ES2948296T3

ES2948296T3 - Kit de identificación que comprende proteasas

Info

Publication number: ES2948296T3
Application number: ES20170376T
Authority: ES
Inventors: Gordon Blackman; Sébastien Fastrez
Original assignee: Realco SA
Current assignee: Realco SA
Priority date: 2014-12-31
Filing date: 2015-12-29
Publication date: 2023-09-07
Anticipated expiration: 2035-12-29
Also published as: BR112017013855A2; CA2971937C; EP3702018B1; WO2016107855A1; DK3240624T3; EP3702018A1; PT3240624T; CN107106990A; DK3702018T3; US20180021735A1; CA2971937A1; JP2018503508A; PL3702018T3; ES2860701T3; PL3240624T3; EP3240624B1; EP3240624A1

Abstract

La presente invención se refiere a un método para tratar una instalación de filtración por membrana que tiene al menos una entrada y al menos una salida de fluido, comprendiendo dicho método una primera etapa a) de suministro y circulación en dicha instalación de filtración por membrana durante un primer periodo de tiempo predeterminado de una primera solución enzimática que comprende al menos una proteasa, siendo seguida dicha primera etapa a) por una primera medición, realizada en dicha al menos una entrada y/o en dicha al menos una salida de fluido de dicha instalación de filtración por membrana, de al menos una primer valor de un parámetro que permite caracterizar el fluido que circula en dicha instalación de filtración por membranas, comparándose este al menos un primer valor medido de un parámetro con un valor medido de este mismo parámetro antes de la etapa a). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Kit de identificación que comprende proteasas

La presente invención se refiere a un procedimiento de tratamiento de una instalación de filtración por membrana, que presenta al menos una entrada y al menos una salida de fluido, comprendiendo dicho procedimiento una primera etapa a) de suministro y de circulación, en dicha instalación de filtración por membrana, durante un primer periodo de tiempo predeterminado de una primera disolución enzimática que comprende al menos una proteasa, estando dicha primera etapa a) seguida por una primera medición, realizada en dicha al menos una entrada y/o en dicha al menos una salida de fluido de dicha instalación de filtración por membrana, de al menos un primer valor de un parámetro que permita caracterizar el fluido que circula en dicha instalación de filtración por membrana, comparándose este al menos un primer valor medido de un parámetro, con un valor medido de este mismo parámetro antes de la etapa a).

Un procedimiento de este tipo de tratamiento de una instalación de filtración por membrana se conoce a partir de la publicación de Yu y col. (Enzymatic treatment for controlling irreversible membrane fouling in cross-flow humic acid-fed ultrafiltration. Journal of Hazardous Materials, 2010, 177: 1153-1158).

La filtración es un procedimiento de separación que permite, a través de un medio poroso, separar los constituyentes de una mezcla que presenta una fase líquida y una fase sólida. El uso de un filtro o de una membrana permite retener las partículas de la mezcla heterogénea que sean más gruesas que las aberturas del filtro (porosidad). El líquido que ha experimentado la filtración se denomina filtrado o permeado, mientras que la fracción retenida por el filtro se denomina residuo, retenido o torta. Por tanto, una filtración de membrana (filtración por membrana) es un procedimiento de separación física que se desarrolla en fase líquida a través de una membrana, siendo el objetivo purificar, fraccionar o concentrar especies en suspensión en un disolvente.

A modo de ejemplo, en el campo de la industria láctea, se usa la filtración por membrana para la fabricación de productos derivados de la leche, tales como la leche en polvo, los yogures, los quesos, y las leches normalizadas (desnatadas, semidesnatadas, enteras, ...).

Desafortunadamente, las instalaciones de filtración por membrana experimentan problemas de obstrucciones frecuentes, fijándose en y sobre los poros de las membranas, partículas de diferentes naturalezas procedentes de la mezcla heterogénea, y terminando por ser responsables de una saturación de estas últimas. Tales obstrucciones tienen un impacto directo sobre la cadena de producción de una industria, por ejemplo, de una industria láctea, ya que hace falta proceder puntualmente a la parada de la cadena de producción, vaciar las instalaciones de filtración por membrana y, finalmente, proceder a la limpieza de estas últimas, con el fin de desatascar los poros de las membranas.

Actualmente, este desatasco de los poros de las membranas se basa concretamente en la inyección de disoluciones enzimáticas en las instalaciones de filtración por membrana, para desprender de las mismas las partículas responsables de las obstrucciones. Normalmente, se inyecta un cóctel enzimático que comprende toda una serie de enzimas, y después se hace circular en las instalaciones, con el fin de proceder a un desatasco de las tortas que obstruyen los filtros. No obstante, esta técnica presenta varios inconvenientes, de los cuales el principal es la inyección de un cóctel enzimático que comprende diferentes enzimas, las cuales no son necesariamente adecuadas para desprender las partículas responsables de una obstrucción dada. En efecto, de una instalación a otra, y según la mezcla heterogénea tratada (filtrada), las tortas que se forman a nivel de las membranas difieren y, por tanto, es poco probable que un cóctel enzimático dado, eficaz para una instalación particular, también sea eficaz para otra instalación. Por tanto, en la práctica, en la actualidad, se inyectan importantes volúmenes de disoluciones enzimáticas para tratar de manera global las obstrucciones, sin conocer realmente la naturaleza de estas últimas. Esta manera de proceder es costosa, poco ecológica, y está lejos de ser óptima. En efecto, algunas enzimas inyectadas en el sistema no actuarán en el mismo, ya que la obstrucción puede estar constituida por partículas para las que estas enzimas pueden no presentar ninguna afinidad: por tanto, no permitirán desprender estas partículas responsables de las obstrucciones, con las que no pueden interaccionar.

