Az MTKI Kft. membránszeparációs területen végzett kutatásai évtizedekre nyúlnak vissza. Jelenleg az egyik fő kutatási terület a különböző szűréstechnológiák alkalmazásával a tejalkotó részek frakcionálása, izolálása, dúsítása, ezáltal nagyobb hatásfokú hasznosítása. Az ez irányú kutatás középpontjában az iparban eddig kevésbé elterjedt ún. hideg mikroszűrési eljárás feltérképezése áll.
A micelláris kazein (MCN) előállításához a tejiparban fehérje frakcionáló mikroszűrést alkalmaznak, mely során cél a tejben lévő kazeinfehérje-savófehehérje arány módosítása, az eredeti 80:20-ról jellemzően 95:5-ig. A folyamat során a fölözött tejet 0,1-0,5 mikrométer pórusméretű membránokkal, nyomás alkalmazásával szűrik, hagyományosan 40-45 °C szűrési hőmérsékleten. Ezzel szemben a kevésbé elterjedt hideg mikroszűrés során a szűrést 4-15 °C-on végzik.
A hideg eljárás előnye a hagyományos, meleg mikroszűréssel szemben, hogy az alacsonyabb hőmérséklet miatt a mikrobiológiai szaporodás kisebb, így hosszabb üzemelési idő érhető el. Ezáltal csökken a fajlagos mosási idő, így kevesebb vegyszerfelhasználás szükséges. A hideg eljárás hátránya, hogy a tej viszkozitása a hőmérséklet csökkenésével nő, így a membránok szűrőkapacitása (fluxus) csökken, ezáltal több membránfelület szükséges a kívánt kapacitás eléréséhez.
Mind a meleg, mind a hideg mikroszűrés eredményeként egy kazeinben gazdag retentátum és egy savófehérjékben dús permeátum keletkezik. Saját kutatásaink során azonban megállapítottuk, hogy azonos technológiai paraméterek alkalmazása mellett a szűrési hőmérséklet változtatása hatással van a tejben lévő fő savófehérje frakciók – α-laktalbumin, β-laktoglobulin A, β-laktoglobulin B fehérjék – retenciójára (visszatartására), így a végtermékek fehérje profiljára, valamint a kazein-savófehérje arány alakulására.
Nemzetközi kutatások arról is beszámoltak, hogy 4 °C-os szűrési hőmérsékleten a β-kazein (kazein micellát alkotó egyik frakció) lehasad a micelláról, amely így a permeátumba halad át. A β-kazein frakcióban gazdag permeátum kiváló alapanyagként szolgálhat például anyatej-helyettesítő és anyatej-kiegészítő tápszerek előállításához.
A komplex kutatás egyes eredményeit a 39. Óvári Tudományos Nap konferencia keretein belül ismertettük.
Szerző:
Buzás Henrietta
tudományos munkatárs MTKI