Sensores inteligentes salvaguardan la calidad del agua en la producción de alimentos

El agua sigue siendo uno de los recursos más críticos en el procesamiento y la fabricación de alimentos. Desde la mezcla de ingredientes y el lavado de productos hasta la generación de vapor y los sistemas de limpieza in situ (CIP), la calidad constante del agua sustenta tanto la seguridad del producto como la reputación de la marca. En el sector de alimentos y bebidas del Reino Unido, donde el escrutinio regulatorio y las expectativas de los consumidores son altos, es esencial mantener un control preciso sobre los procesos de tratamiento de agua.

Los suministros de agua municipales y algunas fuentes privadas, como los pozos, se desinfectan habitualmente con cloro. Si bien es eficaz para el saneamiento, el cloro residual debe eliminarse antes de que el agua llegue a etapas sensibles de producción, particularmente aquellas que involucran cultivos vivos o ingredientes activos. La filtración de carbón activado granular (GAC) juega un papel vital en este proceso y, cada vez más, la tecnología de sensores inteligentes está transformando la forma en que se monitorea y optimiza su rendimiento.

Greg Wainhouse, Gerente Regional de Desarrollo Comercial – Agua Industrial, Norte de Europa, en Bürkert, analiza el papel de los sensores de cloro en aplicaciones de procesamiento y fabricación de alimentos.

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El papel de los filtros GAC en la fabricación de alimentos

Los filtros industriales GAC se utilizan ampliamente en las instalaciones de fabricación de alimentos del Reino Unido para eliminar el cloro libre disponible en los suministros de agua entrantes. El cloro puede afectar negativamente al sabor, el aroma y el color, especialmente en bebidas como la cerveza, los refrescos y el agua embotellada, por lo que su eliminación es esencial para mantener la calidad y consistencia del producto.

Más allá del impacto sensorial, el cloro presenta un riesgo significativo para los equipos posteriores. Las membranas de ósmosis inversa (RO) y los sistemas de electrodesionización son especialmente vulnerables al daño oxidativo causado por la exposición al cloro, lo que puede resultar en una eficiencia reducida, reparaciones costosas y tiempos de inactividad no planificados.

Para mitigar estos riesgos, los fabricantes de alimentos confían en un control preciso del cloro. Las mediciones de entrada evalúan las cargas de cloro entrantes, mientras que el monitoreo de salida garantiza que el cloro se haya eliminado por completo. Estos puntos de datos permiten a los operadores realizar un seguimiento del rendimiento del filtro, gestionar la capacidad de carbono y responder rápidamente a cualquier evento importante, garantizando el cumplimiento de las normas de seguridad alimentaria del Reino Unido y protegiendo la infraestructura crítica.

Limitaciones de las tecnologías tradicionales de monitoreo de cloro

A pesar de su uso generalizado, las tecnologías tradicionales de monitoreo de cloro a menudo tienen dificultades para satisfacer las demandas de los entornos modernos de producción de alimentos. Los sensores amperométricos convencionales dependen de electrodos y amortiguadores de electrolitos, lo que los hace susceptibles a incrustaciones, derivas de señales y requisitos de mantenimiento frecuentes.

Los analizadores colorimétricos, que funcionan mezclando muestras de agua con reactivos y midiendo cambios de color, pueden ofrecer altos niveles de precisión. Sin embargo, introducen una complejidad adicional a través de bombas, tubos y reposición continua de reactivos, lo que aumenta tanto los costos operativos como la carga de mantenimiento.

Una limitación clave de ambos enfoques es su lento tiempo de respuesta. Los valores típicos de T90 de dos a tres minutos para las sondas amperométricas tradicionales, combinados con una frecuencia de muestreo reducida en los sistemas colorimétricos para conservar reactivos, significan que es posible que los picos de cloro no se detecten con la suficiente rapidez. En entornos de fabricación de alimentos de alto rendimiento, el retraso en la detección puede provocar contaminación del producto, aumento de residuos, pérdidas de producción y daños costosos a los equipos de proceso.

Sensores inteligentes que permiten un control más rápido y fiable

Los avances en los sistemas inteligentes de análisis de agua están abordando estos desafíos y brindando a los fabricantes de alimentos una solución más receptiva y confiable. El sistema de análisis de agua OALAB tipo 8906 de Bürkert, equipado con el cubo de cloro MS02, ofrece mediciones de cloro rápidas y precisas diseñadas específicamente para aplicaciones industriales como el monitoreo de filtración GAC.

Al utilizar tecnología avanzada de celda amperométrica en chip, el MS02 logra un tiempo de respuesta T90 de 30 segundos o menos. Esta rápida retroalimentación permite a los operadores reaccionar casi instantáneamente a las fluctuaciones en la concentración de cloro, lo que reduce significativamente el riesgo de que el cloro llegue a procesos sensibles.

