Studio della microfiltrazione del latte ad alta temperatura

Microfiltrazione di latte scremato e modificato usando un sistema di pressione transmembrana uniforme a diverse temperature

di E.E. Hurt et al. Northeast Dairy Foods Research Center, Dept of Food Science, Cornell University, Ithaca (NY-USA)

Aumentare la temperatura di microfiltrazione (MF) a >50°C può permettere di operare a flussi più elevati e di ridurre la crescita batterica durante il processo. Tuttavia, operare a temperature più elevate potrebbe causare la precipitazione di fosfato di calcio che porterebbe a intasare la membrana. Utilizzando un’unità di MF ceramica da 0,1µm alle temperature di 50, 55, 60 e 65°C con pressione transmembrana, lo studio si è posto l’obiettivo di verificare gli effetti sull’intasamento della membrana stessa e la rimozione delle proteine del siero (SP) da latte scremato, con e senza rimozione preventiva mediante ultrafiltrazione (UF) di componenti solubili del latte a basso peso molecolare a un flusso di 54 kg m2 per ora. Per ciascun replicato, 1.000 kg di latte scremato pastorizzato sono stati divisi in due lotti. Un lotto è stato ultrafiltrato (con diafiltrazione) per eliminare mediamente il 89±2% del lattosio e una percentuale di fosforo e calcio solubile. Il retentato di UF è stato ridiluito fino a raggiungere di nuovo la concentrazione proteica del latte scremato, creando così il ritentato UF diluito (DUR). Nei giorni seguenti, sia il DUR sia il latte scremato sono stati sottoposti a MF con un flusso mantenuto costante a 54 kg m2 per ora, un fattore di concentrazione 3× e il sistema fatto operare in modalità ricircolo. La temperatura di MF è stata aumentata da 50 a 65°C in step di 5°C, con un periodo di stabilizzazione di 1 ora dopo ciascun incremento. Durante il processo, la pressione transmembrana è stata monitorata e sono stati prelevati campioni sia di permeato sia di retentato che sono stati analizzati per determinare se si erano verificati cambiamenti di passaggio di SP, calcio o fosforo attraverso la membrana. L’aumento della temperatura di MF da 50 a 65°C a un flusso di 54 kg m2 per ora non ha incrementato in modo evidente l’intasamento della membrana né se si passava latte scremato né se si microfiltrava il DUR, come è stato riscontrato misurando i cambiamenti di pressione transmembrana. L’aumento della temperatura a 65°C causava solo una leggera riduzione della concentrazione di calcio nel permeato (11±3%), simile per i due tipi di alimentazione (latte scremato e DUR). Aumentare la temperatura del processo ha ridotto la percentuale di rimozione di SP, ma ha anche causato una diminuzione di caseina nel permeato con nessuna evidenza di intasamento della membrana.
Bibliografia
Journal of Dairy Science. In stampa. doi: http://dx.doi.org/10.3168/jds.2014-8775

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