DE1933174B2

DE1933174B2 - Verfahren zur Entfernung von gelösten Lipiden aus wäßrigen, Protein und/oder Lactose enthaltenden sowie Metall (II) - Ionenkonzentrationen von weniger als 0,075 molar aufweisenden Lösungen

Info

Publication number: DE1933174B2
Application number: DE1933174A
Authority: DE
Inventors: Jerry Monson Minneapolis Minn. Attebery (V.St.A.)
Original assignee: Swanson Emery Carlton Minneapolis Minn (vsta)
Current assignee: Swanson Emery Carlton Minneapolis Minn (vsta)
Priority date: 1968-07-01
Filing date: 1969-06-30
Publication date: 1980-05-22
Also published as: FR2016784A1; DK133124C; US3560219A; DE1933174A1; DE1933174C3; BR6910326D0; BE741369A; DK133124B; IT970514B; GB1208099A; NL6909477A; CH526921A; NL155711B; SE415439B

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von gelösten Lipiden aus wäßrigen, Protein und/oder Lactose enthaltenden sowie MetaIl(II)-Ionenkonzentrationen von weniger als 0,075 molar aufweisenden Lösungen, insbesondere Milchprodukten, wie Cheddarkäsemolke, aber auch aus Molken von anderen Käsesorten, z. B. Quark, und aus käsefreien Produkten.

Gegenwärtig werden beträchtliche Anstrengungen unternommen, tierisches Protein rationeller zu verwerten, wozu auch die Gewinnung von tierischem Protein aus früher als Abfall betrachteten Materialien von geringer Verwertbarkeit gehört. Bei der Herstellung eo von Käse aus Milch wird annähernd die Hälfte der Milchfeststoffe als Käse koaguliert, während die übrigen Feststoffe im Rückstand oder der Molke enthalten sind. Die Gewinnung von wertvollem Protein aus Molke und die Entfernung von unerwünschten Molkebestandteilen, wie Salzen, wirtschaftlich und rationell durchzuführen, ist schwierig. Kürzlich entwickelte Verfahren zur Abtrennung von Protein in wohlschmeckender Form bedienen sich der Elektrodialyse und der selektiven Abtrennung durch Molekularsiebe und sind in Food Engineering, Juni 1967, und in der USA-Patentschrift 30 02 823 beschrieben. Bei diesen verschiedenen Verfahren besteht das Hauptbestreben darin, eine Trennung zwischen den Proteinfraktionen und den unerwünschten Salzen zu erreichen. Leider enthält Rohkäsemolke auch Lactose und Lipide, wobei die letzteren die Wirksamkeit des Gewinnungsverfahrens merklich herabsetzen, besonders wenn Molekularsiebe verwendet werden, die die Salze selektiv abfangen und größere Proteinmoleküle durch das Molekularsiebmaterial durchlassen, wobei die Proteinmoleküle nicht adsorbiert und in ihrer Beweglichkeit nur in geringem Umfang behindert werden. Bei der Verwendung von Molekularsiebmaterialfüllungen vermindern Lipidmaterialien entscheidend die Wirkung des Bettes und behindern die Proteinmoleküle an ihrer Bewegung durch das Bett

In der US-Patentschrift 26 06 181 ist die Entfernung von Lipidmaterialien in Form von Casein-Lipid-Komplexen beschrieben. Dabei wird der pH-Wert der Molke auf den isoelektrischen Punkt von Casein eingestellt und eine kontrollierte Säuremenge zugegeben. Dann wird die Molke vorzugsweise auf eine erhöhte, unterhalb des Koagulationspunkts von Lactose oder Lactalbumin liegende Temperaur erwärmt, um die Filtration zu beschleunigen, und nach Zugabe einer Filtrierhilfe wird durch eine vorbeschichtete Folterpresse filtriert. Der pH-Wert wird im allgemeinen zwischen 4,0—5,2 eingestellt und die Molke wird auf eine Temperatur zwischen 20—66°C erhitzt. Gemäß dieser Patentschrift enthält der gefällte Casein-Lipid-Komplex annähernd 75% Protein und 25% ätherlösliche Lipide.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches und wirkungsvolles Verfahren zur Entfernung von Lipidmaterial aus Molke, wie Rohkäsemolke, ohne Proteindenaturierung zu schaffen, ohne daß höhere Temperaturen als die normale Raumtemperatur angewendet werden müssen.

