Onderzoekers van Wageningen University and Research, Wetsus – European centre of excellence for sustainable water technology en Cool Separations BV hebben deze maand een artikel geplaatst in Food Research International waarin ze een nieuw scheidingsproces voor lactose beschrijven waarbij ze een oplossing deels bevriezen. Deze hoogst efficiënte methode faciliteert een continue stroom aan organisch materiaal onttrokken uit een vloeistof. En dat doet het met een fractie van de energiekosten, behoud van smaak, lage biologische activiteit, en weinig aanslag en corrosie.
In deze publicatie hebben de wetenschappers bewezen dat eutectische vrieskristallisatie (EFC of eutectic freeze crystallization) op pilotschaal werkt voor het scheiden van organische stoffen uit een waterige oplossing. Met deze methode wordt een oplossing tegelijkertijd omgezet in kristallen van opgeloste stoffen en ijs. Lactose wordt industrieel teruggewonnen door het eerst te concentreren door verdamping en vervolgens deze oplossing langzaam af te koelen om de kristallen te produceren. Dit is een zeer energie-intensief proces, zelfs een state-of-the-art verdamper kost dat 30 tot 80% meer energie dan gebruikt met EFC. Tijdens de pilot test kon een continue stroom van 60 kilogram bijna puur ijs en 16 kilo lactose per uur geproduceerd worden. Verder optimalisatie van het proces zou opbrengsten van 80 tot 95 procent van de ingevoerde lactose kunnen leveren.
Hoewel EFC-proces in het verleden vooral is ingezet op pekelstromen, blijkt uit deze studie dat het een krachtige techniek kan vormen voor bijvoorbeeld suikers in de voedings- en agrarische sectoren. Omdat het proces werkt door het gelijktijdig opvriezen van water en uitkristalliseren van het beoogde product, is het ideaal voor de voedingsindustrie – hittegevoelige stoffen worden niet beïnvloed en behouden hun smaak en kwaliteit. Daarnaast is er weinig kans op last van biologische activiteit, aanslag en corrosie door de werktemperatuur onder nul.
De uitkomst is het resultaat van een PhD-studie. “Het is een mooi voorbeeld hoe nauwe samenwerking tussen industrie en academie kan leiden tot daadwerkelijke innovatie,” verklaart Wetsus themacoördinator Henk Miedema. “De hoofdauteur en PhD-kandidaat Ruben Halfwerk heeft aangetoond dat er zeker potentieel zit in EFC voor de voedingsindustrie”. In vier jaar heeft Wetsus het EFC-proces voor lactose ontwikkeld van lab schaal naar pilot schaal. De volgende stap zou het verder ontwikkelen en optimaliseren van deze techniek zijn en het bekijken van andere stromen in agro- en foodindustrie.
