Milchanwendungen

Fettentfernung

Käse-Sole-Klärung

Proteinkonzentration

Ultrafiltration wird entweder auf Magermilch oder Molke angewendet, um die Trockensubstanz auf die erforderlichen Gesamtfeststoffe (TS%) zu konzentrieren. Die im Handel erhältlichen Pulvernamen basieren auf dem Proteintyp: Milchprotein (genannt Casein) oder Molkenprotein. Ihr Proteingehalt (Proteinanteil in der Trockensubstanz) liegt zwischen 34 und 80 % (z. B. Molkenprotein-Konzentrat „WPC60“ enthält 60 % Protein in der Trockensubstanz oder Milchprotein-Konzentrat „MPC60“ enthält 60 % Protein in der Trockensubstanz).

Proteinreiche Produkte wie Molkenprotein-Isolat „WPI90“ (90 % Protein in der Trockensubstanz) können zunächst einer Mikrofiltrationsbehandlung (MF) unterzogen werden, um den Fettgehalt zu senken. Die Ultrafiltration (UF) wird dann auf das mit MF entfettete Molkenproteinpermeat angewendet, um den Proteingehalt in den Gesamtfeststoffen zu standardisieren und zu erhöhen.

Um den Feststoffgehalt zu maximieren, ist es üblich, in späteren Stadien eine Diafiltration (Verdünnung mit Wasser) durchzuführen, um mehr kleine Nicht-Protein-Komponenten (d. h. Laktose und Asche) in das UF-Permeat einzuspülen. Es ist auch üblich, die Größe des Zulauf-Abstandhalters des Elements zu erhöhen, um den Feststoffgehalt in den späteren Phasen des UF-Systems zu maximieren. Zusätzlich wird üblicherweise eine dichtere UF-Membran für die Konzentration von Produkten mit 80 % Protein (oder mehr) in der Trockensubstanz verwendet.

An Orten, an denen die Verwendung von Chlor aufgrund von Bedenken hinsichtlich chlorierter Nebenprodukte in Abwasserströmen eingeschränkt oder unerwünscht ist, werden Systeme unter extremen Bedingungen einschließlich alkalischer Reinigungslösungen bei hohem pH-Wert und hoher Temperatur gereinigt. Die Elemente in diesen Systemen müssen einem Reinigungs-pH-Bereich von 1 bis 13 und Reinigungstemperaturen von bis zu 70 °C standhalten und bis zu 85 °C hitzehygienisch sein.

MICRODYN-NADIR bietet TurboClean® Extreme Food & Dairy UP010XT- und UP005XT-Elemente an, die hauptsächlich aus Polypropylen-Materialien bestehen und diesen rauen Bedingungen standhalten.

 TurboClean® Extreme Food & Dairy UP010XT-Elemente haben eine Polyethersulfon (PES) -UF-Membran mit einem Molekulargewicht von 10.000 Dalton (Da) auf eine Polypropylen-Trägerschicht gegossen, die speziell für die Verwendung in Lebensmittel- und Molkereianwendungen entwickelt wurde, bei denen die Verwendung von Chlor unerwünscht ist. Diese Membran wird üblicherweise für Molkenprotein- und Milchproteinkonzentrations-Anwendungen verwendet. In Kombination mit unserer sanitären TurboClean-Außenhülle eignen sich diese Membranen ideal für die Milch- und Molkenproteinkonzentration.

Konzentration und Demineralisierung

Molke hat einen ziemlich hohen Salzgehalt, etwa 8-12 % der Trockenmasse. Die Demineralisierung (auch als Entsalzung oder Entaschung bekannt) erhöht den Nährwert von Molkeprodukten, indem Salze entfernt und der Gehalt an organischen Ionen wie Lactaten und Citraten verringert wird. In frühen Molkereisystemen wurde Molke durch Verdampfung konzentriert und anschließend durch Elektrodialyse und/oder Ionenaustausch demineralisiert. Während diese Methoden immer noch für stark mineralisierte Molkereiprodukte verwendet werden, ist die Nanofiltration (NF) eine fortschrittliche Alternative für die teilweise Demineralisierung von Molke.

