Suministro de vacío con eficiencia energética para fábricas de procesado de carne

Se trata de un concepto de envasado integrado que garantiza que los productos finales se envasan de una manera higiénica, fiable, rápida y eficiente. Es uno de los elementos más importantes en los procesos modernos de producción de carnes y salchichas. Por eso, las plantas de procesado cárnico más innovadoras trabajan continuamente para optimizar sus procesos de producción e integrar de la mejor forma posible sus líneas de envasado dentro del conjunto de procedimientos. Elegir correctamente los sistemas de generación de vacío influye significativamente en la fiabilidad del funcionamiento y en la eficiencia económica del proceso de envasado. En función del tamaño de la planta y de las cantidades de producción que se manejen, existe una amplia gama de opciones de suministro de vacío. Estas alternativas se explican en detalle a continuación con el fin de averiguar cuál es la mejor solución en términos tecnológicos y de rentabilidad.

El envasado al vacío de productos cárnicos y salchichas ofrece una ventaja fundamental: la eliminación del aire en el envasado reduce drásticamente el contenido de oxígeno, lo cual ralentiza la actividad bacteriológica que se nutre de este gas y, por tanto, alarga en gran medida la fecha de caducidad. Además, el envasado al vacío es higiénico y permite presentar los productos de una manera atractiva. Existe un extenso catálogo de máquinas de envasado al vacío disponibles en el mercado, lo que significa que hay una opción para cada tipo de necesidad. Sea cual sea su diseño o tamaño, estas máquinas de envasado tienen una cosa en común: deben contar con un suministro de vacío para cumplir los requisitos del envasado al vacío. Esto se consigue mediante una bomba de vacío integrada o individual. Otras alternativas incluyen sistemas de suministro de vacío centralizado a los que se conectan varias máquinas de envasado.

Bomba de vacío integrada

Normalmente, la bomba de vacío se encuentra integrada o instalada en las inmediaciones de cualquier máquina de envasado al vacío, ya sea una máquina de envasado de cámara de vacío, una selladora de bandejas, o una máquina de envasado por termoformado. Para esta aplicación, se utilizan casi exclusivamente las bombas de vacío de paletas rotativas lubricadas con aceite (fig. 1). Busch Vacuum Solutions desarrolló este tipo de bomba de vacío para la industria del envasado en la década de los sesenta y se ha mantenido vigente como un referente para el sector del envasado al vacío. El desarrollo continuo hace que todas estas bombas de vacío, que suman millones en funcionamiento en todo el mundo, estén siempre a la vanguardia. La última generación de bombas de vacío cuenta con una gran mejora en materia energética, ya que consiguen un ahorro de energía de un 20%.

La bomba de vacío, tanto si está integrada como instalada por separado en la máquina de envasado, es la manera más sencilla y habitual de generar vacío para este proceso. Las pequeñas tuberías situadas entre la cámara de vacío, la estación de sellado y la bomba de vacío permiten extraer rápidamente el aire del envase. También se puede aplicar una bomba aceleradora de vacío a las máquinas de envasado de termoformado a gran escala con unos volúmenes elevados de envasado. Se podría alcanzar una mayor velocidad al combinar las bombas de vacío de paletas rotativas con boosters de vacío, ya que así se reduciría el tiempo de evacuación. En la práctica, esto significa ciclos de trabajo más cortos, lo que se traduce en más productos envasados por unidad de tiempo. Si varias máquinas de termoformado trabajan a la vez, debería al menos considerar la posibilidad de centralizar parcialmente el suministro de vacío.

Centralización parcial

Gracias a la centralización parcial (fig. 2), las bombas de vacío de paletas rotativas se retiran de la sala de envasado y se integran en un sistema de prevacío central para todas las máquinas de envasado en otra sala independiente. Los boosters de vacío secos y sin aceite se instalan directamente en las máquinas de envasado y se conectan al sistema de tecnología de prevacío mediante tuberías. Un sistema centralizado parcialmente es siempre útil cuando se tienen de dos a cinco máquinas de envasado de termoformado trabajando las unas cerca de las otras en la misma zona. Si se utilizan más máquinas de envasado, el importe de la inversión sería demasiado elevado a causa de los boosters de vacío, que son necesarios para cada una de las máquinas. Por eso, recomendamos centralizar por completo el suministro de vacío.

Suministro de vacío centralizado

La centralización completa del suministro de vacío (fig. 3 y 4) es una opción viable económicamente siempre que se utilicen más de seis máquinas de envasado. Por norma, es lógico pensar que se necesitan menos bombas de vacío en un sistema centralizado que para un grupo de bombas de vacío independientes instaladas al lado de las líneas de envasado. Si convertimos el suministro de vacío en un sistema centralizado, las bombas de vacío ya existentes pueden integrarse en el nuevo sistema, y, de esta forma, reducir el importe de la inversión. No debemos menospreciar la importante disminución de los gastos energéticos cuando utilizamos boosters de vacío. Los requisitos de refrigeración del sistema de aire acondicionado también se reducen ya que todas las bombas de vacío se encontrarán fuera de la sala de envasado. Esto, a su vez, mejora sustancialmente el consumo energético total a favor del sistema centralizado.

