微滤与超滤集成膜技术制备浓缩乳清蛋白的研究

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乳清是干酪生产或干酪素生产时的液态副产品,但包含有鲜乳中近一半的营养成分,如乳清蛋白、乳糖、矿物质以及维生素等。世界上有大量的乳清直接排放不能被再次利用,这不仅是资源的浪费,而且对环境造成了严重的污染。因此如何对乳清中的营养成分进行回收成为全世界关注的焦点。   本论文采用微滤及超滤集成膜技术回收乳清蛋白,考察了微滤预处理的必要性和实验操作条件对膜过滤性能的影响,研究超滤浓缩乳清的适宜工艺,制成浓缩乳清蛋白粉。同时对膜污染进行了研究,确定最佳清洗方案。   采用微滤与超滤集成工艺制备的浓缩乳清蛋白粉蛋白含量在40%左右,达到了国标有关蛋白含量的标准,其基本性能也与成品乳清蛋白粉相当。研究结果表明:对乳清进行微滤前处理可使后续超滤通量提高一倍左右。PES和PVDF微滤膜对脂肪可以完全截留,对蛋白质的透过率约在80%左右,乳糖和盐分可完全透过。超滤浓缩乳清蛋白过程中PS20000和PS6000超滤膜的蛋白截留率分别为80%和90%左右,乳糖透过率80%以上。操作压力对蛋白透过性能影响不大。随料液温度升高,微滤及超滤膜的通量呈线性增长,蛋白及乳糖透过率明显增加。循环量增长,膜通量上升,溶质透过能力增强。料液pH值对蛋白截留率影响不显著,但对通量影响明显,在蛋白质等电点时,微滤及超滤膜通量低,而在偏碱性条件下通量相对较高。对比不同清洗剂清洗效果,经0.1%Na0H清沈再由200ppmNaClO与0.5%NaOH的混合溶液浸泡6h后,PES和PVDF微滤膜通量恢复率最大,200ppm NaClO与0.5%NaOH的混合清洗剂对PS20000和PS6000超滤膜效果较好。   综合比较膜性能及制成的乳清蛋白粉性能,PVDF微滤膜较PES微滤膜更适用于乳清微滤预处理,而PS6000超滤膜与PS20000超滤膜相比,更适于乳清蛋白浓缩回收。
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