Unos datos más rápidos y precisos también respaldan una mejor toma de decisiones operativas. Los fabricantes de alimentos pueden optimizar los intervalos de cambio de carbón, programar el retrolavado de manera más efectiva y minimizar el tiempo de inactividad no planificado. En el competitivo panorama de fabricación del Reino Unido, estas eficiencias se traducen directamente en ahorros de costos y una mayor confiabilidad de la producción.

Mantenimiento reducido y eficiencia operativa mejorada

Los requisitos de mantenimiento siguen siendo una preocupación importante en las instalaciones de producción de alimentos, donde los estándares de higiene son estrictos y se debe minimizar el tiempo de inactividad. Los sensores amperométricos tradicionales a menudo requieren una limpieza manual debido a las incrustaciones y la acumulación pesada de elementos, mientras que los sistemas colorimétricos añaden la complejidad del manejo de reactivos y el servicio mecánico.

El MS02 aborda estos problemas a través de su diseño. Una membrana protectora evita que se formen depósitos en la celda de detección, mientras que la ausencia de un tampón de electrolito elimina el riesgo de imprecisiones causadas por la variación del pH, que es fundamental a la hora de determinar la concentración de cloro libre.

A la salida de los filtros GAC, donde se deben verificar niveles cero de cloro, el diseño de punto cero flotante del sensor evita la polarización sin necesidad de una fuente externa de cloro. Esto garantiza mediciones consistentes y confiables incluso en condiciones de proceso exigentes.

En aplicaciones de agua industrial comparables, algunos usuarios han informado de un funcionamiento continuo durante más de dos años sin necesidad de recalibración o mantenimiento. Para los fabricantes de alimentos del Reino Unido, esto equivale a una reducción de los gastos operativos y una mayor confianza en la precisión de las mediciones a largo plazo, lo que respalda la producción continua y maximiza el tiempo de actividad de los sistemas avanzados de tratamiento de agua, como la ósmosis inversa.

El monitoreo de cloro rápido, preciso y de bajo mantenimiento en los filtros GAC protege los productos, salvaguarda los activos críticos y reduce el riesgo operativo.

Monitoreo integrado para instalaciones modernas de producción de alimentos

Diseñado pensando en los ingenieros de planta y administradores de servicios públicos, el sistema OALAB ofrece una solución premontada plug and play que requiere un esfuerzo de instalación mínimo. Esto es particularmente valioso en proyectos de modernización o entornos de producción con espacio limitado.

Además del cloro, el sistema puede medir simultáneamente parámetros clave de calidad del agua, incluidos pH, ORP, conductividad y turbidez, en un espacio compacto. Esta capacidad de múltiples parámetros reduce la necesidad de múltiples instrumentos, ahorrando espacio y simplificando la arquitectura del sistema.

Los requisitos de flujo de muestra bajo ayudan a minimizar el desperdicio de agua, lo que respalda los objetivos de sostenibilidad que son cada vez más importantes en todo el sector de alimentos y bebidas del Reino Unido. El registro de datos integrado opcional y la conectividad remota permiten estrategias de mantenimiento predictivo y facilitan un soporte técnico rápido.

La compatibilidad con protocolos de comunicación industrial ampliamente utilizados, como Profinet, Ethernet y Modbus TCP, garantiza una integración perfecta con los sistemas de control y automatización existentes, lo que permite a los fabricantes mejorar las iniciativas de digitalización y mejorar la visibilidad general del proceso.

Protegiendo la calidad, el cumplimiento y la rentabilidad

A medida que los fabricantes de alimentos del Reino Unido enfrentan una presión cada vez mayor para mantener una calidad constante del producto, cumplir con los requisitos regulatorios y mejorar la eficiencia operativa, la adopción de tecnología de sensores inteligentes se está volviendo cada vez más importante.

El monitoreo de cloro rápido, preciso y de bajo mantenimiento en los filtros GAC desempeña un papel fundamental en la protección de la integridad del producto, la protección de equipos de proceso sensibles y la reducción del riesgo operativo. Al reemplazar los sistemas heredados lentos y que requieren mucho mantenimiento, las soluciones inteligentes de análisis de agua permiten pasar del monitoreo reactivo al control de procesos proactivo.

En última instancia, garantizar una gestión confiable de la calidad del agua ayuda a los procesadores de alimentos a evitar costosas interrupciones, mantener el cumplimiento de los estándares de la industria y proteger la reputación de la marca. En un sector donde los márgenes y la confianza están estrechamente vinculados, la tecnología inteligente de detección de cloro garantiza que la calidad del agua nunca se convierta en el eslabón más débil de la cadena de producción.

Sistemas de control de fluidos Bürkert
Greg Wainhouse, director regional de desarrollo empresarial:agua industrial, norte de Europa
Tel.:+44 1285 64 87 20
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www.burkert.com

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Qué hacemos en pocas palabras

Fabricación de equipos de proceso. Uno de los pocos fabricantes que ofrece soluciones para el circuito de control completo.

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Industrias a las que suministramos

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