La ausencia de las bombas de vacío en las salas de producción y envasado eliminan el peligro de que los alimentos se contaminen a través de los aerosoles de aceite. Además, no será necesario que los empleados pasen a zonas higiénicamente sensibles del proceso de envasado para realizar labores de mantenimiento o de reparación. De esta manera, se puedencrear condiciones asépticas en las zonas que rodean las líneas de envasado.

Las cámaras de envasado individuales se evacuan en dos fases para poder optimizar frecuencias de ciclo máximas en las líneas de envasado. Utilizamos el gradiente de presión crítica y, de esta forma, conseguimos la evacuación más rápida posible.

Para la evacuación inicial se necesita una bomba de vacío pobre, y para la evacuación de la presión de envasado, una bomba de vacío medio. Las válvulas de inversión con sus unidades de control correspondientes están fijadas a las máquinas de envasado. Estas controlan la transición de un nivel de vacío pobre a un nivel de vacío medio.

La estación de moldeo para las máquinas de envasado de termoformado se proporciona a través de una bomba de vacío de termoformado individual. Esto garantiza que las láminas del fondo previamente calentadas sean succionadas hacia la bandeja de moldeo, donde toman la forma deseada.

Por un lado, se necesita esta separación en varias bombas de vacío ya que las funciones de moldeo y sellado funcionan con diferentes vacíos y, por otro lado, porque se requiere un caudal inferior para la evacuación en dos fases de la cámara de sellado. Las tuberías actúan como búfer de vacío. Este búfer es necesario para mantener la presión del envasado en un nivel constante, aunque todas las máquinas de envasado trabajen con el mismo número de ciclos.

El sistema de vacío centralizado es completamente automático: activa los módulos de vacío individuales si se necesita más vacío y los desactiva en caso contrario. Si falla una de las bombas de vacío pobre, medio o de termoformado, se activa de manera automática la bomba de vacío de reserva. Esto garantiza la máxima fiabilidad operativa del suministro de vacío a las máquinas de envasado.

El sistema de suministro de vacío centralizado tiene un diseño modular, lo que significa que los módulos individuales pueden separarse a la hora de llevar a cabo labores de mantenimiento. Cuando esto ocurre, se activa automáticamente una bomba de vacío de reserva. Esto quiere decir que los trabajos de mantenimiento se pueden realizar mientras que la máquina funciona, sin que esto afecte al resultado de la producción del envasado. En el sistema centralizado, las bombas de vacío de paletas rotativas individuales están sujetas a cargas significativamente menores en comparación con las unidades individuales, lo que alarga los intervalos de mantenimiento. La ubicación de la instalación del sistema centralizado fuera de la zona de producción también beneficia a las labores de mantenimiento, ya que no se interrumpe el trabajo de las máquinas ni se incumplen las normas de higiene cuando se llevan a cabo.

Los sistemas de suministro de vacío centralizado se adecuan especialmente bien a los sistemas de control del proceso operativo, o lo que es lo mismo, se podrá controlar y gestionar la planta de vacío desde un ordenador. Cualquier indicio de error se puede identificar y corregir antes de que fallen las máquinas. Se pueden activar los parámetros técnicos necesarios permanentemente y las líneas de vacío se pueden visualizar en gráficos. Esto permite que toda la información relacionada con el proceso se pueda evaluar y registrar. De esta manera, los departamentos de calidad y de reparación obtienen datos muy útiles.

Resumen

En sistemas que utilizan dos o más máquinas de envasado al vacío, el operario o el responsable de funcionamiento debería tener en cuenta cómo se genera el vacío. No tiene que olvidar que también es necesario trabajar con vacío en los procesos de producción de, por ejemplo, embutidoras o mezcladoras de carne y este vacío podría ser suministrado por un sistema centralizado. Los diferentes niveles de vacío y velocidades de bombeo de las aplicaciones de vacío hacen que sea necesario un especialista para analizar de forma precisa la situación real y ofrecer así una solución personalizada. Durante décadas, el Dr.-Ing. K. Busch GmbH ha ayudado a clientes de todo el mundo con sus diseños y su fabricación de sistemas de vacío centralizado. Los especialistas de Busch ofrecen un asesoramiento experto y calculan con precisión qué solución de vacío es más económica y viable a nivel técnico para cada caso particular; por algo son los mayores fabricantes de bombas de vacío para envasado del mundo.