INGREDIENT LAITIER PRESENTANT UNE COMPOSITION MINERALE ET EN ACIDES AMINES SELECTIVEMENT MODIFIEE ET PROCEDE POUR SA FABRICATION
L'invention concerne la production et l'utilisation d'un ingrédient laitier présentant une composition minérale et en acides aminés sélectivement modifiée.
On connaît divers ingrédients laitiers, sous forme liquide ou en poudre,
10 qui peuvent être utilisés dans diverses applications, par exemple pour la formulation de laits infantiles, d'aliments pour sportifs (occasionnels ou professionnels), ou encore d'aliments de régime ou d'aliments diététiques. Compte tenu de leurs applications spécifiques, ces ingrédients laitiers doivent présenter une composition adaptée, tout particulièrement en ce
15 qui concerne leur teneur en éléments minéraux, en protéines et notamment en acides aminés.
De nombreuses techniques, notamment de déminéralisation sélective, ont été proposées qui utilisent comme matière première des lactosérums. Essentiellement, la déminéralisation des lactosérums est effectuée par
20 électrodialyse (comme décrit par exemple dans le WO-A-00 30461) et/ou par échange d'ions. Les objectifs recherchés lors de la mise en œuvre de cette déminéralisation peuvent être :
- technologiques : amélioration de l'aptitude au séchage, augmentation du rendement de cristallisation (dans le cas du lactose), élimination de
25 sels ayant servi à la neutralisation d'un produit acide, etc.,
- organoleptiques : diminution du goût salé, de l'amertume, etc.,
- nutritionnels : réduction de la concentration de certains éléments minéraux afin de pouvoir utiliser le produit totalement ou partiellement déminéralisé dans une alimentation particulière : diététique, de régime,
30 infantile, etc.
Bien qu'efficaces, ces technologies de déminéralisation du lactosérum présentent de nombreux inconvénients, tant dans leur utilisation qu'en ce qui concerne le produit final résultant.
En effet, l'électrodialyse implique un investissement financier important, 35 avec une consommation d'énergie électrique élevée et une fragilité dans
le temps des membranes utilisées, qui induisent d'importants coûts de fonctionnement. De plus, l'électrodialyse ne permet de réaliser qu'une déminéralisation à 50 %, qui doit être complétée par un traitement par échange d'ions si l'on souhaite augmenter ce taux. La technique de déminéralisation par échange d'ions, quant à elle, représente également un investissement financier important, avec une exploitation difficile : nécessité de régénérer fréquemment les charges de produits, caractère polluant des agents régénérants, variations importantes de pH en sortie d'échangeur, risques microbiologiques impliquant un con- trôle sanitaire rigoureux, etc. L'échange d'ions permet certes d'éliminer jusqu'à 90 % des éléments minéraux présents dans la matière première, mais de manière indifférenciée, toutes les catégories d'ions étant affectées par cette technique, comme d'ailleurs dans le cas de l'électrodialyse. Pour pallier ces inconvénients, il a été proposé une autre technique de déminéralisation, qui est la nanofiltration des lactosérums.
