Modernos sistemas de vacío mejoran la calidad

En el sector de la alimentación, las bombas están presentes en todo momento: desde el procesado de la materia prima hasta el envasado de los diferentes productos y, en las bebidas, desde su desgasificación hasta el llenado. En la actualidad, se desarrolla esta maquinaria bajo una concepción ecológica, innovadora y, por supuesto, novedosa

En la tecnología del vacío es de vital importancia la creación de nuevas generaciones de bombas que contribuyan a la seguridad alimentaria, al ahorro de energía y a la conservación del medio ambiente.
En la industria de la alimentación, en el packaging y en los elementos de conservación de los productos, se están desarrollando nuevos métodos con opciones de alto vacío. Esto es posible a través de los sistemas combinados e introducción de gases que reducen los ciclos del envoltorio, mejoran la calidad y la presencia el producto terminado.
Con referencia al tipo actual de bombas de vacío, se están aplicando los nuevos modelos de las denominadas “bombas secas” las cuales al no utilizar aceite evitan los escapes que producen averías y, por otro lado, no contaminan el medio ambiente. 
La mayor parte de las empresas dan un servicio personalizado para cada uso con un valor añadido en diseño, en el conocimiento de las necesidades y el asesoramiento.
Los fabricantes de alimentos y bebidas necesitan soluciones concretas para cada proyecto en particular, especialmente “en épocas de crisis económica que es cuando equilibrio necesidad-coste debe ser considerado, sin perder las prestaciones y las garantías”, señalan fuentes del sector. 
El mapa de la demanda de estos sistemas de presión en España está repartido principalmente entre Cataluña, País Vasco, Levante y zona centro. Sin embargo, en algunas regiones como es el caso de Andalucía se nota un ritmo de crecimiento progresivo en un tejido industrial que cada día requiere de más tecnología.
Técnicamente, las bombas pueden ser con cámara o sin cámara, las primeras son importantes en las líneas automatizadas donde las máquinas necesitan para algunos usos potencia de aspiración. La capacidad para soportar el vapor de agua y las mezclas son características importantes en estos sistemas.
 La mayor parte de los sistemas de vacío está destinada al proceso del envase, pero existe una gran variedad de usos para otras aplicaciones de la industria de la alimentación y bebidas. Algunos de los procesos donde se utiliza esta metodología, son el etiquetado de productos, el taponado, el embotellado, el paletizado y la trasiega.
En el ámbito de los tipos de bombas, se pueden enumerar el modelo de paletas, de roots, lobulares, de cierre mecánico, de enfriamiento rápido o vacuum cooling, secas, lubricadas, autoaspirantes, volumétricas, centrífugas, de pistón y las hecoloidales, entre otras.

Diseño y fabricación de sistemas vacío
Una de las principales empresas del sector, el Grupo Busch, desde su origen en Alemania en 1963, ha centrado su actividad en el desarrollo de bombas y sistemas de vacío para el ámbito industrial, siempre ha estado pendiente de las necesidades del mercado.
Las bombas Busch “se caracterizan por un mayor rendimiento directamente contrastado durante muchos años en sectores tan importantes como la alimentación, la industria química y la farmacéutica, entre otros”, según informa la compañía.
En los cinco centros de producción en Europa y Estados Unidos, como en sus veintinueve filiales dedicadas a la comercialización y asistencia técnica, Busch presta especial atención a los criterios de calidad (certificación ISO 9000), la proximidad al cliente y el servicio.
En España, con un criterio de proximidad al cliente, Busch Ibérica cuenta con delegaciones en Levante, norte, centro y sur. En octubre de 2008 se inaugura una nueva sucursal en Portugal con oficina y taller propio.
En cuanto a los diferentes tipos de bombas y sistemas de vacío que fabrican o comercializan, son las bombas lubricadas de aceite recirculado R5, bombas lubricadas por aceite perdido Huckepack, bombas secas paletas de grafito SV, las secas combinadas vacío-presión DC, las secas de uña tipo Mink, bombas secas de tornillo tipo Cobra y soplantes de canal lateral SB.
La empresa brinda un servicio de valor añadido pues, sin perder las prestaciones y la garantía de calidad, da a sus clientes soluciones concretas ajustadas a sus necesidades gracias al conocimiento que tiene la compañia.
El punto fuerte de Busch es la gama de bombas secas tipo Mink y Cobra que son bombas robustas y de altos rendimientos. La otra novedad de la empresa son las bombas higiénicas.

