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Zukunftsorientierte Erweiterung der Membranfiltrationsanlage MFS-1 (Molkereitechnikum)

Projekt

Ernährung und Verbraucherschutz

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Ernährung und Verbraucherschutz


Förderkennzeichen: MRI-MF-08-171 - 1050 Membranfiltrationsanlage
Laufzeit: 01.02.2019 - 31.08.2020
Forschungszweck: Angewandte Forschung

Die Nutzung von Membranfiltrationsverfahren ist in der Milchtechnologie weitreichend etabliert. Sie werden vorrangig zum Trennen der Milchproteine in ihre Hauptfraktionen, Caseine und Molkenproteine, und zur Verwertung der Lactose aus Molke verwendet. Je nach Druckniveau und effektiver Trenngrenze wird in Mikro- (100 nm), Ultra- (10 nm) und Nanofiltrationsanlagen unterschieden, die vielfach auch kombiniert werden. Moderne, kommerziell erhältliche Anlagen erlauben mit den passenden Membranen eine noch spezifischere Anreicherung, u.a. bioaktiver oder techno-funktioneller Milchbestandteile.
Die vorhandene Membranfiltrationsanlage Typ MFS-1 (Alfa Laval AB) eignet sich zur Mikro- und Ultrafiltration. Seit dem Bau der MFS-1 hat sich eine Standardbaulänge von 1000 mm etabliert. In der alten Ausführung mit 850 mm sind weder Filtrationsmodule noch passende Membranen erhältlich. Diese können aufgrund der technischen Komplexität nicht selbst hergestellt oder angepasst werden. Um den heutigen Anforderungen der technologischen Forschung (Industrie 4.0, keramische Nanofiltrationsmembranen, kontinuierliche Diafiltration) und zur Bereitstellung von Milcherzeugnissen für die angewandte Forschung (nicht-thermische Behandlung von Milchkonzentraten, Fraktionieren von Minorkomponenten, zuckerreduzierte Milchprodukte) zu genügen, soll die Membrananlage zukunftsorientiert umgebaut und ergänzt werden. Damit trägt das Projekt wesentlich zur notwendigen Modernisierung und Fokussierung des Technikums des MRI-MF bei. Dabei wurden zwei Schwerpunkte identifiziert: (1) Austausch des Filtrationsmoduls der Baulänge 850 mm durch 1000 mm zur Nutzung moderner Membranen, und (2) Erweiterung der bisher analogen Messtechnik (Druck- und Temperatur) um digitale, inkl. permanenter Datenaufzeichnung und -auswertung (Berechnung Transmembrandruck TMP, Überströmung, Temperaturregelung). Bei Umbaumaßnahmen können aktuelle arbeits- und sicherheitstechnische Anforderungen aufgenommen werden, sowie die Medienversorgung mit exakt temperiertem Wasser erfolgen, um sichere, effiziente und reproduzierbare Versuche zu ermöglichen.

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