Tetra Pak Filtration Solutions. Basic Membrane Filtration and New Innovations

Relaterede dokumenter
Tetra Pak Filtration DSS A Tetra Pak Company. CIP og keramiske membraner fordele og ulemper

Filtre Fødevarer. 10 Diatom A/S - Avedøreholmen Hvidovre

Den foretrukne leverandør hos verdens førende mejerivirksomheder

Biotest Aps er en privat, forskningsbaseret virksomhed inden for mikrobiologi, bioraffinering og fermentering.

Filtreringsanlæg til højkoncentrerede produkter

PARALLELIZATION OF ATTILA SIMULATOR WITH OPENMP MIGUEL ÁNGEL MARTÍNEZ DEL AMOR MINIPROJECT OF TDT24 NTNU

Optimering af faseadskillelse og CIP processer SEMINAR TI-11

ETV-Verifikat og markedsføring af dekantere til gylleseparering.

News from the barn. by Nikolaj Stidsen and Michael Frederiksen. midtjysk svinerådgivning - vi flytter viden

Small Autonomous Devices in civil Engineering. Uses and requirements. By Peter H. Møller Rambøll

LEVS 4 marts Produktteknologien bag laktosefri mejeriprodukter. Richard Ipsen Professor Institut for Fødevarevidenskab Københavns Universitet

Procesoptimering med online fotometre

Danish Technology Center Denmark

ARLA - DIN PROFESSIONELLE MEJERIPARTNER PÅ LAKTOSEFRI

Tork Aftørringspapir Standard, M1. Fordel. Produktspecifikation. Beskrivelse. Farve: Hvid Type: Mini Centerfeed Rulle

Possibilities for Reuse of Calcium Carbonate Pellets from Drinking Water Softening

Modtageklasser i Tønder Kommune

Evaluating Germplasm for Resistance to Reniform Nematode. D. B. Weaver and K. S. Lawrence Auburn University

Financing and procurement models for light rails in a new financial landscape

PEMS RDE Workshop. AVL M.O.V.E Integrative Mobile Vehicle Evaluation

Baltic Development Forum

Solid TYRES for your FORKLIFT TRUCKS

Privat-, statslig- eller regional institution m.v. Andet Added Bekaempelsesudfoerende: string No Label: Bekæmpelsesudførende

Laktosefrie produkter- Hvad er på markedet, og hvordan er det reguleret. Tania Porsgaard Bayer

Kontrol af anlæg. Lektionens formål: At forstå de forhold, der er vigtige, når det handler om kontrol af CIP-anlæg

The test can be performed on the following devices. In addition, the required cuvette and the absorption range of the photometer are indicated.

Temadag om hospitalsspildevand, vandeffektivitet og vandteknologi OPI Herlev Hospital. Jakob Søholm Grundfos BioBooster

Sport for the elderly

Basic statistics for experimental medical researchers

Intelligent Packaging Solutions

Vandeffektive mejerier. Projekter mellem Arla Foods og Ecolab

l i n d a b presentation CMD 07 Business area Ventilation

KALK- OG TEGLVÆRKSFORENINGEN. CPR Sustainable Construction

Sesam seminar nr Sesam seminar nr Opbygning af standard bibliotek til PLC / SCADA / MES

CNG FILTRATION. High Efficiency CNG Vehicle Filtration. Trucks Vans Cars.

Family of R744 control valves and suggestions for efficient testing

Autodesk Simulation. Torben Christensen Niels Riis Christensen NTI CADCenter A/S

NYC Reservoir System Current Operations December 14, 2010

Generalized Probit Model in Design of Dose Finding Experiments. Yuehui Wu Valerii V. Fedorov RSU, GlaxoSmithKline, US

TOPWASTE. Affald og 100% vedvarende energi. Seniorforsker Marie Münster Energi system analyse, DTU MAN ENG, Risø 6/6 2013

Spis efter din alder - Sund mad til 65+ Pia Christensen, Klinisk diætist, MSc, Ph.D, Institut for Idræt og Ernæring

Ved. Formand Hans Henrik Lund, Mejeribrugets ForskningsFond

Design til digitale kommunikationsplatforme-f2013

INGEN HASTVÆRK! NO RUSH!

