Cómo Optimizar el Vapor CIP en Queserías: Agua, Energía y CO₂

En la industria quesera, todo el mundo habla de leche, fermentos, calidad organoléptica y vida útil. Mucho menos glamuroso —pero igual de decisivo— es lo que ocurre “entre lotes”: la limpieza y desinfección de las líneas de proceso.

En una de las tres mayores plantas productoras de queso de Estados Unidos, un proyecto impulsado por Spirax Sarco demostró que el sistema de limpieza CIP puede pasar de ser un gran consumidor de recursos a convertirse en un motor de sostenibilidad:

• 151.000 m³ de agua ahorrados al año (equivalente a unas 45 piscinas olímpicas).

• 53.850 MMBtu de energía recuperados.

• 3.150 toneladas de CO₂ menos emitidas cada año.

Todo gracias a un sistema de retorno de condensado diseñado a medida y optimizado para las condiciones reales del proceso CIP.

Este artículo explica el contexto técnico detrás de este caso de éxito, por qué el CIP es uno de los grandes “puntos ciegos” energéticos en la quesería, y qué oportunidades existen hoy para reducir costes, consumo de recursos y huella ambiental.

1. Por qué el CIP es el “pozo oculto” de agua y energía en una fábrica de queso

La industria láctea —y, en particular, la quesera— tiene un problema estructural: el ensuciamiento (fouling) de equipos y tuberías. En intercambiadores de calor, tanques, líneas y válvulas se forman depósitos de:

• Grasas

• Proteínas

• Minerales

• Biofilms de origen microbiano

En procesos térmicos típicos (75–110 °C) estos depósitos están formados por una mezcla rica en proteínas y minerales; a temperaturas más altas predominan los minerales. Ese fouling:

• Reduce los coeficientes de transferencia de calor.

• Obliga a elevar temperatura y tiempo para lograr el mismo efecto.

• Aumenta el consumo de energía.

• Favorece la formación de biofilms y, con ellos, riesgos de seguridad alimentaria y reducción de vida útil.

• Incrementa la carga orgánica y mineral de las aguas residuales.

Para mantener equipos y tuberías en condiciones higiénicas, la industria utiliza de forma masiva sistemas Cleaning-In-Place (CIP):

• Circuitos cerrados de lavado con soluciones alcalinas y ácidas.

• Enjuagues con agua a distintas temperaturas.

• Eventual desinfección con sanitizantes (históricamente clorados, hoy cada vez más sustituidos por peracético o peróxidos).

El coste real del CIP no es solo el químico:

• Grandes volúmenes de agua (en muchas plantas, el CIP representa cerca de un tercio del agua de proceso).

• Altas temperaturas (70–80 °C en fases alcalinas y 55–80 °C en ácidas) → alto consumo de vapor.

• Aguas residuales con alta carga de sales, nutrientes y sustancias que encarecen el tratamiento.

El CIP es imprescindible para garantizar seguridad alimentaria, pero también es uno de los mayores consumidores de agua, vapor y energía dentro de una quesería.

2. El punto de partida: un gigante del queso preocupado por agua, energía y seguridad

El caso que nos ocupa es el de uno de los tres mayores productores de queso de Estados Unidos, con grandes plantas en California donde se procesan volúmenes masivos de leche y suero.

La dirección de la planta tenía tres preocupaciones claras:

1. Seguridad en planta

   • Manejo de vapor y condensado a alta temperatura.

   • Riesgos de golpes de ariete, fugas y superficies calientes.

2. Consumo de agua

   • Elevado uso de agua en los ciclos CIP.

   • Altísimo volumen de vertidos, con su correspondiente impacto y coste de tratamiento.

3. Costes de utilidades (energía, vapor, tratamiento de efluentes)

   • Cada litro de agua que entra hay que calentar, bombear, eventualmente tratar y finalmente depurar.

Spirax Sarco realizó una inspección detallada de los sistemas de vapor, condensado y CIP, especialmente en la planta más grande del grupo. El hallazgo clave fue contundente:

Tras los procedimientos de limpieza CIP, el condensado caliente se estaba desperdiciando, enviándolo directamente a drenaje.

Es decir, la planta estaba tirando:

• Agua de buena calidad (condensado).

• Calor valioso contenido en ese condensado.

Un doble desperdicio que se repetía ciclo tras ciclo, día tras día, año tras año.

3. La solución: un sistema de retorno de condensado a medida

A partir de la auditoría, el equipo de Spirax Sarco diseñó un sistema de retorno de condensado específicamente adaptado a las condiciones de la planta:

• Capaz de manejar todas las variaciones de presión y caudal del CIP.

• Integrado con el sistema de vapor y el retorno de condensado existente.

• Equipado con elementos para garantizar seguridad y fiabilidad:

  • Válvulas de control adecuadas.

  • Purgadores de vapor correctamente seleccionadas.

  • Separadores de humedad.

  • Sistemas de bombeo de condensado (incluyendo bombas accionadas por vapor donde era necesario).

  • Medición y control de caudal y temperatura para optimizar el rendimiento.

Este sistema permitió:

• Recuperar el condensado procedente de los CIP, en vez de enviarlo al drenaje.

• Aprovechar el calor del condensado para precalientar agua de proceso o alimentación a caldera.

• Reducir la necesidad de vapor “nuevo” en algunos puntos del proceso.

Además, el proyecto se integró en una visión de sistema completo de vapor y condensado en la industria láctea, donde Spirax Sarco aporta:

• Generación de vapor eficiente y segura.

• Distribución de vapor a la presión adecuada, con baja pérdida de carga.

• Control preciso de temperatura en pasteurizadores, evaporadores, UHT, CIP y otros procesos.

