
Filtración sanitaria en la industria: cómo demostrar que cada lote es seguro
Filtración sanitaria en planta: qué exige la normativa (test de integridad, SIP, trazabilidad) y cómo demostrarlo lote a lote. Guía técnica de PSF.
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Los filtros absolutos no tienen una definición única. En esta guía llamamos así a los filtros cuya retención de un tamaño dado se ha demostrado con un ensayo de reto y se puede comprobar en planta con un test de integridad. La cifra de micras de la etiqueta, por sí sola, no lo prueba. En alimentación y bebidas suelen ser cartuchos de membrana plisada cuya ficha declara qué retienen. Un filtro nominal retiene la mayor parte de las partículas de su tamaño, y cada fabricante define esa parte a su manera.
Elegir bien empieza por saber qué tiene que quedarse en esa etapa: partículas finas, levaduras o bacterias. De ahí salen el micraje y la membrana. En PSF somos distribuidor autorizado de Sartorius y suministramos sus cartuchos absolutos para vino, cerveza, agua y gases de proceso.
¿Busca filtros HEPA? En climatización y salas limpias también se llama «filtros absolutos» a los filtros de aire de alta eficiencia (HEPA). Lo que sigue es para la filtración de líquidos y de los gases que tocan el producto en bodegas, cerveceras, plantas de agua y refrescos e industria alimentaria.
En este artículo
Si busca la definición, encontrará porcentajes de retención distintos según quién la escriba. Por eso, más que la cifra, pregunte al proveedor con qué ensayo se ha determinado la retención y cómo se comprueba después en su planta.
Lo más parecido con texto oficial es el filtro de grado esterilizante. La guía de procesado aséptico de la FDA estadounidense, escrita para medicamentos, lo describe como el que, una vez validado, elimina de forma reproducible los microorganismos viables y da un filtrado estéril [1]. Estos filtros suelen tener una clasificación de 0,2 µm o menor. Un microorganismo de reto frecuente para ellos es Brevundimonas diminuta, una bacteria de 0,3 µm de diámetro medio. La guía recomienda en general un reto de al menos 107 microorganismos por cm² de superficie filtrante, sin que pase ninguno [1].
Según la misma guía, un filtro puede tener poros más grandes que su clasificación nominal, y por eso el reto se hace con una concentración muy superior a la de producción. También trata 0,2 y 0,22 µm como la misma clasificación [1]. De ahí que la misma cifra de micras en dos cartuchos no asegure la misma retención.
| Criterio | Filtro nominal | Filtro absoluto |
|---|---|---|
| Qué promete | Retiene un porcentaje de las partículas del tamaño indicado, que define cada fabricante | Retención del tamaño indicado demostrada con un ensayo de reto y comprobable con un test de integridad |
| Construcción típica | Profundidad: polipropileno, fibra de vidrio, celulosa | Membrana plisada; en los cartuchos Sartorius para bebidas, de polietersulfona |
| Cómo se comprueba en planta | Presión diferencial y aspecto del filtrado | Test de integridad (punto de burbuja o difusión) con el cartucho montado |
| Dónde se coloca | Desbaste, prefiltración, protección de equipos | Filtración final antes del llenado y gases en contacto con el producto |
Para la fabricación de medicamentos estériles, la guía de la FDA describe filtros que suelen ser de 0,2 µm o menos y que se validan con un reto microbiológico en las peores condiciones de producción del producto que se va a filtrar. Después de usarlos se les pasa como rutina un test de integridad y, salvo que se justifique otra cosa, se desechan tras un solo lote [1]. La propia guía se presenta como recomendaciones no vinculantes. En su tienda, Sartorius presenta la familia Sartocool PS, de 0,45 y 0,65 µm, para la filtración estéril de bebidas como el vino, la cerveza y el agua embotellada [2].
Cuando una ficha de bebidas habla de «filtración estéril», habla de la estabilidad microbiológica de la bebida frente a los microorganismos que la alteran, y no del grado esterilizante que la FDA describe para medicamentos. La de Sartocool PS 0,45 µm, por ejemplo, valida la retención con Lactobacillus lindneri, una bacteria que altera la cerveza, a razón de al menos 107 bacterias por cm² [3].
