Microfiltration tangentielle de lait écrémé : Etude des performances des membranes à gradient de perméabilité

International audience ; La microfiltration tangentielle de lait écrémé, MF 0.1 μm, équipée de membranes céramiques, est apparue à l’échelle industrielle au milieu des années 90s pour la séparation des micelles de caséines (CN) et des protéines sériques (PS). Face aux enjeux grandissants des ingrédients laitiers et l’importance que revêt la MF 0.1 μm dans la production de ces ingrédients, notamment en nutrition infantile, il devient important d’optimiser la MF 0.1 μm de lait écrémé, que ce soit au niveau de la conception de l’installation que de sa conduite. Le développement industriel a été rendu possible grâce à la mise en œuvre du système Uniform Transmembrane Pressure (UTP) qui permet de limiter l’accumulation de la matière à la membrane et donc de maintenir de très bonnes performances en termes de flux de perméation et de transmission de protéines sériques au cours du temps de production [1]. Néanmoins, les coûts énergétiques et économiques (investissement et maintenance) de cette opération sont très élevés puisque la mise en circulation du perméat à co-courant du rétentat nécessite une pompe supplémentaire côté perméat. Au début des années 2000, le concept à Gradient de Perméabilité (GP) a été proposé par Pall pour rendre la MF 0.1 μm plus économiquement attractive. Ce concept offre des propriétés de perméabilité (et de résistance hydraulique) du support macroporeux variables entre l’entrée et la sortie de la membrane, de manière à compenser les gradients de pression transmembranaire et ainsi offrir des performances acceptables sans ajout de pompe côté perméat et avec une couche filtrante de 0.1μm identique à la membrane UTP. A l’heure actuelle, les membranes UTP et GP cohabitent industriellement pour la mise en œuvre de la MF 0.1 μm. Pour des raisons principalement économiques, la membrane GP remplace peu à peu la membrane UTP. Elle est proposée depuis une quinzaine d’années par les équipementiers qui se basent principalement sur leur expérience, savoir-faire et connaissances empiriques pour proposer le ...