超滤膜分离技术回收乳清蛋白工艺研究毕业论文.doc

超滤膜分离技术回收乳清蛋白工艺研究 摘要1关键词11.研究目的和意义12 材料与方法32.1 试验材料42.2 试验仪器与设备42.3 试验方法42.3.1 超滤膜分离系统运行工艺及操作要点 膜分离工艺流程及操作要点 超滤膜材料的选择 膜过滤系统运行工艺52.3.2 乳清蛋白粉工艺流程及操作要点62.3.3 乳清理化指标测定62.3.4 乳清营养成分测定73 结果与分析73.1 超滤膜的选择73.2 膜过滤系统运行工艺103.2.1 膜过滤系统工艺条件及要求103.2.2 膜系统操作及配置方案103.2.3 操作时间及温度对膜通量的影响103.2.4 操作压力对膜通量的影响113.3 透过液成分分析113.4 乳清蛋白粉回收率124 结 论13参考文献13致 谢15超滤膜分离技术回收乳清蛋白工艺研究（甘肃农业大学食品科学与工程学院 05级食品科学与工程）摘要：研究利用超滤膜分离技术，从干酪素乳清废弃液中回收乳清蛋白，通过对不同超滤膜性能的比较，选择最佳的超滤膜材料、工艺流程以及运行参数，测其分离效果，结果表明：采用pw2540型聚醚砜卷式超滤膜较好，其最佳工艺参数，操作温度35 ，操作压力0.5 mpa，且超滤膜透液通量较高，运行稳定。乳清蛋白粉中蛋白质含量72.40 %，灰分3.85 %，每吨乳清废弃液中可回收乳清蛋白粉5.13 kg，具有较好的经济效益及减排环保效果。关键词：乳清废弃液；超滤膜分离；回收；乳清蛋白粉 。 1.研究目的和意义生产干酪、干酪素时从牛乳中分离出来的总固形物含量一般为6.0%一6.5%的不透明的浅黄色液体即为乳清，它包含鲜乳中近一半的营养成分。乳清中含有的营养成分基本上都是可溶的，如乳清蛋白、磷脂、乳糖、矿物质以及维生素等。全世界每年生产干酪和干酪素所产生的乳清约为 9000万吨，其数量之大是相当可观的1。目前，我国、我省干酪素工业约有90%的乳清（含乳清蛋白、乳糖、乳铁蛋白）作为废水排放，仅甘肃华羚干酪素公司每年干酪素废液排放量就达78万吨，理论上损失乳清蛋白、乳糖、乳铁蛋白5000吨。作为副产品的乳清的量分别是主要产品干酪、干酪素的9倍和27倍。近年来，由于干酪含有丰富的营养成分（蛋白质和脂肪相当于原料乳的十倍左右），成为全世界唯一保持连续上升的乳制品2。事实证明，在经济发达国家干酪有宽阔的消费市场，在消费者的饮食结构中占重要比例。在我国,由于经济、技术和饮食风俗等多方面的原因,干酪处于起步阶段,生产的厂家较少,不仅产量低,且品种少,但仅北京华冠乳品公司和东直门乳品厂两家每年排放乳清2万吨左右。一般每生产1kg干酪素可得到10kg的乳清，目前，大量乳清是作为废弃液被排掉的，这不仅浪费了营养资源，降低了企业经济效益，而且其中含乳糖4%一5%，生化需氧量(bicxhemical oxygen de-mand,简称bod)约为3500045000mg/l。合理的开发利用乳清资源不仅可以降低乳清废水中的cod和bod物质，而且能获得有用的物质；既消除了污染，又实现了废物资源化。目前国内干酪素及其乳清回收行业中存在的主要问题有：用曲拉或鲜奶生产干酪素时，乳清回收精制技术未解决，造成大量副产品浪费，设备简陋，废液污染严重，同时管理水平低，经济效益不高。工业或食品用乳清蛋白、乳糖、乳铁蛋白、奶油纯度不高，色泽黄暗，黏度大，含水量高，有异味，质量不稳定。不能用曲拉、鲜奶生产出市场上紧缺的高纯度乳清、乳糖、乳铁蛋白、奶油等产品。急需进行技术攻关和新产品开发，解决生产中的关键技术问题，并进行产业化生产。