Mit über 50 Jahren Erfahrung in der Filtration hat PCI Membranes ihre Fähigkeit unter Beweis gestellt, die anspruchsvollsten Anwendungen zu meistern. Wir versorgen die Milchindustrie mit Membranen und optimierten Lösungen für ihre Prozess-, Wasser- und Abwasseranforderungen, wobei wir sowohl die Gesamtbetriebskosten als auch die Leistungskriterien berücksichtigen.
MEMBRANFILTRATIONSTECHNOLOGIE FÜR DIE MILCHVERARBEITUNG
Mikrofiltration (MF)
Mikrofiltration ist ein Verfahren, bei dem selektiv Partikel mit einem Molekulargewicht von über 0,1 Mikron (entspricht ca. 500.000 Da) abgetrennt werden. Dabei werden hauptsächlich Schwebstoffe, Bakterien, Makroorganismen und Mizellen abgetrennt. Lösliche Moleküle werden von MF-Membranen jedoch nicht zurückgehalten. In der Milchindustrie wird Mikrofiltration zur Entfernung von Bakterien und zur Trennung von Kaseinmizellen und löslichen Proteinen eingesetzt.
Ultrafiltration (UF)
Zusätzlich zu den Leistungen von MF-Membranen können UF-Membranen Makromoleküle wie Lipide und Proteine entfernen. UF-Membranen werden üblicherweise mit einer Porengröße zwischen 1000 und 500.000 Da klassifiziert. In der Milchindustrie wird Ultrafiltration zur Standardisierung und Konzentration von Milchproteinen und Feststoffen sowie zur Verarbeitung von Vollmilch eingesetzt, um den Fettgehalt der Magermilch zu reduzieren.
Nanofiltration (NF)
Die Nanofiltration, auch als lose Umkehrosmose bekannt, liegt zwischen Umkehrosmose und Ultrafiltration. Sie trennt niedermolekulare Verbindungen (über 200 und 1.000 Da) von größeren Molekülen. NF-Membranen können auch kleinere Moleküle (Mikromoleküle) wie Zucker und zweiwertige Salze entfernen. In der Milchindustrie wird die Nanofiltration zur teilweisen Demineralisierung von Molke und zur Herstellung laktosefreier Milch eingesetzt.
Umkehrosmose (UO)
Umkehrosmose ist ein Entwässerungsprozess, der bei hohem Druck abläuft und auf einer sehr dichten Membran basiert. Umkehrosmose Membranen trennen gelöste Stoffe mit einem Molekulargewicht von ca. 200 Da und mehr und weisen eine NaCl-Rückhalterate von ≥ 80 % auf. Sie können daher auch einwertige Salze entfernen und werden eingesetzt, wenn Entsalzung oder vollständige Salzrückhaltung erforderlich ist. In der Milchindustrie wird die Umkehrosmose hauptsächlich zur Konzentration von Molke eingesetzt.
Hauptanwendungen
Molkenprotein Klärung und Konzentration
Molke ist ein flüssiges Nebenprodukt der Milchindustrie, das bei der Herstellung von Käse und Kasein entsteht. Aufgrund der funktionellen und ernährungsphysiologischen Eigenschaften seiner Proteine findet es in der Lebensmitteltechnologie zahlreiche Anwendungen als Rohstoff.
In der Milchindustrie wird die Membrantechnologie, insbesondere die Ultrafiltration (UF), zur Herstellung von Molkenproteinkonzentraten (WPC) eingesetzt, da sie die selektive Konzentration von Proteinen im Verhältnis zu anderen Komponenten ermöglicht.
Vorkonzentration von Milch für die Käseherstellung
Die Möglichkeit, Milch vor der Käseherstellung durch Ultrafiltration vorzukonzentrieren, wird für eine Vielzahl von Käsesorten ausgiebig genutzt. Bei diesem Verfahren wird die Milch auf das gewünschte Niveau konzentriert, wobei das Verhältnis von Molkenproteinen zu Kasein konstant gehalten wird.
