Impacts de la succession d'étapes (nanofiltration, évaporation,séchage) sur le lactosérum acide lactique:Qualité de la poudre et évaluation énergétique.Comparaison de stratégies.

Impacts de la succession d'étapes (nanofiltration, évaporation,séchage) sur le lactosérum acide lactique:Qualité de la poudre et évaluation énergétique.Comparaison de stratégies. . Méta Séminaire CEPIA 2018 AgroParisTec

Fouling of falling film evaporators during the concentration of wheys

Fouling of falling film evaporators during the concentration of wheys . STLOpenday

Fouling of falling film evaporators during the concentration of wheys

Fouling of falling film evaporators during the concentration of wheys . STLOpenday

Concentration de produits laitiers dans les évaporateurs à flot tombant : facteurs limitants et alternatives technologiques

Dairy powders are produced using a two-step process: concentration of the liquid product (membrane, concentration by vacuum evaporation) and drying of the concentrate. Contrary to spray-drying, vacuum concentration has been poorly investigated. However, a better understanding of this unit operation carried out in falling-film evaporators would lead to an improved control of the global process scheme for the production of powders. This PhD project aims to highlight how to enhance the performances of falling-film evaporators; it focuses on two limiting factors of the vacuum concentration: the fouling of the heating surfaces and the maximal viscosity at the outlet of the falling-film evaporators. The contribution of the different product components to the fouling was investigated using a methodology developed at pilot-scale.Our results showed which mineral elements favored the fouling of falling-film evaporators during the concentration of milk microlfiltrate and ultrafiltrate as well as hydrochloric and lactic acid wheys. Besides, two thin-film rotative evaporators of different designs were tested at pilot-scale in order to exceed the maximum dry matter achieved in falling-film evaporators. The feasibility studies were conducted up to the production of powders. The capabilities of the equipment were evaluated according to the functional properties of powders and the specific energy costs relative to the removal of water. In one case, the combination of two rotative evaporators replacing the spray drier constitutes a technological breakthrough in the production of permeate pLes poudres laitières sont obtenues par concentration du produit liquide (membranes, évaporation sous vide) puis séchage du concentré. Contrairement au séchage par atomisation, peu de travaux ont été menés sur la concentration par évaporation sous vide. Pourtant, la maîtrise du schéma global de production des poudres gagnerait en une meilleure compréhension de cette opération réalisée dans des évaporateurs à flot tombant. Le présent travail vise à étudier comment améliorer les performances des évaporateurs ; il s’appuie sur deux facteurs limitants de l’opération : l’encrassement des surfaces d’échange et la viscosité maximale en sortie des évaporateurs. La contribution des différents constituants des produits à l’encrassement a été étudiée grâce à une méthodologie développée sur un évaporateur pilote.Les résultats obtenus ont permis d’identifier les éléments minéraux qui contribuent à l’encrassement lors de la concentration de microfiltrat et d’ultrafiltrat de lait, de lactosérums acides chlorhydrique et lactique. Afin de dépasser l’extrait sec maximal en sortie des évaporateurs à flot tombant, deux évaporateurs rotatifs à couche mince, de conceptions différentes, ont été testés à l’échelle pilote. Les études de faisabilité ont été menées jusqu’à la poudre. Le potentiel des équipements a été évalué suivant les propriétés fonctionnelles des poudres et le coût énergétique d’élimination de l’eau. Dans l’un des cas, le remplacement de la tour de séchage par deux évaporateurs rotatifs en série constitue une rupture technologique pour la production de poudres de perméat et dim

Concentration of dairy products in falling-film evaporators : limiting factors and technological alternatives

