ResearchPreparation del latte, proteine concentrate per ultrafiltrazione e continuo diafiltration: Effetto del processo di progettazione sull’efficienza complessiva

High-latte-concentrati di proteine (>80% sulla base del peso secco) sono tipicamente prodotte da ultrafiltrazione (UF) con volume costante diafiltration (DF). Per massimizzare la ritenzione proteica su scala commerciale, vengono comunemente utilizzate membrane UF polimeriche a spirale con un taglio di peso molecolare (MWCO) di 10 kDa. Il declino del flusso e l’incrostazione della membrana durante l’UF sono stati ampiamente studiati e la selezione di una sequenza UF-DF ottimale dovrebbe avere un effetto considerevole sia sull’efficienza del processo che sui volumi di sottoprodotti generati. L’obiettivo di questo studio era quello di caratterizzare le prestazioni del processo UF-DF valutando il declino del flusso di permeato, la resistenza all’incrostazione, il consumo di energia e acqua e la composizione del retentato in funzione della sequenza MWCO (10 e 50 kDa) e UF-DF . Gli esperimenti UF-DF sono stati eseguiti su latte scremato pastorizzato utilizzando un sistema di filtrazione su scala pilota operato a 50°C sotto una pressione transmembrana costante di 465 kPa. I risultati hanno mostrato che MWCO non ha avuto alcun effetto sul flusso di permeato per la stessa sequenza UF-DF. La resistenza irreversibile era anche simile per entrambe le sequenze, qualunque sia il MWCO, suggerendo che la deposizione di proteine solubili all’interno dei pori è simile per tutte le condizioni. Nonostante flussi di permeato inferiori e una maggiore resistenza reversibile per la sequenza 5×-0,8 DV, il consumo energetico complessivo delle 2 sequenze UF-DF era simile. Tuttavia, la sequenza 3.5× – 2DV ha richiesto più acqua per il DF e ha generato maggiori volumi di permeato da elaborare, il che richiederà più area della membrana e porterà a un maggiore impatto ambientale. Una valutazione comparativa del ciclo di vita dovrebbe tuttavia essere eseguita per confermare quale sequenza ha il più basso impatto ambientale.

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