Ante la necesidad de aportar soluciones innovadoras para reducir el impacto económico y medioambiental de la limpieza industrial, sin disminuir los estándares de calidad y seguridad alimentaria, nace el proyecto BIOMIMAT. Proyecto en el que estamos desarrollando una línea de materiales más higiénicos basados en la biomímesis. Te lo contamos
En general, las tareas de limpieza y desinfección son de vital importancia para asegurar la inocuidad del producto final en sectores como el alimentario, cosmético o farmacéutico. La presencia de restos de producto (fouling) puede favorecer la proliferación de microorganismos, así como dañar los equipos de producción. Según el producto que se procesa se tienen depósitos de un tipo u otro, que en ocasiones son más difíciles de eliminar, como los residuos derivados del procesamiento de carne y pescado. Éstos son de origen graso y se adhieren fuertemente a las superficies, siendo difíciles de eliminar por su insolubilidad en agua.
Por ello, en BIOMIMAT I realizamos un estudio minucioso sobre cómo ciertos organismos son capaces de convivir en ambientes grasos sin que ello les afecte.
- Este es el caso de los peces, con gran repelencia al aceite en agua por la estructura física y química que poseen en las escamas.
- También algunos insectos como el colémbolo son capaces de repeler el aceite en aire.
Tomamos ambas arquitecturas superficiales como referencia para diseñar una modificación superficial que pudiera aplicarse a aceros con las tecnologías disponibles.
Seleccionamos el texturizado láser como tecnología y se desarrollaron dos prototipos (figura 1).
Tras la evaluación de la limpiabilidad de los prototipos frente a residuos grasos se pudo concluir que aquellos tratados mediante láser permitían optimizar la limpieza al eliminar hasta el 40% de los residuos en los primeros ciclos.
BIOMIMAT II se inicia tras estos resultados tan prometedores, con el objetivo de funcionalizar superficies que sean más fácilmente limpiables frente a residuos complejos, de mayor similitud a los industriales, de manera que puedan ser implementadas en la industria alimentaria. Se pondrá el foco en los materiales plásticos para ampliar el conocimiento a otro tipo de materiales, que además son de gran prevalencia en el sector. Este proyecto tiene dos pilares fundamentales:
- el diseño e implementación de modelos naturales
- el desarrollo de métodos de evaluación de la limpiabilidad
Diseño e implementación de modelos naturales
Estamos trabajando en la búsqueda de modelos naturales que faciliten la limpieza y puedan implementarse con tecnologías de texturizado láser más industrializables como el roll to roll o el inmould microstructuration:
- El roll to roll consiste en la impresión de microestructuras en materiales de poco grosor o films a partir de la aplicación de un rodillo a compresión.
- Mientras que en el inmould microstructuration se utiliza un molde texturizado para aplicar dichas arquitecturas en materiales que puedan ser fabricados mediante moldeo.
Estas tecnologías no requieren la aplicación directa del láser lo que reduce considerablemente los tiempos de procesado y el coste, siendo así más viables técnica y económicamente.
Desarrollo de métodos de evaluación de la limpiabilidad frente a residuos más complejos
Estamos trabajando en el diseño de un método de evaluación de la limpiabilidad frente a residuos más complejos. Este método incorporará:
- un sistema de visión UV desarrollado en proyectos previos (figura 2) para la inspección,
- una herramienta de limpieza automatizada.
El objetivo de este nuevo método es conseguir ensuciamientos de mayor similitud a los industriales, así como protocolos de limpieza y desinfección. Además, estamos trabajando en la mejora de la cuantificación de la limpiabilidad mediante el análisis de las imágenes y su automatización. De esta manera, podremos validar los prototipos desarrollados a partir de los modelos naturales de forma más realista.
BIOMIMAT II se desarrollará hasta junio de 2024, permitiendo avanzar en el desarrollo de materiales más higiénicos que permitan el ahorro de agua y recursos en las industrias alimentarias de la Comunidad Valencia.