Aplicaciones diversas
La variedad de productos de Busch es aplicable a diversos sectores industriales como el químico, los plásticos, la madera, las artes gráficas, el envasado, la alimentación y las bebidas. Además, dentro de cada sector, la amplia gama de modelos de bombas permite elegir la que mejor se adapta a cada una de las aplicaciones propuestas.
En el caso de las bodegas de vino, especialmente en el proceso del embotellado, se trata de eliminar el aire que está dentro del envase de vidrio, antes de introducir el producto y enrasar el nivel. No se necesitan niveles de vacío importantes, por lo que suelen emplearse la soplante de canal lateral Samos. No se descarta utilizar bombas de paletas lubricadas por aceite como la R5.
En el taponado, se hace vacío en el cuello de la botella justo antes de colocar el corcho, para anular la sobrepresión que produce la introducción del corcho, de manera que se evitará que el corcho y/o el vino tiendan a salir. Para esta aplicación se utilizan bombas de paletas R5 lubricadas por aceite.
En el etiquetado, el vacío se utiliza para la manipulación con ventosas. Normalmente, se necesitan bombas de poco caudal y suelen ser bombas de paletas secas exentas de aceite.
En el desgasificado, para la eliminación de gas en las bebidas carbonatadas se utilizan de forma preferente bombas secas del tipo Mink o Cobra.
Para la trasiega lo ideal es utilizar bombas Mink 100%, siempre exentas de aceite para garantizar la ausencia de contaminación del vino. La amplia gama de caudales y presiones (hasta 500 m3/h y hasta 2 bar de sobrepresión) permiten contemplar la posibilidad de realizar una instalación de centralizado por toda la bodega.
En el prensado, el sistema neumático de membrana necesita disponer de gran caudal a baja presión. Un compresor de uñas tipo Mink elimina el aire que queda con su calderín y en algunos casos, también la soplante de canal lateral.
En el paletizado, los compresores combinados proporcionan vacío y presión. De esta manera, permiten una mayor eficacia de este sistemas de hélices, porque aumentan simultáneamente el número de ciclos. Busch dispone de dos modelos de este tipo de máquinas secas: Secoprint grafito y Merlin de uñas.
En ocasiones, la aplicación de estos sistemas de presión no consiste en la simple adquisición de la bomba. Una instalación de vacío centralizado requiere del cálculo de la red de colectores. A veces, conocer el tipo y el caudal de la bomba no es trivial y se requiere de elementos alrededor de ésta como los intercambiadores. En estos casos, Busch brinda soluciones y soporte a través del departamento de ingeniería donde diseña y entrega la solución para cada cliente.

Bombas de paletas y roots
La compañía Griño Rotamik se dedica a la distribución de tecnología del vacío y de presión desde hace más de 40 años. La gama de productos comprende las bombas soplantes, compresores, máquinas de presión o vacío. Éstas ultimas puede ser del tipo combinadas, sin lubricación o por el contrario con aceite, brindando ventajas en el diseño y la rentabilidad.
Con respecto al principio de funcionamiento, la bomba puede ser radial, canal lateral, rotativa de paletas, trilobulares tipo roots, uña y tornillo seco, así como centrales y sistemas de vacío.
Las marcas con las que trabaja Griño- Rotamik, Rietchle y el sistema de vacío Vacfox, son ideales para procesos de envasado debido a su diseño extremadamente robusto, su tolerancia al vapor de agua y el contenedor de aceite de doble cámara.
Los equipos Rietschle utilizados para la procesos químicos pueden ofrecer conceptos de control, equipos convencionales y sistemas de PLC (Circuitos Lógicos Programables) con interfaces gráficas de usuario  y ordenadores de proceso si es necesario.
Cabe destacar que las bombas adecuadas para el envase de ciertos tipos de queso y alimentos de conveniencia son las de vacío giratorias en seco, como las Covac o Zepphyr, que casi no necesitan mantenimiento y, por esta razón, los costes de funcionamiento son muy bajos.
 Para la formación del vacío se necesita una bomba adicional de la gama de aletas giratorias lubrificadas con aceite y funcionamiento en seco, de las marcas Pico y Druvac.
En cuanto a la empresa Oerlikon Leybold Vacuum, tiene dos modelos de sistemas de vacío para el sector de la alimentación: el de paletas tipo Sogevac y las tipo roots, llamadas Ruvac. Para el sector tienen como equipos de referencia los detectores de fugas (PhoeniXL300), válvulas; sensores y controladores de presión.
En procesos, tienen envasadoras al vacío (bombas pequeñas), con gases inertes, cocina, desgasificación, destilación, impregnación, liofilización, secado y moldeado, entre muchos usos de esta tecnología.
 Los productos de Oerlikon se diferencian de la competencia según informan “por la resistencia que tienen al vapor de agua, la optimización del vacío final y la ausencia de conducciones externas de aceite para evitar averías”.
Las zonas de España donde llegan los productos de Oerlikon son Cataluña, País Vasco, Madrid, Andalucía, Valencia y Castilla-La Mancha. Los sectores de la industria de alimentación que utilizan esta tecnología son los sectores cárnico, café, lácteo y envasados al vacío en general.
Por otra parte, entre las novedades que presenta la empresa Oerlikon se destacan las bombas secas, libres de aceite y mantenimiento.