因此合理的开发利用乳清资源已成为急待解决的问题。乳清蛋白是酪蛋白沉淀后(ph=4.6)，存在于乳清中的蛋白质，约占乳总蛋白质的18%20%。乳清蛋白的热稳定性不如酪蛋白。乳清蛋白质与血浆蛋白质相近似，属于全价蛋白质。含有组成蛋白质的全部20种氨基酸，除含硫氨基酸含量稍低之外，其它几种必需氨基酸的含量均较高，与fao规定的氨基酸标准模式相比，均能满足人体氨基酸平衡的需要。乳清蛋白是支链氨基酸的丰富来源,是目前所知的含支链氨基酸水平最高的天然食物10。主要的乳清蛋白有-乳白蛋白、-乳球蛋白、血清白蛋白、免疫球蛋白和乳铁蛋白11，。由于从牛奶中分离出来的a-乳白蛋白在氨基酸比例和结构方面，以及在功能特性上与人乳都非常相似。在婴儿配制食品中广泛地添加-乳白蛋白，可使其更接近母乳。-乳球蛋白被分离出来，一方面利用它的凝胶功能和包水性质作为添加剂，用于甜点、调味料和涂抹性食品中。另一方面-乳球蛋白具有强的视黄醇结合点及强的脂肪酸结合点，使用它来包含脂溶性维生素可用于乳制品、焙烤食品、运动饮料和营养增补剂10。nakajima m等（1997）研究发现：-乳球蛋白能在1mg/ml的水平下使黑色素褪色，且进一步发现-乳球蛋白在机体内具有抑制酪氨酸酶活性的能力（酪氨酸酶可催化酪氨酸产生黑色素或其它色素）。他们还进一步证明，-乳球蛋白能够完全清除va代谢物所形成的色素沉淀。由于对免疫球蛋白作用认识的加深，对免疫球蛋白作为食品添加剂进行了广泛的研究。如将其添加到婴幼儿配方食品中使其具有与人乳一样的免疫特性，也可将其添加到适合各类特殊人群的食品中辅助治疗或预防各类疾病。乳清蛋白中的氨基酸百分之百有用，它不像普通乳蛋白中含有15%非蛋白质氮，用乳清浓缩蛋白代替脱脂奶粉添加在饲料中.可使断奶前的小牛生长率提高10%。加拿大ault食品公司从甜乳清中提取的乳浓缩蛋白可用来加工仅含1%脂肪的冰淇淋。美国已将乳清浓缩蛋白用作加工各种乳基脂肪代用品的原料，产品现已商业化。乳清浓缩蛋白的乳化性能优于酪蛋白，制作融化干酪时可用乳清浓缩蛋白代替20%干酪粉。乳清浓缩蛋白经加工可使产品的口感富有奶油味，因此除掺在干酪中，还可掺在冰淇淋、沙拉调料、酸奶、涂抹酱膏、奶油及化妆液中。膜分离技术是一项简单、快速、高效、选择性好且经济节能的新技术，已在食品工业、水处理、生物化工、医药工业及环境保护等领域得到广泛应用，并已发展成为重要的产业。超滤是膜过滤的一种, 一般凡是能截留相对分子量约500 以上高分子的膜分离过程称为超滤。超滤作为一项新型膜分离技术, 在工业上的大规模应用是近30 年的事。虽然应用的历史不甚长, 但因其具有独特的优点, 它已成为当今世界膜分离技术领域中独树一帜的重要的单元操作技术。超滤在乳品加工中主要应用在奶酪的制作、乳清蛋白的回收、牛乳的浓缩方面。有资料表明, 至1984年乳清超滤所用膜面积达100 000 平方米, 之后以每年20% 的速率增长。超滤技术在我国主要应用在果汁、制药等方面, 但随着人民生活水平的提高, 我国乳品业方兴未艾, 超滤技术将以其独特的优势在乳品行业获得更大的发展。超滤膜最初也是使用ca做材料，后来各种合成高分子材料得以广泛应用。其材料多种多样，共同特点是具有耐热、耐酸碱、耐生物腐蚀等优点。目前使用最多的uf膜材料是聚芳砜和异丙基聚芳砜。这两种材料的最大优点是耐热性非常强。聚芳砜的机械性能好，有优良的耐氧化性能，通常使用时耐热温度可达8o，热杀菌时耐热温度可达90，异丙基聚芳砜耐氧化性能更好，较高温度下能够保持良好的机械性能，耐热温度可达90 ，热杀菌时可达98。