DE3801391A1 - Verfahren zum behandeln einer fluessigkeit, die eiweisse unterschiedlicher art und andere substanzen, wie salze, zucker, mineralbestandteile, fett, vitamine, enzyme und minorbestandteile enthaelt - Google Patents

Description

Trennverfahren beeinflussen Eigenschaften von Inhaltsstoffen in den bezeichneten Flüssigkeiten meist willkürlich. Außerdem kann durch Anwendung eines Trennverfahrens alleine bzw. durch willkür­ liches Hintereinanderschalten mehrerer Trennverfahren nach dem Stande der Technik die Gewinnung einzelner Inhaltsstoffe aus dem im Oberbegriff in Anspruch 1 genannten biologischen Flüssigkeits­ system in weitgehend reiner Zusammensetzung und mit definierten Eigenschaften nicht gewährleistet werden.

Werden also Trennverfahren nach dem Stande der Technik für eine Flüssigkeit nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 eingesetzt, die vorwiegend die Gewinnung einzelner Inhaltsstoffe in mög­ lichst konzentrierter Form zum Ziele haben, dann erfolgt während der Abtrennung eine weitgehend willkürliche Eigenschaftver­ änderung dieser Inhaltsstoffe, die meist Eigenschaftskombina­ tionen beinhalten, die den angestrebten Eigenschaften wider­ sprechen.

So ist es bekannt, eine derartige Flüssigkeit zu separieren, zu erhitzen, durch Wasserentzug zu konzentrieren und/oder durch Wasserentzug zu trocknen, Dabei laufen während der einzelnen Trennvorgänge völlig willkürliche Eigenschaftsveränderungen der Inhaltsstoffe ab, so daß nur äußerst schwierig z.B. ein definiertes Lösungsverhalten der getrockneten Substanzen sicher­ gestellt werden kann. Weiter ist bekannt, Zucker aus derartigen Systemen zu gewinnen. Dabei wird zunächst die Flüssigkeit ultra­ filtriert nach den für das Trennungsverfahren optimalen Bedin­ gungen und nicht nach den für Eiweiß oder Zucker optimalen Eigen­ schaftsbedingungen. Die Zuckerlösung wird sodann weiter durch Wasserentzug eingeengt. Dabei werden aber alle noch vorhandenen Inhaltsstoffe konzentriert, ohne Rücksicht darauf, wie sich die Eigenschaften dieser Inhaltsstoffe dabei verändern. Dies hat zur Folge, daß aus einer derartigen Zuckerlösung ledigleich geringe Anteile des Zuckers auskristallisieren und der größere Anteil in der sog. Mutterlauge verbleibt, da die Kristallisationseigen­ schaften sowei die Eigenschaften der übrigen noch vorhandenen Inhaltsstoffe durch die angewendeten Trennverfahren völlig will­ kürlich verändert werden und die Bedingungen sowie die Abfolge der Verfahren unter den für die Trennvorgänge - also für die Verfahrenstechnik - günstigsten Bedingungen vorgenommen werden.

Ein weiterer Nachteil liegt dabei darin, daß beim auskristalli­ sierten Zucker aufwendige Reinigungsmaßnahmen durchgeführt werden müssen, da bestimmte Farbstoffe mit dem Zucker auskristallisieren.

Aus dem Patent 28 55 100, Verfahren zum teilweisen oder voll­ ständigen enzymatischen Abbau eines niedermolekularen Stoffes, ist bekannt, gebildete Substanzen aus einer Flüssigkeit - wie vorher beschrieben - abzutrennen und die verbleibende Restlösung dem Ausgangssystem wieder zuzuführen. Diese Verfahrensweise hat den Nachteil, daß lediglich ein Stoff aus dem System abzutrennen ist, die übrigen Inhaltsstoffe jedoch im System belassen werden und darüber hinaus deren durch das Verfahren eintretende Eigen­ schaftsveränderungen nicht berücksichtigt werden.

Des weiteren sind Verfahren bekannt, die mit Hilfe von Membran­ trennverfahren die obengenannten Flüssigkeits-Systeme auf­ trennen, dabei einen Teilstrom weiter auftrennen und die behan­ delten Ströme ganz oder teilweise dem Ausgangssystem wieder zumischen. Dabei bleibt aber unberücksichtigt, daß beim Rückver­ mischen bereits vorgenommene oder erzielte Eigenschaftsverän­ derungen in unkontrollierbarer Weise wieder verändert werden.

Demgemäß besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin, ein Verfahren zu schaffen, um Einzelkomponenten in Flüssigkeiten gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 durch Beein­ flussung der Zusammensetzung sowie durch Steuerung der Tempera­ tur, der Ionenstärke bzw. durch mikrobische oder enzymatische Behandlung vor oder während der durchzuführenden Trennbehandlung in ihrem Eigenschaftsverhalten zu verändern, um sie dann mit definierten Eigenschaften in möglichst reiner Form gewinnen zu können.

