phróitéin mheidhg Ard-chaighdeán le haghaidh bia
I dtáirgeadh cáise agus cáiséin, cainníochtaí móra de meadhg. 81 milliún tonna in aghaidh na bliana le chéile san AE amháin leis an iarmhar uiscí. Maidir 40 faoin gcéad a phróiseáil cheana féin trí scagachán a meadhg díriú agus a thuilleadh le táirgí meadhg éagsúla. An chuid is mó den meadhg, áfach, fós nach bhfuil in úsáid. Seo tá meadhg lachtós agus mianraí go háirithe luachmhar próitéiní bainne. "Nuair a d'fhéadfadh greamaitheoirí nádúrtha agus eiblitheoirí próitéiní i dtionscal an bhia ag baint úsáide aimsiú," a deir an Dr Ana Lucia Vasquez, atá i gceannas ar an tionscadal ag an IGB, an cumas eacnamaíoch agus cuspóir an tionscadail nua. "Chomh maith leis sin oiriúnach go bhfuil an bhforlíonadh bia feidhmiúil do. B. i mbia leanbh nó mar fhoinse próitéine i ndeochanna lúthchleasaithe", a fhios ag an saineolaí.
Für diese Anwendungen müssen die Proteine aus der Molke aber zunächst aufgereinigt werden. Zwar gibt es bereits Ansätze, spezifische Milchproteine, beispielsweise das antithrombogene Caseinmakropeptid, aus Molke zu gewinnen. Die dabei zum Einsatz kommenden chromatografischen Verfahren sind jedoch aufwendig und eignen sich nicht für einen hohen Durchsatz. Molkekonzentrat wird über Ultrafiltration gewonnen. Bei diesem Verfahren passieren die kleinen Moleküle der Molke – Wasser, Mineralstoffe und Milchzucker – die Poren einer Membran, während Proteine zurückgehalten werden. Allerdings werden die Proteine dabei nur in ihrer Gesamtheit konzentriert, nicht aber nach funktionellen Proteinfraktionen abgetrennt. Zudem lagern sich auf den Membranen schnell Rückstände ab. Dieses Fouling verschlechtert die Filtrationsleistung, so dass die Membranen häufig gereinigt werden müssen.
Um Proteine selektiv anzureichern und sie entsprechend ihrer ernährungsphysiologischen oder technologisch-funktionellen Eigenschaften Lebensmitteln zuzusetzen, will das Projekt Whey2Food ein an der Universität Hohenheim entwickeltes Elektromem-branverfahren weiterentwickeln. »Das Verfahren kombiniert die Druckfiltration durch eine poröse Membran mit einem elektrischen Feld. Die Proteine werden dabei nicht nur nach ihrer Größe, sondern gleichzeitig auch nach ihrer Ladung aufgetrennt«, erläutert Vasquez. Im Vergleich zur Ultrafiltration erhöht dies die Ausbeute und reduziert den Reinigungsaufwand. »In Vorversuchen konnten wir zeigen, dass sich mithilfe des Elektromembranverfahrens Peptide oder Proteinfragmente wie Caseinmakropeptid von zwei weiteren typischen Molkenproteinen, alpha-Lactalbumin und beta-Lactoglobulin, abtrennen lassen«, sagt Professor Dr.-Ing. Jörg Hinrichs vom Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie der Universität Hohenheim.
Nun wollen die Forscher das Verfahren für industriell relevante Mengen und nach den für Lebensmittelunternehmen vorgeschriebenen Hygiene- und Reinigungsstandards optimieren. »Mit einer automatisierten Pilotanlage werden wir das Verfahren dann im kontinuierlichen Betrieb bei unseren Projektpartnern Rovita und Schwarzwaldmilch unter realen Bedingungen testen«, so Vasquez. Ein weiterer Vorteil des Elektromembranverfahrens ist ein reduziertes Fouling. Damit sinken die Betriebskosten und der Energieverbrauch.
Das Projekt »Whey2Food – Enhanced protein fractionation from protein sources for their use in special food applications« wird seit dem 1. November 2013 im 7. Forschungsrahmenprogramm der EU gefördert (Grant Agreement No. 605807). Die deutschen Forschungspartner Fraunhofer IGB und Universität Hohenheim sowie die belgische VITO entwickeln das Verfahren gemeinsam mit einem europäischen Firmenkonsortium.
Foinse: Stuttgart [ IGB ]