进行热杀菌时，高温水急速通过膜装置，因膜装置材料的热膨胀系数不同，有时膜会发生泄漏。现在，通过对环氧系粘合剂的组成、硬化条件的研究，已能够制造耐50温差的急速加热冷却的膜装置。所以超滤等膜技术在乳品领域的潜在市场很大, 应用必将更加广泛。2 材料与方法2.1 试验材料鲜牛乳来自临夏华安生物制品有限公司，当天取样，分两批次。2.2 试验仪器与设备9nd-50b型电动牛奶分离机；超滤膜设备(上海集策膜技术工程有限公司),本试验采用外压式膜装置；gpy系列喷雾干燥设备；fa2004n电子天平（上海精密科学仪器有限公司）；hyp-ii八孔消化炉（上海纤检仪器有限公司）；kdn-2c定氮仪（上海纤检仪器有限公司）；ycif02b乳脂测定仪（上海乳品制造有限公司）；sx-4-10型箱式电阻炉（北京光明医疗仪器厂）；tdw温度控制器（余姚市亚星仪器仪表有限公司）；波美密度计；phs-3c型精密ph计（上海日岛科学仪器有限公司）；ndj-79型旋转式粘度计。2.3 试验方法2.3.1 超滤膜分离系统运行工艺及操作要点 膜分离工艺流程及操作要点 1.循环罐；2.循环泵；3.循环阀；4. 浓缩液阀；5. 进料阀；6.流量计；7.膜组件；8透过液阀图1 uf一级一段循环式分离工艺流程图（1）运行前的准备工作：进水水质的检查，重点是检查进水bod、cod指标，应达到设计要求的进水指标后方可输入超滤系统。（2）清洗设备及管道：超滤系统组装完成后，在启动之前对系统中所有过流部分进行清洗，一方面清洗掉设备及管道中的碎屑及其他有害杂质，一方面对系统进行严格的灭菌，以免残留的细菌、微生物在管道及超滤膜组件中滋长。采用分段清洗法，即按照工艺流程路线由前往后、按设备和管路分段清洗，以保证设备安全运行。（3）管路系统检查：检查各有关设备和管道是否有误接的地方，同时检查进、出口阀门的启闭情况。（4）启动：先进行试启动，即接通电源，打开进水阀门，开动泵后立即停止，观察水泵叶轮转动方向是否正确，检查水泵在启动时有无反常的噪音产生。（5）运行：水泵转动后，逐渐打开超滤系统的进水阀门，相应调节浓缩水出口阀门使系统在1min左右时间内升压及保持浓缩水的流动。本试验采用一级一段循环式操作，即将浓缩液回流进料液贮槽，并与原进料液混合后，再次通过膜组件进行分离。（6）监控及记录：记录超滤设备进出口压力差的变化，进口压力应按设计值操作，但随着运行时间延长，出口处压力会逐渐降低，即压力差会逐渐增大，当这一压力差高于安装始值0.05mpa时说明水路有阻塞现象，应当采取相应措施，即采取物理或化学方法进行清洗。（7）停机：先慢慢开启浓缩水出口阀门，使系统压力徐徐下降到最低点再切断电源；用纯水冲洗膜表面，冲洗35min。（8）膜的清洗：污染膜分别采用0.1%的氢氧化钠溶液和0.2%的盐酸溶液回流清洗。通量较难恢复时，可拆下膜管浸泡较长时间。 超滤膜材料的选择通过不同膜材料的抗化学性能、应用范围选择膜材料；通过进水流量、有效膜面积、膜通量和聚乙二醇截留特性比较确定所选膜型号。对于超滤而言，膜的截留特性是以标准有机物的截留分子量来表示的，通常截留分子量范围在1000 300000，故超滤膜能对大分子有机物（如蛋白质、细菌）、胶体、悬浮固体等进行分离，广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化、除热源。pw系列膜元件，膜材料为聚醚砜（pes）主要用于工艺水预处理，超纯水后处理，pva回收，蛋白质浓缩与回收等。