Asunto limpio

En Alemania, aproximadamente 150 manantiales de agua mineral embotellan más de doce mil millones de litros de agua mineral y medicinal cada año. © Centro de Información del Agua Mineral Alemana (IDM)

Sistemas hechos a medida de acero inoxidable resistente a la corrosión son el estándar establecido en la industria del agua mineral. © Centro de Información del Agua Mineral Alemana (IDM)

Para las máquinas de llenado utilizadas en la producción, se emplea acero inoxidable resistente a la corrosión.© Krones AG

Para la integridad del proceso y del producto ofrecida, un sistema de filtros de acero inoxidable de diferentes finuras para líquidos, aire comprimido, gases y vapor es de vital importancia. © WZV / Pentair

Para un vaciado completo y una limpieza exhaustiva de los tanques, los recipientes cilíndricos de acero inoxidable sin óxido suelen estar equipados además con un fondo convexo o cónico. © WZV / Bolz Edel

En Alemania, aproximadamente 150 manantiales de agua mineral llenan cada año más de doce mil millones de litros de agua mineral y medicinal. Se deben equilibrar altos requisitos de higiene garantizada, calidad y compatibilidad ambiental con una rentabilidad sostenible de la producción. Además, el sector se ha fijado como objetivo trabajar con neutralidad climática para el año 2030. Hoy en día, la producción de agua mineral se caracteriza por procesos integrados de alta tecnología con un diseño higiénico continuo, desde la entrada hasta el llenado de los productos. Adaptadas a las condiciones específicas — propiedades del agua, proceso, condiciones químicas y requisitos de sabor del producto final — se establecen instalaciones a medida de acero inoxidable resistente a la oxidación como estándar.

El agua no es igual a otra: el origen, las propiedades y el tipo de tratamiento determinan si se trata de agua mineral, medicinal, de manantial o agua embotellada. En Europa, el término agua mineral es una denominación protegida para el agua subterránea natural. La normativa alemana sobre agua mineral y potable la define como «agua de pureza original de fuentes subterráneas protegidas contra contaminaciones». El agua mineral natural debe, según estas especificaciones, tener un contenido mineral alto y constante, ser de alta pureza, provenir de una fuente y ser embotellada directamente en el lugar. El agua medicinal, además, debido a su contenido especial de minerales y oligoelementos, tiene la condición de medicamento. El agua de manantial se caracteriza por un contenido mineral variable y generalmente menor. El agua embotellada proviene de diferentes pozos, lagos o ríos y tiene un contenido mineral natural bajo, que se compensa mediante mineralización artificial en el tratamiento. Para ofrecer claridad al consumidor sobre la calidad del agua, en Alemania está legalmente establecido que la etiqueta de la botella indique el lugar de origen, los ingredientes y el nombre del instituto de control encargado.

En 2022, en Alemania se vendieron 10,1 mil millones de litros de agua mineral y medicinal, incluyendo más de 500 tipos diferentes de agua mineral y 35 aguas medicinales. Un tercio de ellas contenía dióxido de carbono (CO2), siendo que el 42 por ciento solo contenía una cantidad pequeña. El dióxido de carbono se forma por la reacción del dióxido de carbono con el agua. Algunas aguas minerales ya contienen dióxido de carbono natural de manantial.

En marcha: Desde la fuente hasta la botella

Dependiendo de las propiedades de la fuente de agua, el agua se desmineraliza, desgasifica y, si es necesario, se desgasifica para eliminar el oxígeno contenido. El oxígeno reduce la durabilidad del agua. Además, el agua que no ha sido desgasificada puede sedimentar y, mediante una carbonatación irregular, alterar el sabor. Cuando el agua está enriquecida con dióxido de carbono natural de manantial, la cantidad de CO2 en forma de dióxido de carbono ligado y libre se separa primero, se comprime y se licua. Luego, se almacena en tanques, se evapora nuevamente y, durante el llenado, se dosifica exactamente y se reincorpora al agua. Para el llenado en botellas PET, las máquinas de soplado de botellas representan la siguiente etapa en la producción de agua mineral. Las botellas de vidrio se clasifican primero por color, se limpian en condiciones similares a las salas limpias, se despojan de etiquetas y se inspeccionan en busca de roturas o contaminaciones residuales. Luego, ambos tipos de botellas pasan por etiquetadoras, y en las variedades con gas carbónico, también por un carbonatador que añade dióxido de carbono al agua antes de llegar a la línea de llenado. Según los requisitos, el proceso de tratamiento y las propiedades del agua, se utilizan en la producción componentes de acero inoxidable de alta aleación.

