微滤与超滤集成膜技术制备浓缩乳清蛋白的研究

摘要

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。

目录

文摘

英文文摘

声明

学位论文的主要创新点

第一章 文献综述

1.1 乳清及乳清制品

1.1.1 乳清来源及生产情况

1.1.2 乳清制品

1.1.3 乳清蛋白

1.2 微滤、超滤膜技术及其在乳品工业中的应用

1.2.1 微滤简介

1.2.2 超滤简介

1.2.3 膜技术在乳清回收中的应用

1.2.4 乳清回收中的膜污染研究

1.2.5 膜技术在乳清蛋白回收中存在的问题

1.3 论文的研究目的和主要研究内容

第二章 微滤处理乳清的过滤性能研究

2.1 实验部分

2.1.1 实验材料

2.1.2 实验装置和实验条件

2.1.3 分析项目和分析方法

2.2 乳清微滤预处理

2.2.1 乳清微滤预处理效果

2.2.2 操作条件对微滤过滤性能的影响

2.2.3 微滤膜的污染与清洗

2.3 本章小结

第三章 超滤处理乳清的过滤性能研究

3.1 实验部分

3.1.1 实验材料

3.1.2 实验装置和实验条件

3.1.3 分析项目和分析方法

3.2 超滤回收乳清蛋白

3.2.1 操作条件对超滤性能的影响

3.2.2 浓缩乳清蛋白粉成分及功能性

3.2.3 超滤膜的污染与清洗

3.3 本章小结

第四章 结论

参考文献

攻读硕士期间发表论文

附录

致谢