(57)【要約】本発明は、膜モジュールを通る流量を有意に低下させることなく、膜での付着物が有意に減らされ或いは回避されるところの膜濾過を用いて乳製品を処理する方法に関する。また、本発明は、本発明にしたがった方法を実行するのに適した膜濾過アセンブリに関する。
2013521800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜濾過を用いて乳製品を処理する方法であって：
ａ）オプション的に、前記乳製品をバランスタンクに供給するステップ；
ｂ）透過部分及び残余部分を形成するために前記乳製品に対して膜濾過を施すステップ；及び
ｃ）前記残余部分の温度より低い温度まで前記透過部分を冷却して
膜表面の冷却をもたらすステップ；
を有する方法。
【請求項２】
前記乳製品は、膜濾過に先立って、５０〜６５℃の範囲の温度まで加熱される、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記残余部分は、膜濾過中、５０〜６５℃の範囲の温度で維持される、
請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記透過部分の温度は、膜濾過中、０〜６４℃の範囲の温度で維持される、
請求項１乃至３の何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記透過部分と前記残余部分との温度差は、少なくとも１℃であり、前記透過部分は、前記残余部分より冷たい、
請求項１乃至４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記乳製品は、脱脂乳、バターミルク、及び乳漿で構成されるグループから選択される、
請求項１乃至５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記透過部分の少なくとも一部は、膜濾過モジュールの透過分入口及び透過分出口を横切って循環させられる、
請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記残余部分の少なくとも一部は、膜濾過モジュールの残余分入口及び残余分出口を横切って循環させられる、
請求項１乃至７の何れか一項に記載の方法。
【請求項９】
当該方法は、前記乳製品内に存在するタンパク質を分画するためのものである、
請求項１乃至８の何れか一項に記載の方法。
【請求項１０】
当該方法は、前記乳製品内の微生物の量を減らすためのものである、
請求項１乃至９の何れか一項に記載の方法。
【請求項１１】
透過分流及び残余分流は、膜フィルタに沿って並流するように通され、２つの流れは、該膜フィルタによって分離される、
請求項１乃至１０の何れか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記乳製品は、複数の膜濾過モジュールを用いた膜濾過が施される、
請求項１乃至１１の何れか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記複数の膜濾過モジュールは、並列、直列、或いは、それらの組み合わせで接続される、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
膜濾過モジュールのフィルタは、マイクロフィルタ、ウルトラフィルタ、及びナノフィルタで構成されるグループから選択される、
請求項１乃至１３の何れか一項に記載の方法。
【請求項１５】
膜濾過モジュールにおけるフィルタの有効細孔径は、１０〜１００ｋＤａ又は２００Ｄａで、０．５〜２μｍ、０．０５〜０．３μｍである、
請求項１乃至１４の何れか一項に記載の方法。
【請求項１６】
ａ）膜フィルタの残余側へ開口する供給口；
ｂ）残余分出口；
ｃ）前記残余分出口から残余分入口へ残余分の少なくとも一部を再循環させる手段；
ｄ）透過分出口；
ｅ）透過分入口；
ｆ）前記透過分出口から前記透過分入口へ透過分の少なくとも一部を再循環させる手段；及び
ｇ）残余分流の温度よりも透過分流の温度を低く維持するよう配置される冷却装置；
を含む膜濾過アセンブリであって、