Primero la seguridad: Acero inoxidable en la industria del agua mineral

Cuatro grados de material están establecidos en la producción de agua mineral: para instalaciones y equipos que solo entran en contacto con soluciones ligeramente ácidas o alcalinas, a menudo basta con el grado 1.4301. Una resistencia mucho mayor a la corrosión y erosión la ofrece — mediante la adición de un 2 a 2,5 por ciento de molibdeno — el acero inoxidable austenítico grado 1.4404. Numerosas instalaciones en la industria alimentaria y de bebidas están hechas de este acero inoxidable. Esto también se debe a sus buenas propiedades de procesamiento, gracias a su menor contenido de carbono. El acero inoxidable austenítico resistente a muchas formas de corrosión, grado 1.4435, también se clasifica bajo la norma estadounidense AISI 316L debido a sus propiedades similares. Su pulido de alto brillo le confiere una superficie excelente. El acero inoxidable especial resistente a la corrosión, grado 1.4539, garantiza una excelente resistencia contra picaduras, corrosión por tensión y corrosión intergranular, gracias a su alto contenido de molibdeno y la adición de cobre, junto con un contenido de carbono muy bajo.

Todo limpio: Función clave del filtro

Para garantizar la integridad del proceso y del producto, es fundamental un sistema coordinado de filtros de acero inoxidable de diferentes finuras para líquidos, aire comprimido, gases y vapor. El agua de fuente entrante se prefiltra con un filtro de 25 micrones para eliminar depósitos, partículas de suciedad y microorganismos mayores. El agua utilizada para diluir los reactivos de limpieza en sitio (CIP) pasa previamente por una filtración profunda con un filtro de cinco micrones. La filtración final, especialmente crítica para un producto impecable, requiere filtros de membrana con una finura de 0,2 micrones. La filtración de aire comprimido estéril elimina microorganismos del aire, necesario para la burbujeo en las botellas. En tanques de amortiguación o almacenamiento, los filtros de ventilación previenen la entrada de contaminantes del aire ambiente. Incluso en materiales consumibles como paquetes, velas, cartuchos o membranas, no hay camino sin pasar por acero inoxidable de alta calidad, como el grado 1.4404. Además de la resistencia imprescindible para los caudales requeridos, destaca su durabilidad frente a la limpieza química y mecánica, resistencia a temperaturas, esterilización y la alta precisión en la retención de partículas mediante porosidad absoluta.

Lugar seguro: Recipientes y tanques

Los recipientes y tanques de proceso y almacenamiento, como tanques de almacenamiento, amortiguadores, tanques de llenado, tanques CIP o calderas de vapor, requieren construcciones de acero inoxidable de la más alta calidad. Por ello, los grados de material 1.4404 y 1.4435 son los más utilizados. Las tecnologías de fabricación más modernas complementan los requisitos para tanques higiénicos y estériles, según las directrices del European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG). Los estándares EHEDG especifican una rugosidad superficial de Ra ≤ 0,8 micrómetros para cada componente y soldadura en la construcción de tanques para alimentos. Además, los recipientes no deben tener zonas muertas, grietas o bordes afilados, ni tornillos o resortes en el interior. También, las válvulas, juntas y sensores utilizados en los tanques deben contar con certificación EHEDG. La fabricación con acero inoxidable resistente a ácidos garantiza la resistencia a la corrosión requerida, previene la proliferación de bacterias en el producto almacenado y protege el contenido de influencias ambientales. Para un vaciado completo y una limpieza exhaustiva, los tanques, generalmente cilíndricos, suelen tener fondos convexos o cónicos. Según las necesidades del cliente, la construcción del tanque puede complementarse con mantos de calefacción y refrigeración, agitadores y conexiones CIP.

También para bombas y agitadores utilizados en la producción de agua mineral, los requisitos de higiene son sumamente estrictos. Ya sean bombas de paletas rotativas para transferencia, descarga, mezcla, dosificación o llenado, bombas de vacío de anillo líquido para el llenado de botellas o bombas periféricas que transportan pequeñas cantidades de forma pulsante contra altas presiones: la conformidad con todas las normativas vigentes para la industria alimentaria, mediante procesos higiénicos y de alta pureza, es imprescindible. Carcasas de bombas de paredes gruesas, hechas de acero inoxidable laminado y profundizado con grados 1.4404, 1.4435 o 1.4539, con cámaras de transporte libres de zonas muertas y grietas, así como superficies electropulidas para componentes en contacto con medios, con valores de rugosidad hasta Ra ≤ 0,4 micrómetros, son la norma. Asimismo, la capacidad de CIP y esterilización en sitio (SIP) a temperaturas de hasta 140°C es práctica habitual. Los agitadores con motores robustos y higiénicos, cuyas componentes críticas están fabricadas en acero inoxidable resistente a ácidos de grado 1.4571, aseguran una mezcla completa del contenido del tanque. Aquí también, el acero inoxidable resistente a la corrosión, a pesar del contacto constante con agua y el uso de productos químicos agresivos de limpieza, garantiza la alta resistencia a la corrosión exigida por la EHEDG. Esto previene el desgaste y la rotura, evitando así la contaminación del producto final. En toda la línea de proceso, ya sea en el transporte entre diferentes unidades o en las tuberías de llenado, los tubos y válvulas de acero inoxidable grado 1.4404 en la industria del agua mineral contribuyen de manera central a la higiene y esterilidad, al mismo tiempo que optimizan las propiedades de flujo.