​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​Höhere Ausbeute und Qualität ohne Zusatzstoffe – die Magie der Membranfiltration in der Joghurtherstellung

Die gestiegene Nachfrage der Verbraucher nach transparent hergestellten natürlichen Lebensmitteln treibt den Trend zu einem minimalen Einsatz von Zusatzstoffen voran. Membranfiltration kann es Herstellern ermöglichen, bei der Formulierung von Joghurtmilch auf die Zugabe von Milchpulver zu verzichten und dadurch „Clean Label“-Produkte mit einem gesünderen Profil anzubieten. ​

Frischer griechischer Joghurt

​​Griechischer Joghurt und andere konzentrierte Joghurtprodukte wie Quark, Labneh und isländischer Skyr dienen seit Jahrhunderten als natürliche Nahrungsquelle. In letzter Zeit haben ihr hoher Proteingehalt, ihr gesundes Image und ihr angenehm fermentierter Geschmack sie bei gesundheitsbewussten Verbrauchern fast zu Superfoods gemacht.

Konzentrierte Joghurtprodukte eignen sich auch hervorragend zum Kochen – sowohl in süßen als auch in herzhaften Gerichten. Quark und griechischer Joghurt werden beispielsweise häufig als Zutaten für Saucen und Dips sowie für Desserts und Gebäck verwendet.

Für Molkereien schafft diese Popularität den Spielraum, weiter und tiefer in ein wachsendes Segment vorzudringen. Die Hersteller wünschen sich zunehmend die Flexibilität, ein breites Spektrum an Produkten und Kapazitäten zu produzieren. Von fettarm, proteinreich bis fettreich – und alle Kombinationen dazwischen.

Aufkonzentrierung ist ein entscheidender Produktionsschritt, um diese Ziele zu erreichen. Es stehen verschiedene Technologien zur Konzentrierung zur Verfügung. Eine davon ist die Ultrafiltration, eine Form der Membranfiltration, die eine Vielzahl von Vorteilen bietet.

Sorgt für eine optimale Ausbeute Ihrer Milch

Claus Birkemose, Verkaufsleiter bei Tetra Pak, sagt, dass einer der größten Vorteile der Membranfiltration darin besteht, dass sie eine nahezu vollständige Proteinrückhaltung ermöglicht.

„Bei der Membranfiltration oder genauer gesagt der Ultrafiltration bleibt das gesamte Protein im Produkt erhalten. Nur Laktose und Mineralsalze passieren die Membran, während die Proteine und Fette im konzentrierten Produkt bleiben“, erklärt Birkemose.

Die hohe Ausbeute durch Ultrafiltration ermöglicht es Ihnen, den Verbrauch von Milch bei der Herstellung Ihres Endprodukts zu minimieren.

Flexibilität durch Membranfiltration

Das Schöne an der Membranfiltration ist, dass Sie Joghurtsorten mit unterschiedlichen Protein- und Fettgehalten herstellen können. Dies wird durch die Steuerung des Zu- und Ablaufs der Filtrationsanlage erreicht, wodurch die Zusammensetzung des Ausgangsprodukts definiert werden kann.

Zum Beispiel ermöglicht der Zulauf von 1.000 Litern teilentrahmter Milch mit 1,5 Prozent Fett und 3 Prozent Protein in eine Membranfiltrationsanlage die Aufkonzentrierung von 300 Litern konzentriertem Joghurt mit 10 Prozent Protein und 5 Prozent Fett. Durch Regulierung der Leistung der Filtrieranlage könnten Sie alternativ 500 Liter konzentrierten Joghurt mit 6 Prozent Protein und 3 Prozent Fett erzielen.

„Mit der Membranfiltration können Sie mit einer einzigen Filtrationsanlage eine ganze Reihe von Produktsorten herstellen, von fettfreiem, proteinreichem Joghurt bis hin zu fettfreiem Frischkäse“, sagt Birkemose. „Viele unserer Kunden stellen gerne verschiedene Produkte mit unterschiedlichen Fettgehalten her – das ist der Markttrend. Mit Membranfiltration ist dies einfach umzusetzen.“

Erzielen Sie ein ausgezeichnetes Mundgefühl und ersetzen Sie Zusatzstoffe

Die Verwendung von Membranfiltration zum Aufkonzentrieren von Joghurt liefert dank des schonenden Verfahrens neben einer ausgezeichneten Produktqualität, auch eine Verbesserung der Textur und der Stabilität des Joghurts und führt zu einem sehr geschmeidigen Mundgefühl und einem glänzenden Erscheinungsbild.