前記入口、前記出口、及び前記再循環させる手段は、膜フィルタの残余側の残余分流と該膜フィルタの透過側の透過分流とを、望ましくは、２つの流れが、該膜フィルタに沿って並流するように通されるといった方式で維持するよう配置される、
膜濾過アセンブリ。
【請求項１７】
前記入口、前記出口、及び前記再循環させる手段は、前記膜フィルタの残余側の残余分流と前記膜フィルタの透過側の透過分流とを、２つの流れが、望ましくは、膜表面全体に亘って均一な圧力降下で、前記膜フィルタに沿って並流するように通されるというように、前記膜フィルタに沿って通されるといった方式で維持するよう配置される、
請求項１６に記載の膜濾過アセンブリ。
【請求項１８】
前記冷却装置は、熱交換器である、
請求項１６又は１７に記載の膜濾過アセンブリ。
【請求項１９】
前記冷却装置は、前記透過分入口と前記透過分出口との間の透過回路に配置される、
請求項１６乃至１８の何れか一項に記載の膜濾過アセンブリ。
【請求項２０】
前記冷却装置は、膜濾過モジュールに一体化される、
請求項１９に記載の膜濾過アセンブリ。
【請求項２１】
前記冷却装置は、膜濾過モジュールから分離されている、
請求項１９に記載の膜濾過アセンブリ。
【請求項２２】
当該膜濾過アセンブリは、並列、直列、又はそれらの任意の組み合わせで接続される複数の膜濾過モジュールを有する、
請求項１６乃至１８の何れか一項に記載の膜濾過アセンブリ。
【請求項２３】
請求項１乃至１５の何れか一項に記載の方法を実行するのに適した請求項１６乃至２２の何れか一項に記載の膜濾過アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜モジュールを通る流量を有意に低下させることなく、膜での付着物が有意に減らされ或いは回避されるところの膜濾過を用いて乳製品を処理する方法に関する。また、本発明は、本発明にしたがったその方法を実行するのに適した膜濾過アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
生乳は、ほぼ例外なく、クリーム相と脱脂乳相とに分離される。何れの最終製品にそのミルクが用いられるかに応じて、それらの相の双方は、酪農場で異なる扱いを受ける。タンパク質分画によってさらに不純物が除かれる脱脂乳はしばしば殺菌され、その後、約４℃まで冷却され、製品として使用されるまでタンク内に保存される。
【０００３】
膜での付着物を減らすために、膜濾過の前にその脱脂乳に対して前処理工程を施すことが提案されている（国際公開第ＷＯ０２／０６９７２４号パンフレット参照。）。その前処理は、数分間だけ５０〜５５℃の範囲の温度に脱脂乳を加熱することを伴う。その後、加熱処理された製品は、余剰空気を放出するために、且つ、加熱の際にミルク内で生じる化学変化を安定化させるために、開放容器中で保管される。
【０００４】
たとえ、膜での付着物のリスク、すなわち、膜がブロックされて生産時間が失われるリスクを減らすためのこの前処理が事前に開示されていたとしても、この温度範囲での冗長な滞留時間が有害な微生物の望ましくない増殖を伴うこともまた事前に開示されている。
【０００５】
有害な微生物の望ましくない増殖を回避するために、また、膜での付着物をさらに減らすために、開放容器での滞留時間を減らすこと、また、膜濾過中に下降する或いは維持される温度カーブをその脱脂乳（残余分（retentate））が示すように取り計らうことが提案されている（国際公開第ＷＯ０６／１２３９７２号公報パンフレット参照。）。
【０００６】
膜濾過中、膜濾過アセンブリのポンプは、通常、脱脂乳／残余分の温度を２〜６℃だけ上昇させる。膜濾過中に脱脂乳／残余分の温度を維持し或いは低下させるために、（通常は小プラント／パイロットプラントのために）残余分の循環内に配置される何らかの冷却装置を有することが一般的である（諾国特許第３１０１７３号明細書参照。）。オプション的に、脱脂乳は、膜濾過に先立って、その循環内の温度がミルク前処理温度を超えないことを確かなものとする温度まで冷却される。
【０００７】