Cette technique a notamment été proposée pour éliminer les ions chlorure des lactosérums obtenus par précipitation des caséines sous l'effet d'un ajout d'acide chlorhydrique. Elle permet également, par l'élimination des ions sodium et potassium, d'effectuer un pré-traitement du lactosérum dans le but d'augmenter le rendement de cristallisation du lactose (comme décrit par exemple par Guu et coll., "Nanofiltration Concentration Ef- fect on the Efficacity of Lactose Crystallisation", Journal of Food Science, Vol. 53, No. 3, 1992, pp. 735-739). La nanofiltration combinée à d'autres techniques membranaires comme Pultrafiltration ou la microfiltration est aussi utilisée pour modifier la composition des laits mis en œuvre en fromagerie, notamment pour la production de fêta ou de fromage frais tarti- nable (comme décrit par exemple dans le WO-A-93 22037). La nanofiltration effectue simultanément une déminéralisation et une concentration des matières retenues par élimination de la phase suivante dans le perméat. Mais les lactosérums sont extrêmement variables en termes de composition minérales et protéiques ; cette variabilité est liée aux traitements technologiques (thermique, chimique et/ou enzymatique) appliqués au lait avant et pendant sa transformation. S'il est possible, par déminéralisation totale ou partielle, de standardiser la fraction minérale de lactosérums différents, il est par contre beaucoup
plus difficile, voire impossible d'obtenir une composition en protéines, et donc en acides aminés, constante, particulièrement lors du traitement de grands volumes, qui implique le plus souvent des mélanges de lactosérums de provenances diverses. Or les protéines solubles du lait représentent l'une des meilleures sources nutritionnelle en termes d'équilibre en acides aminés. Dans les lactosérums, cet atout est contrebalancé par la présence de peptides résultant des traitements technologiques appliqués au lait. Bien souvent, ces peptides présentent des compositions carencées en acides aminés essentiels (comme le caséino-macropeptide issu de l'hydrolyse de la caséine K, ou encore les protéose peptones), et jouent donc un effet dépresseur sur l'équilibre de composition globale du lactosérum.
Les utilisateurs de ces ingrédients laitiers doivent, lorsqu'ils préparent une formulation, incorporer des quantités importantes de lactosérums pour ob- tenir le pourcentage souhaité de tel ou tel acide aminé, tout particulièrement dans le cas des formulations de lait infantile ou d'aliments de régime ou diététiques.
L'invention propose, à rencontre de ces diverses techniques visant à déminéraliser un lactosérum, de déminéraliser directement la phase soluble du lait, en opérant au surplus cette déminéralisation de façon sélective, pour obtenir un produit de composition constante en protéines. L'ingrédient obtenu par déminéralisation sélective de la phase soluble du lait est un ingrédient polyvalent pouvant être utilisé ultérieurement comme matière première pour la fabrication d'une grande variété de produits finis comme des formules diététiques, des formules pour sportifs, des aliments de régime, des formulations infantiles, etc.
L'ingrédient obtenu selon l'invention est une matière première intermédiaire et non un produit fini destiné aux consommateurs (à la différence par exemple de la formule infantile décrite par le WO-A-00 30461 précité). La phase soluble du lait, isolée - à la différence du lactosérum - en amont de tout traitement thermique (à l'exception d'une pasteurisation), chimique ou enzymatique, contient les protéines solubles du lait, les cations et anions solubles du lait, et le lactose. L'avantage de traiter directement la phase soluble du lait tient au fait que, aux variations naturelles du lait près, la composition proteique en est
constante tout au long de l'année, permettant d'aboutir aisément à un produit final présentant une composition définie et régulière, correspondant aux besoins particuliers des utilisations envisagées (lait infantile, aliments pour sportifs, aliments diététiques ou de régime, etc.). Plus précisément, l'invention propose, à titre de produit nouveau, un ingrédient laitier comprenant les constituants suivants :
- protéines totales : 10-80 %,
- matières minérales : 1 -5 %,
- sodium : 0,02-0,4 %, - potassium : 0,1-1 ,5 %,
- threonine : moins de 6 g pour 100 g d'acides aminés dosés,
- tryptophane : au moins 1 ,8 g pour 100 g d'acides aminés dosés, cet ingrédient laitier étant essentiellement dépourvu de caséine et de matières grasses. La teneur en caséine est avantageusement inférieure à 1 %, de préférence inférieure à 0,25 %, très préférentiellement inférieure à 0,1 %. La teneur en matières grasses est avantageusement inférieure à 0,5 %, de préférence inférieure à 0,2 %, très préférentiellement inférieure à 0,1 %. De préférence :
- la teneur en protéines totales est de 15-30 %,
- la teneur en sodium est de 0,1-0,3 %,
- la teneur en potassium est de 0, 1 -1 ,5 %,
- la teneur en calcium est de 0,03-0,9 %, - la teneur en chlorures est de 0,05-0,3 %.
