Pulizia dei sistemi di filtrazione a membrana a spirale con meno prodotti chimici
Nuove opportunità per semplificare il Cleaning in Place senza compromettere la sicurezza degli alimenti
La filtrazione a membrana è una delle principali tecnologie nella produzione di prodotti a basso contenuto di lattosio, prodotti ad alto contenuto proteico, prodotti vegetali alternativi a quelli a base di latte e, tra i molti altri, gli alimenti per la prima infanzia.
Una pulizia efficace dei sistemi di filtrazione è una parte importante della produzione di questi prodotti per garantire la massima sicurezza degli alimenti. Anche la sostenibilità è una priorità.
Una pulizia più breve e ottimizzata dei sistemi di filtrazione a membrana può davvero fare la differenza, sia in termini di profitti che di ambiente. Oltre ad aumentare il tempo di produzione, un processo di pulizia più breve aumenta anche la durata delle membrane, in quanto è la pulizia a consumarle maggiormente.
“Ora è possibile abbreviare i tempi di pulizia riducendo le fasi delle procedure, in parte perché sul mercato sono stati introdotti nuovi detergenti più avanzati a base di enzimi. La procedura esatta dipende dalle applicazioni eseguite sul sistema di filtrazione a membrana", afferma Jacob Jacobsen, Application Technologist presso Tetra Pak.
Per la pulizia delle membrane, uno dei vantaggi offerti dagli enzimi è che in genere ne prolungano notevolmente la durata della membrana rispetto ad altre sostanze chimiche come la clorina.
Enzimi o sostanze chimiche?
Alcuni Paesi e aziende lattiero-casearie preferiscono ancora utilizzare le sostanze chimiche come la clorina per pulire i sistemi di filtrazione a membrana, principalmente per motivi economici e di tradizione.
Le sostanze chimiche come la clorina e il perossido di idrogeno scompongono le proteine e allo stesso tempo hanno un effetto disinfettante. Gli enzimi "tagliano" le proteine in pezzi più piccoli, rimuovendo in tal modo la sporcizia, ma non hanno un effetto disinfettante. Tuttavia, in genere non è necessario disinfettare le membrane, ad eccezione di alcuni casi in cui si verificano problemi.
In passato, la clorina è stata utilizzata diffusamente per pulire le membrane perché è conveniente, rompe le proteine e rimuove i batteri in modo efficace.
"In base alla nostra vasta esperienza, abbiamo constatato che la clorina riduce la durata delle membrane a spirale ed è dannosa per l'ambiente. È anche più difficile da dosare in quanto si consuma durante il processo di pulizia e richiede pertanto di essere aggiunta man mano. Inoltre, è possibile che nei prodotti finiti rimangano dei residui minimi di clorina nei primi cicli di produzione dopo un'operazione di pulizia con clorina," afferma Jacob Jacobsen.
Gli enzimi hanno preso il sopravvento come agenti di pulizia preferiti in gran parte del mondo perché sono più rispettosi dell'ambiente, scompongono le proteine in modo molto efficace e in generale prolungano di molto la durata della membrana rispetto, ad esempio, alla pulizia con clorina. Inoltre, con gli enzimi è più facile prevedere la durata della pulizia e dosarli. L'attività degli enzimi si arresta completamente se si utilizza l'acido nella fase di pulizia successiva. L'uso di membrane che possono sostenere temperature più elevate e valori di pH inferiori/superiori ha ulteriormente contribuito ad abbandonare gradualmente l'uso delle sostanze chimiche.
Un dosaggio esatto di sostanze chimiche per il Cleaning in Place è uno dei numerosi elementi importanti nel processo di pulizia più sostenibile offerto dai sistemi a filtrazione a membrana a spirale.
Riutilizza l'acqua e risparmia energia
Un processo di Cleaning in Place più breve e più efficiente significa tempi di produzione più lunghi, minore consumo energetico e persino minore consumo di acqua. Ed è possibile ridurre ulteriormente il consumo di acqua.
"Molte grandi aziende lattiero-casearie puliscono l'acqua permeata in eccesso dalla filtrazione del latte e del siero del latte con un sistema di filtrazione aggiuntivo, un cosiddetto polisher a osmosi inversa, e riutilizzano quest'acqua per la pulizia. Questo si traduce in un notevole risparmio sul consumo di acqua e sta attirando sempre di più l'attenzione delle aziende lattiero-casearie di tutto il mondo a causa della crescente carenza di acqua. Persino le aziende lattiero-casearie più piccole possono installare proficuamente un polisher", afferma Jesper Kjeldal, Senior Sales Manager presso Tetra Pak.
Sono inoltre in progettazione nuovi metodi che consentono di recuperare il calore dell'acqua di pulizia.
“Quando sciacquiamo un sistema di filtrazione a membrana, utilizziamo acqua corrente a 10 °C o acqua contenuta nel serbatoio di permeato del polisher. Quest'acqua viene riscaldata a vapore per circa 10 minuti a 50 °C per essere utilizzata per la pulizia. È possibile recuperare il calore dell'acqua calda di risciacquo in uscita per scaldare l'acqua fredda in ingresso da utilizzare per il risciacquo", afferma Jesper Kjeldal.
In questo modo, il calore non viene scaricato e disperso, bensì viene utilizzato come mezzo di riscaldamento per l'acqua fredda da utilizzare per il risciacquo. La pulizia con acqua preriscaldata garantisce un risciacquo più breve e più efficace. Il minore tempo necessario per il riscaldamento può essere convertito in tempo di produzione.