Aire comprimido en la producción industrial de levadura: El papel decisivo de los sistemas de soplantes y de aire comprimido de bajo consumo
Muchos de los procesos que forman parte de la producción industrial de levadura requieren el uso de aire comprimido a baja o a alta presión. Uno de los más importantes es la fermentación a gran escala (cultivo). En esa fase, las soplantes deben airear y mover la mezcla de levadura de manera fiable para conseguir resultados óptimos. La aireación puede suponer hasta el 50 % del consumo total de energía de una fábrica de levadura. Por esa razón, la fiabilidad y la eficiencia energética de las soplantes son decisivas para reducir los costes de producción de cada tonelada de levadura. En este artículo analizamos las aplicaciones típicas del aire a baja presión y alta presión en la producción de levadura y mostramos cómo las soluciones avanzadas de KAESER responden a estos retos.
Aplicaciones típicas del aire comprimido en la producción de levadura
Inteligentes soluciones de aire comprimido KAESER en funcionamiento en la producción industrial de levadura
Descarga
Diagrama de procesos en detalle
Aire comprimido en la producción industrial de levadura
Fermentación a gran escala
La fermentación a gran escala (cultivo aeróbico) es un proceso decisivo para la producción de levadura, necesaria, por ejemplo, en la industria alimentaria para la elaboración de pan. Desde el fermento madre hasta la fermentación comercial, el aire a baja presión es esencial durante todo el crecimiento celular en tanques de fermentación de gran volumen.
Las soplantes airean y mueven la mezcla de levadura en los fermentadores. La aireación suministra oxígeno a las células de levadura, mientras que el mezclado garantiza unas condiciones homogéneas y mejora el transporte de sustancias. La levadura se produce normalmente mediante un proceso de alimentación discontinua del fermentador (fed-batch).
Esto significa que, tras una fase inicial de arranque, se alimenta continuamente el sustrato al biorreactor para evitar una concentración muy alta de azúcar al principio.
Una concentración demasiado alta de azúcar inhibiría el crecimiento de las células de levadura. Al alimentar con sustrato, el volumen del contenido del biorreactor aumenta continuamente. Para garantizar un suministro uniforme de oxígeno, el sistema de soplantes debe adaptarse a una situación en cambio constante, es decir, aumentar la presión para compensar el mayor volumen y el caudal para proporcionar una cantidad suficiente de oxígeno que abastezca a la creciente cantidad de células de levadura. El objetivo de la fermentación es mantener las células de levadura en la fase de crecimiento exponencial. El control de la fermentación con un suministro óptimo de sustrato y la ventilación correspondiente son esenciales para lograr un resultado óptimo en la producción de levadura.
La soplante debe adaptarse de inmediato a los parámetros del proceso, que cambian continuamente. Si la ventilación es insuficiente o excesiva, el producto puede estropearse, y la eliminación del lote estropeado, la limpieza de los tanques de fermentación y la reanudación del proceso de producción pueden requerir mucho tiempo, recursos y energía.
La demanda de ventilación de una fermentación a gran escala suele ser uno de los mayores consumidores de energía en una planta de producción biotecnológica y representa hasta el 50 % de su consumo total de energía. Un suministro de aire comprimido eficiente y fiable no solo es fundamental para el éxito del proceso biológico, sino que también influye en el consumo energético total de las soplantes encargadas de la ventilación.
KAESER colabora estrechamente con sus clientes para suministrar potentes sistemas de soplantes que garantizan resultados óptimos en la fermentación aeróbica, una eficiencia máxima y un bajo consumo de energía. Para obtener un rendimiento óptimo con una estación de soplantes es posible integrar el SIGMA AIR MANAGER 4.0, que ajusta dinámicamente el funcionamiento de los equipos en función de los requisitos de caudal y presión en tiempo real, con el fin de garantizar una producción óptima de aire a baja presión en todo momento.
Sepa más sobre las soluciones KAESER para la fermentación a gran escala:
Procesamiento final de la levadura
El aire de alta pureza para instrumentos, que requiere una presión típica de 6-7 bar(g), es esencial para el control de válvulas y el accionamiento de dispositivos neumáticos en una planta industrial de producción de levadura. En particular, se necesita para una serie de procesos de acabado:
-
Instalaciones de secado
Gracias a su simplicidad y eficacia en la eliminación de la humedad, a menudo se utilizan ventiladores para el secado de la levadura durante su producción. Sin embargo, existen métodos de secado alternativos que funcionan con aire comprimido y ofrecen una mayor eficiencia y calidad del producto, como por ejemplo:
Secado en lecho fluidizado ; en este método se utiliza aire comprimido para licuar las partículas de levadura y garantizar un secado uniforme. Un flujo de aire uniforme es fundamental para mantener unas buenas condiciones de secado y unas temperaturas de secado óptimas, lo que mejora la eficiencia general del proceso de secado.
Secado por atomización ; este método requiere aire comprimido para atomizar la crema de levadura en finas gotas. El aire comprimido limpio y seco es fundamental para un secado eficiente y un tamaño uniforme de las gotas, lo que contribuye a la calidad del producto final.
