Högre avkastning och kvalitet utan tillsatser – magin med membranfiltrering i yoghurtproduktion

Grekisk yoghurt och andra koncentrerade yoghurtprodukter som kvarg, labneh och isländsk skyr har fungerat som en naturlig näringskälla i flera hundra år. På senare tid har deras höga proteininnehåll, hälsosamma egenskaper och goda, fermenterade smak närapå upphöjt dem till statusen supermat för hälsomedvetna konsumenter.

Koncentrerade yoghurtprodukter fungerar också som smakförstärkare i matlagning – i både söta och salta rätter. Kvarg och grekisk yoghurt används till exempel ofta som ingredienser i såser och röror samt i desserter och bakverk.

För mejeriföretag ger denna popularitet utrymme att tränga djupare in i en växande produktkategori. Producenter vill i allt högre utsträckning ha flexibiliteten att tillverka ett brett spektrum av produkter och kapaciteter. Från fettsnåla till fettrika produkter och från högt proteininnehåll till medelhögt – och alla kombinationer däremellan.

Koncentrationen är ett avgörande produktionssteg när det gäller att uppnå dessa mål. Det finns olika koncentrationstekniker att välja mellan. En är ultrafiltrering, en form av membranfiltrering som erbjuder många fördelar.

Få ut mesta möjliga av mjölken

Claus Birkemose, Sales Manager vid Tetra Pak, säger att en av membranfiltreringens mest uppseendeväckande fördelar är att den möjliggör praktiskt taget full proteinbindning.

– Vid membranfiltrering, eller rättare sagt ultrafiltrering, stannar proteinet kvar i produkten. Endast laktos och mineralsalter passerar genom membranet. Protein och fett stannar kvar i den koncentrerade produkten, säger Birkemose.

Det höga avkastningen från ultrafiltrering gör att du kan minimera mjölkanvändningen när du tillverkar din slutprodukt.

Flexibilitet med membranfiltrering

Det fina med membranfiltrering är att du kan producera en mängd olika yoghurtvarianter med olika protein- och fettinnehåll. Det uppnås genom att styra matningen och utmatningen till filterenheten, och på så sätt definiera kompositionen för den utgående produkten.

Om du exempelvis matar in 1 000 liter mellanmjölk med 1,5 procents fetthalt och 3 procent protein i en membranfiltreringsenhet ger det 300 liter koncentrerad yoghurt med 10  procent protein och 5 procent fett. Genom att reglera utmatningen från filterenheten kan du som ett alternativ uppnå 500 liter koncentrerad yoghurt med 6 procent protein och 3 procent fett.

– Med membranfiltrering kan du producera ett komplett utbud av produkttyper med en enda filtreringsenhet, från fettfri yoghurt med högt proteininnehåll till färskost med hög fetthalt, säger Birkemose. – Många av våra kunder vill tillverka olika produkter med olika fettinnehåll – det är marknadstrenden. Tack vare membranfiltreringen är det enkelt uppnått.

Skapa överlägsen munkänsla och byt ut tillsatserna

Att använda membranfiltrering för att koncentrera yoghurt kan också ge överlägsen produktkvalitet, eftersom processen behandlar produkten varsamt och förbättrar yoghurtens struktur och stabilitet. Resultatet är en mycket slät textur och ett glansigt utseende.

Mjölkpulver tillsätts ofta i produktionen av omrörd och fast yoghurt för att höja proteinnivån (även kallad ”torrsubstansen”) i yoghurtmjölken. Det beror på att högre proteininnehåll förbättrar yoghurtens struktur, viskositet och stabilitet. När man berikar yoghurtmjölk för omrörd och fast yoghurt gör membranfiltreringen också att producenter kan minska eller helt undvika användandet av mjölkpulver som tillsats.

Med ultrafiltrering eller omvänd osmos kan bearbetningsenheterna avlägsna vatten och därmed öka proteinnivåerna och torrsubstansen med hjälp av koncentration. Ultrafiltrering av yoghurtmjölk avlägsnar vatten, vissa salter och en del laktos. Omvänd osmos avlägsnar vatten.

Båda teknikerna gör det möjligt för producenterna att uppnå önskad nivå av torrsubstans utan att behöva använda mjölkpulver, vilket i sin tur banar väg för clean label-märkta produkter med färre tillsatser.

Med en sådan konfiguration kan producenten eliminera en pulverblandningsstation, förvaringsutrymme och blandningstankar från linjen, och det med lägre klimatpåverkan från fabriken.

Experter på membranfiltrering

Birkemose betonar vikten av att arbeta med en kunnig partner när man producerar flera produktsorter på samma linje.

– Vi på Tetra Pak har cirka 75 membransystem installerade världen över enbart för koncentration av fermenterad mjölk. Vi har genomfört åtskilliga interna studier för att undersöka effekterna av linjedesign på produktens struktur, munkänsla, utseende, stabilitet och smak, så vi har goda kunskaper om vad som är viktigt för att få till rätt smak och struktur på varje produkt. Vi arbetar nära kunderna för att hitta den optimala linjedesignen och receptet och därmed det perfekta resultatet.

Vilket membran ska man välja?

Tetra Pak erbjuder tre typer av filtreringsmembran: keramiska, spirallindade samt platt- och rammembran. Alla gör bra yoghurt men har olika styrkor. Vilket membran man ska välja beror på flera olika faktorer, som behovet av robusthet, slutproduktens viskositet och fokus på investeringskostnader jämfört med totala ägandekostnader.

Tester visar att keramiska membran erbjuder den högsta robustheten och den längsta livslängden, närmare bestämt åtta år eller längre. Spirallindade membran, så kallade för att de rullas in i en spiral, gjuts på polypropylenmaterial och håller i ungefär ett år. Platt- och rammembran, även de tillverkade av polypropen, skärs till för att passa enhetens plattstorlek. Även de håller i cirka tolv månader.

Keramiska och platt- och rammembran klarar de högsta viskositeterna. Det förstnämnda klarar allt upp till kvarg, medan det sistnämnda kan gå ännu längre och användas för att tillverka produkter med hög fetthalt.

Platt- och rammembranen ger ofta den lägsta totala ägandekostnaden under hela livslängden och är vanligtvis att föredra för högviskösa produkter som kvarg eftersom alternativet – en kombination av spiral- samt platt- och rammembran – kan vara mer komplicerade att använda.

Investeringskostnaden är högst för keramiska membran och lägst för spirallindade membran.

Varje kundcase utvärderas noggrant innan rekommendationer för linjekonstruktion – inklusive membrantyper – föreslås.

Värt att notera är att en av fördelarna med membranfiltrering i varje yoghurtlinjeinstallation är att kapaciteten kan ökas vid ett senare tillfälle genom att helt enkelt lägga till nya filtreringsslingor eller -sektioner.