DD254024A1

DD254024A1 - Verfahren zur konzentrierung von fluessiglabenzym

Info

Publication number: DD254024A1
Application number: DD29664386A
Authority: DD
Inventors: Ines Braun; Horst Kunath; Olaf Stiebitz; Werner Kirchhuebel
Original assignee: Ostra Veb
Priority date: 1986-11-26
Filing date: 1986-11-26
Publication date: 1988-02-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konzentrierung von Fluessiglabenzym fuer die Milchdicklegung. Ziel der Erfindung ist es, die den bekannten Verfahren zur Konzentrierung anhaftenden Maengel bezueglich der Wirtschaftlichkeit der Verfahren, der Verluste, des Energiebedarfes und der Umweltbelastung zu beseitigen. Erfindungsgemaess wird das dadurch geloest, dass niedrigkonzentrierte Labloesungen mittels Ultrafiltration bei Retentatueberstroemungen unter 0,5 m3/m2h an Plattenmodulen auf Konzentrierungsgrade zwischen 1:1 und 50:1 gebracht werden und die bei der Ultrafiltration von extraktiv gewonnenen Labloesungen anfallenden Permeate wieder zur Extraktion eingesetzt werden.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konzentrierung von Flüssiglabenzym für die Milchdicklegung. Die Erfindung ist also anwendbar in Betrieben und Einrichtungen, die Gerinnungsenzym Lab für die milchverarbeitende Industrie herstellen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Lablösungen, die durch Extraktion aus Schlachttiergeweben gewonnen werden, müssen konzentriert werden, um eine ausreichende Haltbarkeit und Applikationsaktivität zu gewährleisten.

Als übliches Konzentrierungsverfahren wird dabei die Vakuumdestillation angewendet; teilweise findet noch die stufenweise Nachextraktion labhaltigen Gewebematerials in bereits angereicherten Lösungen Anwendung (P53e/2321, P53e/7469). Die Vakuumdestillation hat den erheblichen Nachteil, daß außer einem hohen Anlagenwertvermögen große Energieaufwendungen erforderlich sind und ein großer Teil des Enzyms durch die Temperaturbelastung inaktiviert wird. Das wirkt sich einschränkend auf die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens aus. Ein weiterer wesentlicher Nachteil ist eine unerwünschte Anreicherung aller herkunftsbedingter Begleitstoffe im Endprodukt. Dadurch können die hochkonzentrierten Lablösungen so viskos werden, daß sie nur sehr schwer filtrierbar sind, was für die Konfektionierung erschwerend und verteuernd wirkt. Besondere Bedeutung für die Erhaltung der Lagerstabilität und der milchgerinnenden enzymatischen Aktivität hat die Einstellung auf Aufrechterhaltung eines speziellen ionischen Profiles der Lablösung. Bei der Anwendung derVakuumdestillatin wird dieses im Sumpfprodukt verändert und es kommt zu zusätzlichen Verlusten, besonders im Hinblick auf die Lagerstabilität. Durch konservierungsmittelhaltige Brüden, besonders bei der Anwendung von Ameisensäure und deren Salzen, treten Korrosionsschäden an den brüdenableitenden Anlagenteilen und Umweltbelastungen auf.

Bei der Aufkonzentrierung niedrigkonzentrierter Lablösungen durch Nachextraktion frischen Gewebematerials verbleibt in den Geweben ein hoher, dem Diffusionsgleichgewicht entsprechender Mengenanteil an Enzym. Dadurch erfolgt keine vollständige Auslaugung der Rohstoffe, es entstehen ökonomische Verluste. Werden diese teilausgelaugten Gewebe dann wieder mit frischer Extraktionslösung weiterextrahiert, erhält man wiederum nur niedrigkonzentrierte Lablösungen geringer Labstärke. Dieser stufenweise geführte Prozeß ist nicht nur zeitaufwendig, sondern begünstigt neben einem mikrowellen Befall und damit verbundenem Verderb der Enzymlösung auch die Auslaugung unerwünschter Gewebebestandteile, insbesondere Schleimstoffe und Fremdproteine durch die lange Kontaktierungszeit mit der Extraktionslösung. Bei der Nachextraktion ist weiterhin von Nachteil, daß keine exakte Einstellung der Labstärke des Endproduktes vorgenommen werden kann. Der Anwender des Präparates muß bei wechselnder Labstärke die erforderliche Dosierung ständig neu ermitteln, dadurch kann es zu Zeit- und Rohstoffverlusten bei der Käseherstellung kommen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die den bekannten Verfahren zur Konzentrierung anhaftenden Mangel bezüglich der Wirtschaftlichkeit der Verfahren, der Verluste, des Energiebedarfes und der Umweltbelastung zu beseitigen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Konzentrierung von Flüssig lab zu schaffen, bei dem die erforderliche Anreicherung schnell, mit geringem Energieaufwand und ohne wesentliche Ausbeuteverluste erreicht wird. Es soll gewährleistet werden, daß die vorhandenen Rohstoffe schnell und vollständig ausgebeutet werden. Essollen hochkonzentrierte, lagerstabile Lablösungen definierter Labstärke gewonnen werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß niedrigkonzentrierte Lablösungen mittels Ultrafiltration bei Retentatüberströmungen unter 0,5 m³/m²h an Plattenmodulen'auf Konzentrierungsgrade zwischen 1:1 und 50: !,vorzugsweise 10:1 gebracht werden und die bei der Ultrafiltration von extraktiv gewonnenem Lab anfallenden Permeate wieder zur Extraktion eingesetzt werden.