しかしながら、脱脂乳の温度が１℃下げられると、膜モジュールを通る流量は、約２〜３％だけ低下する。すなわち、膜濾過効率が有意に低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ０２／０６９７２４号パンフレット
【特許文献２】国際公開第ＷＯ０６／１２３９７２号公報パンフレット
【特許文献３】諾国特許第３１０１７３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的の一つは、膜モジュールを通る流量を有意に低下させることなく、膜での付着物が有意に減らされ或いは回避されるところの膜濾過を用いて乳製品を処理する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１態様は、膜濾過を用いて乳製品を処理する方法に関し、その方法は：
ａ）オプション的に、乳製品をバランスタンクに供給するステップ（図１の１、図３の１）；
ｂ）透過部分及び残余部分を形成するためにその乳製品に対して膜濾過を施すステップ（図１の２、図３の３、図４のＭＦ１／ＭＦ２、図５のＭＦ１／ＭＦ２）；及び
ｃ）残余部分の温度より低い温度までその透過部分を冷却して膜表面の冷却をもたらすステップ（図１の３、図３の２、図４の１、図５の１）を含む。
【００１１】
本発明の第２態様は、
ａ）膜フィルタの残余側へ開口する供給口；
ｂ）残余分出口；
ｃ）残余分出口から残余分入口へ残余分の少なくとも一部を再循環させる手段；
ｄ）透過分出口；
ｅ）透過分入口；
ｆ）透過分出口から透過分入口へ透過分の少なくとも一部を再循環させる手段；及び
ｇ）残余分流の温度よりも透過分流の温度を低く維持するよう配置される冷却装置；
を含む膜濾過アセンブリに関し、
それら入口、出口、及び再循環手段は、膜フィルタの残余側の残余分流と膜フィルタの透過側の透過分流とを、望ましくは、２つの流れが、膜フィルタに沿って並流するように通されるといった方式で維持するよう配置される。
【００１２】
本発明の望ましい実施例は、従属項において説明される。
【００１３】
これより、添付図面を参照して、本発明の望ましい実施例をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明にしたがった方法が採用され得る、透過分循環に別個のクーラ（３）が含まれる、膜濾過プラントを示す。（１）バランスタンク；（２）膜濾過モジュール；（３）クーラ；（４）残余分流出；（５）透過分流出；（６）透過分供給；（Ｍ）循環ポンプ；（ＰＩ）圧力計。
【図２】一体型冷却装置を備える膜モジュールを示す。（１）周囲ハウジング；（２）周囲ハウジングの端部；（３）膜；（４）チューブ熱交換器；（５）冷媒を収容する空間；（６）冷媒への接続部；（７）透過分を収容する空間；（８）透過分入口及び出口；（１５）複数の残余分チャネル；（１６）フィルタ膜。
【図３】本発明にしたがった方法が採用され得る、膜モジュールが一体型冷却装置（２）を有する、膜濾過プラントを示す。（１）バランスタンク；（２）一体型冷却装置を備える膜濾過モジュール；（４）残余分流出；（５）透過分流出；（６）製品供給；（Ｍ）循環ポンプ；（ＰＩ）圧力計。
【図４】透過分循環に含まれる別個のクーラ装置（１）を有する２つの膜濾過モジュール（ＭＦ１及びＭＦ２）が並列に接続される膜濾過プラントを示す。
【図５】透過分循環に含まれる別個のクーラ装置（１）を有する２つの膜濾過モジュール（ＭＦ１及びＭＦ２）が直列に接続される膜濾過プラントを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
リン酸カルシウムの沈殿が膜での付着物の主要な原因であると想定され、また、リン酸カルシウムの溶解度は温度が上昇するにつれて低下することが知られているため、当業者は、脱脂乳相の温度をできるだけ低くすべきことを想定するであろう。しかしながら、前述したように、脱脂乳相の温度が１℃下がると、膜モジュールを通る流量が約２〜３％低下することも知られている。
【００１６】
したがって、膜濾過中に脱脂乳相の温度を上昇させることによって、膜モジュールを通る流量は増加するが、膜での付着物もまた増加する。オプション的に、膜濾過中に脱脂乳相の温度を低下させることによって、膜での付着物が減少するが、膜モジュールを通る流量もまた減少する。