L'invention propose également d'utiliser l'ingrédient laitier exposé ci- dessus pour la fabrication : d'un lait infantile, d'un aliment pour sportifs, ou encore d'un aliment diététique ou de régime. L'invention propose également deux procédés de fabrication de l'ingré- dient laitier précité.
Un premier procédé comprend les étapes suivantes : a) obtention d'une phase soluble du lait, contenant les protéines solubles du lait, le lactose, les cations et anions solubles du lait provenant des sels minéraux et des acides organiques, et de l'eau, et essentiellement dépourvue de matières grasses et de caséines micellaires ; c) déminéralisation sélective de ladite
phase soluble du lait par nanofiltration ; e) obtention de l'ingrédient laitier à partir du rétentat de nanofiltration de l'étape c).
Avantageusement, il est en outre prévu entre les étapes a) et c) une étape de : b) ultrafiltration de la phase soluble du lait, la déminéralisation sélective par nanofiltration de l'étape c) étant opérée sur le perméat d'ul- trafiltration de cette étape b). De préférence, il est alors prévu entre les é- tapes c) et e), une étape de : d) mélange, en proportions prédéterminées, du rétentat de nanofiltration de l'étape c) avec le rétentat d'ultrafiltration de l'étape b). Un deuxième procédé comprend les étapes suivantes : a) obtention d'une phase soluble du lait, contenant les protéines solubles du lait, le lactose, les cations et anions solubles du lait provenant des sels minéraux et des acides organiques, et de l'eau, et essentiellement dépourvue de matières grasses et de caséines micellaires ; b) ultrafiltration de la phase soluble du lait ; c) mélange, en proportions prédéterminées, du rétentat d'ultrafiltration de l'étape b) avec une quantité de lactose alimentaire.
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On va maintenant décrire en détail l'invention, en référence aux dessins annexés où les figures 1 et 2 sont des schémas de processus correspondant à deux procédés de fabrication de l'ingrédient laitier selon l'invention.
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Comme on l'a indiqué plus haut, l'invention consiste essentiellement à opérer une déminéralisation sélective de la phase soluble du lait. Par "phase soluble du lait", on entend un liquide contenant les protéines solubles du lait, le lactose, les cations et anions solubles du lait provenant des sels minéraux et des acides organiques, et de l'eau, ce liquide étant essentiellement dépourvu de matières grasses et de caséines micellaires. Un tel produit peut être obtenu par séparation physique des différents composants du lait, typiquement par centrifugation ou microfiltration, sans utilisation d'ingrédients chimiques ou enzymatiques conduisant à l'insolu- bilisation des caséines.
Comme on l'a indiqué plus haut, aux variations naturelles du lait près, la composition proteique de cette phase soluble du lait est constante dans le temps.
C'est cette phase soluble du lait qui va faire l'objet, de façon caractéristi- que de l'invention, d'une déminéralisation sélective.
La figure 1 illustre un premier procédé de mise en œuvre de l'invention. La phase soluble du lait a par exemple été extraite du produit de départ par microfiltration. Ce perméat de microfiltration est soumis avantageusement .(mais non né- cessairement) à une première étape d'ultrafiltration, afin d'isoler la fraction proteique (rétentat d'ultrafiltration) et effectuer la déminéralisation sur la phase soluble du lait déprotéinée. Comme on le verra plus bas, ceci permettra dans les étapes subséquentes d'optimiser les flux de perméati- on et moduler le taux proteique du produit fini en remélangeant de manié- re prédéterminée le rétentat proteique d'ultrafiltration avec le rétentat de nanofiltration de l'étape suivante.
Le perméat d'ultrafiltration résultant contient les éléments azotés non pro- téiques (urée, etc.), le lactose et les sels minéraux. Il peut éventuellement être concentré avant le traitement suivant, par exemple par évaporation sous vide ou par osmose inverse. Le produit intermédiaire résultant, selon l'importance de la préconcentration préalablement effectuée, peut présenter un extrait sec compris entre 5 et 22 %.
L'étape suivante consiste à soumettre la phase soluble du lait ainsi séparée et déprotéinée à une étape de nanofiltration. La nanofiltration est une technologie qui repose sur une séparation physique des composants du liquide à traiter à l'aide de membranes qui présentent un seuil de coupure intermédiaire entre l'osmose inverse et l'ul- trafiltration. Les molécules de poids moléculaire supérieur à ce seuil de coupure sont retenues par la barrière physique (et constituent le rétentat), celles de poids moléculaire inférieur passent au travers de la membrane et se retrouvent dans le perméat. Le transfert est réalisé sous l'effet d'une pression de travail comprise entre 15 et 30 bars. Les ions de petites tailles sont donc susceptibles d'être éliminés dans le perméat alors que le lactose et les protéines sont concentrés au cours de
ce traitement.
La filtration est également sous la dépendance d'une loi physique exprimée par l'équilibre de Donnan qui décrit l'électroneutralité de part et d'autres de la membrane. Cette électroneutralité est à l'origine de réten- tions dites électriques et l'on voit des molécules de masse moléculaire inférieure au seuil de coupure de la membrane être retenues car participant à la neutralisation de charges opposées portées par des composés qui eux sont retenus à cause de leurs masses plus importantes. De plus la nanofiltration opère simultanément une déminéralisation et une concentration des matières retenues par élimination de la phase solvante dans le perméat. Cette concentration est néanmoins limitée par l'augmentation de la pression osmotique du rétentat qui vient s'opposer à la pression mécanique de transfert. Par rapport aux technologies d'électrodialyse et d'échanges d'ions, la na- nof iltration peut être mise en œuvre en mode continu, sans affecter le pH du produit traité et dans des conditions énergétiques peu coûteuses. Les installations de nanofiltration sont nettoyées de manière identique à celles d'ultrafiltration et d'osmose inverse et les volumes rejetés sont limités. Les membranes de nanofiltration utilisées peuvent présenter des structu- res organiques ou minérales organisées en configuration planes, spirales ou tubulaires (simples ou multi-canaux). La nanofiltration est réalisée à des températures comprises entre 5 et 55 °C. Le facteur de concentration volumique (rapport volume du produit d'alimentation / volume du rétentat) peut être compris entre 1 et 5. Une opération de diafiltration peut être réalisée afin de limiter la concentration de certains composants dans le rétentat. Cette diafiltration peut être effectuée en mode "batch" en une ou plusieurs fois, ou en continu, sur un ou plusieurs étages. Il est également possible de diluer le produit à traiter en tête de procédé. II est également possible d'introduire des éléments exogènes dans le liquide à traiter ou lors de la diafiltration afin de moduler le pH et/ou la force ionique pour orienter la composition du produit fini. Ces éléments exogènes peuvent être des acides ou des bases, forts ou faibles, des anions ou des cations mono-, di-, tri-, ...valents, et de manière générale toutes molécules chargées positivement ou négativement.
On constate que, en fonction du seuil de coupure des membranes retenues pour effectuer cette opération, la majeure partie du calcium et un pourcentage important du phosphore sont conservés dans le rétentat de nanofiltration alors que les éléments monovalents (sodium, potassium et chlorures) sont éliminés dans le perméat. La sélectivité de la déminéralisation permet donc de préserver une concentration élevée de calcium naturel du lait.
Néanmoins, comme mentionné ci-dessus, cette sélectivité est fonction de la taille des pores de la membrane, de sorte qu'il est également possible d'éliminer les ions multivalents pour des besoins de formulations différentes.
Quant aux protéines solubles, elles ont conservé leurs structures natives. La déminéralisation par nanofiltration de la phase soluble du lait permet ainsi d'obtenir un produit de composition biochimique constante. En résumé, l'étape de nanofiltration produit d'une part un perméat majoritairement constitué d'eau et de sel, et d'autre part un rétentat contenant principalement lactose, calcium et phosphore.
