PL172990B1

PL172990B1 - Sposób regulacji zawartości stałych składników mleka w koncentratach wyrobów mleczarskich

Info

Publication number: PL172990B1
Application number: PL93305960A
Authority: PL
Inventors: Aksel Saugmann; Erik Krabsen; Niels K. Ottosen
Original assignee: Md Foods Amba
Priority date: 1992-05-04
Filing date: 1993-05-03
Publication date: 1998-01-30
Also published as: AU4060493A; DK170035B1; EP0639107A1; AU664275B2; CA2135077A1; EG20179A; DK58492A; RU94046016A; NZ252103A; WO1993022037A1; DK58492D0; US5685990A; JPH07505828A

Abstract

1. Sposób regulacji zawartosci stalych skladników mleka w koncentratach wyrobów mleczarskich podczas produkcji tych wyrobów za pomoca ultrafiltracji mleka, znamienny tym, ze filtrat, powstajacy podczas pierwszego etapu ultrafiltrowania, opcjonalnie, wraz z czescia filtratu powstajaca podczas drugiego etapu ultrafiltrowania, poddaje sie hiperfiltro- waniu lub nanofiltrowaniu albo odparowywaniu, oraz czesc lub calosc uzyskanego koncen- tratu doprowadza sie do drugiego etapu ultrafiltracji, który realizuje sie do uzyskania poza- danej zawartosci substancji stalych. PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób regulacji zawartości stałych składników mleka w koncentratach wyrobów mleczarskich.

Sposób regulacji zawartości substancji stałych w mleku zawartych w koncentratach wyrobów mleczarskich jest powiązany z ich produkcją techniką dokładnego filtrowania mleka.

172 990

Wynalazek opiera się na jedno- lub wieloetapowym membranowym filtrowaniu zawiesin jaką stanowi mleko, w której fazę rozpraszającą stanowi woda, polegającym na rozdzielaniu w każdym etapie zawiesiny, doprowadzonej do membrany filtrującej, na osad filtracyjny, zatrzymywany na membranie filtracji, oraz filtrat, przenikający przez wspomnianą membranę filtrującą, a następnie na ewentualnym, w razie potrzeby, doprowadzaniu osadu filtracyjnego, pochodzącego z jednego etapu, jako zawiesiny, albo jej części, do jednego lub więcej etapów następnych. Korzystnie, koncentraty wyrobów mleczarskich uzyskanych sposobem według wynalazku są przeznaczone do wytwarzania serów, a zwłaszcza surowych serów niedojrzewanych, serów twarogowych lub serów solankowych, takich jak White Cheese, Feta, Domiaty, Mozzarella, Kaszkawał i Kefalotyri.

W celu ułatwienia zrozumienia zastosowań techniki według wynalazku, poniżej przedstawiono definicje wyrażeń stosowanych w jego opisie i zastrzeżeniach patentowych.

Filtracja membranowa:

Filtrowanie za pomocą membrany, polegające na rozdzielaniu zawiesiny, określonej dalej jako zawiesina zasilająca, na osad filtracyjny, który nie przechodzi przez membranę, oraz na filtrat, który przez nią przechodzi. Osad filtracyjny jest płynną zawiesiną o zwiększonej zawartości fazy rozproszonej w porównaniu z jej zawartością w zawiesinie doprowadzonej. Przykładowymi membranami stosowanymi w technice filtracji membranowej są zdefiniowane poniżej membrany MF, UF, NF i RO.

Osad filtracyjny:

Frakcja zawiesiny zasilającej, zatrzymywana na membranie filtrującej.

Filtrat:

Frakcja zawiesiny zasilającej, przechodząca przez membranę filtrującą.

Mikrofiltracja (MF):

Filtracja za pomocą membrany MF, tj. membrany z porami o średnicy od 0,08 mm do

2,5 mm, co odpowiada molekularnej wartości zaporowej od 150 000 do 5 000 000.

Ultrafiltracja (UF):

Filtracja za pomocą membrany UF, tj. membrany z porami o średnicy od 0,002 mm do 0,4 mm, co odpowiada molekularnej wartości zaporowej od 500 do 800 000.

Nanofiltracja (NF):

Filtracja za pomocą membrany NF, tj. membrany z porami o średnicy od 0,0007 mm do 0,007 mm, co odpowiada molekularnej wartości zaporowej od 140 do 150 000.

Hiperfiltracja (HF) lub osmoza odwrócona (RO):

Filtracja za pomocą membrany RO. W pewnych przypadkach membrana RO przepuszcza tylko wodę. W niektórych innych sytuacjach mogą przez nią przenikać również jony metali i uwodnione sole. W odniesieniu do membrany typu RO w zasadzie nie można mówić o wymiarach porów, ale co najmniej teoretycznie można mówić o wymiarach porów od około 0 do około 0,0015 mm, co odpowiada molekularnej wartości zaporowej od 0 do 300.

Diafiltracja:

Filtracj a za pomocą membrany, zwłaszcza membrany UF lub NF, polegaj ąca na dodawaniu wody do zawiesiny zasilającej. Diafiltracja umożliwia zmniejszenie ilości przenikalnych składników stałych w osadzie filtracyjnym.

Zawiesina zasilająca:

Substancja doprowadzana do membranowego zespołu filtrującego. Może to być dowolny typ zawiesiny, w której składnikiem stałym są cząstki o wymiarach molekularnych, cząstki koloidalne i/lub cząstki o większych wymiarach. W praktyce, niniejszy wynalazek dotyczy wyłącznie zawiesin, w których fazę rozpraszającą stanowi woda.

Przenikalne substancje stale:

substancje stałe zdolne do przenikania przez dany rodzaj membrany filtrującej, tj. w praktyce, wszystkie składniki przenikające z wyjątkiem wody. Typy składników zawiesiny, które należy uważać za przenikalne substancje stałe, wynikają z rodzaju stosowanej membrany filtrującej.

Podczas filtracji membranowej przez membranę filtrującą przenika filtrat zawierający przenikalne substancje stałe i wodę. Pozostała część zawiesiny wyjściowej, a mianowicie osad

172 990 filtracyjny, wypływa z zespołu filtrującego nie przenikając przez membranę filtrującą. Stosunek masy filtratu do masy osadu filtracyjnego zależy od rożnych czynników, a mianowicie od różnicy ciśnień na membranie, wymiarów porów w membranie, pola powierzchni, a także od stopnia zablokowania lub zanieczyszczenia membrany. Poszczególne zespoły filtrujące można łączyć szeregowo lub równolegle. W pewnych przypadkach, np. podczas ultrafiltracji mleka lub wyrobów mlecznych, korzystnie, odpowiednią wydajność membrany uzyskuje się poprzez szeregowe połączenie poszczególnych zespołów filtrujących w taki sposób, że osad filtracyjny z pierwszego zespołu membranowego stanowi zawiesinę podawaną do kolejnego zespołu membranowego, etc.

W istocie rzeczy, osad filtracyjny wypływający z membranowego zespołu filtrującego jest zawiesiną składającą się z fazy rozproszonej i fazy rozpraszającej. Jeżeli fazę rozproszoną stanowią wyłącznie cząstki, które nie są w stanie przenikać przez membranę filtrującą, a fazę rozpraszającą stanowią wyłącznie przenikalne cząstki stałe i woda, to faza rozpraszająca osadu filtracyjnego ma co najmniej taki sam skład jak filtrat. Wyjątkiem może być taka sytuacja, w której w zawiesinie oprócz cząstek zbyt dużych, zęby przeniknęły przez membranę, znajdują się cząstki teoretycznie przez nią przenikające, ale w prakty ce przywierające do zwartych w osadzie filtracyjnym cząstek nie przenikających, w wyniku czego zawartość wspomnianych cząstek przenikających w filtracie jest mniejsza niż ich ilość w fazie rozpraszającej osadu filtracyjnego.

W przypadku konieczności zatrzymania na membranie również stosunkowo małych cząstek lub molekuł istnieje możliwość, przynajmniej teoretyczna, filtrowania za pomocą membran filtrujących o bardzo drobnych porach. Natomiast w praktyce, w miarę zmniejszania wielkości porów pojawiają się problemy znacznego zmniejszania wydajności filtrowania.

Jak z tego wynika, dobór wielkości porów w membranie ma decydujące znaczenie dla wydajności instalacji do filtrowania membranowego.

W razie konieczności oddzielenia za pomocą membrany o małej molekularnej wartości zaporowej, składników o stosunkowo małej masie molekularnej, wspomniana wcześniej membrana szybko zatyka się, co zmniejsza wydajność filtrowania. W związku z tym, istnieje zapotrzebowanie na przemysłowe urządzenie i sposób, zapewniające z jednej strony odpowiednią wydajność, a z drugiej umożliwiające zatrzymanie w osadzie filtracyjnym co najmniej części składników o stosunkowo małej masie molekularnej. Jest to szczególnie ważne w przypadku produkcji koncentratów wyrobów mleczarskich.

Znany jest prosty sposób zmniejszania ilości przepuszczalnych cząstek stałych w fazie rozpraszającej osadu filtracyjnego, polegający na rozcieńczaniu fazy rozpraszającej w odprowadzanej zawiesinie za pomocą wody, tj. w procesie tak zwanej diafiltracji. W ten sposób można uzyskać większą frakcję bez zmiany ilości osadu filtracyjnego. W przypadku rozpuszczonych, prznikalnych cząstek stałych, ich stężenie w fazie rozpraszającej w zawiesinie wyjściowej jest zmniejszane za pomocą diafiltracji, w wyniku czego spada zarówno stężenie jak i ilość przenikalnych cząstek stałych w fazie rozpraszającej osadu filtracyjnego.

