La prefiltración, mejora la eficiencia de una Planta de llenado

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Para alcanzar un alto grado de eficiencia en una planta de llenado, es necesario dotarla con un línea de filtración potente. Por Ulrich Brautigam*

Para alcanzar un alto grado de eficiencia en una planta de llenado, es necesario dotarla con una línea de filtración potente. El proceso de filtrado consta en la mayoría de las aplicaciones de un prefiltro y un filtro de membrana, filtrando el agua en la última fase de producción para eliminar las posibles partículas y microorganismos perjudiciales.

Por su elevado costo operativo, las instalaciones de llenado trabajan a menudo 24 horas al día. Los cartuchos empleados en la línea de filtración deben tener un largo periodo de vida útil para evitar pérdidas de producción por obstrucción.

 

Requisitos de los clientes

Para minimizar los costos de filtración y garantizar un proceso de producción sin contratiempos, se deben seleccionar los cartuchos adecuados. Cumpliendo con los requisitos de aseguramiento de la calidad, toda la línea de filtración debe esterilizarse con vapor o agua caliente. A menudo es necesario realizar una fase de regeneración utilizando productos de limpieza alcalinos o ácidos según la calidad del agua para eliminar las substancias que ocluyen la matriz filtrante consiguiendo así prolongar la vida útil del filtro.

El gerente de planta debe garantizar el cumplimiento de los requisitos de calidad después del filtrado (ausencia de partículas, evaluación microbiológica, evaluación sensorial) así como valorar los parámetros económicos del proceso.

La norma internacional de alimentos IFS (International Food Standard), por ejemplo, exige la trazabilidad de los cartuchos utilizados en cada lote. A partir del número de lote del cartucho ha de poderse hacer un seguimiento del proceso completo de producción del filtro, incluso de las materias primas utilizadas para la fabricación de la membrana. También debe garantizarse el cumplimiento de las normas FDA y de los reglamentos específicos de cada país.

 

Función del prefiltro

La composición de la línea de filtrado y del prefiltro se selecciona para que este último tenga la mayor capacidad de retención de partículas y microorganismos posible. La matriz filtrante de un prefiltro consta de diferentes tipos de fibras no tejidas cuya textura es cada vez más fina en la dirección de la filtración. Esta estructura de la matriz garantiza una separación fraccionada de las partículas no deseadas eliminando primero las partículas más grandes y posteriormente las partículas más finas. Este efecto de separación asegura la protección del filtro de membrana impidiendo que se obstruya prematuramente.

Toda la estructura de la matriz filtrante está formada exclusivamente de fibra de polipropileno. Este material es el más adecuado para un uso a largo plazo por su estructura polimérica, que no sufre con los ciclos de esterilización periódicos ni con una regeneración al utilizar productos de limpieza alcalinos o ácidos.

sartorius valvulas

Las fluctuaciones de presión limitan el rendimiento del prefiltro, ya que pueden desprenderse partículas o microorganismos de la matriz filtrante. Estas fluctuaciones pueden producirse en el proceso de filtración previo al embotellado por lo que debe instalarse un filtro de membrana a continuación del prefiltro.

Si por variaciones de presión accedieran partículas o microorganismos al producto filtrado por el prefiltro, estas quedarían retenidas en el filtro de membrana ya que este no baja su rendimiento en estos casos, garantizando así un 100% de retención de partículas y microorganismos.

 

Rango de separación

Es importante elegir el rango de separación correcto del prefiltro para garantizar que éste proteja adecuadamente el filtro de membrana. Este rango se alcanza cuando el filtro de membrana presenta durante todo el período de filtración un pequeño aumento de la presión. Además el incremento de la presión en el prefiltro debe mejorar de forma significativa el tiempo total de filtración. Si se consiguen ambos objetivos se habrá seleccionado el filtro adecuado. Los filtros Sartopure y Aquasart PS de Sartorius son la mejor elección para este proceso.

En la mayoría de los casos, para la prefiltración se utiliza un filtro de polipropileno con un rango de separación de 0,65 µm o de 1,20 µm y a continuación, el filtro de membrana Aquasart PS con un tamaño de poro de 0,2 µm para la retención confiable de los microorganismos.

 

Retrolavado y regeneración

Los elementos filtrantes Sartopure están diseñados para ser retrolavados con agua en sentido contrario al de la filtración para optimizar la vida útil del filtro. Cuando el prefiltro registra un aumento significativo de la presión, debe lavarse a contracorriente, al igual que la carcasa. Además, para obtener un resultado óptimo, los cartuchos deben lavarse con el máximo caudal posible. El retrolavado tendrá éxito si el diferencial de presión en el prefiltro disminuye.

Cuando el retrolavado no soluciona el problema, se puede llevar a cabo una regeneración. Para ello se utilizará un producto de limpieza alcalino cuando la obstrucción sea producida por sustancias orgánicas o un producto ácido en el caso de que las sustancias sean inorgánicas.

 

Conclusión

A la hora de evaluar la última fase de la filtración antes del embotellado en la industria de las bebidas, se analizan dos aspectos clave: el primero, la selección del cartucho del prefiltro adecuado en combinación con el filtro de membrana utilizado, cumpliendo así con los requisitos económicos. El segundo, el agua debe estar libre de microorganismos nocivos para la bebida procesada, lo cual se consigue añadiendo un filtro de membrana posterior al prefiltro de polipropileno.

*Sartorius Stedim Biotech

www.sartorius.com/es