g系列膜元件为专利复合超滤膜，通过在膜元件的聚酰胺薄膜层（pa）和聚砜层（ps）之间插入ge公司专利性的薄膜层，从而使膜表面更加光滑，减少了污染物在膜表面的沉积，提高了膜表面的抗污染能力，减少了膜元件对预处理的要求。用于地表水净化处理，脱色工艺，去除toc，化学药剂纯化等。m系列膜元件，膜材料为改性聚丙烯腈（pan），主要用于油水分离。不同系列超滤膜参数如表2所列：表2 不同系列超滤膜参数g系列pw系列（pes）m系列（pan）geghgkgmpeg 截 流 性1000mwco2500mwco3500mwco8000mwco10000mwco20000mwco运 行 ph 值2.0-11.02.0-11.02.0-11.02.0-11.02.0-11.02.0-10.0清 洗 ph 值 2.0-11.52.0-11.52.0-11.51.0-11.52.0-11.52.0-11.5耐 氯 性20-50ppm-d20-50ppm-d1000ppm-d1000ppm-d5000ppm-d1000ppm-d注：聚乙二醇（peg）截流分子量（mwco）测定条件：peg溶液浓度1000mg/l，温度25，操作压力0.827mpa。由表2可知，pw系列聚醚砜超滤膜元件截留分子量10000，而乳清蛋白的主要成分包括乳球蛋白，乳清蛋白，牛血清清蛋白，以及免疫球蛋白类。其中乳球蛋白分子量为18000；乳清蛋白分子量为14000。而且pw系列膜元件对细胞色素（分子量13300mw蛋白）脱出率大于96%，pw系列聚醚砜超滤膜的耐氯性明显优于其他类型的膜材料。因此本试验选择pw系列标准膜材料。pw系列超滤膜材料又有pw2540f、pw4026f、pw4040f、pw8040f四种类型，各型号膜材料性能参数见表3：表3 pw系列标准膜元件规格型号有效膜面积（ft2/m2）膜通量gfd（m3/d）pw2540f27（2.51） 12.47pw4026f60(5.57)20.41pw4040f90(8.36)30.62pw8040f350(32.52) 119.07测试条件：无污染水源，操作压力0.21mpa，温度25条件下运行测试。由表3可知，pw2540f型超滤膜与其他类型超滤膜比较，在相同的进水流道和较小的有效膜面积的条件下，在较低的操作压力和操作温度下就可获得较高的膜通量。目前在膜分离工程应用中，卷式膜和管式膜为主要产品，其中卷式膜占据市场的主导地位。卷式膜的设计原本专用于脱盐水处理，但其紧凑的设计、低廉的价格已吸引了其他行业。超滤组件必需与分离介质相适应，膜组件的特性比较如表4所示：表4 不同膜组件的特性卷式管式板框式中空毛细管中空纤维陶瓷膜密度高低平均平均很高低设备投资低高高很高中等很高污染趋势平均低平均低很高中等清洗难易易易易低不能易可变成本低高平均平均低高流量要求中等大中等大小很大预处理50m不含纤维滤网100m很少纤维100m很少纤维5m严格预处理滤网由于乳清超滤时膜面必将产生蛋白质凝乳层，中空纤维式、管式组件因膜装填密度大,清洗困难，膜老化后必需更换整个组件，卷式膜组件单位体积中膜的表面积大，压力导管的设计简单，安装和更换容易，结构紧密，投资和运行费用较低。因此，本试验研究卷式组件。 膜过滤系统运行工艺（1）操作温度及时间对膜通量的影响为提高超滤膜通量，且考虑到膜元件的最高耐受温度为50，首先将乳清分别预热到45，35、25，过滤后除去粗杂质，其滤液用超滤膜过滤，浓缩。考察超滤膜在操作压力0.5mpa的条件下，不同温度的料液，其膜通量随进料时间的变化。