Próby zwiększenia ilości przenikalnych cząstek stałych w osadzie filtracyjnym wykazały, że wymaga to doprowadzenia wspomnianych cząstek stałych do zawiesiny wyjściowej. Ale w przypadku produkcji osadu filtracyjnego, który ma być użyty w procesie produkcji artykułów spożywczych, wspomniane dodawanie cząstek stałych może być w pewnych przypadkach niepożądane, jak to ma miejsce w procesie produkcji wyrobów mleczarskich, a w niektórych krajach jest nawet zakazane.

Wspomniane powyżej problemy z membranową filtracją zawiesin wodnych tłuszczu i białek występują w przemyśle spożywczym, na przykład w produkcji wielu wyrobów mleczarskich, gdzie surowiec wyjściowy lub produkt pośredni, na przykład mleko, wyroby mleczarskie lub wyroby podobne do mileka, są zagęszczane techniką ultrafiltracj i w instalacj ach ultrafiltracyj nych. W instalacjach tego typu stosuje się membrany ultrafiltracyjne (membrany UF) zatrzymujące tłuszcz i białka, natomiast przepuszczające laktozę, sybstancje zawierające białka o małej masie molekularnej, sole i wodę.

Jako materiał wyjściowy w produkcji sera tradycyjnym sposobem używa się zazwyczaj mleka krowiego, ewentualnie homogenizowanego. Można stosować normalne mleko, tj. zawie172 990 rające wszystkie składniki stałe, albo też mleko o zmniejszonej zawartości tłuszczu, lub mleko o zwiększonej zawartości tłuszczu, na przykład z dodatkiem śmietany.

W produkcji sera znany jest sposób ultrafiltrowania mleka do odpowiedniej zawartości substancji stałych w gotowym wyrobie. Zazwyczaj proces ten odbywa się w przemysłowych wielomodułowych instalacjach ultrafiltrujących, w których każdy moduł składa się z wielu cienkich błon o odpowiedniej powierzchni. W każdym module znajdują się kanały przepływowe, a pomiędzy modułami przewody, połączone w ten sposób, że zagęszczony płyn płynie przez poszczególne moduły w zasadzie w układzie szeregowym, natomiast filtrat płynie w układzie równoległym do kolektora. Tego typu filtracja mleka obejmuje głównie zagęszczanie białka i tłuszczu, natomiast główna część laktozy i soli przedostaje się do filtratu.

W opisie patentowym Stanów Zjedn. Ameryki Nr 4 497 836 ujawniono proces produkcji koncentratu serwatki, nadającego się do wyrobu artykułów spożywczych dla niemowląt, polegający na ultrafiltracji serwatki w celu uzyskania bogatego w białka osadu filtracyjnego i bogatego w latozę filtratu, przy czym zawartość soli mineralnych we wspomnianym filtracie, w odniesieniu do masy suchej substancji stałych, wynosi 9-12%; wspomniany filtrat jest poddawany dalszemu zagęszczaniu i demineralizacji za pomocą odwróconej osmozy albo też techniką zagęszczania za pomocą odparowania w próżni, a następnie demineralizacji techniką elektrodializy, a następnie zdemineralizowany filtrat jest mieszany z bogatym w białko osadem filtracyjnym, pochodzącym z ultrafiltracji, w takich proporcjach, żeby w mieszance było odpowiednie stężenie laktozy i soli mineralnych. Wspomniany proces dotyczy ultrafiltracji serwatki, podczas której z uzyskanego filtratu są usuwane sole mineralne, natomiast laktoza jest zatrzymywana w możliwie dużej ilości i dodawana do zagęszczonego wyrobu pochodzącego z ultrafiltracji.

Laktozajest substancją o małej masie molekularnej i z tego względujej ilość zatrzymywana podczas ultrafiltracji jest stosunkowo mała. Z tego wynika, że laktoza zazwyczaj przenika wraz z wodnym filtratem w stanie rozpuszczonym, co oznacza, że stężenie laktozy w osadzie filtracyjnym jest zazwyczaj mniejsze niż w surowcu wyjściowym.

Ultrafiltracja zawiesin jest często procesem wieloetapowym, w którym osad filtracyjny z pierwszego etapu jest używany jako zawiesina wyjściowa w etapie następnym. Ultrafiltracja może być często łączona z diafiltracją, polegającą na dodawaniu wody do zawiesiny wyjściowej w jednym lub więcej wspomnianych etapów.

Jeżeli poddawaną ultrafiltracji zawiesinąjest wyrób mleczarski, istnieje możliwość zmniejszenia zawartości laktozy w osadzie filtracyjnym za pomocą diafiltracji niezależnej od ilości zawartego w nim tłuszczu i białka, co jest możliwe poprzez zmianę ilości wody dodawanej do zawiesiny wyjściowej. Skutkiem dodania dużej ilości wody jest zmniejszenie stężenia laktozy z fazie wodnej. Zatem w tej części wody, która zostaje w osadzie filtracyjnym, zawartość laktozy będzie mniejsza. Innymi słowy, większa ilość laktozy przedostanie się do fazy, która przeniknie przez membranę.

Diafiltrację można również zastosować do regulacji ilości składników mineralnych, na przykład rozpuszczonych soli, w osadzie filtracyjnym.

Filtrat powstający w wyniku filtracji membranowej stanowi często kłopotliwy do usunięcia odpad ze względu na wysoką zawartość przenikalnych substancji stałych, takich jak laktoza, które silnie zanieczyszczają środowisko naturalne.

Ponadto, w pewnych przypadkach, niektóre substancje znajdujące się filtracie, potrzebne są w pewnych typach wyrobów, w związku z czym byłoby korzystne selektywne zatrzymanie pewnych substancji tego typu w osadzie filtracyjnym powstającym w procesie filtracji membranowej.

W opisie patentowym EP Nr 460 339, ujawniono proces i urządzenie do usuwania niepożądanych składników, takich jak kwas cytrynowy, z roztworów wodnych, takich jak sok cytrusowy. Pierwszym etapem tego procesu jest mikrofiltracja soku, w wyniku której powstaje osad filtracyjny zawierający zawiesinę w zasadzie stałych, silnie rozdrobnionych składników soku, oraz wolny od tych substancji filtrat. Następnie filtrat jest poddawany obróbce za pomocą elektrodializy, podczas której jest z niego usuwany kwas cytrynowy bez zmiany zawartości wody w filtracie. Powstały w wyniku tych procesów odkwaszony i wolny od substancji stałych filtrat

172 990 jest podawany do zbiornika pośredniego, w którym jest ponownie mieszany z zawierającym substancje stale osadem filtracyjnym powstałym podczas mikrofiltracji; taka technika umożliwia uzyskanie na wylocie ze zbiornika pośredniego, przetworzonego i odkwaszonego soku cytrusowego.

W celu umożliwienia rgulacji przepływu wyrobu w sposób gwarantujący optymalny przebieg mikrofiltracji i elektrodializy, urządzenie znane z opisu EP 460 339 jest wyposażone w odpowiedni przewód recyrkulacyjny, przenoszący materiał ze zbiornika pośredniego z powrotem do wlotu zespołu mikrofiltrującego. Ale zawracanie odkwaszonego filtratu do obiegu nie odbywa się bezpośrednio; najpierw wspomniany filtrat jest mieszany z osadem filtracyjnym, w wyniku czego stosunek masowy fazy rozpuszczonej do fazy rozpraszającej jest prawie taki sam jak ich stosunek w wyjściowym, nie przetwarzanym soku cytrusowym. Wskutek faktu, że frakcja odkwaszonego filtratu nie jest frakcją filtratu o zwiększonej zawartości przenikalnych substancji stałych nie ma tu możliwości uzyskania osadu filtracyjnego o wysokiej zawartości substancji stałych i zwiększonej zawartości przenikalnych substancji stałych.

W wyłożeniowym opisie patentowym DE Nr 36 26 498 ujawniono sposób zapobiegania zatykaniu się lub blokowaniu membrany ultrafiltrującej, polegający na zawracaniu osadu filtracyjnego do wlotowej części urządzenia przed rzeczywistym stężeniem, a następnie odsalaniu i/lub regulacji pH filtratu techniką wymiany jonów, elektrodializy lub dializy w taki sposób, żeby część filtratu była również zawracania do wlotu na membranę UF. Po zmieszaniu z osadem filtracyjnym, białka zawarte w odsolonym, lub z odpowiednio wyregulowaną wartością pH, filtracie wykazują mniejszą skłonność do zatykania membrany. W razie spadku przewodności fazy mieszanej poniżej określonej wartości, zagęszczanie zawiesiny wyjściowej za pomocą ultrafiltracji może odbywać się przy zmniejszonym zatykaniu membrany, w wyniku czego rośnie wydajność filtrowania. W opisie De 36 26 498 nie zaproponowano zawracania samego filtratu do zawiesiny wyjściowej, a zawrócony filtrat był odsolony i/lub z wyregulowaną wartością pH, w związku z czym nie może być uważany za zagęszczoną frakcję filtratu o zwiększonym stężeniu przenikalnych substancji stałych.

Jak z tego wynika, w żadnej ze wspomnianych publikacji nie ma wskazówek co do sposobu, spełniającego podane powyżej warunki, a jednocześnie o odpowiednich parametrach technicznych umożliwiających uzyskanie odpowiedniej wydajności filtrowania, a także zatrzymanie w osadzie filtracyjnym co najmniej części substancji o małej masie molekularnej.