【００１７】
これまで、膜濾過中の膜での付着物のリスクを低減するために、タンパク質を含む乳製品にある種の前処理（通常は、５０〜６５℃の範囲の温度での熱処理）を施すことが中道であった。より高い温度の使用は薦められない。乳漿タンパクが６５℃より高い温度で変性すると想定されるためである。
【００１８】
さらに、タンパク質を含む乳製品の温度は、膜濾過中、５０〜６５℃の前処理温度を超えないことが最も重要であると想定されている。膜濾過アセンブリにおけるポンプは、通常、タンパク質を含む乳製品の温度を２〜６℃上昇させるため、残余分の循環内に配置されるある種の冷却装置を有すること（通常は小プラント／パイロットプラントのためのものである）（諾国特許第３１０１７３号明細書）、及び／又は、膜濾過に先立って脱脂乳を冷却することが一般的である。
【００１９】
驚くべきことに、膜での付着物を回避するために最も重要なことは、脱脂乳／残余分の温度ではなく、膜表面の温度であることが発見された。膜表面の温度を低く維持することによって、膜での付着物による重大な問題を生じさせることなく、脱脂乳／残余分の温度を上昇させることが可能である。
【００２０】
その発見の結果は、膜濾過を用いて乳製品を処理するための改善された方法であり、膜での付着物が有意に低減／回避され、また同時に、膜モジュールを通る流量が増大される。
【００２１】
本発明の第１態様は、膜濾過を用いて乳製品を処理する方法に関し、その方法は、
ａ）オプション的に、乳製品をバランスタンクに供給するステップ（図１の１、図３の１）；
ｂ）透過部分及び残余部分を形成するために乳製品に膜濾過を施すステップ（図１の２、図３の３、図４のＭＦ１／ＭＦ２、図５のＭＦ１／ＭＦ２）；及び
ｃ）残余部分の温度より低い温度まで透過部分を冷却し、膜表面の冷却をもたらすステップ（図１の３、図３の２、図４の１、図５の１）；を含む。
【００２２】
本発明にしたがった一実施例では、例えば脱脂乳、バターミルク、又は乳漿等の乳製品がバランスタンクに供給される（図１の１、図３の１）。バランスタンクの主要な目的は、製造中の一時的な停止／中断の際の乳製品のためのバッファの機能を果たすことであり、また、乳製品の連続供給を確保することである。
【００２３】
そのバランスタンクにおけるタンパク質を含む乳製品の温度は、望ましくは５０〜７０℃の範囲内であり、より望ましくは５５〜６５℃の範囲内であり、さらに望ましくは６０〜６５℃の範囲内であり、最も望ましくは６２〜６５℃の範囲内である。
【００２４】
望ましくは、乳製品は、膜濾過モジュールに入る前に脱気装置を通過させられる。脱気装置による処理は、さもないとその処理の後で膜での付着物を引き起こし得る製品内の過度の空気を取り除く。
【００２５】
その後、乳製品は、例えば循環ポンプ（図１のＭ１及びＭ２、図３のＭ１及びＭ２）を用いて、乳製品が残余部分と透過部分とに分離されるところである膜濾過モジュール（図１の２、図３の２、図４のＭＦ１、図５のＭＦ１）に導かれる。
【００２６】
膜濾過モジュールを通る高いクロスフロー速度を維持するために、膜濾過中、乳製品／残余分の温度が、５０〜６５℃の範囲内の温度、より望ましくは５５〜６５℃の範囲内の温度、さらに望ましくは５８〜６５℃の範囲内の温度、最も望ましくは６０〜６５℃の範囲内の温度に維持されることが望ましい。
【００２７】
本発明にしたがった一実施例では、膜濾過モジュールに入るときの乳製品／残余分の温度が、５０〜７０℃の範囲内の温度、より望ましくは５５〜６５℃の範囲内の温度、さらに望ましくは５８〜６５℃の範囲内の温度、最も望ましくは５８〜６０℃の範囲内の温度であることが望ましい。
【００２８】
今日の市場には、数多くの異なる膜濾過モジュールが存在する。最も一般的な２つの膜モジュールシステムの一方は、いわゆる“均一膜間差圧（ＵＴＰ）”システムである。膜の透過側にビーズを含めることによって、そのシステムは、高いクロスフロー速度で、低いが均一の膜間差圧を維持し、付着物及び固形状物の集結を減らし、そして、利用可能な濾過面積の利用を改善する。しかしながら、そのシステムは、複雑で時間のかかる膜交換工程に悩まされ、また、透過分流の連続的な循環を必要とする。