Les poudres laitières sont obtenues par concentration du produit liquide (membranes, évaporation sous vide) puis séchage du concentré. Contrairement au séchage par atomisation, peu de travaux ont été menés sur la concentration par évaporation sous vide. Pourtant, la maîtrise du schéma global de production des poudres gagnerait en une meilleure compréhension de cette opération réalisée dans des évaporateurs à flot tombant. Le présent travail vise à étudier comment améliorer les performances des évaporateurs ; il s’appuie sur deux facteurs limitants de l’opération : l’encrassement des surfaces d’échange et la viscosité maximale en sortie des évaporateurs. La contribution des différents constituants des produits à l’encrassement a été étudiée grâce à une méthodologie développée sur un évaporateur pilote.Les résultats obtenus ont permis d’identifier les éléments minéraux qui contribuent à l’encrassement lors de la concentration de microfiltrat et d’ultrafiltrat de lait, de lactosérums acides chlorhydrique et lactique. Afin de dépasser l’extrait sec maximal en sortie des évaporateurs à flot tombant, deux évaporateurs rotatifs à couche mince, de conceptions différentes, ont été testés à l’échelle pilote. Les études de faisabilité ont été menées jusqu’à la poudre. Le potentiel des équipements a été évalué suivant les propriétés fonctionnelles des poudres et le coût énergétique d’élimination de l’eau. Dans l’un des cas, le remplacement de la tour de séchage par deux évaporateurs rotatifs en série constitue une rupture technologique pour la production de poudres de perméat et dimiDairy powders are produced using a two-step process: concentration of the liquid product (membrane, concentration by vacuum evaporation) and drying of the concentrate. Contrary to spray-drying, vacuum concentration has been poorly investigated. However, a better understanding of this unit operation carried out in falling-film evaporators would lead to an improved control of the global process scheme for the production of powders. This PhD project aims to highlight how to enhance the performances of falling-film evaporators; it focuses on two limiting factors of the vacuum concentration: the fouling of the heating surfaces and the maximal viscosity at the outlet of the falling-film evaporators. The contribution of the different product components to the fouling was investigated using a methodology developed at pilot-scale.Our results showed which mineral elements favored the fouling of falling-film evaporators during the concentration of milk microlfiltrate and ultrafiltrate as well as hydrochloric and lactic acid wheys. Besides, two thin-film rotative evaporators of different designs were tested at pilot-scale in order to exceed the maximum dry matter achieved in falling-film evaporators. The feasibility studies were conducted up to the production of powders. The capabilities of the equipment were evaluated according to the functional properties of powders and the specific energy costs relative to the removal of water. In one case, the combination of two rotative evaporators replacing the spray drier constitutes a technological breakthrough in the production of permeate

Les traitements thermiques sur la plateforme LAIT

Les traitements thermiques sur la plateforme LAIT . Journée Thématique Plateforme LAI

Plateforme LAIT UMR Science et Technologie du Lait et de l’OEuf, 65 rue de saint Brieuc, 35042 Rennes

Plateforme LAIT UMR Science et Technologie du Lait et de l’OEuf, 65 rue de saint Brieuc, 35042 Rennes. Workshop Franco-Brésilien Science et Technologie du lait et de ses dérivé

La plateforme LAIT, un outil de recherche certifié ISO9001 au service des avancées cognitives et technologiques en sciences du lait

La plateforme LAIT, un outil de recherche certifié ISO9001 au service des avancées cognitives et technologiques en sciences du lait . Journée Thématique Plateforme LAI

Plateforme LAIT UMR Science et Technologie du Lait et de l’OEuf, 65 rue de saint Brieuc, 35042 Rennes

Plateforme LAIT UMR Science et Technologie du Lait et de l’OEuf, 65 rue de saint Brieuc, 35042 Rennes. Workshop Franco-Brésilien Science et Technologie du lait et de ses dérivé

Proteolytic destabilization of casein micelle in UHT-milk during storage: impact of different strains of Pseudomonas fluorescens

International audienceUHT sterilization combined with an aseptic packaging provides drinking milk that is microbiologically safe and can be stored at ambient temperature for several months. In some cases, commercial UHT milk can be destabilized by formation of a gel or sediment. Different studies have shown that residual activities of heat-resistant proteases of Pseudomonas fluorescens modify physico-chemical properties of casein micelles and lead to destabilization of UHT-milk. In our previous study, destabilization happened due to one strain of Pseudomonas fluorescens. In this present work, a wider range of strains were tested to explore further their impact on the quality of UHT-milk and to highlight the phenomena that cause proteolysis of casein micelles. Nine strains of Pseudomonas fluorescens secreting the heat-resistant protease aprX were selected as a function of their proteolytic potential. Each strain was inoculated in microfiltered milk, heat-treated at 140°C for 4 seconds and stored 90 days at 20°C. The physico-chemical characteristics of casein micelles were appreciated by evaluating their aggregation and measuring their size, zeta potential and hydration. In parallel, global proteolysis was determined by evaluating non casein nitrogen (NCN) and non protein nitrogen (NPN) contents. After 90 days of storage, destabilization of UHT-milks contaminated with the strains of Pseudomonas fluorescens was visual with presence of aggregates. Moreover, physico-chemical characteristics of casein micelles showed roughly the same evolution. Zeta potential, size, NCN and NPN contents increased whereas hydration decreased. The higher proteolytic activity was, the faster destabilization of milk happened. These results confirm that destabilization of UHT-milk occurs due to proteolysis of casein micelles. It suggests also that the heat-resistant protease aprX causes this proteolysis. To check this assumption, an experiment with inoculation of the purified enzyme in microfiltered milk is planned. Identification of cleavage sites is also a future project