NF-Membranen haben eine hohe Permeabilität für einwertige Salze (z. B. Natrium, Kalium und Chlorid) und eine sehr niedrige Permeabilität für organische Verbindungen (z. B. Laktose, Proteine und Harnstoff). Die komplexen zweiwertigen (z. B. Calcium) und mehrwertigen Ionen (z. B. Phosphat) werden von der NF-Membran zurückgehalten. Die Verwendung von NF zur teilweisen (25-30 %) Demineralisierung der Molkereiprodukte anstelle der Verdampfung, gefolgt von Elektrodialyse und/oder Ionenaustausch, hat den Vorteil der gleichzeitigen Konzentration und Demineralisierung von Molke, wodurch die Verarbeitungskosten reduziert werden. Eine Diafiltration kann auch verwendet werden, um eine Molkendemineralisierung von bis zu 45 % zu erreichen. NF kann auch als ein vorläufiger Schritt zur vollständigeren (90-95%) Demineralisierung von Molke durch Elektrodialyse und Ionenaustausch verwendet werden.

Die Umkehrosmose wird häufig als Ergänzung zur Verdunstung eingesetzt, da sie eine sehr effiziente Methode zum Entfernen von Wasser aus Milch oder Molke (Verringerung des Volumens) vor der Verdunstungsstufe darstellt. Durch die Installation einer Umkehrosmoseanlage vor einem vorhandenen Verdampfer kann die Kapazität des Verdampfers erheblich reduziert werden, was zu erheblichen Einsparungen bei den Kapital- und Betriebskosten führt.

ERHÖHUNG DES FESTSTOFF-FETTGEHALTS (SNF) DER MILCH

Die Umkehrosmose wird üblicherweise verwendet, um Magermilch, Vollmilch oder Molkenprotein zu konzentrieren, um den SNF-Wert (Solid-Not-Fat) zu erhöhen. Da durch die Umkehrosmose in erster Linie Wasser entfernt wird, kann sie als energieeffiziente Alternative zu anderen gängigen Methoden zur Erhöhung der SNF-Werte in Milch, einschließlich Verdunstung oder Zugabe von Milchpulver, eingesetzt werden.

Rückgewinnung und Wiederverwendung von Abwasserprodukten

Die Rückgewinnung von Produkten mittels Umkehrosmose ist zunehmend eine Option geworden, da Molkereiproduktionsanlagen versuchen, Abfall zu reduzieren und die Produktionsleistung zu steigern. Umkehrosmoseanlagen können Abwasserströme aufbereiten, um die Entsorgungskosten zu minimieren und Wasser für die Wiederverwendung wiederzugewinnen. In einigen Fällen ist das Konzentrat aus dem Abfallstrom ein wertvolles Verbraucherprodukt.

Verdampfer-Kondensatpolitur

Permeatströme aus Umkehrosmose- oder Nanofiltrationsprozessen sowie Kondensate aus Verdampfern sind im Wesentlichen Wasser. Mit zusätzlichen Zyklen der Umkehrosmose kann dieses Wasser soweit gereinigt werden, dass es erneut zu Reinigungszwecken verwendet werden kann. Bei weiterer Hitze- oder UV-Behandlung kann dieses Wasser sogar als Prozesswasser verwendet werden.

In einigen Zucker-, Lebensmittel-, Molkerei- und Pharmaproduktionsbetrieben müssen überschüssige Mengen an Wasser abgeleitet werden. Abwasser ist in der Regel mit Abgaben verbunden, abhängig vom organischen Gehalt und anderen Faktoren. Mit der Umkehrosmose können der Gehalt an Mikroorganismen, der TOC und der CSB des Abwassers gesenkt und die Abgaben erheblich reduziert werden.

TurboClean® Hochreine RO-elemente können zum Verfeinern von Permeatströmen oder Kondensaten aus Verdampfern verwendet werden. Für weitere Informationen oder Fragen wenden Sie sich bitte an MICRODYN-NADIR. Dieses Produkt ist mit Abstandshaltern in verschiedenen Stärken erhältlich, um den Gesamtfeststoffgehalt zu berücksichtigen.