Estudio de la formación y eliminación del fouling, biofouling y biofilms en la industria láctea

Resumen

El trabajo aquí contenido está englobado dentro del Proyecto Europeo ENTHALPY (EU-FP7), un proyecto multidisciplinar y multinacional, donde se busca la mejora de la industria lechera europea, mediante la innovación en la tecnología, optimización de procesos y mejora de la gestión de las empresas. Las líneas prioritarias fueron: la reducción del consumo de agua y energía, por parte de este sector de la industria alimentaria, dada su gran demanda de agua para diversos procesos industriales, entre los que destacan la limpieza, y el gasto de energía en algunos procesos, como los térmicos, por ejemplo, la pasteurización o esterilización de la leche. Dada la perspectiva general del proyecto, se enfocó esta tesis en la evaluación y mejora del tratamiento de la problemática relacionada con el fouling lácteo. Este tipo de residuo, generado durante el procesado de la leche con el empleo de altas temperaturas, tiene unas afectaciones sobre la instalación y consecuentemente sobre todo el sector. Su presencia implica un gran consumo de agua y energía, para intentar su eliminación, por lo que un estudio de este residuo ayudará a mitigar sus efectos, aparte de profundizar en el conocimiento sobre ello, uno de los objetivos importantes fue el de encontrar una forma de eliminar el fouling lácteo mediante enzimas, una estrategia, que aunque no es novedosa en sí misma, permite un elevado grado de personalización, para adaptarla a esta problemática y, sobre todo, por una serie de beneficios colaterales a su empleo, ya que permiten una mejora integral y específica, lo que permite una reducción de los costes de producción. Todos estos objetivos se llevaron a cabo mediante la creación de un modelo de laboratorio de fouling lácteo, para poder trabajar sobre un equivalente del residuo, para su estudio a escala laboratorio, creado bajo demanda, de forma fácil y de bajo coste. Esto ha permitido poder probar nuevas técnicas de limpieza sobre él. Un modelo de laboratorio es de gran interés dada la localización del residuo en la industria, en el interior de instalaciones y maquinaria de difícil acceso, que cuando han de ser abiertas o desmontadas, consumen una gran cantidad de tiempo, personal y dinero de la empresa. A partir de la creación del modelo de laboratorio, se probaron distintos productos de limpieza industrial, tanto comerciales como de creación propia. Esto nos permitió elegir la mejor formulación, para acabar con este residuo lácteo. Estos resultados se escalaron a escala de planta piloto, haciendo un procesado estándar de leche, con la finalidad de ensuciar toda la instalación, para luego limpiar con métodos clásicos y con la nueva solución desarrollada y propuesta en este estudio. Los datos recogidos, durante la última etapa de los experimentos, rebelaron un gran nivel de movilización del fouling lácteo, tras el empleo de la nueva formulación enzimática elegida y patentada. Los costes de uso se han mostrado muy inferiores a los registrados durante el uso de un producto químico tradicional (control), para limpiar instalaciones industriales. Aparte de los costes inferiores, los requerimientos de agua y energía fueron siempre inferiores, dando como resultado un producto fruto de la investigación, con muy buenos resultados en entornos reales.