TÉCNICAS DE ENVASADO EN ATMÓSFERA MODIFICADA (MAP)

En la industria de alimentos y bebidas, en el momento en que un producto deja la línea de producción, el reloj comienza a marcar el momento en que ese producto ya no será viable para la venta o el consumo. ¿Cómo evitarlo?

 

Para combatir el reloj, se utilizan técnicas de envasado atmosférico modificado (MAP) para ayudar a mantener la frescura del producto y aumentar la vida útil. El nitrógeno es la solución industrial más rentable, eficiente y ampliamente utilizada para las necesidades de envasado de una empresa, ya sea para la fabricación de queso, café, bocadillos secos o alimentos frescos y listos para el consumo (RTE). MAP también ayuda a disminuir las posibilidades de contaminación o deterioro, manteniendo los productos en el mercado durante más tiempo y, en última instancia, aumentando el alcance de la distribución (Figura 1).

La gran mayoría de los fabricantes compran gas nitrógeno a través de la entrega a granel. Sin embargo, existe una opción mejor y más sostenible: para ser autosuficientes, los fabricantes pueden producir su propio gas nitrógeno con un generador de nitrógeno en el sitio. Esto no solo elimina los costos continuos asociados con la entrega y el almacenamiento a granel, sino que también es significativamente más seguro.

Si una empresa aún no produce su propio nitrógeno, existen principalmente tres formas de suministrar nitrógeno a una instalación: cilindros, dewars y tanques de líquidos a granel. Más allá del costo de entregar estos suministros, cada uno de estos enfoques tiene costos adicionales y consideraciones de seguridad.

tecnicas3

Cilindros para suministro de nitrógeno

Los cilindros de alta presión son la forma más costosa de suministro de gas a granel, y existen muchos costos ocultos asociados con su uso.

  • Seguridad: los cilindros de alta presión son peligrosos si se vuelcan o se manejan mal. Se requiere supervisión directa cuando se mueven hacia o desde el almacenamiento. Incluso cuando están vacíos, los cilindros son muy pesados y pueden causar lesiones si se caen. Además, cambiar las líneas de alta presión puede ser peligroso si no se hace correctamente, y encender las líneas cuando no están aseguradas adecuadamente puede conducir a resultados explosivos.
  • Residuos de nitrógeno: es físicamente imposible sacar cada pie cúbico de gas de un cilindro debido a la disminución progresiva de las presiones y la acumulación de impurezas. Entonces, cuando una empresa devuelve cilindros «vacíos» a una compañía de gas, efectivamente están devolviendo alrededor del 10%del gas.
  • Daño / pérdida del producto: si los operadores no están monitoreando los niveles de suministro de gas y se olvidan de cambiar los tanques en medio de una carrera, entonces los productos pueden dañarse o perderse por completo. Correr sin nitrógeno produce los mismos resultados. Esta es una responsabilidad bastante grande, y a menudo requiere sistemas adicionales para monitorear. De lo contrario, puede resultar en costos masivos.
  • Costos de alquiler: muchas compañías también pueden estar pagando cargos de alquiler por cilindros o tanques. Las empresas deben conocer los contratos para evitar tarifas de alquiler adicionales.
  • Costos adicionales para la logística: si una empresa opera en un área remota o fuera de la ruta principal del proveedor de gas, probablemente estarán familiarizados con los problemas creados por el suministro prematuro. A menudo resulta en una producción retrasada o tener que rechazar nuevos negocios por completo.

tecnicas2La desventaja del Dewars

Otra solución común para el suministro de nitrógeno a granel es que el líquido se entregue directamente a una instalación. El gas generalmente se almacena en dewars, grandes tanques de acero
inoxidable con un volumen de nitrógeno líquido en ellos. Comparten todos los problemas antes mencionados con los cilindros de gas, además de una preocupación particularmente única: la liberación de gases. La liberación de gases es un problema común a todos los tipos de almacenamiento de líquidos gaseosos, ya que el nitrógeno líquido se convierte constantemente en gas. En consecuencia, el gas se escapa de los dewars. Por lo tanto, si una empresa no usa constantemente su suministro, se está desperdiciando lentamente.

Tanques de almacenamiento a granel para suministro de nitrógeno

Si bien las empresas no tienen que preocuparse tanto por la responsabilidad del operador o la seguridad en el lugar de trabajo, los tanques de almacenamiento a granel tienen su propio conjunto de costos ocultos.

