ES2232850T3 - Desmineralizacion de productos y derivados lacteos. - Google Patents

Desmineralizacion de productos y derivados lacteos.

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ES2232850T3
ES2232850T3 ES97202937T ES97202937T ES2232850T3 ES 2232850 T3 ES2232850 T3 ES 2232850T3 ES 97202937 T ES97202937 T ES 97202937T ES 97202937 T ES97202937 T ES 97202937T ES 2232850 T3 ES2232850 T3 ES 2232850T3
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Rafael Berrocal
Michel Chaveron
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    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/42Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
    • B01D61/44Ion-selective electrodialysis
    • B01D61/46Apparatus therefor
    • B01D61/48Apparatus therefor having one or more compartments filled with ion-exchange material, e.g. electrodeionisation
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    • A23C9/00Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations
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Abstract

SE UTILIZA LA ELECTRODESIONIZACION PARA DESMINERALIZAR PRODUCTOS Y DERIVADOS LACTEOS CON RESINAS DE INTERCAMBIO DE ION CATIONICA Y ANIONICA DEBIL MEZCLADAS O CON UNA SOLA RESINA CATIONICA FUERTE EN LOS COMPARTIMENTOS DE DILUCION Y CONCENTRACION SI SE TRATA DE MATERIAS PRIMAS DISTINTAS DE LA LECHE MAS O MENOS CONCENTRADA. EN CASO DE QUE LA MATERIA PRIMA SEA LECHE MAS O MENOS CONCENTRADA, LOS COMPARTIMENTOS DE DILUCION SE LLENAN CON RESINAS DE INTERCAMBIO DE ION CATIONICA Y ANIONICA DEBIL MEZCLADAS. ADEMAS, SE AJUSTA EL PH DE LOS COMPARTIMENTOS DE CONCENTRACION A UN VALOR INFERIOR A 5. EL METODO APORTA UNA ECONOMIA CONSIDERABLE DE AGUA Y ENERGIA SIN UTILIZAR REGENERADORES QUIMICOS.

Description

Desmineralización de productos y derivados lácteos.
La presente invención, se refiere al sector de la desmineralización de productos y derivados lácteos, con la exclusión del suero lácteo dulce de quesería, el cual comprende especialmente la leche, el suero lácteo ácido de quesería, el suero lácteo de caseinería y sus derivados, así como un permeato de microfiltración o de ultrafiltración de un suero lácteo de quesería.
Los productos y derivados lácteos, líquidos, o en forma de polvo, pueden utilizarse como componentes de productos infantiles y dietéticos, de una forma particular, leches adaptadas a la leche maternal. Las leches y derivados desmineralizados, tienen igualmente otras aplicaciones, por ejemplo, como ingredientes de reemplazo de la leche descremada, en confitería - chocolatería, o en la fabricación de leches reconstituidas.
Los procedimientos conocidos de desmineralización de productos y derivados lácteos más eficaces, son la electrodiálisis y el intercambio de iones, los cuales se aplican separadamente, o en combinación. En la electrodiálisis, las sales ionizadas en solución, en el suero lácteo, migran sobre el efecto de un campo eléctrico, a través de membranas selectivamente permeables a los cationes y a los aniones, y se eliminan en forma de salmuera. En el intercambio de iones, se utiliza el equilibrio iónico entre una resina, en calidad de fase sólida y de suero lácteo, a desmineralizar en calidad de fase líquida, absorbiéndose, los iones, sobre la resina, de la misma naturaleza, en la fase de saturación y, a continuación, las resinas, se regeneran.
Por motivos de productividad, estas dos técnicas, se combinan, de una forma ventajosa, en un procedimiento en dos etapas, aplicado a la desmineralización del suero lácteo, asegurando, la electrodiálisis, una primera desmineralización, a un porcentaje de aproximadamente un 50-60%, y el intercambio de iones, de una forma preferente, multizonas, con resinas sucesivas, catiónica débil y catiónica fuerte, realizando las desmineralización de acabado, a un porcentaje de aproximadamente el 90-95%, tal y como se describe, por ejemplo, en la solicitud de patente estadounidense US A 4 803 089.
