Zastosowania do mleka

Od wprowadzenia obróbki membranowej do przemyslu mleczarskiego pod koniec lat szescdziesiatych, separacja cieczy mleczarskich przy uzyciu pólprzepuszczalnych membran, jest stosowana do klaryfikacji, zageszczania i frakcjonowania szerokiej gamy produktów mleczarskich. Ulepszane przez lata i przetestowane zastosowania obejmuja obróbke serwatki, produktu ubocznego przy produkcji sera, umozliwiajaca pozyskanie ogromnej ilosci bialek i wykorzystanie na masowa skale marnowanego produktu ubocznego. Zastosowania membran do mleka plynnego sa znane podobnie jak zastosowania do serwatki, jednak wciaz slabo wykorzystywane na masowa skale. Ta sama metoda zageszczania - odwróconej osmozy jest wykorzystywana w obróbce serwatki stanowiac korzystna alternatywe dla technik odparowywania stosowanych w obróbce mleka. Izolowanie bialek serwatkowych od laktozy w obróbce serwatki jest takze korzystne dla izolowania tej samej laktozy od bialek mlecznych w plynnym mleku przy wykorzystaniu tych samych technik ultrafiltracji. Mikrofiltracja uzupelnia profil separacji membranowych dzieki dalszemu frakcjonowaniu specyficznych bialek mlecznych kazeiny i bialek serum z dala od siebie.

W pewnym sensie, obróbka membranowa plynnego mleka przypomina zbieranie specyficznych skladników mleka bez zmiany stanu poprzez dodanie ciepla, co ma miejsce w przypadku odparowywania, czy dodanie enzymu, jak ma to miejsce w wielu technikach produkcji sera. Mleko jest modyfikowane poprzez separacje, klaryfikacje badz frakcjonowanie wybranego komponentu mlecznego od innych komponentów przy wykorzystaniu róznicy w ich wzglednych masach czasteczkowych i dobraniu membran o odpowiedniej wielkosci porów. Przedstawione zostaly tu specyficzne zastosowania filtracji membranowej mleka wykorzystywane obecnie w przemysle mleczarskim, oraz powody, jakie za tym stoja zarówno od strony technicznej jak i rynkowej, finansowej.

Spektrum membranowe

Zadna dyskusja dotyczaca filtracji membranowej nie moze sie obyc bez przegladu spektrum filtracji. Przygladajac sie spektrum filtracji od prawej do lewej przechodzimy stopniowo od filtracji gruboziarnistej do drobnoczasteczkowej. Spektrum zaczyna sie od duzych czasteczek, do których wykorzystuje sie sita i filtry. Pozwalaja one na oddzielenie kamieni od wody. Dalej przechodzimy do mikrofiltracji, umozliwiajacej odseparowanie duzych komponentów takich, jakie wystepuja w mleku. Przykladowo tluszcz moze zostac usuniety przy wykorzystaniu porów o takiej wielkosci, które zatrzymaja smietanke z mleka, ale pozwola na przeplyw odtluszczonego mleka. Mozna równiez uzyc jeszcze mniejszych porów, które pozwola na separacje kazeiny z serum mleka lub bialek serwatkowych. Idac dalej napotykamy ultrafiltracje, która umozliwia odrzucenie wszystkich duzych komponentów mleka, bialek i tluszczów, ale pozwala na przeplyw laktozy i mineralów. W tym miejscu, dzieki dodaniu wody lub diafiltracji mozna wymyc jeszcze wiecej laktozy z mleka. Dalej mamy membrany do nanofiltracji stosowane w mleczarstwie. Membrany te odrzucaja wszystkie komponenty poza wybranymi solami i woda. Na koncu mamy wreszcie odwrócona osmoze. Membrana ta pozwala na przejscie samej wody, zachowujac sie tym samym jak membrana czystego zageszczania.

Filtracja membranowa typu cross-flow otworzyla drzwi wielu nowym i innowacyjnym produktom mleczarskim. Nie tak dawno jeszcze jedynym srodkiem rozdzielania komponentów mleka byla separacja mechaniczna. Dzis mozemy nie tylko separowac smietanke; mamy mozliwosc oddzielania praktycznie wszystkich glównych komponentów mleka dzieki zastosowaniu filtracji membranowej. Technika filtracji membranowej bardzo szybko zyskuje znaczenie w obróbce skladników mlecznych. Mikrofiltracja, ultrafiltracja, nanofiltracja i odwrócona osmoza umozliwiaja produkcje produktów o unikalnych wlasciwosciach i zastosowaniach.