浅谈膜分离技术在乳清液处理上的运用

2019-11-10

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乳清是由全乳经酸化凝结成固形物后，搅碎、受热释放出的可溶性部分。它作为一种上乳清液约占原有全乳体积的80%-90%，并含有全乳中几乎所有的乳糖和大约20%的蛋白质。

在传统乳制品生产过程中，一个主要问题是制取干酪后的副产品乳清液的处理。由于其中有高含量的乳糖和蛋白质，如被直接排放于城市污水系统，则可导致形成难以接受的高化学耗氧量与生物耗氧量，所以必须进行预处理。

传统的对乳清液处理方式采用的是真空蒸发，浓缩液经喷雾干燥成为约含73%乳糖、12%蛋白质和12%矿物质的粉状物供饲料用，但营养价值有限。膜分离设备的出现，已成功地用于乳品及乳清液的处理。选用具有合适切割分子量的超滤膜，就能同时使乳糖和矿物质在膜的渗透作用下随滤液而除去。使得膜过滤产物的截留液中蛋白质浓度大大提高，再将富含蛋白质的截留液进行真空蒸发和喷雾干燥以除去多余水分，其中的蛋白质质量分数可提高到60%，成为一种优良的动物饲料添加物。如果将乳清液的膜过滤过程做进一步改进，使超滤与重过滤技术相结合，将截留液中所含乳糖与矿物质更多地洗出，如此形成的截留液再经蒸发浓缩，则其中的蛋白质质量分数可高达约85%。

对超滤过程的滤液中所含的高浓度乳糖必须做进一步处理。否则，任其排放到水体中即会导致形成超标的化学耗氧量和生物耗氧量，从而污染环境。处理方法一，是利用反渗透膜将超滤透过的滤液中的水分进一步除掉，从而在截留液中提高乳糖浓度；再经电渗析膜，使乳糖分解为甜味糖浆。处理方法二，是将富含乳糖的超滤透过液作为发酵用的碳源，用于生产酵母、乙醇或其他发酵产品。

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