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Titelaufnahme

Titel
Mikrobiologische und chemische Prozesskontrolle zur Herstellung von Kolostrumfraktionen mit Hilfe der Membrantechnologie / eingreicht von Hu Chenghui
VerfasserHu, Chenghui
Betreuer / BetreuerinKneifel, Wolfgang
Erschienen2012
UmfangVII, 97 S., [18] Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Masterarb., 2012
Anmerkung
Zsfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)Kolostrum, Membran, Prozesskontrolle, Immunglobulin G, Lactoferrin, Mikrofiltration, Nanofiltration
Schlagwörter (EN)colostrum, membrane, process control, immunoglobulin G, lactoferrin, microfiltration, nanofiltration
Schlagwörter (GND)Rind / Kolostrum / Trennverfahren / Casein / Mikroorganismus
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-1275 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
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Mikrobiologische und chemische Prozesskontrolle zur Herstellung von Kolostrumfraktionen mit Hilfe der Membrantechnologie [1.43 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Kuh-Kolostrum enthält ausreichend Vitamine, Immunfaktoren und natürliche Wachstumsfaktoren. Sie unterstützen das körpereigene Abwehrsystem durch sogenannte „passive Immunisierung“. Die herkömmlichen Verfahren zur Reduzierung der Mikroorganismen in Milchprodukten (z.B Pasteurisierung) denaturieren die wertvollen, biologisch aktiven Proteine im Kolostrum und sind daher für die Immunfaktoren-Gewinnung ungeeignet. In dieser Arbeit wird ein „Zwei Schritt- Membran-Filtrationssystem“ zur Abtrennung von Mikroorganismen und Kasein im Kuh-Kolostrum angewendet, um möglichst viele Wirkstoffe wie z.B. Immunglobulin G und Lactoferrin im Endprodukt zu erhalten. Der Prozess wird unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt. Verschiedene Membranen werden bei unterschiedlichen Operationstemperaturen und unterschiedlichen Feed-Konzentrationen bei der Mikrofiltration eingesetzt. Nanofiltration wird jeweils als direkte Nanofiltration und Diafiltration unter verschiedenen transmembranen Drücken und bei verschiedenen Operationstemperaturen durchgeführt. Um die optimalen Prozessbedingungen zu definieren, werden der pH-Wert, der Gesamtproteingehalt, Kasein-Gehalt, Molkenproteingehalt, die Konzentration an Immunglobulin G bzw. Lactoferrin und die Gesamtkeimzahl von Rohkolostrum, Zwischenprodukten und Endprodukt gemessen.Aus den ermittelten Ergebnissen ist gut erkennbar, dass die Membran mit 0,14 m Porendurchmesser die beste Entkeimung und Entkaseinierungsfähigkeit besitzt. Eine 1:7,5 Verdünnung der Feedflüssigkeit (Magerkolostrum) sowie die Einstellung der Operationstemperatur auf 40C vermindert IgG bzw. LF Verluste während der Mikrofiltration. Eine direkte Nanofiltration hat eine niedrigere Ausbeute an IgG, aber eine höhere Ausbeute an LF zur Folge. Im Gegensatz dazu zeigt die auf Nanofiltration basierende Diafiltration eine bessere IgG-Ausbeute, aber höhere Verluste an LF. Insgesamt werden für IgG eine Ausbeute von ca. 60% und für LF von ca. 16% erreicht.

Zusammenfassung (Englisch)

Bovine colostrum contains several beneficial substances such as vitamins, natural immune and growth factors. They help to regulate the immune responses by so-called “passive immunization”. This is crucial since newborn calves cannot receive passive transfer of immunity via the placenta before birth. The conventional preservation methods in the dairy industry (like pasteurization) would denaturate the valuable and biologically active proteins in bovine colostrum, and are therefore unsuitable for the extraction of immune factors. In this study, a “two-step membrane-filtration system” was implemented for the separation of microorganisms and casein in bovine colostrum from whey proteins and to concentrate active substances such as immunoglobulin G and lactoferrin in the final product. The process was conducted under different conditions. Different membranes were used for microfiltration at different operating temperatures and at diverse concentrations of feed. Nanofiltration was carried out as direct nanofiltration and diafiltration, under various transmembrane pressures and at different operating temperatures. The concentration of IgG and LF, the pH value, the total protein content, casein content and the total viable count of raw colostrum, intermediates and final product were measured to evaluate and define the optimum process conditions. From the ascertained results it is clear that the membrane with 0.14 m pore diameter owns the best capability for reducing the microbial load and for casein elimination. Diluting the feed (skimmed colostrum) to 1:7.5 and enhancing the operation temperature to 40C can minimize the loss of IgG and LF during the microfiltration. Through direct nanofiltration there is a lower yield of IgG, but a higher yield of LF. In contrast, with the nanofiltration-based diafiltration better yield of IgG, but higher losses of LF are obtained. In summary, an IgG-yield of approx. 60% and an LF-yield of approx. 16% can be achieved.