Hoe kan ik micro-organismen in perslucht voorkomen?

Bij hygiënegevoelige toepassingen die worden gebruikt in de voedingsmiddelen- en drankenindustrie wordt geprobeerd het risico van de groei van micro-organismen in het eindproduct te verkleinen en ook potentiële verontreinigingsbronnen door hulpmiddelen zoals perslucht te elimineren.Levensmiddelenbedrijven maken zich tegenwoordig met recht zorgen over de voedselveiligheid.Om de groei van micro-organismen tegen te gaan, is het noodzakelijk om omstandigheden te elimineren die de voortplanting van organismen mogelijk maken.Alle micro-organismen vereisen de vijf volgende factoren om levensvatbaar te blijven en zich voort te planten.• Voedingsstoffen• De juiste pH-waarde• Gassen• De juiste temperatuur• VochtVoedingsstoffen, de juiste pH-waarde en gassen worden niet beïnvloed door de lucht in het compressieproces, mits een olievrije compressor met nakoeler wordt gebruikt.De laatste twee, de juiste temperatuur en het juiste vochtgehalte, kunnen direct worden gekoppeld aan of worden beïnvloed door compressie van de atmosferische lucht.

Warmte is dodelijk voor micro-organismen, maar elke soort organismen heeft zijn eigen warmtetolerantie. Mesofiele bacteriën en schimmels houden van gematigde temperaturen, tussen 25 en 40 °C. Thermofiele (warmteminnende) micro-organismen groeien bij een temperatuur tussen 45 en 90 °C. Tijdens een thermisch vernietigingsproces, zoals pasteurisatie, is de snelheid van de vernietiging logaritmisch, net als de groeisnelheid. Dit betekent dat bacteriën die aan warmte worden blootgesteld, worden gedood met een snelheid die evenredig is aan het aantal aanwezige organismen.Het vernietigingsproces is zowel afhankelijk van de temperatuur als van de benodigde tijd. De hoge temperatuur in olievrije compressie-elementen (> 180 °C) is hoog genoeg om de aanwezige micro-organismen significant te verminderen. De hoge temperatuur houdt echter niet lang genoeg aan om als sterilisatie te worden beschouwd.

Het hangt van het specifieke type bacteriën of schimmels af hoeveel water (damp) deze nodig hebben om te kunnen groeien. Ze hebben echter allemaal een bepaalde vorm van water nodig om zich voort te planten. Over het algemeen hebben ze een relatieve vochtigheid (RV) van 75% of meer nodig. Sommige kunnen overleven en zich vermenigvuldigen bij een relatieve vochtigheid tussen 50% en 75%. Onder een relatieve vochtigheid van 50% is er gewoonlijk geen microbiële proliferatie.Met andere woorden, lagere temperaturen en minder vocht (RV) verminderen beide de kans dat er een levensvatbare atmosfeer voor micro-organismen wordt gecreëerd.

Het dauwpunt is de temperatuur waarnaar de perslucht moet worden gekoeld om verzadiging te bereiken. Dit betekent dat een bepaalde concentratie waterdamp in de lucht dauw vormt. Het is eenvoudigweg een maat voor vocht in de perslucht. Een dauwpunt wordt uitgedrukt als een temperatuur op de schaal °C of °F. Het kan worden beschouwd als het maximale watergehalte, in gram of ounce, voor een standaardluchtvolume bij een bepaalde temperatuur.Voor wat perslucht perslucht betreft, wordt deze term gespecificeerd als het drukdauwpunt (PDP). Dit is belangrijk omdat het wijzigen van de druk van een gas ook het dauwpunt ervan verandert. Het drukdauwpunt is het maximale watergehalte in de perslucht onder druk. Als de lucht na het uitzetten in contact komt met het product, wat meestal het geval is, zal het dauwpunt of watergehalte aanzienlijk lager zijn. In dit geval is het atmosferische dauwpunt (ADP) relevanter.Als een laag dauwpunt is vereist, kunnen verschillende technologieën worden gebruikt. Bijvoorbeeld heatless adsorptiedrogers met een dubbele toren, warmteregenererende drogers met blower, heat of compression droger met dubbele toren, heat of compression droger met roterende trommel, koeldrogers, etc.Sommige droogtechnologieën, ontworpen voor het bereiken van een vast en zeer laag dauwpunt, kunnen 10 tot 20% van het aangesloten compressorvermogen verbruiken.De jaarlijkse energiekosten voor deze droogtechnologieën kunnen oplopen tot € 13.000,- per 100 kW geïnstalleerd compressorvermogen.Een relatieve vochtigheid van maximaal 10 tot 20% is in de meeste gevallen laag genoeg om groeiende organismen te voorkomen. Het gebruik van relatieve vochtigheid in de persluchtspecificatie in plaats van PDP op de temperatuurschaal kan bijdragen aan een hygiënisch veilige en energiezuinige installatie.

Micro-organismen hebben een vochtige omgeving nodig om te groeien. De beheersing van het vocht in voedingsmiddelen is een van de oudste toegepaste bewaarmethoden. Levensmiddelenmicrobiologen beschrijven de watervereisten van micro-organismen in termen van de wateractiviteit (aw) van het voedsel of de omgeving.Het is belangrijk onderscheid te maken tussen bacteriën en schimmels. Voor bacteriën is een minimale aw van 0,75 (relatieve vochtigheid van 75%) algemeen acceptabel. Voor schimmels wordt een minimale aw van 0,6 (relatieve vochtigheid 60%) beschouwd als een veilige limiet.Een specificatie van het drukdauwpunt met een relatieve vochtigheid van minder dan 10% of zelfs minder dan 20% kan worden beschouwd als voedsel- en hygiëneveilig. Er kunnen aanzienlijke energiebesparingen worden gerealiseerd wanneer het juiste dauwpunt binnen de beschikbare droogtechnologieën wordt geselecteerd, zonder dat de voedselveiligheid in gevaar komt of een hygiënisch gevaarlijke situatie ontstaat.Op basis van de onderstaande grafiek kan het vereiste dauwpunt voor het realiseren van een specifieke relatieve vochtigheid (aw) in de perslucht bij een bepaalde omgevingstemperatuur worden berekend.