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膜技术在乳业中的应用

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-05-30 0:15:14 * 浏览: 21
1.现在,浓缩脱脂奶粉的生产采用蒸发法。在生产冰淇淋,冰淇淋,酸奶等时,为了调节固体浓度,经常添加脱脂奶粉。但是在脱脂奶粉的生产过程中,蛋白质的降解是不可避免的。近年来,随着消费者对乳制品质量和口味的要求不断提高,制造商已开始采用不浓缩蛋白质的牛奶浓缩方法。膜分离的特征是它可以在低温下运行而不会发生相变,因此可以实现乳汁浓缩而不会降解蛋白质。另外,牛奶非常容易变质,并且对加工过程的卫生要求很高。例如,必须提供加热消毒,设备易于清洁,并且设备中原料液体的剩余死角最小。日东电工开发的HG系列反渗透膜(商品名:Thermoplus)在90°C的高温灭菌过程中具有耐热性,专用的膜压力容器在膜组件中没有任何液体,已成功用于浓缩牛奶中在生产中。除原奶浓缩外,反渗透膜还用于相关的乳制品行业,例如脱脂奶浓缩,乳清制品浓缩,稀奶回收和精制牛奶工艺减少。 2.乳业的膜技术在乳业中具有广泛的应用。具有简化生产工艺,降低能耗,减少废水污染,提高乳制品综合利用率的优点。目前,膜技术在乳品行业中的应用主要包括:浓缩乳浆,浓缩乳,生产新鲜奶酪,标准化牛奶,分离蛋白质,盐水过滤,乳清脱盐,和乳制品杀菌。在此应用领域中,美国KOCH滤膜占全球市场份额的60%以上。 3.牛奶浓缩设备:膜技术用于浓缩和纯化食品成分,可以保留食品的原始风味物质,并已广泛用于脱脂牛奶的浓缩中。使用纳滤膜浓缩的牛奶可以制成高级冰淇淋。在一般的浓缩牛奶中,由于储存在其中的盐也被浓缩,因此制得的冰淇淋的味道不好。然而,通过纳滤膜浓缩的牛奶中的盐浓度降低了,这使得冰淇淋的口感变得柔滑。同时,由于不加热,因此产品的牛奶味道特别丰富。超滤浓缩已广泛用于奶酪生产中,使用不同的浓缩比来浓缩用于奶酪生产的原料奶,从而提高了原料奶的浓度,节省了发酵剂和凝乳酶的含量,并减少了后续工序的乳清产量,从而降低了酪蛋白和乳清的损失,并增加奶酪的产量。 4.大豆乳清废水可以通过絮凝离心去除大豆蛋白分离物(SPI)酸沉淀后产生的乳清废水,以除去乳清中的65%脂肪和90%悬浮固体。絮凝和离心后,乳清废水进入MF膜装置。当蛋白质损失仅为约10%时,脂肪去除率可高达90%,并且可以完全去除悬浮的固体。 4.1回收的蛋白质和低聚糖(1)UF /(NF)RO复合膜法。根据再生废水的成分和再生水的需求,如图1 [15]所示,在适当的膜工艺中,可以回收不同的高价值产品,例如可溶性蛋白,低聚糖和纯净水。由于乳清蛋白的分子量为2000-2000u,大豆寡糖的分子量为300-700u,因此可以通过UF膜和NF膜技术分离这两种物质。研究表明,UF膜可用于回收乳清废水中的几乎所有蛋白质,NF膜可用于浓缩UF渗透物以回收功能成分大豆寡糖,水苏糖和棉子糖的含量超过90%。 UF浓缩液可通过双效蒸发浓缩并喷雾干燥得到乳清蛋白粉成品。大豆乳清废水经过粗滤,脱色和脱盐后,用PS的UF膜去除废水中的蛋白质,然后通过NF或RO浓缩法提取低聚糖。结果表明,超滤可有效去除乳清废水中的蛋白质。所选的NF膜和RO膜可回收乳清液中100%的寡糖,并且寡糖的浓度从最初的1%增加到12%。辊式PS UF膜和辊式聚酰胺(PA)复合RO膜处理大豆蛋白废水的研究表明,UF膜可回收乳清废水中90%至99%的蛋白质,而RO膜可以浓缩并回收废水中的寡糖。将大豆加工废水进行pH值调节,离心,预过滤,微滤和温度调节,然后将预处理的大豆加工废水在一定压力下通过UF膜系统提取大豆乳清蛋白,然后将UF膜渗透液送出。 NF膜系统提取大豆低聚糖并使其脱色。最后,对NF膜渗透液进行后处理,以获得可用于生产的水或符合排放标准的水。 (2)ED / UF / RO组合膜法。用板框式过滤器对大豆加工废水进行初步过滤,然后将滤液泵入超滤膜装置,以除去蛋白质等杂质,从而获得浓缩液,其干物质浓度约为3%。浓缩糖浆%,然后用ED脱盐,在减压下浓缩成浆状的寡糖产品,其中含有约50%的干物质,最后喷雾干燥以获得寡糖粉末[19]。为了减少乳清废水中的无机盐对NF的影响,特别是RO工艺,通过ED法对预处理的乳清废水进行脱盐,然后用UF法提取可溶性蛋白,并通过RO法浓缩低聚糖。