Gelöst wird diese Aufgabe durch das Verfahren gemäß kennzeichnen­ dem Teil des Patentanspruches 1. Durch die gezielten Trenn­ methoden in Verbindung mit Ionenstärkebeeinflussung, Entfärbungs­ maßnahmen, enzymatischen Behandlungen usw., werden Inhaltsstoffe von bezeichneten Flüssigkeiten in ihren Eigenschaften schon in der Flüssigkeit auf einen definierten Zustand hin verändert und diese Inhaltsstoffe, versehen mit den gewollten Eigenschaften, in weitgehend reiner Form gewonnen.

Besonders vorteilhaft kann es erfindungsgemäß während einzelner Verfahrensschritte sein, wenn die Flüssigkeit einer Temperatur­ veränderung und/oder einer enzymatischen Behandlung unterzogen wird. Dadurch lassen sich bei bestimmten Trenn-bzw. Umwandlungs­ prozessen die Zeiträume verkürzen bzw. bestimmte Anteile aus der Flüssigkeit, z.B. Eiweiß, ausfällen und/oder unerwünschte Neben­ wirkungen auf den Restflüssigkeitsteilstrom vermeiden.

Erfindungsgemäß wird weiter vorgeschlagen, Teilströme - Permeate oder Konzentrate - aus einer der vorhergehenden Teilverfahrens­ abschnitte, z.B. einer Membranfiltration, in einem weiteren Ver­ fahrensschritt über einen Adsorber zu leiten, um bestimmte weitere organische Verbindungen, z.B. Lactoflavien, aus dem Teil­ strom selektiv abzutrennen.

In einem weiteren erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens­ schritt können die in den Ionentauschern oder Adsorbern ange­ sammelten Inhaltsstoffe durch gezielte Regeneration zurückge­ wonnen werden. Diese Inhaltsstoffe, die verfahrensgemäß selektiv aus dem Flüssigkeitsstrom abgeteilt bzw. abgetrennt sind, lassen sich dann zu einer gezielten weiteren Verarbeitung verwenden.

In einem letzten verfahrensgemäßen Schritt wird dann erfindungs­ gemäß vorgeschlagen, durch den Einsatz spezieller Ionentauscher­ massen und/oder Kombination verschiedener Ionentauscherstufen bzw. durch gezielte Aufbereitung der Ionentauschermassen, einen selektiven Ionentausch durchzuführen, insbesondere beispiels­ weise durch Verwendung bestimmter organischer Ionentauscher, gezielt ganz bestimmte Inhaltsstoffe aus der Flüssigkeit zu entfernen.

Claims (5)

1. Verfahren zum Beeinflussen der Zusammensetzung und der Mikro­ struktur der Inhaltsstoffe oder zur Zerlegung in einzelne Bestandteile einer Flüssigkeit, die Eiweiße unterschied­ licher Art und andere Substanzen wie Salze, Zucker, Mineral­ bestandteile, Fett, Vitamine, Enzyme und Minorbestandteile enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit durch Membranfiltration, vorwiegend durch Ultrafiltration, aufgeteilt wird in einen Teilstrom mit vorwiegend hoch- und einen weiteren mit vorwiegend niedermolekularen Anteilen, und daß sowohl im Teilstrom mit den vorwiegend hochmolekularen Anteilen sowie im Teilstrom mit den vorwiegend niedermolekularen Anteilen der Gehalt an Eiweiß, Salzen und Zucker und/oder Enzymen, Vitaminen, Pro­ vitaminen, Mikroorganismen, Minorbestandteilen durch weitere Trennverfahren, wie Ionenaustausch, Filtration, Hyperfil­ tration, Dialyse (oder andere geeignete Trennverfahren) gezielt verändert (beschränkt bzw. angereichert) wird, so daß dabei wiederum mindestens zwei Teilströme mit Inhalts­ stoffen der Ausgangsflüssigkeit in neuer Form und mit definierten Eigenschaften versehen, entstehen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder während einer Trennbehandlung die Flüssigkeit einer Temperaturveränderung und/oder einer enzymatischen Behand­ lung unterzogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Teilströme, z.B. Fermeate oder Konzentrate, aus der vorhergehenden Membranfiltration in einem weiteren Ver­ fahrensschritt über einen Adsorber geleitet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Ionentauschern oder Adsorbern angesammelten Inhaltsstoffe durch gezielte Regeneration zurückgewonnen werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch Einsatz spezieller Ionenaustauschermassen und/oder Kombination verschiedener Ionenaustauscherstufen sowie durch gezielte Regeneration der Ionenaustauschermassen ein selek­ tiver Ionenaustausch durchgeführt wird.