Membran filtrasyonu; diğer birçok gıdanın yanı sıra laktozu azaltılmış ürünler, yüksek proteinli ürünler, süt bazlı ürünlerin bitki bazlı alternatifleri ve bebek maması üretiminde kullanılan temel teknolojilerden biridir.
Filtrasyon sistemlerinin etkili temizliği, en yüksek gıda güvenliğini sağlamak için bu ürünlerin üretiminin önemli bir parçasıdır. Aynı zamanda sürdürülebilirlik de en önemli konular arasındadır.
Membran filtrasyon sistemlerinin daha kısa, optimize edilmiş şekilde temizlenmesi, hem kârlılık hem de çevre için önemli bir fark yaratabilir. Daha kısa bir temizlik işlemi üretim süresini uzatmaya ek olarak membranların ömrünü de uzatır çünkü temizlik, membranları en çok yıpratan işlemdir.
Tetra Pak Uygulama Teknolojisi Uzmanı Jacob Jacobsen “Artık temizlik süresini, piyasaya çıkan yeni ve daha da gelişmiş enzim tabanlı temizlik malzemelerinin de sayesinde, prosedürlerdeki adımları azaltarak kısaltmak mümkün hale geldi. Prosedür membran filtrasyon sisteminde çalıştırılan uygulamalara bağlı" diyor.
Membranların temizliğinde enzimlerin faydalarından biri, genelde klor gibi kimyasal maddelere kıyasla membran ömrünü dikkate değer ölçüde uzatmalarıdır.
Bazı ülkelerde ve süt ürünleri tesislerinde, membran filtrasyon sistemlerinin temizliğinde, çoğunlukla gelenekler doğrultusunda ve ekonomikliği nedeniyle hala klor gibi kimyasal maddeler tercih ediliyor.
Klor ve hidrojen peroksit gibi kimyasal maddeler, proteinleri parçalar, aynı zamanda dezenfektan etkisine sahiptir. Enzimler ise proteinleri daha küçük parçalara ayırır, böylece tortu oluşumunu giderir ama dezenfektan işlevi görmez. Bununla birlikte, genelde sorunların yaşandığı birkaç durum dışında membranların dezenfeksiyonuna gerek yoktur.
Geçmişte, klor ucuz olduğu, proteinleri parçaladığı ve bakterileri etkili bir şekilde giderdiği için membranların temizliğinde yaygın şekilde kullanılıyordu.
Jacob Jacobsen “Kapsamlı deneyimlerimize dayanarak klorun çevreye zararlı olmasının yanı sıra spiral sargılı membranların ömrünü de kısalttığını biliyoruz. Ayrıca temizlik işlemi devam ederken tükendiği ve bu sırada eklenmesi gerektiğinden, dozajının ayarlanması da daha zordur. Ek olarak, bir klorlama adımından sonraki ilk üretim işlemlerinden elde edilen bitmiş ürünlerde minimal klor kalıntıları bulunabilir" diyor.
Dünyanın çoğu bölgesinde artık temizlik maddesi olarak enzimler tercih ediliyor çünkü enzimler daha çevre dostudur, proteinleri daha etkin bir şekilde parçalar ve genellikle örneğin klor temizliğine kıyasla membran ömrünü önemli ölçüde uzatır. Ayrıca enzim kullanırken temizlik süresini tahmin etmek ve dozajı ayarlamak daha kolaydır. Enzimlerin etkinliği, sonraki temizlik adımında asit kullanılarak tamamen durdurulur. Yüksek sıcaklıklara ve yüksek/düşük pH değerine dayanabilecek membranların kullanımı, kimyasal madde kullanımının aşama aşama azaltılmasını da kolaylaştırır.
CIP kimyasal maddelerinin hassas dozajı, spiral sargılı membran filtrasyon sistemlerinin daha sürdürülebilir temizliğindeki birkaç önemli unsurdan biridir.
Daha kısa ve daha verimli bir CIP yalnızca daha uzun üretim süresi ve daha düşük enerji tüketimi değil, aynı zamanda daha düşük su girişi demektir. Daha fazla su tasarrufu sağlanır.
Tetra Pak Kıdemli Satış Yöneticisi Jesper Kjeldal ”Birçok büyük süt ürünleri tesisinde, süt ve peynir altı suyu filtrasyonundan kaynaklanan süzüntü suyu fazlalığı, ters ozmoz cilalayıcısı adı verilen ek bir filtrasyon sistemiyle temizlenir ve su temizlik için yeniden kullanılır. Bu, su girişinde büyük tasarruf sağlandığı anlamına gelir. Giderek artan su kıtlıkları nedeniyle dünya genelinde süt ürünleri tesislerinde bu konuya daha fazla odaklanılıyor. Küçük süt ürünleri üreticileri bile avantajlı bir şekilde bir cilalayıcı kurabilir" diyor.
Temizlik suyundan elde edilen ısının geri kazanılmasını sağlayan yeni yöntemler de gündemdedir.
Jesper Kjeldal, bu konuda “Bir membran filtrasyon sistemini yıkarken, 10 °C soğuk musluk suyu ya da cilalayıcıdaki süzüntü tankından gelen suyu kullanırız. Bu su, temizlikte kullanılmak üzere buharla yaklaşık 10 dakika boyunca 50 °C'ye kadar ısıtılır. Çıkan sıcak yıkama suyundaki ısıyı geri kazanarak soğuk yıkama suyunu ısıtmak mümkündür” diyor.
Bu şekilde ısı, kanalizasyona giderek kaybolmaz ve soğuk yıkama suyu için ısıtma amaçlı olarak kullanılır. Önceden ısıtılmış suyla yapılan temizlik daha verimli ve daha kısa bir yıkama sağlar. Isıtma için gereken süre azaltılarak üretim süresine dönüştürülebilir.