Nadal poszukuje się sposobu regulacji zawartości stałych składników mleka w koncentratach wyrobów mleczarskich poprzez zwiększenie zawartości przenikalnych substancji stałych w osadzie filtracyjnym powstającym w wyniku filtracji membranowej. Cel ten osiągnięto za pomocą sposobu według niniejszego wynalazku.

Sposób regulacji zawartości stałych składników mleka w koncentratach wyrobów mleczarskich podczas produkcji tych wyrobów za pomocą ultrafiltracji mleka, charakteryzuje się według wynalazku tym, że filtrat, powstający podczas pierwszego etapu ultrafiltrowania, opcjonalnie, wraz z częścią filtratu powstającą podczas drugiego etapu ultrafiltrowania, poddaje się hiperfiltrowaniu lub nanofiltrowaniu albo odparowywaniu, oraz część lub całość uzyskanego koncentratu doprowadza się do drugiego etapu ultrafiltracji, który realizuje się do uzyskania pożądanej zawartości substancji stałych.

Korzystnie część lub całość koncentratu uzyskanego podczas hiperfiltrowania/ nanofiltrowania/ odparowywania filtratu uzyskanego na etapie 1 ultrafiltrowania doprowadza się do etapu 2 ultrafiltrowania.

Korzystnie cały koncentrat, uzyskany podczas hiperfiltrowania/ nanofiltrowania/ odparowywania filtratu, stanowiącego kombinację filtratu z etapu 1 ultrafiltrowania z częścią filtratu z etapu 2 ultrafiltrowania, doprowadza się do etapu 2 ultrafiltrowania.

Korzystnie ultrafiltrację w etapie 1 prowadzi się do chwili, kiedy zawartość składników stałych w osadzie filtracyjnym wynosi 15-35%, korzystnie, 25-31%.

Korzystnie ultrafiltrację w etapie 2 prowadzi się do chwili, kiedy zawartość składników stałych w wyrobie wynosi 18-50%, korzystnie, 25-50%.

172 990

Korzystnie filtrat z etapu 1 ultrafiltrowania hiperfiltruje się w temperaturze około 30°C i przy wartości pH 5,9-6,1 do osiągnięcia zawartości składników stałych w koncentracie wynoszącej 10-22%, korzystnie 15-19%.

Korzystnie filtrat z etapu 1 ultrafiltrowania nanofiltrowuje się w temperaturze około 20-60°C do osiągnięcia zawartości składników stałych w koncentracie wynoszącej 10-40%.

Korzystnie filtrat z etapu 1 ultrafiltrowania odparowuje się do osiągnięcia zawartości składników stałych w koncentracie wynoszącej 10-50%, korzystnie, 20-40%.

Korzystnie regulacji stosunku białka do tłuszczu w zagęszczonym wyrobie dokonuje się poprzez regulację procentowej zawartości tłuszczu w mleku wyjściowym.

Korzystnie udział laktozy w zagęszczonym wyrobie zwiększa się poprzez niższą zawartość składników stałych w osadzie filtracyjnym powstającym na etapie 1 ultrafiltrowania i/lub większą ilość dodawanego koncentratu z hiperfiltrowania/ nanofiltrowania/ odparowywania do etapu 2 ultrafiltrowania i/lub większą ilość składników stałych w koncentracie pochodzącym z hiperfiltrowania/nanofiltrowania, i na odwrót.

Sposób według wynalazku umożliwia uzyskanie korzyści ekonomicznych dzięki wzbogaceniu zawartości substancji stałych w składniki filtratu, ponieważ składniki stałe przenikające wraz z filtratem są zazwyczaj tańsze od tłuszczu i białek. Zwiększenie zawartości laktozy Plub składników mineralnych w osadzie filtracyjnym umożliwia sterowanie własnościami wyrobu, takimi jak konsystencja i smak, dając w rezultacie bardziej śmietankowe słodycze, co jest korzystne w pewnych typach wyrobów.

Ważną zaletą sposobu według wynalazku jest to, że do wyrobu nie są dodawane żadne substancje obce, ponieważ zagęszczony filtrat zawiera wyłącznie substancje znajdujące się w surowcu stanowiącym substancję wyjściową w procesie produkcji. Dzięki tej zalecie, sposób według wynalazku nadaje się zwłaszcza do obróbki wyrobów spożywczych, takich jak mleko.

Zgodnie z wynalazkiem uzyskano sposób regulacji zawartości substancji stałych, stanowiących składniki mleka, w skoncentrowanych wyrobach mleczarskich, w powiązaniu z procesem ich produkcji zapomocąultrafiltracji mleka, co umożliwia regulację procentowej zawartości konkretnych składników stałych, a zwłaszcza regulację zawartości białka i laktozy w stosunku do całkowitej zawartości składników stałych i tłuszczu. Umożliwia to bezpośrednią produkcję szerokiego asortymentu wyrobów serowarskich o bardzo różnorodnych własnościach organoleptycznych. Ponadto sposób ten umożliwia lepsze wykorzystanie stałych składników mleka, a także regulację konsystencji gotowych wyrobów serowarskich, ponieważ skutkiem większej zawartości laktozy w stosunku do białka jest wyrób dający się łatwiej rozsmarowywać. Szczególną zaletą wynalazku jest możliwość przeprowadzenia wspomnianej regulacji na linii do produkcji sera, dzięki czemu do sera nie przenikają żadne obce składniki. Ponadto, sposób według wynalazku gwarantuje, że produkty nadmiarowe (filtraty) są albo tak czyste, że można je odprowadzać bezpośrednio do środowiska naturalnego bez szkody dla niego, albo też można je sprzedawać jako paszę lub surowce do produkcji laktozy w proszku.

Wspomniane rezultaty uzyskano dzięki temu, że filtrat z pierwszego etapu ultrafiltracji, opcjonalnie łącznie z częścią filtratu z drngiego etapu ultrafiltracji, jest hiperfiltrowany lub nanofiltrowany albo odparowany, a część lub całość uzyskanego koncentratu jest podawana do drugiego etapu ultrafiltracji, realizowanego do uzyskania pożądanej zawartości substancji stałych.

Całe mleko jest poddawane obróbce wstępnej polegającej na oddzielaniu od niego składników i pasteryzacji. W pewnych wyrobach tłuszcz jest homogenizowany i stosowany jako śmietana. Opcjonalnie, można homogenizować całe mleko. Istnieje również możliwość zmniejszenia zawartości tłuszczu poprzez odciągnięcie śmietany, albo też jej zwiększenie poprzez dodanie śmietany.

Ultrafiltracja służy do zagęszczania tłuszczu i białka w mleku. Zakres temperatur, w jakich się ją stosuje, wynosi od 40 do 60°C co umożliwia stężenie substancji stałych do poziomu rzędu 18-50%.

W jednym z przykładów realizacji sposobu według niniejszego wynalazku, ultrafiltracja przebiega co najmniej w dwóch etapach. Zarówno w etapie 1jak i 2 ultrafiltracjajest realizowana zazwyczaj w kilku modułach. Filtrat pochodzący z 1 etapu ultrafiltracji jest zagęszczony w

172 990 pr<^«cesie hiperfiltracji, nanofiltracji lub odparowania, przebiegającym w sposób ciągły lub partiami. Regulacja zawartości białka i laktozy polega na dodawaniu części stężonego osadu filtracyjnego, wytworzonego w urządzeniu HF/NF, do urządzenia ultrafiltracyjnego o największym stężeniu substancji stałych, tj. do urządzenia, w którym jest realizowany 2 etap ultrafiltracji. W rezultacie do wyrobu wprowadzana jest większa ilość rozpuszczalnych w wodzie substancji stałych, głównie laktozy. Hiperfiltracja lub odparowanie zwiększa zawartość laktozy, a także soli i popiołu. Nanofiltracja zwiększa zawartość tylko laktozy, natomiast zmniejsza zawartość popiołu i soli.

W przypadku stosowania hiperfiltracji, filtrat UF 1 jest schładzany od temperatury ultrafiltracji wynoszącej 40 - 60°C do około 30°C. Przed wprowadzeniem produktu do urządzenia HF wartość pH jest doprowadzona do poziomu 5,9 - 6,1. Ciśnienie robocze na zaworze osadu filtracyjnego jest doprowadzane do wartości maksymalnej 3 MPa.

W zależności od regulacji, zawartość substancji stałych jest zwiększana podczas zagęszczania od wartości wyjściowej 5,7 - 10% do maksymalnej wartości dla wyregulowanego poziomu ciśnienia. W razie potrzeby można wybrać dowolną wartość w zakresie od 10 do 22%. Zalecana zawartość substancji stałych w osadzie filtracyjnym pochodzącym z hiperfiltracji wynosi 15 - 19%.

W procesie nanofiltracji można stosować dowolne temperatury w zależności od typu urządzenia nanofiltracyjnego. O wartości temperatury roboczej decyduje typ urządzenia i membrany. Wartości temperatur mieszczą się w przedziale 20 - 60°C, a stężenia substancji stałych, jakie można uzyskać w podanym zakresie temperatur, wynoszą od 10 - 40%.

W przypadku stosowania odparowania, filtrat pochodzący z etapu 1 UFjest doprowadzany w temperaturze ultrafiltracji 40 - 60°C do wyparki, w której jest zagęszczany do pożądanej wartości końcowej substancji stałych, wynoszącej od 10 - 50%, korzystnie 20 - 40%.

Istnieje możliwość indywidualnej regulacji zawartości poszczególnych substancji stałych. Dotyczy to następujących składników stałych mleka: tłuszczu, białka, laktozy, popiołu i soli.

