膜技术在乳制品工业中的应用

膜技术在乳制品工业中的应用

“膜技术”是一种特定的半透膜检测器，允许选择性地通过某些化合物通过，阻止其他化合物通过，并将液体浓缩或分解成两种不同成分的液体。能通过膜的液体称为“渗透液”，保留的液体称为“浓缩液”。膜的效率在很大程度上取决于跨膜的静水压力梯度和液体的浓度梯度，而在少数情况下电势起重要作用（膜过滤技术的使用为消费者和生产者提供了广泛优势。膜技术是一种新型的非热环境友好型绿色技术，具有极大的发展潜力，可以最大限度地减少温度对产物的相位变化、蛋白质变性和感官属性变化等不利影响。膜可去除对产品质量有负面影响的有害成分，如微生物、药物或沉淀物，使最终产品在质地上更具吸引力，并延长其保质期。膜的选择性非常高，这是由于其独特的作用机制，如离子交换、溶液扩散等。由于其紧凑的设计和极低的维护成本，该膜适用于不同类型的工厂。同时膜的操作也非常简单，具有竞争力，不需要任何专业知识来处理或操作它们。1．2.2压力微滤是一种膜分离过程，类似于超滤，但膜孔更大，允许0.2～2μm的颗粒通过，其所使用的压力一般低于超滤。微滤膜尤其适合分离0.1～10.0μm的尺寸，而1～100nm的超滤膜用来提供高保留蛋白质和其他大分子（2膜分离技术的原理在现代乳品加工中，膜在牛奶澄清、提高所选组分的浓度及从牛奶或乳制品副产品中分离出特定的有价值组分等方面起重要作用。膜分离技术似乎是牛奶分馏的合理选择，因为许多牛奶成分可以按尺寸分离。在加工乳清过程中已经建立了良好的膜，并在其他乳制品应用中越来越受欢迎。膜技术通过降低生产成本和产生新的收入来提高乳制品的经济效益。在乳品工业中，膜技术被证明是一种经济的替代方法，可以替代许多重要的牛奶加工阶段，如离心、除菌、蒸发、乳清脱矿等（2.1对微生物的安全性延长货架期奶制品是一种经过特殊处理以减少微生物数量的产品，在极端的卫生条件下包装，在冷藏条件下延长货架期。微滤是一种替代热处理的方法，可以减少细菌数量，提高乳制品的微生物安全性，同时对保持口感方面具有重要的作用。它是一种非热的方法，可以清除牛奶、乳清和奶酪卤水中的细菌和孢子，延长货架期，而不损害感官属性。低温微滤还可以减少微生物对膜的污染，阻止嗜热孢子的萌发。通过对膜结构、设计和组成的适当修改，有可能使牛奶不含细菌。在延长货架期牛奶的生产过程中涉及热处理或热处理与膜过滤的结合（Fristch和Moraru,2008）。体细胞计数在患有乳腺炎的哺乳期奶牛的牛奶中增加，严重影响牛奶组成和质量。采用微滤和高热处理相结合的方法可以使体细胞数量减少100%(2.2膜技术在乳清产品中的应用乳清是一种乳制品的副产品，是在乳制品制备过程中产生的，即奶酪、奶酪糊和酪蛋白。在发展中国家乳清被简单地抽干，导致宝贵的营养物质大量流失，并造成环境污染。用传统方法分离或浓缩乳清营养物质既繁琐又费时，而通过应用不同膜过滤技术，对具有营养物质的乳清进行浓缩，可以纯化到有价值的产品，如乳清浓缩蛋白。通过应用超滤和渗透，乳清浓缩蛋白的蛋白质含量可以增加35%～85%的总固体量，而通过微滤可以消除细菌和脂肪，使乳清分离蛋白的蛋白质含量可以增加90%的总固体含量（细菌和孢子的膜分离可产生高质量的乳清蛋白浓缩物和乳清蛋白分离物，它们具有乳清固有的功能特性，因为它避免了乳清或蛋白的变性。这些乳清蛋白因其较高的生物学价值和改善食品功能特性（乳化、发泡和凝胶化）的能力而被用于食品工业。利用高效的膜功能从乳清中去除尽可能多的脂质，生产出具有良好保质性的乳清蛋白浓缩物。目前，超滤膜已在工业生产中得到应用，但膜的污染仍然是一个值得关注的问题。在这些乳清产品中，由于脂质杂质导致酸败而产生的异味仍然是人们关注的主要问题。有研究表明，通过热钙沉淀去除乳清中的残余脂肪，在50℃下将磷脂通过钙进行热处理8min，然后用微滤和反渗透去除沉淀（2.3提高了牛奶的质量反渗透技术在奶酪加工中是高回报的，因为它将牛奶浓缩1.2～2.0倍，并增加了酪蛋白与蛋白质比例，减少了对加工设备的要求，提高了奶酪的成分和质量控制，提高了奶酪产量（2.4不同微生物指标对酸奶的影响由于微滤技术对酪蛋白浓缩乳在去除牛奶中的细菌和孢子后所获得的优良的微生物质量，以及对牛奶中不同主要成分的优化，因此非常适合各种奶酪的制备。奶酪牛奶的微滤预处理可以提高凝乳的硬度，加速成熟，减少添加剂如氯化钙的数量，促进高温耐受性（3膜技术在乳蛋白和乳液加工中的应用3.1%超滤蛋白强化牛奶品质牛奶蛋白尤其是酪蛋白在牛奶的白色浑浊外观和黏度中起重要作用。应用超滤技术在不添加任何外来蛋白源的情况下，通过去除水分来调整牛奶中的蛋白质含量，保持牛奶的成分、营养价值、理化性质和感官属性。在脱脂牛奶中加入1%超滤蛋白强化牛奶可改善其黏度和感官特性，与全脂牛奶相似。利用膜技术从牛奶中分离出不同大小的各种牛奶成分，将使乳品行业非常高效，也提升了乳品的经济价值。3.2向中间移动传统上，奶油和全脂牛奶通过能量密集型离心分离，其中较轻的脂肪球向中心移动，较重的脱脂牛奶在离心力作用下向外围移动。通过节能膜分离技术，在不损伤脂肪球状膜的前提下，生产出贮存质量好、感官性状优良的脱脂乳。4膜分离和再生纤维素的含量增加膜技术在乳品科学中的引入不仅对乳品行业，而且对膜行业都产生了互惠互利的现象。膜技术的应用不仅使现有的高产乳制品在营养品质和感官属性上有了显著提高，而且使几种新型乳制品的开发成为可能。但目前乳品生产过程中由于污染引起的