膜技术在D70脱盐乳清粉生产工艺中的应用研究

基金项 目：科技部科技人 员服 务企业 行动 项 目 （ ０ ９ Ｂ ２ ０ ＧＪ ２００ ０ １ ）， “ 十二五 ”国家科技支撑计划项 目 （０ Ａ ９ ２ １Ｂ Ｄ０ １
Ｂ０ ２） 。
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张建强等：膜技术在 Ｄ ０ ７ 脱盐乳清粉生产工艺中的应用研究
５分 粉 末 状 ，无 结 块 ，呈 均 匀 一 致 淡 黄 色
Ｚ ａ ｇＪ ｎ ｉｎ Ｚ ｉｇ ｏ ｇ， ｉ ａ ｙｎ， ｉ ｇＳ ｉ ｎ Ｚ ａ ｇＬｐｎ ｈ ｎ ａ ｑａ ｇ， ｕＱ ｎ ｙ ｎ Ｌ ｕ ｎ ａ Ｊ ｎ ｈｌ ｇ， ｈ ｎ ｉｉｇ ｉ Ｙ ａ ｏ
（ Ｈｅｌｎｊ ｎ ａ ｉ ｇｉ ｌ ｒｌ ｎｖｒｉ ， ｑ ｇｏ Ｈ ｉ ｎ ｉｎ ６３ ９Ｃ ｉａ２Ｈｅ ｏ ｇｉ ｇ ｅｈ ｉ ｏ， ｔ， １ ｉ ｇｉ ｇＢ ｙ Ａ ｒ ｕｔ ａ Ｕ ｉｅｓ ｙＤａｉ ｆ ｅｌ ｇｉ ｇ１３ １， ｈｎ ； ｉ ｎ ｊ ｎ ｉｅ ｒ Ｃ ． ｄ ｏ ａ ｃ ｕ ｔ ｎ ｏ ａ ｌ ａ Ｆ Ｄａ ｙ Ｌ Ｑｉｉａｒ ｆ ｅｌｎ ｊ ｎ ６ ８ ０ Ｃ ｉａ ｑｈ ｅ Ｈ ｉ ｇ ａ ｇ１ １０ ， ｈｎ ） ｏ ｏ ｉ
纳滤流速ｍ … １
图 １小 同膜 过 滤 流 速 时 对 应 脱 盐 率
３２不 同过滤 时间对 脱盐 率的 影响 ． 图 ２ 是不 同过滤 时 间时对 应 的脱盐 率 。
７ Ｏ
２ ．冷却结晶温度对产品感官指标的影响 ．５ ２
把脱 盐处 理后 的乳清 液浓 缩 到 ４ ０％，然 后 ， 分别 将 结晶温 度控制 在 ０℃ 、４℃ 、 ８℃、 １ 、 ２℃ １ ６℃ ，对 制 的产 品进行 感官 评价 ，根据 所得数 据
乳 清 粉 主要成 分是乳清 蛋 白和 乳糖 ，脱盐乳
膜 过 滤 小 试 设 备 Ｃ ｌ．ａｍｅ ｉｓ ｕ ｎ ｏｅＰ ｒ ｒ ｎｔ ｍｅｔ ｒ ｃｍｐｎ ；温 度计 ：本 实验 室提供 ；Ｄ ￥４ 电热 ｏ ａｙ Ｋ．２ 恒 温 水浴 锅 ：上海 森信 实验 仪器 有 限公 司 ；手 持 式 电导率仪 ：江 苏金 坛市荣 华仪 器制 造有 限公 司 ； 旋 转蒸 发器 Ｒ ．２ ８ Ｅ５ ９ ：上海亚 荣生 化仪器 厂 ； 雾 喷 干 燥器 ：天 津 隆业轻 工机械 有 限公 司；
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２１ ．． 盐率 的 测定 ２脱
收稿 日期 ：２ １－５２ ； ０ １０ ．６
作者简介 ：张建 强，男 ，硕 士，实习研究 员，研 究方 向为
Ｔ ｋ ｙＳ Ｄ方 法 （ ＜００ ） ｕ ｅ ’ＨＳ ｐ ． 。 ５
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３ 结 果 与讨 论
３１ 同膜 过滤流 速对脱 盐 率的影 响 ．不
纳滤 时问Ⅱｎ ｌ １
２ 小 同过 滤 时间 时 对 应 的 脱 半