Membrana(y), stosowana(e) do realizacji sposobu według wynalazku, do zagęszczania filtratu lub jego części jest/są dalej określana(e) membraną(ami) wtómą(ymi) lub membraną(ami) typu II albo membraną II; ma to na celu odróżnienie tych membran od membrany, do której jest doprowadzana zawiesina wyjściowa, która w dalszym opisie będzie określana jako membrana główna, albo membrana typu I, albo po prostu membrana I.

Zakres zastosowań niniejszego wynalazku stanie się oczywisty po zapozananiu się ze szczegółowym, zamieszczonym dalej opisem. Natomiast rozumie się samo przez się, że zarówno szczegółowy opis, jak i przedstawione przykłady, pomimo że wskazują zalecane przykłady realizacji niniejszego wynalazku, służą wyłącznie do celów ilustracyjnych, ponieważ istnieje możliwość wprowadzenia do nich różnych zmian i modyfikacji, nie wykraczających poza istotę i zakres wynalazku.

Niniejszy wynalazek opiera się na zasadzie zagęszczania pewnych składników stałych, przechodzących przez membranę główną w formie filtratu, w wyniku wirowania, odparowania lub filtrowania membranowego za pomocą membrany wtórnej z porami o mniejszej średnicy niż membrana główna, przy czym proces przebiega w ten sposób, że zagęszczona frakcja filtratu może być zawracana do głównego zespołu membranowego. Dzięki temu istnieje możliwość zwiększenia i wyregulowania zawartości substancji stałych w osadzie filtracyjnym, nawet w przypadku stosowania membrany głównej, w której średnice porów są zazwyczaj takie, że część składników stałych przenika do filtru.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zasadę działania urządzenia do realizacji sposobu według wynalazku, wyposażonego w pojedynczy membranowy zespół filtrujący i towarzyszący mu zespół do zagęszczania, fig. 2 przedstawia połączonych ze sobą kilka podstawowych zespołów z fig. 1, fig. 3 przedstawia w konkretnym przykładzie wykonania zespół podstawowy, w którym membranowy zespół filtrujący jest zespołem ultrafiltrującym, a zespół zagęszczający składa się z zespołu nanofiltrującego i zespołu RO, fig. 4 przedstawia przykład wykonania urządzenia do realizacji sposobu według wynalazku, które składa się wielu zespołów ultrafiltruj ących, połączonych ze sobą szeregowo i dwa zespołu RO, pełniące rolę zespołów zagęszczających, w którym cały

172 990 przepływ filtratu z poszczególnych zespołów ultrafiltrujących jest kierowany do zespołów RO, oraz w którym łączna ilość zagęszczonego filtratu jest zawracana i rozprowadzana do odpowiednich wybranych zespołów ultrafiltrujących połączonych szeregowo, fig. 5 przedstawia sposób według wynalazku w schemacie blokowym, fig. 6 przedstawia sposób według wynalazku w schemacie blokowym, w innym przykładzie realizacji.

Zasadę działania wynalazku przedstawiono na fig. 1; filtrowany membranowo materiał taki jak mleko jest doprowadzany przewodem zasilającym 2 do membranowego zespołu filtrującego 4, w którym następuje jego rozdzielenie na osad filtracyjny, doprowadzany przewodem wylotowym 6, oraz filtrat, doprowadzany przewodem 8. Przewód wylotowy filtratu jest połączony z zespołem zagęszczającym 10, w którym następuje rozdzielenie filtratu na frakcję rozcieńczoną, doprowadzaną przewodem wylotowym 12, i na frakcję zagęszczoną, odprowadzaną przewodem wylotowym 14. Zagęszczanie odbywa się dowolnym, konwencjonalnym sposobem, na przykład za pomocą wirowania lub odparowania, w którym frakcję rozcieńczoną, odprowadzaną przewodem 12 stanowi para wodna powstająca podczas odparowania, albo filtrat pochodzący z filtrowania membranowego, realizowanego za pomocą jednego lub kilku membranowych zespołów filtrujących tych samych lub różnych typów. Koncentrat lub jego część, odprowadzany przewodem wylotowym 14, jest doprowadzany rurociągiem powrotnym 16 do przewodu zasilającego 2 przed wlotem do membranowego zespołu filtrującego, gdzie jest mieszany z doprowadzanym materiałem zasilającym.

Podstawową zasadę działania, przedstawioną na fig. 1, rozwinięto na fig. 2, na której widać, że filtracja membranowa jest realizowana za pomocą kilku zespołów membranowych połączonych ze sobą szeregowo. Jak widać na rysunku, zawiesina wyjściowa jest doprowadzana przewodem zasilającym 2^ do membranowego zespołu filtrującego 4ⁿ'¹, gdzie powstaje filtrat 8' i osad filtracyjny 6^1 Osad filtracyjny 6^ jest przenoszony przewodem zasilającym 2n do następnego membranowego zespołu filtrującego 4, w którym ponownie jest rozdzielany na filtrat 8n i osad filtracyjny 6n, który z kolei jest przenoszony do następnego membranowego zespołu filtruj ącego 4n+ , etc. Jak z tego wynika, każdy membranowy zespół filtrujący 4n jest wyposażony w przewód wylotowy filtratu 8n połączony z zespołem zagęszczającym 10^ posiadającym przewód wylotowy filtratu 12n i przewód wylotowy osadu filtracyjnego 14; osad filtracyjny może być zawracany przewodem powrotnym 16n do przewodu zasilającego 2n tego samego membranowego zespołu filtrującego 4^ Ale uzyskany koncentrat można również zawracać jednym, lub więcej, przewodem 18, 18^... do jednego, lub więcej, poprzednich membranowych zespołów filtrujących 4^, 4^2..

Na fig. 3 przedstawiono w konkretnym przykładzie wykonania urządzenie do realizacji sposobu według wynalazku, w którym zawiesina wyjściowa jest doprowadzana przewodem zasilającym 102 do zespołu ultrafiltrującego 104, w którym powstaje osad, odprowadzany przewodem wylotowym 106, oraz filtrat, odprowadzany przewodem wylotowym 108. Filtrat, lub jego część, jest doprowadzany do zespołu nanofiltruj ącego 120, w którym powstaje osad filtracyjny, odprowadzany przewodem 124. Ponadto w zespole tym powstaje filtrat, który jest odprowadzany przewodem wylotowym 122. Filtrat powstający w zespole nanofiltrującym 120, albo jego część, jest przenoszony do zespołu RO 126, wyposażonego w przewód wylotowy filtratu 112 i przewód wylotowy osadu filtracyjnego 114. Osad filtracyjny z zespołu RO, lub jego część, jest zawracany przewodem powrotnym 116 do przewodu doprowadzającego zawiesinę wyjściową 102. W przypadku stosowania urządzenia tego typu, substancje stałe, które są w stanie przeniknąć przez membranę ultrafiltrującą, ale nie mogą przeniknąć przez membranę nanofiltrującą, można usunąć z obiegu, natomiast substancje stałe, które są w stanie przeniknąć przez membranę nanofiltrującą, ale nie mogą przeniknąć przez membranę RO, można zagęścić i zawrócić do zespołu ultrafiltruj ącego. Oczywiście, urządzenie pokazane na fig. 3 można połączyć z kilku odpowiednimi zespołami takiego typu jak na fig. 1 i w podobny, szeregowy sposób, jak pokazano na fig. 2.

Praktyczny przykład wykonania urządzenia do realizacji sposobu według wynalazku przedstawiono na fig. 4. W urządzeniu tego typu zastosowano liczne, połączone szeregowo zespoły filtrujące (UF) oraz połączone szeregowo dwa zespoły zagęszczające (RO). Urządzenie posiada wlot 201, którym jest doprowadzane mleko - surowiec wyjściowy przeznaczony do

172 990 filtrowania. Wlot ten łączy się za pośrednictwem zbiornika 203 z przewodem zasilającym 202 pierwszego zespołu ultrafiltr^j:^(c<ego 204. Po stronie zasilania, albo inaczej po stronie osadu filtracyjnego, zespołu ultrafiltruj^<c«ego 204 znajduje się, zainstalowany w znany sposób, obwód recyrkulacyjny 205, składający się z pompy 207 wytwarzającej odpowiednie ciśnienie filtrowania, oraz w przewód wylotowy osadu filtracyjnego 206 połączony z przewodem zasilającym 209 następnego zespołu ultrafiltn^j^ictego 211. Jak widać na fig. 4, zespół ultrafiltrujący 211 i następne zespoły tego samego typu są skonstruowane w taki sam sposób jak zespół ultrafiltrujący 204; wszystkie są wyposażone w odpowiednie obwody recyrkulacyjne z pompą i przewodem wylotowym osadu filtracyjnego.

Przewód wylotowy filtratu 208 pierwszego zespołu ultrafiltri^ji^<c^go 204, łącznie z przewodami wylotowymi filtratu z pozostałych zespołów ultrafiltrujących, jest połączony ze wspólnym przewodem wylotowym filtratu 203, który z kolei jest połączony z pierwszym zespołem RO 210. Podobnie jak zespoły ultrafiltrujące, pierwszy zespół RO 210 jest zaopatrzony w konwencjonalny sposób w obwód recyrkulacyjny 215 z pompą 217 i przewodem wylotowym koncentratu 214, w tym przypadku przewodem wylotowym osadu filtracyjnego RO, oraz przewodem wylotowym wylotowym 212 frakcji rozcieńczonej, tutaj filtratu RO. Przewód wylotowy koncentratu jest połączony z następnym zespołem RO 219, skonstruowanym w podobny sposób jak zespół RO 210. Przewód wylotowy koncentratu 221 z zespołu RO 219 jest podłączony do przewodu powrotnego 216, który z kolei jest połączony z jednym, lub więcej, obwodem recyrkulacyjnym zespołów ultrafiltrujących. W pokazanym na fig. 4 przykładzie wykonania, przewód powrotny 216 jest połączony z trzecim, czwartym i piątym zespołem ultrafiltrującym z zespół złożony z sześciu zespołów ultrafiltrujących. Membrana ultrafiltrująca zespołu ultrafiltrującego jest zazwyczaj membraną o molekularnej wartości zaporowej od 10 000 do 20 000 M.

