螺旋卷膜过滤系统清洗过程中化学物质使用量更少

在不影响食品安全的情况下简化原位清洗的新机会

膜过滤是生产低乳糖产品、高蛋白产品、牛奶产品的植物基替代产品和婴儿食品等多种食品的关键技术之一。

过滤系统的高效清洗是这些产品生产过程中的一个重要环节,旨在确保最高标准的食品安全。 与此同时,可持续性也备受关注。

缩短并优化膜过滤系统的清洗过程,可以对盈亏底线和环境产生关键性的影响。 更短的清洗过程不仅可以延长生产时间,还可以延长膜的寿命,因为清洗过程会对膜造成巨大磨损。

“通过减少清洗过程中的步骤来缩短清洗时间目前已经成为可能,部分原因是新的、甚至更先进的、基于酶的清洁剂已经进入市场。 具体的清洗过程取决于在膜过滤系统上运行哪些应用,”利乐应用技术专家Jacob Jacobsen说。

螺旋卷膜

对于膜的清洗而言,与含氯产品等化学品相比,酶的其中一个好处是通常能显著延长膜的寿命。

用酶还是用化学品?

一些国家和乳品厂仍然喜欢用含氯产品等化学品来清洗膜过滤系统,这主要是出于传统和经济方面的考虑。

含氯产品和过氧化氢等化学品可以分解蛋白质,同时具有消毒作用。 酶可以将蛋白质分解成小块,从而清除积垢,但酶不能起到消毒的作用。 尽管如此,在一般情况下是不需要对膜进行消毒的,除非是出现问题的少数情况。

过去,氯曾被广泛用于膜的清洗,因为它价格低廉,能分解蛋白质,并能有效清除细菌。

“过往积累下来的丰富经验告诉我们,含氯产品不仅对环境有害,还会缩短螺旋卷膜的寿命。 含氯产品的定量添加也比较困难,因为它会在清洗过程中被消耗掉,所以必须在过程中不断添加更多的量进去。 此外,在结束氯步骤后的最初几次生产中,有可能在成品中发现微量的氯残留,”Jacob Jacobsen说。

酶已经成为全球大部分地区的首选清洁剂,因为酶不仅更加环保,还能非常高效地降解蛋白质,而且与氯洗等方式相比,酶洗通常能显著延长膜的寿命。 此外,酶的清洗时间更容易预测,定量添加也更容易。 在随后的清洗步骤中,酶反应可用酸完全终止。 能承受更高温度和更高/更低pH值的膜的应用,也加速了化学品的逐步淘汰。

原位清洗定量添加单元过滤

原位清洗化学品的精确定量添加是螺旋卷膜过滤系统实现更可持续清洗的几大重要因素之一。

循环用水,节约能耗

时间更短、更有效的原位清洗不仅意味着更长的生产时间和更低的能耗,还意味着更低的水耗。 而且我们还可以节约更多的水。

“许多大型乳品厂会另外使用一套过滤系统(即所谓的反渗透精处理装置)来对牛奶和乳清过滤后剩余的渗透液进行净化,将这些水重新用于清洗过程。 这会大大减少水耗,而由于水资源短缺情况日益严重,世界各地的乳品厂都越来越重视这一点。 即使是规模较小的乳品厂也可以安装精处理装置,这将给他们带来优势,”利乐高级销售经理Jesper Kjeldal说。

此外,我们正在开发新方法,希望对清洗用水中的热量进行回收。

“当我们对膜过滤系统进行冲洗时,我们会使用10°C的冷自来水或来自精处理装置渗透水箱中的水。 这些水会被蒸汽加热大约10分钟至50°C,然后被用于清洗。 将流出的高温冲洗用水中的热量回收,用于加热流入的低温冲洗用水,这将成为可能,”Jesper Kjeldal说。

通过这种方式,热量就不会从下水道流失,而是被用作低温冲洗用水的加热介质。 用预热过的水进行清洗可以确保冲洗过程更高效且时间更短。 所需加热时间的缩短往往意味着生产时间的延长。