Fallstudie: Flüssigkeitsfiltrationsbeutel in der Sirupfiltration für Lebensmittel und Getränke
Einführung
In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie spielt die Filtration eine entscheidende Rolle für die Produktqualität, -konsistenz und -sicherheit. Die Sirupfiltration ist besonders wichtig, da Sirupe in der Getränke-, Süßwaren-, Milchverarbeitungs- und Aromagetränkeherstellung weit verbreitet sind. Bei der Sirupherstellung können Verunreinigungen wie ungelöste Zuckerkristalle, Kohlenstoffpartikel, Verpackungsrückstände und andere feine Partikel in die Flüssigkeit gelangen. Werden diese Partikel nicht effektiv entfernt, können sie die Produktklarheit, den Geschmack und die Leistung nachgelagerter Anlagen beeinträchtigen.
Flüssigkeitsfiltrationsbeutel bieten eine effiziente und kostengünstige Lösung zur Entfernung unerwünschter Partikel aus Sirup vor der Weiterverarbeitung oder Verpackung. Diese Fallstudie präsentiert ein praktisches Beispiel für die Sirupfiltration in einem Getränkeherstellungsbetrieb unter Verwendung von Filtrationsbeuteln der Firma INDRO.
Hintergrund der Anwendung
Ein Getränkehersteller, der aromatisierte Sirupe für Erfrischungsgetränke und Fertiggetränke produziert, stand bei der Sirupherstellung vor mehreren Herausforderungen. Die Sirupmischung wurde durch Auflösen von Zucker, Aromastoffen und Stabilisatoren in erhitztem Wasser hergestellt. Nach dem Mischen musste der Sirup gefiltert werden, bevor er in Lagertanks und Abfüllanlagen gelangte.
Das Unternehmen stieß jedoch auf mehrere Probleme:
- In den fertigen Sirupprodukten traten gelegentlich sichtbare Partikel auf.
- Feine Verunreinigungen verstopften nachgelagerte Abfüllanlagen
- Hohe Wartungsfrequenz für Pumpen und Ventile
- Uneinheitliche Produktklarheit
Der Hersteller benötigte eine zuverlässige Filtrationslösung, die Feststoffpartikel entfernen und gleichzeitig hohe Durchflussraten für eine kontinuierliche Produktion gewährleisten konnte.
Einrichtung des Filtersystems
Um das Problem zu beheben, installierte das Werk vor dem Siruplagertank ein Beutelfiltrationssystem. Die Filtrationseinheit wurde so ausgelegt, dass sie die erforderliche Durchflusskapazität bewältigt und gleichzeitig eine effiziente Partikelentfernung gewährleistet.
Die von INDRO empfohlene Konfiguration des Filterbeutels war:
Spezifikationen für Filterbeutel
| Parameter |
Spezifikation |
| Taschengröße |
Größe #2 |
| Durchmesser |
180 mm |
| Länge |
810 mm |
| Material |
Lebensmittelechtes Polypropylen (PP-Nadelfilz) |
| Mikron-Bewertung |
10 Mikron |
| Konstruktion |
Genähte Konstruktion mit Polypropylenring |
| Betriebstemperatur |
Bis zu 90 °C |
Der
Filterbeutel der Größe #2 (180 × 810 mm) wurde gewählt, weil er eine große Filtrationsfläche bietet, was im Vergleich zu kleineren Beuteln hohe Durchflussraten und eine längere Lebensdauer ermöglicht.
Warum Polypropylen-Filterbeutel ausgewählt wurden
Polypropylen (PP)-Filterbeutel werden aufgrund ihrer chemischen Beständigkeit, Haltbarkeit und Kompatibilität mit den Lebensmittelverarbeitungsstandards häufig in der Lebensmittel- und Getränkefiltration eingesetzt.
Zu den wichtigsten Vorteilen gehören:
Lebensmittelsicherheit
Das in den INDRO-Flüssigkeitsfilterbeuteln verwendete Polypropylenmaterial erfüllt die Sicherheitsanforderungen für den Lebensmittelkontakt und gibt keine Verunreinigungen an den Sirup ab.
Chemische Kompatibilität
Sirupe enthalten häufig Zucker, Säuren, Aromastoffe und Konservierungsmittel. Polypropylen bietet eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber diesen Chemikalien und gewährleistet so eine lange Haltbarkeit.
Hohe Schmutzaufnahmekapazität
Die Nadelfilzstruktur des Filterbeutels ermöglicht eine Tiefenfiltration. Dadurch kann der Beutel große Mengen an Partikeln auffangen und zurückhalten, ohne schnell zu verstopfen.
Thermische Stabilität
Bei der Sirupverarbeitung treten häufig erhöhte Temperaturen beim Mischen und Filtrieren auf. Polypropylen-Filterbeutel können sicher bei Temperaturen bis zu ca. 90 °C eingesetzt werden.
Auswahl der Mikron-Nennwerte
Die Wahl der richtigen Mikron-Nenngröße ist entscheidend für ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Filtrationseffizienz und Durchflusskapazität.
Für diese Anwendung wurden nach dem Test mehrerer Optionen
10-Mikron-Filtrationsbeutel ausgewählt.