Erfindungsgemäß besteht die Lösung dieser Aufgabe in einem Verfahren zur Entfernung von gelösten Lipiden aus wäßrigen, Protein und/oder Lactose enthaltenden sowie Metall(ll)-Ionenkonzentrationen von weniger als 0,075 molar aufweisenden Lösungen, aus denen sodann das Protein und/oder die Lactose gewonnen wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die wäßrigen Lösungen auf eine mindestens 0,075 molare Konzentration an zweiwertigen Metallionen bringt, den pH-Wert auf über 6 vorzugsweise 7,0 bis 7,5, bei einer Temperatur von unter 60°C einstellt und dann den entstandenen Niederschlag von der überstehenden Flüssigkeit abtrennt.

Als zweiwertige Metallionen können beim Verfahren der Erfindung vorzugsweise die zweiwertigen Metalle der Gruppen 1, II, IN . Vl und VIII des Periodensystems verwendet werden. Dazu gehören Kupfer, Magnesium, Calcium, Zink, Strontium, Cadmium, Barium, Zinn, Blei, Eisen, Kobalt und Nickel. Besonders bevorzugt werden die Metalle der Gruppen II, z.B. Calcium, und VIII. Geeignete Salze sind beispielsweise Calciumacetat, Calciumchlorid, Bariumchlorid, Magnesiumchlorid, Eisen(II)-sulfat, Bleiacetat, Kupfersulfat, Zinkchlorid, Zinnchlorid, Kobaltchlorid und Nickelchlorid. Es werden vorzugsweise wasserlösliche, nicht toxische organische oder anorganische Salze, die vorzugsweise geschmacklos und farblos sind, in niedrigen Konzentrationen verwendet, wenn die Produkte zur Verwendung in Nahrungsmitteln dienen. Obwohl im folgenden

einfachheitshalber nur Angaben für Calciumionen gemacht sind, versteht sich, daß auch andere zweiwertige Metallionen verwendet werden können.

Die Calciumionenkonzentration von Rohcheddarkäsemolke ist ungefähr 0,025 moIaL Der pH-Wert der Cheddarmolke wird ungefähr zwischen 5,5—8,5, vorzugsweise auf mindestens 7,0 eingestellt Durch schrittweise Zugabe von Calciumionen bei Raumtemperatur erhält man nach und nach Niederschläge. Wenn die Calciumionenkonzentration gegen 0,075 molal (ins- ι ο besondere 0,0875 molal) geht erreicht die Niederschlagsmenge ein Maximum, während bei weiterer Calciumionenzugabe die Niederschlagsmengen abnehmen und somit im wesentlichen wenig weiteren Nutzen bringen. Es wurde festgestellt daß der Niederschlag bei den verschiedenen steigenden Calciumionenkonzentrationen im wesentlichen die gleiche Zusammensetzung an Lipid, Protein (aus dem Stickstoffgehalt berechnet). Asche, Lactose und Calcium aufweist Außerdem wächst die Gewichtsausbeute an jedem der Bestandteile mit steigender Calciumionenkonzentration, mindestens bis zu einer Gesamtcalciumionenkonzentration von etwa 0,0875 molal. Demzufolge nehmen auch die Gewichtsprozentausbeuten an Protein, Lactose, Asche und Calciumionen, sowie an Lipidmaterial, im Niederschlag mit steigender Calciumionenkonzentration zu. Wie aus den angeführten Werten hervorgeht beträgt der Verlust an erhältlichem Protein (nach dem Gesamtstickstoff nach Kjeldahl berechnet) bei einfacher Neutralisation der Rohcheddarkäsemolke etwa 12,5 Gew.-% im in Vergleich zu etwa 9,8 Gew.-°/o, wenn die Rohmolke nach dem Verfahren der Erfindung durch Zugabe von Calciumionen bei Raumtemperatur und pH-Wert 7 behandelt wird.