• Gestión de condensado y recuperación de flash steam.

El resultado no es solo un “equipo más”, sino un rediseño inteligente del ciclo de energía alrededor del CIP.

4. Los resultados: menos agua, menos energía, menos CO₂

Los números de este proyecto hablan por sí solos:

• 151.000 m³ de agua ahorrada al año, lo que equivale aproximadamente a 45 piscinas olímpicas.

• 53.850 MMBtu de energía recuperados.

• 3.150 toneladas de CO₂ evitadas al año gracias a la reducción del consumo de combustible para generar vapor.

Traducido a lenguaje de negocio y sostenibilidad:

• Menos compra de agua y menos vertidos → reducción directa de OPEX.

• Menos consumo de gas o combustible para calderas → ahorro de energía y mayor resiliencia frente a subidas de precios.

• Reducción de emisiones de CO₂ → contribución real a los objetivos de clima y mejor posición frente a auditorías y reportes ESG.

Y todo ello sin comprometer:

• La eficacia higiénica del CIP.

• La seguridad de los operarios.

• La disponibilidad de la planta, que mantuvo sus niveles de producción.

5. Qué puede aprender cualquier quesería de este caso

Aunque este proyecto se desarrolló en una gran planta estadounidense, las lecciones son aplicables a cualquier fabricante de queso, desde cooperativas hasta grandes grupos:

5.1. Auditar el CIP y el sistema de vapor-condensado

Antes de invertir en nuevas tecnologías “de moda”, muchas plantas se benefician de algo más sencillo: mirar con lupa lo que ya tienen.

Preguntas clave:

• ¿Se está recuperando el condensado de los CIP o se manda a drenaje?

• ¿Los purgadores de vapor funcionan correctamente o están bloqueadas/abiertas, generando fugas y pérdidas de calor?

• ¿Se aprovecha el flash steam para precalentar agua u otros fluidos?

• ¿Existen puntos de “stall” en intercambiadores, donde el condensado se queda atrapado por falta de diferencial de presión?

Un fabricante especializado en sistemas de vapor puede cuantificar rápidamente la energía y el agua que se podrían recuperar con mejoras relativamente simples.

5.2. Optimizar los parámetros del CIP

El objetivo no es “limpiar menos”, sino limpiar de forma más inteligente:

• Ajustar tiempos, temperaturas y concentraciones en función del tipo de suciedad.

• Revisar la secuencia de enjuagues para minimizar agua y energía.

• Estudiar la posibilidad de reutilizar ciertos enjuagues iniciales (cuando la normativa y el riesgo higiénico lo permiten).

Esto puede ir acompañado, a medio plazo, de la introducción progresiva de detergentes enzimáticos que funcionan a temperaturas más moderadas y reducen el consumo de químicos corrosivos.

5.3. Integrar sostenibilidad e ingeniería de proceso

La sostenibilidad deja de ser un tema de marketing cuando:

• Se mide cuánta agua, energía y CO₂ se ahorran por proyecto.

• Se calcula un payback claro de las inversiones (por ejemplo, retorno del sistema de condensado en 1–3 años).

• Se involucran a operaciones, mantenimiento, calidad y medioambiente en la misma mesa.

El caso de California muestra que las mejoras en el circuito de vapor, condensado y CIP pueden ser una de las palancas más rápidas para reducir huella ambiental en una quesería, sin cambiar recetas ni reformar toda la planta.

6. El futuro: CIP más sostenible con apoyo en enzimas y mejores prácticas

El caso de éxito se centra en recuperar agua y energía del condensado CIP, pero la tendencia va un paso más allá: cuestionar también qué productos y estrategias de limpieza utilizamos.

Los estudios recientes apuntan a varias líneas de mejora:

• Sustituir parcialmente detergentes cáusticos y sanitizantes clorados por enzimas (proteasas, amilasas, lipasas, etc.), que:

  • Trabajan a temperaturas más bajas.

  • Reducen el consumo de energía.

  • Generan menos carga química y salina en las aguas residuales.

• Combinar enzimas con desinfectantes químicos en dosis optimizadas para:

  • Romper de forma más eficaz los biofilms persistentes.

  • Facilitar la acción de los biocidas.

• Recuperar y reutilizar soluciones enzimáticas durante varios ciclos, reduciendo aún más el consumo de químicos.

Aún hay desafíos por resolver (coste, control de residuos en producto, protocolos robustos), pero todo apunta a que el CIP del futuro será:

• Menos agresivo con los equipos

• Menos intensivo en agua y energía

• Más eficaz frente a biofilms complejos

Combinado con una gestión inteligente del vapor y el condensado, el potencial de ahorro y mejora ambiental es enorme.

7. El CIP puede ser un aliado, no solo un coste

El caso del fabricante de queso en California demuestra algo muy importante:

La sostenibilidad no siempre exige tecnologías exóticas; muchas veces empieza por dejar de desperdiciar el agua y la energía que ya estamos pagando.

Un sistema de retorno de condensado bien diseñado en torno al CIP puede:

• Reducir miles de metros cúbicos de consumo de agua al año.

• Recuperar decenas de miles de MMBtu de energía térmica.

• Evitar miles de toneladas de CO₂.

• Mejorar la seguridad y la estabilidad del proceso de vapor.

Si gestionas una planta de queso —o cualquier instalación láctea con procesos térmicos intensivos—, una buena pregunta para empezar es:

“¿Cuánto condensado estoy tirando hoy… y cuánto podría ahorrar si lo recuperara?”

La respuesta puede ser el punto de partida de tu próximo gran proyecto de eficiencia energética y sostenibilidad en planta.