Milchpulver wird häufig in der Produktion von gerührtem und stichfestem Joghurt zugesetzt, um den Proteingehalt (auch als „Trockenmasse“ bezeichnet) der Joghurtmilch zu erhöhen. Dies liegt daran, dass ein höherer Proteingehalt die Textur, Viskosität und Stabilität des Joghurts verbessert. Bei der Formulierung von Joghurtmilch für gerührten und stichfesten Joghurt ermöglicht die Membranfiltration den Herstellern auch, die Verwendung von Milchpulver als Zusatzstoff zu reduzieren oder zu vermeiden.

Mit Ultrafiltration oder Umkehrosmose können Hersteller Wasser entfernen und dadurch den Proteingehalt und die Trockenmasse aufkonzentrieren. Durch Ultrafiltration von Joghurtmilch werden Wasser, einige Salze und etwas Laktose entfernt. Umkehrosmose entfernt Wasser.

Durch beide Technologien können Hersteller den gewünschten Trockensubstanzgehalt erreichen ohne Milchpulver verwenden zu müssen. Dies ermöglicht es ihnen, Produkte mit weniger Zusatzstoffen herzustellen.

Ein solches Set-Up kann dem Hersteller den weiteren Vorteil bieten, eine Pulvermischstation, einen Lagerraum und Mischtanks aus der Linie zu entfernen, wodurch sich als Nebeneffekt der Platzbedarf der Produktionsanlage reduziert.

Experten für Membranfiltration

Birkemose betont, wie wichtig es ist, mit einem kompetenten Partner zusammenzuarbeiten, wenn ein großes Produktspektrum auf ein und derselben Linie hergestellt werden soll.

„Tetra Pak hat weltweit rund 75 Membransysteme installiert, die ausschließlich für die Aufkonzentrierung von Sauermilchprodukten eingesetzt werden“, so Birkemose weiter. „Wir haben zahlreiche interne Versuche durchgeführt, um die Auswirkungen des Liniendesigns auf die Produkttextur, das Mundgefühl, das Aussehen, die Stabilität und den Geschmack zu untersuchen. Daher wissen wir genau, worauf es ankommt, wenn es darum geht, den richtigen Geschmack und die richtige Struktur für jedes Produkt zu finden. Wir arbeiten eng mit den Kunden zusammen, um das optimale Liniendesign und die ideale Rezeptur für das perfekte Ergebnis zu finden.“

Membranfiltrationsanlage für Joghurt

Auswahl der richtigen Membran

Tetra Pak bietet drei Arten von Filtrationsmembranen an: Keramikmembranen, Spiralwickelmembranen und Platte und Rahmen. Alle machen großartigen Joghurt, haben aber unterschiedliche Stärken. Die Auswahl hängt von diversen Faktoren ab, wie etwa der erforderlichen Belastbarkeit, der Viskosität des Endprodukts sowie dem angestrebten Verhältnis zwischen Investitionskosten und Gesamtbetriebskosten.

Tests zeigen, dass Keramikmembranen die höchste Belastbarkeit und die längste Lebensdauer von in der Regel acht Jahren oder länger aufweisen. Spiralförmig gewickelte Membranen werden auf Polypropylen-Trägermaterial gegossen und halten etwa ein Jahr. Platten- und Rahmenmembranen, ebenfalls aus Polypropylen, werden auf die Plattengröße der Anlage zugeschnitten. Sie halten auch ungefähr 12 Monate.

Keramik-, Platten- und Rahmenmembranen können die höchsten Viskositäten bewältigen. Ersteres kann alles bis hin zum Quark verarbeiten, während Letzteres darüber hinaus verwendet werden kann, um Vollfettprodukte herzustellen.

Platten- und Rahmenmembranen bieten oft die niedrigsten Gesamtbetriebskosten während ihrer gesamten Lebensdauer und werden in der Regel für hochviskose Produkte wie Quark bevorzugt, da die Alternative - eine Kombination aus Spiralwickel- und Platten- und Rahmenmembranen - komplexer in der Handhabung sein kann.

Die Investitionskosten sind bei Keramikmembranen am höchsten und bei Spiralwickelmembranen am niedrigsten.

Jeder kundenspezifische Anwendungsfall wird sorgfältig geprüft, bevor Empfehlungen für das Liniendesign - einschließlich der Membrantypen - gegeben werden.

Es ist hervorzuheben, dass ein Vorteil der Membranfiltration in jeder Joghurtanlage darin besteht, dass die Kapazität später durch einfaches Hinzufügen neuer Filtrationsloops oder -sektionen erhöht werden kann.

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