La eficiencia es clave para los productores de zumos

El jugo de naranja sigue siendo uno de los refrescos más populares en todo el mundo, pero las difíciles condiciones climáticas de 2021 y 2022 en dos de las principales regiones de producción del mundo, Brasil y Florida, han tensado la cadena de suministro, que se enfrenta a costes récord en el precio de las materias primas. Como resultado, los productores tendrán que centrarse más que nunca en la eficiencia de la producción para maximizar los márgenes.

La buena noticia es que la demanda de jugo de naranja sigue siendo elevada, a pesar de que los consumidores europeos se alejan de los jugos de frutas y productos relacionados, ya que se perciben como relativamente altos en azúcar y calorías. Esta caída en la demanda ha sido compensada por la creciente demanda de los procesadores de alimentos para la producción de batidos y agua saborizada, que generalmente se perciben como opciones más saludables. La demanda de jugo de naranja puro también recibió un impulso significativo durante la pandemia de Covid en todo el mundo. En general, la mayoría de los analistas predicen un ligero aumento de la demanda mundial para los próximos años.

Los retos de la producción

El problema para la industria es que, a pesar de esta demanda boyante, en los últimos años se ha reducido la producción de fruta de las principales áreas de producción de Brasil y Florida. Otros productores menos importantes también sufren este proceso, con la producción europea a la baja este año, en línea con una tendencia a más largo plazo.

Brasil, el mayor productor mundial de cítricos, sufrió heladas y sequías significativas durante la temporada de cultivo de 2021, pero se proyecta que la producción se recupere en un 20,5% a 317 millones de cajas1 para la temporada 2022/23. Sin embargo, los efectos finales de una temporada de invierno más cálida, que vio niveles más altos de lo normal de caída de fruta aún deben ser evaluados. Al mismo tiempo, las existencias inferiores a las normales de 2021/22 han mantenido los precios locales altos (hasta un 50% más elevados en julio de 2022 en comparación con el año anterior).

En contraste, se estima que la producción de Florida (el segundo mayor productor de cítricos del mundo) caerá un 62% para la temporada 2022/23, a solo 15,7 millones de cajas3, lo que representa la mayor caída en la producción en 110 años. Las razones de la reducción de la producción de Florida están relacionadas no solo con el clima (los naranjos han sufrido daños por huracanes, heladas y daños por insectos), sino también con la enfermedad del enverdecimiento de los cítricos, una bacteria que hace que la fruta se marchite y caiga del árbol antes de que esté madura. El número de naranjos de la variedad Valencia en Florida también ha caído de 36 millones en 2006 a solo 30 millones en la actualidad, ya que los bienes raíces y los precios de la tierra en el Estado persuaden a muchos productores a vender sus tierras.

Mercados difíciles

No es de extrañar que los mercados estén nerviosos, con los futuros de jugo de naranja que coinciden con máximos históricos en Nueva York a fines de 2022 con aumentos del 50% o más en comparación con el año anterior. Según algunas estimaciones, solo la producción de jugo de naranja de Estados Unidos caerá un 6,5%, a 215.000 toneladas para el año en curso, aunque se espera que las existencias de jugo se mantengan estables5.

Todos estos factores hacen que los productores de jugo de naranja, ya sea que utilicen jugo concentrado o congelado no concentrado (NFC), se enfrenten un aumento en los costes de materia prima de alrededor del 50%. Añada esto a la crisis energética mundial tras la invasión rusa de Ucrania, que vio aumentar los precios de la energía hasta un 60% para el petróleo y un 400% para el gas natural en Europa (aunque los precios a principios de 2023 estaban mucho más cerca de los niveles anteriores a la invasión), y los productores están en la primera línea de la inflación de los alimentos.

Ante los inevitables aumentos de los costes de los insumos, que no todos pueden repercutirse en los clientes o consumidores, los fabricantes deben hacer todo lo posible para maximizar la eficiencia de procesos como la refundición y la pasteurización. Al mismo tiempo, necesitan mantener las características clave de calidad del jugo, a pesar de que los cambios químicos comienzan en cuanto se inicia la fase de exprimido. HRS Heat Exchangers diseña una gama de equipos de alta eficiencia energética para el procesamiento de zumo de naranja.

Opciones de pasteurización

El tratamiento térmico, también conocido como «pasteurización flash» es la técnica preferida para hacer jugo premium. Las Series HRS MI y MR de pasteurizadores utilizan intercambiadores de calor corrugados multitubo de grado alimenticio para acelerar la transferencia térmica en los sistemas de pasteurización. Estos tubos corrugados crean turbulencia adicional en el fluido a medida que fluye a través de los tubos.

Esta turbulencia adicional significa que el jugo de naranja se puede calentar hasta la temperatura de pasteurización mucho más rápido, generalmente hasta en un 30%. Debido a las altas tasas de transferencia de calor de la técnica del tubo corrugado, los sistemas de pasteurización de HRS utilizan agua a una temperatura más baja para reducir el riesgo de daños en el producto. Otro beneficio de las tasas de transferencia de calor más altas es que la huella del sistema se reduce mediante el uso de tubos del intercambiador de calor más cortos. La longitud más corta del intercambiador de calor también da como resultado una reducción en la caída de presión, lo que ahorra potencia de bombeo y reduce aún más los costos energéticos, hasta en un 40%.

Un problema con la pasteurización flash es que todavía lleva tiempo calentar uniformemente el producto, lo que aumenta el tiempo total de procesamiento y aumenta el riesgo de alterar negativamente sus propiedades organolépticas. Por el contrario, el calentamiento óhmico, que utiliza electricidad para calentar el jugo de forma rápida y uniforme, ha demostrado científicamente ser altamente eficaz, al tiempo que mantiene los sabores y la calidad.

El sistema óhmico HRS funciona pasando electricidad entre dos electrodos en el producto en un tubo cerámico de 1 m, por lo que la electricidad ha de pasar a través del jugo. Como resultado, el jugo se calienta hasta 105°C en un segundo. Posteriormente se mantiene a esta temperatura durante cuatro segundos antes de enfriarse. La tecnología Ohmic en sí no es novedosa, pero el sistema HRS utiliza la electrónica más reciente para garantizar que la curva de temperatura sea muy suave, lo que no solo ayuda a preservar la calidad del zumo, sino que también mejora la eficiencia del proceso.

Manipulación de materias primas

La Serie HRS I ofrece opciones para desempacar y triturar (la Serie IC) y luego derretir (Serie IM) jugo de fruta congelado (un proceso también conocido como refundición) listo para su almacenamiento o procesamiento posterior. La Serie IC cuenta con un transportador de rodillos que alimenta tambores individuales en un volquete que los vacía en la trituradora. Aquí, un rodillo con púas especialmente diseñado aplasta el hielo sólido en un granizado helado, que luego se transfiere al dispositivo de refundición de la Serie IM.

Basada en la tecnología del intercambiador de calor tubular por la que HRS es conocida, la Serie IM eleva la temperatura del zumo de congelado a alrededor de 4°C en 90 segundos. Desde aquí, el jugo líquido frío se puede bombear a un tanque de retención o directamente al siguiente paso del proceso.