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Filtración final de cerveza HixFlow® PES 0.65µm

Costos razonables de filtración y condiciones de proceso confiables son los principales requisitos para la industria cervecera. Hixwer Argentina fue solicitada para proporcionar un nuevo punto de referencia para la etapa de filtración final antes del embotellado. Los requisitos del cliente para este proyecto son:

  • Vida útil extendida del filtro
  • Minimización de costos de filtración
  • Reducción de tiempos de inactividad

Se realizaron estudios de filtración en una empresa cervecera argentina. Los mejores resultados se lograron con el filtro HixFlow PES 0.65µm. Basado en los resultados de las pruebas, se realizó une prueba beta con cuarenta y ocho cartuchos de filtro de membrana en una planta de embotellado. Al final, el producto PES que se usaba anteriormente en la etapa de filtración fue reemplazado por el HixFlow PES 0.65µm.

 

Contexto

La línea de filtración previa a la máquina de llenado consta de un prefiltro de profundidad de polipropileno y un filtro de membrana PES final. La etapa de filtración final antes del embotellado debe garantizar que la cerveza esté libre de levaduras para asegurar una vida útil de varios meses. El proceso de filtración debe realizarse sin afectar el sabor ni el olor de la cerveza, manteniendo los costos de filtración bajo control.

Estructura de la membrana del HixFlow PES. Su configuración asimétrica resulta en una vida útil larga sin ninguna influencia negativa de ß-glucanos.

 

Aplicación

Para asegurar que todas las marcas de cerveza alcancen los altos estándares de calidad de sus empresas, toda la cerveza debe filtrarse previamente al embotellado. Los requisitos del cliente son:

  • La cerveza debe estar libre de levaduras.
  • Su sabor y olor no deben ser afectados por la filtración
  • Los costos de filtración deben mantenerse dentro de un rango aceptable.
  • El proceso de filtración y las pruebas de integridad deben ser confiables.

Las plantas cerveceras están equipadas con líneas de filtración totalmente automatizadas. Cada una de estas consta de una carcasa de prefiltro y otra carcasa de filtro de membrana. Los procesos de filtración diarios son automáticamente controlados por software PLC. Se realizan ciclos de esterilización con agua caliente para asegurar que las condiciones sean óptimas para el proceso. La regeneración con soda cáustica y ácido cítrico se realiza en intervalos regulares para aumentar el rendimiento total de los cartuchos. Este paso adicional brinda confiabilidad y mantiene bajos los costos de filtración.

 

Producto

Los cartuchos filtrantes HixFlow PES 0.65µm presentan una membrana de polietersulfona (PES) de una sola capa. Gracias a su estructura, se logra un rendimiento total extendido con altas tasas de flujo.

La característica clave de una membrana de PES es su excelente compatibilidad química con soluciones CIP cáusticas y ácidas en todo el rango de pH. El uso de soda cáustica, disponible en cualquier planta, asegura la regeneración efectiva del HixFlow PES, extendiendo su vida útil.

La integridad de los cartuchos puede verificarse fácilmente realizando una prueba de integridad antes y después de la filtración. En combinación con un proceso de esterilización regular, se alcanzan los más altos estándares microbiológicos. La tasa de retención microbiológica para Saccharomyces cerevisiae resultó en un valor de reducción logarítmica (LRV) de > 7.

Resultados

La empresa cervecera argentina seleccionó una planta de embotellado para la prueba inicial ß donde se instalaron cuarenta y ocho cartuchos de filtro de membrana HixFlow PES 0.65µm, de Hixwer®. El objetivo de la misma era elevar el punto de referencia del rendimiento total. Previamente a la prueba, el rendimiento total de la planta había sido de alrededor de 300,000 litros de cerveza por cartucho.

La prueba con HixFlow PES se realizó durante varias semanas. En una primer instancia no se detectó ningún aumento de presión debido a la asimetría específica de la membrana de los cartuchos. La prueba ß confirmó los resultados obtenidos por el centro de R&D de la empresa. Finalmente, el rendimiento total alcanzado fue de aproximadamente 500,000 litros de cerveza por cartucho, lo que significa que se logró un aumento del 60%, superando considerablemente el punto de referencia anterior de la empresa.

En consecuencia, HixFlow PES redujo los costos de filtración, ya que no tiene que cambiarse tan a menudo. Durante la prueba, se verificó la calidad microbiológica y otros parámetros relevantes de calidad de todos los lotes de cerveza. Ninguno de ellos mostró contaminación con levaduras y cada lote fue liberado para su venta. Se cumplieron con éxito todos los requisitos del cliente y se definió un nuevo punto de referencia de filtración para la empresa cervecera.

Para aumentar el rendimiento total, se realizaron ciclos de regeneración con soda cáustica. Después de cada ciclo, la presión diferencial volvía a acercarse a cero bar. La membrana fue regenerada y los compuestos de obstrucción acumulados se eliminaron con éxito. Esto es un indicador del efecto positivo de la regeneración.

 

Test de integridad

La integridad de los cartuchos de filtro de membrana se prueba regularmente para asegurar que continuarán funcionando correctamente, incluso después de someterse a múltiples ciclos de esterilización y regeneración, y para prevenir la contaminación microbiológica.

Se debe realizar una prueba de integridad después de la esterilización de los cartuchos de filtro y del sistema antes de comenzar un proceso de llenado para garantizar que todo el lote de producción esté libre de levaduras.

 

Conclusión

Basándose en la buena cooperación entre la empresa cervecera y Hixwer Argentina durante la exitosa finalización de las pruebas de filtración, los cartuchos de filtro HixFlow PES se instalaron en todas las demás plantas. Los resultados sobresalientes logrados durante la primera prueba se han confirmado desde entonces. Hasta ahora, HixFlow PES ha capturado casi el 100% del mercado en la empresa cervecera argentina, que ya no utiliza productos de la competencia.

Los cartuchos de filtro de membrana HixFlow PES proporcionan una mayor confiabilidad operativa. La caída de presión aumentó solo al final de la prueba de filtración. El proceso de filtración con HixFlow PES se realiza sin interrupciones en el proceso de llenado. De las pruebas en curso en otras empresas cerveceras, esperamos obtener comentarios similares y un aumento adicional de las ventas en el futuro.

El enorme aumento en el rendimiento total ha tenido un fuerte impacto en la reducción de los costos de filtración para la empresa cervecera argentina. El cliente está muy satisfecho con su nuevo proceso de filtración y la calidad consistentemente excelente de la cerveza producida gracias a HixFlow PES.

La caída de presión, resultado de las pruebas de integridad realizadas regularmente, se mantuvo estable durante varias semanas hasta que los cartuchos de filtro de membrana fueron reemplazados. Hasta el final de la prueba ß no se detectó ningún aumento en la caída de presión. Esto es un indicador de un cartucho de filtro de membrana robusto, adecuado para aplicaciones a largo plazo. Los choques de presión y los ciclos de regeneración no tienen influencia negativa en el rendimiento del producto.

Más información:
www.hixwer.com