banner

技术应用

公司立足无机陶瓷膜生产,膜分离生产设备加工制造,为用户提供优质的产品服务。

位置 所在位置: 首页 > 技术应用 > 食品饮料 > 详情

电渗析法脱除乳清蛋白中的氯化钠、钙、镁等离子

奶酪副产物包括甜乳清和酸乳清,乳清固形物中灰分高达7–9 %,其中Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl⁻等无机离子占绝大部分。婴幼儿配方粉、运动营养蛋白粉等下游产品对钙镁含量有严格上限(通常要求灰分≤3 %,Ca2+Mg2+≤100 mg/100 g蛋白)。盐含量高,矿物质味重,风味劣化,渗透压大,用于配方奶粉,还会导致婴幼儿肾脏负荷大; Ca²⁺/Mg²⁺含量过高,蛋白在加热灭菌时易絮凝、堵管、导致下游产品品质下降等。


在众多脱盐路线中,电渗析以常温、无化学试剂、连续化成为乳清蛋白脱盐的核心单元。


电渗析技术是一种基于离子交换膜的选择透过性原理,通过外加流电场作用,使溶液中的阴阳离子在电场力下定向迁移,并在离子交换膜的作用下实现分离,工作原理如下图所示:

图片1


电渗析器内部设有交替排列的阴阳离子交换膜,将乳清料液引入电渗析脱盐腔室后,乳清中的矿物质离子,在电场力作用下向相应的电极迁移,在邻近腔室中形成高浓度盐水,从而实现乳清的脱盐。


乳清脱盐典型组合工艺如下:
甜乳清粉→溶粉→预处理(除菌、去脂、澄清)→电渗析→纳滤浓缩→喷雾干燥。
电渗析脱盐参数包括:
• 温度:20–30 ℃;
• 电流密度:40–60 mA cm⁻²;
• 终点电导率:控制在2.5–3.0 mS/ cm,(对应灰分≈0.9 %,脱盐率≈70–75 %)。


乳清液中氯化钠的脱除相对简单高效,而乳清蛋白中钙镁离子相对困难。实践中通常需要进行料液预处理、结垢控制、间歇倒极控制等操作。

采用电渗析法脱盐,脱盐率>90%(灰分从9.22 %降至0.85 %),蛋白回收率>95 %;配合CIP膜清洗,膜的使用寿命>3年。

 

博纳科技专注于物料分离领域,致力于膜分离技术的应用工艺开发,积累了丰富的产品纯化经验和工程化放大经验。对乳清蛋白电渗析脱盐工艺中的物料预处理、提高脱盐效率、控制膜污染和结垢、膜清洗、纳滤浓缩偶联工艺开发、连续化生产等方面进行深入研究。将工艺、膜元件与设备相结合,为客户提供技术和解决方案,并提供小型实验机、中试试验机和生产设备,从工艺路线到生产设备,为客户提供全方位服务。