Limpieza de sistemas de filtración de membrana en espiral con menor uso de productos químicos
Nuevas oportunidades para optimizar la limpieza en el sitio (CIP) sin comprometer la inocuidad alimentaria
La filtración por membrana es una de las tecnologías clave en la producción de productos con reducción de lactosa, productos con alto contenido de proteínas, alternativas a productos lácteos de origen vegetal y alimento para bebés, entre muchos otros alimentos.
La limpieza eficaz de los sistemas de filtración representa una parte importante de la fabricación de estos productos, ya que garantiza la máxima inocuidad alimentaria. Al mismo tiempo, la sostenibilidad ocupa un lugar central en la agenda.
Una limpieza más corta y optimizada de los sistemas de filtración por membrana puede marcar una diferencia clave, tanto en términos del resultado final como para el medioambiente. Además de extender el tiempo de producción, un proceso de limpieza más corto también prolonga la vida útil de las membranas, ya que la limpieza es lo que más las desgasta.
“Ahora contamos con la posibilidad de acortar el tiempo de limpieza al reducir la cantidad de pasos en los procedimientos, en parte, porque han llegado al mercado productos de limpieza nuevos y aún más avanzados a base de enzimas. El procedimiento exacto depende del tipo de aplicación que se ejecuta en el sistema de filtración por membrana”, explica Jacob Jacobsen, tecnólogo de aplicaciones, Tetra Pak.
Para la limpieza de membranas, uno de los beneficios de las enzimas es que, por lo general, prolongan considerablemente la vida útil de la membrana en comparación con productos químicos como el cloro.
¿Enzimas o productos químicos?
En algunos países y establecimientos lecheros, aún se prefiere el uso de productos químicos como el cloro para limpiar los sistemas de filtración por membrana, principalmente por cuestiones relacionadas con las tradiciones y los costos.
Los productos químicos como el cloro y el peróxido de hidrógeno descomponen las proteínas y al mismo tiempo tienen un efecto desinfectante. Las enzimas dividen las proteínas en trozos más pequeños eliminando así la suciedad, pero no actúan como desinfectante. Sin embargo, por lo general, no hay necesidad de desinfectar las membranas, excepto en algunos pocos casos en los que ocurre un problema.
A lo largo de la historia, el cloro se ha utilizado ampliamente para limpiar membranas porque es barato, descompone las proteínas y elimina las bacterias de manera efectiva.
“Gracias a nuestra amplia experiencia, sabemos que el cloro reduce la vida útil de las membranas en espiral y resulta dañino para el medioambiente. También es más difícil de dosificar, ya que se consume durante el proceso de limpieza y, por ello, se debe agregar más una vez iniciado el proceso. Además, existe la posibilidad de que se detecten residuos mínimos de cloro en los productos terminados de los primeros ciclos de producción posteriores al paso de limpieza con cloro”, afirma Jacob Jacobsen.
Las enzimas se han convertido en el agente de limpieza de preferencia en gran parte del mundo, ya que son más amigables con el medio ambiente, degradan las proteínas de manera muy eficiente y, en general, aumentan notablemente la vida útil de la membrana en comparación, por ejemplo, con la limpieza con cloro. Además, al usar enzimas es más fácil predecir el tiempo de limpieza y su dosificación. La actividad de las enzimas se detiene por completo si se utiliza ácido en el paso de limpieza posterior. El uso de membranas capaces de soportar temperaturas o pH más altos/más bajos también ha facilitado la eliminación gradual del uso de productos químicos.
La dosificación precisa de los productos químicos para procesos CIP es uno de varios componentes importantes en la limpieza más sostenible de los sistemas de filtración por membrana en espiral.
Reutilizar agua y ahorrar energía
Un proceso de CIP (limpieza en el sitio) más corto y eficiente significa no solo un mayor tiempo de producción y un menor consumo de energía, sino también un menor uso de agua. A la hora de ahorrar más agua, nada es suficiente.
“Muchos establecimientos lecheros grandes limpian simultáneamente el exceso de agua permeada proveniente de la filtración de leche y suero con un sistema de filtración adicional, un dispositivo denominado pulidor de ósmosis inversa, y reutilizan el agua para la limpieza. Esto representa un gran ahorro en el consumo de agua; además, cada vez más establecimientos lecheros de todo el mundo tienen en cuenta el uso racional del agua, debido a la creciente escasez de este recurso. Incluso los establecimientos lecheros más pequeños pueden instalar un pulidor y obtener beneficios”, explica Jesper Kjeldal, gerente sénior de Ventas, Tetra Pak.
También se están estudiando nuevos métodos que permitan recuperar el calor del agua de limpieza.
“Cuando enjuagamos un sistema de filtración por membrana, utilizamos agua corriente a 10 °C o agua del tanque de permeado en el pulidor. El agua se calienta con vapor durante aproximadamente 10 minutos a 50 °C para utilizarla en la limpieza. Es posible recuperar el calor del agua de enjuague saliente para calentar el agua fría que ingresa para el enjuague”, explica Jesper Kjeldal.
De esta manera, el calor no se va por el desagüe y se pierde, sino que se utiliza como un medio de calentamiento para el agua fría para enjuague. La limpieza con agua precalentada garantiza un enjuague más eficiente y más breve. El menor tiempo requerido para el calentamiento puede convertirse en un mayor tiempo de producción.