Sistemas volumétricos
Desde sus nuevas instalaciones de Polinyà (Barcelona), la empresa Interbomba está presente en el mercado desde 1953, bajo las marcas registradas Mapsa, Pitón y Lobal, de bombas volumétricas. La primera es de desplazamiento positivo y de construcción extremadamente simple.
 Las bomba volumétrica Mapsa de tornillos helicoidales, posee características auto-aspirantes, flujo reversible, caudal proporcional a la velocidad, elevado rendimiento, caudal constante y sin pulsación.
 La marca de sistemas de vacío Mapsa consta de tres piezas móviles con tornillos envueltos en una camisa o cuerpo de bomba, que son impulsores helicoidales de doble rosca, (dos entradas) y forman con el cuerpo unos compartimentos o células estancas.
Los tipos de productos que procesa Mapsa son fluidos a bombear, preferentemente los aceites minerales de todo género, como el aceite hidráulico, el aceite de lubricación, el fueloil y el aceite sintético.
 A título de ejemplo se pueden citar como productos factibles de procesar las pinturas con disolventes, los esmaltes, las resinas, la grasa animal y sintética, los sebos, las colas para la industria del cartón, los aceites vegetales, la lecitina, la goma-base, las pastas de chocolate, los polioles, los polímeros, los aditivos y TDI (Tecnología para Diagnóstico e Investigación). En general, todos aquellos productos que siendo compatibles con los materiales empleados para la construcción de la bomba posean una viscosidad mínima (de 30 cst) y no sean abrasivos.
Las bombas Mapsa se construyen básicamente en dos ejecuciones con y sin cámara para calefacción o refrigeración del cuerpo.
Cabe distinguir, que las distintas versiones de las bombas sin cámara son: la serie de baja presión (hasta 20 bar), de media presión (hasta 40 o 60 bar) y las ejecuciones con eje de motor soportado por rodamientos (modelos SC). En cuanto, a los sistemas que tienen cámara son series de baja presión (hasta 20 bar), con ejecuciones con eje y con motor soportado por rodamientos (modelos C). En ambos casos, las construcciones especiales se realizan de acuerdo a la demanda.
Procesado de líquidos
Las bombas Pitón pueden aplicarse para el procesamiento de cualquier líquido, masa o pasta que sea capaz, mediante una aportación de energía, de circular por una conducción.
Entre las innumerables aplicaciones de Pitón se destacan las posibilidades de trabajar con agua, bebidas, jarabes, jugos, con aceites minerales o vegetales, de ricino, de pescado, con pinturas al agua, al temple, con alcoholes, ácidos, glucosa, mostaza, gelatinas, heces de vino, fueloil, colas de fécula, almidón, látex sintético, pasta de papel, lechadas de cal, masas de estucado y cremas de belleza, entre otros productos.
 Por lo tanto, el campo de uso de los sistemas Pitón abarca un amplio sector de la industria químico farmacéutica, alimentaria, marítima, del papel y la celulosa, azucarera, del pescado, de la pintura, oleícola, de la construcción, técnicas del medio ambiente y agricultura y ganadería.  Para las cuales se pueden implementar varios subtipos de bombas como las industriales serie MP, con tolva de alimentación serie TA y las sanitarias serie PS; dentro de las monobloc la serie IF, las sanitarias IA y las verticales para sumergir serie S.
 La empresa Interbomba tiene como marca registrada las bombas Pitón de tornillos helicoidales auto-aspirantes, de gran poder de aspiración (8.5 m.c.a. con agua a temperatura ambiente), de flujo reversible (invirtiendo el sentido de giro), caudal proporcional a la velocidad, constante y, prácticamente, sin pulsación; y de elevado rendimiento.
El sistema Pitón está basado en la geometría de dos engranajes helicoidales: rotor y estator. El primero de la misma forma y sección circular gira en el interior de una cámara fija. En cambio, el estator es del mismo estilo, pero de sección alargada y cuyo paso de rosca es doble al del rotor.

