​​​​​​​​​​​​​​​​Filtrationslösungen für Molke

Eine der häufigsten Anwendungen der Membranfiltration in der Milchwirtschaft ist die Behandlung der Molke von Käseherstellern.

Cross-Flow-Ultrafiltration (UF) ist die am häufigsten für die Verarbeitung von Molke zu hochwertigen Molkenproteinkonzentraten (WPC, Whey Protein Concentrate) eingesetzte Filtrationstechnologie. Ziel ist es, Laktose und Mineralien vom Protein abzutrennen und gleichzeitig das Protein aufzukonzentrieren, indem eine Membran ausgewählt wird, die für Laktose durchlässig ist und das Protein zurückhält. Je stärker die Molke aufkonzentriert wird, desto größer ist das Verhältnis von Protein zu Trockenmasse (WPC). Die höchste durch Konzentrierung erreichbare WPC-Qualität liegt bei etwa WPC70, also 70 % Protein in der Trockenmasse. Für noch höherwertigeres WPC sind spezielle Techniken wie die Diafiltration erforderlich, um die noch im Protein enthaltene Laktose und Mineralien weiter auszuwaschen.

Fett und Käsestaub sind natürliche Bestandteile der Molke. Ihr Vorkommen begrenzt die erreichbare WPC-Qualität. Um ein reines und nahezu fettfreies WPC herzustellen, muss die Molke mittels Mikrofiltration (MF) verarbeitet werden. Der Zweck der MF ist es, native Proteine, Laktose und Mineralstoffe vom Fett und sehr kleinen Partikeln (Käsestaub) abzutrennen.

Durch den MF-Verfahrensschritt wird die Molke in eine fettarme, hochwertige Molkefraktion, die durch UF zu hochwertigem WPC, WPI (Molkeproteinisolat, Whey Protein Isolate) und eine Fettfraktion weiterverarbeitet werden kann. Die Fettfraktion enthält ebenfalls Protein, das – zusammen mit der Laktose – als Produkt behandelt werden sollte, um so den Wert der Molke zu maximieren.

Wasserrückgewinnung

Bei der Molkeverarbeitung ist der Wassergehalt von 94 % ein offensichtlich zu berücksichtigender Faktor, da Wasser in der Milchwirtschaft fast überall eine entscheidende und begrenzte Ressource ist. Zum Entfernen von Wasser aus der Molke wird die inzwischen weit verbreitete Umkehrosmose (RO, Reverse Osmosis) eingesetzt. Das entfernte Wasser kann zu Reinigungszwecken oder für andere Prozessschritte verwendet werden. Neben der Reduzierung des Trinkwasserbedarfs für die Produktion bietet diese erhebliche Volumenreduzierung des Molkestroms eine deutliche Senkung der Transportkosten und der Umweltbelastung, wenn das Produkt an einen anderen Produktionsstandort transportiert wird.