Projet industriel d’ultrafiltration laitière développé par Perinox pour optimiser la production de fromage type Quark et Tvorog grâce à la filtration membranaire en flux tangentiel, en améliorant le rendement et la valorisation des protéines laitières.
Dans le cadre de sa stratégie d’innovation appliquée aux technologies membranaires pour l’industrie laitière, Perinox a développé un projet industriel d’ultrafiltration laitière visant à optimiser la production de fromage type Quark et Tvorog avec différents niveaux de matières grasses et de solides totaux.
Le projet a été réalisé en collaboration avec le Centre Technologique du Lait de l’Instituto Agrario de Castilla y León, permettant de valider industriellement un système capable d’augmenter le rendement, d’améliorer la qualité finale du produit et de réduire la consommation énergétique par rapport aux technologies conventionnelles.
Les résultats obtenus ont démontré des améliorations significatives de la rétention des protéines et des matières grasses, atteignant des niveaux élevés d’efficacité dans la production de fromages frais fermentés grâce aux technologies de filtration membranaire en flux tangentiel et aux membranes UF.
Technologies de filtration membranaire en flux tangentiel dans l’industrie laitière
La filtration membranaire en flux tangentiel transforme progressivement les procédés de l’industrie laitière en améliorant la récupération des solides, l’efficacité énergétique et la valorisation des protéines laitières.
Dans des applications telles que la production de fromages frais fermentés, les technologies membranaires permettent d’atteindre des niveaux élevés de rétention protéique et un contrôle précis des solides totaux, tout en maintenant une stabilité opérationnelle et en réduisant les phénomènes de fouling généralement associés aux procédés de concentration laitière.
La stabilité opérationnelle de ces systèmes dépend également du contrôle adéquat de paramètres tels que la TMP, le flux et le fouling membranaire. Des informations techniques complémentaires sont disponibles dans l’article consacré au TMP, flux et fouling en filtration tangentielle.
Pour approfondir les applications membranaires dans le lait et les fluides complexes, consultez également l’article sur la filtration tangentielle dans les procédés laitiers.
Ultrafiltration appliquée à la production de fromages frais fermentés
Les fromages type Quark et Tvorog sont des produits laitiers frais fermentés caractérisés par :
- Une couleur blanche laiteuse.
- Une texture crémeuse et homogène.
- Une bonne aptitude au tartinage.
- Une faible présence de sérum en surface.
- Une saveur légèrement acidulée.
Les procédés de fabrication conventionnels peuvent entraîner des pertes importantes de protéines et de matières grasses, notamment dans les systèmes basés sur la séparation centrifuge ou les schémas traditionnels d’égouttage.
L’application de technologies d’ultrafiltration tangentielle permet d’optimiser la récupération des solides laitiers, d’améliorer la stabilité du produit final et d’augmenter la rentabilité du procédé.
Objectifs du projet industriel
Le projet développé par Perinox avait pour principaux objectifs :
- Augmenter le rendement industriel du procédé.
- Améliorer la rétention des protéines et des matières grasses.
- Optimiser la texture et la stabilité du produit.
- Réduire les pertes de solides laitiers.
- Minimiser la consommation énergétique.
- Éliminer le recours à la diafiltration.
- Faciliter l’intégration dans des lignes existantes.
La solution développée permet de travailler aussi bien avec du lait entier qu’avec du lait écrémé, tout en maintenant un contrôle précis des solides totaux et de la formulation finale.
Avantages de l’ultrafiltration tangentielle dans la production de fromage frais
L’ultrafiltration tangentielle appliquée aux produits laitiers fermentés offre plusieurs avantages par rapport aux technologies conventionnelles.
Rendement industriel supérieur
La forte rétention des protéines et des matières grasses permet d’augmenter significativement le rendement du procédé.
Les essais réalisés ont montré des améliorations de rendement supérieures à 18 % par rapport à d’autres systèmes de production.
Amélioration de la qualité du produit
La technologie développée a permis d’obtenir :
- Des textures plus crémeuses et homogènes.
- Une meilleure capacité de rétention d’eau.
- Une diminution de la présence de sérum acide.
- Une meilleure stabilité structurelle.
Optimisation énergétique
L’élimination des étapes supplémentaires de concentration et de diafiltration réduit la consommation énergétique et les coûts opérationnels.
Flexibilité de production
Le système peut également être adapté à la production de :
- Fromages frais.
- Fromages à tartiner.
- Yaourts.
- Autres spécialités laitières fermentées.
Des informations complémentaires sont disponibles dans l’article consacré à la production de yaourt par technologies membranaires.
Résultats obtenus lors de la validation industrielle
Fromage type Quark/Tvorog avec 0,3 % de matière grasse sur solides totaux
Les essais ont utilisé :
- 3 kg de lait écrémé.
- 9,05 % de solides totaux initiaux.
Permettant d’obtenir :
- 1 kg de produit final.
- 15,33 % de solides totaux finaux.
Fromage type Quark/Tvorog avec 9 % de matière grasse sur solides totaux
Une seconde formulation a utilisé :
- 2,8 kg de lait partiellement écrémé.
- 11,44 % de solides totaux initiaux.
Permettant d’obtenir :
- 1 kg de produit final.
- 22,21 % de solides totaux finaux.
Les résultats ont démontré une grande efficacité dans la valorisation des solides laitiers ainsi qu’une amélioration significative de la rentabilité du procédé.
Intégration dans des lignes industrielles existantes
L’un des aspects les plus importants du développement réalisé par Perinox est la possibilité d’intégrer cette solution dans des lignes de production existantes sans modifications majeures du schéma général du procédé.
Cela permet :
- Une implantation industrielle rapide.
- Une réduction des coûts d’adaptation.
- Une meilleure évolutivité de la production.
- Une optimisation du retour sur investissement.
En plus des applications dans les fromages frais fermentés, les technologies de filtration tangentielle développées par Perinox sont également utilisées pour :
- La production de fromage par ultrafiltration.
- La valorisation du lactosérum.
- La récupération de protéines.
- La concentration du lait et de ses dérivés.
Des informations complémentaires sont disponibles dans l’article sur la production de fromage par ultrafiltration et technologies membranaires.
Technologies membranaires pour une industrie laitière plus efficace
La demande croissante de procédés plus efficaces et durables accélère l’intégration des technologies membranaires dans l’industrie laitière internationale.
La filtration membranaire en flux tangentiel permet :
- De maximiser la valorisation des protéines et des solides.
- D’améliorer le rendement industriel.
- De réduire les pertes de produit.
- D’optimiser la consommation énergétique.
- D’obtenir des produits de meilleure qualité et plus stables.
Grâce à ce développement, Perinox continue de renforcer son expertise dans les solutions avancées de filtration tangentielle appliquées à l’industrie laitière et à d’autres procédés impliquant des fluides complexes.
Pour mieux comprendre l’approche globale de ces technologies, consultez également l’article principal sur la filtration membranaire en flux tangentiel et la valorisation industrielle.
