Minimalizowanie ryzyka mikrobiologicznego i odzysk wody w branży napojów

Podczas produkcji żywności lub napojów ważne jest dołożenie wszelkich starań, aby zminimalizować ryzyko mikrobiologiczne oraz uczynić produkty przeznaczone do spożycia przez ludzi tak bezpiecznymi, jak to tylko możliwe. Każde skażenie mikrobiologiczne jest traktowane bardzo poważnie i może spowodować kosztowne wycofanie produktu w odpowiedzi na obawy o zdrowie ludzkie.

Oprócz poważnych zagrożeń zdrowotnych spowodowanych przez niektóre gatunki bakterii, zanieczyszczenie mniej szkodliwymi drobnoustrojami może przyczynić się do psucia się napojów oraz zmiany ich jakości i smaku. Producenci muszą zatem rozważyć możliwość skażenia, które może pochodzić z różnych źródeł – z powietrza, wody, surowców i instalacji procesowych.

Woda w przemyśle napojów

Źródło wody pitnej użytej do produkcji może mieć wpływ na smak, wygląd i ogólną jakość produktu końcowego. Twarda woda zawiera istotnie wysokie stężenia soli wapniowych i magnezowych, które są szczególnie szkodliwe dla produkcji napojów bezalkoholowych, ponieważ mogą powodować zmiany pH i wpływać na stabilność mikrobiologiczną i smak. Dlatego do napojów bezalkoholowych zaleca się stosowanie miękkiej wody. Istnieją techniki, które mogą usuwać twardość wody, a tym samym działanie związków wapniowych i magnezowych. Do najczęściej stosowanych w przemyśle spożywczym należą techniki, takie jak odwrócona osmoza (RO), która często jest pierwszym krokiem do szczegółowego programu uzdatniania wody do produkcji napojów bezalkoholowych.

Kolejnym ważnym etapem procesu uzdatniania wody jest usuwanie pozostałości wolnego chloru, które uzyskuje się na przykład przez zastosowanie filtra z węglem aktywowanym. Istotne jest, aby podczas uzdatniania wody usuwać wolny chlor, ponieważ jego obecność może powodować defekty smakowe wody. Jednak po jego usunięciu, na złożu węgla aktywowanego, należy uwzględnić dodatkowe czynniki związane z zanieczyszczeniem mikrobiologicznym, ponieważ wolny chlor jest stosowany jako środek dezynfekujący. Woda stosowana do produkcji napojów poddawana jest również różnym etapom filtracji, aby usunąć wszelkie cząstki stałe i zanieczyszczenia resztkowe.

Co ważne, sprzęt używany do prowadzenia procesu uzdatniania wody także musi odgrywać rolę w minimalizowaniu ryzyka mikrobiologicznego.

Producenci powinni rozważyć wprowadzenie higienicznie zaprojektowanych systemów uzdatniania wody w swoich zakładach produkcyjnych. Dzięki higienicznej konstrukcji systemy takie można łatwo czyścić, konserwować i monitorować, aby zapewnić wysoką jakość wody w całym procesie produkcyjnym. Dzięki higienicznej konstrukcji różne komponenty instalacji (np. filtry żwirowe i filtry z węglem aktywowanym, systemy RO i ultrafiltracji) są zoptymalizowane procesowo, co zapobiega przedostawaniu się zewnętrznych zanieczyszczeń do wnętrza systemu oraz zapewnia niezawodne czyszczenie i dezynfekcję, jednocześnie umożliwiając ciągłe monitorowanie działania.

Higieniczne zasady projektowania obejmują zakres od czyszczenia / sterylizacji /sanityzacji w miejscu (CIP / SIP) do zoptymalizowanego przepływu wody, co pozwala uniknąć stagnacji wody i martwych obszarów, czyli tych miejsc w rurociągach, które mają niski nieturbulentny przepływ i są trudne do czyszczenia.

Wszystkie powyższe czynniki zapewniają maksymalną dostępność systemów wodnych ze względu na dłuższe przerwy między czyszczeniami, a także ekonomiczną eksploatację, przy jednoczesnym zapewnieniu najwyższej jakości i bezpieczeństwa produktu, co także przekłada się na niskie zużycie wody. Dzięki wprowadzeniu takich higienicznie zaprojektowanych systemów uzdatniania wody producenci mogą w przyszłości chronić swoje zakłady przed nadchodzącymi zmianami legislacyjnymi.

Ponadto w przemyśle napojów stosuje się środki dezynfekujące, aby zminimalizować zanieczyszczenie przez mikroorganizmy. Korzystanie z higienicznie zaprojektowanych systemów wodnych pomaga zminimalizować użycie środków dezynfekujących, a także zapewnia dodatkową ochronę przed skażeniem mikrobiologicznym. Inną ważną kwestią przy stosowaniu środków dezynfekcyjnych jest obecność produktów ubocznych dezynfekcji. Niektóre z nich są klasyfikowane jako chemikalia zaburzające gospodarkę hormonalną (EDC), które mogą zakłócać układ hormonalny, powodować nowotwory lub nieprawidłowy rozwój.

Rozwiązaniem, które spełnia wszystkie powyżej wskazane właściwości są systemy Berkefeld PurBev®, dostarczane przez Veolia Water Technologies. Berkefeld PurBev® to seria higienicznych rozwiązań do uzdatniania wody dla przemysłu spożywczego i napojów, która zapobiega problemom związanym z dezynfekcją, a jednocześnie minimalizuje ryzyko drobnoustrojów.