Máquinas rotativas
La línea Lobal de Interbomba son sistemas rotativos lobulares, autoaspirantes, de flujo reversible, de caudal proporcional a la velocidad y constante. Este sistema volumétrico de desplazamiento positivo está constituído por dos rotores o engranajes exteriores, tienen forma lobular y están encerrados en un cuerpo. El movimiento relativo de éstos, es el de un par de engranajes que giran a la misma velocidad periférica, aunque esta propiedad sea impuesta por un mecanismo exterior al cuerpo de bomba.
Las máquinas Lobal trabajan generalmente a baja velocidad de rotación, asegurando así un tratamiento delicado del producto a bombear. De esta manera, es posible vehicular productos muy fluidos o altamente viscosos.
El funcionamiento de la tecnología Lobar consiste en aprisionar el fluido en el espacio comprendido entre dos dientes consecutivos y transportarlo, de este modo,  de la aspiración a la impulsión. Además, pueden equiparse con rotores lobulares de 2, 3 o 4 dientes, para poder atender el bombeo de productos limpios, cargados, viscosos o pastosos.
Las industrias donde intervienen las bombas volumétricas Lobal con ventajas competitivas en el mercado son la alimentaria, la farmacéutica, la química y la cosmética, entre otras.

Formatos lobulares
 La bomba volumétrica de rotor helicoidal vertical serie MAE de Quilinox, de su firma representada CSF Inox ofrece la bomba de rotor helicoidal MAE 25, de reducido tamaño, para su utilización en productos floculantes, coagulantes y toda la gama de aditivos líquidos con un índice bajo, medio o alto, de viscosidad, para depuradoras.
Las bombas que comercializa Quilinox S.L. son las centrífugas de proceso, rotor helicoidal, lobulares, neumáticas de pistón y doble membrana, engranajes, turbina elástica, de vacío, anillos líquidos y de paletas.  Además, ofrece soluciones técnicas para aplicar en la industria agroalimentaria, química, perfumista y farmacéutica.
Según Quilinox, se diferencia de la competencia “por la relación calidad precio, el servicio posventa y por la gran variedad de bombas especializadas según el producto a bombear”.
Los destinos más habituales donde demandan sus máquinas son Cataluña, Madrid, Extremadura, Andalucía, Valencia y Aragón.
Por otro lado, Quilinox, que está especializada en la fabricación de bombas para zumos y bebidas, distribuye en exclusiva para España el sistema lobular marca Omac y su último diseño son las tipo CS por su alta gama de aplicaciones.
La bomba Omac tiene una potencia eléctrica del motor, relativamente muy baja, 0,5 CV, se pueden alcanzar presiones entre 8 hasta 12 bars, para poder obtener rendimientos óptimos en la trasiega y la distribución de productos aditivos de naturaleza líquida y viscosa. Por su diseño, el caudal es regulado con sistema directo al motor, a través de un convertidor de frecuencia, que permite dispensar los caudales regulares y estables, en aditivos en los que no se requiera un control tan exacto del volumen trasegado.
El empleo de las bombas lobulares automatizadas en las máquinas de llenado y embotellado confiere a las líneas de fabricación una seguridad de control de producto envasado, en sus parámetros de temperatura, presión y volumen, sin retornos o recirculaciones.

