Produtor de sidra maximiza rendimento e aumenta capacidade

Visão geral

Filtração é a principal operação na produção moderna de sidra para fornecer um produto estável na prateleira e visualmente claro. Tradicionalmente, a clarificação de sidra depois da filtração é realizada com terra diatomácea ou tecnologias de filtração à base de placas. Entretanto, com uma economia mais favorável, operação mais fácil e menores volumes de resíduos, sistemas de filtração de fluxo cruzado como o  sistema Oenoflow XL da Pall se tornaram mais amplamente adotados na última década.

Embora os sistemas de clarificação mencionados acima possam concentrar altos níveis de sólidos, ainda existe uma quantidade significativa de álcool recuperável na levedura nos concentrados do fundo dos tanques de fermentação ou maturação e no sistema de filtração. Com o mais novo membro da família Oenoflow da Pall, o sistema HS, os produtores de sidra podem agora recuperar sidra de alta qualidade desses fluxos de borras para ganhar até 4% de capacidade sem investimento de capital adicional.

O desafio

Uma fábrica de sidra que produz 20 milhões de litros de sidra por ano usa um sistema de fluxo cruzado Oenoflow para clarificação pós-fermentação. Depois da fermentação e maturação, o sistema Oenoflow clarifica a sidra concentrando os sólidos. Mesmo depois de concentrar consistentemente até 25% de sólidos (v/v), as perdas de sidra ficam no nível de 4%. O fabricante de sidra estava procurando uma maneira economicamente razoável de aumentar o rendimento.

A solução

Para recuperar álcool adicional das borras de sidra, o cliente comprou o novo sistema Oenoflow HS, ou High Solids, da Pall. O sistema emprega membranas de fibra oca, similares àquelas usadas na aplicação de clarificação da sidra. No entanto, as membranas Oenoflow HS possuem um diâmetro de fibra interno maior para concentrar os sólidos a até cerca de 70% por volume. Para o novo processo, depois da fermentação e da maturação, a sidra dura com 10% de álcool é filtrada pelo sistema Oenoflow XL enquanto os fundos de tanque são enviados para um tanque de retenção de borra que atua como alimentação para o sistema de filtração de sedimentos Oenoflow HS.

O filtrado do sistema XL, ou cidra clarificada, é enviada a jusante para mistura final para a concentração de engarrafamento, enquanto o concentrado é enviado para o tanque de retenção de borra para ser concentrado pelo sistema HS. O concentrado final do sistema HS é enviado para descarte. Abaixo, é apresentado um esquema. O design do sistema Oenoflow HS incorpora diafiltração. um processo em que é adicionada água ao concentrado de borra. A diafiltração “lava” o álcool da levedura para aumentar a recuperação e aumenta o retorno do investimento. O teor alcóolico resultante do lote de sidra filtrada é reduzido, no entanto, isso ajuda a reduzir a água necessária para a mistura a jusante para o teor de engarrafamento.

Ao implementar o sistema Oenoflow HS, o cliente pode reduzir sua perda de sidra de 800.000 litros para aproximadamente 285.000 litros por ano. Com a sidra com teor de 10%, isso significa perda de álcool de 28.500 litros por ano. Adicionando a diafiltração, as perdas de álcool pode ser reduzidas ainda mais, para aproximadamente 3.500 litros por ano, fazendo com que o sistema se pague em menos de um ano. Você pode comparar as perdas do processo com e sem o sistema Oenoflow HS nas tabelas abaixo.

Além do valor agregado do álcool recuperado, o cliente conseguiu obter outros benefícios. Eles aumentaram a capacidade de sidra acabada sem necessidade de investimentos de capital adicionais, como tanques de fermentação e os equipamentos associados. Sem a diafiltração, o sistema HS sozinho aumentou a capacidade em 2,6%. Considerando a diafiltração, o aumento da capacidade de sidra foi de 3,8%. Os volumes de concentrado final, ou resíduo, foram reduzidos, diminuindo o custo de descarte fora da instalação.

Os benefícios

Os benefícios realizados com a implementação do sistema Oenoflow HS nesta aplicação incluem:

• Redução na perda de álcool de 80.000 litros por ano para aproximadamente 3.500 litros por ano.
• Aumento de 3,8% na capacidade de sidra acabada sem necessidade de investimentos de capital adicionais, como tanques de fermentação e os equipamentos associados.
• Investimento atraente com retorno em menos de um ano.
• Redução nos volumes de concentrado para redução dos custos de descarte fora da instalação.
• Processo automatizado e controlado.

Este estudo de caso foi replicado em outros produtores de sidra de escala similar, com resultados econômicos comparáveis.

Sobre a Pall Corporation

A Pall Corporation é líder global em filtração, separação e purificação, oferecendo soluções para suprir as necessidades fundamentais de gerenciamento de fluidos dos clientes, no amplo espectro das ciências da vida e do mercado. Trabalhamos com nossos clientes para obter um avanço em tecnologias responsáveis no âmbito ambiental, da saúde e da segurança. A Pall Food & Beverage oferece produtos e serviços para garantir a qualidade dos produtos e manter a confiabilidade nos processos ligados à produção de bebidas e alimentos. Nossas soluções também auxiliam na proteção ao consumidor, na minimização de desperdícios e na redução de custos operacionais.