-
Sistemas de transporte de levadura
El transporte por vacío se utiliza una vez que la levadura se ha secado para transportarla de forma cuidadosa y eficiente desde la planta de secado hasta el envasado sin comprometer su integridad. Este tipo de transporte neumático en la fase de dilución requiere aire comprimido a alta velocidad y baja presión para transportar la levadura de forma eficaz. El aire comprimido utilizado en el proceso debe estar libre de humedad y aceite para evitar interferencias en el flujo de material y su contaminación.
Al igual que en todas las aplicaciones de compresores y soplantes en la producción industrial de levadura, es imprescindible disponer de aire comprimido limpio y seco para cumplir los estrictos requisitos de pureza del aire en la producción de alimentos. En estrecha colaboración con los fabricantes de instalaciones de procesamiento y aplicando normas relevantes como la ISO 8573-1, KAESER ofrece soluciones a medida de aire soplado y comprimido que cumplen de forma fiable y eficiente las estrictas normas de calidad del aire para el procesamiento industrial final de la levadura.
Más información sobre las soluciones de KAESER para el procesamiento final de la levadura:
Embalaje de la levadura
El aire de instrumentos es necesario para el envasado final de la levadura, desde el accionamiento de los actuadores neumáticos que impulsan los movimientos mecánicos de las máquinas envasadoras hasta la prevención de contaminaciones en los mecanismos de llenado y cierre.
Esto también puede incluir el accionamiento de cuchillas de aire o dispositivos de soplado que se utilizan para eliminar el exceso de partículas de levadura y mantener la limpieza, por ejemplo, de los materiales de envasado o las superficies de las máquinas. Estas aplicaciones dependen de un suministro fiable de aire comprimido limpio y seco para garantizar la limpieza y evitar la contaminación.
KAESER colabora con fabricantes de equipos originales y clientes de máquinas de embalaje para encontrar y suministrar la solución óptima de compresores o soplantes, adaptada a los requisitos específicos de las instalaciones de embalaje y que, al mismo tiempo, cumpla con las clases de pureza exigidas según la norma ISO 8573-1.
Más información sobre las soluciones de KAESER para el embalaje de la levadura:
Tratamiento de aguas industriales
El aire soplado y el aire comprimido tienen una gran importancia en el tratamiento de aguas residuales industriales allí donde se originan. En la etapa de depuración biológica, por ejemplo, se necesita aire a baja presión para airear las aguas residuales. Las soplantes generan corrientes de aire para los sistemas de aireación, que inyectan finas burbujas en el agua residual.
Esta aireación proporciona a las bacterias el oxígeno necesario para la degradación de las sustancias orgánicas.
Las aguas residuales de levadura suelen tener una alta demanda biológica de oxígeno (DBO) debido a su alto contenido en azúcares, proteínas y residuos de levadura. Esto significa que se necesita una cantidad considerable de oxígeno para apoyar la actividad microbiana del proceso de tratamiento biológico.
Por lo tanto, el suministro adecuado de oxígeno es fundamental para mantener una actividad microbiana eficaz, lo que significa que el rendimiento de las soplantes influye directamente en el éxito del tratamiento.
La producción industrial de levadura consume grandes cantidades de agua, y las plantas consumen miles de litros al día. Además, la aireación consume mucha energía en el tratamiento de aguas residuales. Por lo tanto, un tratamiento eficaz y energéticamente eficiente del agua in situ es esencial no solo para una gestión sostenible del agua, sino también para un uso optimizado de la energía. Por ello, la selección de soplantes fiables y eficientes para aireación es cada vez más importante.
KAESER ofrece soluciones de soplantes a medida que cumplen los requisitos para la aireación en el tratamiento del aguas in situ de manera fiable y eficiente.
Sepa más sobre las soluciones KAESER para el tratamiento de aguas industriales:
Aire comprimido para el taller
El taller de una fábrica de levadura necesita un suministro fiable de aire comprimido para distintas tareas, como el accionamiento de herramientas neumáticas o la limpieza de componentes. Los compresores de pistón KAESER son la solución ideal para talleres con necesidades intermitentes de aire comprimido.
Los compresores están disponibles tanto en versiones móviles (series CLASSIC y PREMIUM) como en modelos estacionarios (series KCT y AIRBOX) y convencen por su flexibilidad y fiabilidad. Los compresores de tornillo son una solución de altísima eficiencia para talleres grandes con una demanda constante de aire comprimido. La serie AIRCENTER de KAESER reúne un potente compresor de tornillo, un secador frigorífico y un depósito de aire comprimido en un único sistema compacto.
Gracias a su funcionamiento silencioso, estos equipos son ideales para su uso en el mismo puesto de trabajo. Como alternativa ofrecemos la serie SXC, un equipo compacto que ocupa poco espacio e incluye secador frigorífico y depósito de aire comprimido, todo un sistema completo bajo una robusta carcasa de polietileno.
Sepa más sobre las soluciones KAESER para talleres:
