Una faccenda pulita

Il filtro a piastre e telai BECO COMPACT PLATE A600 di Eaton

è un filtro multistrato di alta qualità con una dotazione ricca di opzioni. La superficie filtrante può essere adattata in modo flessibile all’applicazione desiderata. Grazie alle griglie tubolari ottimizzate aperte sui due lati, ed al dispositivo idraulico di compressione con regolazione automatica, la fuoriuscita di prodotto può essere ridotta al minimo.

Retroscena

Nel 2018, gli europei hanno consumato circa 900 milioni di litri di succo di mela (rif. portale Statista). I consumatori fanno sempre più attenzione alla qualità e al gusto del prodotto naturale, un fatto che pone i produttori di succhi e concentrati di frutta davanti alle importanti sfide poste da un consumatore sempre più attento alla qualità. Per ogni produttore di succo che voglia emergere dalla concorrenza, è diventata una esigenza prioritaria eliminare gli ACB dal concentrato.

È soprattutto la specie Alicyclobacillus acidoterrestris (ACB) che pone tanti produttori di succhi e succhi concentrati in difficoltà. Questi batteri sporogeni sono termofili e acidofili (TAB: thermo acidophilic bacteria), ed è questo il motivo per cui la pastorizzazione, pur riuscendo ad inattivare le cellule batteriche, non è sufficiente per distruggere le spore. L’utilizzo di temperature elevate durante la pastorizzazione non è possibile. Da un lato si avrebbe un impatto inaccettabile sulla qualità del prodotto (colore, gusto ed aroma), dall’altro non sarebbe garantita la riuscita del trattamento, che in alcuni casi potrebbe perfino incentivare la germinazione delle spore. L’attività batterica degli ACB ha un impatto estremamente negativo sulla qualità del prodotto: si creano off-flavours come il guajacolo, 2,6 diclorofenolo e 2,6 dibromofenolo, che i consumatori descrivono come gusto simile a un disinfettante, antisettico, fenolico o affumicato. La proliferazione degli ACB può essere innescata anche da valori di contaminazione iniziale di una spora per millilitro.

Già da più di 20 anni, questo produttore di succhi utilizza vari prodotti Eaton per il trattamento delle bevande. Ne fanno parte enzimi, bentonite, gelatina, sol di silice per la chiarifica, carbone attivo per la correzione di colore, odore e gusto o farina fossile per la filtrazione. L’azienda usa da alcuni anni, con successo, gli strati filtranti di profondità di Eaton per l’eliminazione degli ACB. In seguito a concentrazione, il succo concentrato di mela, viene filtrato con gli strati filtranti di profondità. A causa dell’elevata viscosità di 65–70 Brix, il succo viene filtrato ad una temperatura tra gli 80 e 90 °C. Solo dopo questa filtrazione finale viene raffreddato ed inviato ai serbatoi di trasporto. La filtrazione a strati ha dato prova di essere un procedimento molto efficiente per la riduzione degli ACB. Nelle prove di laboratorio Eaton ha potuto dimostrare che, con un carico batterico iniziale di più di 100.000 unità formanti colonia per millilitro (UFC/ml), dopo la filtrazione con strati filtranti della gamma di prodotti Eaton, non sono più rilevabili spore nel filtrato.

Sfida

Con questo sistema, il succo concentrato di mela sterilizzato, soddisfa gli elevati standard di qualità del produttore. L’azienda non era però totalmente soddisfatta dell’impianto di filtrazione, fornito da un’azienda costruttrice esterna. Come tante altre aziende che impiegano sistemi di filtrazione a strati, anche in questo caso, erano presenti numerosi problemi di tenuta dell’impianto. Tra i singoli elementi del filtro fuoriusciva una tale quantità di concentrato da dover coprire l’impianto durante il processo di filtrazione in modo da proteggere l’ambiente da spruzzi di concentrato caldo. Le perdite del sistema rappresentavano anche un pericolo per la sicurezza dei dipendenti, una perdita di prodotto, ed era necessario un enorme lavoro di pulizia per ripristinare gli standard igienici dell’azienda.

Soluzione

La soluzione è stata trovata adottando BECO COMPACT PLATE A600, il nuovo filtro a piastre e telai di Eaton. Il potente meccanismo ad azionamento elettro-idraulico di questo filtro multistrato comprime gli elementi filtranti con una pressione significantemente di più elevata rispetto al vecchio sistema (fino a 240 bar). Le strutture robuste dell’intelaiatura e dei telai fanno sì che la forza idraulica venga effettivamente trasmessa uniformemente agli strati filtranti. Nessun componente è soggetto a deformazione anche per lunghi periodi di funzionamento ad alte temperature. Il sistema automatico esegue il monitoraggio della compressione durante il funzionamento per evitare che, oscillazioni di temperatura o pressione, possano modificare la forza con la quale gli strati filtranti vengono compressi. Il sistema rileva in tempo reale la perturbazione e modifica la pressione idraulica in funzione del valore di soglia. In tal modo l’impianto può lavorare anche a pressioni elevate evitando la fuoriuscita di prodotto. In questa applicazione la pressione d’esercizio può arrivare fino a 6 bar e la differenza di pressione fino ad un massimo di 4 bar.

Risultato

La fuoriuscita di prodotto, durante il funzionamento del nuovo impianto BECO COMPACT PLATE A600, si mantiene costantemente a un livello talmente basso da stupire il produttore. Il sistema di filtrazione BECO COMPACT PLATE A600 offre inoltre una grande flessibilità. La superficie filtrante può variare tra 0,66 e 69,3 metri quadrati, oppure, secondo le richieste applicative, è possibile eseguire una filtrazione a più passaggi. Tutto l’impianto è facile da utilizzare e pulire grazie ad un design ergonomico, alle superficie lisce ed alle lamiere profilate aperte (griglie tubolari) degli elementi filtranti. Tutte le piastre filtranti sono in acciaio inox AISI 316L che soddisfano i più elevati standard dell’industria alimentare. In questa applicazione il BECO COMPACT PLATE A600 viene utilizzato con un massimo di 128 strati filtranti di profondità dalla gamma standard di Eaton. Gli strati filtranti impiegati per la prefiltrazione hanno un grado di separazione nominale di 3 oppure 4 µm, gli strati utilizzati per la ritenzione di microrganismi 0,5 µm e 0,4 µm. Il risultato: in seguito al processo di filtrazione non sono rilevabili ACB nel filtrato.

Il sistema offre anche dei vantaggi economici concreti per l’azienda: si può lavorare con pressioni maggiori migliorando la produttività e garantendo una durata maggiore dei lotti di filtrazione. Anche i clienti finali possono beneficiare di una riduzione dei costi. Grazie alla qualità elevata del prodotto ottenuto con gli strati filtranti di Eaton, dopo la ricostituzione del concentrato, non è più necessaria una filtrazione sterilizzante. Tali risultati sono stati talmente positivi che l’azienda ha deciso di acquistare un secondo BECO COMPACT PLATE A600.