Die bei Rohcheddarmolke häufig beobachtete Trü- v> bung ist weitgehend auf die Anwesenheit von extrem feinen, gut verteilten Teilchen zurückzuführen. Diese Teilchen können durch Klärung entfernt werden, z. B. durch einen Hochgeschwindigkeitskammerklärer. Die Analyse dieses entfernten, fein verteilten Materials ergibt etwa 50 Gew.-% Lipid und 30 Gew.-% Protein. Diese vorangehende Entfernung der dispergierten Teilchen kann angewendet werden, um die Wirksamkeit der Fällung mit zweiwertigen Metallionen nach dem Verfahren der Erfindung zu steigern. Dadurch wird die Entfernung von verbleibendem Lipid mit einem Minimum an Calciumionenzugabe erreicht und somit der Verlust an Protein und/oder Lactose im während des Fällungsverfahrens gebildeten Niederschlag herabgesetzt

Der nach der Entfernung des durch die Fällung mit zweiwertigen Metallionen gebildeten Niederschlags verbleibende Überstand kann auf einem Feststoffgehalt von mindestens 51% (vorzugsweise mindestens 58%) konzentriert werden und in die Lactose- und/oder Proteingewinnungsstufen eingeführt werden. Wenn der konzentrierte Überstand einem Bett von Molekularsiebmaterial oder einer anderen Trenanlage (z. B. Elektrodialyse, Ultrafiltrations:nembran, usw.) zugeführt wird, um Salze und Materialien mit niedrigerem bo Molekulargewicht zu entfernen, so weist das aus der entstehenden ausfließenden Flüssigkeit gewonnene Protein bei einer Konzentration von 1,5 Gewichtsprozent in Wasser eine ausgezeichnete Schlagfähigkeit (Schaumbildung) auf. i>5

Es wurde festgestellt, daß die Fällungsverfahren der Erfindung mit zweiwertigen Metallionen etwas temperaturabhängig sind. Die Niederschlagsausbeute ist bei Temperaturen unter etwa 20⁰C niedriger. Bei diesen niedrigeren Temperaturen ist auch die Ausbeute an anderen Bestandteilen herabgesetzt was auf die niedrigere Niederschlagsausbeute zurückzuführen ist während das Mengenverhältnis der meisten Bestandteile gleich bleibt Asche und Calcium bilden Ausnahmen und bleiben bei verschiedenen Temperaturen (11—6O⁰C) anscheinend gleich. Das Ansteigen der Proteinausbeute bei Temperaturen von 6O⁰C und mehr ist auf thermische Zersetzung oder Denaturierung von Protein bei diesen höheren Temperaturen zurückzuführen.

Einfluß der Konzentration an zweiwertigen Metallionen

Die Tabellen I und II zeigen die Wirkung der Konzentration an zweiwertigen Metallionen (in diesem Fall Calcium) auf die qualitative und quantitative Ausbeute an Niederschlag und überstehender Flüssigkeit bei Rohcheddarmolke (RCHW). Man erhielt diese Werte, indem man den pH-Wert von 2500 ml Rohkäsemolke von ursprünglich 5,8—6,0 mit 50%iger HCl auf 4,6 umstellte, auf 52° C erwärmte, die Calciumionenkonzentration durch Zugabe von Calciumchlorid auf den angegebenen Wert brachte, den pH-Wert auf 7,0 einstellte und den gebildeten Niederschlag gewann und trocknete.

Beispiel 1

2500 ml Rohcheddarkäsemolke wurden auf 23° C erwärmt und anschließend mit 8,4 ml 10%iger NaOH vom pH-Wert 5,85 auf 7,0 umgestellt. Dann wurden 10,61 g CaCl₂ zugegeben, und der pH-Wert von 5,9 wurde mit 5,7 ml 10%iger NaOH auf 7,0 gebracht und auf diesem pH-Wert gehalten. Die Calciumionenkonzentration wer 0,0375 molal. Nach 20 Minuten wurde das Gemisch geklärt, um den schweren, flockigen, weißen Niederschlag vom Überstand zu trennen. Eine Wiederholung des obigen Verfahrens ohne Zugabe von Calciumionen ergab im wesentlichen keinen Niederschlag. Der pH-Wert von 2000 g geklärtem Überstand wurde mit 50%iger HCI auf 5,8 eingestellt. Bei der Zugabe von 3,83 g Calciumchlorid und der pH-Einstellung auf 7,0 mit 10%iger NaOH entstand eine kleine Menge flockigen, weißen Niederschlags, der nach 20 Minuten abgetrennt wurde. Die Calciumkonzentration war 0,0627 molal, wenn man keinen Verlust im Niederschlag annimmt 1638 g des letzten Überstandes wurden mit 50%iger HCl auf den pH-Wert 5,65 gebracht, mit 4,24 g CaCI₂ versetzt und mit 10%iger NaOH 20 Minuten bei einem konstanten pH-Wert von 7,0 gehalten. Es bildete sich kein Niederschlag. Die Calciumionenkonzentration war 0,101 molal. Bei der Wiederholung der genannten Verfahren mit einem einwertigen Salz, d. h. NaCl anstelle von CnCI₂, bildete sich kein Niederschlag.

