Filtración de CO₂ en bebidas carbonatadas: pureza del gas y riesgos sobre el producto

Hoy abordamos un punto crítico que en muchas plantas de bebidas carbonatadas no está técnicamente controlado: la pureza del CO₂ que entra en contacto directo con el producto. Un gas que por normativa es un ingrediente alimentario y que, sin embargo, se gestiona con frecuencia como si fuera una utilidad de proceso.

01 · Sector y problema: el CO₂ como ingrediente de riesgo en bebidas carbonatadas

El dióxido de carbono es el gas que proporciona la carbonatación característica de refrescos, aguas con gas, cervezas y otras bebidas efervescentes. En la Unión Europea está clasificado como aditivo alimentario bajo el código E290, regulado por el Reglamento (CE) n.º 1333/2008 sobre aditivos alimentarios. No se trata de un gas industrial de uso auxiliar: es un ingrediente del producto final.

Esa condición implica que el CO₂ utilizado en contacto directo con el producto debe cumplir los criterios de pureza alimentaria definidos por la normativa europea y, en el caso de bebidas de gran consumo, por los estándares de la ISBT (International Society of Beverage Technologists), que establece especificaciones de pureza para seis parámetros críticos, incluyendo el análisis de benceno.

El problema no está siempre en la calidad del CO₂ suministrado. Los principales proveedores de gas alimentario trabajan bajo certificaciones ISO 22000 y FSSC 22000, y entregan el gas conforme a las especificaciones ISBT y E290. El problema está en lo que puede ocurrir entre el punto de entrega y el punto de carbonatación dentro de la propia planta.

El CO₂ se almacena en depósitos criogénicos, se distribuye a través de tuberías y se introduce en el producto mediante sistemas de carbonatación que implican válvulas, reguladores de presión, flexibles y conexiones. En ese recorrido, el gas puede entrar en contacto con partículas, humedad acumulada, trazas de aceite de compresores intermedios o compuestos orgánicos volátiles procedentes de materiales del circuito. Si no hay filtración en los puntos correctos, esas impurezas llegan al producto.

Las consecuencias son de dos tipos. Las organolépticas son las más visibles: sabores extraños, aromas indeseados, alteración del perfil sensorial del producto. Las microbiológicas y químicas son las más graves: contaminación del producto con compuestos que comprometen la seguridad alimentaria o que generan incidencias en auditorías de certificación IFS, BRC o FSSC 22000.

02 · Aplicación técnica: dónde puede contaminarse el CO₂ en el circuito interno de la planta

Entender los puntos de riesgo dentro del circuito de CO₂ de una planta de bebidas es el primer paso para definir una solución de filtración adecuada. No todos los puntos tienen el mismo nivel de riesgo, y la filtración debe dimensionarse en función de la función que cumple el gas en cada aplicación.

Depósito de almacenamiento y vaporización. El CO₂ llega en forma líquida y se vaporiza antes de su uso. Si el sistema de vaporización no está bien mantenido, pueden introducirse partículas procedentes del propio equipo. La presencia de humedad en el gas vaporizado es también un riesgo: favorece la corrosión interna del circuito y el arrastre de productos de corrosión hacia el punto de uso.

Red de distribución interna. Las tuberías, válvulas y conexiones del circuito de CO₂ pueden aportar partículas por desgaste, compuestos orgánicos volátiles si los materiales no son compatibles con uso alimentario, y contaminación microbiológica en puntos con acumulación de condensados. En plantas con circuitos largos o con muchos puntos de uso, el riesgo de contaminación en la distribución es mayor.

Compresores de refuerzo de presión. En algunas instalaciones se utilizan compresores para elevar la presión del CO₂ en determinados puntos de la red. Si estos compresores no son exentos de aceite o no disponen de filtración de alta eficiencia en su salida, los aerosoles de aceite se incorporan al gas y llegan al producto.

Punto de carbonatación. Es el punto de mayor criticidad: el CO₂ entra en contacto directo con el producto líquido. Cualquier impureza que llegue a este punto se incorpora al producto. La filtración inmediatamente antes del punto de carbonatación es la última barrera de control y no puede sustituirse por la calidad del suministro.

La calidad del CO₂ en el punto de carbonatación no la garantiza el proveedor. La garantiza el sistema de distribución y filtración interno de la planta. Son dos responsabilidades distintas y ambas deben estar cubiertas.

— Criterio técnico ATF

03 · Solución y criterio: qué filtración necesita el circuito de CO₂ y con qué especificaciones

La solución técnica para el control de la calidad del CO₂ en planta combina dos niveles de intervención: la filtración en el circuito de distribución y la filtración en el punto de uso previo a la carbonatación.

Filtración de partículas en la red de distribución. Los filtros de partículas instalados en los ramales principales retienen los sólidos procedentes de la corrosión del circuito, el desgaste de componentes y la contaminación ambiental en los puntos de conexión. El umbral de retención habitual en esta etapa es de 1 a 5 micras, dependiendo de las condiciones del circuito y del tipo de producto.

Filtración coalescente para eliminación de aceite. En circuitos donde hay compresores de refuerzo con lubricación por aceite, los filtros coalescentes son la solución para eliminar los aerosoles de aceite del gas antes de que lleguen al producto. Su eficacia depende de que estén correctamente posicionados aguas abajo del compresor y de que el mantenimiento se base en el diferencial de presión real, no solo en un calendario fijo.

Filtración estéril en punto de uso. El filtro de mayor criticidad es el que se sitúa inmediatamente antes del punto de carbonatación. Su función es garantizar que el gas que entra en contacto con el producto cumple los requisitos de pureza definidos para ese punto. Los medios filtrantes PTFE son los más utilizados para gases alimentarios por su compatibilidad química, su hidrofobicidad y su resistencia a la esterili꼇ación. El umbral de retención habitual en esta etapa es de 0,2 micras para garantizar la retención microbiológica.

CO₂ de una planta de bebidas incluye: identificación de cada punto de filtración con especificación del elemento instalado (referencia, umbral de retención, material del medio filtrante); registro de mantenimientos y cambios de elementos filtrantes; certificados de análisis del CO₂ suministrado por el proveedor con trazabilidad de lote; y resultados de las verificaciones analíticas internas cuando el esquema de certificación las exija.

El mantenimiento de los filtros del circuito de CO₂ debe basarse en el diferencial de presión a través del elemento filtrante y en un intervalo máximo de seguridad. Un elemento saturado puede convertirse en foco de contaminación microbiológica en el interior del circuito, especialmente en presencia de humedad.

Conviene revisar el circuito de CO₂ cuando se produzca cualquier cambio significativo en la instalación: sustitución de compresores, modificación de la red de distribución, incorporación de nuevas líneas de carbonatación o actualización del esquema de certificación.

Si gestiona una planta de bebidas carbonatadas y el circuito de CO₂ no ha sido revisado desde el punto de vista de la calidad del gas en punto de uso, ATF puede realizar esa revisión técnica. El análisis parte del circuito real, los puntos de uso y los requisitos normativos aplicables.