GNSS/INS Product Design Cycle. Taking into account MEMS-based IMU sensors

Measuring Evolution of Populations

Årsopgørelse konsummælksprodukter

Engineering of Chemical Register Machines

Velkommen til DTU og Center for BioProcess Engineering. Seniorforsker Henning Jørgensen

Konsummælksprodukter og iscreme

Effekter og økonomiske konsekvenser ved afsaltet havvand til drikkevandsformål

Dommervejledning. for KONSUMMÆLKSPRODUKTER

GEOENERGI EN EFFEKTIV ENERGIRESSOURCE. Præsentation af Lars Hjortshøj Jacobsen ATES A/S ÈN KONCERN MED TRE FAGLIGE SPOR

Diamond Core Drilling

Shooting tethered med Canon EOS-D i Capture One Pro. Shooting tethered i Capture One Pro 6.4 & 7.0 på MAC OS-X & 10.8

Kredsudstilling nr

- S p r i n g

Dommervejledning. for KONSUMMÆLKSPRODUKTER

Using SL-RAT to Reduce SSOs

FRICHS A/S Effektive Energi Løsninger

MÆLK OG MÆLKEPRODUKTER

USERTEC USER PRACTICES, TECHNOLOGIES AND RESIDENTIAL ENERGY CONSUMPTION

The X Factor. Målgruppe. Læringsmål. Introduktion til læreren klasse & ungdomsuddannelser Engelskundervisningen

ME6212. High Speed LDO Regulators, High PSRR, Low noise, ME6212 Series. General Description. Typical Application. Package

RoE timestamp and presentation time in past

Montage bjælkeklipper BM 5001R Art. No Assembly scythe mower BM 5001R Art. No

Linear Programming ١ C H A P T E R 2

AFI Danmark Protein. Praktiske erfaringer om stresshåndtering i en forandringstid. Indlæg på MIAs Arbejdsmiljøkonference 28.

Project Step 7. Behavioral modeling of a dual ported register set. 1/8/ L11 Project Step 5 Copyright Joanne DeGroat, ECE, OSU 1

Den nye Eurocode EC Geotenikerdagen Morten S. Rasmussen

Hudevad P5 Easy Clean

Vina Nguyen HSSP July 13, 2008

Programledelse, Organisatorisk transformation og Gevinstrealisering. Praktiske erfaringer fra Signalprogrammet

Quantum Biochemistry. Jan H. Jensen Department of Chemistry University of Copenhagen. Slides can be found at: DOI: /m9.figshare.

Our activities. Dry sales market. The assortment

Interim report. 24 October 2008

Improving data services by creating a question database. Nanna Floor Clausen Danish Data Archives

X M Y. What is mediation? Mediation analysis an introduction. Definition

MJB-A. Posefilter. Egnet til explosivt støv Metode for filterrensning

Martin Lohse. Passing. Three mobile for accordion. Composed

Trolling Master Bornholm 2014

TMC - Klima

Velkommen til IFF QA erfa møde d. 15. marts Erfaringer med miljømonitorering og tolkning af nyt anneks 1.

Plug Connectors for Food & Beverage

Challenges for the Future Greater Helsinki - North-European Metropolis

Netværksmøde - vandrensning, vandinnovation og vandsamarbejde 25/ Kenneth Johansen khj@liqtech.com

Cross-Sectorial Collaboration between the Primary Sector, the Secondary Sector and the Research Communities

Remember the Ship, Additional Work

Fremtidens renseanlæg fremtidens satsningsområder Decentral vs. Central rensning

Dansk Fjernvarme Teori og praksis for små og store varmepumper i fjernvarmeproduktion

Rethink Water International markedsføring og branding af dansk vandekspertise og vandteknologi

Melbourne Mercer Global Pension Index

Heuristics for Improving

Havefrø. Specialiseret frøproduktion en niche i dansk fødevarenetværk. Specialized seed production a niche in the danish food network

Presentation Outline

The effects of occupant behaviour on energy consumption in buildings

Kredsudstilling nr

Experience. Knowledge. Business. Across media and regions.

Remote Sensing til estimering af nedbør og fordampning

Ban Ki-Moon har slået tonen an: Milk is perfection

Transkript:

Tetra Pak Filtration Solutions Basic Membrane Filtration and New Innovations

What is a membrane? A membrane can be considered as a selective barrier or as an interface between two phases Phase 1 Membrane Phase 2

How does it work? The process needs a driving force ΔC: Dialysis, Forward Osmosis ΔP: MF, UF, NF, RO ΔT: Membrane Distillation ΔE: Electro dialysis Phase 1 Membrane Phase 2

Osmotic pressure Forward Osmosis Reverse osmosis Pressure C 1 C 0 Salt water Membrane Water

Basic of characterizing membranes Porous Membranes are classified in two groups: Porous (MF and UF) Nonporous (NF and RO) and two types of characterization methods: Structure-related parameters Permeation-related parameters

Basic of characterizing membranes Porous Non Porous Membranes are classified in two groups: Porous (MF and UF) Nonporous (NF and RO) and two types of characterization methods: Structure-related parameters Permeation-related parameters

Filtration principles Dead-end filtration Feed Crossflow filtration Membrane Filter cake.............................................. Feed.. Membrane............................................................ Retentate Permeate Permeate

Membrane filtration principles Reverse Osmosis - RO Nanofiltration - NF Bacteria, spores fat globules Lactose, acids, NPN Water Ultrafiltration - UF Casein, whey proteins Minerals Microfiltration - MF

Structure of MF membrane

RO - thin film membrane Membrane layer Support web (UF): PS - Polysulphone 40-100 micron PA - Polyamide 0.25 micron Support paper PE - Polyester / PP - Polypropylene 100-200 micron

Production of RO thin film membrane Amine TMC Support web Chemical reaction Drying chamber Membrane Rinse bath Glycerine bath

Oxidised RO membrane

Membrane modules Ceramic tubular Benefits Chemical and temperature resistant Easy CIP and excellent hygienic properties Durable for long membrane life Sanitizable Polymer spiral-wound Benefits Low cost Compact design Cost-effective processing economy Polymer Plate & Frame Benefits Handles high viscosity products High temperature resistance High configuration versatility

SW element

4 SW element og ATD

Modul med SW elementer Source: Werner Kofod Nielsen (2000): Membrane filtration and related molecular separation technologies

Drift - et recirkuleringsloop Permeat Feed Feed Retentat

Loop - 5 m 3 /h Permeat 120 m 3 /h Feed 125 m 3 /h 3 /h 10 m 3 /h 10 m 3 /h 115 m 3 /h 5 m 3 /h 5 m 3 /h Retentat

UF / MF Pilot plant with one 8 Housing and two 6 Housing all for 3 membranes

UF anlæg til WPC produktion

UF anlæg til koncentrering af Feta mælk

How to identify is a membrane is leaking?

M37 Plate & Frame system

Flow i et Plate & Frame modul Permeat samlerør Permeat Retentat Føde Endeflange Stop skive Bæreplade Membraner

UF anlæg til flødeoste og kvarg

Plate & Frame system M37

Ceramic membrane Permeate Channel Feed Retentate Support Membrane

Structure of ceramic membrane

Ceramic Module

MF Ceramic system

Lactose free milk

The lactose free market is growing Only one-third of the population can digest milk http://www.foodbeast.com/2012/11/21/map-of-milk-consumption-lactose-intolerance-around-the-world/ http://www.popsci.com/science/article/2013-08/infographic-day-where-people-can-digest-milk

Lactose Reduced Milk Production Key step - Hydrolysis Lactase enzyme Hydrolysis into monosaccharides 87% 4,1% 3,4% 4,9% 0,7% Fat Protein Lactose Salts Water Lactose Glucose Galactose One molecule of galactose and one molecule of glucose is much sweeter than one molecule of lactose Residual Lactose < 1 % in hydrolysed lactose reduced milk Residual Lactose < 0,05 % in filtered + hydrolysed lactose free milk

Lactose Free Products in Europe

Lactose free dairy products Germany

Low investment concept Addition of potable water Skim milk Potable water Retentate UF filtration Permeate Retentate (Lactose, acids, soluble salts & water) Salts Mixing/ Standardising Cream Hydrolysis Lactase Enzyme ESL/UHT Aseptic storage Filling

Low investment concept Addition of potable water Lowest investment Usage of potable water needs to be declared on the package Dependancy on water quality

Lactose Free Milk Production Staying closer to original milk composition Focus on taste closer to original milk composition Calcium-protein ratio close to original milk Recovery of salts from UF retentate NF-retentate (by-product). Further UF separation can produce UF permeate for skim standardization and Protein concentrate for yoghurt & baby food

Lactose Free Milk Production Staying closer to original milk composition Skim milk Diafiltration all permeate produced is used MF filtration Cream Lactase Enzyme Mixing/ Standardising Hydrolysis NF filtration UF filtration ESL/UHT Aseptic storage Filling

Comparison of product composition Example Reference Tetra Pak low investment concept** Tetra Pak recovery concept** Ash (g/100 ml) 0.78 0.49 0.72 Ca (g/100 ml) 0.12 0.10 0.12 Cl (g/100 ml) 0.09 0.05 0.08 Lactose (g/100 ml) 4.76 3.00 3.00 Fat (g/100 ml) 1.50 1.50 1.50 K (g/100 ml) 0.15 0.08 0.13 Mg (g/100 ml) 0.02 0.01 0.01 Na (g/100 ml) 0.04 0.02 0.03 ph 6.7 6.8 6.7 P (g/100 ml) 0.10 0.08 0.10 Protein (g/100 ml) 3.42 3.42 3.42 * According to Arla US patent 2013/0230632, ** Example, has to be confirmed by individual test at specific production sites

Addition of lactase for hydrolysis Before or after the final heat treatment Pasteurization ESL/UHT To filling machine ESL/UHT To filling machine Tetra FlexDos

Koncentrert yoghurt

Protein hitter øget fokus på ernæring Stenalderkost Dukan kuren Protein kuren Low carb Høj protein diæten

Protein hitter øget fokus på ernæring Yoghurt naturel udfordres af skyr (Smag og Behag, juni 2012) Protein hitter blandt danskerne (Arla Foods, My news desk, juni 2013) Fokus på protein (L & F, januar 2014) Fedtfattig og fyldt med protein: Vikingernes yoghurt er ikke til at slå ned (Politiken, oktober 2013) Forbrugerne er vilde med fedtfattige proteinbomber (Mejeri, juni 2013)

Produkter i Danmark med højt protein indhold

Målrettet markedsføring - USA 11 % protein 0 % fedt

Typiske protein- og fedtindhold Skyr % Kvark % Greek style % Protein 10-11 12 5,5-9 Fedt 0,2 0,2-1 0,1-10 Bekendtgørelse om mejeriprodukter (BEK nr 2 af 04/01/2013) stiller ikke krav til protein- og fedtindhold i produkterne

Traditionel fremstilling af koncentrerede produkter Koncentrering ved hhv. afdræning eller centrifuge Syrnede produkter med højt proteinindhold kan også fremstilles ved tilsætning af proteinpulver

Ultra Filtrering flere muligheder Koncentrering af mælk inden syrning Fx ymer & hvid ost Fordel: valle kan anvendes til mælkepulver Koncentrering af mælk efter syrning Fx Greek style yoghurt, skyr & kvarg Begrænset anvendelighed af valle Kombineret - forkoncentrering til fx 5 % protein efterfølgende koncentrering til 11 % protein

Ultra Filtrering flere muligheder Keramik Spiral Plate & frame

Studie af effekten af de 3 filtreringstyper

Calcium in permeate Calcium mg/kg 1400 ph 4,6 ph 5,9 ph 6,6 1200 1000 800 600 400 200 1 2 3 4 5 6 Concentration factor vcf

Calcium content in retentate High calcium gives off flavor Ultrafiltration at ph VCF = 3 mg/kg 6.6 Approx. 2,800 5.9 Approx. 2,100 4.6 Approx. 1,400

Proceslinie til syrnede, koncentrerede produkter Forbehandling Skummetmælk/ standardiseret mælk Fermentering Forvarmning Filtrering Køling Permeate Buffer Tapning Kølelager

Sammenligning af udbytte UF vs separator Ultra Filtrering Separator (uden thermisering) Separator (med thermisering) Færdigvare (kg) Proteinindhold i færdigvare (%) Proteinindhold i valle (%) (Proteintab) Råvaremængde skummetmælk (kg) Øget råvare forbrug (%) 2.500 2.500 2.500 10,00 10,00 10,00 0,2 0,7 0,4 7.738 8.611 8.000 Separator uden thermisering + 10,1 % Separator med thermisering + 3,3 % 4 Udbytte 3 (Kg) 2 1 0 9% 10% 11% 12% Protein (%) Separator Filtration

Fordele ved Ultra Filtrering Stabil proces Mulighed for håndtering af forskellige produkter på samme anlæg (varierende fedt- og tørstofindhold) Øget udbytte som følge af valleproteiner Forbedret konsistens Forbedrede sensoriske egenskaber (oplevelse af øget fedtindhold, glattere struktur og midre tørhed)

Ernæringsmæssige fordele ved Ultra Filtrering Næringsværdi Æg 100 Kasein 77 Valle 104 Ved anvendelse af UF inkluderes valleproteiner i færdigvaren, og herved øges ernæringsværdien