【００２９】
最も一般的な２つの膜モジュールシステムの他方は、傾斜膜に基づく。膜モジュールのインプット側に向かって増大する透過抵抗を有する膜を用いることによって、そのシステムは、高いクロスフロー速度で、低いが均一な膜間差圧を維持する。さらに、そのシステムは、透過分流の連続的な循環を必要とせず、複雑で時間のかかる膜交換工程に悩まされることもない。
【００３０】
本発明にしたがって利用される膜濾過モジュールは、ＵＴＰ原理に基づく膜モジュールシステム、傾斜膜に基づく膜モジュールシステム、他の適切な膜モジュールシステム、又はそれらの組み合わせ等、乳製品の処理に適した任意の膜モジュールであればよい。
【００３１】
膜濾過モジュールにおける膜は、望ましくは、支持セラミック層と（例えばジルコニア、チタニア、及びアルミナベースの膜等の）表面膜層とで作られるが、ガラス、ポリマー等の他の材料から作られてもよい。たとえ本開示が膜の使用に焦点を合わせているとしても、当然のことながら、本開示の発明的な概念から逸脱することなく、膜の代わりにマイクロシーブが利用されてもよい。
【００３２】
膜濾過モジュールにおけるフィルタは、望ましくは、マイクロフィルタ（ＭＦ）、ウルトラフィルタ（ＵＦ）、及びナノフィルタ（ＮＦ）で構成されるグループから選択される。
【００３３】
本発明にしたがった望ましい一実施例では、少なくとも１つの膜濾過モジュールは、有効細孔径が、０．５〜２．０μｍの範囲内、より望ましくは０．８〜２．０μｍの範囲内、最も望ましくは０．８〜１．４μｍの範囲内であるフィルタを有する。この範囲内の細孔径を有するフィルタは、乳製品における微生物の量を減らすのに特に適している。
【００３４】
本発明にしたがった望ましい一実施例では、少なくとも１つの膜濾過モジュールは、有効細孔径が、０．０５〜０．５μｍの範囲内、より望ましくは０．０５〜０．３μｍの範囲内、最も望ましくは０．１〜０．２μｍの範囲内であるフィルタを有する。この範囲内の細孔径を有するフィルタは、タンパク質、特に乳製品内に存在するカゼイン・タンパク質を分画するのに特に適している。
【００３５】
本発明にしたがった望ましい一実施例では、少なくとも１つの膜濾過モジュールが、１００ｋＤａより大きい、より望ましくは７５ｋＤａより大きい、さらに望ましくは５０ｋＤａより大きい、最も望ましくは、１０ｋＤａより大きい等、２５ｋＤａより大きい分子量を有する浮遊固体及び溶質を保持するのに十分な有効細孔径を備えるフィルタを有する。
【００３６】
本発明にしたがった望ましい一実施例では、少なくとも１つの膜濾過モジュールが、５００Ｄａより大きい、より望ましくは２００Ｄａより大きい、さらに望ましくは１００Ｄａより大きい分子量を有する浮遊固体及び溶質を保持するのに十分な有効細孔径を備えるフィルタを有する。
【００３７】
タンパク質を含む乳製品が膜濾過モジュール（図１の２、図３の２、図４のＭＦ１、図５のＭＦ１）に入ると、その製品は、残余分流と透過分流の２つの流れに分けられる。
【００３８】
残余分流は、追加の膜濾過モジュール（図４のＭＦ２、図５のＭＦ２）に供給されてもよく、且つ／或いは、例えば循環ポンプ（図１のＭ２、図３のＭ２）を用いて、膜濾過モジュール（図１の２、図３の２）のインプット側に戻されてもよい。その追加の膜濾過モジュールは、第１の膜濾過モジュール（図１の２、図３の２、図４のＭＦ１、図５のＭＦ１）と同じものであってもよく、異なるもの（別の膜濾過モジュールシステム、別の膜材料、別の有効細孔径等）であってもよい。
【００３９】
本発明にしたがった一実施例では、透過分流は、例えば循環ポンプ（図１のＭ３）を用いて、冷却装置（図１の３、図４の１、図５の１）に導かれる。冷却装置は、例えば平板熱交換器又はより望ましくはチューブ熱交換器である熱交換器等の、透過分流の温度を下げるのに適した任意の種類の装置であればよい。
【００４０】
本発明にしたがった別の実施例では、膜濾過モジュールは、（図１の３に示すような）別個の透過分冷却装置を無用にする、一体型の冷却装置（図２、図３の２）を有する。一体型の冷却装置は、膜濾過モジュールに一体化されるのに適した任意の種類の冷却装置であればよい。一体型の冷却装置を有する適切な膜濾過モジュールの例を図２に示す。