Ce rétentat de nanofiltration est ensuite mélangé avec une partie du rétentat d'ultrafiltration obtenu plus haut (rétentat proteique) de manière à ajuster le taux proteique du produit final.
Le produit final obtenu, sélectivement déminéralisé, constitue un ingrédient particulièrement bien adapté à la formulation de laits infantiles, d'aliments de régime ou diététiques et d'aliments pour sportifs. La richesse en acides aminés essentiels et semi-essentiels permet de di- minuer le taux d'incorporation proteique dans les laits infantiles, notamment de premier âge, en respectant un indice chimique de 80 % par rapport à la protéine de référence et en conservant, à valeur énergétique égale, une densité en acides aminés essentiels et semi-essentiels au moins égale à celle contenue dans la protéine de référence. La détermination de T'indice chimique" est effectuée en calculant pour chacune des protéines le pourcentage de la protéine dans le produit final obtenu (le lait infantile) par rapport au produit de référence (le lait maternel) ; la valeur la plus faible de ces divers taux sera appelée "indice chimique". En d'autres termes, si le lait infantile présente un "indice chimi- que" de 80 %, ceci signifie que dans ce produit la teneur en chacune des
protéines est d'au moins 80 % de ce qu'elle est dans le lait maternel (l'indice chimique est ainsi représentatif des acides aminés essentiels qui doivent être apportés à l'enfant).
Utilisé en alimentation pour sportifs, l'ingrédient de l'invention permet d'assurer une préservation de la masse musculaire.
Dans des formulations diététiques ou de régime, notamment dans le traitement de l'obésité et associé à une activité physique, l'utilisation de ce produit permet également de préserver la masse musculaire, la perte de poids enregistrée provenant de la masse grasse. La figure 2 illustre un second procédé, simplifié, de mise en œuvre de l'invention. Les étapes mises en œuvre sont essentiellement les mêmes, à la différence près que perméat d'ultrafiltration n'est pas traité, et le produit final est obtenu par addition au rétentat d'ultrafiltration (rétentat proteique) d'une quantité appropriée de lactose alimentaire d'origine externe, fonc- tion du taux proteique recherché pour le produit final (l'addition de lactose diminuant le taux proteique, et inversement).
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On va maintenant décrire divers exemples de mise en œuvre des deux procédés exposés ci-dessus :
- exemple 1 : procédé sans ultrafiltration, avec nanofiltration,
- exemple 2 : procédé avec ultrafiltration et nanofiltration,
- exemple 3 : utilisation de l'ingrédient obtenu à l'exemple 2 pour réali- ser une formule de lait infantile,
- exemple 4 : procédé avec ultrafiltration et nanofiltration,
- exemple 5 : procédé avec ultrafiltration sans nanofiltration.
Exemple 1
1000 litres de lait écrémé sont microfiltrés sur une installation équipée de membranes minérales présentant un seuil de coupure de 0.1 μm. Cette opération de microfiltration conduit à la production de 300 litres de rétentat et 700 litres de phase soluble du lait. La phase soluble est pré- concentrée par évaporation sous vide jusqu'à un extrait sec de 120 g/litre.
Les 350 litres de phase soluble sont ensuite déminéralisés par nanofiltration sur une installation équipée de membranes organiques spirales De- sal 5 (Osmonics).
La nanofiltration est conduite en quatre étapes : - une étape de concentration de la phase soluble jusqu'à un extrait sec rétentat de 200 g/l, soit un facteur de concentration volumique de 1.66, et ; - trois étapes successives de diafiltration en mode continu avec à chaque étape la mise en oeuvre d'un équivalent volume d'eau de diafiltra- tion par volume de rétentat.
A l'issue de la troisième phase de diafiltration, le rétentat est concentré à 220 g/l.
