Filtrazione dell'aria compressa per l'industria alimentare e delle bevande

La filtrazione di aria e gas compressi rappresenta un processo fondamentale dell’industria alimentare e delle bevande. Viene utilizzata in svariati contesti nella produzione di alimenti e bevande, nei processi di selezione, taglio, inscatolamento, soffiaggio di superfici e modellazione di materiali di consumo.

L’aria e il gas utilizzati in questi processi devono risultare privi di contaminanti prima del contatto diretto o indiretto con i prodotti alimentari. Le fonti di contaminazione possono essere costituite da particelle, microrganismi, acqua e olio. Una buona filtrazione è essenziale e può rendere i prodotti più puliti, più sicuri,  prolungarne la durata di conservazione e persino renderli più gustosi.

In questo articolo vengono illustrati i numerosi utilizzi dell’aria e del gas compressi nell’industria alimentare e delle bevande, nonché le definizioni di purezza consigliate a seconda del processo di utilizzo.

I molteplici usi dell’aria compressa

Nel settore alimentare decine di migliaia di fabbriche utilizzano l’aria compressa. Alcuni degli usi più comuni includono:

Macchinari per la pulizia: è necessario pulire a fondo i residui alimentari, come le briciole dei prodotti da forno. L’aria compressa viene utilizzata per pulire periodicamente tali macchinari.

Guida dei prodotti: gli spingitori pneumatici utilizzano l’aria compressa durante il loro funzionamento e nel mantenimento del movimento dei prodotti e delle attrezzature alimentari.

Pulizia dei prodotti: l’aria compressa viene utilizzata, soprattutto negli impianti ortofrutticoli, per pulire i prodotti e i contenitori in cui vengono collocati.

Asciugatura dei prodotti: molte strutture utilizzano l’aria compressa per asciugare frutta e verdura dopo averle lavate.

Nel settore delle bevande alcuni degli usi più comuni sono:

Processi di fermentazione: l’aria compressa viene utilizzata per aumentare i livelli di ossigeno e accelerare il processo di fermentazione.

Sterilizzazione dell’acqua: si utilizza l’aria compressa per creare gas ozono che viene impiegato per sterilizzare l’acqua.

Sigillatura di bottiglie: per sigillare i tappi delle bottiglie si ricorre a macchinari alimentati pneumaticamente che sfruttano l’aria compressa.

Imbottigliamento della birra: uno degli usi più noti dell’aria compressa nel settore delle bevande. L’aria compressa viene impiegata nel processo di imbottigliamento della birra per ridurre il contenuto di ossigeno residuo. Si utilizzano inoltre compressori d’aria per sciacquare le bottiglie di birra con la CO2 tramite macchinari ad azionamento pneumatico.

Requisiti legali dell’aria compressa nel settore alimentare e delle bevande

Nell’industria alimentare e delle bevande è necessario mantenere un elevato livello di igiene. Ogni impianto di lavorazione di alimenti e bevande deve soddisfare specifici requisiti e rispettare i livelli di sicurezza e qualità alimentare stabiliti dagli enti normativi locali. A livello internazionale esistono standard rigorosi, come l’ISO 8573-1, e organismi quali il Safe Quality Food Institute e l’FDA, per garantire che la qualità del prodotto non venga compromessa.

A seconda della natura dell’applicazione e del tipo di impurità da rimuovere, saranno necessari diversi livelli di purezza e metodi di filtrazione. È importante comprendere questi requisiti in modo da adottare una filtrazione adeguata ed economicamente vantaggiosa.

Tipi di aria compressa utilizzati nel settore alimentare e delle bevande

Nell’industria alimentare e delle bevande esistono generalmente tre diversi tipi di sistemi di aria compressa, ognuno dei quali implica diversi livelli di purezza:

A contatto: in questo caso l’aria compressa entra in contatto diretto con i prodotti alimentari. L’aria compressa deve essere sottoposta a un trattamento rigoroso per garantirne la purezza e preservare la sicurezza alimentare. La certificazione di purezza dell’aria compressa a contatto nella produzione di alimenti e bevande è ISO 8573-1 2010 [1:2:1] (vedi Fig. 1 di seguito).

Mantenere il corretto punto di rugiada è essenziale per evitare la crescita microbica, in questo tipo di applicazione. La British Compressed Air Society raccomanda un punto di rugiada in pressione di -40°C (-40 °F) per l’aria compressa a contatto. Le opzioni per ottenere questo punto di rugiada e un’aria compressa di alto livello adatta al contatto includono il trattamento con essiccatori ad assorbimento nella sala compressori e, se necessario, nel punto di utilizzo della struttura.

