para el proceso de producción, innovación alimentaria y transferencia tecnológica, entre otra oferta presente.
Así, la compañía Anorsa, especializada en la comercialización de material para laboratorio e investigación, aprovechará su presencia en el Salón (pabellón 5 – D 412) para dar a conocer su nuevo catálogo que, en esta edición, en vez de ser una única publicación, se divide en siete familias “para poder, tanto actualizar contenido, como ampliar gama de productos”, explican fuentes de la compañía. En total, muestra su oferta a través de ocho catálogos, puesto que uno consta de dos volúmenes, con la misma estructura interna pero identificados por siete colores diferentes en función de la familia a la que pertenecen: Biotecnología, Cromatografía, Medición & análisis fisico-químico, Instrumentación científica (volúmenes I y II), Material de vidrio, Plástico inox & otros materiales para laboratorio, y Seguridad e higiene (EPIS). En el mismo, “hemos buscado seguir una línea sencilla y muy funcional, fácil de buscar/encontrar los productos con una tabla de contenidos inicial y un índice alfabético final, muchas imágenes de producto, explicación técnica de cada uno de ellos, incluyendo las marcas más representativas del mercado, etc.” Una importante novedad en esta ocasión es que “hemos apostado por el sector biotecnológico haciendo un catálogo exclusivo para el mismo”.
Como empresa distribuidora de material, la principal novedad en 2011 que destaca la compañía ha sido el lanzamiento de este catálogo, con el que “también perseguíamos dar mejor servicio a nuestros clientes. Con este mismo objetivo, nuestra empresa ha abierto dos nuevas delegaciones a nivel nacional, una en Madrid y otra en Levante-Murcia”.
La empresa Instrumentos Wika, referente mundial en instrumentación de presión y temperatura, expondrá en la feria Expoquimia (pabellón 5 – F 616) sus últimas novedades, entre las que figuran el Sensor de nivel magnetorestrictivo FFG, de detección precisa y rápida de nivel, con rangos de medida 0,1 a 5,8 m; el Calibrador  funcional portatil CEP6000, aplicable a procesos de gestión de calidad, con una precisión hasta 0,015% del valor final; el Indicador de presión de precisión tipo Hand Held CPH6400, para laboratorios de medida y control y gestión de calidad.
Asimismo, Expoquimia servirá de plataforma de lanzamiento para su nuevo Sistema de adaptadores para instrumentos con conexión higiénica G1. El sistema de adaptadores Wika es un desarrollo especial para las necesidades del sector de alimentación y bebidas y farmacéutico. Este sistema modular se compone de un transmisor o manómetro con adaptador a proceso y permite la conexión a una gran gama de conexiones asépticas (por ejemplo clamp, roscado, Varivent® o Neumo®). Entre sus características destaca que: todas las piezas son de acero inoxidable 316L; la junta tórica para el sellado al proceso (opción) se suministra con un certificado 3.1 según EN 10204; se puede seleccionar entre EPDM o FKM y está homologado según FDA, USP Class VI y 3-A 18-03.
Según puntualizan fuentes de la firma, “este sistema cumple las elevadas exigencias en las aplicaciones de procesos estériles y está certificado según los estándares de 3-A. Además, permite al usuario beneficiarse de una reducción de las existencias y una disponibilidad inmediata de instrumentación con distintas conexiones estériles”.
Anisol Equipos contará también con un stand de Expoquimia (pabellón 5 – F 611), en el que dará a conocer lo más destacado de su actividad en el último ejercicio, entre los que desde la firma subrayan “la monitorización de levaduras viables en continuo, sensores de Brix, conductividad, oxígeno disuelto y PH inteligentes sin necesidad de transmisor”.
La compañía, que destaca los sectores cervecero y lácteo como los más dinámicos a la hora de innovar en instrumentación, señala que estas innovaciones se dirigen “hacia la calidad y optimización de la producción”. Para dar respuesta a estas necesidades, los proyectos e inversiones desarrollados por la empresa en el último año para el sector alimentario se han centrado en los campos de viscosidad en la fabricación de mayonesas y salsas; color y turbidez en aceites y en jarabe de azúcar; densidad y turbidez en sala de cocción de cerveza, y sólidos totales y separación de leche y cuajo.
Una de las novedades más destacada de la firma en el Salón será el fotómetro para detección de interfases en la industria láctea  Optek AF56, para situaciones en las cuales el producto comparte líneas de proceso con el agua (por ejemplo durante los lavados) o con otro producto distinto (empujes de un producto con un segundo producto). La separación de estas fases permite un ahorro en la producción y mayor calidad al eliminar rechazos. El uso del fotómetro en línea AF56 en comparación con las técnicas más comunes de detección de interfases tales como: medidores de conductividad, medición visual, de volumen, tiempo de proceso, etc., ofrece unos resultados notablemente mejores en términos de rapidez de respuesta y de reproducibilidad de señal. Los ahorros de producto con el uso del AF56 dependen del tamaño de tubería, por ejemplo, para una tubería DN50 el ahorro por cada operación de lavado o empuje sería de unos 4 litros frente a conductivímetro y 20 litros frente a un sistema de mirilla.
Las aplicaciones típicas del AF56 en la industria láctea son: separación de fases agua/leche y leche/agua; separación de fases yogur 1/yogur 2; diferenciación de leche con 1,5 % y con 3,5 % de grasa; separación de fases grasa de la mantequilla/leche y aceite de la mantequilla/leche.
Vorkauf también participará en Expoquimia Pabellón 7 – F 605), donde presentará diferentes equipos de sus representadas, como el Sistema de Dosificación Ucon, un sistema de control programado por PLC que regula las cantidades del producto a dosificar desde los contenedores, mediante parámetros ajustables. Cada producto puede ser descargado mediante tres procesos de dosificación (de producto grueso, mediano o fino) y optimiza el proceso para obtener, de forma rápida y segura, el peso deseado.
Otro de los equipos que mostrará en el encuentro son los Medidores de Nivel de la firma alemana Phönix Messtechnik, especializada en la creación de niveles para tanques, reactores, etc., abarcando modelos que van desde los de cristal, magnéticos o, inclusive, flotador y optoelectrónicos, cuya aplicación se extiende desde refinerías y plantas de energía, a tratamientos de aguas e industria alimentaria y cervecera, entre otros.
También mostrará los equipos de alta presión de la firma austriaca Schoeller-bleckmann Nitec (SBN), del grupo Christof, especializada en la fabricación de equipos de alta presión para la industria.

 

Publicado en la revista Tecnifood núm.78 (noviembre/diciembre 2011).

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