Bag-in-Box®: controlar el oxígeno durante el llenado es fundamental

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El Bag-in-Box es un envase diferente a los demás pues, a diferencia de las botellas cuando circulan por la cinta transportadora, no resulta fácil distinguir la “burbuja” o cono de aire. Algunas bolsas no son transparentes y suelen introducirse en las cajas rápidamente. Otra particularidad del BIB es que los estados líquido y gaseoso se mezclan muy rápidamente cuando la bolsa cae en la caja. Al ser flexible, el tamaño del cono de aire y la cantidad de oxígeno introducida durante el llenado pueden ser significativos y presentar un alto grado de variación.

Un minucioso control del oxígeno durante el envasado BIB puede incrementar la vida útil del vino. El oxígeno reacciona con los componentes del vino y favorece su envejecimiento prematuro.

Hay varios factores que deben controlarse para minimizar la concentración de oxígeno en el vino y en el cono de aire tras el llenado.

- El primer factor tiene que ver con la cantidad de oxígeno disuelto en la cuba principal, antes de iniciarse el llenado, y que puede medirse con un oxímetro. El objetivo es conseguir la mínima concentración de oxígeno posible protegiendo el vino durante su procesamiento y evitando que entre aire en las bombas y los circuitos. Cuando los niveles de oxígeno son demasiado altos, algunas llenadoras añaden nitrógeno al vino (generando un borboteo que elimina el oxígeno) para evitar su reacción con los componentes del vino.

- El segundo factor se refiere al proceso de llenado. Lo principal es adoptar unas buenas prácticas de llenado para evitar la entrada de oxígeno durante el proceso. Por ejemplo:

o Reducir la entrada de aire en la línea (identificar juntas estropeadas, ejes de transmisión desalineados, etc.);

o Prestar atención al bombeo cuando el tanque esté casi vacío (podría entrar aire en la línea);

o Pasar un gas inerte (como el nitrógeno) por todo el circuito para purgar el sistema de filtración y, si fuera necesario, desechar los primeros BIB llenados;

o Regular la mesa de llenado si es posible;

o Comprobar el estado y los parámetros de los cabezales de llenado;

o Extraer todo el aire de la bolsa antes del proceso de llenado (fase de aspirado);

o Descargar gas interne alrededor del conector y en la cavidad del grifo.

El O2 que ha entrado durante el llenado puede calcularse restando el oxígeno total en el BIB lleno (TPO = O2 del cono de aire + oxígeno disuelto) y la cantidad de oxígeno disuelto (DO) inicialmente en la cuba principal.

Existen otros puntos intermedios (antes y después del filtrado, salida del tanque de alimentación, entrada en la llenadora, cuando el BIB está sujeto por las pinzas de la llenadora, después de entrar en la caja) que pueden ayudar a identificar las fuentes de entrada de oxígeno, pero se trata de un enfoque parcial.

Si el objetivo es evaluar la efectividad de la máquina llenadora en su conjunto, los puntos de medición críticos serán justo antes y justo después del llenado.

Medir varios puntos de entrada de O2 a lo largo del proceso puede ayudarnos a identificar las áreas potenciales de mejora (Fig. 1.)

La prioridad debe ser reducir la cantidad de oxígeno en el cono de aire del BIB, ya que puede suponer el 85% del TPO. Por ejemplo, en un cono de aire que mide 8 cm (lateral del cono), un porcentaje de oxígeno del 15% puede suponer unos 9 mg/L (Fig. 2). Si el oxígeno se disuelve en el vino, se producirá un descenso del nivel de SO2 libre reduciendo la vida útil de la bebida. Si podemos reducir el cono de aire (por ejemplo, regulando la altura de la mesa de llenado) a 5 cm, el oxígeno del cono será de 2,5 mg/L. Una reducción de 6,5 (= 9 - 2,5) mg/L de oxígeno es significativa. Controlar el TPO (y especialmente el cono de aire) suele ser la manera más fácil y económica de incrementar la vida útil de los vinos envasados en BIB.

Cómo medir el oxígeno total en el envase (TPO) en Bag-in-Box

¿Qué es el TPO?

El TPO (Total Package Oxygen) es la cantidad de oxígeno contenido en el BIB en un momento determinado. Es la suma del oxígeno disuelto en la cuba inicial, el oxígeno disuelto durante el bombeo y el llenado de la bolsa y el oxígeno presente en la “burbuja” que se forma en la bolsa, también llamada “cono de aire”.

Así pues, el oxígeno debe medirse tanto en el líquido (oxígeno disuelto) como en el gas (cono de aire) (Ver Figuras 3A y 3B).

Los diferentes tipos de análisis:

- Electrodos: la manera más antigua de medir el TPO.

Las moléculas de oxígeno atraviesan una membrana permeable creando una corriente eléctrica que puede medirse. La medición del oxígeno dentro del envase es destructiva. Es frágil y requiere calibración y mantenimiento (membrana, electrolito). Sin duda, una solución poco adecuada para las plantas de llenado (Figs. 4A y 4B).

- Optodos: la nueva revolución

Se pega un sensor dentro del envase, en una zona transparente, para poder medir el oxígeno desde el exterior de una manera no destructiva (Fig. 5).

Medición TPO en BIB:

Este método, fruto de la colaboración entre Smurfit Kappa Bag in Box y el instituto de investigación francés Inter Rhône, se ha convertido en el método de referencia utilizado en las plantas de llenado de todo el mundo.

El método consta de tres etapas:

1) Medición del % de oxígeno en el cono de aire

Se pega un sensor en un grifo transparente antes del llenado. Durante la medición, la bolsa debe colocarse con el grifo en la parte de arriba para que el sensor pueda entrar en contacto con el cono de aire y efectuar la medición, colocando la fibra óptica en contacto con el grifo frente al sensor (Fig. 6).

2) Medición del volumen en el cono de aire

No existía una manera concreta y sencilla de medir el volumen del cono de aire, así que inventamos el conómetro BIB. Su ángulo ha sido específicamente diseñado para amoldarse a los laterales de la BIB (Fig. 7).

El oxígeno del cono se calcula en mg/L utilizando la fórmula que aparece en la Figura 8.

3) Medir el oxígeno disuelto (DO)

El grifo se coloca en contacto con el líquido durante 20-30 minutos para estabilizar la medición. El oxímetro da el valor directamente en mg/L.  Después tendremos que sumar el oxígeno del cono (mg/L) y el oxígeno disuelto (mg/L) para obtener el TPO. 

¿Qué cantidad de TPO es aceptable y cuál no?

Cabe recordar que un 1 mg/L de oxígeno consumirá aproximadamente 3 o 4 mg/L de SO2 (sulfitos utilizados como protección contra la oxidación en muchas bebidas).

El objetivo es obtener un valor por debajo de 4, que supone de por sí un consumo de 12-16 mg/L de SO23, dejando una cantidad suficiente para proteger la bebida durante el almacenaje y el transporte.

En los envases de gran capacidad (≥10mg/L) es muy fácil, ya que el cono de aire se disuelve en una gran cantidad de bebida. Mucho más difícil resulta en los envases pequeños (≤2L) en los que incluso una pequeña cantidad de oxígeno en el cono de aire puede reducir significativamente su vida útil.

Gracias a este método, ahora podemos ofrecer al consumidor una buena garantía de la vida útil del producto si las condiciones de almacenamiento son buenas.

Más información en www.smurfitkappa.es/baginbox