Otro enfoque, tal como el descrito, por ejemplo, en el documento WO 2009/089587, se basa en una extracción, fuera de las instalaciones de filtración, de los filtros que presenten obstrucciones, antes de someterlos a una inmersión con agitación en cubas que contienen disoluciones enzimáticas para desobstruir los filtros. Esto es particularmente restrictivo, ya que hace falta desmontar la instalación de filtración, al menos parcialmente. El documento JP H0957074 A presenta otro procedimiento de limpieza enzimática.

La invención tiene como objetivo aliviar estos inconvenientes, proporcionado un procedimiento de tratamiento de una instalación de filtración por membrana, con el fin de evitar cualquier inyección de enzimas no útiles, y garantizar un desprendimiento dirigido de las partículas responsables de la formación de torta sobre las membranas, esto sin tener que extraer los filtros de las instalaciones de filtración. Esto tiene como objetivo reducir los volúmenes de disoluciones enzimáticas usados y evitar cualquier inyección de enzimas inútiles en las instalaciones de filtración. Por otro lado, tal como se indicó anteriormente, la invención tiene como objetivo permitir a un tratamiento proceder in situ de los filtros, es decir, sin tener que extraer estos últimos de la instalación de filtración.

La presente invención describe un kit de identificación de la naturaleza de obstrucciones presentes en una instalación de filtración por membrana según las reivindicaciones 1-5. Se prevé un procedimiento tal como se indicó al comienzo, caracterizado porque comprende, para una identificación de la naturaleza de obstrucciones presentes en dicha instalación de filtración por membrana, una segunda etapa b) de suministro y de circulación en dicha instalación de filtración por membrana, durante un segundo periodo de tiempo predeterminado de una segunda disolución enzimática que comprende al menos una enzima distinta de una proteasa, estando dicha segunda etapa b) seguida por una segunda medición, realizada en dicha al menos una entrada y/o en dicha al menos una salida de fluido de dicha instalación de filtración por membrana, de al menos un segundo valor de un parámetro que permite caracterizar el fluido que circula en dicha instalación de filtración por membrana, comparándose este al menos una segundo valor medido de un parámetro, con un valor medido de este mismo parámetro antes de la etapa b), poniéndose en práctica en cualquier orden dichas etapas a) y b).

Según el procedimiento, dicho valor de un parámetro medido en dicha al menos una entrada y/o en dicha al menos una salida de fluido de dicha instalación de filtración por membrana, es un valor de un parámetro que permite caracterizar la dinámica del fluido que circula en el mismo (por ejemplo, el caudal del fluido o la presión transmembrana), o un valor de un parámetro que permite caracterizar las sustancias en suspensión en el fluido (por ejemplo, el contenido en partículas proteicas en el fluido). Evidentemente, cualquier otro parámetro que permita caracterizar la dinámica o el contenido en partículas del fluido que circula en la instalación de filtración por membrana, resulta conveniente en el contexto de la presente invención. Por ejemplo, presiones en la entrada y en la salida de la instalación, o incluso mediciones de ATP-metría realizadas en el fluido en la salida y/o en la entrada de la instalación de filtración por membrana, podrán resultar convenientes en el contexto de la presente invención.

El valor medido de un parámetro se compara con un valor medido de ese mismo parámetro antes de cada una de las etapas a) y b), con el fin de determinar en qué medida los suministros y las circulaciones de la primera y segunda disoluciones enzimáticas tienen un impacto sobre este parámetro y, por tanto, sobre las características del fluido que circula en dicha instalación de filtración por membrana. Según si el valor medido difiere o no del valor medido antes de cada una de las etapas a) y b), puede identificarse la naturaleza de la obstrucción: si un suministro y una circulación de una disolución enzimática dada que comprende una enzima dada, permite constatar una diferencia entre los valores medidos antes (valor de referencia) y después de las etapas de suministro y de circulación de cada una de las disoluciones enzimáticas, esto permite concluir que la obstrucción de la membrana de la instalación de filtración por membrana se debe al menos a la presencia de partículas con las que la enzima dada de una disolución enzimática presenta una cierta afinidad. Se prevé que otras etapas complementarias (a', a", ... b', b", ...) de suministro y de circulación de otras disoluciones enzimáticas puedan completar los suministros de la primera y segunda disoluciones enzimáticas, realizándose, entonces, mediciones de al menos un valor de un parámetro que permita caracterizar el fluido que circula en dicha instalación de filtración por membrana, antes y después de los suministros y las circulaciones de cada una de estas disoluciones enzimáticas complementarias (a', a", ... b', b", ...). Por ejemplo, según la invención, un suministro y una circulación de una disolución enzimática que comprenda una enzima distinta de una proteasa, o distinta de la enzima suministrada durante la segunda etapa b), podrá realizarse entre las etapas a) y b), antes de la etapa a), o incluso después de la etapa b). En este caso, de manera ventajosa, el valor de pH de la disolución enzimática complementaria será sustancialmente idéntico a los valores de pH de las disoluciones enzimáticas de las etapas a) y b), esto con el fin de garantizar una actividad enzimática óptima de las enzimas, actividad que depende esencialmente del pH del medio del entorno. Estas etapas complementarias (a', a", ... b', b", ...) pueden realizarse de manera sucesiva, de tal manera que se ponga en práctica toda una serie de enzimas, lo cual permite afinar la identificación de la naturaleza de las obstrucciones.

Un procedimiento de este tipo permite identificar con precisión la naturaleza de las obstrucciones que van a tratarse y, más particularmente, si las obstrucciones son al menos de tipo proteicas y/o asociadas a la naturaleza de la enzima suministrada durante la segunda etapa b). En efecto, los suministros de las diferentes disoluciones enzimáticas, en paralelo con una medición de al menos un valor de un parámetro realizada al menos en una entrada y/o al menos en una salida de fluido de la instalación de filtración por membrana, antes y después de cada uno de estos suministros y de estas circulaciones de las diferentes disoluciones enzimáticas, permiten determinar la naturaleza de las obstrucciones. Tal como se indicó anteriormente, los valores medidos permiten caracterizar el fluido que circula en la instalación de filtración, tras los suministros y las circulaciones de las diferentes disoluciones enzimáticas. Un aumento o una disminución de estos valores medidos de parámetro permiten establecer en qué medida cada una de las disoluciones enzimáticas inyectadas en el sistema tiene un impacto sobre el desprendimiento de las tortas que obstruyen las membranas.

Por ejemplo, si el valor medido es el caudal en la salida de la instalación de filtración, y este valor aumenta tras la inyección y la circulación de una disolución enzimática, con respecto a un valor medido de este mismo parámetro antes del suministro de esta disolución enzimática, esto indica que esta disolución enzimática tiene un impacto sobre el desprendimiento de las partículas responsables de la obstrucción. Dicho de otro modo, en tal caso, esto indica que la enzima presente en la disolución enzimática inyectada tiene una afinidad por las partículas que obstruyen las membranas, desprendiendo esta enzima estas partículas que ya no obstruyen, o al menos tan sólo en menor medida, la membrana. Por consiguiente, tiene lugar un mejor flujo de la disolución enzimática, y se observa una medición de un valor de caudal más alto en la salida.

Por el contrario, si los valores medidos de un mismo parámetro antes y después de la inyección de una disolución enzimática dada en la instalación de filtración por membrana no varían, esto indica que la disolución enzimática en cuestión y, por tanto, que la enzima en cuestión, no tiene ningún impacto sobre el desprendimiento de las partículas responsables de la obstrucción de las membranas, y que, por tanto, la obstrucción no está asociada a partículas con las que se sabe que la enzima tiene una afinidad.

Tal como se indicó anteriormente, procediendo a distintos suministros de distintas disoluciones enzimáticas, y asociando mediciones de valores de parámetros para caracterizar el fluido que circula en las instalaciones de filtración por membranas tras estos distintos suministros de disoluciones enzimáticas diferentes, el procedimiento según la invención, permite determinar con precisión qué tipos de partículas están presentes sobre las membranas y son responsables de la obstrucción de estas últimas. Se desprende que, después de que el procedimiento según la invención haya permitido determinar la naturaleza de las obstrucciones, pueden prepararse formulaciones enzimáticas adecuadas, y que seleccionan como diana, de manera precisa, las partículas que obstruyen las membranas, antes de inyectarse en un tipo de instalación. Por tanto, sólo se inyectarán en el sistema las enzimas necesarias, sin “contaminar” los circuitos de las instalaciones con enzimas que no presenten ningún interés, ya que no presentan ninguna afinidad con las partículas que van a desprenderse de las membranas. Esto constituye un ahorro considerable en cuanto al uso de productos consumibles, y permite reducir los costes asociados a la limpieza de las membranas. Además, esto permite determinar enzimas eficaces que, en principio, no estaban previstas para proceder a la limpieza y/o al desatasco de las membranas en el interior de ciertas instalaciones que usen por defecto otras enzimas que no fueran necesariamente adecuadas.

Según una realización del procedimiento según la invención, dicha primera y dicha segunda disoluciones enzimáticas presentan un pH comprendido entre 6 y 8, preferiblemente comprendido entre 6,5 y 7,5. Tales valores de pH garantizan una eficacia suficiente de las enzimas tales como, por ejemplo, las proteasas y las lipasas, de tal manera que presenten una actividad enzimática suficiente que les permita interaccionar y desprender las partículas proteicas y/o lipídicas que obstruyan la membrana.

Ventajosamente, según el procedimiento según la invención, dicha segunda etapa b) de suministro y de circulación de una segunda disolución enzimática que comprende al menos una enzima distinta de una proteasa, se basa en un suministro y una circulación de al menos una enzima elegida del grupo constituido por a-polisacaridasas (lactasa, amilasa, alfa-glucosidasa, ...), p-polisacaridasas (p-N-acetilglucosaminidasa, celulasa, semi-celulasa, p-glucanasa, arabanasa, pectinasa, quitinasa, xilanasa, dextranasa, lisozima, pululanasa, p-glucisidasa, mananasa, ...), oxidorreductasas (lacasa, ...), liasas (pectato liasa, ...), transferasas, lipasas y esterasas (lisofosfolipasa, fosfolipasa, ...), y sus mezclas.

Preferiblemente, el procedimiento según la invención, comprende, además, al menos una etapa adicional c) de suministro y de circulación en dicha instalación de filtración por membrana durante un tercer periodo de tiempo predeterminado de una tercera disolución enzimática que comprenda al menos una enzima elegida del grupo constituido por a-polisacaridasas (lactasa, amilasa, alfa-glucosidasa, ...), p-polisacaridasas (p-N-acetilglucosaminidasa, celulasa, semi-celulasa, p-glucanasa, arabanasa, pectinasa, quitinasa, xilanasa, dextranasa, lisozima, pululanasa, p-glucisidasa, mananasa, ...), oxidorreductasas (lacasa, ...), liasas (pectato liasa, ...), transferasas, proteasas y peptidasas (metalo-proteasa, serina-proteasas, exopeptidasa, endo-proteasa, cisteína-proteasa, ...), lipasas y esterasas (lisofosfolipasa, fosfolipasa, ...), y sus mezclas, pudiendo, entonces, realizarse una medición adicional de al menos un valor de un parámetro, que permite caracterizar el fluido que circula en dicha instalación de filtración por membrana, en dicha al menos una entrada y/o en dicha al menos una salida de fluido de dicha instalación de filtración por membrana después de esta etapa adicional c), comparándose este al menos un valor medido de un parámetro con un valor medido de este mismo parámetro antes de esta etapa adicional c).

Si las proteasas y, por ejemplo, las lipasas [si, a modo de ejemplo, se suministra al menos una lipasa durante la etapa b)], permiten identificar la presencia de partículas proteicas y lipídicas que obstruyan la membrana (siendo estos dos tipos de partículas, con frecuencia, responsables de obstrucciones), se prevé, según la invención, usar al menos otra enzima adicional con el fin de determinar si las obstrucciones se deben a la presencia conjunta o no de partículas de otros tipos, tales como, por ejemplo, partículas de tipo lactósico, en el caso de la industria láctea.

Según la invención, dicha tercera disolución enzimática presenta un pH comprendido entre 5 y 8, preferiblemente comprendido entre 6 y 7,5, preferiblemente comprendido entre 6,5 y 7, permitiendo estos intervalos de pH que las enzimas elegidas del grupo constituido por a-polisacaridasas (lactasa, amilasa, alfa-glucosidasa, ...), p-polisacaridasas (p-N-acetilglucosaminidasa, celulasa, semi-celulasa, p-glucanasa, arabanasa, pectinasa, quitinasa, xilanasa, dextranasa, lisozima, pululanasa, p-glucisidasa, mananasa, ...), oxidorreductasas (lacasa, ...), liasas (pectato liasa, ...), transferasas, proteasas, y peptidasas (metalo-proteasa, serina-proteasas, exo-peptidasa, endo-proteasa, cisteína-proteasa, ...), lipasas y esterasas (lisofosfolipasa, fosfolipasa, ...), y sus mezclas, presenten una actividad enzimática óptima.

De manera preferida, según la presente invención, dicha tercera disolución enzimática, que comprende al menos una enzima elegida del grupo anteriormente mencionado, se suministra y se inyecta en una instalación de filtración por membrana en cuyo interior prevalece un pH comprendido entre 5 y 8, más particularmente comprendido entre 6,5 y 7,5. Entonces, preferiblemente, si se inyectan otras disoluciones enzimáticas o de otro tipo (disolución detergente, ...) en la instalación de filtración, y estas disoluciones presentan un valor de pH superior o inferior a un valor de pH comprendido entre 5 y 8, la inyección de dicha tercera disolución enzimática se realizará ventajosamente antes deestas inyecciones de disoluciones con un pH superior o inferior. Procediendo de este modo, se garantiza una actividad enzimática óptima de las enzimas presentes en la tercera disolución enzimática, presentando estas enzimas una actividad enzimática óptima para valores de pH comprendidos en un intervalo de pH que vaya de 5 a 8, preferiblemente de 6,5 a 7,5.

En el contexto de la presente invención, también se prevé que puedan realizarse varias etapas adicionales (c', c", ...) de manera sucesiva, de tal manera que se ponga en práctica toda una serie de enzimas, lo cual permite afinar la identificación de la naturaleza de las obstrucciones.

En el contexto de la presente invención, los términos primera, segunda y tercera se usan para permitir distinguir las diferentes etapas, pero no imponen necesariamente ningún orden secuencial de estas mismas etapas.

Ventajosamente, el procedimiento según la invención, comprende, además, una etapa inicial d) de suministro y de circulación en dicha instalación de filtración por membrana, durante un cuarto periodo de tiempo predeterminado de una disolución detergente que comprenda al menos un agente secuestrante y/o al menos un agente dispersante y/o al menos un agente humectante. El suministro y la circulación de una disolución de este tipo permite el desprendimiento de suciedad fácilmente extraíble, para permitir que las enzimas de las disoluciones enzimáticas alcancen más fácilmente las partículas con las que presenten una afinidad a nivel de las membranas. Dado que se trata de una etapa inicial realizada antes de los suministros y de las circulaciones de las disoluciones enzimáticas, preferiblemente, dicha disolución detergente presenta un pH comprendido entre 5 y 8, preferiblemente comprendido entre 6,5 y 7,5. De esta manera, tras la circulación de la disolución detergente en la instalación de filtración, prevalece un pH comprendido entre 5 y 8 en la misma, lo cual permite inyectar en la misma disoluciones enzimáticas que comprendan enzimas cuya actividad enzimática sea óptima a valores de pH comprendidos entre 5 y 8, más particularmente comprendidos entre 6,5 y 7,5. Evidentemente, si no se prevé inyectar tales disoluciones enzimáticas que requieran un pH comprendido entre 5 y 8, la disolución detergente inicial puede presentar un pH ácido o básico cuyo valor esté comprendido fuera del intervalo de pH que va de 5 a 8.

Preferiblemente, el procedimiento según la invención, comprende, además, al menos una etapa de realización de un salto de pH realizado para alcanzar un pH comprendido entre 9 y 10, mediante la adición de un compuesto alcalino en dicha instalación de filtración por membrana, realizándose dicho salto de pH:

- antes de las etapas a) y/o b), o

- después de las etapas a) y/o b), o

- después de las etapas d) y/o c), realizándose, entonces, las etapas d) y/o c), a) y/o b), de manera secuencial.

La realización de un salto de pH de este tipo permite potenciar la actividad de enzimas que requieran un pH del orden de 9 a 10 para presentar una actividad enzimática óptima, tal como es el caso, concretamente, para las proteasas y las lipasas. Esto resulta ventajoso desde un punto de vista de reducir las cantidades de productos consumibles empleados, ya que cuanto más eficaces sean las enzimas, menos importantes deberán ser los volúmenes inyectados.

Según la invención, puede realizarse un salto de pH antes o después de la etapa a), antes o después de la etapa b), antes o después de las etapas a) y b), realizadas en cualquier orden, incluso antes o después de las etapas a) y b), completadas mediante eventuales etapas (a', a", ... y/o b', b", ...) que usen otras enzimas.

En otro caso, cuando intervienen otras disoluciones enzimáticas que comprendan enzimas tales como las usadas durante al menos una etapa adicional c) anteriormente mencionada, y dado que estas enzimas tienen una actividad enzimática óptima a valores pH comprendidos entre 6 y 8, el salto de pH se realizará después de los suministros de estas disoluciones enzimáticas adicionales (etapa c y, eventualmente, c', c", ...).

Ventajosamente, el procedimiento según la invención, comprende, además, una etapa adicional final de aumento de pH, realizada para alcanzar un pH comprendido entre 10 y 11, mediante la adición de un compuesto alcalino en dicha instalación de filtración por membrana. Esta etapa final tiene como objetivo solubilizar la suciedad (partículas, ...) que haya permanecido en suspensión tras la realización de las etapas anteriores del procedimiento según la invención. Dado que esta etapa se realiza al final del procedimiento, tal valor de pH comprendido entre 10 y 11, no afecta a la actividad enzimática de las disoluciones enzimáticas, que habrán actuado antes de este aumento final de pH.

Preferiblemente, según el procedimiento según la invención, dichos primer, segundo, tercer y cuarto periodos de tiempo predeterminados, tienen una duración comprendida entre 5 y 60 minutos, preferiblemente entre 20 y 30 minutos. Se ha determinado que tales duraciones de circulación de las disoluciones enzimáticas son adecuadas con el fin de que las mediciones de parámetros realizadas sean representativas de la actividad o no de las enzimas sobre las partículas responsables de la obstrucción de las membranas.

Preferiblemente, según el procedimiento según la invención, al menos dicha etapa a) se realiza a una temperatura comprendida entre 20 y 60 0C, preferiblemente entre 40 y 50 0C. En el contexto de la presente invención, se ha determinado que estos intervalos de temperaturas son adecuados para cada una de las etapas, con el fin de que las mediciones de parámetros realizadas sean representativas de la actividad o no de las enzimas sobre las partículas responsables de la obstrucción de las membranas.

Ventajosamente, según el procedimiento según la invención, dichas disoluciones enzimáticas comprenden una fase detergente como disolvente. Aunque las disoluciones enzimáticas pueden formularse en una disolución acuosa según la invención, las enzimas pueden formularse ventajosamente en una fase detergente adecuada que no minimice su actividad enzimática, pero contribuya al desprendimiento y a la puesta en suspensión de las partículas responsables de las obstrucciones.

Preferiblemente, el procedimiento según la invención, comprende, además, una etapa de identificación adicional de la presencia de biopelículas, puesta en práctica mediante suministro y circulación en dicha instalación de filtración por membrana, de una composición que comprenda al menos un componente detergente y al menos un componente enzimático, comprendiendo dicho componente enzimático al menos una lacasa y/o al menos una polisacaridasa y/o al menos una proteasa, y comprendiendo dicho componente detergente al menos un compuesto secuestrante, un compuesto dispersante y un compuesto humectante. Tal identificación de la presencia de biopelículas permite, si se detecta biopelícula, optimizar el desatasco de las membranas, procediendo a una eliminación de las biopelículas, por ejemplo, suministrando y haciendo circular una composición de eliminación de las biopelículas, tal como se describe en el documento EP2243821.

Preferiblemente, el procedimiento según la invención, comprende, además, una etapa de identificación adicional de la presencia de iones metálicos, puesta en práctica mediante suministro y circulación de una composición que comprende un agente secuestrante y/o un agente dispersante.

El secuestrante es una sustancia química que tiene la capacidad de formar complejos con iones minerales, a los que fija en una forma que impide su precipitación mediante las reacciones habituales. A modo de ejemplo, el secuestrante puede ser ácido etilen-diamina-tetraacético, glucono-delta-lactona, gluconato de sodio, gluconato de potasio, gluconato de calcio, ácido cítrico, ácido fosfórico, ácido tártrico, acetato de sodio, sorbitol, o un compuesto que comprenda un átomo de fósforo. El secuestrante también puede ser óxido de fósforo, tal como fosfonato, fosfinato o fosfato, o una sal del mismo, una amina o un óxido de amina que porte al menos, en su estructura, un grupo funcional fosfina, óxido de fosfina, fosfinito, fosfonito, fosfito, fosfonato, fosfinato o fosfato, o una sal de los mismos. El secuestrante puede ser, además, un fosfonato o una sal del mismo, una amina o un óxido de amina que comprenda al menos, en su estructura, un grupo funcional fosfina, óxido de fosfina, fosfinito, fosfonito, fosfito, fosfonato, fosfinato o fosfato, o una sal de los mismos. A modo de ejemplo no limitativo, el fosfonato puede ser de la fórmula general R1 (R2O)(R3O)P=O, en donde R1, R2 y R3 se seleccionan independientemente del grupo de hidrógeno, alquilo, alquilo sustituido, alquil-amino sustituido o no, aminoalquilo sustituido o no, arilo o arilo sustituido. A modo de ejemplo no limitativo, la amina o el óxido de amina pueden comprender uno, dos o tres sustituyentes de fórmula general CR4R5W, en donde R4 y R5 se seleccionan independientemente del grupo de hidrógeno, alquilo, alquilo sustituido, alquil-amino sustituido o no, aminoalquilo sustituido o no, arilo o arilo sustituido, y W se selecciona del grupo de fosfonato, fosfinato o fosfato. El secuestrante puede estar en forma de sal de sodio, calcio, litio, magnesio o potasio; preferiblemente, el secuestrante puede estar en forma de sal de sodio, calcio o potasio. El dispersante es una sustancia química que tiene la capacidad de mejorar la separación de las partículas de una suspensión, con el fin de prevenir la aglutinación, la agregación y/o la decantación. El secuestrante puede ser, además, MGDA (ácido metilglicinadiacético) y sus derivados, NTA (ácido nitrilotriacético) y sus derivados, DTPA (ácido dietilentriaminopentaacético) y sus derivados, HEDTA (ácido hidroxietilendiaminatriacético) y sus derivados, o incluso GLDA (ácido glutámico/ácido diacético) y sus derivados.

El dispersante puede ser un polímero soluble o parcialmente soluble en agua, tal como, por ejemplo, polietilenglicol, derivados de celulosa, o un polímero que comprenda al menos una unidad de ácido acrílico o éster acrílico. El dispersante puede ser un polímero que comprenda al menos una unidad de ácido acrílico o éster acrílico de fórmula general -(CH₂-CH-COOR)-, en donde R puede ser un hidrógeno, alquilo o alquilo sustituido, arilo o arilo sustituido. En particular, el dispersante es un polímero que tiene un peso molecular Mw comprendido entre 500 y 10000. El dispersante puede ser, además, un homopolímero del ácido acrílico. En particular, el dispersante puede ser un homopolímero del ácido acrílico que tenga un peso molecular comprendido entre 2000 y 6000.

Otras realizaciones del procedimiento según la invención se indican en las reivindicaciones adjuntas.

La presente invención también se refiere a un kit de identificación de la naturaleza de las obstrucciones presentes en una instalación de filtración por membrana, comprendiendo dicho kit al menos:

a) una primera disolución enzimática que comprenda al menos una proteasa;

b) una segunda disolución enzimática que comprenda al menos una enzima distinta de una proteasa.

Preferiblemente, según la invención, la segunda disolución enzimática del kit de identificación de la naturaleza de las obstrucciones presentes en una instalación de filtración por membrana, comprende al menos una enzima elegida del grupo constituido por a-polisacaridasas (lactasa, amilasa, alfa-glucosidasa, ...), p-polisacaridasas (p-N-acetilglucosaminidasa, celulasa, semi-celulasa, p-glucanasa, arabanasa, pectinasa, quitinasa, xilanasa, dextranasa, lisozima, pululanasa, p-glucisidasa, mananasa, ...), oxidorreductasas (lacasa, ...), liasas (pectato liasa, ...), transferasas, lipasas y esterasas (lisofosfolipasa, fosfolipasa, ...), y sus mezclas.

Preferiblemente, el kit según la invención, comprende, además, una tercera disolución enzimática que comprende al menos una enzima elegida del grupo constituido por a-polisacaridasas (lactasa, amilasa, alfa-glucosidasa, ...), ppolisacaridasas (p-N-acetilglucosaminidasa, celulasa, semi-celulasa, p-glucanasa, arabanasa, pectinasa, quitinasa, xilanasa, dextranasa, lisozima, pululanasa, p-glucisidasa, mananasa, ...), oxidorreductasas (lacasa, ...), liasas (pectato liasa, ...), transferasas, proteasas y peptidasas (metalo-proteasa, serina-proteasas, exo-peptidasa, endoproteasa, cisteína-proteasa, ...), lipasas y esterasas (lisofosfolipasa, fosfolipasa, ...), y sus mezclas.

Ventajosamente, el kit según la invención, comprende, además, una disolución detergente que comprende al menos un agente secuestrante y/o al menos un agente dispersante y/o al menos un agente humectante.

Preferiblemente, el kit según la invención, comprende, además, una composición que comprende al menos un componente detergente y al menos un componente enzimático, comprendiendo dicho componente enzimático al menos una lacasa y/o al menos una polisacaridasa y/o al menos una proteasa, y comprendiendo dicho componente detergente al menos un compuesto secuestrante, un compuesto dispersante y un compuesto humectante.

Ventajosamente, el kit según la invención, comprende, además, una composición que comprende un agente secuestrante y/o un agente dispersante.

Otras formas de realización del kit según la invención, se indican en las reivindicaciones adjuntas.

Ejemplos

Ejemplo 1

Con el fin de determinar la naturaleza de las obstrucciones presentes en una instalación de ultrafiltración (volumen de 300 L) de extracción de lupinos, se puso en práctica el procedimiento según la invención, según las etapas resumidas en la siguiente tabla:

La puesta en práctica del procedimiento según la invención, según este primer ejemplo, permitió demostrar que las obstrucciones de la instalación de ultrafiltración se debían esencialmente a la presencia de partículas que presentaban una afinidad con las celulasas y las proteasas, pero también a causa de la presencia de iones metálicos. Tal como puede constatarse a partir de este ejemplo, se realizó una primera etapa de inyección de una disolución detergente, para desprender, al menos parcialmente, las partículas (suciedad) del filtro, y mantenerlas en suspensión. Se impuso un valor de pH de 5,5 al comienzo de la auditoría, con el fin de que la celulasa se encontrase en un medio con un pH favorable para su actividad enzimática. Además, se realizó un salto de pH antes de las inyecciones sucesivas de las disoluciones enzimáticas a base de proteasa y de lipasa, con el fin de que estas enzimas se encontrasen en un medio con un pH favorable para su actividad enzimática. Por otro lado, se realizó una acidificación antes de la inyección de una disolución que comprendía un agente secuestrante y un agente dispersante, con el fin de favorecer la acción de estos agentes en el desprendimiento de eventuales iones metálicos. Más específicamente, la acidificación se realizó para realizar un desprendimiento del hierro.

A partir de esta prueba, dado que se observaron valores de caudal más altos en la salida de la instalación de filtración tras la inyección de la disolución que contenía celulasa, tras la inyección de la disolución que contenía proteasa, y tras la inyección de la disolución que contenía un agente secuestrante y un agente dispersante, se pudo concluir que la naturaleza de las obstrucciones era esencialmente celulósica y proteica, pero que la obstrucción también se debía a la presencia de iones metálicos. Tras esta auditoría, pudo formularse una disolución adecuada que comprendía celulasas, proteasas y agentes que permitían desprender los iones metálicos, para poder actuar específicamente contra las partículas realmente responsables de la obstrucción.

Ejemplo 2

Con el fin de determinar la naturaleza de las obstrucciones presentes en una instalación de nanofiltración y de filtración por osmosis inversa (volumen de 1500 L) de tratamiento de la leche, se puso en práctica el procedimiento según la invención, según las etapas resumidas en la siguiente tabla:

La puesta en práctica del procedimiento según la invención, según este segundo ejemplo, permitió demostrar que las obstrucciones de las instalaciones de nanofiltración y de filtración por osmosis inversa, se debían esencialmente a la presencia de partículas que presentaban una afinidad con las lipasas y las proteasas . Tal como puede constatarse a partir de este ejemplo, se realizó una primera etapa de inyección de una disolución detergente, para desprender, al menos parcialmente, las partículas del filtro, y mantenerlas en suspensión. Además, se realizó un salto de pH tras las inyecciones sucesivas de las disoluciones enzimáticas a base de proteasa y de lipasa, con el fin de que estas enzimas se encontrasen cada una en un medio que presente un pH favorable para su actividad enzimática.

A partir de esta prueba, dado que se observaron valores de caudal más altos en la salida de la instalación de filtración tras la inyección de la disolución que contenía proteasa, y de la inyección de la disolución que contenía lipasa, esto en asociación con un salto de pH posterior, pudo concluirse que la naturaleza de las obstrucciones era esencialmente proteica y lipídica. Pudo formularse una disolución adecuada que comprendía proteasas y lipasas, para poder actuar específicamente contra las partículas realmente responsables de la obstrucción.

Ejemplo 3

Con el fin de determinar la naturaleza de las obstrucciones presentes en una instalación de filtración por osmosis inversa (volumen de 3000 L) de tratamiento de la leche, se puso en práctica el procedimiento según la invención, según las etapas resumidas en la siguiente tabla:

La puesta en práctica del procedimiento según la invención, según este tercer ejemplo, permitió demostrar que las obstrucciones de la instalación de filtración por osmosis inversa se debían esencialmente a la presencia de partículas que presentaban una afinidad con las lipasas y las proteasas, pero también a causa de la presencia de iones metálicos. Tal como puede constatarse a partir de este ejemplo, se realizó una primera etapa de inyección de una disolución detergente, para desprender, al menos parcialmente, las partículas del filtro, y mantenerlas en suspensión. Además, se realizó un salto de pH tras las inyecciones sucesivas de las disoluciones enzimáticas a base de proteasa y de lipasa, con el fin de que estas enzimas se encontrasen en un medio que presentase un pH favorable para su actividad enzimática. Tal como puede constatarse, la inyección de una disolución que permitiese demostrar la presencia de obstrucción debida a la presencia de biopelícula, no permitió observar un caudal más significativo en la salida, lo cual se traduce en casi una ausencia de biopelícula en la instalación de filtración.

A partir de este ensayo, dado que de los valores de caudal más altos en la salida de la instalación de filtración se observaron tras la inyección de la disolución que contenía lipasa, de la inyección de la disolución que contenía proteasa, y de la inyección de la disolución que contenía un agente secuestrante y un agente dispersante, pudo concluirse que la naturaleza de las obstrucciones era esencialmente lipídica y proteica, pero también que la obstrucción se debía a la presencia de iones metálicos. Tras esta auditoría, pudo formularse una disolución adecuada que comprendía lipasas, proteasas y agentes que permitía desprender los iones metálicos, para poder actuar específicamente contra las partículas realmente responsables de la obstrucción.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Kit de identificación de la naturaleza de obstrucciones presentes en una instalación de filtración por membrana, comprendiendo dicho kit distintas disoluciones dispuestas para circular en dicha instalación después de distintos suministros de dichas disoluciones, comprendiendo dicho kit al menos:

- una primera disolución enzimática que comprende al menos una proteasa, dispuesta para suministrarse y circular en dicha instalación de filtración por membrana durante un primer periodo de tiempo predeterminado;

- una segunda disolución enzimática que comprende al menos una enzima distinta de una proteasa, dispuesta para suministrarse y circular en dicha instalación de filtración por membrana durante un segundo periodo de tiempo predeterminado

- una composición que comprende al menos un componente detergente y al menos un componente enzimático, comprendiendo dicho componente enzimático al menos una lacasa y/o al menos una polisacaridasa y/o al menos una proteasa, y comprendiendo dicho componente detergente al menos un compuesto secuestrante, un compuesto dispersante y un compuesto humectante,

permitiendo dicho kit una identificación in situ de la naturaleza de las obstrucciones de los filtros de dicha instalación de filtración por membrana.

2. Kit de identificación de la naturaleza de obstrucciones según la reivindicación 1, que comprende una disolución detergente que comprende al menos un agente secuestrante y/o al menos un agente dispersante y/o al menos un agente humectante.

3. Kit de identificación de la naturaleza de obstrucciones según las reivindicaciones 1 o 2, que comprende una composición adicional que comprende un agente secuestrante y/o un agente dispersante.

4. Kit de identificación de la naturaleza de obstrucciones presentes en una instalación de filtración por membrana según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dicha al menos una enzima distinta de una proteasa, se elige del grupo constituido por a-polisacaridasas (lactasa, amilasa, alfa-glucosidasa), ppolisacaridasas (p-N-acetilglucosaminidasa, celulosa, hemi-celulosa, p-glucanasa, arabanasa, pectinasa, quitinasa, xilanasa, dextranasa, lisozima, pululanasa, p-glucisidasa, mananasa), oxidorreductasas (lacasa), liasas (pectato liasa), transferasas, lipasas y esterasas (lisofosfolipasa, fosfolipasa), y sus mezclas.

5. Kit de identificación de la naturaleza de obstrucciones presentes en una instalación de filtración por membrana según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque comprende, además, una tercera disolución enzimática que comprende al menos una enzima elegida del grupo constituido por a-polisacaridasas (lactasa, amilasa, alfa-glucosidasa), p-polisacaridasas (p-N-acetilglucosaminidasa, celulosa, hemi-celulosa, pglucanasa, arabanasa, pectinasa, quitinasa, xilanasa, dextranasa, lisozima, pululanasa, p-glucisidasa, mananasa), oxidorreductasas (lacase), liasas (pectato liasa), transferasas, proteasas y peptidasas (metaloproteasa, serina-proteasas, exo-peptidasa, endo-proteasa, cisteína-proteasa), lipasas y esterasas (lisofosfolipasa, fosfolipasa), y sus mezclas.