Tecnología de cierre mecánico

La otra oferta de Quilinox son las bombas con cierre mecánico frontal especializada en la producción de bombas volumétricas de lóbulos. La línea Omac presenta por primera vez una serie de bombas que responden al alto nivel de exigencia higiénico sanitario de la moderna industria alimentaría.
La nueva serie C se caracteriza por un diseño con sellado mecánico frontal que permite un mantenimiento fácil y rápido. El modelo posibilita la fijación del eje desde el exterior de la misma máquina y de un novedoso sistema mecánico que garantiza un correcto posicionamiento de los rotores.
La serie C ha sido proyectada utilizando materiales de alta calidad con acabados superficiales y otras características desarrolladas de forma que se obtenga el certificado EHEDG (European Hygienic Equipment Desing Group) e 3A Sanitary Standard.
Todas las partes en contacto con el producto son de acero inoxidable (1.4404 o 1.4435). El cuerpo de la bomba se obtiene por microfusión y las conexiones están mecanizadas sobre el mismo cuerpo, sin soldadura. Los rotores han sido diseñados para alcanzar la mejor eficiencia con el menor daño para el producto. Actualmente, se fabrican dos tipos de rotores: de lóbulo cuadrado y bilocular (aspa).
La revisión del diseño ha afectado también a la caja de engranajes que ahora se fabrica en acero inoxidable AISI-304, compacto con perfiles redondeados y pies de fijación para instalaciones horizontales o verticales (autodrenante). La nueva serie da una presión máxima de 15 bares con rotores de tolerancia estándar e incluye todas las opciones de la serie B, con la garantía de una completa modularidad.

Sistema vacuum cooling
En  el ámbito de las bombas que intervienen en la producción de alimentos,  cabe mencionar a  Moelco Aplicaciones Industriales S.L., una compañía especializada en ingeniería del vacío y cuyo grupo lleva el mismo nombre.
El tipo de bombas y las marcas que instala a través de la delegación de Levante son las vacuum cooling o sistemas de enfriamiento rápido de vegetales mediante la aplicación de vacío. Estos equipos están compuestos por las unidades refrigerantes y las bombas. El catálogo de unidades varía desde el procesamiento de un palé del producto hasta unidades de 34 palés.
En general, la empresa no trabaja una línea de bombas determinada, esta premisa permite insertar en cada proyecto la mejor opción del mercado y establecer la relación calidad-precio óptima en cada aplicación.
Con el sistema de enfriamiento vacuum cooling una vez cargada las unidades a procesar, son sometidas a un rápido congelamiento, pasando de la temperatura ambiente a una temperatura final de 2ºC. La aplicación de vacío dentro de la cámara favorece la evaporación de agua, produciéndose una pérdida de agua del producto intervenido, lo cual evita la formación de hielo.
Entre las ventajas del vacuum cooling  destaca la reducción del tiempo de enfriamiento de las unidades a tratar para su conservación en las cámaras frigoríficas de 24 a 48 horas a 25-30 minutos y las piezas tratadas por este método no generan ningún cambio térmico respecto al resto de piezas almacenadas, aportando una mejora. Esta característica permite el ahorro de energía, reduce la oxidación enzimática y la acción de los microorganismos de degradación, evitando el aspecto de marchitación exterior de la pieza. 
Los vegetales tratados con vacuum coolings adquieren una vida media de 30 días. El sistema aporta aumento comercial de los productos tratados, elimina la sobrecarga en la demanda de frío de las cámaras, permite incrementar el stock del producto almacenado y aporta frescura a las piezas manteniendo las cualidades iniciales.
En el mapa español Moelco distribuye los sistemas mayoritariamente en las regiones españolas de Cataluña, Navarra, Levante, Murcia y Andalucía, lugares donde se desarrolla la tecnología del vacío pensando en la mejora de la producción, con una reducción fáctica de los tiempos y el consumo eléctrico.
Los campos de actividad de Moelco son muy variados pero se pueden destacar los procesos centralizados de vacío destinados a la industria del packaging, los mataderos de aves, los procesos de desviceración y la conservación de los vegetales con vacuum coolings, entre otros.

 

Publicado en Tecnifood Nro. 60

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