Aus weiteren 5 Ansätzen mit je 2500 ml Rohcheddarkäsemolke und unter Anwendung des oben beschriebenen Verfahrens mit einer einzigen Fällung geht die Wirkung der Konzentration der zweiwertigen Metallionen, in diesem Fall Calcium, hervor. Die verwendeten Bedingungen gehen aus Tabelle III hervor und die Menge und Zusammensetzung des Niederschlags sind in den Tabellen IV und V enthalten.

Tabelle I
Niederschlagsanalyse Niederschlagsbestandteil

RXN. Gemisch

Endkonzentration an Ca²⁺(molal) 0,0268 0,0420 0,0575

g trockener Gesamtniederschlag von 2500 ml RCHW

% Protein im Niederschlag

% Asche im Niederschlag

% Lipid im Niederschlag

% Lactose im Niederschlag

% Calcium im Niederschlag

% Gesamtasche

8,9

12,2

0,0718

13,2

23,1	22,4	19,0
2,06	2,73	2,51
37,4	36,2	35,4
3,32	4,42	4,67
6,63	4,7	4,56
0,59	0,57	0,59
22,2	22,9	23,8
1,98	2,79	3,14
15,8	12,9	11,3
1,42	1,58	1,49
43,6	35,8	31,8

Tabelle II
Überstandanalysen

Bestandteil

RXN. Gemisch

Endkonzentration am Ca²⁺(molal) RCHW 0.0268

0,0420

0,0575

Feststoffe

g Zugabe an CaCl₂ g RCHW-Feststoffe + CaCI₂ g Feststoffe, gewonnen

aus 2250ml Überstand g gewonnener Niederschlag % gewonnene Feststoffe

Protein

g ursprünglich

g gewonnen im Überstand g gewonnen im Niederschlag g insgesamt gewonnen % Protein gewonnen

Lactose

g ursprünglich

g gewonnen im Überstand g gewonnen im Niederschlag g insgesamt gewonnen % Lactose gewonnen

6,61	-	6,74	-	6,66	6,69	6,79
169,1	169,1	4,32	8,69	12,69
	154,4	173,4	177,8	181,8
	_	152,0	153,6	157,5
	9!,3	8,9	12,2	13,2
0,89	1,04	92,8	93,3	93,9
22,76	22,76	0,86	0,82	0,92
	23,82	22,76	22,76	22,76
	-	19,63	18,83	21,3
	23,82	2,06	2,73	2,51
	104,7	21,69	21,56	23,81
3,32	3,54	95,3	94,7	104,5
84,3	84,3	3,57	3,06	3,29
	81,1	84,3	84,3	84,3
		81,5	70,3	76,3
	81,1	1,98	2,79	3,14
	96.3	83,5	73.1	79,4
99.0	87.0	94.0

Fo rl set zu ng

Bestandteil

RXN. Gemisch

Lindkonzentration am Ca²ⁱ(molal)
RCHW 0,0268 0,0420

0,0575

Asche

g ursprünglich g Zugabe an CaCl₂ Gesamttasche ursprünglich g gewonnen im Überstand g gewonnen im Niederschlag g insgesamt gewonnen % Asche gewonnen

Calcium

g ursprünglich g Zugabe

g gewonnen im Überstand g gewonnen im Niederschlag g insgesamt gewonnen g insgesamt zugegeben % Calcium gewonnen