（2）操作压力对膜通量的影响将乳清废液加热到一定温度，过滤后除去粗杂质，其滤液用超滤膜过滤，浓缩。考察超滤膜在操作压力分别为0.2mpa、0.3mpa、0.4mpa、0.5mpa、0.6mpa、0.7mpa、0.8mpa的条件下，其膜通量的变化情况。2.3.2 乳清蛋白粉工艺流程及操作要点盐酸 透过液 原料乳分离脱脂乳点酸搅拌排出乳清超滤 浓缩液喷雾干燥成品包装乳清粉（1）分离乳脂：本试验采用离心分离的方法去除大部分脂肪。将牛乳加热至40-50，采用 9nd-50b型电动牛奶分离机在4500r/min转速下离心分离。（2）点酸：42 条件下，在分离后的脱脂乳中缓慢加入 110 盐酸（盐酸与水体积比）调至ph4.6,使酪蛋白充分凝聚沉淀。搅拌过滤，取滤液。（3）超滤：乳清经超滤膜过滤截留乳清液中的蛋白质，透过液中主要为乳糖和灰分。（4）喷雾干燥：喷雾干燥控制温度在110-120，电压350v，电流4a。2.3.3 乳清理化指标测定 (1)酸度的测定 包括ph值的测定和总酸的测定ph值的测定 ： 将样品放入烧杯中，将调好的酸度计置于样品中，进行读数测定；总酸的测定： 取乳清废液40ml，置于150ml烧杯中，加40ml水及0.2ml酚酞指示剂，用0.1%的氢氧化钠标准溶液滴定至微红色30s不退色。同时做空白试验。 总酸以每kg样品中酸的g数表示，按下式子计算：x=c(vi-v2) 0.0365/m1000(2)氯化物的测定 以硝酸银滴定法为主，因该样品来源于牛奶，本试验测定方法参考gb5416-1985奶油检验方法中食盐的测定方法及gb11896-89水质 氯化物的测定，对取样方法稍作调整：取样品溶液5ml,加25ml水稀释后，加入1ml铬酸钾指示剂，用硝酸银标准溶液滴定至砖红色沉淀刚刚出现即为滴定终点。同法作空白试验。氯化物含量按下式计算：n-硝酸银标准溶液的当量浓度；v-消耗0.1n硝酸银标准溶液的体积，ml；w-样品体积，ml；0.0585-1n硝酸银溶液每毫升相当的nacl克数。粘度用旋转式粘度计测定，采用第单元的粘度计：粘度（mpas）=刻度读数转筒系数2.3.4 乳清营养成分测定(1)水分的测定参照gb/t5009.3-2003 直接干燥法； (2)灰分的测定参照gb/t 5009.41985 灼烧重量法；(3)蛋白质的测定参照gb 5009.585 用微量凯氏定氮法测定。(4)糖含量的测定参考qb/t 3779-1999中测定乳糖的方法：移取5ml样品于烧杯中，加硫酸铜溶液10ml,0.5n氢氧化钠溶液8ml,待样品完全溶解后转入250 ml容量瓶中，加水至标线，混匀、沉淀、过滤。吸取滤液25 ml于碘量瓶中，加碘溶液25 ml，再加o.1n氢氧化钠37.5 ml,盖紧塞子放于暗处，放置15min后，加入2n硫酸5 ml,以o.in硫代硫酸钠滴定至淡黄色，加1%淀粉指示剂1 ml，继续滴至无色即可，以下式进行计算，以同样方法做试剂空白试验。 0.18-乳搪换算系数；a- 样品消耗硫代硫酸钠溶液量，ml；b- 空白消耗硫代硫酸钠溶液量，ml；n-代硫酸钠溶液的当量浓度；w-样品体积，ml。3 结果与分析3.1 超滤膜的选择根据前述，本方案选用的膜元件为pw2540f1030卷式超滤膜, 该膜材料有效膜面积2.51m2， 纯水操作压力0.5-1mpa，操作范围ph值2-11，清洗范围ph值2-11.5，压力和循环速度主要由出口阀调节, 二者存在关联作用，进口阀作用较小。