乳製品ろ過アプリケーションガイド
乳製品の工程条件と対策
生乳 · チーズ · ホエイ · ヨーグルト · クリーム · 粉乳
生乳受入れ、バイオバーデン低減、カゼイン・ホエイタンパク質分画、チーズブライン、ホエイ清澄化、UF/NF/RO、無菌ガス、CIPの検証範囲を解説します。
01 — 06
典型的な乳製品ろ過および膜分離ルート
01生乳または乳製品の材料→
02粒子サイズと脂肪分の分離→
03清澄化と保護ろ過→
04精密ろ過またはデプスろ過→
05最終膜ろ過による対象分離→
06衛生的な充填と品質の確認
チーズ、ブライン、ホエイ処理用プリーツフィルターカートリッジ
甘ホエイ: 塩化物と脂肪負荷材料 | 切り分け後/ホエイ排水ホエイ
チーズブライン: 混濁と微生物増殖材料 | 循環中のブライン
ブラインフィルターが急速に汚染する膜材料 | 高カルシウム、高タンパク質ブライン
UFチーズ: 粘度増加、ホエイ排水材料の変化 | UF濃縮チーズホエイ
酸ホエイ: NF/ROスケール材料 | ギリシャヨーグルトまたは酸性凝乳廃水
酸性乳、濃縮乳、アイスクリーム、乳粉、および添加物
ギリシャヨーグルト:ホエイ分離とタンパク質損失 | 発酵前乳ベース
濃縮乳/アイスクリーム基质:熱交換器の凝集物阻塞材料 | シロップ、安定剤、ココア/フレーバー分散液
低固体液体添加物:最終微生物负荷材料 | 塩、酸、酵素、フレーバーまたはビタミン溶液
粉乳前処理:濃縮液の保護 | 蒸発前の乳液/ホエイ
粉乳の乾燥・冷却:空気由来の再汚染 | 噴霧乾燥、流動層、包装区域
乳糖・ミネラル濃縮:NF透過流束と純度の両立 | UF透過液/酸ホエイ
工艺工程、无菌边界和CIP
プロセスウォーター: 最終微生物変動材料 | ミックスウォーター、リシスウォーター、最終リシングウォーター
製品接触圧縮空気/窒素ガス材料 | 塗充、充填、タンク圧力化
除菌タンクベント: 壁面差圧と逆吸収材料 | 除菌バッファタンク、発酵タンク、充填タンク
CIP後膜流動回復しない材料 | MF/UF/NF/ROシステム
フィルタ後微生物陽性材料 | 液体またはガス最終フィルター
故障診断と承認
差圧/膜流動診断
| 観察 | 主要考慮事項 | 必要な確認事項 | 改善方向 |
|---|---|---|---|
| 起動時の高差圧 | 孔径過小、低温、高粘度、面積不足 | 実際の温度/流量;フィルターの向き;バルブの位置 | ろ過面積を増やす、許容範囲内で昇温する、粗ろ過を追加する |
| 最初の数分間の急速な詰まり | 凝集物、脂肪球、タンパク質集合体、または前段階ろ過が行われていません | 残渣、粒子サイズ、脂肪/タンパク質、前段階ろ過圧差 | 分離/澄明を先に行い、深層ろ過または横流しろ過を使用 |
| ろ過圧差は正常ですが、下流が濁っています | バイパス、密封、または名目精度が不一致 | 端蓋、Oリング、ハウジングバイパス、β値/絶対グレード | 校正ポート;信頼性のあるグレードに切り替え |
| CIP後回復流がありません | 不可逆的なタンパク質・ミネラル複合汚染 | 酸/アルカリ順序、温度、濃度、循環流量 | ステップ洗浄;濃度/温度ショックを軽減 |
| 0.2 μm 空気フィルターの空気流量低下 | 凝縮水の湿りまたは上流の油の存在 | 排水、露点、圧縮油、設置傾斜 | 水と油の除去を強化;交換し、完全性試験を実施 |
| 断続的な微生物の陽性 | サンプル、下流または設置の完全性問題 | 培養方法、バイパス、シール、終端チューブ、完全性試験 | バッチを隔離;システム調査、単に小さな孔径のものに置き換えるだけでは不十分 |
推奨プロセスパッケージ
| シナリオ | 推奨プロセスフロー | フィルターカートリッジ/カプセル | バリデーションの焦点 |
|---|---|---|---|
| 小さなチーズ工場のブライン | 50–100 μmろ過 → 10–20 μm PP → 1–5 μm PP → 0.2 μm PESカプセル(低負荷)または0.1–0.2 μm循環微細ろ過 | PPプリーツフィルターカートリッジ、PESカプセルフィルター、必要なガス呼吸カプセル | バッチ、濁度、コロニー数、塩分濃度、pH、差圧 |
| ホエイタンパク質ライン | 100~300 μm → 20~50 μm → 1~5 μm → 0.1 μm精密ろ過 → 5~30 kDa限外ろ過/ダイアフィルトレーション → NF/RO → 粉末化 | スクリーン/バッグ/PPプリーツ; 水/ガス最終ろ過カートリッジ | 脂肪・カード微粉、リン酸カルシウム、フラックス回復、品質バランス |
| 粉乳・調製粉乳 | 原料スクリーニング/沈降 → 加熱処理 → 蒸発 → 噴霧乾燥 → 冷却 → ふるい分け → 包装。空気系は別途検証 | 初期粗ろ過・精密ろ過、液体添加物用カプセル、タンクベント | 後段空気、凝縮水、粉じん、乾湿区域分離、環境モニタリング |