Na fig. 4 widać również następujące strumienie materiału:

(A) : materiał wyjściowy w postaci mleka czyli zawiesiny z wodą jako fazą rozpraszającą;

(B) : Filtrat UF;

(B1) : Filtrat nadmiarowy;

(B2) : Filtrat UF do RO;

(C) : Osad filtracyjny UF;

(D) : Osad filtracyjny RO;

(E) : Filtrat RO.

W przykładzie wykonania, w którym zagęszczanie odbywa się za pomocą filtrowania membranowego, proces może przebiegać według schematu pokazanego na fig. 1, membranowy zespół filtrujący może być membraną typu I, a zespół zagęszczający 10 membraną typu II. W tego typu przykładzie wykonania, surowiec jest doprowadzany w postaci zawiesiny do membrany typu I, w postaci membrany ultrafiltrującej, na której powstaje osad filtracyjny i filtrat I. Następnie pewna część, większa lub mniejsza, filtratu I może być poddana kolejnemu filtrowaniu membranowemu za pomocą membrany typu II, to jest, na przykład, membrany NF, membrany RO lub membrany UF o mniejszej średnicy porów niż membrana I. W rezultacie powstaje filtrat II oraz koncentrat, którym jest osad filtracyjny. Cały koncentrat, albo jego część, może być zawracany w celu zmieszania go z zawiesiną wyjściową, w wyniku czego powstający osad filtracyjny jest wzbogacony w substancje pochodzące z zagęszczonego filtratu.

Składem osadu filtracyjnego można sterować za pomocą kilku parametrów. Jak wynika z opisu, można zawracać do ponownego obiegu cały zagęszczony filtrat albo tylko jego część. Istnieje również możliwość jedno- lub wieloetapowego zagęszczania filtratu. Dzięki wieloetapowemu zagęszczaniu filtratu można również stosować różnorodne typy membran o odpowiednich średnicach porów. Wspomniane frakcjonowanie wieloetapowe można oczywiście realizować zarówno podczas obróbki końcowej powstałego początkowo koncentratu jak i podczas obróbki końcowej powstałego początkowo filtratu.

Przykłady procesów tego typu

Filtrat powstały podczas ultrafiltrowania jest obrabiany za pomocą odwróconej osmozy (RO), a powstały koncentrat RO, lub jego część, jest zawracany do urządzenia UF.

172 990

Filtrat powstały podczas ultrafiltrowania jest nanofiltrowany (NF), a powstały koncentrat NF, lub jego część, jest zawracany do urządzenia UF.

Filtrat powstały podczas ultrafiltrowania jest nanofiltrowany (NF), a filtrat NF jest poddawany filtrowaniu RO, po czym uzyskany koncentrat RO, lub jego część, jest zawracany do urządzenia UF.

Jak z tego wynika, dzięki odpowiedniemu, selektywnemu i sterowanemu doborowi zespołu zagęszczającego, na przykład poprzez dobór wymiarów porów membrany, istnieje możliwość zawrócenia odpowiednich substancji do głównego membranowego zespołu filtrującego, a tym samym uzyskania zwiększonego i sterowanego stężenia tych substancji w powstającym osadzie filtracyjnym.

Dzięki zawracaniu odpowiedniej frakcji koncentratu/filtratu istnieje możliwość opracowania zarówno wielu interesujących usprawnionych jak i nowych wyrobów. Pozwala to na obróbkę wyrobów mleczarskich na zasadzie odpowiedniego frakcjonowania, umożliwia zwiększenie i sterowanie zawartością laktozy w osadzie filtracyjnym, bez znaczniejszego wzrostu w nim zawartości soli jednowartościowych. Z drugiej strony, istnieje również możliwość zwiększenia w nim zawartości soli jednowartościowych bez zwiększania ilości laktozy. W tym drugim przypadku należy utworzyć zespół złożony z membrany NF i membrany RO, w którym laktoza jest zatrzymywana jako osad filtracyjny NF, natomiast filtrat NF, zawierający sole jednowartościowe, jest zawracany do zespołu RO, gdzie w formie osadu filtracyjnego RO jest zawracany do głównego membranowego zespołu filtrującego.

Zawartość laktozy i substancji mineralnych w końcowym osadzie filtracyjnym ma bardzo duży wpływ na wiele ważnych własności gotowego wyrobu, na przykład na smak, konsystencję, możliwość żelowania, stabilność termiczną, barwę, etc, w związku z czym istnieje silne zapotrzebowanie na opracowanie systemu umożliwiającego sterowanie stężeniem składników tego typu.

Oczywiście, zaletą tego sposobu jest możliwość utrzymywania zawartości substancji stałych w osadzie filtracyjnym za pomocą produktu, który poprzednio był traktowany jako produkt uboczny, oraz możliwość uzyskania wysokiej wydajności, w kategoriach ilościowych, a także zmniejszenia ilości produktów ubocznych, kłopotliwych do usuwania.

Sposób według wynalazku opracowano z myślą o ultrafiltracji mleka produktów mleczarskich. Ale, oczywiście, jako surowiec można stosować dowolną zawiesinę, w której fazę rozpraszającą stanowi woda. Jako przykłady zawiesin tego typu, oprócz wspomnianego już mleka i wyrobów mleczarskich, można wymienić krew i ścieki.

Na fig. 5 i 6 załączonych rysunków przedstawiono schematy blokowe różnych możliwości kombinowania poszczególnych elementów urządzenia do realizacji sposobu regulacji zawartości substancji stałych w koncentratach wyrobów mleczarskich według wynalazku.

Schemat blokowy na fig. 5 Obróbka mleka

Etap 1 ultrafiltracji

Hiperfiltracj a/nanofilt.racja lub odparowanie

Wirowanie

Opcjonalne homogenizowanie śmietany, Pasteryzacja 72-75°C/15s.

Temperatura 40-55°C

FlkratB ,5, 7-10% S.

(S oznacza składniki stałe)

Osad filtracyjny C, 15-35% S.

Flhrat B z etapu 1IF jest zagęsz.czony do c^cp^<^viie<^nicj zawartości substancji stałych.

Filtrat D jest odprowadzany na zewnątrz.

Osad filtracyjny/koncentrat E1 + E2, 10-20% S w wyniku hiperfikracji, 10-40% S w wyniku nanofiltracji i 10-50% S w wyniku odparowania.

172 990

Etap 2 ultrafiltracji Część osadu filtracyjnego/koncentratu Ei, otrzymana w wyniku filtrowania HF/NF lub odparowania, jest przenoszona łącznie z osadem filtracyjnym C z etapu 1 UF, a mieszanina F jest doprowadzana do etapu 2 ultrafiltracji i zagęszczana do zawartości S w osadzie filtracyjnym H na poziomie 25-50%.

Filtrat G jest przenoszony łącznie z nadmiarem osadu filtracyjnego/koncentratu E2, a mieszanina może być sprzedawana jako pasza lub stosowana jako substancja do produkcji laktozy w proszku.

Schemat blokowy na fig. 6

Obróbka mleka

Etap 1 ultrafiltracji

Hiperfiltracj a/nanofiltracj a lub odparowanie

Etap 2 ultrafiltracji

Tak samo jak wyżej Tak samo jak wyżej

Filtrat B z etapu 1 UF jest przenoszony łącznie z odzyskaną częścią filtratu Gi z etapu 2 UF i zagęszczany do uzyskania odpowiedniego poziomu zawartości S.

Filtrat D jest odprowadzany na zewnątrz. Zawartość S w osadzie filtracyjnym/ koncentracie E taka sama jak powyżej.

Osad filtracyjny/koncentrat E otrzymany w wyniku filtrowania HF/NF lub odparowania jest przenoszony łącznie z osadem filtracyjnym C z etapu 1 UF, a mieszanina F jest doprowadzana do etapu 2 ultrafiltracji i zagęszczana do zawartości S w osadzie filtracyjnym H na poziomie 25-50%.

Część filtratu Gi jest regenerowana w procesie filtracji HF/NF lub za pomocą odparowania; pozostała część G2 może być sprzedawana jako pasza lub substancja do produkcji laktozy w proszku.

Przeciętna zawartość substancji stałych w mleku krów duńskich:

Białko 3,40%, z czego NPN 0,25%, białko rzeczywiście 3,15%

Laktoza 4,70%

Kwas 0,30%

Popiół 0,63%

Tłuszcz 4,20%

W razie konieczności zapewnienia niskiej zawartości tłuszczu w koncentratach wyrobów mleczarskich, należy usunąć z mleka część śmietany. Podczas ultrafiltracji cały tłuszcz zatrzymuje się w osadzie filtracyjnym, natomiast ilość zatrzymanego w nim białka wynosi, w zależności od gęstości membrany, ponad 90%. Jak z tego wynika, stosunek białka do tłuszczu w koncentratach wyrobów mleczarskich jest regulowany za pomocą procentowej zawartości tłuszczu.

Zawartość końcowa substancji stałych (S) w wyrobie jest ustalana w procesie ultrafiltracji UF. W większości podanych dalej przykładów, zawartość substancji stałych w osadzie filtracyjnym C z procesu UF 1 jest wybierana na poziomie 25 do 31 %. W dwóch przypadkach, w których końcowa zawartość substancji stałych w osadzie filtracyjnym H z procesu UF 2 wynosi 30% (przykłady 5 i 9), ustalono ich zawartość w osadzie filtracyjnym C z procesu UF 1 na poziomie 16%.

