10 乳清和乳清的利用

10 乳清和乳清的利用

10.1 乳清的组成和关系

乳清是牛奶乳清，是在分离牛奶酪蛋白和脂肪的凝固后的奶酪生产过程中产生的，有时被用来起凝固作用。

课题是通过凝固酪蛋白，即凝乳酶的凝固或者通过酸的凝固，我们可以用来区分甜乳清（凝乳乳清）和酸乳清（乳酪乳清）。这也导致了不同的乳清成分。纯酸凝固，钙从钙酪蛋白复合物中去除，并与牛奶共同形成乳酸钙。当钙被去除时，酪蛋白沉淀。

乳清酸是一种酸性过程中获得的牛奶血清，并包含乳酸钙

●乳清酸是一种在酸性过程中获得的乳清，并包含乳酸钙

酶凝固包括分解的牛奶中的蛋白质和钙酪蛋白，即，钙仍然基本在凝固蛋白质上。非酪蛋白，如α-乳清蛋白，β-乳清蛋白，免疫球蛋白和血清白蛋白不沉淀，保持乳清和血清蛋白溶解。

●甜乳清是牛奶血清获得酶解在酪蛋白上凝固，基本上是没有钙，因此没有乳酸钙可

形成乳酸。甜乳清不能转换成乳清酸，甚至与后酸化。

另一种形式的乳清是工业级乳清，它是通过蛋白用酸而不是乳酸凝固而产生的，例如盐酸，硫酸，醋酸。

10.2乳清的重要性和其利用

乳清历来被认为是一种浪费产品。它已被用于制造乳糖，但主要用于牛喂食。很少进入排水系统。但是，必须看到，作为一种有价值的营养物质，其制造或适当利用，具有很高的经济上的重要性的。使用乳清有以下的优势：

a.完整和高效利用的原料奶。

b.在食品和制药行业的广泛应用以及牛喂养生产的高品质的牛奶。

c.减少废水负荷（乳清生化需氧量是30-60000毫克每升废水中的氧气，也见12.2.1节）

全球乳清产量预计为118万吨，其中66％是在欧洲，25％在北美，9％在其他地方的制造。这表明了原料的潜力，如果能够正确使用。

乳清应用不断增加，部分原因是提高分离技术（离心，超滤，无菌过滤，反渗透，电泳，层析和其他）和酶解。

里德尔提到的应用在以下几个方面：食品，化妆品，营养学，运动食品，婴儿食品，清洁剂。乳清产品，如浓缩乳清，乳清粉，乳糖减少脱钙乳清粉，乳清蛋白浓缩物和乳糖可使用3-8％，在汤和肉类制品（香肠）中。改性乳清制品，如90％的最低蛋白质含量90-98％乳糖和乳清分离蛋白产品也可用于粮食生产。

正在评估其功能和营养作用，例如在其他的产品，乳过氧化物酶，乳铁蛋白，免疫球蛋白和蛋白胨分数（抑菌和身体食品添加剂评估），酶和/或高压水解乳清蛋白和不含脂肪的乳清蛋白（作为功能性食品配料尝到），低磷酸盐的乳清蛋白粉（测试肾功能受损者），微磨乳清蛋白粉[测试作为脂肪替代品（见5.2.2）]，乳糖生物大分子，酶，维生素，生物质，酒精，沼气，有机酸，果糖和乳糖，乳清蛋白（熔融盐的替代品测试）和乳清矿物质（作为盐的替代品，减少龋齿评估）。传统应用程序，如乳清饮料，乳糖，乳清干酪和饲料乳清依然存在。

在这一章中，我们将无法处理众多，在具体产品的乳清应用，进程是广泛的，有很大的不同。然而，关键环节，如：

a.利用未加工的乳清。

b.乳清蛋白浓缩物和粉末的制造。

c.个别成分的制造。

d.发酵乳清。

概述10.1显示了主要的利用率和应用的可能性。

10.2.1未改性乳清的利用

牛的喂养。一个新鲜未加工乳清的重要组成部分，仍然是用于喂养牛和猪喂食。然而，在乳清中发现，生猪饲养的转换效率只有20-40％。科学家和牛馈线都在不断寻找如何更好地利用在乳清蛋白的营养成分，它是由各个组件的制造和通过发酵实现。此外，它变得更加的困难和昂贵去供应新鲜乳清给农场，因为农场相距较远，乳清制造业是在几个地点进行的。

乳清饮料，可饮用的乳清。的乳清蛋白的营养价值已经被很长一段时间，乳清蛋白已被视为的健康饮品一个世纪了，特别是在农村地区。医生规定乳清可以用来治病。然而，相当平淡无奇的口味和保质期短的新鲜未加工乳清，使它的接受和分配受到了限制。乳清和乳清含蛋白饮料的制造开辟了新的应用。此外水果香精和蔬菜，蛋白质的添加和乳糖含量减少提供新产品的可能性。在那些国家中经过超高温灭菌和无菌工艺的产品，取得了市场的认可和接受。

一个有趣的应用是使用乳糖酶水解乳糖，从而达到乳糖减少。这样可以提高利用率，且产品可以用来给对乳糖过敏的消费者。现代化推进了酶的固定在携带可允许的经济利用酶上用来在乳清中水解乳糖。分解成葡萄糖和半乳糖的乳糖还具有一个潜在的脱硫作用（葡萄糖具有较高的脱硫电源），可以减少和除去除了乳清饮料中的蔗糖。