Estos procedimientos, tienen los inconvenientes de que, la etapa de intercambio de iones, necesita grandes cantidades de regenerantes químicos, y consume mucho agua, y de que, la electrodiálisis, no puede utilizarse más allá de una tasa de desmineralización > 60%, a causa de su gran demanda de energía eléctrica.
La electrodesionización, la cual es el objeto, por ejemplo, de la solicitud de patente estadounidense US-A-4 632 745, o de la solicitud de patente estadounidense US-A-5 120 416, realiza la desionización en continuo, en el tratamiento de agua, combinando la electrodiálisis y el intercambio de iones, en un solo módulo, lo cual presenta las ventajas de consumos reducidos de agua y de energía, y elimina la necesidad de regenerar químicamente las resinas.
Esta técnica, consiste en hacer circular agua a desmineralizar, a través de un conjunto de células en paralelo, delimitadas mediante membranas semipermeables catiónica y aniónica, y que contienen bolitas de resinas, denominadas compartimentos de dilución, encontrándose separados, estos compartimientos de dilución, los unos con respecto a los otros, y encontrándose separado, su conjunto, del exterior, mediante espaciadores, formando compartimientos denominados de concentración, delimitados por membranas semipermeables aniónica y catiónica, emplazándose, el conjunto en su totalidad, entre un compartimiento catódico y un compartimiento anódico, bajo tensión. Se hace circular agua de lavado, en los espacios de concentración, lo cual permite eliminar, en forma de efluente, los iones que se concentran, debido a su polaridad, migrando a través de las membranas, bajo el efecto del campo eléctrico, desde los compartimientos de dilución, hacia los compartimientos de concentración.
A diferencia de la electrodiálisis, las bolitas de resina cargadas con iones absorbidos, proporcionan ahora una conductividad eléctrica satisfactoria en los compartimentos de dilución, durante todo el proceso de desmineralización. Además, no es necesario el regenerarlas, debido al hecho de que, los sitios saturados en cationes y en aniones, se intercambian, sobre la marcha, contra los iones H^{+} y OH^{-}, bajo el efecto del campo eléctrico.
En el procedimiento en concordancia con la solicitud de patente estadounidense US-A-4 632 745, las bolitas de resina, se incorporan de una forma fija en los compartimientos de dilución, mientras que, en el procedimiento según la solicitud de patente estadounidense US-A-5 120 416, las bolitas, son móviles, y es posible el introducirlas en los compartimientos de dilución, y extraerlas, mediante circulación en forma de suspensión. En estos procedimientos conocidos, aplicados al agua, las resinas, se presentan en lecho mezclado de bolitas del tipo catiónico fuerte, y aniónico fuerte.
El documento de patente internacional WO 95 29 005, concierne a un módulo de electrodesionización y a un procedimiento de desmineralización de líquidos, que utiliza un módulo de este tipo. El procedimiento, describe el tratamiento de substratos de origen láctico, y éste se encuentra en las páginas 36-39, ejemplo 6. En este ejemplo, (página 36, líneas 23-26), los compartimentos de dilución, se llenan con un lecho mezclado de resinas, en una proporción igual, en términos de equivalente, catiónica fuerte, o fuertemente ácida (con grupos activos del intercambiador de cationes sulfónicos) y aniónica fuerte, o fuertemente básica (con grupos activos del intercambiador de aniones de aminas cuaternarias). El producto tratado, es un suero lácteo, dulce, procedente de la filtración del queso del tipo "cheddar" (página 37, líneas 4-6). En el mismo ejemplo, se indica, de una forma general, y sin indicaciones de los resultados obtenidos, que pueden tratarse otros producto lácteos (página 38, línea 23 a 39, página 39, líneas 1-3). En ausencia de indicación contraria, debe asumirse el hecho de que, los compartimientos de dilución ("filled cell ED") o los compartimimientos de dilución y concentradción ("filled cell EDR"), se llenan con el mismo lecho mezclado de resinas, bien ya sea tal y como se indica posteriormente, más abajo, de las resinas catiónica fuerte y aniónica fuerte, en proporción igual, en términos de equivalente.
