mi | Technik/IT Komplettlinie zur Molkenverarbeitung (Foto: GEA) Isolierung einzelner Proteine Einzelne Proteine wie beispielsweise Laktoferrin, das vor bakteriellen Infektionen schützen und das Immunsystem des Körpers stärken kann, können mit einer Kombination aus Membranfiltration und Chromatographie aus der Milch oder Molke isoliert werden. Die Ultrafiltration kann dazu verwendet werden, um die Molke vor der chromatographischen Separation zu konzentrieren; alternativ wird die Chromatographie vor der Ultrafiltration auf den gesamten Prozessstrom Milch oder Molke angewendet. Hydrolysierte Molkenproteine Bei Molkenprotein-Hydrolysaten (WPH) handelt es sich um eine Familie von speziellen Nahrungsmittelbestandteilen, die hauptsächlich für Personen entwickelt wurden, deren Verdauungssystem beeinträchtigt ist, z. B. Frühgeburten mit noch nicht vollständig ausgebildetem Magen. Diese Personen sind oft nicht in der Lage, Molkenproteine in ihrer Rohform effektiv zu verdauen. Hydrolysierte Molkenproteine werden durch Zugabe von Enzymen erzeugt, die die Proteinmoleküle aufspalten und leichter verdaulich machen. Dabei muss für jedes Protein ein anderes Enzym zugegeben werden, das diese Funktion ausführt. Bei diesem Prozess muss das WPC mit den richtigen Enzymen vorsichtig über einen festgelegten Zeitraum erhitzt werden – die Spaltprozesse können bis zu 24 Stunden dauern. Dadurch werden die langkettigen Aminosäuren aufgespalten und die Proteine werden praktisch vorverdaut. Das WPH kann anschließend zur Erleichterung von Transport, Lagerung und Handhabung sprüh- oder gefriergetrocknet werden. Darüber hinaus kann die Hydrolyse die allergische Wirkung der Proteine bei Personen verringern, die möglicherweise gegen Milchprodukte in ihrer ursprünglichen Form allergisch sind. Gewinnung von Mineralstoffen aus der Milch Wichtige Mineralstoffe, hauptsächlich Kalzium und Phosphor, können entweder direkt aus der Molke gewonnen werden, oder noch häufiger aus dem in den oben benannten Prozessschritten anfallendem UF-Permeat – im Anschluss an die Konzentration des Molkenproteins zur Herstellung von WPC. Die so aus der Milch gewonnenen Mineralstoffe sind als hochwertige, natürliche Mineralersatzstoffe mit einer ausgezeichneten Bioverfügbarkeit sehr gefragt. Bei diesem Verfahren muss das UF-Permeat, das Kohlenhydrat (Laktose) und Mineralien enthält, mit Umkehrosmose oder Nanofiltration konzentriert werden, bis der Sättigungspunkt der Mineralstoffe erreicht ist: dies ist der Punkt, bei dem die Mineralien nicht mehr in Lösung bleiben können. Dann wird das konzentrierte Permeat unter sorgfältig kontrollierten Bedingungen erhitzt und der pH-Wert auf einen Wert knapp über neutral (pH 7,0) eingestellt, wodurch die Mineralien in der gesättigten Lösung ausflocken (ausfallen). Die Mineralien können dann mit Hilfe einer Zentrifuge oder durch Ultrafiltration abgetrennt werden. Die gewonnenen Mineralstoffe können durch Diafiltration weiter veredelt und anschließend getrocknet werden. Sie sind eine wertvolle Quelle für lebenswichtige Mineralstoffe, die ausschließlich aus Milch gewonnen werden. Entmineralisiertes Molkenpulver und Laktose Sobald die Molke entmineralisiert (mit einer Kombination aus Nanofiltration, Elektrodialyse und/oder Ionenaustausch entsalzt) ist, kann sie je nach Entmineralisierungsgrad zur Herstellung einer Reihe von entmineralisierten Molkepulvern – D25, D50, D70, D90 – verwendet werden. Diese werden beispielsweise zur Herstellung von Säuglingsanfangsnahrung verwendet, bei denen die Hersteller die mineralische Zusammensetzung im Endprodukt präzise kontrollieren möchten. Durch eine weitere Veredelung des bei der Molkenverarbeitung aus dem UF-Permeat gewonnenen NF-Retentats kann Laktose in Lebensmittel- oder auch Pharmaqualität gewonnen werden. Hierzu muss das NF-/RO-Retentat (Laktosekonzentrat) durch Eindampfung weiter konzentriert werden, bis der Laktosegehalt unlöslich (übersättigt) wird. Dieses Konzentrat wird anschließend unter kontrollierten Bedingungen abgekühlt, bis die Laktose kristallisiert. Die Kristalle lässt man so lange wachsen, bis die Dichtedifferenz zwischen ihnen und der Mutterlauge ausreicht und eine Trennung durch einen Dekanter möglich wird. Die Mutterlauge kann z. B. zur Ethanolherstellung verwendet werden, indem die verbleibenden Zucker durch einen Fermentationsprozess umgewandelt werden. Milchprotein-Konzentrate/ Micellar Casein Concentrate Milchprotein-Konzentrate (MPC) werden mit Hilfe von Ultrafiltration hergestellt, wobei die gesamten Milchproteine (Casein und Molkenprotein) konzentriert werden und gleichzeitig der Gehalt an Kohlenhydraten und löslichen Mineralien reduziert wird. MPCs bilden eine Produktfamilie für unterschiedliche Verwendungszwecke. MPC 40 mit 40 % Protein im Feststoffgehalt findet beispielsweise breite Anwendung in Bäckereien und in der Süßwarenherstellung. MPC 56, MPC 70, MPC 80 und MPC 85 mit ihren zunehmenden Konzentrationsgraden werden alle unterschiedlich verwendet. MPI 90 ist der höchste Grad und wird als Milchprotein- Isolat bezeichnet. Milchprotein-Konzentrate enthalten auch sehr viel Kalzium, da der weitaus größte Teil des Kalziums sich an den Kaseinmizellen anlagert. Als zusätzliche Erweiterung kann hier die Mikrofiltration angewendet werden, um das native Kasein selektiv bis MCC 95 aus der Milch zu konzentrieren und native Molkenproteine zu erhalten. Diese 14 5 2016 | moproweb.de
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