ULTRAFILTRACION

Una membrana de UF puede tener un diámetro de poro de 20 - 1000 Angstrom, sin embargo su habilidad para separar moléculas disueltas en el agua es medida por el peso molecular más bajo de macromoléculas que separa, tales como proteínas y orgánicos mayores.

Este método de medición es denominado Corte de Peso Molecular (MWCO).

La mayoría de las membranas de ultrafiltración tienen un corte molecular entre 1.000 y 100.000, con presiones de operación recomendadas entre 1,4 y 14 bar.

Todos las sales disueltas y pequeños pesos moleculares pasan a través de la membrana de ultrafiltración.

Al igual que en los procesos de ósmosis inversa y nanofiltración existen tres corrientes de flujo: alimentación, rechazo, y producto.

Ultrafiltración de Leche

El siguiente nivel en el espectro de la filtración por membranas es la Ultrafiltración. Se caracteriza por tener un rango de corte de peso molecular (MWCO) de 3,000 a 100,000. El corte más común es la norma láctea de peso molecular de 10,000. Este el tamaño tradicional que por lo general se requiere al fraccionar las proteínas de la lactosa usadas para producir WPC (siglas de Concentrados de Proteína de Suero) del 35% al 85%.

Cuba de queso

La Ultrafiltración de la leche es otra forma de aumentar los sólidos antes de la cuba (tina) de queso. La diferencia principal entre la Ósmosis Inversa y la Ultrafiltración es que la primera retiene todos los sólidos de la leche en tanto que la segunda permite el paso de la lactosa y los minerales de la leche a través de la membrana. Esto con frecuencia ofrece beneficios a los productores de queso, dado que este tipo de quesos produce menos suero y aumenta el rendimiento de las cubas de queso.

Enriquecimiento de Proteínas de la leche líquida

La Ultrafiltración se usa para aumentar el porcentaje de proteínas en la leche líquida como método para fortificar las proteínas en la misma. Este proceso permite que las propiedades de las proteínas de la leche de manera natural mejoren su sabor y textura y que no se requiera adicionar leche en polvo sin grasa, lo que con frecuencia causa que la leche líquida sepa como cocida o mas dulce, por el exceso de lactosa de la leche en polvo sin grasa. Las variedades resultantes sin grasa o bajas en grasa tienen el mismo sabor y textura que la leche entera, sin las grasas adicionales.

Productos lácteos cultivados

La Ultrafiltración se usa para aumentar los sólidos en la leche al elaborar crema agria sin grasa.

Helado

En la industria del helado, la Ultrafiltración de la leche antes de la mezcla se usa para alterar el contenido de lactosa, aumentando el nivel de proteína del helado para lograr una mayor movilización de agua; sin embargo, al agregar sólidos de leche en polvo sin grasa se aumenta el contenido global de lactosa, lo que contribuye a una mayor granulosidad debido a la formación de cristales durante la congelación. La Ultrafiltración extrae la lactosa del permeado, junto con algunos de los minerales lácteos. Con la Ultrafiltración se pueden aumentar las proteínas sin los efectos secundarios de una mayor concentración de lactosa y lograr una mayor vida de anaquel por el menor choque térmico en el ciclo de descongelado.

Helados con menor cantidad de carbohidratos.

La producción de helados sin lactosa o azúcar o con bajo contenido de hidratos de carbono se logra utilizando Ultrafiltración junto con Diafiltración (adición de agua) para extraer hasta un 96% de la lactosa de la leche. El producto final puede contener hasta menos de un gramo de hidratos de carbono por porción. Con la adición de sustitutos del azúcar se puede satisfacer a los consumidores con gusto por productos dulces, así como al mercado en auge de personas que hacen dietas "libres de hidratos de carbono", motivadas por la dietas de Atkins y la que evita los azúcares.

Leche líquida reducida en carbohidratos

La leche líquida para beber tiene otras aplicaciones para la Ultrafiltración junto con la Diafiltración en la elaboración de productos de leche "sin hidratos de carbono", utilizados en los mercados emergentes de productos de dieta. A continuación se incluye una gráfica que compara un producto de leche basado en concentrados de proteína de leche en polvo con uno hecho con leche fresca. El concentrado de proteína de leche en polvo se hace Ultrafiltrando la leche con Diafiltración y luego secándola para convertirla en polvo. Se puede lograr una composición de leche normal con menos del 96% de lactosa si se usa leche entera fresca en Ultrafiltración con agua de Diafiltración y se reconstituye con agua y agregando crema.