La solicitud de patente francesa FR-A-2 391 653, concierne a un procedimiento de desmineralización de suero lácteo dulce de quesería o de suero lácteo ácido de caseinería, mediante emparejamiento de operaciones clásicas de electrodiálisis y de intercambio de iones, así como a la utilización de substratos desmineralizados en los alimentos, de una forma particular, fórmulas infantiles. Los productos de partida, no comprenden el permeato de microfiltración de leche descremada, ni permeato de microfiltración de suero lácteo.
La solicitud de patente estadounidense US-A-5 084 285, se refiere a un procedimiento de desmineralización de diversas materias lácticas, el cual consiste en tratar la materia prima, sucesivamente, mediante electrodiálisis, por intercambio de iones, sobre una resina aniónica, encontrándose precedida, esta última etapa, por una adición en circuito cerrado, bien ya sea de una parte de la materia prima, o bien ya sea de una parte de ésta última, después de la electrodiálisis, de forma que se ajuste el pH del líquido destinado al intercambio aniónico final. Los productos de partida, no comprenden permeato de microfiltración de leche o de suero lácteo.
La invención, se refiere a un procedimiento de desmineralización de productos y derivados lácteos, con la exclusión del suero lácteo dulce de quesería, caracterizado por el hecho de que se procede a electrodesionizar una primera materia, liquida, de origen láctico, en un aparato que comprende compartimientos de dilución y compartimientos de concentración, conteniendo, los compartimientos de dilución, bolitas de resinas constituidas por una mezcla de resina catiónica y de resina aniónica débil, y en donde, los compartimientos de concentración:
- i) no contienen resina,
- ii contienen bolitas de resinas, constituidas por una mezcla de resina catiónica y de resina débil, o
- iii) contienen bolitas de resina catiónica fuerte,
y por el hecho de que se regula el valor pH de los compartimientos de concentración a un valor inferior a 5.
En el ámbito de la presente invención, se designa, por materia prima líquida de origen lácteo, una lecha descremada, un permeato de microfiltración o de ultrafiltración de leche descremada, un suero lácteo ácido de caseinería o de quesería, es decir, un líquido obtenido después de la coagulación de la caseína, mediante acidificación, un permeato de ultrafiltración de un suero lácteo de este tipo, un permeato de microfiltración de suero lácteo, sus equivalentes y sus mezclas, pudiendo ser, estas materias primas, brutas, concentradas, o también reconstituidas en un medio acuoso, a partir de materias en forma de polvo, por recombinación. Una materia prima de origen lácteo utilizable en el procedimiento en concordancia con la presente invención, excluye un suero lácteo dulce de quesería, es decir, obtenido después de la coagulación de la caseína mediante el cuajo, un producto concentrado de este tipo, por ejemplo mediante la evaporación o nanofiltración, e igualmente de tales productos reconstituidos a partir de materias en forma de polvo.
Se puede utilizar, como resina, todo material habitualmente utilizado en el intercambio de iones, por ejemplo macrorreticulado, en forma de gel, o macroporoso, siempre y cuando que, este material, tenga la rigidez compatible con el confinamiento en células, y no fije las proteínas por absorción o adsorción.
Según una forma de realización preferida del procedimiento, se procede a aplicar la electrodeionización con una mezcla de bolitas de resina catiónica fuerte y de resina aniónica débil, en los compartimientos de concentración y de dilución. Mediante esta forma de realización, hemos constatado el hecho de que, la desmineralización de los aniones que se desean eliminar, esencialmente, Cl^{-} y citratos, así como también la de los cationes, esencialmente, k^{+}, Na^{+}, Ca^{++}, y Mg^{++}, se efectúa de una forma satisfactoria, sin pérdidas notorias de proteínas. Las bolitas de resina catiónica fuerte y aniónica débil, se encuentran en un lecho mezclado o estratificado, en los compartimientos, de una forma preferente, en las proporciones ponderales de resina catiónica fuerte / resina aniónica débil de 30-40% / 70-60%. La resina catiónica fuerte, se encuentra, principalmente, en forma de H^{+} y, la resina débil, de una forma preferente, en forma de OH^{-}.
Hemos constatado el hecho de que, cuando los compartimientos de concentración se habían llenado con un lecho mezclado, o cuando estos compartimientos se encontraban vacíos, el valor pH, aumentaba, durante el transcurso de la desmineralización. Este hecho, combinado con el aumento de la concentración de calcio y de fósforo, procedente de los compartimientos de dilución, conllevaba, con el transcurso del tiempo, una caída regular del caudal y un aumento de la presión, en estos compartimientos, debido, probablemente, a la precipitación de los fosfatos de calcio. Es indispensable el paliar este fenómeno, evitando el que, el pH, sobrepase un valor de 5, en estos compartimientos. Para realizar este cometido, se añade una solución acuosa de ácido, por ejemplo, ácido HCl, de una forma preferente, por mediación de un peachímetro o medidor del valor pH.
Esta medida, no es necesaria cuando los compartimientos de concentración, se llenan con la resina catiónica sola, la cual juega después el rol interpretativo de rebajar el valor pH, liberando continuamente los iones H^{+}.
Se ha observado igualmente el hecho de que, la conductividad, desminuía en los compartimientos de electrodos, durante el transcurso de la desmineralización. Cuando la conductividad se convierte en demasiado baja, en estos compartimientos, existe un enlentecimiento o ralentización, o incluso, un paro de la desmineralización. Para evitarlo, se procede a añadir un ácido, en continuo, por ejemplo, una solución acuosa de ácido sulfúrico, de tal forma que se mantenga la conductividad a un valor compatible con una desmineralización de alto rendimiento, por ejemplo, a un valor > 5-20 m.S.
Cuando se desea una desmineralización activada, en el caso en donde se tratan otras materias primas distintas a la leche, especialmente, el suero lácteo ácido, es preferible el aumentar el valor pH del substrato, bien ya sea al principio del proceso de desmineralización, o bien ya sea cuando la tasa de desmineralización ha alcanzado un valor de aproximadamente el 70%, a un valor de aproximadamente 7,5-8, mediante alcalinización, por ejemplo mediante una base fuerte, tal como el KOH. Como variante, se puede añadir hidróxido de Ca y, eventualmente, calentar, por ejemplo, a una condiciones de temperatura y transcurso de tiempo de aproximadamente 45ºC / 20 minutos y, a continuación, eliminar el precipitado formado. Otra variante de esta desanionización, consiste en hacer pasar el substrato, por ejemplo, desmineralizado a un porcentaje de aproximadamente el 80%, a través de una columna de resina aniónica débil.
El procedimiento en concordancia con la presente invención, puede aplicarse en forma continua, en cuyo caso, el substrato, por una parte, puede dirigirse hacia el compartimiento de dilución del módulo y, a continuación, evacuarse de este compartimiento, paulatinamente, en forma de producto desmineralizado y, por otra parte, el flujo de lavado, puede dirigirse hacia el compartimiento de concentración y, la salmuera, puede evacuarse, paulatinamente.
En una variante de aplicación, en forma discontinua, o mediante cargas o lotes, el substrato, puede hacerse recircular en circuito cerrado, a través del compartimiento de dilución y, la salmuera, hacerse recircular en circuito cerrado, a través del compartimiento de concentración, hasta que se alcance la tasa de desmineralización buscada.
Después de la desmineralización, el reactivo obtenido, puede eventualmente neutralizarse, mediante la adición de un álcali, de una forma preferente, de calidad alimenticia y, después, secarse, mediante por ejemplo, por pulverización, en una torre de secado.
El producto obtenido mediante la aplicación del procedimiento según la presente invención, bien ya sea en forma líquida, o bien ya sea en forma de materia en polvo, puede servir de ingrediente en la fabricación de un alimento destinado a la alimentación humana o animal.
Éste puede utilizarse reemplazando lecho o suero lácteo como ingrediente de la fabricación de productos de confitería - chocolatería y, de una forma particular, en calidad de reemplazante del suero lácteo, en la fabricación de productos infantiles, especialmente, de leches, adaptadas a la leche maternal.
El procedimiento según la presente invención, se describirá en mayor detalle, mediante referencia al dibujo anexado, en donde, la figura 1, representa, de una forma esquemática, un aparato simplificado de electrodesmineralización. A efectos de simplificación, se encuentra representada una sola secuencia de células alternadas, mientras que, en realidad, un módulo, comporta varias secuencias de células alternadas, agenciadas en paralelo.
En la figura 1, el módulo 1, comprende, en alternancia, membranas polímeras semipermeables 2a, 2b, permeables a los cationes e impermeables a los aniones, cargadas negativamente, por ejemplo, mediante grupos sulfónicos y 3a, 3b, permeables a los aniones e impermeables a los cationes, cargadas positivamente, por ejemplo, portando dos grupos de amonio cuaternario entre dos electrodos, un ánodo 4 y un cátodo 5.
Las membranas 2b y 3a, delimitan una célula llenada con bolitas de resina, por ejemplo, catiónica fuerte 6 y aniónica débil 7, en lechos mezclados, constituyendo un compartimiento de dilución 8, rodeado de dos espaciadores delimitados, respectivamente, por las membranas 2a, 3a, 2b y 3b, llenadas con resina, formando los compartimientos de concentración 9a, 9b. Los compartimientos anódico 10 y catódico 11, rodean los compartimientos de concentración 9a, 9b, situados en las extremidades del módulo.
El aparato, funciona de la forma siguiente:
El flujo de substrato de desmineralización 12, atraviesa el compartimiento de dilución 8, en el cual, éste se desembaraza de sus cationes, tales como C^{+}, adsorbidos por la resina catiónica fuerte, y de sus aniones tales como A^{-}, adsorbidos por la resina aniónica débil.
Bajo el efecto del campo eléctrico, CE, creado entre los electrodos, los aniones, se dirigen hacia el ánodo 4, atravesando la membrana 3a, y se repelen mediante la membrana 2a. Paralelamente, los cationes, se dirigen hacia el cátodo 5, atravesando la membrana 2b, y se reenvían mediante la membrana 3b. De ello, resulta un empobrecimiento del substrato 12, en iones, el cual se evacua en forma de flujo de reactivo desmineralizado 13, y un enriquecimiento en iones de flujo de solución de lavado 15, que entra en los compartimientos de concentraciones 9a, 9b, el cual se evacua en forma de flujo de salmuera 14. Estos flujos, constituyen el circuito hidráulico de los compartimientos de concentración, CHC.
De una forma concomitante, pasan cationes, del compartimiento anódico 10, hacia el compartimiento de concentración 9a, a través de la membrana 2a, y son repelidos al nivel de la membrana 3a, mientras que, los iones H^{+}, migran a través de todo el módulo, regenerando las bolitas de resina catiónica fuerte. De una forma paralela, pasan aniones, desde el compartimiento catódico 11, hacia el compartimiento de concentración 9b, a través de la membrana 3b, y se repelen al nivel de la membrana 2b, mientras que, migran iones OH^{-}, a través de todo el módulo, y regeneran las bolitas de resina aniónica débil. Se produce, en suma, una electrólisis del agua, proporcionando los iones de regeneración. Los flujos que circulan en los compartimientos anódico y catódico, y del uno al otro, constituyen el circuito hidráulico de los compartimientos de los electrodos CHE.
Los ejemplos que se facilitan a continuación, ilustran la invención.
En éstos,
- los porcentajes y partes, se refieren a peso, salvo indicación contraria,
- previamente a su tratamiento, las materias primas, se han centrifugado a 2000 g, o se han filtrado, de tal forma que se desembaracen de las partículas sólidas susceptibles de colmatar o extruir el módulo,
- los valores obtenidos, se obtuvieron mediante los siguientes métodos:
-
contenido en proteínas brutas: calculado a partir de las mediciones, por el método de Kjeldhal del nitrógeno total (TN) x 6,38,
-
contenido en proteínas verdaderas: calculado a partir de las mediciones, por el método de Kjeldhal del nitrógeno total (TN) y del nitrógeno protéico (NPN), es decir, como
(TN - NPN) x 6,38)
-
cenizas: determinadas por calcinación a una temperatura de 550ºC,
-
contenido en cationes (Ca^{++}, Mg^{++}, Na^{+}, K^{+}), y en fósforo; medidos por espectroscopía atómica de absorción (ASS),
-
contenido en citrato y lactato; determinados por métodos enzimáticos (Boehringer Mannheim, 1984),
-
contenido en Cl: medido mediante titración potenciométrica con AgNO_{3}, con un electrodo de plata.
Ejemplo 1
Se lavan los módulos, de una forma abundante, cuyos compartimientos de dilución y de concentración de las bolitas, en lechos mezclados de resinas catiónicas fuerte HP 111 (forma H^{+}) / resina aniónica débil HP661 (forma OH^{-}) Rohm & Haas, en las proporciones 40 / 60, se llenan con agua destilada, y se llenan los diferentes módulos de la forma siguiente:
- los compartimientos de electrodos, con 4 litros de una solución de Na_{3}SO_{4} a 7 g/l, cuyo pH, se ajusta a un valor de 2, con H_{2}SO_{4},
- los compartimientos de concentración, con 4 litros de una solución acuosa de 2,5 g/l de NaCl,
- los compartimientos de dilución, con 2,5 kg de substrato a desmineralizar, es decir, una leche descremada concentrada por evaporación, a un porcentaje del 23,2%, en peso, de materia seca.
Después de una transcurso de tiempo de recirculación de 10 minutos, se toman 400 ml del substrato del compartimiento de dilución, éste se pesa, y se reserva para el análisis. Se fija la tensión al vapor máximo de 28 V, la corriente eléctrica comienza a circular entre los electrodos, y la desmineralización comienza. Se procede a controlar de una forma continua la conductividad, la temperatura, y el valor pH, en los diferentes compartimientos, y se realiza una desmineralización parcial pretendida, es decir, una reducción de los elementos salinos Na^{+}, K^{+}, Cl^{-}, sin disminuir demasiado el calcio. Se procede a parar la desmineralización, cuando se reduce la tasa de cenizas en un 30%, con relación al producto de partida. La desmineralización, tiene lugar en forma discontinua, por cargas, es decir, haciendo recircular el substrato a través del módulo, hasta que la totalidad del volumen de carga, haya alcanzado la conductividad fija como objetivo.
Al final del procedimiento de desmineralización, se procede a cortar la corriente, se recoge el volumen total de reactivo desmineralizado, es decir, el permeato, éste se pesa, y se seca por liolfilización. Se procede de la misma forma, con la salmuera del compartimiento de concentración, o retenido, y con las soluciones de los compartimentos de electrodos.
\newpage
Finalmente, se procede a lavar el módulo varias veces, con agua destilada o, en caso necesario, éste se lava con una solución que contiene un porcentaje del 2,5% de NaCl / 1% de NaOH, o con una solución de un 5% de NaCl / 1% de percarbonato de Na, éste se lava con agua destilada, y se mantiene lleno de agua, entre las dos cargas.
Los resultados obtenidos, se indican en la tabla 1, que se facilita a continuación
TABLA 1
Producto Proteínas Cenizas Na(%) K(%) Ca(%) Mg(%) Lactosa
Brutas (%) (%)
TN x 6,38
Leche evaporada 37,11 8,32 0,55 1,58 1,3 0,113 49,46
Leche evaporada 37,89 5,83 0,48 0,67 1,14 0,082 50,11
electrodesionizada
No se constatan pérdidas de proteínas. El producto obtenido, después del tratamiento, presenta unos atributos gustativos particulares. Éste es particularmente menos salado y más dulce que la leche evaporada standard, cuando éste se compara a ésta última, del mismo contenido de materia grasa. Éste es igualmente más estable térmicamente.
Ejemplo 2
Se procede, de la misma forma que en el ejemplo 1, a la desmineralización de un permeato de microfiltración de leche descremada, obtenido mediante el paso de leche descremada sobre un módulo provisto de una membrana mineral Tescep®, de 0,14 micrómetros, hasta un factor de concentración volumétrica de 6x.
La tasa de desmineralización elegida, es de un porcentaje del 95%. Los resultados obtenidos, se indican en la tabla 2 que se facilita a continuación.
TABLA 2
Producto Proteínas Cenizas Lactosa Na(%) K(%) Ca(%) Mg(%) P(%) Citrato
brutas (%) (%) (%)
TN x 6,38
Permeato de 9,06 7,32 - 0,595 2,45 0,46 0,019 0,627 2,59
microfiltración
de leche desnatada
Permeato de 9,8 0,39 85,01 0,054 0,04 0,031 0,016 0,13 0,46
microfiltración de
leche descremada
electrodesionizada
- : No medida
La perdida de proteínas verdaderas, es de un porcentaje de aproximadamente el 5%.
Ejemplo 3
Se procede, de la misma forma que en el ejemplo 2, a la desmineralización de un permeato de microfiltración de suero lácteo, dulce, de quesería, reconstituido a partir de materia en forma de polvo, y habiéndose previamente microfiltrado, como en el ejemplo 2. La tasa de desmineralización elegida, es de un porcentaje del 97%. Los resultados obtenidos, se indican en la tabla 3 que se facilita a continuación.
TABLA 3
Producto Proteínas Proteínas Cenizas(%) Na(%) K(%) Ca(%) Mg(%)
brutas verdaderas
TN x 6,38 (TN-TNP)
x 6,38
Permeato de 10,65 8,22 7,51 1,75 1,13 0,29 0,63
microfiltración de
suero lácteo dulce
Permeato de 9,63 8,18 0,24 0,04 0,019 0,016 0,002
microfiltración de
suero lácteo dulce,
electrodesionizado
No existen prácticamente pérdidas de proteínas verdaderas.
Ejemplo 4
Se procede, de la misma forma que en el ejemplo 2, a la desmineralización de un permeato de microfiltración de un suero lácteo, ácido, de caseinería, preconcentrado, pero reemplazando el compartimiento de dilución, con una mezcla de 40% / 60% de resina catiónica fuerte, HP 111 (forma H^{+}) / resina aniónica débil, HP 661 (forma OH^{-}), Rohm & Hass, y dejando vacío el compartimiento de concentración.
Al cabo de un transcurso de tiempo de aproximadamente 30-40 minutos, el pH, en compartimiento de concentración, ha aumentado hasta un valor próximo a 5, y se constata una disminución regular del caudal y un aumento de la presión en el compartimiento. Se mantiene entonces el valor pH, por debajo de 5, por compensación automática, añadiendo una solución acuosa a un porcentaje del 30%, de HCl, por ejemplo, por mediación de un pH-ímetro.
Se constata, igualmente, una disminución de la conductividad en los compartimientos de electrodos, los cuales se mantienen a 5-20 mS, añadiendo continuamente una solución acuosa de ácido sulfúrico.
Ejemplo 5
Se procede, de la misma forma que en el ejemplo 2, a la desmineralización de un permeato de microfiltración de un suero lácteo, ácido, de caseinería, preconcentrado, pero reemplazando el compartimiento de dilución, con una mezcla de 40% / 60% de resina catiónica fuerte, HP 111 (forma H^{+}) / resina aniónica débil, HP 661 (forma OH^{-}), Rohm & Hass, y el compartimiento de concentración, con la resina catiónica fuerte, HP 111 (forma H^{+}). En estas condiciones, es la resina fuerte que mantiene el valor pH en la región ácida.
Por otra parte, se mantiene la conductividad en los compartimientos de electrodos, a 5-20 mS, añadiendo continuamente una solución acuosa de ácido sulfúrico.
Ejemplo 6
Se procede, de la misma forma que en el ejemplo 4, pero aparte del hecho de que, una vez alcanzado el nivel de un porcentaje del 75% de desmineralización, se ajusta el valor pH del substrato, en el aparto, a un valor de 7,5-8, mediante la adición de una solución acuosa de KOH, y se mantiene el pH a este valor, hasta un nivel de desmineralización de un 90%. Se obtiene, de esta forma, una reducción sensible de la cantidad de aniones presente en el suero lácteo líquido final, en comparación con el que se obtiene sin ajuste previo del valor pH.

Claims (7)

1. Procedimiento de desmineralización de productos y derivados lácteos, con la exclusión del suero lácteo dulce de quesería, caracterizado por el hecho de que se procede a electrodesionizar una primera materia, liquida, de origen láctico, en un aparato que comprende compartimientos de dilución y compartimientos de concentración, conteniendo, los compartimientos de dilución, bolitas de resinas constituidas por una mezcla de resina catiónica y de resina aniónica débil, y en donde, los compartimientos de concentración:
- i) no contienen resina,
- ii contienen bolitas de resinas, constituidas por una mezcla de resina catiónica y de resina débil, o
- iii) contienen bolitas de resina catiónica fuerte,
y por el hecho de que se regula el valor pH de los compartimientos de concentración a un valor inferior a 5.
2. Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que, la citada materia prima líquida de origen lácteo, es una lecha descremada, un permeato de microfiltración o de ultrafiltración de leche descremada, un suero lácteo ácido de caseinería o de quesería, es decir, un líquido obtenido después de la coagulación de la caseína, mediante acidificación, un permeato de ultrafiltración de un suero lácteo de este tipo, un permeato de microfiltración de suero lácteo, sus equivalentes y sus mezclas, pudiendo ser, estas materias primas, brutas, concentradas, o también reconstituidas en un medio acuoso, a partir de materias en forma de polvo, por recombinación.
3. Procedimiento, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que se aplica la electrodesmineralización con las bolitas de resina catiónica fuerte y aniónica débil, en lecho mezclado o estratificado, en los compartimientos de dilución, y que, las proporciones ponderales resina catiónica fuerte / resina aniónica débil, son de 30-40% / 70-60%.
4. Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que, la resina catiónica fuerte, es en forma de H^{+}y, la resina aniónica débil, es en forma de OH^{-}.
5. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que se mantiene la conductividad de los compartimientos de electrodos, a por lo menos 5 mS.
6. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado por el hecho de que, en el caso en donde se trata de otras materias primas distintas de la leche, especialmente, el suero lácteo ácido, se procede a ajustar el valor pH del substrato entrante, o de este substrato, una vez que se haya alcanzado la tasa de desmineralización de aproximadamente un 70%, a un valor de 7,5-8.
7. Procedimiento, según una des las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que, después de la desmineralización, se neutraliza y se seca el reactivo.
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