Ontwikkeling van 1000 l/u prototype voor het energiezuinig conserveren van melk met nanoseconde gepulseerde elektrische velden (nanoPEF) en onderzoek naar effecten op melkkwaliteit.

Inleiding

Voor het behoud van melk en zuivelproducten is behandeling volgens het pasteurisatieproces de industriestandaard. Het pasteurisatieproces is in feite een zorgvuldig compromis tussen voedselveiligheid en verlies van productkwaliteit. Namelijk, hoe hoger de pasteurisatietemperatuur (> 72 °C) en procestijd (> 15 s), des te groter de invloed op smaak, verlies van vitamines en permanente veranderingen van vet en eiwitten in de zuivelproducten.

Probleemstelling

Door de constant stijgende energieprijzen op fossiele brandstoffen en het strikte CO2-emissiebeleid is thermische behandeling geen ideale oplossing meer voor de zuivelindustrie.

Innovatieve Oplossing

De nanoPEF-melkbehandeling is een niet-thermische voedselverwerkingstechnologie die gebruikmaakt van gepulseerde elektrische velden van hoge intensiteit en zeer korte duur. Onze aanpak is gebaseerd op het feit dat de vermindering van bacteriën (Bioburden of Bio-lading) veel meer afhankelijk is van de intensiteit van het elektrische veld dan van de duur ervan.

Resultaten van Onderzoek

Uitgebreide proof-of-concept-onderzoeken naar met nanoPEF verwerkte melk geïnfecteerd met thermoresistente bacteriën (Streptococci thermophilus) en laboratoriumstam E. coli-bacteriën toonden respectievelijk een 5-log reductie en meer dan 6-log reductie (99,9% reductie) aan. Tenslotte vertoonde het kiemgetal van niet-geïnfecteerde rauwe melk een sterke (>6-log) reductie na behandeling met nanoPEF. Deze resultaten bevestigen de efficiëntie en effectiviteit van deze technologie.

Doelgroep en Voordelen

PEF Technologies richt zich in eerste instantie op de zuivelmarkt in Nederland en de EU. Het gebruik van gepulseerde elektrische velden op nanosecondebasis heeft geen invloed op de kwaliteit van de behandelde producten en vermindert het energieverbruik tot wel 50%. De nanoPEF-oplossing is niet alleen voordelig voor kleine en middelgrote zuivelproducenten, maar ook voor toonaangevende spelers op de zuivelmarkt zoals FrieslandCampina. Voor deze klanten is de strenge regelgeving voor het beperken van de CO2-uitstoot en energiebesparing een doorslaggevend voordeel.

Projectvoortgang

In 2022 hebben we de eerste tests uitgevoerd met onze pilot van 300 l/u en zijn we klaar om verder te gaan met het opschalen van het prototype naar 1000 l/u.

Toekomstige Stappen

Binnen dit project zullen PEF Technologie en NIZO een uitgebreide analyse uitvoeren van met nanoPEF behandelde melk om de biochemie en het inactivatieniveau van bacteriën te controleren in een proeffabriek. Dit is essentieel in het kader van de certificering van nanoPEF om te bewijzen dat het geen veranderingen in de melkkwaliteit veroorzaakt.

Ontwikkeling van het Prototype

Op basis van de prestaties van het prototype tijdens het testen met NIZO, zal het definitieve ontwerp van de 1000 l/u-machine worden ontwikkeld en zal het industriële prototype van 1000 l/u worden geassembleerd en CE-gemarkeerd.