Agua de proceso en el sector de productos lácteos: Mejora de la calidad microbiológica

Para garantizar un procesamiento de alta calidad de los productos lácteos, la técnica más reciente consiste en instalar una etapa fija en el punto de utilización del agua
de proceso.

procesos productos lácteos

El agua de proceso empleada para eliminar la contaminación entre lotes de producción consecutivos se vuelve a esterilizar mediante un filtro con calidad de esterilización (0,2 µm), instalado directamente ante o en la máquina llenadora. Estas fases de filtración impiden la contaminación del agua y como consecuencia la contaminación del producto.

Prefiltro versus cartuchos de filtros de membrana

Se debe distinguir entre cartuchos de prefiltro y cartuchos de filtros de membrana en función de sus materiales filtrantes. La matriz filtrante de un cartucho de prefiltro tiene una estructura tridimensional. Las partículas y los microorganismos quedan retenidos principalmente en las “profundidades” de la matriz del filtro mediante una combinación de recuperación mecánica y adsorción. La ventaja de los cartuchos de prefiltro reside en su capacidad extremadamente alta para la retención de partículas. La retención de partículas depende del diámetro de los hilos utilizados y de la dimensión del material del tejido, empleado en el cartucho de prefiltro.
Los cartuchos de filtros de membrana se utilizan principalmente en la fase de filtración final, ya que garantizan la retención total de partículas y microorganismos. La retención se realiza principalmente en la superficie de la membrana expuesta al flujo mediante un “efecto cedazo”. Partículas y microorganismos de mayor tamaño que el diámetro de los poros de la membrana serían retenidas con certeza.

Los cartuchos de prefiltro se seleccionan por su capacidad para proteger eficazmente el cartucho del filtro de membrana. Por lo tanto, el prefiltro como Sartopure PP (con una tasa de retención desde 0,45y hasta 50y) garantiza una vida útil excepcionalmente larga de todo el conjunto de filtros combinados, asegurando la calidad de filtración y reduciendo significativamente el costo de la filtración. La vida útil de esta combinación puede variar entre algunos meses y un año, dependiendo del producto y de las condiciones del proceso. Durante su vida útil, los cartuchos de filtro se esterilizan periódicamente in situ a vapor, a una temperatura de 134°C.

Cartuchos Sartopure Sartorius

Todos los componentes del cartucho, la capa rígida perforada, el soporte, los adaptadores, la pantalla de contrapresión y el núcleo) están hechos de polipropileno. El polipropileno tiene la ventaja de que no es atacado ni destruido por el considerable esfuerzo térmico al que se ve sometido durante los procesos de esterilización. Además, se caracteriza por una amplia compatibilidad con diferentes sustancias químicas, de manera que se pueden utilizar ácidos y álcalis con un pH de 1 – 14 para la limpieza y regeneración de estos cartuchos.

En aplicaciones de alimentos y bebidas, se utilizan principalmente filtros con membranas hechas de PES (polietersulfona). Los cartuchos Aquasart PS reflejan la extensa experiencia de Sartorius en el terreno de la filtración de agua y proporcionan los mejores resultados en cuanto a caudal, rendimiento total y estabilidad. Los cartuchos con filtro de membrana deben cumplir los más estrictos requisitos de estabilidad, ya que durante el proceso de filtración pueden producirse fuertes pulsaciones. Modificando las estructuras de las membranas y adaptando éstas a cada aplicación de filtración en particular se garantiza tanto la máxima estabilidad microbiológica del producto como un costo de filtración mínimo.

La membrana de PESU, utilizada en Aquasart PS, se caracteriza por una excelente compatibilidad con soluciones CIP ácidos y alcalis con pH de 1 a 14.

Validación y calificación

Los cartuchos de prefiltro Sartopure PP se someten periódicamente a pruebas con partículas de un tamaño definido para comprobar su capacidad de retención de partículas. También se verifican la eficacia del efecto protector del prefiltro sobre el filtro de membrana y la capacidad de retención de suciedad del prefiltro en condiciones de uso reales.

