Thermische und enzymatische Modifizierung der funktionellen Eigenschaften von Molkenproteinkonzentraten aus Sauermolke

In Deutschland fallen ca. 12,3 Mio. t/a Molke an, wobei der Sauermolkeanteil, incl. Thermoquarkmolke, etwa 27% beträgt. Sauermolke gilt nach wie vor als schwer verarbeitbar, weil aufgrund des pH-Wertes einige individuelle Molkenproteine die Ultrafiltration (UF) erschweren. Außerdem ist etwa 1% der Lactose bereits zu Milchsäure fermentiert. Große Unternehmen verschneiden zum Teil Süßmolke mit Sauermolke, um die Sauermolke wenigstens partiell verwerten zu können. Aber gerade kleine und mittlere Unternehmen (kmU) sind dazu nicht in der Lage, weil ihnen die notwendige Rohstoffmenge fehlt. Wenn es gelingen sollte, einen praktikablen Lösungsweg für die Veredelung von Sauermolke hin zu Molkenproteinkonzentraten und Molkenproteinkonzentraten mit vorgegebener Funktionalität zu erarbeiten, wäre ein brachliegendes Geschäftsfeld insbesondere für kmU erschließbar.
Ziel des Projektes:
a) Die Erarbeitung eines wissenschaftlichen Ansatzes für die kontrollierte Verbesserung der Filtrierbarkeit von Sauermolke. Dazu soll die Molke durch pH-Variierung, partielle Decalcinierung und bei unterschiedlichen Temperaturen in Verbindung mit einer Zentrifuge vorgeklärt werden, dass sie anschließend unter standardmäßigen Bedingungen (transmembraner Druck 2,0 bar; 40°C, Cut-Off 10 kDa) filtrierbar wird. Das anfallende Sauermolken-Proteinkonzentrat soll mindestens gleiche funktionelle Eigenschaften haben, wie das aus Süßmolke. b) Aus dem anfallenden Proteinkonzentrat sind neue innovative Produkte zu entwickeln mit reproduzierbaren, definierten funktionellen Eigenschaften durch enzymatische Modifizierung sowie durch thermische Modifizierung. Dieses Ziel beinhaltet die Erarbeitung der Bedingungen für eine kontrollierte partielle Hydrolyse der Molkenproteine und die Aufklärung des Zusammenhangs zwischen dem Grad der Auffaltung vom b-Lactoglobulin und den resultierenden Schaum-, Emulgier- und Gelbildungseigenschaften in Sauermolken-Proteinkonzentrat. Außerdem ist zu klären, ob sich hochfunktionelles natives b-Lactoglobulin aus Sauermolke über eine selektive peptische Hydrolyse kostengünstig gewinnen lässt.