１１ ／ ｎ ． ｍＬｍｉ。脱盐处 理后 进行 电导率 测试 并记 录 。
２． ．２不同过滤时间对乳清液脱盐率的影响 ２
实验 时 ，量 取 ５ ０ｍＬ乳清 液 ，然后稀 释 ３倍 。 进 行膜过 滤 ，过滤 流速 为 ０８ ｍＬ ｍｉ，过滤 时 间 ． ／ ｎ
分 别 为 ４ ｎ ６ ｎ ８ ｎ １ ０ｍｉ、 ２ ｎ ０ｍｉ、 ０ｍｉ、 ０ ｍｉ、 ０ ｎ １０ｍｉ。
Ａｂｓｒ ｃ ： ｉ ａ ｒｍａ ｎ ｙ ｓｕ ｉ ｓｔ ｅ ｅ ｆ ｃ ｆｎ ｎ ｆｌ ａｉ ｎ ｖ ｌ ｃｔ ， ａ ｏ ｌ ａ ｉｎ ｔ ， ｉ ｔｄ ｔ ｓｏ ｅ ｅ ａｉ ａ ｉｎ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｓｐ ｐｅ ｉ ｌ ｔ ｄ ｅ ｆｅ ｔ ａ ｏ ｔ ｔ ｅ ｏ ｉ ｎ ｎ ｆ ｔ ｔ ｍｅ ｄ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｗｈ ｙ ｄ ｓ ｌ ｔ ｈ ｏ ｉ ｒ ｏ ｙ ｉ ｒ ｏ ｉ ｕ ｉ ｎ ｏ ｒｔ ． ｄ ｔ ｅ ｅ ｅ ｔｏ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔ ｄ ｓ ｌ ｔ ｎ ａ ｄ ｃ ｓａ ｌ ｉ ｇ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｎ ｔ ｅ ｓ ｎ ｏ ｖ ｌ ａｉ ｎ ｉ ｄ ｘ ｏ ｒ ｄ ｃ ． ｉ ｇ ｔ ｅ ａｅ Ａｎ ｆ ｃ ｆｃ ｎ ｅ ｔａ ｅ ｏ ｕ ｉ ｎ ｒ ｔｌ ｚｎ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｏ ｅ ｓ ｒ ｅ ａｕ ｔ ｅ ｆ ｏ ｕ ｔ Ｕｓｎ ｈ ｈ ｏ ｙ ｉ ｈ ｙ ｏ ｎ ｐ
乳业科学与技术
２ １ 年第 ４ ０１ 期
（ 总第 １９ ） ４期
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膜技术在 Ｄ ０ ７ 脱盐乳清 粉生产工艺 中的应用研究
张建强 ，祖庆 勇 ，刘妍研 ，蒋士龙 ，张丽萍
（ 黑龙江八一衣垦大学，黑龙江大庆 １３ １；２ １ ６ ３９ 黑龙江飞鹤乳业有 限公 司，黑龙江齐齐哈 尔 １ １０ ） ６８０
篓５ ４
型
５ ２ ５ ０
４ ８
Ｏ８
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２ ． 浓缩比例对产品感官指标的影响 ．４ ２
将 脱 盐后 的乳清 液 进行 真 空旋 转 蒸发 浓 缩 ， 分 别浓 缩到 ２ ５％、 ３ ５％、４ ５％、５ ５％、６ ５％， 然 后 ，使 结晶温 度控 制在 ５ ℃对 制 的产 品进 行 感 官评 价 ，根 据 所得 数据 绘 制 出浓缩 百分 比与 脱 盐 乳清 粉 品质 的关系 曲线 图 。
清 为 原料 ，经 过膜 处理 工艺 脱盐 加工 脱盐 乳清 粉 ，
攻 克 脱盐 乳清 粉 的加 工关键 工 艺 。