La température de nanofiltration est de 15°C et la pression de transfert est de 24 bars. Les flux de perméation enregistrés sont de 14 l/h/m2 lors de la première phase de concentration, puis, respectivement de 13, 11 et 7 l/h/m2 lors des phases de diafiltration.
Les compositions des produits au cours de la nanofiltration, exprimées en g/kg de produit, sont données par le tableau 1 ci-après (ici et dans la suite on utilisera les abréviations : ES : extrait sec ; MM : matières minéra- les ; MAT : matières azotées totales ; NPN (Non-Protein Nitrogen) : azote non proteique).
Tableau 1
Le rétentat 4 est ensuite déshydraté par atomisation sur un tour de séchage pour donner une poudre dont la composition (exprimée en % pondéral) est donnée par le tableau 2 ci-dessous.
Tableau 2
La quasi-totalité du calcium a été conservée lors de la déminéralisation sélective, alors que 50 % du sodium et du potassium ainsi que 90 % des chlorures ont été éliminés. La teneur en caséine est inférieure à 0,04 %.
Exemple 2
3000 litres de lait écrémé sont microfiltrés sur une installation équipée de membranes minérales présentant un seuil de coupure de 0.1 μm et conduisent à la production de 900 litres de rétentat et 2100 litres de phase soluble du lait. La phase soluble du lait est préconcentrée par évaporation sous vide pour obtenir 1000 litres de phase soluble à 130 g/l d'extrait sec.
Ce préconcentré subit une ultrafiltration sur une installation multi-étagée équipée de membranes organiques spirales de type Spira-Cel PES 5 (Hoechst). L'ultraf iltration est conduite à la température de 15°C. Le rétentat est diafiltré sur le dernier étage d'ultrafiltration. Le facteur de concentration volumique global est de 19.
Le perméat d'ultrafiltration (1100 litres) présente une concentration en extrait sec de 9.8% et son pH est de 6.61. Ce perméat est dilué par addition d'eau osmosée pour obtenir un extrait sec total de 6.8%. Le pH est
ajusté à 5.40 par de l'acide chlorhydrique.
Ce produit est traité par nanofiltration sur une installation multi-étagée équipée de membranes organiques spirales DESAL 5 (Osmonics). La nanofiltration est conduite à la température de 15°C sous une pression de transfert de 22 bars. Le facteur de concentration volumique est de 3.7 et conduit à l'obtention de 420 I de rétentat et 1160 I de perméat. Le rétentat de nanofiltration subit une diafiltration en continu avec un vplume équivalent d'eau osmosée contenant 5 g/l de chlorures apportés par de l'acide chlorhydrique. Cette opération de diafiltration est répétée deux fois. Les compositions (exprimées en % pondéral) des différents produits obtenus sont données dans le tableau 3 ci-dessous.
Tableau 3
Le rétentat de nanofiltration est ensuite mélangé en proportions choisies avec le rétentat d'ultrafiltration pour obtenir un produit fini présentant un rapport protéines / extrait sec de 15%.
Le mélange est déshydraté par atomisation dans une tour de séchage. La composition (exprimée en % pondéral) de la poudre est donnée par le tableau 4 ci-dessous.
Tableau 4
La teneur en caséine est inférieure à 0,05 %.
La composition en acides aminés de cette poudre a été analysée en comparaison d'un lactosérum "DWP" (Demineralized Whey Powder) classiquement déminéralisé à 90 % par électrodialyse et échange d'ions. Les résultats comparatifs (exprimés en grammes d'acide aminé pour 100 g d'acides aminés dosés) sont donnés par le tableau 5 ci-dessous.
Tableau 5
Les protéines constituant la poudre obtenue selon l'invention sont caractérisées par une concentration en threonine beaucoup plus basse qu'un lactosérum standard déminéralisé par échange d'ions (moins 25 %) et une concentration en tryptophane supérieure de 31 %.
Exemple 3
Deux formules de lait infantile ont été réalisées, l'une (formule 1) de manière traditionnelle avec un lactosérum déminéralisé par échange d'ions, l'autre (formule 2) avec la poudre décrite dans l'exemple 2 ci-dessus.
