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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

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,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。



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