【００４１】
図２の膜濾過アセンブリは、冷媒への接続部（６）を備えたチューブ熱交換器（４）が取り付けられる周囲ハウジング（１）を示す。冷媒は、チューブの外側にある空間（５）を流れる。膜（３）は、チューブ熱交換器におけるチューブを通して配置され、且つ、ハウジングの各端部にシールして取り付けられる。フィルタ膜を通過する透過分は、透過分入口及び出口（図２の８）を横切って循環させられる。図２の拡大されたアイテムＢは、透過分が熱交換器における複数のチューブ内の空間（７）をどのように循環するのか、及び、透過分の温度がチューブ熱交換器における複数のチューブの外側にある冷媒によってどのように影響されるのかを示す。
【００４２】
図２におけるハウジングの断面Ａ−Ａは、膜を備えたチューブ熱交換器がどのように配置され得るのかを示す。拡大されたアイテムＣは、従来の膜の構造がどのように構築されているのかを示す。それは、複数の残余分チャネル（１５）を備えた多孔質のセラミック支持構造（３）で構成される。各チャネルは、チャネル面上にフィルタ膜（１６）を備える。また、拡大されたアイテムＣは、熱交換器のチューブが、透過分が循環するための空間（７）を与えながら、どのようにして膜を取り囲むかを示す。
【００４３】
たとえ図２が１９個の膜を備える膜濾過アセンブリを示しているとしても、膜の数はその装置の機能にとって決定的なものではなく、また、異なる数の膜を有する同様のシステムが本発明の範囲内にあることが理解されるであろう。
【００４４】
本発明にしたがった望ましい一実施例では、透過分流の温度が、少なくとも１℃だけ、残余分流の温度よりも低く、より望ましくは、透過分流の温度が、少なくとも３℃だけ、残余分流の温度よりも低く、さらに望ましくは、透過分流の温度が、少なくとも５℃だけ、残余分流の温度よりも低く、最も望ましくは、少なくとも１０℃、１２℃、１５℃、２０℃、２５℃、３０℃、又は４０℃の温度差のように、透過分流の温度が、少なくとも７℃だけ、残余分流の温度よりも低い。
【００４５】
望ましい一実施例では、透過部分の温度は、膜濾過中、０〜６４℃（例えば、０〜６４℃、０〜６０℃、０〜５５℃、０〜５０℃、０〜４５℃、０〜４０℃、０〜３５℃、０〜３０℃、０〜２５℃、０〜２０℃、若しくは０〜１５℃等）の範囲の温度、例えば、１０〜５０℃（例えば、１０〜４５℃、１０〜４０℃、１０〜３５℃、１０〜３０℃、１０〜２５℃、１０〜２０℃、若しくは１０〜１５℃等）の範囲の温度、２０〜５０℃（例えば、２０〜４５℃、２０〜４０℃、２０〜３５℃、２０〜３０℃、若しくは２０〜２５℃等）の範囲の温度、３０〜５０℃（例えば、３０〜４５℃、３０〜４０℃、若しくは３０〜３５℃等）の範囲の温度、又は、４０〜５０℃（例えば、４０〜４５℃等）の範囲の温度に維持される。
【００４６】
本発明にしたがった別の実施例では、透過分流は、残余分流の温度より少なくとも１℃だけ低い温度、より望ましくは残余分流の温度より少なくとも３℃だけ低い温度、さらに望ましくは残余分流の温度より少なくとも５℃だけ低い温度、最も望ましくは、少なくとも１０℃、１２℃、１５℃、２０℃、２５℃、３０℃、又は４０℃である膜表面と残余分流との間の温度差のように、残余分流の温度より少なくとも７℃だけ低い温度に膜表面を冷却するのに十分な温度に維持される。
【００４７】
透過分流が冷却装置（図１の３）／一体型冷却装置（図３の２）を有する膜濾過モジュールを出ると、透過分は、追加の膜濾過モジュール（図４のＭＦ２、図５のＭＦ２）に供給されてもよく、且つ／或いは、膜濾過モジュール（図１の２、図３の２）の透過分インプット側に戻されてもよい。
【００４８】
その追加の膜濾過モジュールは、第１の膜濾過モジュール（図１の２）と同じものであってもよく、異なるもの（別の膜濾過モジュールシステム、別の膜材料、別の有効細孔径等）であってもよい。
【００４９】
本発明にしたがった一実施例では、透過部分は、冷却処理の後で、膜濾過モジュールの透過分インプット側に戻される。
【００５０】
