Abbildung 3. Flux von Magermilch (A) bzw. spez. Massenstrom von β-Lactoglobulin als Funktion des initialen Wasserflux bei sauberer Membran 6 gleicher Trenngrenze positiv beeinflusst werden kann. Dafür wurden Membranprototypen mit unterschiedlicher Selektivschichtdicke hergestellt, die einen erhöhten Membranwiderstand aufwiesen. Für die Herstellung dieser Membranen sei der Firma atech innovations GmbH an dieser Stelle herzlich gedankt. Abbildung 3 zeigt den Milchflux (A) bzw. den spezifischen Massenstrom für β-Lactoglobulin (B) als Funktion des initialen Wasserflux bei der Filtration von Magermilch mit Membranen mit unterschiedlichem Membranwiderstand. Aus Abbildung 3 A ist ersichtlich, dass der Milchflux linear bis zu einem Wasserflux von ca. 400 Lh–1m–2 ansteigt. Eine weitere Erhöhung des Wasserflux durch Verwendung einer Membran mit geringerem Widerstand führt zu keiner Erhöhung des Milchflux. Das ist darauf zurückzuführen, dass es bei der entscheidenden Umschaltphase von Wasser auf Milch bei einem zu hohen Wasserflux Literatur 1 3A Business Consulting, The World Market for Dairy Bioactive Ingredients 2009 – 2012 Hydrolysates, Peptides and Fractions, San Francisco, 2010. 2 A. Piry, Untersuchung zur Längenanhängigkeit der Filtrationsleistung bei der Fraktionierung von Milchproteinen mittels Mikrofiltration, Freising, 2010. 3 M. Kersten, Proteinfraktionierung mittels Membrantrennverfahren, Freising, 2001. 4 W. Kühnl, Kolloidale Wechselwirkungen zwischen Proteinen im Zusammenspiel mit fluiddynamischen Kräften an der Grenzfläche von Filtrationsmembranen – gezeigt am Beispiel der Fraktionierung von Milchproteinen mittels Mikrofiltration, Freising, 2010. 5 A. Piry, W. Kühnl, U. Kulozik, Optimierung der Filtrationsleistung bei der MF-Fraktionierung von Milchproteinen, Deutsche Milchwirtschaft (16) (2008) 572 – 574. 6 A. Piry, A. Heino, W. Kühnl, T. Grein, S. Ripperger, U. Kulozik, Effect of membrane length, membrane resistance, and filtration conditions on the fractionation of milk proteins by microfiltration, Journal of Dairy Science 95 (4) (2012) 1590 – 1602. 7 A. Piry, W. Kühnl, A. Tolkach, S. Ripperger, Kulozik U., Length dependency of flux and protein permeation in crossflow microfiltration of skimmed milk, Journal of Membrane Science 325 (2) (2008) 887 – 894. 32 2 2017 | moproweb.de zu einer unbeherrschbaren initialen Deckschichtbildung kommt. Ist eine Deckschicht bei hohen Schleppkräften in Richtung Membran erst erzeugt, so ist dies von bleibendem Effekt im weiteren Filtrationsverlauf. Aus Abbildung 3 B ist ersichtlich, dass der über die Membranlänge gemittelte Molkenproteinmassenstrom bei der Membran mit hohen Membranwiderstand (8,9*1011 m–1) einen annährend gleichen Wert aufweist wie die gekürzte Membran (0,3 m) mit geringerem Widerstand (3,3*1011 m–1). Bei gleicher Länge (1,2 m) ist der Massenstrom an β-Lactoglobulin ca. 35 % höher. Die Schlussfolgerung aus den Arbeiten von Piry ist, dass die Molkenproteinpermeation mit Membranen mit einem hohen intrinsischen Widerstand über die gesamte Membranlänge im Vergleich zu konventionellen Membranen deutlich gesteigert werden kann und somit eine alternative zu Gradientenmembranen darstellen. Dieses Konzept wurde inzwischen in die Praxis umgesetzt. mi | Technik/IT
molkerei-industrie_02_2017
To see the actual publication please follow the link above