Tendencias de los equipos de llenado líquido de hoy son más versátiles

Un paseo por el pasillo de un supermercado muestra la cantidad abrumadora de productos de bebidas a elegir de estos días. Incluso con la amplia variedad existente de sabores y conceptos dentro de cada categoría de bebida, los consumidores parecen querer aún más. Por ejemplo, uno de los segmentos de mayor crecimiento en la industria de bebidas sigue siendo la cerveza artesanal. Incluso después del comienzo de su ascenso meteórico hace unos años, el número de cervezas especializadas con ingredientes únicos y estilos diferentes sigue proliferando con otros procesadores de alcohol artesanal, como la sidra y el aguardiente. Para mantenerse al día, muchas instalaciones están diseñando e instalando líneas de llenado de líquidos adicionales.

Además, para maximizar la eficiencia de producción, muchos están recurriendo a equipos de alta capacidad y automatizados que proporcionan esta flexibilidad. Sin embargo, lo principal en mente es precisión, minimización de los residuos de productos, reducción de los tiempos de cambio y simplificación del saneamiento. Los proveedores de equipos de llenado de líquidos están trabajando para satisfacer todas estas necesidades y más.

Diseño de una línea de llenado: El producto es rey

Al escoger una máquina de llenado específica, un buen lugar para comenzar es conocer las características exactas del producto líquido. ¿Es un líquido que fluye libremente? Esto podría funcionar mejor con una máquina de llenado de flujo temporizado donde el mismo volumen de producto se entrega cada ciclo. ¿Qué pasa si el producto es más viscoso? Para ello, un relleno de líquido de desplazamiento positivo podría ser el camino a seguir.

Si una empresa está tratando de distribuir alimentos para bebés en envases, Bosch sugiere máquinas de llenado asépticas servo-accionadas con pistones de metal. Este tipo de equipo ayuda a resolver la precisión en el llenado de un producto que es altamente viscoso y rico en partículas, pero también evita las fluctuaciones de peso o problemas de sobrellenado.

Para productos que requieren atención especial para minimizar los microorganismos y garantizar la seguridad de los alimentos, como los zumos, se necesitará una tecnología de llenado en caliente en botellas asépticas.

“Algunos yogures tienden a “cortar” cuando se ven forzados a través pequeñas aperturas”, dice Jan Sundberg, gerente de desarrollo de aplicaciones de JBT Corporation. “El relleno necesita tener un manejo suave dentro del tazón / tolva de llenado y también a medida que el producto fluye a través de la válvula. Por ejemplo, características como curvas, tuberías y bombas adicionales pueden cambiar la viscosidad de un producto, por lo que su eliminación para estas aplicaciones podría ofrecer protección contra averías.

“Productos como cremas o salsas aceitosas sólo se pueden dosificar con una estación de dosificación específica, por ejemplo, válvula positiva”, dice Jonathan Viens gerente de mercadeo y ventas Norte América de Bosch Packaging Technologies. “De lo contrario, el movimiento rotativo en estaciones de dosificación estándar podría dañar el producto, o el diseño de la bomba podría separar el aceite de la base del producto”.

Al embotellar un producto como cerveza, que tiene una tendencia a la espuma, el llenado suave es primordial. Las cervecerías quieren limitar la cantidad de oxígeno recogido por la cerveza lo más posible durante el proceso de llenado, pero también quieren maximizar el rendimiento. Para ayudar a resolver estos problemas, Krones ha equipado su llenadora Modulfill con una sonda de nivel que incluye un espiral.

“El espiral guía suavemente el líquido a la pared de la botella y en la botella”, dice Stefan Kraus, gerente de producto para la tecnología de llenado. Además, la válvula de llenado está equipada con dos velocidades de llenado diferentes. El resultado es un suave proceso de llenado con baja turbulencia y menos espuma”.

Versatilidad de productos y envases

Debido a la gran variedad de productos que se envasan en las plantas, los procesadores están buscando llenadoras que puedan manejar múltiples conceptos. Los proveedores de equipos entienden esto, pero pueden no ser capaces de proporcionar una panacea todavía.

“Los clientes están exigiendo que los nuevos equipos de llenado sean más versátiles y puedan manejar una gama completa de productos variados”, dice Sundberg. Como resultado, la llenadora JBT Unifiller puede manejar productos desde una consistencia acuosa fina a productos gruesos y con alto contenido de sólidos y partículas grandes. “Es una llenadora de pistón volumétrico único con trayectos cortos y de producto más grande”. Además, las boquillas de llenado están diseñadas para aplicaciones específicas y se pueden intercambiar fácilmente.

Las máquinas de llenado Krones también están diseñadas pensando en la flexibilidad, dice Kraus. Como ejemplo, cita algunos de los equipos de llenado de la empresa que se pueden ajustar automáticamente a través de la sonda de llenado, lo que también aborda la automatización mejorada.

Para la mayoría de sus máquinas de llenado, Serac utiliza la tecnología de llenado de peso neto, que controla la cantidad de producto dispensado en el recipiente para proporcionar una medida precisa de lo que hay dentro. Alan Bonanno, gerente de marketing de Serac, dice que debido a la aireación, temperatura y viscosidad no afectan la precisión de un llenado de peso neto, puede manejar una variedad de productos con diferentes características.

