Filtratie in de voedselproductie: Mesh, micron en millimeter in de praktijk

Grof mesh beschermt de apparatuur. Fijn mesh beschermt het product. Het principe is eenvoudig genoeg. Maar wanneer je je volgende bestelling voor een filter gaat plaatsen, helpt het principe maar voor de helft – want welke maaswijdte moet je nu eigenlijk kiezen?

In onze ultieme gids voor filtratie in de procesindustrie hebben we het grote geheel van filtratie geschetst. Deze keer krijg je het praktische vervolg: een naslaggids met concrete aanbevelingen voor mesh-wijdtes bij typische voedselverwerkingsprocessen. We geven je een overzicht van het verband tussen de drie eenheden, de typische mesh-wijdtes voor de meest gangbare voedselprocessen en tot slot een praktische checklist die je kunt gebruiken wanneer je je volgende filter bestelt.

Mesh, micron en millimeter. Alle drie de eenheden voor dezelfde maaswijdte.

De mesh geeft het aantal openingen per lineaire inch in het filtergaas aan. Hoe hoger de mesh, hoe kleiner de opening en hoe fijner de filtering. Maar mesh is zelden de enige eenheid die je tegenkomt. Op onze gegevensbladen voor koppelingspakkingen met zeef vind je alle drie de eenheden vermeld, terwijl spleetinzetstukken voor bijvoorbeeld vuilfilters vaak alleen in millimeter (mm) worden gespecificeerd. Kenmerkend voor deze filters is dat je grotere deeltjes zoals lasparels of pakkingsresten opvangt voordat ze gevoelige procesapparatuur bereiken. 

Micron (μ) zie je vaak als eenheid wanneer de filtratie dichter bij het eindproduct plaatsvindt, bijvoorbeeld bij het aftappen of als laatste filtratiestap in de proceslijn. Hier zijn de toleranties strenger en zijn de deeltjes die je opvangt aanzienlijk kleiner – vaak onzichtbaar voor het blote oog. 

In de onderstaande tabel hebben we enkele van de meest gangbare mesh-wijdtes verzameld met bijbehorende μ- en mm-waarden voor procestoepassingen. Let op: de bereiken en maten zijn indicatief. Alle proceslijnen zijn uniek; de uiteindelijke keuze moet daarom altijd gebaseerd zijn op uw specifieke proces

Er bestaat geen universele mesh-grootte in de voedselproductie. Alle procesinstallaties zijn uniek, en uw concrete keuze hangt altijd af van uw proces en het medium. Onze aanbevelingen zijn gebaseerd op wat we vaak bij onze klanten zien.

Brouwerij: In de brouwerij zijn het vooral hop- en gistresten uit de platenwarmtewisselaar die doorgaans voor problemen zorgen. Als deze doorlaten worden, verstoppen ze de kanalen van de warmtewisselaar en reduceren ze na verloop van tijd de warmteoverdracht. In veel brouwerijen ligt de mesh-wijdte tussen 40 en 100, afhankelijk van het hopsoort en de processtroom. Vóór de doseermondstukken en het afvullen stijgt de vereiste mesh-waarde doorgaans naar 100 tot 200, omdat zelfs kleine deeltjes de helderheid en het smaakprofiel van het eindproduct kunnen beïnvloeden.

Zuivelfabriek: Melksteen, verpakkingsfragmenten en eiwitten vormen de belangrijkste bedreigingen in de zuivelfabriek, en hun grootte varieert afhankelijk van de fase van het proces waarin je je bevindt. Vóór de pasteurisatie-eenheid dient een mesh van 60 tot 100 als bescherming van de procesapparatuur tegen de grovere onzuiverheden. Dichter bij de afvulinstallatie zien we doorgaans een mesh van 150 tot 200. Deze vangt de kleine deeltjes op die door de eerste filters zijn geglipt, zodat ze niet in het eindproduct terechtkomen.

Ingrediënten- en sauslijnen: Viscosere media zoals sauzen, siropen en dressings veranderen de dynamiek aanzienlijk. Hoe dikker het medium is, hoe sneller het drukverschil over het filter toeneemt. Dit verhoogt uiteindelijk het risico op verstopping en productieverlies. Meestal is het het verstandigst om te beginnen met een grovere mesh (40 tot 60) en pas over te stappen op een fijnere mesh als blijkt dat kritieke deeltjes erdoorheen glippen. Anders betaal je de prijs in de vorm van drukverlies en onnodig korte reinigingsintervallen.

CIP-retour: De CIP-retourstroom kan losgeraakt pakkingsmateriaal, rubberdeeltjes en kalkaanslag meevoeren. Filtratie van de retourstroom – doorgaans mesh-wijdte 60 tot 100 – beschermt sproeikogels, pompen, sproeikopen en gevoelige meetinstrumenten tegen schade. Houd er rekening mee dat de filterkeuze moet aansluiten bij de reinigingstemperaturen en -chemicaliën, niet in de laatste plaats bij SIP-processen boven 121 °C, waarbij de materiaalkeuze extra onder druk komt te staan.