Leistungsfähigkeit verschiedener Mikron-Ebenen
| Mikron-Bewertung |
Leistungsergebnis |
| 50 Mikron |
Unzureichende Entfernung von Feinstaubpartikeln |
| 25 Mikron |
Verbesserte Klarheit, aber kleine Partikel bleiben weiterhin sichtbar |
| 10 Mikron |
Optimale Klarheit und stabiler Durchfluss |
| 5 Mikron |
übermäßiger Druckabfall und häufiger Beutelwechsel |
Die
10-Mikron-Filterung entfernte Zuckerkristalle, Kohlenstoffpartikel und andere Verunreinigungen effektiv, ohne die Durchflussrate wesentlich zu verringern.
Installation und Betrieb
Die Filterbeutel wurden in einem
Einzelbeutelfiltergehäuse installiert, das sich zwischen dem Sirupmischtank und dem Siruplagertank befand.
Schritte des Filtrationsprozesses
- Erhitzter Sirup fließt aus dem Mischtank in das Beutelfiltergehäuse.
- Die Flüssigkeit durchläuft den 10 Mikron Polypropylen-Filterbeutel .
- Feste Verunreinigungen werden innerhalb der Tiefenfiltrationsstruktur des Beutels zurückgehalten.
- Sauberer Sirup verlässt das Gehäuse und gelangt in den Vorratstank.
- Der gefilterte Sirup gelangt dann zur Abfüll- oder Mischanlage.
Das System wurde so konzipiert, dass es während der Sirupproduktion kontinuierlich arbeitet.
Leistungsergebnisse
Nach der Einführung der INDRO-Flüssigkeitsfiltrationsbeutel konnte der Getränkehersteller deutliche Verbesserungen bei der Sirupqualität und der Produktionseffizienz feststellen.
Verbesserte Produktklarheit
Durch die 10-Mikron-Filtration wurden feine Partikel entfernt, die zuvor die Trübung des Sirups verursacht hatten. Das Endprodukt wurde dadurch optisch klarer und gleichmäßiger.
Reduzierter Gerätewartungsaufwand
Partikel, die sich zuvor in Pumpen, Ventilen und Füllstutzen angesammelt hatten, wurden effektiv entfernt. Dadurch konnten Wartungsstillstandszeiten und die Häufigkeit der Anlagenreinigung reduziert werden.
Stabiler Produktionsfluss
Die große Filterfläche des Beutels der Größe 2 gewährleistete stabile Durchflussraten ohne übermäßigen Druckabfall.
Längere Filterlebensdauer
Je nach Verunreinigungsgrad des Rohmaterials kann jeder Filterbeutel etwa
20 bis 30 Stunden lang kontinuierlich Sirup filtrieren , bevor er ausgetauscht werden muss.
Wirtschaftliche Vorteile
Die Verwendung von INDRO-Flüssigkeitsfilterbeuteln brachte auch Kostenvorteile.
Niedrigere Betriebskosten
Beutelfilter sind im Vergleich zu Patronenfiltersystemen relativ preiswert. Die hohe Schmutzaufnahmekapazität reduziert die Anzahl der erforderlichen Beutelwechsel.
Reduzierte Produktionsunterbrechungen
Durch die Verhinderung von Partikelverunreinigungen in nachgelagerten Anlagenteilen minimierte das Filtrationssystem Produktionsausfälle.
Verbesserte Produktqualität
Eine höhere Produktklarheit verbesserte die Gesamtqualität der fertigen Getränke und half dem Hersteller, den guten Ruf seiner Marke und die Kundenzufriedenheit zu wahren.
Empfohlene Spezifikationen für Filtrationsbeutel für Sirupanwendungen
Basierend auf dieser Fallstudie und ähnlichen Anlagen werden für die Sirupfiltration in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie üblicherweise folgende Spezifikationen empfohlen:
| Parameter |
Empfohlene Spezifikation |
| Taschengröße |
Größe Nr. 2 (180 × 810 mm) |
| Material |
Polypropylen-Nadelfilz |
| Mikron-Bewertung |
10 Mikron |
| Ringtyp |
Polypropylen oder Edelstahl |
| Konstruktion |
Genäht oder geschweißt |
| Temperaturgrenze |
Bis zu 90 °C |
Für Anwendungen mit höheren Reinheitsgraden können zusätzliche Filtrationsstufen, wie z. B.
eine 5-Mikron-Polierfiltration, nachgeschaltet werden.
Abschluss
Eine effiziente Sirupfiltration ist in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie unerlässlich, um die Produktreinheit zu gewährleisten, die Verarbeitungsanlagen zu schützen und hohe Qualitätsstandards einzuhalten. Flüssigkeitsfiltrationsbeutel bieten eine praktische und kostengünstige Lösung zur Entfernung von Verunreinigungen aus Sirup während der Produktion.
In dieser Fallstudie konnte durch den Einsatz von
INDRO Polypropylen-Filterbeuteln der Größe #2 mit einer Filterfeinheit von 10 Mikron die Sirupklarheit verbessert, der Wartungsaufwand für die Anlagen reduziert und der Produktionsablauf in einer Getränkeherstellungsanlage stabilisiert werden.
Dank ihrer hohen Schmutzaufnahmekapazität, chemischen Beständigkeit und Eignung für Anwendungen im Lebensmittelbereich bieten die Flüssigkeitsfiltrationsbeutel von INDRO eine zuverlässige Filtrationslösung für die Sirupverarbeitung und viele andere Flüssigkeitsfiltrationsanwendungen in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie.