Separarea proteinelor din lapte în fracțiuni pure care conțin cazeină și, respectiv, proteine ​​din zer este un scenariu de vis. Permite producerea de produse interesante din punct de vedere comercial, dar este, de asemenea, o sarcină dificil de realizat din punct de vedere tehnic. Pe baza cercetărilor noastre, Tetra Pak poate optimiza performanțele plantelor adaptate dorințelor individuale ale clienților și poate oferi lactatelor soluții totale de plante, care sunt extrem de rentabile și cu o puritate ridicată de concentrat și permeabil.

tehnologia

Anitha Rasmussen, tehnolog în aplicații și Hanne Sørensen, manager de produs pentru aplicații alimentare și băuturi, dr., Soluții de filtrare Tetra Pak

Fracționarea laptelui degresat este sinonimă cu microfiltrarea și pentru această sarcină pot fi utilizate membrane ceramice și polimerice. Există o diferență semnificativă de preț între cele două tipuri, deoarece membranele ceramice sunt mai scumpe. Cercetările arată că membranele ceramice sunt superioare în ceea ce privește trecerea proteinelor din zer prin aceasta și reținerea cazeinei în comparație cu membranele polimerice. Prin urmare, ambele membrane au beneficii și sunt utile în funcție de cerințele primordiale.

Este comun pentru membranele ceramice și polimerice că există o distribuție a mărimii porilor, mai degrabă decât o valoare limită definită, care ar fi designul optim pentru separarea proteinelor. Distribuția mărimii porilor poate fi cu lățime variabilă și, prin urmare, performanța membranelor este adesea interconectată cu construcția unui strat secundar de scară.

Testarea performanței membranei

Tetra Pak a efectuat o serie de teste care investighează performanța membranei în diferite condiții de procesare și, prin urmare, diferite compoziții de straturi de murdărire. Combinarea performanței membranelor cu mai mulți furnizori cu formarea unui strat secundar de murdărie este crucială, deoarece va defini performanța finală.

Testele au arătat că performanțele bune de la o instalație de filtrare a membranei polimerice pot fi obținute prin diferite condiții de procesare, în funcție de membrana utilizată. S-ar putea folosi o membrană relativ deschisă, împreună cu un strat de scară dens creat dintr-o linie de bază scăzută și o presiune redusă a fluxului încrucișat, rezultând flux mare, retenție scăzută a proteinelor serice și retenție mare de cazeină.

O altă membrană cu o distribuție mai mică și mai îngustă a mărimii porilor ar putea fi combinată cu o presiune de bază scăzută și o presiune mare a fluxului încrucișat, reducând stratul secundar de scară, ceea ce ar determina procesul de fracționare să depindă de proprietățile membranei în loc de stratul de murdărire.

Un alt aspect bine documentat este temperatura din timpul filtrării. Case-cazeina se va dizolva parțial din micela de cazeină atunci când este depozitată la rece și va urmări proteinele din zer prin membrană. Membranele polimerice funcționează adesea în condiții reci, ceea ce permite un timp de producție îndelungat, dar, din păcate, și o transmisie ridicată a -cazeinei. Acest lucru ar putea fi depășit prin creșterea temperaturii și astfel minimizarea diferenței de performanță între instalațiile de filtrare polimerice și ceramice.

Pretratarea laptelui este adesea ignorată

Laptele se presupune a fi proaspăt și intact atunci când ajunge la plantă, dar poate fi schimbat între lactate, rezultând multiple procese de pasteurizare. Acest lucru va duce la proteine ​​din zer parțial deteriorate, care sunt dificil sau imposibil de trecut prin membrană, ducând la o serie de efecte nedorite, cum ar fi scăderea randamentului de proteine ​​din zer, acumularea de proteine ​​în produsul reținut sau scăderea fluxului; toate acestea duc la scăderea capacității centralei.

O altă tratare prealabilă este concentrația laptelui prin ultrafiltrare sau osmoză inversă în scopuri de transport sau pentru a optimiza proiectarea liniei de producție. Tetra Pak a constatat că gradul și tipul posibil de preconcentrare vor afecta performanța post-microfiltrare în ceea ce privește fluxul și retențiile. Prin urmare, există o posibilitate adesea neașteptată de a optimiza un design complet al liniei. Accentul este adesea îndreptat către procesul individual, în acest caz microfiltrarea, dar munca noastră a arătat că accentul trebuie pus pe soluții de linie complet optimizate pentru a îndeplini cerințele necesare în fiecare lactată.

De Hanne Sørensen, director de produs pentru aplicații alimentare și băuturi, dr., Și Anitha Rasmussen,
Tehnolog de aplicații, Tetra Pak Filtration Solutions