0,37	0,39	-	9,94	-	8,58	-	2,56	-	2,56	0,49	0,58	0,69
9,94	9,94	8.58	86,5	2,73	9,94	9,94	9,94
	2,73	94,0	4,32	8,69	12,69
	14,26	18,63	22,63
	11,23	13,24	15,84
	3,32	4,42	4,67
	14,55	17,66	20,51
	102,0	14,7	90,5
2,73	2,73	2,73	2,73
	1,56	3,14	4,58
	3,10	4,96	6,88
	2,14	1,37	1,44
	5,24	6,33	8,32
	4,29	5,87	7,31
	122,0	108,0	114,0

Tabelle	III	PH	Reaktions	ml 10% NaOH	Halten	CaCl₂	nach Zugabe
Nr.	Ursprünglich	5,60	temperatur	Einstellen			_
		5,55	( O		1,82	g verwendet	6,35
	( C)	5,75	30	6,83	3,92	_	6,20
1	)U	5,65	23,3	9,31	7.06	3,9379	6,00
2	10,0	5,70	23,3	6,35	7,65	7,8583	5,80
3	15,7		23,3	7,34	7,70	11,7744
4	13,3	27,2	6,94		15,6536
5	7.2

Tabelle IV

Probe Endkonzentration an Ca^{2 +}

(molal) Durch Klarung gewonnenen Niederschlag % Feststoffe nach Abzug der

Feuchtigkeit

naß (g) trocken (g)

0,0267 0,0407 0,0545 0,0683 0,0822

—	1,2088	—
39,4	8,5500	21,9
73,0	13,4647	18,5
84,8	15,6063	18,4
93,6	16.9455	18.1

	Endkonzen	9	1,21	Protein	19	33 174	Ca^{2 +}	%**)	10	Verhältnis im	Niederschlag
	tration an		8,55							g Protein	g Protein
		Erhaltener,	13,5	g			g	7,3
		trockener Niederschlag	15,6			Asche		34,6	g Asche	gCa ⁺
Tabelle V	0,0267	g	16,9	0,394			0,197	36,8
Nr.	0,0407			1,71	% Ver	(g)	1,44	36,0	0,79	2,00
	0,0545		2,26	lust*)		2,04	31,2	0,50	1,19
	0,0683		2,70	1,8	0,498	2,51		0,45	1,11
	0,0822	2,76	7,9	3,42	2,60	0,45	1,08
		9,9	4,98		0,45	1,06
1	12,5	5,94
2	12,7	6,15
3
4
5

*) »% Verlust« bedeutet den Prozentsatz der ursprünglich in 2500 ml RCHW vorhandenen Menge, der beim Fällungsverfahren

nicht gewonnen wird.
**) % der Gesamt-Ca²⁺-Menge des Reaktionssystems, die im Niederschlag erscheinen.

Einfluß des pH-Wertesauf den Niederschlag

Die Niederschlagsbildung bei der Zugabe von Calciumionen nimmt mit steigendem pH-Wert zu, man erzielt aber mit pH-Werten von über 8,0 keine Vorteile. Ein Fällungsmaximum wird im pH-Bereich zwischen 7 und 8 beobachtet, wie aus Tabelle VI hervorgeht. Diese Werte wurden erhalten, indem man 2500 ml Rohcheddarkäsemolke mit 4,0 ml 50%iger HCl auf einen pH-Wert von 4,5 umstellte. 8,07 g CaCl₂ wurden zugegeben. Mit 2,85 ml lO°/oiger NaOH wurde der pH-Wert auf 4,5 gehalten. Die Temperatur wurde bei diesem Vorgehen von 9°C auf 27°C angehoben. Die Endkonzentration an Calciumionen war 0,0286 molal. Eine Anzahl von 100 ml Proben wurden aus dem Reaktionsgemisch entnommen und jede von ihnen wurde mit 10°/oiger NaOH auf den gewünschten pH-Wert eingestellt Nach mindestens 20minütigem Stehen bei Raumtemperatur wurden die Proben zur Entfernung der ausgefällten Feststoffe zentrifugiert und die gewonnenen Niederschläge wurden getrocknet und gewogen. Ähnliche Beobachtungen gelten für andere zweiwertige Metallionen.