２１１工 艺路 线 【 ．． ８ ］
ｌ 材 料 和 方 法
１１ 料 与试剂 ．原
一
干 酪 乳 清 ，本 实 验 室提 供 ， 氯化 钠 、氢 氧 化
钠 、次氯 酸钠 、均 为分 析纯 。 １ ． 器 与设备 ２仪
沙 沙 的 颗 粒 感 ， 无 粘十 牛 沙 沙 的 颗粒 感 ，稍 有 粘 性
具 有 乳 清 粉 气 味 ， 酸 味 和 其 他 异 味 无 具有 乳 清 粉 气 味 ， 但 稍 弱 乳 清 粉 气 味 很 淡 ，稍 带 异味 乳 清 粉 气 味 很 淡 ， 异 味较 强 儿 乎 无 乳清 粉 气 味 ，带 何 睃 味
乳 品科 学 ； 通 讯 作 者 ： 张 丽 萍 ；
脱盐率 以样品处理前后 电导率的变化为评价 方法 ， 体公式 为 ：脱盐率＝ 具 处理 后 电导率／ 理前 处 电导 率× ０ ％。 １０ ２１ 感官评定方法［ ．３ ． ］
根据 产 品品质特 性 ，参考 有关文 献 官评定 方
关键词：脱盐乳清粉 ；脱盐率；膜过滤
中图 分 类 号 ：Ｔ ２ １ Ｓ０． ３ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ： １７ ．１７２ １）４０ ６ ．４ ６ １５ ８ （０ １０— １３０
Ｓ ｕｄ ｎ Ｍ ｅ ｂｒ ｎ ｃ ｔ ｙｏ ｍ ａ ｅＴｅ ｈｎｏ ｏ ｙＰｒ ｃ ｓｉ ｆ ７ ｈ ｙ Ｐｏ ｌ ｇ ｏ ｅ ｓｎｇ ｏ ０ Ｗ ｅ ｗｄｅ Ｄ ｒ
高。
６ ２
２ ． 不同膜过滤流速对乳清液脱盐率的影响 ．１ ２
量取 ５ ０ ｍＬ乳清液 ，然 后稀释 ３倍 。进 行膜 过滤 ，过滤 时 间为 ５ ｎ ０ ｍｉ，控 制流速 分 别为 ０ ． ７
ｍＬ／ ｎ、 ０． ｍｉ ８ｍＬ／ ｎ、 ０． ｍｉ ９ ｍＬ／ ｎ、 １０ ｍＬ／ ｎ、 ｍｉ ． ｍｉ
ｍｌ ｎ ６ ｍｉ ｎ １ｅ ｍｅ ． ／ ｍｉ ． ０ ｎ ａ ｄ ｔ ｒ ｅｔ ｓ ｌ ｉ Ｋｅ ｒ ｓ ｄ ｍｉ ｅ ａ ｉｅ ｅ Ｏ ｅ ’ｅ ａｉ ａ ｉ ｎｒ ｔ ， ａ ｏ ｌ ａ ｉ ｎ ｙｗｏ ｄ ： ｅ ｎ ｒ ｌ ｄ ｗｈ ｙｐ ｗｄ ｒ ｓ ｌ ｔ ｅｎ ｎ ｆ ｔ ｔ ｚ ｄ ｎ Ｏ ａ ｉ ｒ ｏ
４分
３分 ２分 １分
粉末状 ，无结块 ，淡黄色不均匀
粉 末 状 ，部 分 结 块 ， 淡 黄色 不均 匀 粉 末 少 ， 很 多 结块 ，淡 黄 色 不 均 已经 结 块 ，无 淡黄 色 ，颜 色 异 常
颗 粒 感 不强 ，有 些 粗 糙 ，有 粘性 粗 糙 ，很 硬 ， 有粘 性 非 常硬 ，粘 结 性 高
摘 要：本文主要研 究了膜过滤流速 、膜过滤时间、稀释倍数对乳清液脱盐率的影响，同时研究了浓缩 液浓度和结晶温度对产品感 官指标的影响。并采用正交试验设计对膜过滤流速、膜过滤时间、稀释倍数 进行优化 ，得到膜过滤流速 、膜过滤时间和稀释倍数的最佳值分别为：０ Ｌｍ ｎ ０ ｉ ３ ．ｍ ／ ｉ、６ ｎ和 倍。以 ９ ｍ 此结果，通过验证试验制得 的乳清粉脱盐率为 ７ ． ％。 １６ ２
２试 验
２１ ． 试验 方 法
大的市场空间，中国市场上婴幼儿配方奶粉的消 费额 正 以每年 １％的速 度增 长 。脱盐 乳清 粉 是婴 ５ 幼儿 配方 奶粉 的主 要 原料 ，但 受技术 等 因素制 约 ， 长年 来主 要依 赖进 口Ｌ。 试验 主要 研 究 以干 酪乳 ７本 Ｊ
２ ． 因素试验 ２单
由 图 ｌ可 以看 出，随着 膜过 滤流速 的增 加乳
清液 的脱 盐率先 上升 后下 降 ，当膜过滤 流速 是 ０９ ． ｍＬｍｉ ／ ｎ时脱 盐 率最大 ， 随后 又下 降 。 能 原 足 ， 流速 太低 时 ，排 出液不 易流 出 ，脱 去含盐 水分 少 ， 脱 盐率 低 。当流速 较 高 时又 易形 成截 留物滞 留而 堵 塞 网孔 ，膜表 面 形成 “ ” 垢 ，从 而使得 脱盐 率不
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脱 盐处 理后进 行 电导率 测试 并记录 。
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霉
２ ． 不同稀释倍数对乳清液脱盐率的影响 ．３ ２
实验 时 ，量取 ５ ０ ｍＬ乳清液 ，进 行膜过 滤 ， 过滤 时 间为 ５ ｎ ０ ｍｉ ，控 制流速 ０８ ｍＬｍｉ 。将稀 ． ／ ｎ 释倍 数调成 １倍 、２倍 、３倍 、４倍 、５倍 。脱 盐 处 理后 进行 电导率 测试 并记 录 。根据 所 得数 据 绘 制 出不 同稀释 倍数 与脱 盐率 的关系 曲线 图 。
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蓦
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绘 制 出 结 晶温 度 与 脱 盐 乳 清 粉 品质 的 关 系 曲线
图。
糌
器
５ ５
２３ 计 与分析 ．统
０
采 用 正 交 助 手 对 实 验 数 据 进 行 分 析 ，采 用
Ｓ Ｓ １ ． 软 件 进 行 方 差 分 析 ， 多重 比较 采 用 Ｐ Ｓ ３０
清 粉 是 将 乳 清 粉 中 的 矿 物 盐 脱 去 ，对 于 婴 幼 儿 来 说 ，矿 物 质 含 量 高 会 增 加 宝 宝 的 肾 负 担 ， 因 此 必 须 脱 去 矿 物 质 【２ ］ ｌ， 。并 且 可 以调 整 蛋 白质 ’３ 比例 ，接 近 母 乳 水 平 。 目前 ，中 国 ０ ３ 岁人 口 ～ 有 ６０ ９ ０万 ， 年 新 出生人 口在 １ ０ 每 ７ ０万 左右 【 ，。 ４ ｏ Ｊ 庞大 的新 生 儿消 费群 体孕育 着 婴幼 儿配 方奶 粉 巨
ｏ ｏ ｏ ａ ｘ ｅｉ ｎ ｐｉ ｚ ｄ ｎ ｎ ｆｌ ａｉｎｖ ｌｃｔ， ａ ｏ ｌ ａｉｎｔ ｅ ｄｌｔｄｔ ｓ ａ ｄｔｅｂ ｓ ａｕ ｅｐ ｃｉｅｙ ０９ ￣ｈ ｇ ｎ ｌｅ ｐ ｒ ｍｅ ｔ ｔ ｏ ｍｉｅ ａ ｏ ｔ ｔ ｅｏ ｉ ｎ ｎ ｆｔ ｔ ｍ ， ｉ ｅ ｉ ， ｎ ｈ ｅ ｔ ｌｅｉ ｒ ｓｅ ｔ ｌ： ． ｉｒ ｏ ｙ ｉｒ ｏ ｉ ｕ ｍｅ ｖ ｓ ｖ