Filtration de base pour le traitement des aliments et boissons

Par Richard Juskowiak, Filtration Donaldson

En tant que fabricant d’aliments ou de boissons, vous devez respecter les exigences de la Loi fédérale sur la modernisation de la sécurité alimentaire (FSMA) en développant une analyse des risques et une maîtrise des points critiques (HACCP) ou une analyse des risques et des contrôles préventifs fondés sur les risques (HARPC). Peut-être êtes-vous en train de mettre à jour votre installation. C’est le meilleur moment pour passer en revue la conception de votre système de filtration, qui se trouve au cœur de la sécurité alimentaire.

Et lorsque vous examinez votre processus et votre installation, faites attention à deux principaux espaces qui nécessitent une filtration :

1. Là où les contaminants sont générés ou introduits en premier et
2. Là où le procédé est davantage exposé à des risques.

Commencez par vous intéresser à vos sources d’énergie et aux endroits où sont générés ou stockés en vrac la vapeur, les gaz tels que l’azote et l’air comprimé. Cet espace est un emplacement de prédilection pour l’huile, l’humidité, les débris et les bactéries, d’autant plus si vous prélevez l’air ou l’eau à partir de sources dont la qualité est douteuse.

Prévoyez d’installer une préfiltration à cet endroit. Des éléments d’environ 10 microns capturent les particules plus grosses et 95 à 98 % de tous les contaminants, ce qui est un niveau acceptable pour les applications industrielles telles que les équipements de lavage ou de nettoyage et stérilisation en place (CIP/SIP). La préfiltration en amont permet de réduire les coûts de remplacement et les temps d’arrêt en protégeant les filtres à fibres fines les plus onéreux sur votre ligne de traitement. L’eau de puits ou de rivière qui charrie une plus grande quantité de débris peut nécessiter une série de préfiltres de 50, 20 et 10 microns, tandis que l’air pollué peut nécessiter plusieurs préfiltres à air comprimé, en particulier en cas d’applications avec contact alimentaire.

Dans la mesure où toute contamination ne peut être évitée à la source, vous devez identifier les points de contrôle critiques sur votre ligne de traitement, c’est-à-dire les endroits où une nouvelle contamination est possible ou ceux où toute pénétration serait irréversible. Vous allez utiliser ici des éléments stériles sur le point d’utilisation, d’une taille de 0,2 micron ou moins. Ces points de contrôle critiques concernent notamment :

Les réservoirs de stockage et de mélange. Des bactéries indésirables peuvent facilement se multiplier dans ces lieux, et l’oxygène peut également dégrader certains produits. L’azote inerte constitue un bon réservoir tampon avant l’ajout de vos ingrédients. Cependant, veillez tout d’abord filtrer l’azote pour éliminer les impuretés éventuelles des réservoirs, des compresseurs et des flexibles.

Les étapes et ingrédients intermédiaires. À chaque nouvelle étape ou à chaque ajout d’un nouvel ingrédient dans votre ligne de traitement, il existe un risque de contamination. Les additifs ultérieurs peuvent être des additifs aromatisants ou assaisonnants, des conservateurs ou des émulsifiants. Dans les sodas, il s’agit de CO₂ gazéifié. Pensez aux filtres pour chaque nouvel ingrédient, mais aussi pour chaque nouveau procédé impliquant du gaz, de la vapeur ou de l’air.

Traitement final et conditionnement. Pour éliminer toute contamination résiduelle, prévoyez une filtration lors de la dernière étape du traitement. Dans le cas de la mise en bouteille d’eau par exemple, un filtre à membrane final est recommandé. L’emballage lui-même peut constituer un risque. Les rubans et les joints qui entrent en contact avec les aliments et les boissons doivent être préalablement nettoyés avec de la vapeur culinaire pour éliminer les microbes accumulés lors du transport ou du stockage.

Une fois que vous avez identifié l’emplacement correct des filtres, pensez à la qualité de votre équipement et au choix de vos éléments. Surveillez le vieillissement ou le dysfonctionnement des composants tels que les compresseurs à air qui sont une source fréquente de fuites d’huile. Les tuyaux et le corps peuvent s’effriter ou former des fissures qui piègent la dégradation.

Les systèmes en acier inoxydable sont spécifiés dans la plupart des normes et directives, mais si les composants ne sont pas certifiés 3-A, ils peuvent présenter des risques cachés, notamment :

• Des soudures médiocres présentant des aspérités ;
• Une surface microbillée plutôt qu’une surface électro-polie ;
• Des joints de tuyaux à bride ou filetage NPT au lieu d’un raccord sanitaire tel qu’un collier Tri-Clamp®.

Une fois que vous avez évalué les classes et vérifié la certification, vous pouvez passer à d’autres critères :

• La capacité de filtration en profondeur (rétention) ;
• Le nombre de cycles de stérilisation que l’élément peut tolérer en toute sécurité ;
• La fréquence à laquelle l’élément doit être remplacé (durée de vie du filtre) ; et
• Les débits, dont découlent les coûts énergétiques.

Nous pouvons également vous aider à mettre au point un plan de filtration personnalisé pour votre installation.