Sono inoltre necessari filtri a coalescenza ad alta efficienza per rimuovere il particolato, gli aerosol e il vapore d’olio a monte degli essiccatori,  nonché filtri antiparticolato ad alta efficienza a valle degli essiccatori per rimuovere la polvere di essiccante. Per soddisfare i requisiti richiesti per i livelli di particolato dalla norma ISO8573-1:2010 Classe 1, è necessario un filtro ad alta efficienza che riduca le particelle fino a 0,01 µm (con un’efficienza del 99,9999%).

Inoltre, un filtro a carboni attivi permetterà di rimuovere qualsiasi vapore residuo di olio che potrebbe causare la contaminazione dell’aria a contatto e il deterioramento dei prodotti.

Anche in questo caso, a seconda del processo e dell’ambiente di produzione, potrebbe essere necessario un sistema di filtrazione decentralizzato in aggiunta a un sistema centralizzato.

Fig.1 Grado minimo di purezza dell’aria compressa raccomandato per il contatto diretto con gli alimenti.

Alto rischio senza contatto: si riferisce all’aria compressa utilizzata nell’ambiente di produzione che, pur non entrando direttamente in contatto con il prodotto alimentare, viene espulsa nell’atmosfera locale in cui l’alimento viene preparato, lavorato o confezionato. Un esempio di sistema ad alto rischio senza contatto è rappresentato dall’utilizzo di aria compressa per creare imballaggi che in seguito includeranno prodotti alimentari. Se non trattati, l’umidità, l’olio, il particolato e i microrganismi presenti nell’aria compressa possono contaminare l’ambiente circostante e gli imballaggi che entrano in contatto con gli alimenti. Per questo motivo, la purezza di questo tipo di aria compressa deve rispettare gli stessi standard previsti per l’aria compressa a contatto.

Basso rischio senza contatto: quest’aria compressa viene utilizzata soprattutto nei sistemi pneumatici e nelle applicazioni per impianti che non prevedono l’utilizzo di prodotti alimentari o di superfici che entrano in contatto con gli alimenti. Ad esempio, l’aria compressa a basso rischio e senza contatto verrà utilizzata per alimentare macchine, valvole di controllo e motori ad aria. Quest’aria compressa non necessita degli stessi standard di purezza dell’aria a contatto o dell’aria ad alto rischio senza contatto. Si raccomanda che l’aria a basso rischio senza contatto, utilizzata nella produzione di alimenti e bevande, sia conforme agli standard di purezza stabiliti dalla norma ISO 8573-1 2010 [2:4:2] e  che venga mantenuto un punto di rugiada in pressione di 3°C (37 °F).

Fig.2 Definizione di purezza minima dell’aria compressa raccomandata per l’utilizzo senza contatto con gli alimenti

Le soluzioni offerte da Walker Filtration

Walker Filtration fornisce una filtrazione sicura e affidabile per il settore alimentare e delle bevande. La nostra serie Alpha assicura un’aria compressa di massima qualità ed è ideale per l’utilizzo nelle applicazioni in cui non viene richiesta la sterilizzazione a vapore in loco. La gamma comprende separatori d’acqua, filtri a coalescenza, filtri antiparticolato e filtri sterili. Disponiamo di diverse gradazioni per garantire che l’aria compressa utilizzata nell’impianto di lavorazione degli alimenti sia priva di umidità, vapori d’olio, polveri e microrganismi che potrebbero contaminare i prodotti.

Inoltre, per garantire un punto di rugiada costante di -40°C (-40°F), e anche inferiore se necessario, disponiamo di essiccatori ad adsorbimento, come i modelli PRODRY di Walker Filtration.  Per preservare e proteggere il prodotto finale da contaminazioni e deterioramenti, nonché dallo sviluppo di microorganismi che proliferano in ambienti umidi, potrai utilizzare un essiccatore per controllare i livelli di umidità nel tuo sistema di aria compressa per alimenti e bevande.

Walker Filtration vanta oltre 35 anni di esperienza nella progettazione di prodotti innovativi per soddisfare le diverse esigenze di aria compressa. Contatta il nostro team di vendita oggi stesso: sales@walkefiltration.com o chiamaci al numero +44(0)1914177816.

Per saperne di più sull’aria compressa per alimenti e bevande, leggi la Guida alle migliori pratiche per l’aria compressa per alimenti e bevande della British Compressed Air Society.