Tabelle VI

pH-Abhängigkeit der Niederschlagsausbeute

End-pH-Wert	ml 10% NaOH zur	mg trockener
	pH-Einstellung	Niederschlag
4,45		0
5,10	0,08	0
5,55	0,21	3,6
5,90	0,38	174,5
6,35	-	330,9
6,65	0,60	400,5
7,30	0,70	425,2
7,05	0,65	443,1
7,55	0,74	482,1
8,40	0,80	479,4
9,20	0,82	462,9
10,0	-	437,5

Einfluß von vorangehender Klärung

Viele Rohkäsemolken sind auf Grund von suspendiertem Material sehr geringer Teilchengröße trüb. In Rohcheddarkäsemolke enthält das suspendierte Material etwa 50% Lipid und etwa 30% Protein. Durch Entfernung des suspendierten Materials, z. B. durch Klärung oder Zentrifugierung entsteht eine klare Flüssigkeit, die sich zur Durchführung des Fällungsverfahrens der Erfindung besonders eignet. Im allgemeinen erlaubt die Lipidentfernung durch eine solche Vorklärstufe die Zugabe von geringeren Mengen an zweiwertigen Metallionen bei gleicher Lipidabtrennung. Bei Rohcheddarkäsemolke war der Lipidniederschlag aus der vorgeklärten Molke 0,175—0,275 g pro 2500 ml Molkeflüssigkeit, ungeachtet der Menge an zugegebenen Calciumionen, und die Gesamtmenge an Lipid, das durch die Vorklärung und durch die Calciumionenzugabe entfernt wurde, war mit der Lipidmenge vergleichbar, die aus ungeklärter Rohcheddarkäsemolke durch Zugabe von Calciumionen bis zu einer Konzentration von 0,0750 molal nach dem früher beschriebenen Verfahren erhalten wurde.

Vergleich der Wirksamkeit von verschiedenen,
als Beispiel angeführten Metallionen

Tabelle VII erläutert die relative Wirksamkeit verschiedener zweiwertiger Metallionen und einiger üblicher ein- und dreiwertiger Metallionen auf die Bildung eines lipidhaltigen Niederschlages aus Käsemolke. 1500 ml Cheddarkäsemolke wurden von der ursprünglichen Temperatur auf die Reaktionstemperatur erwärmt, und der pH-Wert wurde mit 10%iger NaOH auf 7,0 eingestellt. Hierauf wurde eine abgewogene Menge Metallsalz unter ständigem, heftigem Rühren zugegeben. Der pH-Wert wurde wieder mit 10%iger NaOH auf 7,0 eingestellt, nachdem das Salz vollkommen gelöst war. Nach 15minütigem Stehen unter diesen Bedingungen wurde der ganze gebildete Niederschlag durch Klärung mittels eines Kammerklärers bei hoher Geschwindigkeit entfernt und im Trockenschrank getrocknet Zur Bestimmung der zu der 1500 ml Molkeprobe zuzusetzenden Menge eines jeden

ω Salzes wurde CaCb als Standard verwendet Unter Zugrundelegung des Gewichts an zugesetztem Calcium und der Atomgewichte, wurde die erforderliche Menge für jedes Metall so berechnet daß jeweils die gleiche Atomanzahl vorhanden war. Die daraus errechnete, erforderliche Salzmenge wurde dann zugesetzt In Tabelle VIII sind die Analysenergebnisse der durch den Zusatz verschiedener zweiwertiger Metallionen gebildeten Niederschläge aufgeführt Daraus geht hervor.

daß Lipid zusammen mit einer kleinen Fraktion des Gesamtproteins ausgefällt wird. Der geringfügige Proteinverlust ist nicht nachteilig, insbesondere wenn die verwendeten Gemische verhältnismäßig billig sind, wie z. B. Käsemolke.

Obwohl das Verfahren der Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform für die Behandlung von Cheddarkäsemolke beschrieben wurde, ist es auch in Verbindung mit anderen Käsemolken, z. B. Hüttenmolke, mit einem Calciumionengehalt unter etwa 0,0875

Tabelle VII

Reaktionsbedingungen für die Niederschlagsbildung

molal und verschiedenen Gemischen aus Lipiden und Proteinen und/oder Lactose wertvoll und anwendbar. Wenn das Molekularsiebverfahren zur Proteinabtrennung findet, verursacht die niedrigere Lipidkonzentration in den Nahrungsmitteln eine erhöhte Wirksamkeit des Molekularsiebbettes, die die etwas höhere Konzentration an zweiwertigen Metallionen mehr als ausgleicht und somit solche Verfahren zur Proteingewinnung aus Abfallmaterialien, wie Käsemolke, wirtschaftlich reizvoll macht.

