动物食品营养与工程专业优秀论文结晶法与膜分离法分离提取乳清中乳糖工艺技术的研究.doc

动物食品营养与工程专业优秀论文 结晶法与膜分离法分离提取乳清中乳糖工艺技术的研究 关键词：乳清废弃液 乳糖 结晶法 工艺流程 纳滤膜材料 分离提取 摘要：本研究以生产干酪素所产生的乳清废弃液为研究材料，以结晶法和膜过滤法对其中的乳糖回收进行研究，为工业化回收乳糖的方法和工艺参数提供参考依据。结晶法采用单因素和正交试验，对主要影响因素和工艺参数进行了研究，确定了结晶法生产乳糖的主要工艺流程和参数；采用国标要求方法对乳糖的理化指标进行了较全面的测定；膜过滤法对纳滤材料及结构形式进行了选择，对系统运行工艺进行了研究，并对纳滤运行过程中透过液和浓缩液的成分变化进行了分析。研究结果如下： 1.结晶法生产乳糖试验，以生产鲜奶干酪素所排放的废液乳清为原料，经中和、过滤、真空浓缩、结晶和洗涤等工艺过程后得到乳糖。 2.通过多组单因素试验，从加热温度、中和pH值、保温时间、浓缩糖度、结晶时间中选出影响乳糖品质最主要因素并L9（34）正交试验，以乳糖的回收率及乳糖的理化性质为依据，筛选出最佳工艺参数：中和pH值6.8、保温时间40min、浓缩糖度50Bx。 3.乳清溶液本身呈浅黄绿色，浓缩后颜色会加深，为使乳糖结晶呈透明的晶体状，需对乳糖浓缩液进行脱色处理。通过L9（34）正交试验，以乳糖的脱色率为依据筛选出活性炭脱色最佳工艺参数：活性炭用量2%、加热温度80℃、吸附时间30min。 4.按上述最佳工艺进行试验，用结晶法回收乳清中乳糖，每250mL乳清可回收5.782g，回收率达44.48%。结晶法所得乳糖有乳糖特有的甜味、无焦糊味和臭味，呈白色结晶状态；水分、灰分、氯化物、乳糖的含量分别为：2.06%、1.32%、1.9%、92.8%，本试验所得乳糖符合国标要求。 5.膜分离法生产乳糖试验，确定在运行压力1.0MPa、温度amp;lt;50℃条件下，采用间歇式操作。每周期中过滤时间20h，出料量最大设计为1.6t/Hr；最大进料液量为32M3（批，20Hr）；纳滤浓缩倍数为4倍；纳滤加水量为20%（料液体积）。系统设计清洗时间为每次90～120分钟，加上顶料切换的周转时间，计划为4.0小时。每批清洗一次。 6.经纳滤膜系统处理后，乳清原液中94.44%的糖被截留在浓缩液中，86.51%的氯化物被分离出来，经喷雾干燥后可得乳白色乳糖粉末，粉末颗粒细腻，有乳糖特用的甜味，感官指标符合相应国标要求，乳糖含量为83.68%。 7.经喷雾干燥后每公斤乳清可得乳糖粉0.051Kg，每吨乳清可生产乳糖粉51Kg；按每天可生产30t乳清计算，每天可生产乳糖粉1530Kg。乳清中乳糖含量为5.85%，则30t乳清中共含糖1755Kg，利用纳滤膜技术回收乳糖的回收率（RecoveryRate）为87.18%。 综上所述，采用膜法回收乳清中的乳糖，操作简便且回收率较高，但乳糖纯度不高；结晶法回收乳糖则是纯度高但回收率不高，而且操作过程复杂。因此实际生产过程中应先采用膜过滤法初步提取，再采用结晶法纯化，以提高产品中乳糖含量，提高企业的经济效益。 正文内容 本研究以生产干酪素所产生的乳清废弃液为研究材料，以结晶法和膜过滤法对其中的乳糖回收进行研究，为工业化回收乳糖的方法和工艺参数提供参考依据。结晶法采用单因素和正交试验，对主要影响因素和工艺参数进行了研究，确定了结晶法生产乳糖的主要工艺流程和参数；采用国标要求方法对乳糖的理化指标进行了较全面的测定；膜过滤法对纳滤材料及结构形式进行了选择，对系统运行工艺进行了研究，并对纳滤运行过程中透过液和浓缩液的成分变化进行了分析。研究结果如下： 1.结晶法生产乳糖试验，以生产鲜奶干酪素所排放的废液乳清为原料，经中和、过滤、真空浓缩、结晶和洗涤等工艺过程后得到乳糖。 2.通过多组单因素试验，从加热温度、中和pH值、保温时间、浓缩糖度、结晶时间中选出影响乳糖品质最主要因素并L9（34）正交试验，以乳糖的回收率及乳糖的理化性质为依据，筛选出最佳工艺参数：中和pH值6.8、保温时间40min、浓缩糖度50Bx。 3.乳清溶液本身呈浅黄绿色，浓缩后颜色会加深，为使乳糖结晶呈透明的晶体状，需对乳糖浓缩液进行脱色处理。通过L9（34）正交试验，以乳糖的脱色率为依据筛选出活性炭脱色最佳工艺参数：活性炭用量2%、加热温度80℃、吸附时间30min。 4.按上述最佳工艺进行试验，用结晶法回收乳清中乳糖，每250mL乳清可回收5.782g，回收率达44.48%。结晶法所得乳糖有乳糖特有的甜味、无焦糊味和臭味，呈白色结晶状态；水分、灰分、氯化物、乳糖的含量分别为：2.06%、1.32%、1.9%、92.8%，本试验所得乳糖符合国标要求。 5.膜分离法生产乳糖试验，确定在运行压力1.0MPa、温度