本発明にしたがった別の一実施例では、透過部分は、膜濾過モジュールにおける透過分入口及び出口を横切って循環させられる。傾斜膜が利用される場合、透過分流を循環させる主要な目的は、膜表面を冷却することである。しかしながら、いわゆるＵＴＰシステムが利用される場合、透過分流を循環させる目的は、膜表面を冷却すること、及び、膜モジュールを通じたいくらかの圧力降下を与えることである。
【００５１】
本発明にしたがった望ましい一実施例では、（透過分入口及び残余分入口の双方の）入口、（透過分出口及び残余分出口の双方の）出口、並びに再循環手段（例えば循環ポンプである。）が、膜フィルタの残余側の残余分流、及び、膜フィルタの透過側の透過分流を、２つの流れが膜フィルタに沿って通されるといった方式で、維持するように配置される。一実施例では、それら２つの流れは、膜フィルタに沿って並流するように通され、また、別の実施例では、それら２つの流れは、膜フィルタに沿って一斉に通される。最も望ましくは、それら２つの流れは、膜表面全体に亘って均一な圧力降下で、膜フィルタに沿って通される。
【００５２】
複数の膜濾過モジュールの場合、第１の膜濾過モジュールからの残余部分が、次の膜濾過モジュールに入る前に、ダイアフィルトレーションステップを施すことが望ましい（図５）。
【００５３】
本発明の第２態様は、
ａ）膜フィルタの残余側へ開口する供給口；
ｂ）残余分出口；
ｃ）残余分出口から残余分入口へ残余分の少なくとも一部を再循環させる手段；
ｄ）透過分出口；
ｅ）透過分入口；
ｆ）透過分出口から透過分入口へ透過分の少なくとも一部を再循環させる手段；及び
ｇ）残余分流の温度よりも透過分流の温度を低く維持するよう配置される熱交換器等の冷却装置；
を含む膜濾過アセンブリに関し、
それら入口、出口、及び再循環手段は、膜フィルタの残余側の残余分流と膜フィルタの透過側の透過分流とを、２つの流れが、例えば、膜フィルタに沿って並流するように通され、或いは、膜フィルタに沿って一斉に通されるというように、膜フィルタに沿って通されるといった方式で維持するよう配置される。
【００５４】
本発明の第２態様にしたがった一実施例は、
ａ）膜フィルタの残余側へ開口する供給口；
ｂ）残余分出口；
ｃ）残余分出口から残余分入口へ残余分の少なくとも一部を再循環させる手段；
ｄ）透過分出口；
ｅ）透過分入口；
ｆ）透過分出口から透過分入口へ透過分の少なくとも一部を再循環させる手段；及び
ｇ）残余分流の温度よりも透過分流の温度を低く維持するよう配置される熱交換器等の冷却装置；
を有する膜濾過アセンブリに関し、
それら入口、出口、及び再循環手段は、膜フィルタの残余側の残余分流と膜フィルタの透過側の透過分流とを、２つの流れが、例えば、膜フィルタに沿って並流するように通され、或いは、膜フィルタに沿って一斉に通されるというように、膜フィルタに沿って通されるといった方式で維持するよう配置される。
【００５５】
本発明の第２態様にしたがった一実施例では、それらの入口、出口、及び再循環手段は、膜フィルタの残余側の残余分流と膜フィルタの透過側の透過分流とを、２つの流れが、膜表面全体に亘って均一な圧力降下で、例えば、膜フィルタに沿って並流するように通され、或いは、膜フィルタに沿ってともに通されるというように、膜フィルタに沿って通されるといった方式で維持するよう配置される。
【００５６】
本発明の第２態様にしたがった別の一実施例では、冷却装置は、透過分入口と透過分出口との間の透過回路に配置される。
【００５７】
本発明の第２態様にしたがった別の実施例では、膜濾過アセンブリは、本発明の第１態様にしたがった方法を実行するのに適している。
【００５８】
使用される膜濾過モジュールによっては、本発明にしたがった方法は、乳製品内に存在する細菌の量を減らし、且つ／或いは、乳製品内に存在するタンパク質を分画するのに特に適している。
【００５９】
前述の発明は、理解を明確にする目的で、一例として多少詳しく説明されたが、本発明が教えるところを考慮して、添付の請求項の範囲から逸脱することなく、いくつかの変更及び修正がその発明に対して行われ得ることを、当業者は容易に理解するであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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