SE527078C2 - Metod vid proteinfraktionering av skummjölk medelst mikrofiltrering - Google Patents

Description

O 00 0 I O o 0000 00 coon c I 00 10 15 20 25 30 35 o Q | ø nu 577 C78 2 skummjölken innan mikrofiltreringen värmes till 55-65°C och hàlles vid denna temperatur under 2-15 minuter, samt att skummjölken under mikrofiltreringen har en sjunkande, alternativt bibehållen ternperaturkurva.

Föredragna utföringsformer av uppfinningen har vidare getts de av underkraven framgående kännetecknen.

En föredragen utföringsform av uppfinningen kommer nu närmare att beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar, vilka: Fig. 1 visar ett flödesschema för proteinfraktionering till vilken metoden enligt uppfinningen kan användas.

Fig. 2 visar transmembrantrycket över en tidsperiod för ett antal filter, vid konventionell proteinfraktionering Fig. 3 visar transmembrantrycket över en tidsperiod för ett antal filter, vid proteinfraktionering enligt uppfinningen.

Uppfinningen avser en metod vid proteinfraktionering av skummjölk medelst mikrofiltrering. Skummjölk utgör råvara för processen och denna âr resultatet av den standardisering som nästan all mjölk som kommer in till ett mejeri genomgår. Råmjölken som kommer in till mejeriet separeras till en gräddfas och en skummjölksfas. Skummjölken fràn separeringen pastöriseras oftast och kyls därefter ner till ca 4°C och lagras i en tank innan proteinfraktioneringen. Alternativt kan skummjölken som råvara komma direkt fràn separeringen. Ytterligare ett alternativ är att skummjölken efter separering och pastörisering direkt genomgår proteinfraktionering.

Då proteinfraktioneringen skall genomföras så leds skummjölken till en uppvärmningsutrustning 1. Uppvärmningsutrustningen 1 kan utgöras av någon form av värmeväxlare, såsom en plattvärmeväxlare eller en tubvärmeväxlare. l uppvärmningsutrustningen 1 värms skummjölken till 55-65°C, eller företrädesvis till en temperatur av 60-65°C.

Skummjölken som uppnått önskad temperatur går vidare till en hállarcell 2.

Hållarcellen 2 utgöres vanligen av en rörledning av bestämd längd. Rörledningen kan vara rak alternativt formad till en spiralslinga. Alternativt kan hållarcellen 2 utgöras av en tank. l hållarcellen 2 uppehåller sig skummjölken vid den önskade temperaturen under ett tidsintervall av 2-15 minuter, eller företrädesvis 5-10 minuter. Generellt gäller att desto högre temperatur, desto kortare tidsintervall erfordras. Försök som visat goda resultat, har genomförts vid en temperatur av 62°C under ca 8 minuter. Uppehàllstemperatur och uppehållstid enligt uppfinningen, dvs. högre temperatur under kortare tid är inte lika gynnsam för en oönskad bakterietillväxt som tidigare kända metoder. 10 15 20 25 30 35 527 078 Q o Q a un a: 3 Efter hållarcellen 2 kan skummjölken passera en avluftare 3 för att ytterligare förbättra förutsättningarna för en ökad produktionstid för proteinsepareringen, eftersom luft i mjölken också kan förorsaka fouling senare i processen. Försök har dock visat att metoden även kan genomföras utan avluftare 3.

Därefter passerar skummjölken en balanstank 4. Balanstanken 4 har till uppgift att vara en buffert för skummjölken vid händelse av produktionsstömingar och så att man får en jämn tillförsel av skummjölk till proteinfraktioneringen.

Efter balanstanken 4 sker den egentliga proteinfraktioneringen genom att skummjölken bringas att passera ett eller flera mikrofilter 5. I Fig. 1 sker proteinfraktioneringen i fyra steg. Mikrofiltret 5 är företrädesvis tillverkat av keramik, men det kan också vara tillverkat av glas, polymerer eller liknande.

Mikrofiltret 5 har en porstorlek av 0,05-0,5 um, företrädesvis 0,1-0,2 um. Om proteinfraktioneringen sker i flera steg, har samtliga mikrofilter 5 ungefär samma porstorlek. l det första filtret 5 delas skummjölken i ett retentat 6 som inte passerar filtret 5 och ett permeat 7 som är den del av skummjölken som passerar filtret 5.

Ftetentatet 6 från det första filtret 5 leds vidare till det andra filtret 5' och delas i detta i ett nytt retentat 6' och en ny permeatström 7”. Retentatet 6' från det andra filtret 5' fortsätter på motsvarande sätt genom resterande filterenheter 5.