10.2.2乳清浓缩和乳清粉的利用

乳清浓缩和乳清粉的原料基础是甜乳清或乳清酸或两者的混合，有时也被称为工业的乳清。此基础材料的质量对产物的产量和质量有重大的影响。它始终有利于提高浓缩乳清和乳清粉的质量为了区分甜乳清和乳清酸。在加工过程中的两个基本问题变得很明显：

a. 乳清蛋白中的水分含量高的(>93%)

b. 降低水分含量需要高投资在设备和机器上与相应高的花费

越早处理乳清，就能得到越高产量和质量的成品。

否则，乳清的预处理是有利的，甚至是必要、

预处理。乳清的利用率和组成，预处理包括过程稳定（质量原因）的方面，乳化和酪蛋白颗粒恢复。

质量稳定。乳清可以通过以下方法防止快速变质：

a. 立即降温<4度，允许储存24小时，无重大质量恶化。

b. 在71-74度热处理最少15s。

c. 在乳化后添加防腐剂，例如，0.05％的过氧化氢或0.5％钠或

镁亚硫酸盐。

热处理导致更多的蛋白质变性，从而使浓缩蛋白的质量退化。在许多情况下，可能会考虑选项a或c，除非有防腐剂的立法限制。

乳化。如果是需要乳化的，它发生的非常迅速，在产生乳清后，当它尚未冷冻。对于此操作，使用自洁或非自洁分离器（见4.2.3.4），这是专门为乳清乳化所设计的。

例如，自洁的分离器型号MRPX设想作为一个分离和澄清的组合。磁盘被分成两部分，上半部分是作为一个标准的分隔设计，下段有较小的磁盘。这两部分被分开保存在两个分离的磁盘都靠近碗的边缘。乳清被泵入碗的边缘，下段的部分。在这里，蛋白质是固体形式分离的，在乳清前到达上部之间的磁盘和上层碗部分领域中的脂肪分离。积累的固体从下部的碗被定期的移除，而奶油是从其他乳化分离器的碗上部排出。

酪蛋白固体回收。在制造奶酪中，小酪蛋白结块通过安装在奶酪容器的出口筛子;数额取决于豆腐的结构和豆腐的处理。这些酪蛋白颗粒，也被称为“尘，”是在其组成（干物质，SH值）非常类似的豆腐和奶酪制作过程中可以使用。水力旋流器是常用的恢复和投喂酪蛋白颗粒到奶酪容器。乳清切线方向进入旋流器的上部圆柱部分流动。在离心力的作用下，由于液体的旋转，导致粒子走向旋风墙（其底部的锥形部分）;粒子的减速和轻轻地敷在底部，正在被液体携带着。从这里，有一个乳清/固体混合排出，含有乳清总投入的约10％。无颗粒乳清在气旋中心的液柱上升，然后排除。几个气旋，可以安装在一起以提高效率。

另一种技术是分离酪蛋白颗粒分离筛，用振动、摇动筛。新鲜乳清是先收集在一个罐中（不断搅拌，以避免酪蛋白结块），然后转移（无需任何额外的压力）到筛子。由于振动和摇动筛，酪蛋白是分离和近干的状态中恢复。它不是用在奶酪的制作过程，但是用在其他的方面（例如，加工奶酪制造）。这些机器是专为需要每小时10-15000的乳清。一个乳清预处理过程线显示在图10/3。

由于膜过滤是远远昂贵于真空蒸发，这项技术仅用于乳清分馏。

集中生产。乳清蛋白浓度有以下目的：

a.其他处理设施的运输量减少

b.集中制造干燥乳清粉

c.制造浓缩乳清，加糖或不加糖

浓度是最常见的是干物质的40-60％水平，在特殊情况下，它是提高到70％，浓缩乳清干物质的25-28％水平。浓度高时，存在一个饱和的乳糖解决方案。在干燥过程中造成一个非常吸湿的产品，这可以有粉质量的负面影响。因此，新鲜乳清浓缩通过一个预结晶过程中不断搅拌（30度6-8小时）。最后添加一些碾磨的α-乳糖水合物发起的结晶。

浓缩通常是在多级降膜蒸发器或膜过滤中进行。膜过滤的优点是组件不受到热应力，并没有进一步变性。这不是制造标准的乳清粉的首要标准，另外膜过滤远远比真空蒸发昂贵，所以这一过程只用乳清分馏。

干燥。乳清标准类型要根据自己的原料基础，即甜乳清或乳清酸。他们可以被生产成低糖的，软化水或富含蛋白质的产品，他们都可以使用除了乳糖之外。存在以下几种类型：

a. 甜乳清粉-生产甜乳清，消除水与5％最大水分含量和70％最低含量的乳糖。

b. 酸乳清粉-从乳清酸或后酸化乳清粉产出，含有6％最大水分和60％最低含量

乳糖。

c. 脱盐乳清粉-由甜乳清或酸乳清脱盐制得，含有2.5%最大矿物盐含量和6%最

大水分含量。

d. 蛋白质乳清粉-由甜乳清或酸乳清制得，富含蛋白质，含有22%最低蛋白质含

量和8%最大水分含量。

乳清粉基本上是在同样的方式作为奶粉生产。牛饲料的粉末往往是通过滚筒干燥生产。高品质的产品是通过喷雾干燥生产的，并有特殊应用。

10.2.3 个别成分的制作