3.2 膜过滤系统运行工艺3.2.1 膜过滤系统工艺条件及要求表5 膜过滤系统运行工艺条件及要求项目要求温度 45 ph值4，最好偏离在蛋白质等电点以上接触料液材质不锈钢设备卫生型或工业型安全/防火等级一般其他尽量要符合食品gmp车间生产要求 3.2.2 膜系统操作及配置方案在处理周期方面，采用间歇式操作，每周期中过滤时间20小时，清洗时间4小时，出料量最大设计为1.6吨/ h，设计处理最大料液量为32m3料液体积/(批，20h)；浓缩倍数为 6倍；超滤加水量：15%料液体积；乳清蛋白/乳清蛋白粉（成份百分比）60%；最高运行温度50；运行能耗为20 kw。系统设计清洗时间：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。3.2.3 操作时间及温度对膜通量的影响由图2可见，不同温度的料液，膜通量不同，温度越高，通量越大。通过计算可知温度每增加1，膜通量提高1 %。考虑到过高的操作温度会导致蛋白质、钙盐的沉淀以及微生物的生长，过低的温度又会使料液粘度过高不利于过滤和设备的清洗，因此，本试验取操作温度35。开始运行时超滤膜的水通量最大，随着时间的延长，由于滤饼的形成和膜的压实作用或膜被污染、膜孔被堵塞，造成水通量衰减。起初衰减较为迅速，当衰减到一定程度后，水通量衰减缓慢。可能因为在超滤进行的最初阶段，化学吸附导致凝胶层的形成，使膜面污染程度加重，此是导致通量下降较快的主要原因;随着超滤过程的进行，膜面吸附趋于饱和，凝胶层厚度相对稳定，料液通透阻力不再增大，故渗透通量也趋于平稳，此时浓差极化起主要作用。从整个过程来看，超滤膜平均通量偏低，这是由于鲜乳的固形物含量较大造成的，但是超滤膜运行稳定，用来浓缩乳清是可行的。3.2.4 操作压力对膜通量的影响由图3看出，在压力较小的情况下，料液透过通量与操作压力成正比关系，当压力达到0.5 mpa时，超滤通量趋于稳定，当膜的表面上形成凝胶层后，若再增加超滤的压力差，则凝胶层的厚度会增加，而溶剂的通量不增加。这是因为增加的压力差被增厚的凝胶层阻力所抵消，此时溶剂的渗透通量为极限通量。为了克服透过膜的阻力和膜表面的流体压力损失，超滤过程往往在极限通量附近进行，因此，本研究操作压力选为0.5 mpa。3.3 透过液成分分析为了考查乳清在超滤过程中的成分变化, 蛋白质、乳糖等的截留或分离效果, 首先对乳清、超滤透过液、超滤浓缩液和乳清蛋白粉的成分进行了分析测定,结果见表6：表6 超滤操作过程中各样品的成分蛋 白 质(% )乳 糖(%)氯 化 物(%)灰 分(%)ph值滴 定 酸 度(t)密 度 (cm3/ml)黏 度(mpas)乳 清0.625.850.730.864.17778.421.051.37超 滤 透 过 液10.155.720.690.704.21758.001.031.03超 滤 透 过 液20.145.350.810.784.15782.511.041.28超 滤 透 过 液70.524.22750.991.031.25超 滤 浓 缩 液4.870.36731.741.082.90乳 清 蛋 白 粉72.406.703.503.85由表6可知，超滤浓缩液中蛋白质含量为4.87 %，与乳清中蛋白质含量相比，是乳清中蛋白质含量的7.85倍，接近牛乳中蛋白质的浓度；脂肪含量明显降低，乳糖截留率接近93.68 %，灰分的脱除率达70.93 %，脱盐率达73.97 %。超滤浓缩液与乳清比较可看出超滤处理对蛋白质截流效果明显。超滤是否达到预期的分离效果，需要对透过液的成分进行测定分析。