Preparatem, który jest najczęściej używany do regulacji zawartości laktozy w wyrobie, jest ilość osadu filtracyjnego/ koncentratu E1, dodawana w procesie UF 2, kombinowana z zawartością S w osadzie filtracyjnym C z procesu UF 1, w porównaniu z końcową zawartością S w osadzie filtracyjnym H z procesu UF 2. Skutkiem niższej zawartości S w osadzie filtracyjnym C z procesu UF 1 i/lub większej ilości E1 i/lub wyższej zawartości S w EJest większa zawartość procentowa laktozy w końcowym wyrobie. Niższa zawartość procentowa S w osadzie filtracyjnym z procesu UF 1 wymaga stosowania urządzenia HF/NF/ odparowującego o większej wydajności. Z tego względu powyższe parametry są wybierane na podstawie najbardziej ekonomicznego działania urządzenia z uwzględnieniem jego wielkości, pola powierzchni membran oraz zużycia energii.

Poniżej przedstawiono kilka przykładów ilustrujących sposób według wynalazku pokazany na załączonych rysunkach.

Przykład 1. Przykład ten ilustruje wykorzystanie urządzenia pokazanego na fig. 4 do ultrafiltracji mleka. Zastosowano w nim membrany ultrafiltrujące o molekularnej wartości zaporowej około 15 000 M. W przedstawionej dalej tabeli proporcje masowe dla poszczególnych materiałów są podawane w kg/h, zawartość składników stałych (S) w postaci procentowego (%) udziału masowego, a zawartość najważniejszych składników w postaci procentowych (%) udziałów masowych odniesionych do całkowitej ilości substancji stałych. W tabeli podano zarówno skład uzyskiwany za pomocą urządzenia do realizacji sposobu, jak i za pomocą odpowiedniego tr^<^^^^j^ego urządzenia ultrafiltrujiąiego w układzie takim samym jak na fig. 4, ale bez zagęszczania i zawracania koncentratu o zwiększonym stężeniu przenikalnych substancji suchych.

Tabela

Ultrafiltrowanie mleka

Materiał	Ilość (kg/h)	Skład (% masowy)
urządzenie do realizacji sposobu według wynalazku	urządzenie tradycyjne
(A) Mleko	10 000	S: 13,5% Tłuszcz: 4,6% Białka: 3,4% Laktoza: 4,6%	S: 12,5% Tłuszcz: 3,6% Białka: 3,4% Laktoza: 4,6%
(B) Filtrat UF	9 222	S: 7,3% Tłuszcz: 0,0% Białka: 0,3% Laktoza: 6,2%	S: 5,8% Tłuszcz: 0,0% Białka: 0,2% Laktoza: 4,9%
(B1) Filtrat nadmiarowy	4 430	Jak w (B)
(B2) filtrat do RO	4 792	Jak w (B)
(C) Osad filtracyjny UF	2 594	S: 39,5% Tłuszcz: 17,7% Białka: 12,7% Laktoza: 7,0%	S: 39,5% Tłuszcz: 17,7% Białka: 16,3% Laktoza:: 3,4%
(D) Osad filtracyjny RO	1 816	S: 19,0% Tłuszcz: 0,0% Białka: 0,6% Laktoza: 16,3%
(E) Filtrat RO	2 976	S: 0,1%

172 990

Okazuje się, że można za pomocą urządzenia do realizacji sposobu według wynalazku można wytwarzać osad filtracyjny UF o odpowiedniej zawartości substancji stałych i tłuszczu, w tym przypadku mających udział masowy, odpowiednio, 39,5% i 17,7%, w którym jednocześnie udział masowy białka, stanowiącego najdroższy składnik wyrobu, wynosi 12,7%. Z drugiej strony, w przypadku stosowania tradycyjnego urządzenia ultrafiltrującego bez zawracania przenikalnych substancji stałych, warunkiem wyprodukowania filtratu UF, w którym udział masowy substancji stałych wynosi 39,5% a udział masowy tłuszczu wynosi 17,7%, jest udział masowy białka na poziomie 16,3%.

Przykład Π. Przykład ten ilustruje regulację zawartości substancji stałych poprzez zagęszczanie mleka pełnego w taki sposób, żeby uzyskać wyrób nadający się do produkcji nieprzetwarzanych serów miękkich do smarowania o stosunkowo niskiej zawartości tłuszczu.

Pożądane własności

Zawartość składników stałych. % Około 30

Zawartość tłuszczu w składnikach stałych, w tym 1,20% soli, % Około 35

Białko, % Około 11

Laktoza, % Około 7

Zastosowano procedurę przedstawioną na schemacie blokowym na fig. 5; zawartość tłuszczu w mleku wyjściowym zmniejszono poprzez odciągnięcie śmietany do poziomu 3,25 %, ultrafiltracje w etapie 1 prowadzono do uzyskania zawartości substancji stałych w osadzie filtracyjnym C na poziomie 27%; 20% osadu filtracyjnego E1 z procesu HF dodawano do osadu filtracyjnego C z procesu UF 1; pozostałą część E2 osadu filtracyjnego HF przenoszono łącznie z filtrem G z procesu UF 2 do uzyskania mieszaniny, którą można sprzedawać jako paszę, albo używać jako surowiec do produkcji laktozy w proszku. W wyniku realizacji procedury tego typu uzyskano następujące ilości i składy substancji na różnych etapach procesu:

	UF etap 1	HF
mleko pełne	filtrat	osad filtracyjny	filtrat	osad filtracyjny
A	B	C	D	E1+E 2
Ilość, 1	11 000	7784,62	3215,38	5244,38	642,08 1897,17
Białko, %	3,15	0,01	10,75	0	0,03
NPN, %	0,25	0,23	0,30	0,06	0,46
Laktoza, %	4,70	5,13	3,66	0,02	16,31
Kwas, %	0,30	0,20	0,54	0	0,71
Cały popiół, %	0,63	0,63	0,63	0,01	1,49
Tłuszcz, %	3,25	0	11,12	0	0
Substancje stałe, %	12,28	6,20	27	0.09	19

	UF etap 2
surowiec	filtrat	osad filtracyjny
F	G	H
1	2	3	4
Ilość, 1	3858,46	643,08	3215,38
Białko, %	8,97	0,01	10,76
NPN, %	0,33	0,23	0,39

172 990 ciąg dalszy

1	2	3	4
Laktoza, %	5,77	7,88	6,92
Kwas, %	0,57	0,30	0,68
Cały popiół, %	0,77	0,63	0,93
Tłuszcz, %	9,27	0	11,12
Substancje stałe, %	25,67	9,05	30,80

Przykład III. Przykład ten ilustruje regulację zawartości składników stałych poprzez zagęszczanie pełnego mleka do wyrobu nadającego się do produkcji sera feta w solance.

Pożądane własności:

Zawartość składników stałych. % Około 40

Zawartość tłuszczu w składnikach stałych, w tym 3,50 % soli, % Około 40

Białka, % Okoto 11

Laktoza, % Okoto 10

Zastosowano procedurę przedstawioną na schemacie blokowym na fig. 5; ultrafiltrację w etapie 1 prowadzono do uzyskania zawartości substancji stałych w osadzie filtracyjnym C na poziomie 28%; 20% osadu filtracyjnego E1 z procesu HF dodawano do osadu filtracyjnego C z procesu UF 1; pozostałą część E2n osadu filtracyjnego HF przenoszono łącznie z filtratem G z procesu UF 2 do uzyskania mieszaniny, którą można sprzedawać jako paszę, albo używać jako surowiec do produkcji laktozy w proszku. W wyniku realizacji procedury tego typu uzyskano następujące ilości i składy substancji na różnych etapach procesu:

	UF etap 1	HF
mleko pełne	filtrat	osad filtracyjny	filtrat	osad filtracyjny
A	B	C	D	E1 + E2
Ilość, 1	11 000	6594,71	4405,29	4442,75	881,06 1270,90
Białko, %	3,15	0,01	7,85	0	0,03
NPN, %	0,25	0,23	0,28	0,06	0,46
Laktoza, %	4,70	5,13	4,06	0,02	16,31
Kwas, %	0,30	0,20	0,45	0	0,71
Cały popiół, %	0,63	0,63	0,63	0,01	1,49
Tłuszcz,%	5,50	0	13,75	0	0
Substancje stałe, %	14,53	6,20	27	0,09	19

	UF etap 2
surowiec	filtrat	osad filtracyjny
F	G	H
1	2	3	4
Ilość, 1	5286,35	1919,25	3367,10
Białko, %	6,55	0,01	10,28
NPN, %	0,31	0,23	0,49

172 990 ciąg dalszy

1	2	3	4
Laktoza, %	6,10	7,88	9,57
Kwas, %	0,49	0,30	0,77
Cały popiół, %	0,77	0,63	1,21
Tłuszcz, %	11,44	0	17,97
Substancje stałe, %	25,67	9,05	40,30

Przykład IV. Regulacja zawartości składników stałych poprzez zagęszczanie pełnego mleka do wyrobu nadającego się do produkcji sera feta w solance.

