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Milchproteinfraktionierung
mittels Mikrofiltration
In-situ Untersuchung der Deckschichtbildung auf Hohlfaser-
und Mehrkanalrohrmembranen. Teil 5
Unsere Autoren: Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Heidebrecht1, M.Sc. Felicitas Arndt2, M.Sc. Nicolas Schork2, M. Sc. S. Schuhmann1, Prof. Dr. rer.
nat. Gisela Guthausen2,3, Prof. Dr.-Ing. Hermann Nirschl2, Prof. Dr.-Ing. Ulrich Kulozik1, 1)Lehrstuhl für Lebensmittel- und Bioprozesstechnik,
TUM, Weihenstephaner Berg 1, Freising-Weihenstephan, 2) Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik (MVM),
KIT, Straße am Forum 8, Karlsruhe, 3)Engler-Bunte-Institut, Bereich Wasserchemie und -technologie, KIT, Karlsruhe
Wie in den Beiträgen 1 – 4 gezeigt, kommt es bei der Milchproteinfraktionierung
mittels Mikrofiltration durch die
zurückgehaltenen Caseine zur Deckschichtbildung mit
eigenständigem Retentionseffekt, die sich zudem entlang einer Membran
verändert. Ziel der hier vorgestellten Kooperation zwischen dem
Lehrstuhl für Lebensmittel- und Bioprozesstechnik und dem Institut
für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik in Karlsruhe (MVM)
ist es, den Molkenproteinmassenstrom mit der Deckschichtbildung in
Abhängigkeit von der Membranlänge für keramische und polymere
Hohlfasermembranen (HFM) sowie keramische Multikanalmembranen
zeitaufgelöst zu korrelieren. Dazu wird die Magnetresonanztomographie
(engl.: Magnetic Resonance Imaging – MRI) zur Charakterisierung
der Deckschichtentwicklung bei der Filtration von Milch eingesetzt,
um erstmals bei diesem Prozess die zeitliche Entwicklung der Deckschichthöhe
und -struktur in HF-Membranen in-situ, nichtinvasiv und
zerstörungsfrei ortsaufgelöst zu messen.
Warum werden Hohlfasermembranen
bisher nicht für die Fraktionierung
eingesetzt?
Aufgrund ihrer hohen Lebensdauer und guten Trennschärfe werden
für den Zweck der Milchproteinfraktionierung bisher fast nur
keramische Membranen eingesetzt, die bereits in einigen Arbeiten
untersucht wurden (vgl. Teil 1). Als Alternative soll im Rahmen dieses
Projektes geprüft werden, ob der Einsatz polymerer und keramischer
Hohlfasermembranen (HFM) in Hinblick auf Durchsatz und
Abbildung 1. Mögliche Formen der Längenabhängigkeit der Deckschichtbildung entlang einer Membran
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