Maximizar el valor y la calidad de los productos a base de leche
La filtración por membrana permite fraccionar la leche en sus componentes constituyentes, que luego pueden usarse para producir un amplio espectro de productos. La filtración por membrana también es eficaz para eliminar bacterias y esporas, y se utiliza con frecuencia para estandarizar el contenido de proteínas y caseína.
Además, los productores de leche implementan la filtración por membrana para concentrar su producto en un volumen más pequeño, lo que ahorra costos durante el transporte.
Usos
Eliminación de esporas y bacterias
Eliminación efectiva
Eliminar bacterias o esporas es un paso común del procesamiento en la producción de leche de queso y en la producción de leche en polvo. También es una forma de extender la vida útil del producto.
Los poros angostos de las membranas de filtración eliminan de manera eficiente las bacterias y esporas mientras permiten que pasen todos los demás componentes de la leche sin grasa.
Estandarización de proteína y caseína
Procesamiento eficaz
Los productos proteicos a base de leche son un segmento de rápido crecimiento en la producción lechera. Incluyen concentrado de proteína láctea (MPC), aislado de proteína de la leche (MPI), concentrado de caseína micelar (MCC) y aislado de caseína micelar (MCI).
La tecnología de membrana es esencial para el procesamiento de estos productos, que se utilizan en fórmulas infantiles, diversos alimentos y productos de nutrición deportiva.
El procesamiento de leche descremada o entera cruda o pasteurizada a través de membranas de filtración separa las proteínas de la leche en dos flujos distintos, a saber, un flujo de caseína y un flujo de proteína sérica.
Los poros de la membrana retienen grandes micelas de caseína mientras permiten que las proteínas séricas más pequeñas pasen como permeado. Por lo general, el concentrado de caseína se produce mediante microfiltración. Este proceso se complementa con una etapa de lavado (diafiltración) para refinar aún más las corrientes de productos y mejorar el rendimiento de las proteínas del suero.
Las corrientes de leche también pueden usarse para producir una gama de productos que incluyen minerales como lactoferrina y fosfato de calcio, así como lactosa, (alimento) en polvo de permeado e hidrolizados.
Los ingredientes a base de minerales sirven como componentes en los suplementos nutricionales, los ingredientes de la lactosa se encuentran en los refrigerios, los productos de confitería y nutricionales, y los hidrolizados se incluyen en la fórmula infantil y los productos alimenticios.
Separación de suero y componentes clave
WPI, lactosa y más
La filtración por membrana es eficaz para concentrar productos lácteos como queso y productos cultivados. También es útil para aislar componentes objetivo para ingredientes a base de suero de leche de alto valor.
El flujo de permeado del proceso de microfiltración contiene proteínas de suero nativas que pueden procesarse aún más para obtener productos de proteínas de mayor valor, como la proteína aislada de suero (WPI) u diferentes grados de concentrados de proteína de suero (WPC).
El permeado de filtración de la ultrafiltración y microfiltración de leche consiste principalmente en lactosa, un ingrediente preferido en la estandarización de la leche en polvo.
Los ingredientes a base de suero de leche son un segmento lácteo de rápido crecimiento. Los productos incluyen lactoferrina, fosfato de calcio, lactosa, polvo de permeado e hidrolizados.
Los ingredientes a base de minerales sirven como componentes en los suplementos nutricionales, los ingredientes a base de lactosa se utilizan para refrigerios, productos de confitería, dulces y productos nutricionales, y los hidrolizados forman parte de la fórmula infantil y los productos alimenticios.
Tecnologías
Concentración inicial
Ósmosis inversa
La filtración por ósmosis inversa se utiliza para la concentración inicial antes de los otros procesos o antes del transporte, para así reducir el volumen y costo de transporte.
Utilizando las membranas más finas posibles, la filtración por ósmosis inversa esencialmente permite que solo pase el agua. Todos los demás componentes líquidos o suspendidos, incluidas bacterias, grasas, proteínas, azúcares y minerales, se filtran como retenidos.
Se aplica una alta presión al líquido durante el proceso de filtración por ósmosis inversa.
Eliminación de iones y minerales
Nanofiltración
Las corrientes diluidas de los procesos de microfiltración y ultrafiltración a menudo se concentran mediante el uso de nanofiltración u ósmosis inversa, o una combinación de ambos.
El proceso de nanofiltración elimina o recupera el agua y también separa los iones monovalentes, de forma que el producto se desmineraliza.
La nanofiltración desempeña un papel en la producción de productos como concentrado de proteína láctea (MPC), aislado de proteína de la leche (MPI) y fórmulas infantiles.
La tecnología utiliza poros de membrana ligeramente más abiertos que la ósmosis inversa. Estos permiten que pasen iones pequeños, como minerales disueltos, pero excluyen iones más grandes y la mayoría de los componentes orgánicos, como bacterias, esporas, grasas, proteínas, gomas y azúcares.
Separación de grasas y proteínas
Ultrafiltración
La ultrafiltración se utiliza para concentrar moléculas grandes como grasa y proteína en leche descremada o entera cruda o pasteurizada y para reducir el contenido de lactosa y minerales.
Los productos típicos incluyen concentrado de proteína láctea (MPC) y aislado de proteína de la leche (MPI). Estos se producen utilizando membranas espirales poliméricas. La diafiltración se usa a menudo aquí para aumentar la relación proteína-materia seca para lograr variedades de alto grado como concentrado de proteína láctea 85. La ultrafiltración también se utiliza para concentrar leche entera o estandarizada para la producción de quesos total o parcialmente concentrados.
Los poros de la membrana de ultrafiltración son más grandes que en la nanofiltración y la presión aplicada es relativamente baja. Las sales, los azúcares, los ácidos orgánicos y los péptidos más pequeños pasan como permeado. Las proteínas, las grasas y los polisacáridos permanecen como retenidos.
Procesamiento de la leche descremada
Microfiltración
La microfiltración tiene dos propósitos principales: eliminar bacterias y esporas de la leche descremada y separar las proteínas de la leche descremada en un flujo de caseína y un flujo de proteínas séricas.
Las membranas de microfiltración tienen el tamaño de poro más grande de las cuatro tecnologías principales de filtración de lácteos. Permiten que pase la mayoría de las sustancias, excepto los sólidos suspendidos, las bacterias y los glóbulos grasos.
En la separación de la caseína, las membranas retienen grandes micelas de caseína, lo que permite que pasen proteínas séricas más pequeñas. El concentrado de caseína se produce utilizando membranas poliméricas en espiral o membranas cerámicas, según la aplicación.