Verwendetes	g Zugabe ml 10% NaOH	zum Ein stellen auf pH-Wert 7,0	zum Halten auf pH-Wert 7,0	ursprünglich	pH	Reaktions temperatur	Niederschlags bildung
Salz				( c·)	5,8	C
		3,57	_	9,4	5,8	20,4	Nein
NaCI	5,07	3,89	-	12,8	5,8	12,8	Nein
KAc	8,72	4,0	0,85	11,7	5,7	25,6	Nein
KCl	9,77	5,0	24,92	22,2	5,9	22,2	Nein
NaLac	11,7	2,78	3,82	12,8	5,8	21,1	Ja
CaAc₂	7,26	4,0	3,07	10,4	4,5	21,1	Ja
BaCl₂	10,61	15,0	8,9	5,6	4,7	37,8	Ja
FeSO₄	12,26	13,6	10,0	7,2	4,4	22,2	Nein
Al₂(SO₄).,	8,13	15,1	7,45	5	4,7	23,3	Ja
PbAc₂	16,34	14,0	25,6	11,1	4,4	26,7	Nein
FeCI₃	12,02	14,0	15,0	4,4	4,3	23,3	Ja
CuSO₄	11,67	15,3	12,0	4,4	4,4	23,3	Ja
ZnCI₂	6,55	17,2	18,95	4,4	4,0	24,4	Ja
SnCl₂	8,41	14,0	12,0	8,9	4,0	26,7	Ja
CoCl₂	10,76	14,0	10,0	8,9		26,7	Ja
NiCl₂	11,79
Tabelle VIII		Niederschläge
Analyse der gebildeten	gaus 150OmICHW	erhalten
Verwendetes Salz	gebildeter Niederschlag	Protein	Lipid		Asche	nicht analysiert

CaAc₂ 7,28 1,39 0,17*) 2,77**) 1,86

CaCl₂ 8,08 1,36 0,24*) 2,99**) 2,27

BaCl₂ 10,77 1,53 0,25*) 5,38 3,60

MgCl₂ 6,24 1,10 0,46 2,27 2,41

FeSO₄ 10,08 2,06 0,39 4,54 3,07

PbAc₂ 17,72 2,58 0,64 11,52 2,94

CuSO₄ 9,54 2,39 0,36 3,55 3,25

ZnCl₂ 10,34 3,17 0,46 4,35 2,38

SnCI₂ 12,05 1,69 0,44 8,03 1,89

CoCl₂ 10,14 2,09 0,42 4,03 3,60

NiCl₂ 11,98 3,17 0,43 3,67 4,71

*) Molkeproben wurden mit einem Kammerklärer bei Höchstgeschwindigkeit vor der Salzzugabe geklärt.
**) Calciumbestimmungen in Ascheproben ergaben 15% des Niederschlagsgewichtes.

Beispie! 2

1000 ml Süßmolke vom pH 6,6 werden mit 0,8 ml lOprozentiger NaOH auf pH 7,0 eingestellt und mit 4,24 g CaCIj versetzt, so daß sich ein pH-Wert von 6,3 ergibt. Dann wird der pH-Wert durch Zugabe von 2,4 ml lOprozentiger NaOH wieder auf 7 eingestellt. Nach 20 min Klärung wird zentrifugiert. Man erhält 42,21 g festen Niederschlag. Die Lichtdurchlässigkeit der überstehenden Flüssigkeit beträgt 62% und die der ι ο zentrifugierten Süßmolke 3,0%.

Vergleichsbeispiel A
(ohne Erwärmen)

1000 ml Süßmolke vom pH 6,6 werden mit 2,4 ml konzentrierter Chlorwasserstoffsäure auf pH 4,6 eingestellt. Die Flüssigkeit wird in zwei Anteile unterteilt, (a) 500 ml dieser Molke werden ohne Erwärmen zentrifugiert. Man erhält 0,71 g feuchten Niederschlag. Die Lichtdurchlässigkeit der überstehenden Flüssigkeit beträgt 16%.

