In Deutschland können jährlich etwa 1,0 Mio t Milch von den Agrarbetrieben nicht vermarktet werden. Diese nicht verkehrsfähige Milch umfasst außer ca. 400.000 t Kolostralmilch auch ca. 600.000 t hemmstoffhaltiger Milch, die entsorgt werden muss. Neben dieser Milch, welche nicht die erforderlichen Qualitätsparameter erfüllt, fallen erhebliche Mengen an sogenannter Überschussmilch (ca. 400.000 Tonnen im Quotenjahr 2004/05) an, die sich aus der Überschreitung der mit EU-Recht geregelten, vorgegebenen Milchquoten ergeben und die Landwirte finanziell stark belasten können.
Das Ziel des Projekts bestand in der Entwicklung von Verfahren zur Verwertung nicht verkehrsfähiger Milch und Überschussmilch mittels der Gewinnung von Proteinen für technische Zwecke. Diese Innovation war am Beispiel der umweltgerechten Verarbeitung nicht verkehrsfähiger Milch zu Caseinen darzustellen, welche u. a. für Photoresiste auf der Basis von nicht toxischen Inhaltsstoffen eingesetzt werden können. Zu diesem Zweck sollten außerdem die chromathaltigen Komponenten in kommerziell eingesetzten Photoresisten durch umweltfreundliche, nicht toxische ersetzt werden.
Der Schwerpunkt der Projektdurchführung lag in der Entwicklung bzw. Anpassung von Laborverfahren zur Gewinnung von Milchproteinen und der Erprobung des Einsatzes der gewonnen Proteine in verschiedenen technischen Gebieten. Die besten Caseinvarianten wurden im Technikumsmaßstab produziert.
Mittels Ultra- und/oder Mikrofiltration, Lab- oder Säurefällung, thermischer Proteinfällung oder der Bildung von Casein-Chitosan-Komplexen wurden Gesamtmilchproteine, Molkenproteine und Caseine gewonnen. Die Proteine wurden erfolgreich zur Herstellung von Photoresisten und Biowerkstoffen und zur Strukturierung keramischer Massen eingesetzt. Weiterhin wurden Caseinhydrolysate und Caseinfraktionen (α-, β und κ-Casein) gewonnen.
Der Ersatz der Chromate in Photoresisten durch die nicht toxische Diazidostilbendisulfonsäure ist erfolgreich realisiert worden. Für die Sammlung der nicht verkehrsfähigen Milch wurde ein Logistikkonzept erstellt.
Die Herstellung von Casein guter Qualität aus nicht verkehrsfähiger Milch ist technisch, technologisch und logistisch möglich. Für die Herstellung von Photoresisten hat sich Säurecasein als die beste Variante erwiesen. Die gegenwärtig negative Tendenz auf dem Markt der Photoresiste kann über weitere, im Projekt neu erarbeitete Anwendungsgebiete für die Caseine kompensiert werden.
EuroNorm GmbH
Dr. Rafael Valbuena
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