Les formules sont réalisées conformément à la directive 91/321 /CEE de la Commission des Communautés européennes en date du φ mai 1991 concernant les préparations pour nourrissons et les préparations de suite. L'indice chimique des protéines présentes n'est pas inférieur à 80 % de celui de la protéine de référence (lait maternel) et, à valeur énergétique égale, la densité en acides aminés essentiels et semi-essentiels est au moins égale à celle contenue dans la protéine de référence. Les formules sont réalisées sans supplémentation minérale afin de faire apparaître les principales différences en éléments minéraux. Leur compo- sition respective (exprimée en % pondéral) est donnée par le tableau 6 ci- dessous.
Tableau 6
Les deux formules sont reconstituées à 15%» et présentent les compositions données par le tableau 7 ci-dessous, exprimées en mg/100 ml (N*6.38 indiquant la concentration en azote multipliée par le coefficient correspondant aux protéines laitières). Le tableau 8 donne, pour les acides aminés contenus dans la formule 2, la densité et l'indice chimique par rapport à la protéine de référence (lait maternel).
Tableau 7
Tableau 8
La phase soluble du lait sélectivement déminéralisée permet de diminuer de manière sensible le taux proteique de la formule.
L'utilisation de la poudre décrite dans l'invention permet une diminution de la concentration en threonine, acide aminé mal métabolisé chez la nouveau-né.
La comparaison fait également apparaître des concentrations beaucoup plus importantes en calcium et en magnésium, permettant ainsi de réduire la supplémentation minérale.
Exemple 4
1000 litres de lait écrémé sont microfiltrés sur une installation équipée de membranes minérales présentant un seuil de coupure de 0.1 μm et conduisent à la production de 300 litres de rétentat et 700 litres de phase soluble du lait.
La phase soluble du lait est préconcentrée par évaporation sous vide pour obtenir 330 litres de phase soluble à 130 g/l de matières sèches.
Ce préconcentré subit une ultrafiltration à la température de 15°C sur une installation équipée de membranes organiques spirales de type Spira-Cel PES 5 (Hoechst).
Le facteur de concentration volumique est de 19 et le rétentat subit une diafiltration.
Le perméat d'ultrafiltration (360 litres) présente une concentration en matières sèches de 9.8%.
Ce perméat est dilué par addition d'eau osmosée pour ajuster sa concentration en matières sèches à 6.8%.
Le produit dilué est traité en nanofiltration avec les mêmes paramètres que ceux décrits dans l'exemple 2.
Les compositions des rétentats d'ultrafiltration et de nanofiltration (exprimées en % pondéral) sont données par le tableau 9 ci-dessous.
Tableau 9
Les deux rétentats sont mélangés en proportion choisies pour obtenir un produit fini présentant un rapport protéines/matières sèches de 55 % Le mélange est ensuite déshydraté par atomisation dans une tour de séchage.
La composition de la poudre obtenue (exprimée en % pondéral) est donnée par le tableau 10 ci-dessous.
Tableau 10
1000 litres de lait écrémé sont microfiltrés sur une installation équipée de membranes minérales présentant un seuil de coupure de 0,1 μm, conduisant à la production de 300 litres de rétentat et de 700 litres de phase soluble du lait.
La phase soluble du lait est ultrafiltree directement sur une, installation multi-étagée équipée de membranes spirales de type KOCH HFK 328. Le facteur de contraction volumique est de 28.9 et la quantité de rétentat obtenu est de 24 litres.
Le rétentat ainsi obtenu présente la composition (exprimée en % pondéral) donnée par le tableau 11 ci-dessous.
Tableau 11
8.65 kg de lactose alimentaire sont additionnés aux 24 litres de rétentat, et le produit est déshydraté par atomisation en tour de séchage. La composition de la poudre obtenue (exprimée en % pondéral) est donnée par le tableau 12 ci-dessous.
Tableau 12