Optimalizace mikrofiltrace mléka k odstranění somatických buněk

Odstraňování mikroorganismů z odtučněného mléka mikrofiltrací (MF) je v mlékárenství stále častěji používané. Proces obvykle probíhá kvůli efektivitě při teplotě 50 oC, ale použití nižších teplot by vedlo k ještě lepší trvanlivosti a kvalitě mléka. Při procesu prováděném zastudena se mimimalizují mikrobiální usazeniny na membráně a předchází se klíčení termofilních spor.

Cílem studie prováděné na Cornell University (Ithaca, NY) optimalizovat proces MF zastudena s cílem efektivního odstranění mikroorganismů a somatických buněk. MF-zařízení na principu „cross flow“ sestávalo z válcové keramické membrány Tami s nominální velikostí pórů 1,4 µm. Proces se syrovým odtučněným mlékem probíhal při teplotě 6 oC, příčném proudění o rychlosti 5 až 7 m/s a tlaku na membránu 52 až 131 kPa. Průtok permeátu byl zjišťován gravimetricky, byla prováděna vyšetření mikrobiologická, chemická a stanovení somatických buněk. Průtok permeátu extrémně vzrostl, když se rychlost proudění zvýšila z 5 na 7 m/s. Kritický tlak na membránu při maximálním průtoku permeátu byl v rozmezí 60 – 85 kPa. Průtok permeátu však byl při nízké teplotě mléka (6 oC ) podstatně nižší (kolem 50 l/m2.h) než při teplotě 53 oC (kolem 350 l/m2.h). Pro zvýšení průtoku proto byl použit postup s protisměrným pulzačním dávkováním CO2 (backpulsing) k rozrušení usazenin v kanálcích vnější vrstvy membrány. Tato technika umožnila zvýšení průtoku permeátu a prodloužení délky trvání procesu při dosažení požadované čistoty permeátu a vyhovující transmisi bílkovin.