Recherchepréparation de concentrés de protéines de lait par ultrafiltration et diafiltration continue : Effet de la conception du procédé sur l’efficacité globale

Les concentrés riches en protéines de lait (> 80% en poids sec) sont généralement produits par ultrafiltration (UF) avec diafiltration à volume constant (DF). Pour maximiser la rétention des protéines à l’échelle commerciale, des membranes UF enroulées en spirale polymères avec une coupure de poids moléculaire (MWCO) de 10 kDa sont couramment utilisées. La diminution du flux et l’encrassement des membranes au cours de l’UF ont été étudiés de manière approfondie et la sélection d’une séquence optimale UF-DF devrait avoir un effet considérable sur l’efficacité du procédé et les volumes de sous-produits générés. L’objectif de cette étude était de caractériser la performance du processus UF-DF en évaluant le déclin du flux de perméat, la résistance à l’encrassement, la consommation d’énergie et d’eau et la composition du rétentat en fonction du MWCO (10 et 50 kDa) et de la séquence UF-DF. Les expériences UF-DF ont été réalisées sur du lait écrémé pasteurisé à l’aide d’un système de filtration à l’échelle pilote fonctionnant à 50 °C sous une pression transmembranaire constante de 465 kPa. Les résultats ont montré que le MWCO n’avait aucun effet sur le flux de perméat pour la même séquence UF-DF. La résistance irréversible était également similaire pour les deux séquences, quel que soit le MWCO, ce qui suggère que le dépôt de protéines solubles dans les pores est similaire pour toutes les conditions. Malgré des flux de perméat plus faibles et une résistance réversible plus grande pour la séquence 5×-0,8DV, la consommation d’énergie globale des 2 séquences UF-DF était similaire. Cependant, la séquence 3,5 ×-2DV a nécessité plus d’eau pour le DF et a généré de plus grands volumes de perméat à traiter, ce qui nécessitera plus de surface membranaire et entraînera un impact environnemental plus important. Une évaluation comparative du cycle de vie devrait toutefois être effectuée pour confirmer quelle séquence a le plus faible impact environnemental.

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