由表6可知乳清经过循环过滤，透过液中蛋白质含量逐渐由0.15%降低至0.13%，透过液中乳糖浓度无明显减少，但蛋白质含量变化很大，浓缩液中的蛋白质含量比透过液中高出34.79倍、灰分的脱除率达62.69 %。因此超滤浓缩液和透过液可以分别用于回收较纯的乳清蛋白和乳糖。在电压350v,电流4a的条件下，对喷雾干燥的温度进行选择，结果表明，温度在110120时乳清蛋白粉感官品质最佳，温度过低乳清蛋白粉含水量高，易变质，温度过高则会使蛋白质变性。喷雾干燥产品测定结果表明乳清蛋白粉为乳白色粉末，颗粒细腻，感官指标符合相应国标要求。经喷雾干燥后的乳清蛋白粉蛋白质含量是喷雾干燥前的14.87倍、氯化物18.42倍、灰分15.40倍。3.4 乳清蛋白粉回收率在试验中连续加入料液56.54kg，加水10.25kg，出滤液62.48kg，浓缩液4.31kg，浓缩了13.12倍，经喷雾干燥得乳清蛋白粉0.29kg，按固形物衡算，每吨牛乳可以回收乳清蛋白粉4.83kg，每吨乳清可以回收乳清蛋白粉5.13 kg，乳清中乳清蛋白粉回收率为82.74%。按每天生产30t乳清计算，每天可生产乳清蛋白粉153.9kg。4 结 论（1）利用膜分离技术处理干酪素乳清废弃液，过滤浓缩液经过喷雾干燥后得到乳清蛋白粉，蛋白质含量达72.40 %，运行稳定，工艺流程可行。（2）本试验采用pw2540型聚醚砜卷式超滤膜，在进口压力0.5 mpa、温度35 条件下，膜通透量最大，每周期中过滤时间20小时，清洗时间4小时，出料量最大设计为1.6吨/ hr；最大进料液量为32m3料液体积/(批，20hr)；超滤浓缩倍数为6倍；超滤加水量为 15%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。（3）乳清蛋白粉中蛋白质含量达72.40 %，是乳清中蛋白质含量的7.85倍，按固形物衡算，每吨牛乳可以回收乳清蛋白粉4.83kg，每吨乳清可回收乳清蛋白粉5.13 kg，乳清中乳清蛋白粉回收率为82.74 %。有非常好的经济效益，并且减排环保。参考文献1 夏中明,国外超滤技术的应用及投资分析j.武汉水利水电大学学报,1996,29(6):2931. 2 郑领英,国外膜分离技术在食品工业的应用概念j.膜科学与技术,1998,18(4):25-28.3 秦立虎,膜分离技术及其在乳品加工业中的应用j.四川食品工业科技,1996,25(4):19-22. 4 王熊,郭宏,郭维奇.膜分离技术在食品加工水处理中的应用j.中国食品工业,1995,11:23-25.5姚红娟,王晓琳,丁宁.膜在蛋白质分离纯化中的应用j.食品科学，2003,24(1):167-169.6 韩雪,孙冰.乳清蛋白的功能特性及应用j.中国乳品工业,2003,31（3）:28-30.7 schlmme e, mesel h.bioactive peptides:structural,physiological and analytical aspectsj.idf newsletter,1993,139:56-72.8 李琳（译），膜技术基本原理m.北京:清华大学出版社,1999.9 汪锰等,膜材料及其制备m.北京: 化学工业出版社,2003.10 王湛,膜分离技术基础m.北京:化学工业出版社,2000.11 陈海军,膜分离技术在食品工业中的应用j.恩施职业技术学院学报 2008，02-018study on the technology of ultrafiltration memb