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Abschlussbericht AiF-FV 13733N
bei der Optimierung der CMP-Gewinnung im Hinblick auf die CMP-Ausbeute in Kapitel 3.2
näher untersucht.
Die Gewinnung von CMP mit hoher Reinheit ist vor allem für wissenschaftliche Zwecke bzw.
für pharmazeutische Anwendungen notwendig. Eine hohe Reinheit ist unabdingbar, um die
funktionellen Eigenschaften von CMP untersuchen zu können und in Mischprodukten wie
WPCs beurteilen zu können. In der Praxis der Lebensmittelherstellung ist wahrscheinlich
eine hohe Reinheit nicht erforderlich, die Aufarbeitung also nicht so kostspielig.
3.2 Optimierung der CMP-Gewinnung mittels Membrantrenntechnik
In den in Kapitel 1 dargelegten Grundlagen werden verschiedene Verfahren zur Gewinnung
von CMP mittels Membrantrenntechnik vorgestellt. Hierbei bildet das pH-abhängige Molekularvolumen
von CMP die Basis zur Gewinnung von CMP (Kawasaki et al., 1993, Martin-
Diana et al., 2002, Minkiewicz et al., 1996, Nakano & Ozimek, 1998, Xu et al., 2000). Es gibt
jedoch keine Kenntnis darüber, ob durch die Änderung der Milieubedingungen die Konformation,
und somit die bioaktiven Eigenschaften von CMP beeinflusst werden.
Ausgehend von einem Casein-MF-Retentat und anschließender Labbehandlung war es das
Ziel, ein Verfahren zur Anreicherung von CMP in 'nativem' Zustand mittels Mikrofiltration
(MF) und Ultrafiltration (UF) im Diafiltrationsmodus zu entwickeln, bei dem auf die pH-
Einstellungen verzichtet werden kann. Dabei sollten diejenigen Anlagen- und Verfahrensparameter
sowie Einflüsse von Molkenproteinen und Serumbestandteile eruiert werden, welche
eine möglichst vollständige Permeation von CMP bei der MF und Retention bei der UF, eine
hohe Permeationsleistung sowie eine maximale Reinheit und Ausbeute ermöglichen.
3.2.1 Material und Methoden
Die verwendeten Materialien und Methoden sind in Kapitel 3.1 beschrieben.
Versuchsdurchführung
1.) Variation der Prozessbedingungen bei der MF-Diafiltration
Zunächst sollte untersucht werden, wie sich die Änderungen der Prozessbedingungen auf
die CMP-Ausbeute auswirken. Dazu wurden die transmembrane Druckdifferenz ΔpTM sowie
die Wandschubspannung τW variiert und die gewonnenen Ausbeuten an CMP miteinander
verglichen.
Als Ausgangsprodukt wurde ein standardisiertes Molkenproteinkonzentrat der Molkerei
Sachsenmilch AG in Leppersdorf eingesetzt. Um einen eventuellen Einfluss von Salzen auf
die CMP-Ausbeute ausschließen zu können, wurden zunächst aus dem Konzentrat in sechs
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