Membran filtreleme sistemleri endüstride sıkça kullanılmaktadır. Bir çok uygulamada verimlilik, ürün kalitesi ve sürdürülebilirlik bakımından önemli faydalar sağlamak üzere daha geleneksel santrifüjlü separasyon, evaporasyon ve koagülasyonun yerine geçmiştir.
UF yüksek molekül ağırlıklı bileşenleri ısı uygulaması ve faz değişimine uğratmadan konsantre etme imkanı sunar. Ultrafiltrasyon yönteminde süzme işlemi, sıvının yarı geçirgen bir membrandan hidrostatik basınç etkisiyle geçirilmesi prensibine dayanır. UF membranlar, makromoleküller, kolloidal parçacıklar ve dispersiyonların ayrılarak saf ürün eldesinde veya ürünün konsantre edilmesinde kullanılırlar.
Yüksek moleküler ağırlıklı katılar ve çözünmüş maddeler tutulurken, su ve düşük moleküler ağırlıklı çözünmüş maddeler membrandan geçer. Askıda kalan katı maddeler ve yüksek moleküler ağırlıklı solvatlar, retentatta tutulurken, su ve düşük moleküler ağırlıklı solvatlar, permattaki (süzüntü) zardan geçer.
Süt endüstrisinde ultrafiltrasyon teknolojisinin kullanım alanına örnek olarak proteinlerin standardize edilmesi ve konsantre edilmesi, süttozu üretimi, koyulaştırılmış süt üretimi ve süzme beyaz peynir üretimi verilebilir. Süzme Beyaz peynir üretiminde ülkemizde yaygın olarak kullanılan ultrafiltrasyon teknolojisi içeriğindeki yarı geçirgen membranlar vasıtası ile peynire işlenecek sütteki laktoz, mineral, protein olmayan nitrojen, su ve suda çözünen vitaminleri geçirerek protein ve yağları tutar. Ultrafiltrasyon tekniği ile beyaz peynir üretimi geleneksel yöntem ile kıyaslandığında yaklaşık %16-20’lik bir randıman artışı, maya ve starter kültür kullanımında da %80 e varan tasarruflar sağlamaktadır.
El değmeden üretilen ultrafiltrasyon beyaz peynir ile geleneksel yönteme göre hem daha standart bir ürün sağlanmakta, hem de ortam, ekipman ve personel hijyenine bağlı riski oluşturan koliform grubu bakterilerin ve küf, mayaların kontaminasyon olasılığı azalmaktadır.
Beyaz peynirde ultrafiltrasyon tekniğinin kullanım avantajları şu şekilde sıralanabilir;
- Yüksek randıman
- Standart ürün kalitesi
- Peynirler arasındaki ağırlık farkı azalır
- Mikrobiyal kontaminasyon riskinin azalması
- Hammadde maliyetlerinde azalma
- Ekipman, depolama ve nakliye maliyetlerinde azalma
- Yüksek kapasiteli, kontinü hat
- Çevre kirliliğinde azalma
Ultrafiltrasyon genel uygulama avantajları;
- Az enerji tüketimi
- Süte ısıl işlem uygulanmaması
- İşletme için taze suyun geri kazanımı
- Atık arıtım maliyetinin azaltılması
- Daha az yer ve sermayeye gereksinim olması
Ultrafiltrasyon uygulama alanları;
- Gıda ve Süt endüstrisi;
- Peynir üretiminde ve peynir sütünün standardizasyonunda
- Konsantre süt ürünleri üretiminde
- Peynir altı suyu tozu ve süt tozu üretiminde
- Konsantre yoğurt üretiminde
- Yıkama suyu CIP ve ürün geri kazanımında
- Ürün ve protein konsantreleri hazırlanmasında
- Meyve suyu ve konsantrelerinde
- Dondurma üretiminde
- Atık su arıtma sistemlerinde
- Deniz suyundan içme suyu elde edilmesinde