El año pasado, un tostador de café en Colombia comenzó a utilizar nitrógeno líquido para el envasado de sus bolsas de café. Compró un caudalímetro, ajustó el regulador a 2 bares y observó cómo las bolsas se inflaban en la línea de producción. Seis meses después, los importadores en España empezaron a devolver lotes con un sabor rancio y a papel.
Su nivel residual de oxígeno fue de 3,81 TP3T. El objetivo era inferior a 21 TP3T.
La máquina estaba funcionando. El nitrógeno fluía. Lo que faltaba era la pieza que nadie te vende con la máquina: saber por dónde entra el oxígeno y medirlo en el lugar correcto.
El oxígeno no solo proviene del espacio de cabeza.
La mayoría de los compradores asumen que el oxígeno residual equivale al aire que queda en la bolsa al sellarla. Esa es una de las cinco fuentes, y en una línea de producción bien ajustada, rara vez es la más importante.
Aire transportado por la película. Un rodillo laminado mantiene una capa límite de aire contra ambas superficies. A una velocidad de 60 bolsas por minuto, ese aire entra en la bolsa antes que el nitrógeno. Unas boquillas anchas y lentas, situadas después del tubo formador, expulsan la mayor parte; un único tubo estrecho, dirigido al sello, prácticamente no expulsa nada.
Aire disuelto en el producto. El café molido, la leche en polvo y el cacao retienen aire en su estructura particulada. Este aire migra al espacio libre durante las primeras 48 horas después del sellado, por lo que una bolsa medida en fábrica registra 1,21 TP3T y la misma bolsa registra 2,61 TP3T una semana después. Vuelva a medir después de 24 horas, no solo en la línea de producción.
Permeabilidad de la película. El OPP/PE tiene una tasa de transmisión de oxígeno de entre 1500 y 2500 cc/m²/día. Un laminado metalizado o de aluminio tiene una tasa de 1 a 5. Si su producto requiere 12 meses de uso, la elección de la película es más importante que la presión de lavado, y ninguna cantidad de nitrógeno compensa una estructura inadecuada.
Microcanales en el sello. Un sello con producto en su interior presenta una fuga lenta. Este es el vínculo entre la fuga de gas y la calidad del sellado: una bolsa que supera la prueba de compresión aún puede intercambiar gas a través de un canal de 0,1 mm en el sello. Abordamos las causas mecánicas en [por qué gotean las bolsas](https://jingrui-packingmachine.com/bag-seal-failure-causes/).
Gases de escape del propio producto. El café recién tostado libera CO2 durante días. Por eso, los tostadores utilizan válvulas de desgasificación unidireccionales y por eso la lectura de oxígeno residual aumenta en los primeros días, independientemente de la calidad del lavado.
Lo que el oxígeno residual realmente te proporciona
Las cifras son específicas de cada producto, y conviene conocerlas antes de gastar dinero en equipos de gas.
El café tostado se conserva mejor con un nivel de oxígeno residual de 2%, y con 1% se mantiene en el estante durante un período notablemente más prolongado. La leche en polvo y la fórmula infantil deben conservarse con un nivel de oxígeno residual inferior a 2%. Los frutos secos y los aperitivos grasos necesitan entre 1 y 2%, ya que la oxidación de las grasas es lo que los enrancia. La fruta deshidratada tolera entre 3 y 5%. El pan y la bollería apenas se benefician de ello; se deterioran por la humedad, no por el oxígeno.
Si su producto pertenece al grupo de tolerancia 3–5% y se vende en un plazo de ocho semanas, el equipo de purga representa un gasto sin retorno. En este caso, recomendamos a los compradores invertir ese dinero en mejorar la consistencia del sellado.
Cómo medirlo correctamente
La lectura en la línea suele ser errónea, en una de dos direcciones.
Tomar una muestra en el sello con una aguja permite la entrada de aire exterior a través de la aguja, lo que da una lectura baja. Tomar una muestra en la parte superior de la bolsa da una lectura alta porque el CO2 del producto ha ascendido hasta allí. El método fiable consiste en dejar reposar la bolsa de 20 a 30 minutos, insertar la aguja a través de un parche septal en el centro de la cara de la bolsa, extraer 20 ml y desechar la primera muestra antes de leer la segunda.
Luego, repita el proceso con una bolsa que haya estado reposando durante 24 horas. La diferencia entre las dos lecturas indica la liberación de aire disuelto del producto y le indicará si necesita enjuagar con más fuerza o simplemente aceptar un valor inicial más alto.
Qué cambiar, en orden de coste
Primero lo más barato, porque los compradores suelen empezar por la opción más cara.
Reposicione la boquilla. Una boquilla ancha de baja velocidad situada justo por encima del nivel del producto, con la secuencia de llenado ralentizada en 100 ms, suele reducir el oxígeno residual entre 1 y 1,5 puntos sin coste alguno.
Agregue un segundo punto de lavado en la trayectoria de la película. En una [línea de polvo VFFS](https://jingrui-packingmachine.com/product/vffs-powder-packing-machine-flour-packing-machine/) se trata de un pequeño soporte y una T, que elimina la capa límite antes de que se forme la bolsa.
Opte por un laminado metalizado o de aluminio. Esto modifica la permeabilidad en dos o tres órdenes de magnitud, y en un producto con una vida útil de 12 meses, esto es más importante que el sistema de descarga.
Agregue el lavado asistido por vacío. Las máquinas de vacío y posterior inyección de gas reducen el espacio libre antes del llenado, alcanzando menos de 0,5%. En las líneas de bolsas prefabricadas con estación de vacío, esto es estándar; en una VFFS se necesita una secuencia de sellado diferente y el tiempo de ciclo se duplica aproximadamente.
Para los envases tipo stick pack, el lavado con gas suele ser innecesario: el espacio libre es demasiado pequeño para que importe, y la película es el factor limitante. Por eso, las líneas de envasado multicanal tipo stick pack rara vez utilizan equipos de nitrógeno.
Envíenos su producto, la vida útil prevista y la estructura actual de la película, y le diremos cuál de las cinco opciones le resulta más cara antes de que compre otro regulador.
Preguntas frecuentes
¿Por qué el nivel de oxígeno residual es mayor una semana después de empacar?
Debido a que el aire disuelto en el producto migra al espacio libre después del sellado, el café molido, el cacao y la leche en polvo retienen aire en su estructura de partículas. Por lo tanto, una bolsa que marca 1,21 TP3T en la línea de producción puede marcar 2,51 TP3T una semana después. Mida 24 horas después del envasado para obtener el valor que verá el cliente.
¿Cuánta presión de nitrógeno debo usar?
La presión es suficiente para desplazar el aire, pero no para alterar el producto. La mayoría de las líneas VFFS funcionan a una presión de 0,3 a 0,8 bar con una boquilla ancha de baja velocidad situada justo por encima del nivel de llenado. Una presión mayor genera turbulencias en el sellado y puede provocar que el producto se introduzca en la zona de sellado, lo que causa fugas en las bolsas en lugar de que estén más frescas.
¿Merece la pena el lavado con gas para los paquetes de cartuchos?
Rara vez. El espacio libre en un sobre monodosis es de unos pocos mililitros, por lo que el volumen absoluto de oxígeno es mínimo, y la permeabilidad de la película es el factor determinante de su vida útil. El dinero invertido en sistemas de purga suele ser mejor invertido en un laminado de aluminio para formatos monodosis.
