Microbiological stabilization of whey by cross flow microfiltration

Abstract - CFMF of Grana cheese whey, using a 0.8-μm nominal pore size alumina membrane, reduced bacterial population by an average value of 4.6 decimal reductions. The bacterial count of MF whey always ranged between 0-1.9 log CFU mL^-1 and was not proportional to the population of the relevant feed. The 0.8-μm membrane, when utilised under the technological conditions of this study, retained the natural Grana whey microflora almost completely. No significant protein retention was observed. The permeation fluxes of skim whey were > 600 l h^-1 m^-2 even after 4.5 h of filtration. CFMF of raw whey showed a decrease in permeation fluxes to 70% compared to the skim whey. The use of membranes of 0.1 or 0.45 μm nominal pore size, although presenting a similar microbial removal efficiency, resulted in a higher protein retention and lower permeation fluxes. The current interest in the recovery of heat-sensitive whey proteins may increase the use of CFMF technology for the microbiological stabilization of whey as an alternative to the pasteurization process.

Résumé - Épuration bactérienne du lactosérum par microfiltration tangentielle
La microfiltration tangentielle du lactosérum du fromage Grana, en utilisant une membrane en alumine avec diamètre moyen des pores de 0,8 μm, a diminué en moyenne la population bactérienne de 4,6 réductions décimales. La population résiduelle du lactosérum microfiltré a montré des valeurs assez constantes, comprises entre 0 et 1,9 log UFC.ml^-1, et ces valeurs n'étaient pas en relation proportionnelle avec le niveau initial de population bactérienne des fluides entrants. La membrane 0,8 μm, dans les conditions opératoires utilisées, retenait presque complètement la microflore naturellement présente dans le lactosérum du Grana. Aucune rétention significative des protéines n'était observée. Les débits de perméation obtenus étaient supérieurs à 600 l.h^-1.m^-2 pour le lactosérum écrémé, même après 4,5 h de filtration, par contre ces débits chutaient en moyenne de 70% lors du traitement du lactosérum non écrémé. L'utilisation des membranes ayant un diamètre de pore de 0,1 et 0,45 μm entraînait une importante rétention protéique et des débits plus faibles de perméation, tout en conservant le même niveau d'épuration bactérienne. En raison de l'intérêt porté à la séparation des protéines thermosensibles du lactosérum, la technologie de microfiltration dans le but de réaliser l'assainissement bactérien du lactosérum apparaît comme une alternative au protocole de pasteurisation.