Principales desafíos del llenado con salsas de alta viscosidad y sus soluciones correspondientes.

Introducción :

En la industria alimentaria moderna, las salsas de alta viscosidad son difíciles de manejar. Su envasado presenta grandes desafíos, ya que estos productos ofrecen resistencia al flujo debido a la fricción, que afecta prácticamente a cada etapa del proceso. La demanda de salsas de alta viscosidad está aumentando a nivel mundial, por lo que es fundamental que se envasen de forma precisa, eficiente e higiénica. La industria alimentaria se enfrenta a una gran presión para mantener la calidad de los productos a la vez que mejora la eficiencia.

En la industria alimentaria, si se utiliza una máquina de llenado de líquidos para fluidos de baja viscosidad con líquidos de alta viscosidad, el resultado será decepcionante. El líquido fluirá lentamente, se formarán burbujas de aire, el nivel de llenado será inconsistente y goteará con frecuencia por la boquilla. Para solucionar estos problemas, empresas modernas que suministran soluciones de llenado de líquidos, como SKY MACHINES, ofrecen soluciones avanzadas para la industria de bebidas. Estas soluciones de ingeniería abordan la viscosidad como un obstáculo. Gestionan esta alta viscosidad mediante un manejo optimizado del fluido, un control de movimiento preciso, una construcción higiénica y un diseño mecánico robusto.

En este artículo, aprenderemos sobre los desafíos del llenado con salsas de alta viscosidad y cómo resolver estos desafíos con soluciones de ingeniería.

1. Resistencia al flujo

Los líquidos como el agua y otros fluidos poco viscosos fluyen rápidamente por tuberías y boquillas, experimentando un flujo turbulento y mezclándose durante su recorrido. En cambio, los líquidos viscosos, debido a su resistencia interna, fluyen lentamente por las tuberías con poca o ninguna mezcla, y su flujo cambia de turbulento a laminar a medida que aumenta la viscosidad. El flujo laminar presenta mayor fricción entre las tuberías y el fluido, lo que requiere una fuerza mecánica para su eficiente circulación.

Al manipular líquidos de alta viscosidad, el par motor es más importante que la velocidad. Esto significa que si un motor funciona a alta velocidad, no se obtendrá un mejor flujo, sino que se introducirá aire en el líquido. Por lo tanto, para lograr un par motor elevado, se necesita un motor que funcione a baja velocidad y que permita a la bomba impulsar el líquido de forma fluida sin sobrecargar el sistema de llenado.

Otra solución es el uso de una bomba de desplazamiento positivo que atrapa una cantidad fija de líquido y la impulsa hacia el sistema de llenado. Se pueden utilizar bombas de pistón, bombas de engranajes y bombas de lóbulos para obtener mejores resultados y un caudal volumétrico constante.

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2. Atrapamiento de aire y la trampa de "compresibilidad"

El aire atrapado en un líquido viscoso es difícil de manejar, ya que los líquidos espesos impiden que el aire suba fácilmente a la superficie. Este aire atrapado puede causar imprecisiones en el proceso de llenado. Si se llenan dos recipientes y uno tiene aire atrapado, ambos parecerán completamente llenos, pero el que tiene burbujas de aire mostrará niveles incorrectos. Además, afecta la apariencia del producto.

Durante el llenado, el aire atrapado supone un reto adicional para los proveedores de máquinas de llenado de líquidos. El aire es compresible y, durante el llenado, se comprime, ocupando aparentemente menos volumen, para luego descomprimirse una vez finalizado el proceso. Esto dificulta enormemente un llenado preciso y con peso uniforme.

Los proveedores de sistemas de envasado de líquidos utilizan sistemas de mezcla al vacío y desaireación para solucionar este problema, logrando así una densidad más uniforme del líquido.

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3. Acabado "desordenado": Hilos, goteos e integridad del sellado.

Los líquidos viscosos pueden dejar un acabado irregular incluso cuando el volumen de llenado es el correcto. Los líquidos espesos se comportan de manera muy diferente a los líquidos más fluidos. Pueden gotear, formar hilos o permanecer en el recipiente, dando una apariencia fea, barata y antihigiénica.

En el último momento, justo antes de completar el llenado, los líquidos viscosos, en lugar de separarse limpiamente, comienzan a estirarse en un fenómeno conocido como "hilos". El producto se adhiere al cuello, el borde, la superficie de sellado o la tapa. Esto conlleva riesgo de contaminación y daños en las etiquetas, lo que da una mala imagen al producto.

Este problema se soluciona con la tecnología de retracción de boquillas de llenado, que permite a los proveedores de máquinas de llenado aspirar o retraer pequeñas cantidades de producto al finalizar el proceso. Esto ayuda a interrumpir el flujo de líquido y evitar goteos. Las boquillas de cierre positivo son otro método que utiliza un dispositivo mecánico para interrumpir el flujo del producto.

Los proveedores de sistemas de llenado de líquidos también utilizan el llenado de abajo hacia arriba, en el que las boquillas comienzan a llenar cerca de la parte inferior y se mueven hacia arriba a medida que sube el nivel del líquido.