Pożądane własności:

Zawartość składników stałych. % Około 40

Zawartość tłuszczu w składnikach stałych, w tym 3,50 % soli, % Około 50

Białka, % Około 7

Laktoza, % Około 8

Zastosowano procedurę przedstawioną na schemacie blokowym na fig. 5; ultrafiltrację w etapie 1 prowadzono do uzyskania zawartości substancji stałych w osadzie filtracyjnym C na poziomie 30,121%; 20% osadu filtracyjnego E1 z procesu HF dodawano do osadu filtracyjnego C z procesu UF 1; pozostałą część E2 osadu filtracyjnego HF przenoszono łącznie z filtratem G z procesu UF 2 do uzyskania mieszaniny, którą można sprzedawać jako pasze, albo używać jako surowiec do produkcji laktozy w proszku. W wyniku realizacji procedury tego typu uzyskano następujące ilości i składy substancji na różnych etapach procesu:

	UF etap 1	HF
mleko pełne	filtrar	osad filtracyjny	filtrat	osad filtracyjny
A	B	C	D	E1 +E 2
Ilość, 1	11000	5099,92	5900,08	3435,73	1180,02 484,17
Białko, %	3,15	0,01	5,86	0	0,03
NPN, %	0,25	0,23	0,27	0,06	0,46
Laktoza, %	4,70	5,13	4,33	0,02	16,31
Kwas, %	0,30	0,20	0,39	0	0,71
Cały popiół, %	0,63	0,63	0,63	0,01	1,49
Tłuszcz, %	10	0	18,64	0	0
Substancje stałe, %	19,03	6,20	30,12	0,09	19

	UF etap 2
surowiec	filtrat	osad filtracyjny
F	G	H
1	2	3	4
Ilość, 1	7080,10	2022,89	5057,21
Białko, %	4,89	0,01	6,85
NPN, %	0,30	0,23	0,42

172 990 ciąg dalszy

1	2	3	4
Laktoza, %	6,33	7,88	8,86
Kwas, %	0,44	0,30	0,62
Cały popiół, %	0,77	0,63	1,08
Tłuszcz, %	15,54	0	21,75
Substancje stałe, %	28,27	9,05	39,57

Przykład V. Przykład ten ilustruje regulację zawartości składników stałych poprzez zagęszczanie pełnego mleka do wyrobu nadającego się do produkcji sera feta w solance.

Pożądane własności:

Zawartość składników stałych. % Około 42

Zawartość tłuszczu w składnikach stałych, w tym 3,50% soli, % Około 45

Białka, % Około 10

Laktoza, % Około 10

Zastosowano procedurą przedstawioną na schemacie blokowym na fig. 5; zwiększono zawartość tłuszczu w mleku wyjściowym do 6,90% poprzez dodanie do niego śmietany; ultrafiltrację w etapie 1 prowadzono do uzyskania zawartości substancji stałych w osadzie filtracyjnym C na poziomie 28,585%; 20% osadu filtracyjnego E1 z procesu HF dodawano do osadu filtracyjnego C z procesu UF 1; pozostałą część E2 osadu filtracyjnego HF przenoszono łącznie z filtratem G z procesem UF 2 do uzyskania mieszaniny, którą można sprzedawać jako paszę, albo używać jako surowiec do produkcji laktozy w proszku. W wyniku realizacji procedury tego typu uzyskano następujące ilości i składy substancji na różnych etapach procesu:

	UF etap 1	HF
mleko pełne	filtrat	osad filtracyjny	filtrat	osad filtracyjny
A	B	C	D	E1 +E 2
Ilość, 1	11000	6217,39	4782,61	4188,56	956,52 1072,31
Białko, %	3,15	0,01	7,23	0	0,03
NPN, %	0,25	0,23	0,27	0,06	0,46
Laktoza, %	4,70	5,13	4,14	0,02	16,31
Kwas, %	0,30	0,20	0,43	0	0,71
Cały popiół, %	0,63	0,63	0,63	0,01	1,49
Tłuszcz, %	6,90	0	15,87	0	0
Substancje stałe, %	15,93	6,20	25,58	0,09	19

	UF etap 2
surowiec	filtrat	osad filtracyjny
F	G	H
1	2	3	4
Ilość, 1	5739,13	2060,20	3678,93
Białko, %	6,03	0,01	9,41
NPN, %	0,31	0,23	0,48

172 990 ciąg dalszy

1	2	3	4
Laktoza, %	6,17	7,88	9,62
Kwas, %	0,48	0,30	0,74
Cały popiół, %	0,77	0,63	1,21
Tłuszcz, %	13,23	0	20,63
Substancje stałe, %	26,98	9,05	42,09

Przykład VI. Przykład ten ilustruje regulację zawartości składników stałych poprzez zagęszczanie pełnego mleka do wyrobu nadającego się do produkcji łagodnego sera feta w solance lub sera dającego się rozsmarowywać.

Pożądane własności:

Zawartość składników stałych. % Około 30

Zawartość tłuszczu w składnikach stałych, w tym 2,50% soli, % Około 20

Białka, % Około 10

Laktoza, % Około 12

Zastosowano procedurę przedstawioną na schemacie blokowym na fig. 5; zmniejszono zawartość tłuszczu w mleku wyjściowym do 2,20% poprzez odciągnięcie z niego śmietany; ultrafiltrację w etapie 1 prowadzono do uzyskania zawartości substancji stałych w osadzie filtracyjnym C na poziomie 16,26%; 20% osadu filtracyjnego E1 z procesu HF dodawano do osadu filtracyjnego C z procesu UF 1; pozostałą część E2 osadu filtracyjnego HF przenoszono łącznie z filtrem G z procesu UF 2 do uzyskania mieszaniny, którą można sprzedawać jako paszę, albo używać jako surowiec do produkcji laktozy w proszku. W wyniku realizacji procedury tego typu uzyskano następujące ilości i składy substancji na różnych etapach procesu:

	UF etap 1 HF	HF
mleko pełne	filtrat	osad filtracyjny	filtrat	osad filtracyjny
A	B	C	D	E1 + E2
Dość, 1	11000	5500,00	5500,00	3705,26	1100,00 694,74
Białko, %	3,15	0,01	6,29	0	0,03
NPN, %	0,25	0,23	0,27	0,06	0,46
Laktoza, %	4,70	5,13	4,27	0,02	16,31
Kwas, %	0,30	0,20	0,40	0	0,71
Cały popiół, %	0,63	0,63	0,63	0,01	1,49
Tłuszcz,%	2,20	0	4,40	0	0
Substancje stałe, %	11,23	6,20	16,26	0,09	19

	UF etap 2
surowiec	filtrat	osad filtracyjny
F	G	H
1	2	3	4
Ilość, 1	6600,00	3032,43	3567,57
Białko, %	5,25	0,01	9,71

172 990 ciąg dalszy

1	2	3	4
NPN, %	0,30	0,23	0,56
Laktoza, %	6,28	7,88	11,61
Kwas, %	0,45	0,30	0,84
Cały popiół, %	0,77	0,63	1,43
Tłuszcz,%	3,67	0	6,78
Substancje stałe, %	16,72	9,05	30,93

Przykład VII. Przykład ten ilustruje regulację zawartości składników stałych poprzez zagęszczanie pełnego mleka do wyrobu nadającego się do produkcji sera feta w solance.

Pożądane własności:

Zawartość składników stałych. % Około 40

Zawartość tłuszczu w składnikach stałych, w tym 4,20% soli, % Około 40

Białka, % Ok oło 15

Laktoza, % Około 6

Zastosowano procedurę przedstawioną na schemacie blokowym na fig, 5; zmniejszono zawartość tłuszczu w mleku wyjściowym do 4,00% poprzez odciągnięcie z niego śmietany; ulsrafilsrrcję w etapie 1 prowadzono do uzyskania zawartości substancji stałych w osadzie filtracyjnym C na poziomie 30,11 %; 5% osadu filtracyjnego E1 z procesu HF dodawano do osadu filtracyjnego C z procesu UF 1; pozostałą część E2 osadu filtracyjnego HF przenoszono łącznie z filtrem G z procesu UF 2 do uzyskania mieszaniny, którą można sprzedawać jako paszę, albo używać jako surowiec do produkcji laktozy w proszku. W wyniku realizacji procedury tego typu uzyskano następujące ilości i składy substancji na różnych etapach procesu:

	UF etap 1	HF
mleko pełne	filtrat	osad filtracyjny	filtrat	osad filtracyjny
A	B	C	D	E1 + E2
Ilość, 1	11000	7857,14	3142,86	5293,23	157,14 2406,77
Białko, %	3,15	0,01	11,00	0	0,03
NPN, %	0,25	0,23	0,30	0,06	0,46
Laktoza, %	4,70	5,13	3,63	0,02	16,31
Kwas, %	0,30	0,20	0,55	0	0,71
Cały popiół, %	0,63	0,63	0,63	0,01	1,49
Tłuszcz, %	4,00	0	14,00	0	0
Substancje stałe, %	13,03	6,20	30,11	0,09	19,00

	UF etap 2
surowiec	filtrat	osad filtracyjny
F	G	H
1	2	3	4
Ilość, 1	3300,00	873,53	2426,47
Białko, %	10,48	0,01	14,25

172 990 ciąg dalszy

1	2	3	4
NPN, %	0,31	0,23	0,42
Laktoza, %	4,23	7,88	5,75
Kwas, %	0,56	0,30	0,76
Cały popiół, %	0,67	0,63	0,91
Tłuszcz, %	13,33	0	18,13
Substancje stałe, %	29,58	9,05	40,22

Przykład VIII. Przykład ten ilustruje regulację zawartości składników stałych poprzez zagęszczanie pełnego mleka do wyrobu nadającego się do produkcji sera feta w solance.

