Maximera värde och kvalitet i mjölkbaserade produkter
Membranfiltrering gör att man kan bryta ner mjölken till dess olika beståndsdelar och använda dem för att producera ett stort antal olika produkter. Membranfiltrering är också en effektiv metod för borttagning av bakterier och sporer, och används flitigt för att standardisera protein- och kaseininnehåll.
Mjölkproducenter använder dessutom membranfiltrering i syfte att koncentrera sina produkter i mindre volymer för att sänka transportkostnaderna.
Tillämpningar och tekniker
SEPARERING AV VASSLE OCH VIKTIGA KOMPONENTER
WPI, laktos med mera
Membranfiltrering är effektiv vid koncentrering av mejeriprodukter som ost och kulturmjölksprodukter. Dessutom är den användbar för filtrering av målkomponenter för värdefulla vasslebaserade ingredienser. Permeatflöden som innehåller naturliga vassleproteiner kan bearbetas ytterligare till proteinprodukter med högre värde, som vassleproteinisolat (WPI) eller olika kvaliteter av vassleproteinkoncentrat (WPC). Filtreringspermeat från ultrafiltrering och mikrofiltrering av mjölk består huvudsakligen av laktos, en populär ingrediens vid standardisering av mjölkpulver. Vasslebaserade ingredienser är ett snabbt växande segment inom mejerisektorn. Produkterna inkluderar laktoferrin, kalciumfosfat, laktos, permeatpulver och hydrolysater. Mineralbaserade ingredienser används som komponenter i kosttillskott, laktosbaserade ingredienser förekommer i mellanmål, konfektyr och näringsprodukter, och hydrolysater ingår i modersmjölksersättning och dietprodukter.
Initial koncentration
Reverserad osmos
Omvänd osmosfiltrering används för den initiala koncentrationen, före andra processer eller före transport, vilket minskar kostnaderna för volymer och transporter.
Vid omvänd osmosfiltrering används de finaste membranen som i princip bara låter vatten passera. Övriga flytande eller uppslammade ämnen som bakterier, fetter, proteiner, sockerarter och mineraler filtreras bort som retentat.
Vätskan utsätts för högt tryck under den omvända osmosfiltreringsprocessen.
Borttagning av joner och mineraler
Nanofiltrering
De utspädda flödena från mikrofiltrerings- och ultrafiltreringsprocesser koncentreras ofta med nanofiltrering eller omvänd osmos – eller en kombination av båda.
Nanofiltreringsprocessen tar inte bara bort eller återvinner vatten utan separerar även monovalenta joner så att produkten avmineraliseras.
Nanofiltrering spelar en viktig roll i produktionen av produkter som MPC, MPI och modersmjölksersättning.
Tekniken använder något mer öppna membranporer än vad reverserad osmos gör. Porerna låter små joner som t.ex. upplösta mineraler att passera men exkluderar större joner och de flesta organiska komponenter såsom bakterier, sporer, fetter, proteiner, gummin och socker.
Separering av fett och protein
Ultrafiltrering
Ultrafiltrering tillämpas för att koncentrera stora molekyler som fett och protein i rå eller pastöriserad helmjölk eller skummjölk, och för att minska laktos- och mineralhalten.
Typiska produkter inkluderar MPC och MPI. Dessa produceras genom användning av polymera spiralmembran. Diafiltrering används ofta här för att öka förhållandet mellan protein och torrsubstans i syfte att få fram höggradiga sorter som MPC 85. Även ultrafiltrering används för att koncentrera hel eller standardiserad mjölk till produktion av ostar som är helt eller delvis koncentrerade.
Ultrafiltreringsmembranets porer är större än vid nanofiltrering och det applicerade trycket är relativt lågt. Salter, sockerarter, organiska syror och mindre peptider passerar igenom som permeat. Proteiner, fetter och polysackarider blir kvar som retentat.
Förädling av skummjölk
Mikrofiltrering
Mikrofiltrering används i huvudsak till två saker: borttagning av bakterier och sporer från skummjölk och separation av skummjölksproteiner i ett kaseinflöde och ett serumproteinflöde.
Bland de fyra vanligaste filtreringsteknikerna för mejeriprodukter har mikrofiltrerande membran de största porerna. Bortsett från uppslammade fasta ämnen, bakterier och fettkulor släpper de igenom nästan alla ämnen.
Vid kaseinseparering behåller membranen stora kaseinmiceller och släpper igenom de mindre serumproteinerna. Kaseinkoncentrat produceras antingen med polymera spiralmembran eller med keramiska membran, beroende på tillämpningen.