Instalacja Berkefeld PurBev® pracująca w zakładzie produkującym wodę mineralną w Polsce

System odwróconej osmozy – Berkefeld PurBev® RO

Technologie z zakresu Berkefeld PurBev® obejmują odwróconą osmozę, filtrację, ultrafiltrację, zmiękczanie i dejonizację, a ich stosowanie wiąże się z szeregiem korzyści takich, jak:

• Optymalna jakość i bezpieczeństwo produktu poprzez minimalizację ryzyka mikrobiologicznego
• Maksymalna dostępność systemu dzięki dłuższym interwałom między czyszczeniem a cyklami konserwacji
• Ekonomiczna praca oparta na wysokiej wydajności systemu i zmniejszeniu zapotrzebowania na środki czyszczące
• Niskie koszty utrzymania i serwisowania
• Niskie zużycie wody
• Niższy OPEX dzięki oszczędnościom w zużyciu środków chemicznych, wody i energii elektrycznej
• Zrównoważony rozwój: dłuższa żywotność i niższe koszty cyklu życia systemu generacji wody (niski całkowity koszt posiadania)

Z rozwiązań Berkefeld PurBev® korzystają czołowi producenci napojów bezalkoholowych i alkoholowych na świecie, a także w Polsce.

Odzysk wody ze ścieków

Prowadzenie zakładu produkcyjnego wiąże się z zapotrzebowaniem na dużą ilość wody technologicznej odpowiedniej jakości, ale również z odprowadzaniem ścieków. Zazwyczaj woda używana w procesie produkcyjnym trafia do ścieków i po oczyszczeniu jest zwykle odprowadzana do rzeki lub kanalizacji. Jednak duża część tych ścieków nadaje się do odzysku, oczyszczania i ponownego wykorzystania w zastosowaniach takich, jak: woda zasilająca kotły, procesy chłodzenia, czy czyszczenia.

Charakterystyka ścieków pochodzących z sektora napojów i spożywczego, obciążonych dużym ładunkiem organicznym, pozwala na ich oczyszczanie z zastosowaniem procesów fermentacji beztlenowej, podczas których produkowany jest biogaz. Ten cenny zasób może być wykorzystany w zakładowej stacji kogeneracji (CHP), która wytworzy i zapewni ciepło oraz energię elektryczną dla obiektu, zmniejszając tym samym zależność od zasobów nieodnawialnych i obniżając rachunki za energię. W niektórych przypadkach takie instalacje są w stanie wyprodukować nadwyżkę biogazu i energii elektrycznej, co wiąże się z dodatkowymi zyskami dla zakładu.

Veolia Water Technologies posiada szereg technologii beztlenowego oczyszczania ścieków, które są każdorazowo indywidualnie dobierane do składu i ilości ścieków pochodzących z produkcji, wymaganych efektów oczyszczania oraz warunków technicznych. Stosując technologie beztlenowe w połączeniu z innymi systemami takimi, jak na przykład biologiczne reaktory membranowe MBR oraz wykorzystując etap doczyszczania ścieków, można uzyskać bezpieczną wodę o jakości pozwalającej na jej ponowne wykorzystanie w zakładzie.

Oczyszczalnia ścieków dla zakładu Tymbark w Olsztynku – reaktor beztlenowy EGSB i reaktor AnoxKaldnes™MBBR

Takie podejście pozwala obniżyć koszty zakładu, a nawet uzyskać dodatni bilans finansowy poprzez oszczędności wygenerowane w wyniku zmniejszenia wydatków na odprowadzanie wody, pobór wody świeżej wymaganej do procesu produkcyjnego oraz obniżenia kosztów energii. Celem jest osiągnięcie w zakładach produkcyjnych gospodarki o obiegu zamkniętym oraz dążenie do “zerowego” poboru wody i zerowego zrzutu.

W Polsce Veolia Water Technologies zrealizowała szereg projektów dla branży napojów i spożywczej zapewniając producentom wysokiej jakości wodę, mniejsze zużycie wody i energii oraz optymalizację kosztów. Nasze instalacje uzdatniania wody i oczyszczania ścieków z powodzeniem pracują w wielu zakładach produkcyjnych w Polsce.

Więcej informacji dostępnych na stronie: https://www.veoliawatertechnologies.pl/oferta/rynki/przemysl-spozywczy

Zapraszamy do współpracy

Kontakt:

mgr inż. Paweł Zieliński Kierownik Sprzedaży Veolia Water Technologies Sp. z o.o. w zakresie rozwiązań do uzdatniania wody w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym. Absolwent Wydziału Inżynierii Chemicznej i Procesów Politechniki Szczecińskiej.

mgr inż. Piotr Szmich Dyrektor Sprzedaży w Veolia Water Technologie sp. z o.o. w zakresie rozwiązań do oczyszczania ścieków dla przemysłu spożywczego. Absolwent AGH wydziału Inżynierii Środowiska.

Veolia Water Technologies sp. z o.o.

www.veoliawatertechnologies.pl

e-mail: info.poland@veolia.com

Warszawa, ul. Puławska 2, tel. +48 22 568 83 00
Kraków, ul. Balicka 48, tel. +48 12 423 38 66
Tychy, ul. Metalowa 3, tel. +48 32 217 82 06

Artykuł jest częścią opracowania - FoodFakty NAWIGATOR - Piwo bezalkoholowe - rynek, surowce, technologie