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4. Gestión térmica: Estabilización de la viscosidad para lograr consistencia.

Como usuario, imagina una mañana fría e intenta verter salsa de una botella. El flujo será lento en comparación con el flujo de la salsa a una temperatura más cálida. Esto significa que la temperatura influye mucho en el flujo debido a los cambios en la viscosidad. A bajas temperaturas, muchas bebidas se vuelven viscosas, lo que afecta negativamente al bombeo, el transporte y el llenado.

Durante el proceso de llenado, si un líquido es menos viscoso al principio y luego se vuelve más denso debido a los cambios de temperatura, esto puede provocar tiempos de llenado inconsistentes, un llenado impreciso, un aumento en la carga de la bomba y una menor eficiencia de producción. Para solucionar este problema y lograr una máquina de llenado de bebidas a temperatura constante, los proveedores han desarrollado el control de temperatura mediante camisa, utilizando tanques de doble camisa y tuberías calefactadas para mantener una temperatura estable durante todo el proceso de producción.

En un sistema con camisa de calentamiento, los tanques y tuberías cuentan con un medio calefactor en el espacio que rodea la zona de contacto con el producto para transferir el calor al líquido. Los fabricantes de máquinas de llenado de líquidos también proporcionan cubiertas aislantes, camisas térmicas y protectores para evitar la pérdida de calor.

Como comprador, antes de comenzar la producción, pregúntese: ¿puede su producto mantener una viscosidad estable desde el tanque hasta el envase final?

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6. Manipulación de partículas:

En la industria de las bebidas, las salsas a veces son difíciles de manejar, ya que la mayoría contiene trozos de hierbas, semillas, pulpa de fruta, restos de vegetales, fibras u otras partículas. Si bien se utilizan para realzar el sabor, estos ingredientes pueden obstruir el sistema de llenado, provocando irregularidades en el flujo, daños al producto e interrupciones en la producción.

El sistema diseñado para salsas normales sin partículas sólidas no se puede utilizar para una salsa con partículas porque las tuberías, las boquillas, las válvulas y todos los componentes son propensos a obstruirse debido a la falta de espacio libre.

Un proveedor de soluciones para el llenado de bebidas propone una idea innovadora: una infraestructura de gran diámetro para todas las tuberías, válvulas y conductos de producto. Se evitan las curvas pronunciadas y los cambios bruscos en el diámetro de las tuberías. Con este enfoque, se logra un flujo uniforme con un menor riesgo de obstrucciones.

Dado que la salsa es un líquido viscoso, se necesita una bomba para su llenado. Para salsas con partículas sólidas, se requiere una bomba adecuada a las características y el tamaño de dichas partículas. Generalmente, se utilizan bombas de lóbulos o de tornillo para salsas con partículas sólidas.

También se proporcionan sistemas de limpieza in situ (CIP, por sus siglas en inglés) para facilitar la eliminación de residuos de producto y mantener los requisitos de higiene conforme a las normas de seguridad alimentaria.

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7. Mejora de la precisión con control servoaccionado

Muchos fabricantes ofrecen sistemas de control con servomotor que permiten al operario ajustar con precisión la velocidad y el volumen según los parámetros y el comportamiento del producto líquido. Con este tipo de control, resulta mucho más sencillo evitar el sobrellenado, los derrames y el desperdicio de producto.

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8. Mantenimiento y longevidad:

Si se manipula un líquido viscoso, especialmente con partículas sólidas, es fundamental comprender que el mantenimiento de los equipos de llenado es complejo, ya que algunas salsas son abrasivas y requieren un mayor mantenimiento de bombas, válvulas, sellos, cojinetes y otros componentes móviles. Es necesario inspeccionar periódicamente los equipos de llenado para diagnosticar cualquier problema a tiempo. Este enfoque reducirá el tiempo de inactividad y aumentará la eficiencia de la producción.

También se proporcionan sistemas de limpieza in situ (CIP, por sus siglas en inglés) para facilitar la eliminación de residuos de productos y mantener los requisitos de higiene según las normas de seguridad alimentaria.

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Conclusión :  

En este artículo, hemos analizado toda la información necesaria sobre las dificultades en el manejo de líquidos viscosos como salsas, cremas, pastas, jarabes, etc. Ahora está claro que las máquinas de llenado convencionales no pueden procesar líquidos viscosos. Hemos comprendido cómo abordar los problemas de burbujas de aire, cambios de temperatura, partículas, goteo y estrés mecánico. En la actualidad, la mayoría de los proveedores de máquinas de llenado de bebidas, como SKY MACHINES (www.sky-machine.com), han diseñado sus equipos para ofrecer durabilidad, accesibilidad, limpieza eficaz y un mantenimiento eficiente.

Como propietario de una planta en la industria de bebidas, usted comprende los desafíos de su línea de producción y ha seleccionado la máquina perfecta que se ajusta a sus necesidades. Contará con una operación confiable y eficiente que le brindará un crecimiento sostenible y un retorno de la inversión a largo plazo.