Proteinstandardisierte Milch
Der Proteingehalt der von Molkereien gewonnenen Milch variiert je nach Saison aufgrund verschiedener Faktoren, darunter Laktationsstadium, Wetter, Fütterung und Rasse der Milchkühe. Dieses Problem wird durch eine moderate Erhöhung des Proteingehalts mittels Ultrafiltration (UF) behoben. In vielen Käsereien, insbesondere solchen mit hochmechanisierten Geräten, wird der Proteingehalt der Käsereimilch, unabhängig von den oben genannten Faktoren, das ganze Jahr über auf 3,7–4,5 % erhöht.
Laktosekonzentration
Zur Laktosekonzentration und teilweisen Demineralisierung wird in der Milchindustrie häufig die Nanofiltration (NF) eingesetzt. Um Transportkosten einzusparen kann das Volumen laktosefreier Milch oder Molke weiter gesenkt werden, indem einwertige Ionen durchgelassen werden, während mehrwertige Ionen teilweise zurückgewiesen werden.
Bakterienentfernung
Wie es bei den meisten Lebensmitteln der Fall ist, bieten Milch und Milcherzeugnisse ein günstiges Umfeld für verderbliche Mikroorganismen. Daher müssen Vorbehandlung sowie Temperatur-Zeit-Parameter so gewählt werden, dass das mikrobielle Wachstum unter Kontrolle gehalten wird. Dies gilt für die Herstellung von Käsereimilch, die Zubereitung von Milchpulver und die Herstellung von Milch mit verlängerter Haltbarkeitsdauer (ESL-Milch). Die Porengröße der Membran wird so gewählt, dass Bakterien und Sporen zurückgehalten werden, alle anderen fettfreien Milchbestandteile jedoch passieren können.
Milchkonzentrate und -isolate
Mithilfe der Membranfiltrationstechnologie werden Milchproteinkonzentrate und -isolate aus Magermilch gewonnen. Vollmilch wird in Magermilch und Sahne aufgeteilt. Um die Milchproteine noch weiter zu konzentrieren wird die Magermilch anschließend mithilfe von Ultrafiltrationsmembranen fraktioniert.
Broschüre zur Milchverarbeitung
UNSERE MEMBRANLÖSUNGEN
Wie können wir helfen?
Zögern Sie nicht, unsere Experten zu kontaktieren. Wir werden mit Ihnen zusammenarbeiten, eine Projektbewertungen und gegebenenfalls einen Pilotversuch durchführen, um das Membranfiltrationssystem, dass Ihren Anforderungen am Besten entspricht, zu entwerfen, anzupassen und zu installieren.
Die Membranauswahl hängt von Ihrem spezifischen Anwendungstyp und Zielen ab. Für Milchanwendungen empfehlen wir die Verwendung unserer spiralgewickelten Membranen oder Rohrmembranen. Zudem bieten wir alle verschiedenen Membranfiltrationsverfahren an: Mikrofiltration, Ultrafiltration, Nanofiltration und Umkehrosmose.
Spiralgewickelte Membranelemente
- FG – SpiraCore® – Dairy UF-5K-10K für Enzyme, Milchprodukte, Trinkwasser und Proteinentfernung.
- FG – SpiraCore® – Dairy NF1 MEMBRANREIHE für Molke Entsalzung.
- FG – SpiraCore® – Dairy NF2 MEMBRANREIHE für Laktoseentfernung.
- FG – SpiraCore® – Dairy RO4 MEMBRANREIHE für Milchkonzentrat.
- FG – SpiraCore® – RO Polisher MEMBRANREIHE für die Rückgewinnung von Verdampfer Kondensat und UF/NF-Permeat.
- FG – SPIRACORE®-DAIRY HWS – NF MEMBRANREIHE und FG – SPIRACORE®-DAIRY HWS – RO MEMBRANREIHE für die Produktion von Sanitärwasser für Milch- und Lebensmittelproduktionsprozesse.
Rohrmembrane
- AFC30 & AFC40 NANOFILTRATIONSMEMBRANEN zur Entfernung/Konzentration von Laktose oder Mineralien.
- AFC-99 MEMBRANEN zur Konzentration von Molkenproteinen (WPC).
- ES625-MEMBRANEN zur Reinigung von Magermilch oder Vollmilch.
- ESP04-MEMBRANEN zur Rückgewinnung von Laugen von Waschabfällen aus Molkereiprodukten im RecoCIP-Prozess.