Por eso «absoluto de 0,45 µm» todavía no le dice qué protege. Antes de elegir, deje escrito qué microorganismo o qué partícula tiene que quedarse en el filtro y en qué producto, y lleve esa frase a la validación y al registro del lote. Si un cliente o un auditor le pide demostrar que cada lote sale seguro, nuestra guía de filtración sanitaria explica qué se valida y qué se archiva.
Con el objetivo claro (partículas, levaduras o bacterias), busque el cartucho cuya ficha declare retenerlo. Unas fichas nombran el ensayo y otras no. La de Sartocool PS 0,45 µm da el microorganismo del reto y la retención por cm² [3]; la de Vinosart PS declara la retención de levaduras sin describir el ensayo [4] y la de Aquasart PS indica que hay una guía de validación disponible [5]. Cuando la ficha no lo detalla, pida al proveedor con qué ensayo se ha validado esa retención. La elección final se hace con datos de su línea: carga del líquido, caudal, temperatura y tiempo hasta el llenado.
| Producto o etapa | Micraje | Cartucho Sartorius | Qué retiene según su ficha |
|---|---|---|---|
| Vino y vino espumoso, filtración final antes del embotellado | 0,45 o 0,65 µm | Vinosart PS | Las levaduras del vino: retención total en los dos micrajes [4] |
| Vino, espumoso, agua embotellada y cerveza, filtración final | 0,45 µm [2] | Sartocool PS 0,45 µm | Bacterias que alteran la cerveza: validado con Lactobacillus lindneri, al menos 107 bacterias por cm² [3] |
| Cerveza, vino y espumoso, filtración final o prefiltro con integridad comprobable | 0,65 µm [2] | Sartocool PS 0,65 µm | Partículas y células de levadura [6] |
| Vino, espumoso, licores y agua, prefiltro con integridad comprobable o filtración final | 0,65 o 1,0 µm | Sartobev PS | Partículas y células de levadura [7] |
| Agua en la industria de alimentos y bebidas | 0,2 µm | Aquasart PS | Membrana hidrófila de polietersulfona; cada elemento se prueba en fábrica por punto de burbuja y difusión, y la integridad puede comprobarse antes y después de cada uso [5] |
| Aire y gases en contacto con el producto | 0,2 µm | Sartofluor | Al menos 107 B. diminuta por cm², en aerosol y en líquido; membrana hidrófoba de PTFE para venteo [8] |
En bodega, el cartucho absoluto es la última etapa antes de la llenadora y trabaja sobre un vino ya clarificado y prefiltrado. Si lo que tiene que quedarse son las levaduras, la ficha de Vinosart PS declara su retención total tanto en 0,65 como en 0,45 µm [4]: para ese objetivo, la ficha no da ventaja al más cerrado. Si preocupan también las bacterias, Sartocool PS 0,45 µm figura entre los cartuchos para vino y su ficha sí declara un reto bacteriano. Ese reto se hizo con Lactobacillus lindneri, una bacteria de la cerveza [3], así que pregunte con qué microorganismo se ha validado para su vino. El recorrido completo, de la clarificación al llenado, está en nuestra guía de filtración de vino antes del embotellado.
Para cerveza, Sartocool PS se fabrica en 0,45 y 0,65 µm [2]. La ficha del de 0,45 µm declara el reto con Lactobacillus lindneri, una bacteria que altera la cerveza, y explica que este cartucho se coloca a menudo después del filtro de láminas para asegurar la vida útil de la cerveza [3]. La del de 0,65 µm declara la retención de partículas y células de levadura, y lo propone como filtración final o como prefiltro de integridad comprobable [6]. Según la ficha del de 0,45 µm, la filtrabilidad de la cerveza decide el rendimiento del cartucho, y la geometría de su membrana minimiza la acumulación de β-glucanos y la gelificación. El cartucho se regenera con sosa, la limpieza que ya tiene cualquier cervecera [3]. La guía de filtración de cerveza sitúa la microfiltración en el conjunto de la línea.
En las plantas de agua conviene separar dos usos. Para el agua de la industria de alimentos y bebidas, Sartorius tiene Aquasart PS, de 0,2 µm. Según su ficha, soporta más de 5.000 ciclos de pulsación con hasta 5 bar de presión diferencial y esterilizaciones repetidas con vapor hasta 134 °C sin perder integridad [5]. El agua embotellada, en cambio, figura entre las aplicaciones de Sartocool PS 0,45 µm para la filtración final antes del llenado [3].