Cartuchos SartopureEn las pruebas, los cartuchos de filtro se comprueban con una solución estándar que contiene partículas, coloides y proteínas de diferentes tamaños. En estos ensayos se evalúan diversos diseños de matrices filtrantes, es decir, diferentes combinaciones de materiales. La matriz filtrante que proporciona los mejores resultados durante estas pruebas garantiza la máxima protección del filtro de membrana.

 

Ver también:
El impacto del ultrasonido en los alimentos
La prefiltración, mejora la eficiencia de una planta de llenado

El aspecto decisivo para la calificación de los filtros de membrana Aquasart PS consiste en comprobar su capacidad de retención de bacterias en una prueba con bacterias (BCT). Para filtros de grado esterilizante (0,2 µm), se efectúa una prueba BCT con el organismo de test Brevundimonas Diminuta. De esta manera se podrá garantizar una retención bacteriana de >107unidades formadoras de colonias.Sartorius Cartuchos Sartopure

Los demás métodos de prueba relevantes para la calificación de la tasa de flujo, la estabilidad térmica, la resistencia química y el caudal del filtro se definen en función de la norma internacional ISO 9001:2000.

Aplicaciones en el sector lácteo

Para evitar la contaminación microbiológica en todo el sistema de tuberías de agua, un número creciente de plantas de elaboración de productos lácteos utiliza una combinación de prefiltro y filtro de membrana para esterilizar inicialmente el agua de proceso en el punto de uso, antes de que entre en el sistema de producción. Esto elimina eficazmente el riesgo de contaminación del suministro de agua de la planta.

Proceso esterilización productos lácteos

El agua de proceso utilizada para eliminar producto entre lotes de producción consecutivos se vuelve a esterilizar adicionalmente a través de un filtro de grado esterilizante (0.2 µm) instalado directamente en el sistema de llenado. Este filtro de membrana de grado esterilizante se esteriliza al vapor a una temperatura de 134°C después de cada lote de producción. Tras la esterilización, el sistema se refrigera primero con aire estéril, y luego con agua, hasta bajar su temperatura a 20°C.

Para envasar un producto como el yogur, deberá bombearse a un depósito estéril conectado al sistema de llenado. Tras la esterilización previa y antes de la fase de llenado, el depósito estéril se enfría mediante aire estéril filtrado a través de un filtro de membrana hidrófobo Sartofluor GA. A continuación, el yogur se bombea desde el depósito estéril hacia la estación de mezcla. Durante el llenado fluye aire estéril hacia el depósito estéril, actuando como una barrera para proteger de contaminantes la superficie del producto. El preparado de fruta se bombea mediante aire estéril desde un contenedor dispensador a la estación de mezcla, donde la fruta se mezcla con el yogur. El aire estéril también se utiliza para desinfectar los recipientes utilizados para el envasado.

Proceso esterilización productos lácteos

Tecnología de punta

Los sistemas de llenado a menudo trabajan en varios turnos. Dada su importancia, es absolutamente necesario que el jefe de producción instale equipos de filtración altamente confiables. Los cartuchos de filtro se instalan en carcasas de filtros de operación manual o en líneas de filtración completamente automáticas.

Todo el sistema (carcasas, válvulas, manómetros, etc.) debe cumplir con los requisitos de diseño higiénico. Las carcasas de Sartorius garantizan estos estándares.
La rutina del proceso diario se puede controlar manualmente, o bien automáticamente con el software de proceso. Mediante ciclos de esterilización al vapor periódicos se garantizan unas condiciones de proceso perfectas. Al final de la esterilización se realiza una prueba de integridad que se documenta en una base de datos de proceso. Solo de esta manera los operadores de planta pueden garantizar el suministro de agua estéril a los puntos de uso del proceso.

Filtración confiable

Los productos lácteos, como leche fresca, yogurt, batidos y leche con sabor a frutas, deben producirse y llenarse en condiciones microbiológicamente seguras. Este parámetro de calidad clave se garantiza mediante el empleo de filtros fijos de grado esterilizante.

Los requisitos más importantes para garantizar una elevada confiabilidad del proceso de filtración consisten en ejecutar periódicamente ciclos de esterilización y pruebas de integridad para verificar el correcto funcionamiento del sistema de filtración. Debido al constante aumento de las normas de calidad, las plantas de productos lácteos deben analizar y mejorar continuamente sus procesos en los puntos que lo precisen.