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ePaper created 2016-03-17, 14:03:10 | version 1.45.01
10 6 VERBESSERTE PROTEINFRAKTIONIERUNG FÜR DIE LEBENSMITTELINDUSTRIE na uc a s uez aicedo, arsten Pietzka, Fa iola alguero del alle, alima arona Iglesias Trends auf dem Markt für Nahrungsmittelproteine Gesunde Ernährung und Wellness liegen im Trend, der Markt für Proteine in der ahrungsmittel roduktion ächst olke roteine beispielsweise eignen sich wegen ihres hohen Nährwertes hervorragend für Säuglings- und Sportnahrung sowie für die klinische rnährung ufgrund ihrer funktionellen igenschaften k nnten olke roteine auch chemische usätze für chaum il- dung, mulgierung, Gelierung oder asser indung ersetzen Molke fällt in großen Mengen als Nebenprodukt bei der Käseher- stellung an ktuell erden in uro a nur Prozent der olke zur Herstellung von Produkten für die menschliche rnährung genutzt, Prozent erden in kommunalen asseranlagen entsorgt er Hau tgrund dafür ist, dass vor allem kleine und mittlere Molkereien weder die technische Ausstattung noch Zugriff auf entsprechende neue Technologien haben, um diese ertvolle und kostengünstige essource ver erten zu k nnen Technische Herausforderungen ktuelle echnologien für die Fraktionierung und onzentrie- rung von Proteinen sind arbeitsaufwendig und erfordern meh- rere erar eitungsschritte ei derzeit eingesetzten em ran- rozessen (z ltra ltration) ist egen des em ranfoulings zudem der einigungsauf and enorm und die osten für den häu gen ustausch der em ranen sind sehr hoch Für die Proteintrennung sind zudem äuren und augen so ie hohe em eraturen erforderlich ies führt zur enaturierung der Proteine und damit zu einer verringerten Produkt ualität und erfordert die um elt elastende ntsorgung der hemikalien Ein weiterer Nachteil ist, dass die Technologien nur schwer auf gr ere a stä e hochzuskalieren sind ine irtschaftliche und nachhaltige Lösung für eine umfänglichere Verwertung von olke ist daher dringend erforderlich lektromembran ltration as Pro ekt he Food hatte zum iel, eine hochef ziente, selektive und schonende Technologie auf Grundlage der Elek- tromem ran ltration ( F) zu ent ickeln, um die rennung und nreicherung von Proteinen und Pe tiden aus olke zu ver essern ie F kom iniert ein elektrisches Feld mit einer mechanischen em ran ltration ie trei ende raft für den Stofftransport durch die Membran wird sowohl durch den Transmembrandruck als auch durch das angelegte elektrische Feld erzeugt ies erm glicht es, Pe tide und Proteine gleich- zeitig aufgrund ihrer olekülgr e und elektrischen adung zu trennen ( ) ie Fraktionsreinheit und die Proteinaus- beute werden dabei erhöht, da mittels EMF die Filtrationsge- sch indigkeit erh ht und gleichzeitig das em ranfouling, der einigungsauf and und die em ranersatzkosten reduziert erden k nnen Übertragung in Industriemaßstab Für eine erfolgreiche Anreicherung von Molkeproteinfrakti- onen urden geeignete lektrodenmaterialien und on - gurationen der F elle ausge ählt ie entscheidenden Parameter da ei sind die Platzierung der em ranen zur Filtration und Elektrodenabschirmung, die elektrische Feldstär- ke, der pH-Wert, die Medientemperatur, das Fluiddruckgefälle und die em rantrenngr e (Porengr e) as iel ar, ein umfassendes erständnis für den F Prozess und seine irkung auf die olke und deren Inhaltsstoffe zu ge innen Dieses Wissen ermöglichte es, im Labormaßstab eine opti- mierte stemkon guration zu ent ickeln, mit der der Prozess in einen größeren, industrierelevanten Maßstab übertragen und ein Protot zur emonstration in der industriellen Pra is konstruiert und ge aut erden konnte 1 CHEMIE Retentat + + + + + + + + + + + + + + + – – – – – – – – – – – – – – – Kathode Permeat OH– OH– H+ H+ Anode UF- oder MF- Membran 106