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AIF/FEI SCHLUSSBERICHT ESL-MilchKulozik u. Kaufmann/SchererMikrobieller Status und Lagerstabilität einer mikrofiltrierten Milch hängen demnach (bei einer Kühltemperaturvon 10 °C) von der MF-Temperatur ab.Sowohl die Ergebnisse zu Flux, Keim- und Proteinretention legen demnach den Schluss nahe, bei einerEntkeimungsfiltration zur Herstellung von ESL-Milch Filtrationstemperaturen im Bereich von ϑ=50-55 °C einzusetzen.Transmembrandruck und WandschubspannungDer TMP stellt die treibende Kraft der Filtration dar und die Überströmgeschwindigkeit korreliert mitdem Partikelabtrag an der Membranoberfläche. Demnach hängen die während der MF stattfindendenFoulingprozesse in entscheidendem Maße von diesen Prozessbedingungen ab (Ripperger&Altmann2002). Wie aus Abb. 3.3- 6 ersichtlich, führt auch bei Filtrationen im UTP-Prinzip sowohl eine Reduktionder transmembranen Druckdifferenz auf Δp TM
AIF/FEI SCHLUSSBERICHT ESL-MilchKulozik u. Kaufmann/Schererwährend längerer Filtrationszyklen treten somit bei höheren TMP verstärkt Foulingeffekte auf, die sichauf Flux, Keim- und Proteinrückhaltung auswirken können. Die entsprechenden Zusammenhängewurden im weiteren Projektverlauf durch die längenabhängige Erfassung von Filtrationseffekten näheruntersucht.Gesamtkeimzahl Permeat [KbE/ml]100t = 0,5 h80604020UTP-MF (1,4 µm):Magermilch (N 0 =7·10 3 KbE/ml)ϑ = 50°Cτ w = 150 Pa00,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0(Mittlere) Transmembrane Druckdifferenz [bar]10008006004002000Flux [lh -1 m -2 ]Abbildung 3.3- 7: Permeatkeimzahl und Fluxin Abhängigkeit von der transmembranen DruckdifferenzEs lässt sich somit ableiten, dass der optimale Δp TM bei einer Entkeimungsfiltration von Milch für dieuntersuchte Membran bei weniger als 0,6 bar liegt.Hinsichtlich der Wandschubspannung ist zu berücksichtigen, dass niedrige τ W (≤150 Pa) zu verstärkterPartikelan- und -ablagerung an der Membran führen. Aufgrund der besseren Partikelabtragung unddem geringeren Fouling ist somit bei größeren Überströmgeschwindigkeiten (auch über längere Filtrationszyklenhinweg) nicht nur ein konstanter Flux, sondern auch eine höhere Proteinpermeation festzustellen(siehe Abb. 3.3- 8).1004Proteinpermeation [%]98969492t = 2 hUTP-MF (1,4 µm):Magermilchϑ = 50°CΔ p TM = 0,2 bar50 100 1503210Dezimale Keimreduktion [-]Wandschubspannung [Pa]Abbildung 3.3- 8: Proteinpermeation und Keimreduktionin Abhängigkeit von der WandschubspannungDie Keimreduktion wird dahingegen kaum von der Wandschubspannung beeinflusst. So beträgt (ant=2 h) die dezimale Reduktion sowohl bei τ W =50, 100 und 150 Pa etwa 3. Die vor allem bei niedrigenÜberströmgeschwindigkeiten stärker ausgeprägten Foulingphänomene stellen somit eine Barriere fürdie Proteine dar, wirken sich aber nicht auf den Keimrückhalt aus. Dies lässt den Schluss zu, dass bei21
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