El aire que entra en un depósito al vaciarse o el gas de la llenadora también tocan el producto, y se filtran con membrana hidrófoba de 0,2 µm, como la de los cartuchos de filtración de gases. La de PTFE de Sartofluor está pensada para el venteo de depósitos y llenadoras, y según Sartorius mantiene su hidrofobicidad tras autoclave o vapor repetidos [8].
Un cartucho absoluto está hecho para ser la barrera final. Si le llegan la turbidez y los coloides que deberían haberse quedado antes, se colmata antes de tiempo. Sartorius lo recoge en la ficha de Aquasart PS: el rendimiento total del filtro final puede aumentar mucho con una prefiltración optimizada, y con él baja el coste total de la filtración [5].
Un tren de filtración razonable va por etapas:
Los prefiltros que suministramos están en cartuchos de prefiltración.
Escenario típico. Una línea cambia de prefiltro, o sube su micraje para ganar caudal, y a las pocas semanas el cartucho final empieza a colmatarse antes de lo que solía. El cartucho absoluto está bien: le llega más carga, y se ve comparando la presión diferencial inicial y final y los litros por cartucho de antes y de después del cambio.
Un cartucho absoluto se puede comprobar sin desmontarlo. Sartorius describe dos ensayos: el de punto de burbuja, que mide la presión necesaria para forzar el paso de aire a través del filtro humectado, y el de difusión, que mide el caudal de gas que atraviesa ese mismo filtro humectado [10]. La guía de la FDA cita el de punto de burbuja y el de flujo directo («forward flow») como dos ensayos que se pueden usar. Para medicamentos estériles recomienda hacerlo como rutina después de filtrar, para detectar fugas o perforaciones aparecidas durante el proceso, y deja el test previo como opción [1]. En bebidas, la referencia es la ficha de cada cartucho: las de Sartobev PS y Aquasart PS indican que la integridad puede comprobarse antes y después de filtrar [7] [5].
El fabricante da los valores de referencia para cada micraje. La ficha de Vinosart PS, por ejemplo, fija para un elemento de 10" una difusión máxima de 15 ml/min en el de 0,45 µm y de 13 ml/min en el de 0,65 µm, con 10 minutos de ensayo. Para el resto de condiciones remite a las instrucciones de uso [4]. La de Sartocool PS 0,45 µm da para el cartucho de 10" una presión de prueba de 1,2 bar y una difusión máxima de 15 ml/min [3].
Para las bancadas de microfiltración manuales, entre nuestros equipos auxiliares está el PSFcheck, que hace el test de integridad de forma automática. Calcula las condiciones del ensayo a partir de los datos que introduce el operario, guarda hasta 1.000 resultados y viene configurado de fábrica para los filtros y carcasas que distribuimos [11].
Dos cartuchos de 0,45 µm pueden dar resultados muy distintos en su línea. Antes de comparar precios, compruebe que la ficha responde a estos puntos:
| Qué mirar | Por qué importa | Ejemplo en una ficha Sartorius |
|---|---|---|
| Micraje y cómo se ha validado | La cifra de micras dice poco sin el ensayo que respalda la retención; si la ficha no lo detalla, pídalo | Sartocool PS 0,45 µm: reto con Lactobacillus lindneri, al menos 107 bacterias por cm² [3] |
| Parámetros del test de integridad | Sin ellos no puede comprobar el cartucho en planta | Vinosart PS: difusión máxima y duración del ensayo para cada micraje [4] |
| Presión diferencial máxima según la temperatura | El límite baja al calentar, y eso cuenta en limpiezas con agua caliente y en esterilización con vapor | Sartocool PS: 5 bar a 20 °C, 2 bar a 80 °C y 0,5 bar a 121 °C [2] |
| Compatibilidad química y ciclos de limpieza | Decide cuántas regeneraciones aguanta el cartucho | Sartocool PS: polietersulfona resistente entre pH 1 y 14; 100 ciclos de limpieza superados en la práctica, según el fabricante [3] |
| Materiales en contacto con alimentos | No pueden ceder componentes en niveles nocivos ni alterar la composición, el sabor o el olor del alimento de forma inaceptable, y los plásticos necesitan declaración de conformidad [12] | Sartobev PS: materias primas conformes con los Reglamentos 1935/2004 y 10/2011 [7] |
| Formato, adaptador y juntas | Una equivalencia mal hecha no cierra bien en su carcasa | Vinosart PS: de 10" a 40", adaptadores 25, 27 y 28, juntas de silicona [4] |
| Carcasa | Trabaja a presión y tiene su propia documentación | La Directiva 2014/68/UE se aplica a los equipos a presión estacionarios con presión máxima admisible superior a 0,5 bar [13] |
El precio de compra cuenta poco si el cartucho dura la mitad. Compare el coste por litro filtrado y por lote, con los cambios de cartucho, las paradas y el producto perdido en cada cambio.
