Поділ білків молока на чисті фракції, що містять казеїн та сироватковий білок відповідно, є сценарієм мрії. Це дозволяє виробляти комерційно цікаву продукцію, але це також технічно важке завдання. На основі наших досліджень Tetra Pak може оптимізувати ефективність роботи заводу з урахуванням індивідуальних побажань замовника та забезпечити молочні підприємства комплексними рішеннями для рослин, які є високоефективними з високою чистотою концентрату та пермеату.
Аніта Расмуссен, Технолог додатків та Ханне Соренсен, менеджер з продуктів у галузі харчових продуктів та напоїв, доктор філософії, Фільтраційні рішення Tetra Pak
Фракціонування знежиреного молока є синонімом мікрофільтрації, і для цього можна використовувати керамічні та полімерні мембрани. Існує значна різниця в ціні між двома типами, оскільки керамічні мембрани дорожчі. Дослідження показують, що керамічні мембрани перевершують проходження крізь них білків сироватки та утримання казеїну порівняно з полімерними мембранами. Тому обидві мембрани мають переваги та корисні в залежності від того, які вимоги є першочерговими.
Для керамічних та полімерних мембран загальноприйнятим є розподіл розмірів пір, а не визначене граничне значення, що є оптимальним дизайном для розділення білків. Розподіл пор за розміром може бути змінної ширини, і тому продуктивність мембран часто взаємопов'язана з побудовою вторинного шару накипу.
Випробування мембранних характеристик
Tetra Pak провела серію випробувань, що вивчають характеристики мембрани в різних умовах обробки, а отже і різні склади забрудненого шару. Поєднання характеристик багатопрофільних мембран з утворенням вторинного шару забруднення є вирішальним, оскільки це визначатиме кінцеву продуктивність.
Випробування показали, що хороші показники роботи установки для фільтрації полімерних мембран можуть бути отримані в різних умовах обробки, залежно від використовуваної мембрани. Може бути використана відносно відкрита мембрана, а також щільний шар накипу, створений із низького базового рівня та низького тиску поперечного потоку, що призводить до великого потоку, низького утримання сироваткових білків та високого утримання казеїну.
Інша мембрана з меншим і вузьким розподілом пор за розміром може поєднуватися з низькою базовою лінією та високим тиском поперечного потоку, зменшуючи вторинний шар накипу, що призведе до того, що процес фракціонування буде залежати від властивостей мембрани замість шару забруднення.
Ще одним добре задокументованим аспектом є температура під час фільтрації. Case-казеїн частково розчиняється з міцели казеїну, коли зберігається на холоді, і буде слідувати за сироватковими білками через мембрану. Полімерні мембрани часто експлуатуються в холодних умовах, що забезпечує тривалий час виробництва, але, на жаль, також високу передачу -казеїну. Цього можна подолати, підвищуючи температуру і тим самим мінімізуючи різницю в характеристиках між полімерними та керамічними фільтраційними установками.
Попередня обробка молока часто ігнорується
Припускається, що молоко є свіжим і цілим, коли воно потрапляє до рослини, але, можливо, воно обмінювалось між молочними підприємствами, що призводило до численних процесів пастеризації. Це призведе до частково пошкоджених сироваткових білків, які важко або неможливо пройти через мембрану, що призведе до ряду небажаних ефектів, таких як зниження виходу сироваткового білка, накопичення білка в продукті або зменшення потоку; все це призводить до зменшення потужності заводу.
Ще однією попередньою обробкою є концентрація молока ультрафільтрацією або зворотним осмосом для транспортних цілей або для оптимізації конструкції виробничої лінії. Tetra Pak виявила, що можливий ступінь і тип попередньої концентрації впливатиме на ефективність постмікрофільтрації щодо потоку та утримання. Тому часто існує несподівана можливість оптимізувати повний дизайн лінійки. Часто фокус зосереджується на окремому процесі, в даному випадку це мікрофільтрація, але наша робота показала, що основна увага повинна бути спрямована на повністю оптимізовані лінійні рішення, щоб відповідати необхідним вимогам у кожній молочній галузі.
Ганна Серенсен, менеджер з продуктів у галузі харчових продуктів та напоїв, доктор філософії, та Аніта Расмуссен,
Технолог додатків, рішення для фільтрації Tetra Pak