Permeatet 7 från samtliga filter 5 samlas till en gemensam ledning.

Ftetentatet 6 från proteinfraktioneringen som är rikt på kasein kan exempelvis användas som tillsats till den mjölk som utgör råvaran för osttillverkning. Permeatet 7 utgöres av vassle som innehåller vassleproteiner.

Vasslen är genom flltreringen ren, vilket gör att den är en utmärkt råvara för proteinutvinning.

Skummjölkens temperatur då den lämnar hållarcellen är 55-65°C, eller företrädesvis 60-65°C. Om man i anläggningen använder en avluftare 3 får man en naturlig sänkning av temperaturen på några grader. Därmed kommer skummjölken ha en temperatur av ca 50-60°C, eller företrädesvis 55-60°C då den kommer i det första mikrofiltret 5. Om ingen avluftare 3 används i anläggningen sä kommer skummjölken ha samma temperatur som den har i hållarcellen 2, då den kommer in i det första mikrofiltret 5. För varje mikrofilter 5, 5', 5” 5"' som skummjölken passerar tillser man att man får ytterligare en sänkning av temperaturen med några grader.

För att undvika utfällning av kalciumfosfat vilket snabbt kan sätta igen filtren 5 och minska den möjliga produktionstiden, så är det väsentligt att skummjölken har en sjunkande temperaturkurva genom processen, alternativt att 527 078 4 temperaturkurvan är konstant och att ingen ny uppvärmning sker. Ökar man temperaturen under processen får man en ökad utfållning av kalciumfosfat, eftersom utfällningen av kalciumfosfat ökar med en ökad temperatur. igensättningen av filtren 5 ger en minskad produktionstid p.g.a. att trycket över 5 filtrens 5 membran måste ökas för att bibehålla kapaciteten. igensättningen innebär också att vassleproteinerna har svårare att passera mikrofiltren och man får en ökad retention av vassleproteinerna.

Fig. 2 visar transmembrantrycket över en tidsperiod för fyra stycken seriekopplade filter 5, 5', 5", 5"', vid konventionell proteinfraktionering. Kurvoma 10 visar hur transmembrantrycket måste ökas för att bibehålla kapaciteten. För det första filtret 5 som skummjölken bringas att passera har man den största ökningen p.g.a. igensättning. Efter ca 10 timmars produktion måste trycket vara dubbelt så högt för att bibehålla kapaciteten. Också för de efterföljande filtren 5', 5", 5"' måste trycket ökas, dock ej lika mycket. 15 Fig. 3 visar transmembrantrycket över en tidsperiod för fyra stycken seriekopplade filter 5, 5', 5", 5"' vid proteinfraktionering enligt uppfinningen.

Kurvorna visar hur trycket måste förändras då man använder de prestanda som det ovan beskrivna försöket uppvisar, dvs. skummjölken skall uppehålla sig ca 8 minuter vid en temperatur av ca 62°C och där man har en sjunkande, alternativt 20 bibehållen temperaturkurva under mikrofiltreringen. Som kurvoma i Fig. 3 visar måste transmembrantrycket ökas mycket måttligt för samtliga filter 5, 5', 5", 5"' och efter ca 10 timmar har man med bibehållen kapacitet en mycket ringa tryckhöjning, vilket innebär att igensättningen i filtren är måttlig.

Som framgått av ovanstående beskrivning åstadkommes med 25 föreliggande uppfinning en metod vid proteinfraktionering medelst mikrofiltrering som har en förbehandling som inte riskerar mikrobiologisk tillväxt och där förbehandlingen tillsammans med den sjunkande, altemativt bibehållna temperaturkurvan under processen bidrar till en ökad produktionstid och ett bättre : : utbyte av processen. 30

Claims (4)

10 15 20 PATENTKRAV

1. Metod vid proteinfraktionering av skummjölk medelst mikrofiltrering, där skummjölken mikrofiltreras i ett eller flera steg, kännetecknat därav att skummjölken innan mikrofiltreringen värmes till 60-65°C och hàlles vid denna temperatur under 5-10 minuter, samt att skummjölken under mikrofiltreringen har en sjunkande, alternativt bibehållen temperaturkurva.

2. Metod i enlighet med patentkravet 1, kännetecknad därav att skummjölken värmes till 62°C och hàlles vid denna temperatur under 8 minuter.

3. Metod i enlighet med något av ovanstående patentkrav, kännetecknad därav att vid varje mikrofilter (5) som anläggningen innefattar sänkes temperaturen några grader.

4. Metod i enlighet med något av ovanstående patentkrav, kännetecknad därav att skummjölken efter uppvärmningen bringas att passera en avluftare (3) varvid temperaturen sjunker några grader.