El control del diferencial térmico en fluidos proteicos determina directamente la disponibilidad operativa de la planta y la prevención del fouling.
En la industria de los ovoproductos y la producción de ingredientes funcionales, el procesamiento de proteínas bajo criterios de tratamiento térmico de fluidos industriales, representa uno de los desafíos de ingeniería más complejos. Un ejemplo paradigmático es el hidrolizado de clara de huevo, un fluido de alto valor añadido cuya viscosidad y funcionalidad dependen críticamente de una gestión rigurosa de la temperatura durante su procesado.
Frente a este reto, Perinox ha diseñado, construido y puesto en marcha una línea automatizada para la producción de hidrolizado de clara de huevo para una compañía del sector alimentario en España. Este proyecto aborda los estándares de eficiencia y cuidado del producto en el ámbito del tratamiento térmico de fluidos industriales.
El reto operativo: preservar la integridad proteica de un fluido complejo
El cliente requería una instalación industrial capaz de procesar hidrolizados proteicos asegurando una letalidad microbiológica estricta, pero con una restricción técnica crítica: el fluido no podía someterse a choques térmicos severos.
Los sistemas tradicionales de intercambio de calor a menudo operan con diferenciales de temperatura elevados entre el fluido de servicio y el producto. En corrientes con alta concentración proteica, esto se traduce en la coagulación de las proteínas sobre la superficie de transferencia, reduciendo drásticamente el ciclo operativo de la planta debido a paradas constantes por ensuciamiento (fouling).
Asimismo, la planta debía ser lo suficientemente versatil como para adaptarse con precisión a los requerimientos específicos de diferentes curvas térmicas según el lote o la formulación.
Mitigación del fouling mediante control del diferencial térmico y curvas flexibles
Para dar respuesta a estas especificaciones de ingeniería, se desarrolló una solución basada en un pasteurizador de producto en continuo adaptado para diferentes curvas térmicas. El pilar tecnológico de este equipo radica en el codiseño termodinámico del sistema, el cual presta especial atención a la preservación de la calidad del producto mediante la reducción del salto térmico en las etapas críticas de calentamiento.
Al operar con un diferencial mínimo entre el fluido calefactor y el hidrolizado de clara de huevo, se logra una transmisión de calor homogénea y progresiva. Esta aproximación de ingeniería consultiva previene la polarización térmica superficial y mitiga el ensuciamiento, manteniendo estables las propiedades funcionales de las proteínas de la clara de huevo.
Las características clave de la línea incluyen:
- Adaptabilidad térmica: Capacidad para configurar y ejecutar de forma exacta diferentes curvas térmicas de pasteurización adaptadas a la naturaleza de cada lote.
- Dinámica de fluidos optimizada: Selección de geometrías de intercambio que aseguran un régimen de flujo idóneo, minimizando las pérdidas de carga y garantizando un tiempo de retención homogéneo en el tubo mantenedor.
- Eficiencia térmica integrada: Maximización de la recuperación de energía entre las corrientes de producto caliente y frío, reduciendo la demanda neta de servicios auxiliares y optimizando el balance energético global de la factoría.
Automatización y control de variables críticas
La clave para que el pasteurizador en continuo ejecute estas curvas térmicas con total repetibilidad es la integración de sistemas avanzados de automatización de procesos industriales. La línea automatizada de Perinox monitoriza y gobierna cada variable del proceso:
- Control del salto térmico: El sistema regula automáticamente los parámetros de los fluidos de servicio para asegurar que la diferencia de temperatura se mantenga de forma estricta por debajo del umbral de coagulación de la proteína.
- Gestión de curvas térmicas: Permite registrar y aplicar los perfiles de temperatura exactos requeridos para cada lote, asegurando el cumplimiento de las normativas de inocuidad alimentaria.
- Flexibilidad de operación: El sistema centralizado facilita a los operadores alternar de manera segura entre los diferentes regímenes térmicos preprogramados según la formulación del producto.
Validación del balance térmico y reológico
La puesta en marcha de esta línea demuestra que la clave para procesar proteínas complejas es eliminar los puntos calientes en el intercambiador. Al trabajar con un salto térmico mínimo controlado por automatización, se logran tres objetivos técnicos claros:
Protección del producto: El hidrolizado mantiene su estructura y viscosidad originales, sin sufrir desnaturalización en las paredes del equipo.Operación continua: Al no generarse costras por coagulación (fouling), los coeficientes de transferencia de calor se mantienen estables y se evitan las paradas imprevistas por obstrucción.Repetibilidad: Los lazos automáticos garantizan que cada lote reciba exactamente el mismo tratamiento térmico, asegurando la seguridad alimentaria sin perder rendimiento.
