Maximize o valor e a qualidade dos produtos à base de leite
A filtração por membrana permite fracionar o leite em seus próprios componentes, que, em seguida, podem ser utilizados para fabricar uma ampla gama de produtos. A filtração por membrana, empregada com frequência para padronizar o teor de proteína e caseína, também é eficaz na remoção de bactérias e esporos.
Além disso, os produtores de leite implantam a filtração por membrana para concentrar seu produto em um volume menor, economizando, assim, os custos durante o transporte.
Usos
Remoção de bactérias e esporos
Eliminação eficaz
A eliminação de bactérias ou esporos é uma etapa de processamento comum na produção de leite em pó e para queijos. Além disso, é uma maneira de estender o prazo de validade do produto. Os poros estreitos das membranas de filtração removem as bactérias e os esporos com eficiência, permitindo a passagem de todos os demais componentes do leite sem gordura.
Padronização de proteínas e caseína
Processamento eficaz
Na fabricação de laticínios, o segmento de produtos proteicos à base de leite cresce rapidamente. Eles incluem proteína concentrada do leite (Milk protein concentrate, MPC), proteína isolada do leite (Milk protein isolate, MPI), concentrado de caseína micelar (Micellar casein concentrate, MCC) e isolado de caseína micelar (Micellar casein isolate, MCI). A tecnologia de membrana é parte integrante do processamento desses produtos, que são usados em fórmulas infantis, diversos alimentos e itens de nutrição esportiva. Através das membranas de filtração, o processamento de leite integral ou desnatado, tanto cru quanto pasteurizado, separa as proteínas do leite em duas correntes distintas, isto é, uma corrente de caseína e uma corrente de proteínas séricas. Os poros da membrana retêm micelas de caseína grandes, permitindo a passagem de proteínas séricas menores sob a forma de permeado. Normalmente, o concentrado de caseína é produzido utilizando-se a microfiltração. Esse processo muitas vezes é complementado por uma etapa de lavagem (diafiltração) para refinar ainda mais as correntes do produto e melhorar o rendimento das proteínas séricas. As correntes de leite também podem ser aproveitadas para fabricar uma variedade de produtos, incluindo minerais como a lactoferrina e o fosfato de cálcio, bem como lactose, permeado em pó e hidrolisados. Os ingredientes à base de minerais atuam como componentes em suplementos nutricionais. Já os ingredientes de lactose estão presentes em produtos nutricionais, para lanches e de confeitaria, enquanto os hidrolisados são incluídos em fórmulas infantis e produtos dietéticos.
Separação do soro de leite e dos principais componentes
WPI, lactose e muito mais
A filtração por membrana é eficaz na concentração de laticínios, como queijos e produtos cultivados. A tecnologia também é útil para isolar componentes específicos, destinados a ingredientes de alto valor à base de soro de leite. As correntes de permeado contendo proteínas nativas de soro de leite posteriormente podem ser processadas, transformando-se em produtos proteicos de maior valor, como proteína isolada do soro de leite (WPI) ou diversas graduações de proteína concentrada do soro de leite (WPC). O permeado da filtração, proveniente da ultrafiltração e da microfiltração do leite, é composto principalmente por lactose, um ingrediente recomendado para a padronização do leite em pó. Nos laticínios, o segmento de ingredientes à base de soro de leite cresce rapidamente. Os produtos incluem lactoferrina, fosfato de cálcio, lactose, permeado em pó e hidrolisados. Os ingredientes à base de minerais atuam como componentes em suplementos nutricionais. Já os ingredientes de lactose estão presentes em produtos nutricionais, para lanches e de confeitaria, enquanto os hidrolisados compõem fórmulas infantis e produtos dietéticos.
Tecnologias
Concentração inicial
Osmose reversa
A filtração por osmose reversa é utilizada para a concentração inicial antes de outros processos ou do transporte, reduzindo, assim, os custos associados ao volume. Utilizando as membranas mais finas possíveis, a filtração por osmose reversa permite essencialmente que apenas a água passe. Todos os outros componentes líquidos ou suspensos, incluindo bactérias, gorduras, proteínas, açúcares e minerais, são filtrados sob a forma de retentados. Durante o processo de filtração por osmose reversa, é aplicada alta pressão ao líquido.
Remoção de íons e minerais
Nanofiltração
As correntes diluídas dos processos de microfiltração e ultrafiltração geralmente são concentradas por meio de nanofiltração, osmose reversa ou uma combinação das duas tecnologias. O processo da nanofiltração remove ou recupera água e também separa íons monovalentes, desmineralizando o produto. A nanofiltração é importante na fabricação de produtos como proteína concentrada do leite (MPC), proteína isolada do leite (MPI) e fórmula infantil. A tecnologia usa poros de membrana ligeiramente mais abertos do que a osmose reversa. Eles permitem a passagem de pequenos íons, como minerais dissolvidos, mas excluem íons maiores e a maioria dos componentes orgânicos, como bactérias, esporos, gorduras, proteínas, gomas e açúcares.
Separação de gordura e proteínas
Ultrafiltração
A ultrafiltração é usada para concentrar moléculas grandes, como gordura e proteína, em leite integral ou desnatado, tanto cru quanto pasteurizado, bem como para reduzir o teor mineral e de lactose. Os produtos típicos incluem proteína concentrada do leite (MPC) e proteína isolada do leite (MPI). Elas são produzidas utilizando membranas espirais poliméricas. Nesse processo, a diafiltração é empregada com frequência para aumentar a proporção entre proteína e matéria seca a fim de alcançar variedades de alto grau, como a MPC 85. A ultrafiltração também é usada para concentrar leite integral ou padronizado, destinado à produção de queijos total ou parcialmente concentrados. Os poros da membrana da ultrafiltração são maiores do que na nanofiltração e a pressão exercida é relativamente baixa. Os sais, açúcares, ácidos orgânicos e peptídeos menores passam pela membrana sob a forma de permeado. As proteínas, as gorduras e os polissacarídeos permanecem como retentado.
Processamento de leite desnatado
Microfiltração
A microfiltração serve principalmente para duas finalidades: remover bactérias e esporos do leite desnatado, e separar as proteínas do leite desnatado em duas correntes, uma de caseína e a outra de proteína sérica. O tamanho dos poros das membranas de microfiltração é o maior em comparação com as quatro principais tecnologias de filtração de laticínios. Eles permitem a passagem da maioria das substâncias, exceto sólidos suspensos, bactérias e glóbulos de gordura. Na separação da caseína, as membranas retêm micelas de caseína grandes, permitindo a passagem de proteínas séricas menores. O concentrado de caseína é produzido com membranas espirais poliméricas ou cerâmicas, dependendo da aplicação.
