Trong phương pháp này, ta sẽ dùng siêu lọc trước, sau đó đưa phần retentate qua công đoạn diafiltration để xử lý tiếp theo. Phương pháp này có ưu điểm là giảm hàm lượng nước sạch để “rửa” protein và sản phẩm protein vẫn đạt được những chỉ tiêu
như mong muốn. Nhược điểm của phương pháp này là ta phải sử dụng nhiều thiết bị, tốn chi phi đầu tư.
Thông số biểu diễn quá trình siêu lọc + diafiltration là:
Trong đó: và Với
Vo: là thể tích ban đầu VR: thể tích retentate VP: thể tích permeate
Khi thực hiện quá trình siêu lọc thì VD = 0 và thông số này sẽ bằng -1 khi VCR = 1 và bằng ∞ khi VCR = 0
Hình 3.17: Ảnh hưởng của siêu lọc + diafiltration đến các thành phần có trong sữa gầy khi VCR = 2
Dựa vào hình, ta thấy quá trình siêu lọc kết thúc ở giá trị bằng -0.5
và giá trị tăng từ -0.5 → ∞ thể hiện quá trình diafiltration.
Trong quá trình siêu lọc, tổng chất khô và nồng độ protein tăng một cách tuyến tính, tỉ lệ % lactose so với tổng chất khô hầu như không đổi, tỉ lệ % tro so với tổng chất khô tăng nhẹ. Trong quá trình diafiltration thì tổng chất khô giảm, nồng độ protein tăng chút ít, tỉ lệ % tro giảm, tỉ lệ % lactose giảm mạnh. Kết quả này tương tự với những biến đổi trong 2 quá trình siêu lọc và diafiltration mà ta khảo sát ở trên.
Hình 3.18: Ảnh hưởng của siêu lọc + diafiltration đến tỷ lệ tro/ protein trong retentate (I: VCR = 1; II: VCR = 2; III: VCR = III)
Ta thấy tỷ lệ này vẫn đạt giới hạn là 0.08 mặc dù ta thực hiện quá trình diafiltration nhiều lần. Điều này chứng tỏ mặc dù kết hợp siêu lọc + diafiltration nhưng ta không thể tách hết hàm lượng tro ra khỏi retentate do một số muối kết hợp với protein (các casein trong micelle). Ví dụ về hàm lượng Ca, trong sữa có 30mM thì sau quá trình siêu lọc chỉ có 5mM Ca có ở trong dòng retentate.
Hình 3.19: Ảnh hưởng của siêu lọc + diafiltration đến nồng độ protein trong retentate
Ta thấy sự kết hợp siêu lọc + diafiltration sẽ làm tăng nồng độ protein lên tới trên 90%. Quá trình này thích hợp sản xuất protein isolate.