Zelfs met de juiste mesh-wijdte kunnen fouten bij de implementatie duur uitvallen. Dit zijn de drie meest voorkomende fouten die we in de productie tegenkomen:

1. De verkeerde mesh – te fijn of overal hetzelfde: we zien twee fouten steeds terugkomen. De ene is dat men voor de zekerheid de fijnste mesh kiest. Dat klinkt logisch, maar het resultaat is juist het tegenovergestelde: het filter raakt sneller verstopt, de pompen worden zwaarder belast en je krijgt uiteindelijk meer stilstand – niet minder. De andere fout is het gebruik van dezelfde mesh voor de hele lijn. Maar het filter dat je pasteurisatie-installatie beschermt tegen lasparels is niet hetzelfde als het filter dat de kwaliteit van het eindproduct waarborgt.
2. Gebrek aan controle op het drukverschil: Als je het drukverschil over het filter niet in de gaten houdt, merk je de verstopping pas op als het te laat is. En op dat moment heb je niet langer te maken met onderhoud, maar met een productiestilstand. Een manometer kan het verschil maken tussen een geplande filtervervanging en een ongeplande productiestilstand.
3. Materiaalkeuze – wat na de bestelling vaak over het hoofd wordt gezien: Het filter en de pakking moeten bestand zijn tegen de reinigingstemperatuur en -chemicaliën, en niet alleen tegen het product. Een pakking die tijdens de productie goed afdicht, kan tijdens een CIP-cyclus bij 85 °C met natronloog gemakkelijk falen. Het resultaat is afgebroken pakkingsmateriaal dat in het eindproduct terechtkomt.

Voordat je een mesh-wijdte kiest, moet je antwoord hebben op drie vragen:

1. Welke deeltjesgrootte MOET worden tegengehouden? Definieer het kritieke deeltje concreet: gaat het om melksteen, hopresten, lasparels of rubberfragmenten? De fijnheid wordt bepaald door het deeltje dat je verderop in de proceslijn niet meer kunt accepteren – niet door een onderbuikgevoel dat ‘fijner beter is’.  Weet je de deeltjesgrootte niet precies? Een onderzoek naar wat er in je huidige filters zit, kan een solide uitgangspunt bieden voor het kiezen van de juiste mesh-wijdte.
2. Welk drukverlies kunnen we accepteren? Zorg dat je de capaciteit van de pomp en het toegestane drukverlies kent voordat je een fijner filter kiest. Een mesh dat te fijn is voor het debiet zorgt voor een bottleneck: frequente verstoppingen, hoger energieverbruik en onnodige productiestilstanden.  De juiste mesh-wijdte is de grofste die nog steeds de kritische deeltjes tegenhoudt. Als u nog geen overzicht heeft van uw drukverlies, begin dan met het meten van het drukverschil bij uw huidige filters tijdens normaal bedrijf. Op die manier kunt u eventuele veranderingen gemakkelijker beoordelen.
3. Is het materiaal bestand tegen het gehele proces? Het filtergaas is doorgaans vervaardigd uit AISI 316L-staal, terwijl de pakking kan bestaan uit materialen zoals EPDM, FKM of PTFE. Ongeacht de combinatie moet het materiaal bestand zijn tegen de chemische samenstelling van het medium, het temperatuurbereik en de drukomstandigheden gedurende het gehele proces. Dit geldt niet alleen voor de productie zelf, maar ook voor de reinigingsfase, die vaak de zwaarste belasting vormt. Elk materiaal heeft zijn grenzen, en een verkeerde keuze kan ertoe leiden dat het filter defect raakt, lang voordat het vervangen zou moeten worden.

De juiste mesh-grootte is niet de fijnste. Het is de mesh-grootte die past bij de kritische deeltjesgrootte, het drukverliesbudget en de procesbelasting in juist uw proceslijn. Met de omrekeningstabel, onze aanbevelingen en de 3 controlevragen hebt u een concreet uitgangspunt voor uw volgende bestelling.

Twijfel je over de juiste mesh-wijdte voor jouw proces? Neem dan contact met ons op voor advies via telefoonnummer +45 7020 0422 of per e-mail op aanvraag@alfotech.nl. 

Mesh 100 komt overeen met een opening van ca. 140 μ – dat is 0.14 mm. Dit is een veelgebruikte keuze voor de bescherming van pasteurisatie-installaties en als algemene productfiltratie in zuivelbedrijven en brouwerijen. Deze mesh-wijdte vangt de meeste melksteen en hopresten op zonder onnodige drukverschillen in de proceslijn te veroorzaken.

Zelden. De productstroom vereist een mesh dat deeltjes opvangt die dicht bij het eindproduct liggen, terwijl de CIP-retour grovere onzuiverheden zoals pakkingresten moet filteren. Daar komt nog bij dat het CIP-mesh bestand moet zijn tegen hoge temperaturen en agressieve chemicaliën. In de praktijk kies je meestal voor een grovere mesh voor de CIP-retour en een fijnere voor de productzijde.

Ja, een verband is direct. Hoe fijner de mesh, hoe groter de weerstand en dus hoe groter het drukverlies over het filter. Bij media met een hoge viscositeit – bijvoorbeeld sauzen en dikke ingrediënten – wordt dit effect nog versterkt. Als je een fijnere mesh-wijdte kiest dan het proces vereist, belast je de pompen onnodig en verkort je de intervallen tussen reiniging of filtervervanging.

De duidelijkste tekenen zijn frequente verstoppingen, een stijgend drukverschil over het filter en een dalend debiet. Als u merkt dat het filter aanzienlijk vaker dan verwacht moet worden gereinigd of vervangen, is dat meestal een teken dat de maaswijdte te fijn is afgestemd op de deeltjesbelasting en viscositeit van het medium. Kies een maaswijdte die één stap grover is en houd het drukverschil in de gaten om de juiste balans te vinden.