Cuando la filtración final da problemas, la causa puede estar antes o después del cartucho. Por dónde empezar a mirar:
| Síntoma | Causa probable | Qué revisar |
|---|---|---|
| El absoluto se colmata muy rápido | Prefiltración insuficiente o mucha turbidez y coloides en el producto | La etapa previa, la filtrabilidad del lote y la presión diferencial inicial y final |
| Caudal bajo desde el arranque | Micraje demasiado cerrado, producto frío o viscoso, poca superficie filtrante | Micraje, número y longitud de cartuchos frente al caudal objetivo |
| La presión diferencial sube a saltos | Lotes con sólidos variables o aire en la línea | Homogeneidad de la alimentación y condiciones de bombeo |
| El producto sale limpio y las incidencias aparecen después | Objetivo microbiológico mal definido, cartucho no íntegro o contaminación después del filtro | Test de integridad tras filtrar, higiene de la línea y de la llenadora, micraje elegido |
| Consumo de cartuchos alto | Poca superficie filtrante instalada para la carga y el volumen del lote | Litros por cartucho y superficie instalada frente al volumen del lote |
El término no tiene una definición única. Aquí lo usamos para el filtro cuya retención del tamaño indicado se ha demostrado con un ensayo de reto y se puede comprobar en planta con un test de integridad. En alimentación y bebidas suele ser un cartucho de membrana plisada que se coloca en la filtración final, antes del llenado.
El nominal retiene un porcentaje de las partículas de su tamaño, que define cada fabricante, y se usa en desbaste y prefiltración. El absoluto tiene una retención demostrada y comprobable, y va en la etapa final. Lo normal es que trabajen juntos en el mismo tren de filtración.
Los cartuchos Sartorius para la filtración final de vino y espumoso, como Vinosart PS, se fabrican en 0,65 y 0,45 µm, y según su ficha los dos retienen por completo las levaduras del vino. Si además preocupan las bacterias, conviene un cartucho cuya ficha declare un reto bacteriano y preguntar con qué microorganismo se hizo.
No en el sentido que se le da en farmacia. Para medicamentos estériles, la guía de la FDA describe filtros esterilizantes que suelen ser de 0,2 µm o menos, validados con un reto bacteriano, a menudo con Brevundimonas diminuta. En bebidas, los cartuchos de 0,45 y 0,65 µm buscan la estabilidad microbiológica del producto envasado, y cada ficha dice qué microorganismos retiene.
La causa más habitual es que le llega demasiada carga: turbidez, coloides o sólidos que debería haber retenido la prefiltración. Si el caudal ya es bajo desde el arranque, revise antes el micraje y la superficie filtrante instalada.
Con un test de integridad, de punto de burbuja o de difusión, con el cartucho montado y humectado. Para medicamentos estériles, la guía de la FDA recomienda hacerlo como rutina después de filtrar. En bebidas manda la ficha del cartucho, que da los valores de referencia para cada micraje y, en varios casos, indica que la prueba puede hacerse antes y después de filtrar.
No. Los HEPA son filtros de aire para climatización y salas limpias. Para el aire o los gases que tocan el producto, como el venteo de depósitos, se usan cartuchos de membrana hidrófoba de 0,2 µm, por ejemplo de PTFE.
Cuéntenos qué filtra, qué tiene que quedarse en el filtro y con qué micraje trabaja hoy. Revisamos con usted las fichas, la presión diferencial y los litros por cartucho, y le proponemos el cartucho Sartorius que encaja con su producto. Las fichas técnicas de lo que suministramos están en nuestra página de distribuidor autorizado de Sartorius.
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