簡介
乳品工業(yè)中的膜分離技術已很成熟。當前,幾乎所有的乳品加工廠都采用了工業(yè)化反滲透和超濾裝置加工脫脂乳和乳清液,尤其是利用膜技術分離濃縮乳清蛋白已形成了相當規(guī)模的生產(chǎn)能力。
膜分離技術用于乳品加工可以降低能耗,減少廢水污染及綜合利用副產(chǎn)品等,尤其是乳清的回收利用,可以產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益。
膜技術在乳品工業(yè)中主要用于:牛奶濃縮;乳清脫鹽;牛奶的組分分離;廢水處理同時回收蛋白質(zhì);濾除牛奶或乳清中的細菌等。
加工流程
脫脂乳或乳清—預處理—超濾—脫鹽—蒸發(fā)—噴霧干燥—成品—包裝;
奶酪生產(chǎn)的傳統(tǒng)工藝是在脫脂乳中加入發(fā)酵劑和凝乳酶后再進行混合和凝固,在此過程中會有25%的乳清蛋白從凝乳中析出排放到乳清中而流失。而用超濾(UF)濃縮脫脂乳,大部分乳糖可透過膜而被除去,大部分乳清蛋白被膜阻留在濃縮乳中,從而提高奶酪產(chǎn)量和質(zhì)量。其基本工藝如下:
脫脂乳—預處理—超濾—濃縮液—加發(fā)酵劑—奶酪制造—奶酪
反滲透(RO)法濃縮可去除60%以上的水分,可將牛乳的固形物含量由原來的8%提高到22%,而固形物的透過率只有0.15%~0.2%;脫脂乳濃縮采用溫度30~50℃超濾,可將脫脂乳濃縮到固形物3~4倍,通過稀釋過濾除去乳糖和鹽分后,可得到蛋白質(zhì)含量高達80%的脫脂濃乳,然后進行干燥,可節(jié)約大量的能源。
脫脂乳濃縮
利用膜濾技術對乳品組分進行濃縮與提純能夠保留乳品原有的風味,已廣泛應用于脫脂乳的濃縮。膜技術作為乳品的低溫濃縮技術,取代了傳統(tǒng)的熱蒸發(fā)濃縮,節(jié)省了大量的能源。另外,膜濃縮的加工溫度較低,可防止乳品中的營養(yǎng)成分被高溫破壞和高溫環(huán)境下蛋白質(zhì)的變性。
乳請脫鹽與濃縮
作為制酪工業(yè)的副產(chǎn)品,乳清的組成很復雜,其中人們zui感興趣的是乳清蛋白。目前乳清的zui大用途是飼料。通過不同的膜組合和DF技術,可以從乳清中得到不同的產(chǎn)品。
采用超濾(UF)技術后,可從乳清中分離出低分子的水、鹽和乳糖,從而改善了濃縮物中蛋白質(zhì)、乳糖和鹽的比例。隨著濃縮度的提高,可使產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)含量調(diào)節(jié)到所需數(shù)值,一般可將乳清濃縮到總固形物25%以上,噴霧干燥后,得到乳清蛋白濃縮粉,其蛋白質(zhì)含量可達35~80%。
應用反滲透(RO)脫除甜乳清中的水分,再蒸發(fā)干燥。生產(chǎn)奶酪和其它硬奶酪所產(chǎn)生的咸乳清(鹽含量*),很難和甜乳清同樣進行處理。必須先脫鹽然后才能回收、蒸發(fā)、干燥。
因為超濾(UF)可以*截留牛奶或乳清中的蛋白質(zhì),而乳糖和灰分可*透過,因此可采用“稀釋超濾”的工藝在濃縮蛋白質(zhì)的同時盡可能的去除乳糖和灰分。從而制取高蛋白的脫脂奶粉和脫鹽、脫乳糖的乳清粉,用于生產(chǎn)冰淇淋和酸奶及軟奶酪和其它發(fā)酵乳制品。
乳品的微濾除菌
選用1.4μm孔徑的微濾(MF)膜,可*截留乳品中乳脂肪和細菌,而酪蛋白則*透過。將微濾(MF)和高溫短時殺菌結(jié)合起來,可降低熱處理強度,提高無菌奶的質(zhì)量。
膜法濃縮分離的特點
在常溫和低壓下進行分離與濃縮,因而能耗低,從而使設備的運行費用低。
設備體積小、結(jié)構(gòu)簡單,故投資費用低。
膜分離過程只是簡單的加壓輸送液體,工藝流程簡單,易于操作管理。
膜作為過濾介質(zhì)是由高分子材料制成的均勻連續(xù)體,純物理方法過濾,物質(zhì)在分離過程中不發(fā)生質(zhì)的變化(即不影響物料的分子結(jié)構(gòu))。
應用領域
★氨基酸、肽、抗生素
★植物原料藥(黃酮、色素等)
★生物發(fā)酵制劑
★大輸液除熱源
★生物藻類制品
★*、生物多糖
★寡糖、低聚糖、單糖
★檸檬酸、蘋果酸等有機酸
★果蔬汁
★釀造產(chǎn)品(酒類、醋等)
★乳制品
★科研無菌無熱原水設備
★工業(yè)分離、濃縮、提純
★工業(yè)廢水處理,電泳漆,電鍍含油廢水處理