Membrany: Techniki membranowe w produkcji mleczarskiej

Historia

Szczególny rozwój filtracji membranowej sięga 1960 roku. W USA istniał program wojskowy, który miał na celu stworzenie niewielkich modułów do odwróconej osmozy RO (ang. reverse osmosis) w celu oczyszczania wody morskiej. Miało to zapewnić pilotom samolotów wojskowych czystą, pitną wodę w przypadku ewentualnego rozbicia się nad oceanem. W projekcie wykorzystano membrany opracowane przez Loeba i Sourirajana, które wykonane były z octanu celulozy. Zainteresowanie procesami membranowymi wynikało również z zaostrzania się przepisów regulujących wpływ przemysłu mleczarskiego na środowisko naturalne.

Pierwsze zastosowanie filtracji membranowej w zakładach mleczarskich miało miejsce we Francji i USA, w odpowiedzi na wprowadzenie wysokich kar za wylewanie serwatki do ścieków. Filtracja membranowa umożliwiła również rozwój badań nad nowymi właściwościami serwatki. W 1969 roku wraz z powstaniem procedury MMV (Mocquot, Maubois i Vassal) miała miejsce prawdziwa „rewolucja membranowa”, która wpłynęła na rozwój technologii produkcji sera camembert z wykorzystaniem retentatu z ultrafiltracji UF.

Pierwsza instalacja UF na skalę przemysłową powstała w Nowej Zelandii w 1971 roku. Była to instalacja do odzyskiwania rozpuszczalnych białek serwatkowych podczas produkcji sera. W Europie stosowanie procesu filtracji mleka na skalę przemysłową zapoczątkowano we Francji przy produkcji świeżych serów. Używano asymetrycznych polisulfonowych membran drugiej generacji, które zastąpiły poprzednie, wykonane z octanu celulozy. Membrany trzeciej generacji (membrany mineralne) wprowadzono na rynek w 1977 roku podczas badań wojskowych nad rozdzielaniem izotopów uranu z wody chłodzącej reaktory jądrowe. Membrany pozwalały na pracę w warunkach higienicznych z płynami o złożonych właściwościach reologicznych. Obecnie powszechnie stosowane są membrany polimerowe, ceramiczne i z tlenków metali.

Na rozwój i doskonalenie technik membranowego, selektywnego rozdziału miały wpływ następujące czynniki: obniżenie kosztów procesu filtracji, wzrost wiedzy teoretycznej w tym zakresie, większe znaczenie odzyskiwania składników oraz aspekt prawny związany z ochroną środowiska (wpływ na obniżenie objętości oczyszczanych ścieków poprodukcyjnych).