Högre avkastning och kvalitet utan tillsatser – magin med membranfiltrering i yoghurtproduktion

Grekisk yoghurt och andra koncentrerade yoghurtprodukter som kvarg, labneh och isländsk skyr har fungerat som en naturlig näringskälla i flera hundra år. På senare tid har deras höga proteininnehåll, hälsosamma image och goda, fermenterade smak höjt deras status till nästintill supermat bland hälsomedvetna konsumenter.

Koncentrerade yoghurtprodukter fungerar också som smakförstärkare i matlagning – i både söta och salta rätter. Kvarg och grekisk yoghurt används till exempel ofta som ingredienser i såser och röror samt i desserter och bakverk.

För mejeriföretag skapar denna popularitet utrymme för att gå längre och djupare in i ett växande segment. Producenterna vill i allt högre utsträckning ha flexibiliteten att producera ett brett spektrum av produkter och kapaciteter. Från fettsnåla produkter till fettrika och från högt proteininnehåll till medelhögt – och alla kombinationer däremellan.

Koncentrationen är ett avgörande produktionssteg när det gäller att uppnå dessa mål. Det finns olika koncentrationstekniker att välja mellan. En är ultrafiltrering, en form av membranfiltrering som erbjuder många fördelar.

Få ut mesta möjliga av mjölken

Claus Birkemose, Sales Manager vid Tetra Pak, säger att en av membranfiltreringens mest påtagliga fördelar är att den möjliggör praktiskt taget full proteinbindning.

– Vid membranfiltrering, eller rättare sagt ultrafiltrering, stannar proteinet kvar i produkten. Endast laktos och mineralsalter passerar genom membranet. Protein och fett stannar kvar i den koncentrerade produkten, säger Birkemose.

Det höga avkastningen från ultrafiltrering gör att du kan minimera användandet av mjölk när du producerar din slutprodukt.

Flexibilitet med membranfiltrering

Det fina med membranfiltrering är att du kan producera en rad olika yoghurtvarianter med olika protein- och fettinnehåll. Detta uppnås genom att man styr matningen och utmatningen till filterenheten, vilket gör det möjligt att definiera kompositionen för den utgående produkten.

Exempelvis möjliggör matning i 1 000 liter mellanmjölk med 1,5 procents fetthalt och 3 procents protein till en membranfiltreringsenhet koncentration till 300 liters koncentrerad yoghurt med 10 procent protein och 5 procent fett. Genom att reglera utmatningen från filterenheten kan du alternativt uppnå 500 liter koncentrerad yoghurt med 6 procent protein och 3 procent fett.

– Membranfiltrering låter dig producera ett komplett utbud av produkttyper med en enda filtreringsenhet, från fettfri yoghurt med högt proteininnehåll till cream cheese med hög fetthalt, säger Birkemose. – Många av våra kunder vill tillverka olika produkter med olika fettinnehåll – det är marknadstrenden. Membranfiltrering gör detta enkelt att uppnå.

Uppnå överlägsen munkänsla och byt ut tillsatserna

Att använda membranfiltrering för att koncentrera yoghurt kan också ge överlägsen produktkvalitet tack vare en process som behandlar produkten varsamt, förbättrar yoghurtens struktur och stabilitet samt resulterar i en mycket slät textur och ett glansigt utseende.

Mjölkpulver tillsätts ofta i produktionen av omrörd och stelnad yoghurt för att höja proteinnivån (även kallad ”torrsubstansen”) i yoghurtmjölken. Detta beror på att högre proteininnehåll förbättrar yoghurtens struktur, viskositet och stabilitet. När man berikar yoghurtmjölk för omrörd och stelnad yoghurt gör membranfiltreringen också att producenterna kan minska eller undvika användandet av mjölkpulver som tillsats.

Ultrafiltrering eller omvänd osmos gör att bearbetningsenheterna kan ta bort vatten och därmed öka proteinnivåerna och torrsubstansen med hjälp av koncentration. Ultrafiltrering av yoghurtmjölk tar bort vatten, vissa salter och en del laktos. Omvänd osmos tar bort vatten.

Båda teknikerna gör det möjligt för producenterna att uppnå önskad nivå av torrsubstans utan att behöva använda mjölkpulver, vilket i sin tur banar väg för clean label-märkta produkter med färre tillsatser.

En sådan konfiguration kan tillåta producenten att eliminera en pulverblandningsstation, förvaringsutrymme och blandningstankar från linjen och leverera ytterligare en sidoeffekt i form av ett lägre miljöavtryck från fabriken.

Experter på membranfiltrering

Birkemose betonar vikten av att arbeta med en kunnig partner när man producerar flera produktsorter på samma linje.

– Vi på Tetra Pak har cirka 75 membransystem installerade världen över enbart när det gäller koncentration av fermenterad mjölk, säger han. Vi har genomfört åtskilliga interna studier för att undersöka effekterna av linjedesign på produktens struktur, munkänsla, utseende, stabilitet och smak. Så vi har goda kunskaper när det gäller vad som är viktigt för att få till rätt smak och struktur på varje produkt. Vi arbetar nära kunderna för att hitta den optimala linjedesignen och receptet och därmed det perfekta resultatet.

Vilket membran ska man välja?

Tetra Pak erbjuder tre typer av filtreringsmembran: keramiska, spirallindade samt platt- och rammembran. Alla gör bra yoghurt men har olika styrkor. Vilket membran man ska välja beror på flera olika faktorer, till exempel behovet av robusthet, slutproduktens viskositet och fokus på investeringskostnader jämfört med totala ägandekostnader.

Tester visar att keramiska membran erbjuder den högsta robustheten och den längsta livslängden, närmare bestämt åtta år eller längre. Spirallindade membran, de kallas så för att de rullas in i en spiral, gjuts på polypropylenmaterial och håller i ungefär ett år. Platt- och rammembran, även de tillverkade av polypropen, skärs för att passa enhetens plattstorlek. De håller också i cirka 12 månader.

Keramiska och platt- och rammembran klarar de högsta viskositeterna. Det förstnämnda klarar allt upp till kvarg, medan det sistnämnda kan gå ännu längre och användas för att tillverka produkter med hög fetthalt.

Platt- och rammembranen ger ofta den lägsta totala ägandekostnaden under hela livslängden och är vanligtvis att föredra för högviskösa produkter som kvarg eftersom alternativet – en kombination av spiral- samt platt- och rammembran – kan vara mer komplicerade att använda.

Investeringskostnaden är högst för keramiska membran och lägst för spirallindade membran.

Varje kundcase utvärderas noggrant innan rekommendationer för linjekonstruktion – inklusive membrantyper – föreslås.

Värt att notera är att en av fördelarna med membranfiltrering i varje yoghurtlinjeinstallation är att kapaciteten kan ökas senare genom att helt enkelt bara lägga till nya filtreringsslingor eller -sektioner.