地区：上海市 宝山区
关键词：黑龙江飞鹤乳业有限公司
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000005154
成果描述：
| 课题来源与背景：课题来源：“乳基料系列产品产业化工程技术方案的研究”是“十二五”农村领域国家科技计划项目-乳基料及干酪加工关键技术的研究与产业化(2011BAD09B00)中的研究任务，编号为2011BAD09B01-Ⅱ，属于制造业领域。合同研究起止时间为2011.01-2013.12。应用领域：农业、食品加工，乳制品加工。课题背景：美国、法国、荷兰和瑞士等西方发达国家在干酪乳清的综合利用方面已取得长足发展，主要将乳清加工成浓缩物、脱盐乳清粉、乳清浓缩蛋白等供养殖、食品、保健品等行业应用。其中脱盐乳清粉是婴幼儿配方奶粉中调节酪蛋白和乳清蛋白比例的主要原料。它是由干酪副产物-乳清经脱盐工艺制得。脱盐技术成为乳清粉在食品工业中(尤其是在婴幼儿配方奶粉)广泛应用的重要支持技术。国内对干酪的生产和消费尚处于起步阶段，干酪及其副产物乳清的加工技术和设备尚不成熟，乳清回收的设备大多依赖于进口，价格昂贵，使乳清没有得到综合回收利用而致使干酪的生产成本较高，乳清粉等产品完全依赖于国外进口(美国，新西兰等国家)，乳清等产品的定价权受制于到国外企业。因此，建立适应中国干酪企业生产条件的脱盐乳清粉加工技术和设备是亟欲解决的问题。技术原理及性能乳清是干酪在加工过程中形成的副产品，含有多种生物活性物质，且排量巨大。在发达国家常以膜技术对乳清进行加工处理，回收其中的营养物质，并减少乳清排放对环境的污染。该研究通过纳滤和离子交换脱盐技术对干酪制造企业排放的乳清废液进行脱盐和分离分级处理，解决了不同规格的脱盐乳清液及脱盐乳清粉粉生产中的纳滤脱盐、离子交换材料的选择、组合、联用配套的问题，使乳清脱盐率达到了近50%，最高可达90%，生产达到国家标准的D70及D90脱盐乳清粉，在该基础上，还对乳清脱盐生产线设备的选型一套，建设了一条日处理甜乳清粉49吨，产成品187吨的脱盐乳清液生产线，极大的提高干酪加工的经济效益和提升干酪生产企业的竞争力。技术的创新性与先进性：利用纳滤膜对甜乳清进行浓缩和脱盐处理中重复利用反渗透水，不仅节约用水，且增加脱盐率达45%以上。采用PEG聚乙二醇卷式有机膜(Osmonics DK2540F纳滤膜(200Da)对乳清进行脱盐处理，控制过膜压力稳定在1.1MPa，料液温度30℃进行浓缩。浓缩至VCR=1.5时，以渗透速率缓慢的向截留液中补充与浓缩液同等体积的去离子水、继续进行浓缩。将浓缩液进行喷雾干燥，乳清粉中总灰分的脱除率为45.28%。灰分含量为4.76%。在实际生产中，可利用乳清纳滤渗透液进行反渗透处理制备纯水，用来补充纳滤脱盐过程中透析所需的去离子水。该方案循环利用乳清纳滤渗透液，节能节水，符合绿色环保的要求。筛选了脱盐效果好的优质国产树脂，且直接将脱盐浓缩液用于配方奶粉生产，可节约大量能源和成本和降低乳清蛋白变性率。根据脱盐率、蛋白损失率、再生特性等参数，从国产的树脂材料中筛选适宜的离子交换树脂，对乳清进行盐分脱出，达到D70、D90脱盐乳清粉的质量要求。另外，脱盐后的乳清液可经浓缩后直接添加到配方奶粉物料液中，制备婴幼儿配方奶粉，这一方式不仅可以节约浓缩液喷雾干燥的能耗，而且可以减少喷雾干燥加热对乳清蛋白的二次受热处理导致的蛋白变性。技术成熟度：课题采用纳滤膜(200Da)对乳清进行脱盐处理，灰分脱除率达到45.28%。纳滤渗透液制备纯水回用于透析脱盐，有利于节能节水。采用离子交换树脂和电渗析的组合工艺进一步脱盐，制备的产品质量达到婴儿配方奶粉配料标准，符合D70、D90脱盐乳清粉国际质量要求，同时所生产的脱盐乳清浓缩液可直接用于配方粉的生产，并建立了一整套乳清脱盐的技术体系，为工程配套方案的制定奠定了基础。应用情况及存在问题：在齐齐哈尔市甘南县飞鹤有鹏食品有限公司建设了一条日处理甜乳清粉49吨，产成品187吨的脱盐乳清液生产线。该生产线以干酪副产物甜乳清粉为主要原料，通过纳滤、离子交换及电渗析等工艺，获得不同盐含量浓缩液产品。所产的脱盐乳清液作为配料在飞鹤乳业公司产品中应用添加，降低了企业的生产成本。已生产乳清液6379.372吨，实现效益2376.58万元。该成果在甜乳清脱盐工艺及回收纳滤水等方面有创新性，节能节水，整体技术达到国际先进水平，成果应用前景广阔。建议：进一步研究产品中乳清蛋白变性问题。 |