La flexibilidad del producto no es el único requisito de llenado, pero las formas, tamaños y materiales utilizados en los diferentes envases llenados igualmente son muy variables. Saber el tipo de envase es importante para los proveedores de empaques, dice Viens, ya que “impulsará la configuración en numerosas estaciones de la máquina y el número de líneas requeridas”.

“Los envases más grandes requerirán válvulas más grandes, ciclos de llenado más largos y mayor paso entre los centros de válvulas; Todo esto conduce a llenadoras más grandes”, dice Sundberg. Sin embargo, no es sólo el tamaño del envase que es un factor, sino también el material. “El vidrio es a veces más difícil simplemente porque es mucho más pesado que las latas. La contrapresión en la sección de alimentación es más alta, y puede ser necesario refuerzos. Una parada de contenedor tipo cuña tradicional no funciona con vidrio. “Sin embargo, JBT utiliza una parada del envase estilo giratorio, que dice que no rompe el vidrio.

Muchas empresas se están moviendo a envases de peso más liviano y el uso de materiales como PET. Serac se ha adaptado a esto desarrollando el sujetador universal de cuello, que mueve el envase por el cuello a través de la máquina. Esto puede aumentar el rendimiento y reducir los costos al reducir el tiempo de configuración y las necesidades de mantenimiento.

“Debido a que el diámetro del cuello de la mayoría de los envases tienen tamaños estandarizados, el sujetador de cuello Serac puede manejar envases de diferentes tamaños sin necesidad de cambiar herramientas, ahorrando así costos que normalmente se requieren para máquinas sin sujetador del cuello”, dice Bonanno.

Las máquinas de llenado de Krones permiten una amplia gama de tipos de envases similares con volúmenes variables para ser llenados con una máquina.

Exactitud y eficiencia

Tener envases adecuadamente llenos es uno de los elementos clave para garantizar la calidad y control del producto. “La precisión es una función de muchas partes diferentes de la llenadora”, dice Sundberg. En otras palabras, la máquina debe ser robusta para cumplir los criterios más importantes de los procesadores, que son el tiempo de actividad y maximizar el rendimiento operativo con mantenimiento mínimo.

Debido a que la exactitud del llenado depende de tantos factores, como la tecnología utilizada y las características del producto, un método para mejorar el rendimiento es aumentar la automatización. Viens recomienda el uso de controladores lógicos programables (PLC) que controlan y hacen ajustes consistentemente a los parámetros de llenado y flujo de producto. Además, en instalaciones que usan llenadoras en multilíneas, enfatiza la importancia de eliminar las variaciones de carril a carril durante el proceso de llenado. Recomienda tener presión de aire estéril en la tolva para minimizar la variación de llenado y tener una distribución de nivel del producto en la tolva por encima de cada pistón”.

Bonanno de Serac dice que la clave para aumentar la precisión durante la operación de llenado es el control del caudal. La llenadora servo Dynavalve monitorea y ajusta el caudal a través de un servomotor que controla paso a paso la apertura, el cierre de la válvula y un mecanismo para mantener un caudal constante. Serac también diseñó su nueva estación de llenado FC Filler Capper para integrar tres componentes en una sola acción estandarizada.

Conservar energía se está convirtiendo en un punto más para los procesadores que tratan de ahorrar en costos de servicios públicos, así como disminuir su huella medioambiental.

Para abordar la eficiencia energética, los equipos Modollill de Krones también están equipados con servoaccionamientos, así como un regulador de flujo proporcional. Esta tecnología permite a los procesadores ajustar electrónicamente la velocidad de flujo del líquido en la válvula de llenado sin necesidad de aire neumático.

Minimizar el tiempo de cambio a través del diseño higiénico

Con muchos procesadores aumentando la variedad de productos para llenar, minimizar la limpieza y el tiempo de cambio continúa siendo un enfoque importante. Llenadoras con capacidad de limpieza automática en el lugar (CIP) ha sido identificado durante mucho tiempo como una forma de acelerar el proceso de limpieza. Sin embargo, Sundberg dice que esto sólo es posible si el envase de llenado y las válvulas tienen un diseño de auto-drenaje, que las llenadoras de pistón tradicionales no tienen, pero el JBT Unifiller sí.

El aumento de las características generales de diseño sanitario de las llenadoras sigue siendo otra área de optimización. Más equipos están incorporando superficies inclinadas para mayor drenaje y evitar el uso de partes huecas, que pueden tener acumulación de producto.

La nueva llenadora FC Filler Capper de Serac fue diseñada para reducir la contaminación a través de una cubierta inclinada y la eliminación de un tanque de almacenamiento tradicional, dice Bonanno. Él recomienda buscar el equipo en acero inoxidable, incluyendo las líneas aéreas y los separadores, que ayudan a mantener la máquina sanitaria. Las máquinas que utilizan un sistema de flujo laminado bien diseñado, así como tubos de soplado y jets de lavado también ayudan a reducir la contaminación.

Estos son todos los principios generales de diseño de equipo limpio que es bueno tener en cuenta. Sin embargo, el nivel de la carga de lavado será dictado por las necesidades específicas de llenado del producto. IA


Este artículo fue publicado por nuestra revista hermana Food Engineering Magazine y adaptado, traducido y editado por Industria Alimenticia. Fuente: industriaalimenticia.com

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