Pożądane własności:

Zawartość składników stałych. % Około 40

Zawartość tłuszczu w składnikach stałych, w tym 4,20% soli, % Około 40

Białka, % Około 8

Laktoza, % Około 12

Zastosowano procedurę przedstawioną na schemacie blokowym na fig. 6; ultrafiltrację w etapie 1 prowadzono do uzyskania zawartości substancji stałych w osadzie filtracyjnym C na poziomie 26,49%; 6% filtratu G1 z procesu UF 2 dodawano do filtratu B z procesu Uf oraz 40% osadu filtracyjnego E z procesu HF dodawano do osadu filtracyjnego C z procesu UF 1; pozostałą część G2 filtratu z UF 2 odzyskiwano z przeznaczeniem na paszę, albo na surowiec do produkcji laktozy w proszku. W wyniku realizacji procedury tego typu uzyskano następujące ilości i składy substancji na różnych etapach procesu:

	UF etap 1	HF
mleko pełne	filtrat	osad filtracyjny	filtrat	osad filtracyjny
A	B	C	D	E
Ilość, 1	11000	5500,00	5500,00	3627,11	2200,00
Białko, %	3,15	0,01	6,29	0	0,03
NPN, %	0,25	0,23	0,27	0,06	0,46
Laktoza, %	4,60	5,40	3,80	0,02	16,31
Kwas, %	0,30	0,20	0,40	0	0,71
Cały popiół, %	0,63	0,63	0,63	0,01	1,49
Tłuszcz, %	7,55	0	15,10	0	0
Substancje stałe, %	16,48	6,47	26,49	0,09	19,00

	UF etap 2
surowiec	filtrat	osad filtracyjny
F	G1 + G2	H
1	2	3	4
Ilość, 1	7700,00	327,11 2706,22	4666,67
Białko, %	4,50	0,01	7,43

172 990 ciąg dalszy

1	2	3	4
NPN, %	0,32	0,23	0,54
Laktoza, %	7,37	7,88	12,17
Kwas, %	0,49	0,30	0,81
Cały popiół, %	0,88	0,63	1,44
Tłuszcz, %	10,79	0	17,80
Substancje stałe, %	24,35	9,05	40,18

Przykład IX. Przykład ten ilustruje regulację zawartości składników stałych poprzez zagęszczanie pełnego mleka do wyrobu nadającego się do produkcji sera feta w solance.

Pożądane własności:

Zawartość składników stałych. % Około 40

Zawartość tłuszczu w składnikach stałych, w tym 4,20% soli, % Okooo 40

Białka, % Okoto 112

Laktoza, % Okooo 8

Zastosowano procedurę przedstawioną na schemacie blokowym na fig. 6 z odparowaniem filtratu UF1; ultrafiltracje w etapie 2 prowadzono do uzyskania zawartości substancji stałych w osadzie filtracyjnym C na poziomie 20%; 20% koncentratu E1 uzyskanego podczas odparowania dodawano do osadu filtracyjnego C z procesu UF 1; pozostałą część E2 koncentratu przenoszono łącznie z filtrem G z procesu UF 2 tworząc mieszaninę, którą można sprzedawać jako paszę, albo surowiec nadający się do produkcji laktozy w proszku. W wyniku realizacji procedury tego typu uzyskano następujące ilości i składy substancji na różnych etapach procesu:

	UF etap 1	HF
mleko pełne	filtrat	osad fitracyjny	filtrat	osad filtracyjny
A	B	C	D	E1+E 2
Ilość, 1	11 000	7071,43	3928,57	4861,61	785,71 1424,11
Białko, %	3,15	0,01	8,80	0	0,03
NPN, %	0,25	0,23	0,29	0,02	0,67
Laktoza, %	4,47	5,40	2,80	0	17,28
Kwas, %	0,30	0,20	0,48	0	0,64
Cały popiół, %	0,63	0,63	0,63	0,01	1,98
Tłuszcz, %	4,90	0	13,72	0	0
Substancje stałe, %	13,70	6,47	26,71	0,03	20,61

	UF etap 2
surowiec	filtrat	osad filtracyjny
F	G	H
1	2	3	4
Ilość, 1	4714,29	1730,56	2983,73
Białko, %	7,34	0,01	11,60

ciąg dalszy

1	2	3	4
NPN, %	0,35	0,23	0,55
Laktoza, %	5,21	7,88	8,23
Kwas, %	0,51	0,30	0,80
Cały popiół, %	0,86	0,63	1,35
Tłuszcz, %	11,43	0	18,06
Substancje stałe, %	25,70	9,05	40,60

Przykład X. Przykład ten ilustruje regulację zawartości składników stałych poprzez zagęszczanie pełnego mleka do wyrobu nadającego się do produkcji łagodnego sera feta w solance lub sera dającego się rozsmarowywać.

Pożądane własności:

Zawartość składników stałych. % C^k^oło 30

Zawartość tłuszczu w składnikach stałych, w tym 2,50% soli, % Około 20

Białka, % Około 10

Laktoza, % Około 12

Zastosowano procedurę przedstawioną na schemacie blokowym na fig. 6; ultrafiltrację w etapie 1 prowadzono do uzyskania zawartości substancji stałych w osadzie filtracyjnym C na poziomie 27%; 16,7% osadu filtracyjnego E1 uzyskanego podczas procesu HF dodawano do osadu filtracyjnego C z procesu UF 1; pozostałą część E2 osadu filtracyjnego z procesu HF przenoszono łącznie z filtratem G procesu UF 2 tworząc mieszaninę, którą można sprzedawać jako paszę, albo surowiec nadający się do produkcji laktozy w proszku. W wyniku realizacji procedury tego typu uzyskano następujące ilości i składy substancji na różnych etapach procesu:

	UF etap 1	HF
mleko pełne	filtrat	osad filtracyjny	filtrat	osad filtracyjny
A	B	C	D	E1 + E2
Dość, 1	11000	5500,00	5500,00	3781,25	1485,00 233,75
Białko, %	3,15	0,01	6,29	0	0,03
NPN, %.	0,25	0,23	0,27	0,02	0,67
Laktoza, %	4,59	5,40	3,78	0	17,28
Kwas, %	0,30	0,20	0,40	0	0,64
Cały popiół, %	0,63	0,63	0,63	0,01	1,98
Tłuszcz, %	2,25	0	4,70	0	0
Substancje stałe, %	11,27	6,47	16,07	0,03	20,61

	UF etap 2
surowiec	filtrat	osad filtracyjny
F	G	H
1	2	3	4
Ilość, 1	6985,00	3104,44	3880,56
Białko, %	4,96	0,01	8,93

172 990 ciąg dalszy

1	2	3	4
NPN, %	0,36	0,23	0,64
Laktoza, %	6,65	7,88	11,97
Kwas, %	0,45	0,30	0,81
Cały popiół, %	0,92	0,63	1,65
Tłuszcz, %	3,70	0	6,66
Substancje stałe, %	17,03	9,05	30,66

Fig. 1

172 990

Fig. 2

Fig. 3

172 990

Fig. 4

213

221 /-276

172 990

Fig. 5

D

Fig. 6

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób regulacji zawartości stałych składników mleka w koncentratach wyrobów mleczarskich podczas produkcji tych wyrobów za pomocą ultrafiltracji mleka, znamienny tym, że filtrat, powstający podczas pierwszego etapu ultrafiltrowania, opcjonalnie, wraz z częścią filtratu powstającą podczas drugiego etapu ultrafiltrowania, poddaje się hiperfiltrowaniu lub nanofiltrowaniu albo odparowywaniu, oraz część lub całość uzyskanego koncentratu doprowadza się do drugiego etapu ultrafiltracji, który realizuje się do uzyskania pożądanej zawartości substancji stałych.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że część lub całość koncentratu uzyskanego podczas hiperfiltrowania lub nanofiltrowania albo odparowywania filtratu uzyskanego na etapie 1 ultrafiltrowania doprowadza się do etapu 2 ultrafiltrowania.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że cały koncentrat, uzyskany podczas hiperfiltrowania lub nanofiltrowania albo odparowywania filtratu, stanowiącego kombinację filtratu z etapu 1 ultrafiltrowania z częścią filtratu z etapu 2 ultrafiltrowania, doprowadza się do etapu 2 ultrafiltrowania.
4. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że ultrafiltrację w etapie 1 prowadzi się do chwili, kiedy zawartość składników stałych w osadzie filtracyjnym wynosi 15-35%, korzystnie, 25-31%.
5. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że ultrafiltrację w etapie 2 prowadzi się do chwili, kiedy zawartość składników stałych w wyrobie wynosi 18-50%, korzystnie, 25-50%.
6. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że filtrat z etapu 1 ultrafiltrowania hiperfiltruje się w temperaturze około 30°C i przy wartości pH 5,9-6,1 do osiągnięcia zawartości składników stałych w koncentracie wynoszącej 10-22%, korzystnie 15-19%.
7. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że filtr z etapu 1 ultrafiltrowania nanofiltrowuje się w temperaturze około 20-60°C do osiągnięcia zawartości składników stałych w koncentracie wynoszącej 10-40%.
8. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że filtrat z etapu 1 ultrafiltrowania odparowuje się do osiągnięcia zawartości składników stałych w koncentracie wynoszącej 10-50%, korzystnie, 20-40%.
9. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że regulacji stosunku białka do tłuszczu w zagęszczonym wyrobie dokonuje się poprzez regulację procentowej zawartości tłuszczu w mleku wyjściowym.
10. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że udział laktozy w zagęszczonym wyrobie zwiększa się poprzez niższą zawartość składników stałych w osadzie filtracyjnym powstającym na etapie 1 ultrafiltrowania i/lub większa ilość dodawanego koncentratu z hiperfiłtrowania lub nanofiltrowania albo odparowywania do etapu 2 ultrafiltrowania i/lub większą ilość składników stałych w koncentracie pochodzącym z hiperfiltrowania lub nanofiltrowania, i na odwrót.