  • Desgasificación: al igual que los dewars, la liberación de gases también es un problema importante con los tanques.
  • Costos de instalación / alquiler: los tanques a granel pueden ser bastante grandes (en promedio, varían de 10 a 50 pies de altura, ocupan de 25 a 100 pies cuadrados) y deben instalarse fuera de la instalación, lo que significa que requieren una buena cantidad de cuadrados imágenes. Además, hay pagos mensuales por el alquiler y mantenimiento del equipo. Por último, según el alcance de las necesidades de una empresa, pueden aplicarse cargos por envío masivo.
  • Contratos largos: los proveedores a granel a menudo vincularán a las empresas con contratos de varios años (en promedio de 5 a 10 años) y enjuiciarán la retirada anticipada, limitando posteriormente la capacidad de una empresa para encontrar mejores ofertas o soluciones.

Desmitificando generadores de gas nitrógeno en el sitio

Los generadores de nitrógeno no son nada nuevo: sin embargo, la conciencia general dentro de la fabricación ha sido bastante baja y, como resultado, los generadores de nitrógeno en el sitio aún no han alcanzado un alto nivel de penetración en el mercado. Además, la tecnología involucrada ha avanzado significativamente en los últimos años, y la mayoría de las percepciones de generación de nitrógeno están desactualizadas.

tecnicas 5

Para el sector de alimentos y bebidas, la tecnología principal utilizada para la generación de nitrógeno es la adsorción por oscilación de presión (PSA), y funciona de una manera relativamente simple. Cada generador consta de material de tamiz molecular de carbono (CMS) empaquetado en recipientes de presión dual. El aire comprimido se alimenta a estos recipientes, y debido al tamaño molecular, el tamiz adsorbe el oxígeno, al tiempo que permite el paso del nitrógeno. A medida que el oxígeno se acumula en los vasos, se purga a través de un ciclo de compresión y descompresión (por lo tanto, adsorción por cambio de presión).

Los generadores de nitrógeno vienen en numerosas formas y tamaños, pero todos requieren aire comprimido para funcionar. Un sistema totalmente autónomo incluye un compresor de aire, sistemas de filtración y secado que alimentan el generador de nitrógeno. Sin embargo, la inversión en gran parte de esto puede no ser necesaria, ya que el generador se puede configurar para funcionar desde los sistemas de aire comprimido existentes. En términos de caudales, el sistema de generación de nitrógeno incluye un generador y un tanque de compensación. A medida que el generador está en ciclo, el tanque de compensación asegura que las tasas de flujo de nitrógeno nunca se vean afectadas aguas abajo. Especificaciones clave de nitrógeno: caudal, pureza y presión Para desarrollar un sistema de generación de nitrógeno para un negocio, se requieren tres puntos de especificación: caudal, pureza y presión. En términos más simples, el usuario final necesita saber cuánto nitrógeno se usa, qué nivel de pureza se requiere y la presión de suministro requerida.

Dentro de la industria de alimentos y bebidas, la mayoría de las aplicaciones son de baja presión (por debajo de 100 psig o cercanas a la atmosférica) y requieren niveles de pureza entre 99 y 99.99 %. Los caudales también variarán según el equipo y los requisitos de producción.

tecnicas 4

Instalación, Infraestructura y Distribución

El espacio de instalación y la infraestructura varían al comparar diferentes fabricantes de generadores de nitrógeno. En el pasado, con los generadores de nitrógeno de torres gemelas que requerían techos de más de 20 pies, solo el tamaño habría hecho que una empresa dejara de considerar la tecnología. Sin embargo, el tamaño de las unidades ha cambiado dramáticamente con el tiempo.

¿Por qué tiene sentido invertir en la generación de nitrógeno en el sitio?

La información cubierta en este artículo ayuda a demostrar que los generadores de nitrógeno en el sitio son el método más rentable y sostenible para proporcionar nitrógeno para una instalación de fabricación. Pueden entregar cualquier nivel de flujo, presión y pureza. Si bien la inversión de capital inicial puede ser ligeramente mayor que la entrega a granel, la inversión se amortizaría en un plazo de 6 a 18 meses (en promedio). Dicha inversión no solo minimiza el impacto de los costos de suministro continuos en el resultado final de una empresa, sino que también ayuda a dar pasos hacia la autosuficiencia.

Artículo escrito por Por Jason Dodge  para Air Best Practice 

¿Te pareció interesante? – Compártelo en redes sociales

¿Deseas participar en nuestras ediciones?
Comunícate al  01 593 6512 | 981 235 048

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *