ترشيح منتجات الألبان بواسطة الأغشية

في صناعة الألبان ، تُستخدم عملية الترشيح الغشائي ( الترشيح الدقيق ) بشكل شائع لفصل الحليب إلى مكوناته المختلفة. يتم ذلك بتمرير الحليب تحت ضغط عبر غشاء رقيق مسامي، حيث تُفصل مكوناته وفقًا لحجمها. تُستخدم أربع فئات عامة من الترشيح: الترشيح الدقيق (0.1 - 10  ميكرومتر، >  10⁶ ^دالتون )، والذي يزيل عادةً البكتيريا والجراثيم والجسيمات الأكبر حجمًا فقط؛ والترشيح الفائق (10³ ^- 10⁶ ^دالتون ) ، والذي يزيل أيضًا جزيئات البروتين والدهون؛ والترشيح النانوي ، الذي يزيل اللاكتوز وأيونات المعادن الأكبر حجمًا مثل الكالسيوم ؛ والتناضح العكسي ، الذي يسمح بمرور الماء فقط. ^{[ 1 ]} 

تزيل عملية الترشيح الدقيق الخلايا (البكتيريا، الأبواغ) والجسيمات الكبيرة الأخرى (مثل كريات الكازين ، قطرات الدهون). ^{[ 1 ]} ونتيجة لذلك، تُستخدم في:

حليب مُصفّى بدقة

تُزيل عملية الترشيح الدقيق عند 0.8-1.2 ميكرومتر الميكروبات بشكلٍ أكثر فعالية من البسترة ، مما يُنتج حليبًا يتمتع بفترة صلاحية أطول. ولأنها تُجرى في درجة حرارة باردة أو دافئة (تصل إلى 55 درجة مئوية (131 درجة فهرنهايت) ) ^{[ 2 ]} ، فإنها لا تُنتج نكهة "مطبوخة" كما هو الحال في حليب UHT . ^{[ 3 ]} يُباع هذا النوع من الحليب السائل في كندا ^{[ 4 ]} وأوروبا والصين، بالإضافة إلى دول ومناطق أخرى.   

في عام 2023، وُجد أن بكتيريا من جنس الميكروبكتيريوم تخترق المرشحات الدقيقة وتصبح جزءًا رئيسيًا من الميكروبات المتبقية في الحليب الناتج. كما أن هذه البكتيريا قادرة على البقاء بعد عملية البسترة السريعة ذات درجة الحرارة العالية. ^{[ 5 ]}

فصل الكازين

تُستخدم عملية الترشيح الدقيق أيضًا لفصل جزيئات الدهون والكازين من الحليب، وكلاهما ممتاز لصناعة الجبن . (إذا رُغِبَ في الحصول على مُركّز كازين بسيط، يُزال الدسم من الحليب أولًا، مما يُنتج نوعًا من مُركّز بروتين الحليب ). أما الجزء المتبقي فهو يُشبه مصل اللبن وظيفيًا ويحتوي على بروتينات مصل الحليب .

تُستخدم عملية الترشيح الفائق أيضًا لفصل الدهون والبروتينات مع السماح لجزيئات اللاكتوز والماء والمعادن والفيتامينات الأصغر حجمًا بالمرور عبر الغشاء. وتنتج هذه العملية المنتجات التالية

الحليب المصفى

يُعرف هذا الحليب أيضًا باسم الحليب فائق الترشيح (حليب UF) في الولايات المتحدة، ويُنتج بتمرير الحليب الخالي من الدسم عبر غشاء حتى يحتوي الجانب المتبقي على أكثر من 40% من البروتين. قوامه مشابه لحليب جوز الهند . وهو نوع من مركزات بروتين الحليب ويُستخدم في صناعة الجبن. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

حليب المستهلك فائق الترشيح

يجمع "الحليب فائق الترشيح" المخصص للمستهلكين بين درجات ترشيح مختلفة لفصل مكونات الحليب المختلفة بشكل منفصل: الدهون، والبروتين، واللاكتوز، والمعادن، والماء، ثم إعادة دمجها وتجانسها. ونتيجة لذلك، يمكن تعديل القيمة الغذائية. ^{[ 8 ]} كانت شركتا فيرلايف وسيمبلي سمارت (التي توقف إنتاجها في مايو 2022 ) تبيعان حليبًا فائق الترشيح بنسبة 2% ممزوجًا بمحتوى بروتين أعلى، ومحتوى سكر (لاكتوز) أقل، ومذاق أكثر دسمًا. ^{[ 9 ]}

تُستخدم عملية التناضح العكسي لتركيز الحليب قبل نقله. ^{[ 1 ]}

يمكن استخدام الترشيح النانوي لإزالة اللاكتوز من مصل اللبن؛ كما تزيل المرشحات الدقيقة معادن الحليب ، التي تتكون من أيونات معدنية غير أحادية التكافؤ مثل الكالسيوم. ^{[ 10 ]} وتتكون معادن الحليب بشكل أساسي من فوسفات الكالسيوم ، وتُستخدم كمُضاف غذائي طبيعي. ^{[ 11 ]}

تُستخدم كل من الترشيح النانوي والتناضح العكسي لتركيز السوائل المخففة التي مرت عبر الترشيح النانوي والترشيح الفائق. كما تُستخدم كلتاهما لإزالة الماء من مركز بروتين الحليب وعزل بروتين الحليب. ^{[ 1 ]}

*مقتبس من تقرير خدمة أبحاث الكونغرس للكونغرس: الزراعة: مسرد المصطلحات والبرامج والقوانين، طبعة 2005 - رمز الطلب 97-905 ، وهو وثيقة في الملكية العامة.