Filtrazione negli ingredienti alimentari

Dalla chiarifica dei succhi alla garanzia di salse stabili, la filtrazione svolge un ruolo dietro le quinte in quasi tutti gli ingredienti alimentari che consumiamo. Non si tratta solo di rimuovere le particelle, ma di un passo fondamentale per salvaguardare qualità, uniformità e conformità. Sia che si tratti di proteine del latte, estratti vegetali o sottoprodotti della fermentazione, la corretta configurazione di filtrazione garantisce che gli ingredienti rimangano puri, stabili e in accordo alla regolamentazione. In questo blog, esploriamo i ruoli chiave, le tecnologie e le considerazioni che plasmano la filtrazione moderna degli ingredienti alimentari.

La filtrazione di processo è essenziale per ottenere la sicurezza alimentare e migliorare la qualità degli ingredienti alimentari. Esistono 6 ruoli principali per la filtrazione degli ingredienti alimentari:

1. Rimozione dei contaminanti: la filtrazione aiuta a rimuovere le impurità fisiche come particelle, detriti e microrganismi dalle materie prime, dagli ingredienti e dal prodotto finale. Ciò è fondamentale per mantenere la qualità e la sicurezza dei prodotti.
   
   
2. Controllo microbico: la filtrazione è un metodo efficace per controllare e rimuovere i microrganismi, inclusi batteri, lieviti e muffe, che possono rovinare il prodotto o rappresentare un rischio per la salute dei consumatori.
   
   
3. Chiarifica: la filtrazione viene utilizzata per la chiarifica dei liquidi, rimuovendo i solidi sospesi e le impurità per ottenere un prodotto finale chiaro e visivamente accattivante, specialmente in bevande come succhi e vini.
   
   
4. Stabilizzazione: la filtrazione aiuta a stabilizzare i prodotti rimuovendo le particelle instabili che possono portare alla sedimentazione o alla separazione nel tempo. Questo è importante per prodotti come condimenti, salse ed emulsioni.
   
   
5. Coerenza di sapore e consistenza: la filtrazione aiuta a ottenere un sapore, una consistenza e un colore coerenti rimuovendo i componenti indesiderati che possono variare in composizione e concentrazione.
   
   
6. Conformità alle normative: normative rigorose disciplinano il settore alimentare e delle bevande per garantire la sicurezza e la qualità dei prodotti. I processi di filtrazione aiutano le aziende a conformarsi a queste normative e a soddisfare gli standard di settore.

Esistono cinque tipi principali di filtrazione nell'industria alimentare, tipicamente ordinati in base alla dimensione delle particelle che trattengono: prefiltrazione, microfiltrazione, ultrafiltrazione, nanofiltrazione e osmosi inversa. Per comprendere i meccanismi fondamentali di questi diversi metodi, potete trovare ulteriori informazioni nel nostro blog precedente sui diversi tipi di filtrazione di processo.

Il grafico sottostante illustra la progressione dei metodi di filtrazione basati sulla ritenzione delle particelle, dai solidi sospesi in prefiltrazione ai sali disciolti in osmosi inversa.

La filtrazione supporta un'ampia gamma di processi degli ingredienti; questi esempi mostrano dove e come viene applicata,

Spesso è necessaria una combinazione delle diverse soluzioni di filtrazione in un unico processo. Per scegliere il giusto sistema di filtrazione, è necessario considerare la fase specifica del processo.

Prendiamo l'esempio di un pozzo in cui l'acqua è un ingrediente alimentare. La prima fase di filtrazione per l'acqua del pozzo potrebbe essere una fase di prefiltrazione grossolana con un filtro a sacco. Tuttavia, la fase finale di filtrazione, prima che diventi un ingrediente alimentare, deve essere di grado sterile per trattenere i microrganismi e garantire la sicurezza del prodotto. L'uno non può funzionare senza l'altro: se si utilizza per primo solo il filtro a membrana sterile, si ostruirà troppo presto a causa dei contaminanti di grandi dimensioni. Se venisse utilizzato solo il sacco filtrante, i batteri finirebbero negli ingredienti alimentari e porterebbero a un prodotto finale non sicuro. In genere, sono necessarie ancora più fasi di prefiltrazione tra il sacco e il filtro a membrana, come i filtri melt-blown e altri filtri per particelle grossolane.