(b) 500 ml dieser Molke werden mit 5,35 g Diatomeenerde versetzt. Die Flüssigkeit wird durch Filterpapier gesaugt. Der Filterkuchen ist weiß und trocken. Die Lichtdurchlässigkeit des Filtrats beträgt 68%.

Vergleichsbeispiel B (mit Erwärmen)

1000 ml Süßmolke von pH 6,6 werden auf 62,5° C erwärmt und dann durch Zugabe von 1,9 ml konzentrierter Chlorwasserstoffsäure auf pH 4,6 eingestellt. Die Flüssigkeit wird in zwei Anteile unterteilt.

(a) 500 ml dieser Flüssigkeit werden zentrifugiert. Man erhält 2,15 g Niederschlag. Die Lichtdurchlässigkeit der überstehenden Lösung beträgt 5%.

(b) 500 ml der Flüssigkeit werden mit 5,35 g Diatomeenerde versetzt. Die Flüssigkeit wird durch Filterpapier gesaugt. Der Filterkuchen ist schwach gelb

Lichtdurchlässigkeit des Filtrats

und glitschig. Die
beträgt 65,5%.

Vergleichsbeispiel C

500 g Süßmolke werden auf 62,5°C erwärmt und mit 5,35 g Diatomeenerde versetzt. Die Flüssigkeit wird durch einen Büchnertricluer gesaugt, der mit 5 g Diatomeenerde beschickt ist.

Gewicht des Büchnertrichters

+ Beschichtung

Papier + Diatomeenerde 657,09 g

Diatomeenerde

(als Filterhilfsmittel) 5,35 g

Gesamtgewicht 662,44 g

Gewicht nach dem Filtrieren 673,36 g

Feuchter Niederschlag 10,92 g

Beim Trocknen erhält man unter Berücksichtigung des Taragewichts des Filterpapiers (0,78 g), des Schälchens (79,08 g) und der Gesamt-Diatomeenerde (10,35 g) ein Gesamtgewicht von 91,05 g, was einer Ausbeute von 0,84 g trockenem Niederschlag entspricht.

Aus dem vorstehenden Vergleichsbeispiel C ist ersichtlich, daß man nach dem Verfahren gemäß der US-PS 26 06 181 nur 21,84 g feuchten Niederschlag erhält, während man nach dem Beispiel 2 der Erfindung 42,21 feuchten Niederschlag sammelt, jeweils bezogen auf 1000 ml Süßmolke. Das Trockengewicht des Niederschlags nach dem Verfahren der US-PS 26 06 181 beträgt 1,64 g (bezogen auf 1000 ml Molke) ohne Filterhilfsmittel (Diatomeenerde).

Es ist ferner ersichtlich, daß sich nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung mehr Feststoffe gewinnen lassen als nach dem Verfahren der US-PS 26 06 181, dessen Produkte zudem mit dem Filterhilfsmittel verunreinigt und deshalb unbrauchbar sind.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Entfernung von gelösten Lipiden aus wäßrigen, Protein und/oder Lactose enthaltenden sowie MetaIi(H)-Ionenkonzentrationen von weniger als 0,075 molar aufweisenden Lösungen, aus denen sodann das Protein und/oder die Lactose gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die wäßrigen Lösungen auf eine mindestens ι ο 0,075 molare Konzentration an zweiwertigen Metallionen bringt, den pH-Wert auf über 6, vorzugsweise 7,0 bis 7,5, bei einer Temperatur von unter 60° C einstellt und dann den entstandenen Niederschlag von der überstehenden Flüssigkeit abtrennt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Protein und/oder Lactose enthaltende sowie Metall(ll)-lonenkonzentrationen von weniger als 0,075 molar aufweisende Lösung eine Käsemolke eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Käsemolke eine Cheddarkäsemolke eingesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Käsemolke eine geklärte Käsemolke eingesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die überstehende Flüssigkeit zur Abtrennung der darin enthaltenden Salze behandelt wird. jo

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiwertigen Metallionen als. wasserlösliches Salz zugegeben werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als zweiwertige Metallionen Metallionen aus den Gruppen I. II, IV, Vl und VIII des Periodensystems verwendet werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1 und 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als zweiwertige Metallionen Calciumionen verwendet werden.