Das erhaltene Flüssiglab ist lagerstabil und hochkonzentriert. Die nachträgliche Zugabe weiterer Stabilisatoren und Konservierungsmittel gegen mikrowellen Befall und von die Milchgerinnung günstig beeinflussenden Substanzen wird nicht ausgeschlossen.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht in der Anwendung der an sich bekannten Ultrafiltration zur Reinigung und Konzentrierung von Enzymen derart, daß durch den Einsatz von für Ionen ohne Einschränkung permeablen Membranen, durch die Wahl des Arbeitsdruckes zwischen 0,2 und 0,4, vorzugsweise 0,3MPa und der Überströmung des Retentates am Plattenmodul unter 0,5 m³/m²h, vorzugsweise 0,47 m³/m²h das lonenprofil und der pH-Wert der Konzentrate im Vergleich zu den Ausgangslösungen nicht verändert werden und herkunftsbedingte und/oder verfahrensbedingte Begleitstoffe nicht angereichert werden, sofern deren Molekulargewicht kleiner als die Ausschlußgrenze der Membranen ist.

Ein zusätzlicher wirtschaftlicher Vorteil entsteht in der möglichen Wiederverwendung der im Fall von extraktiv gewonnenen Lablösungen anfallenden Permeate für den Extraktionsprozeß.

Ein energetischer Vorteil entsteht, da die Ultrafiltration ohne Thermisierung stattfinden kann.

Mit der Wahl des Konzentrierungsgrades ist die anzustrebende Labstärke des Konzentrates exakt einstellbar.

Ausführungsbeispiel

1 500I aus Schlachttiergewebe extrahierte und geklärte Lablösung einer Labstärke von 1:2200 werden in einem Plattenapparat UFI 3000 mit 19,2 m² Membranfläche an Celluloseacetatmembranen CAM UF 120 CP NL diskontinuierlich ultrafiltriert. Bei einem Arbeitsdruck von 0,30MPa und einer Retentatüberströmung von 0,47m³/m²h wird die Lösung auf 10:1 konzentriert. Dabei werden bei einer Filtratstromdichte von 62 l/m²h in 75 Minuten 1 350I Permeat abgetrennt.

Das dünnflüssige, klare Retentat, 1451 Flüssiglab einer Labstärke von 1:20000 wird sterilfiltriert und konfektioniert. Dasenzym- und eiweißfreie Permeat wird wieder zur Extraktion von Schlachttiergeweben eingesetzt.

In der Ultrafiltrationsanlage verbleiben 51 Totraumverlust, die Enzymverluste durch Konzentrationspolarisation betragen 10%.

Claims

1. Verfahren zur Konzentrierung von Flüssiglabenzym, dadurch gekennzeichnet, daß niedrigkonzentrierte Lablösungen mittels Ultrafiltration bei Retentatüberströmungen unter 0,5m³/ m²h an Plattenmodulen auf Konzentrierungsgrade zwischen 1:1 und 50:1, vorzugsweise 10:1 gebracht werden und die bei der Ultrafiltration von extraktiv gewonnenen Lablösungen anfallenden Permeate wieder zur Extraktion eingesetzt werden.

2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultrafiltration diskontinuierlich oder kontinuierlich erfolgt.

3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultrafiltration ein- oder mehrstufig an gleich oder unterschiedlich selektiven Membranen durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Punkt 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Ultrafiltrationsapparat nacheinander Module mit unterschiedlich selektiver Membranbestückung angeströmt werden.