Le normative sulla sicurezza alimentare non sono negoziabili. Per garantire la conformità, è essenziale utilizzare filtri certificati per il contatto con gli alimenti e fabbricati in stabilimenti conformi agli standard ISO 9001. I filtri devono inoltre essere conformi a normative come UE 1935/2004, REACH e RoHS per evitare la migrazione di sostanze indesiderate nel prodotto. Per approfondire la scelta dei filtri conformi e costruire una configurazione sicura ed efficiente, consultate il nostro blog dedicato: Scegliere il filtro di processo giusto per la vostra applicazione. 

L'applicazione della filtrazione a membrana nella lavorazione degli ingredienti alimentari offre numerosi vantaggi:

• Il meccanismo di ritenzione si basa principalmente sulla selezione dimensionale
• Facile verifica dell'integrità
• Nessun rilascio delle fibre
• Ritenzione di più tipi di contaminazione in un unico passaggio

Il campo delle tecnologie di filtrazione degli ingredienti alimentari si sta evolvendo insieme al mercato. Ad esempio, le sfide recenti si presentano per la filtrazione delle bevande non alcoliche. Poiché non c'è alcol per uccidere naturalmente i microrganismi, c'è un maggiore rischio di deterioramento microbiologico. Inoltre, rappresenta una sfida per la pastorizzazione, poiché non c'è sinergia tra alcol e calore. I progressi nella filtrazione finale a freddo, come i filtri a membrana, forniscono un buon metodo alternativo per ottenere la stabilità microbica.
 

Un secondo progresso è che l'industria alimentare applica più ampiamente la sterilizzazione con perossido di idrogeno vaporizzato (VPHP) ai propri sistemi. Originariamente adottato negli ambienti sanitari come sostituto dell'ossido di etilene tossico, la FDA ha riconosciuto il metodo nell'"elenco stabilito della categoria A". L'industria alimentare sta seguendo questo riconoscimento, poiché questo metodo è più rapido e ha un consumo energetico significativamente inferiore rispetto alla sterilizzazione a vapore. La più recente generazione di filtri di processo è in fase di sviluppo per resistere a più cicli di sterilizzazione VPHP per una durata più lunga.
 

Un altro buon esempio è la crescente popolarità delle proteine vegetali. Possono aiutarci a integrare la nostra sempre più diffusa dieta vegetale con un impatto ambientale inferiore rispetto alle proteine associate alla produzione di bestiame. Tra diverse tecniche di separazione, la filtrazione a membrana è la più efficace grazie alla separazione selettiva, alle semplici condizioni operative e alla facilità di automazione. I nuovi sviluppi nei sistemi di filtrazione mirano a ridurre l'intasamento della membrana e ad aumentare il tempo di funzionamento senza lavaggi. 

Tutti i filtri sono disponibili in materiali conformi al contatto con gli alimenti, testati per soddisfare le linee guida FDA e UE. Alcuni esempi del nostro portafoglio:

• Prefiltrazione: PFP, PFP-A, PFP-B, SFG-G
• Filtrazione sterile: SME+, BME+, SME-X+, SMV, SMT-G
• Carbone attivo: ASC
• Filtrazione del vapore: MSS, MPSC

Man mano che la produzione di ingredienti alimentari diventa più specializzata e orientata alla qualità, il ruolo della filtrazione continua a crescere sia in termini di importanza che di complessità. Dalla prefiltrazione alle membrane sterili, la scelta della giusta combinazione di filtri è essenziale per proteggere l'integrità del prodotto, soddisfare le normative di sicurezza e supportare l'innovazione nella moderna lavorazione alimentare. Sia che lavoriate con latticini, proteine vegetali o ingredienti derivati dalla fermentazione, una filtrazione affidabile e conforme è la base per prodotti coerenti, puliti e ad alte prestazioni. Con un'ampia gamma di soluzioni convalidate e competenza tecnica, Atlas Copco è qui per aiutarvi a costruire un processo di filtrazione pronto per le esigenze di oggi e di domani.
Contattate i nostri esperti di filtrazione per iniziare.