专利名称：乳清粉的脱盐方法
技术领域：
本发明涉及一种乳清粉的脱盐方法，属于乳品加工技术领域。
背景技术：
根据第五次全国人口普查统计，中国0-3岁人口有6900万，每年新出生人口在 1700万左右。庞大的新生儿消费群体孕育着中国婴幼儿配方奶粉巨大的市场空间。由于计 划生育政策控制了中国家庭中孩子数量，越来越多的父母更加重视对孩子的身体健康和智 力发育的投入，中国市场上婴幼儿配方奶粉消费额每年以15%的速度增长，并且还将迎来 更大的发展空间。日益增长的市场必然引来激烈的竞争，目前我国大大小小的乳制品生产企业约有 1500家，受婴幼儿配方奶粉市场良好前景的鼓舞，大部分企业都进入到这一领域。同时，国 际乳业巨头也纷纷进军中国。在婴幼儿配方奶粉市场竞争激烈之际，随之而来的是国内婴 幼儿系列配方奶粉产品生产所需主要原料的价格上涨和货源紧缺，原料采购陷入了无法选 择和评估供应商的被动局面。未来三至五年内，婴幼儿配方奶粉生产企业纷纷投资建厂以扩大生产能力，据统 计亚洲区将增加配方粉产能30-50万吨。在这样的竞争形式下，配方奶粉原料将会更加供 不应求。在保证质量的前提下，降低原料的采购和加工成本，对于生产企业在竞争中生存和 胜出是至关重要的。在婴儿配方奶粉生产中，乳清蛋白是重要的原料，利用乳清固体的关键 和先决条件是解决其高矿物盐含量的脱除。作为是婴幼儿配方乳粉必需的重要原料，脱盐 乳清粉，虽然在乳品生产企业中大量使用，由于技术和设备的局限性，国内企业所使用的脱 盐乳清粉多年来主要依赖于进口，尤其是高脱盐度的乳清粉(例如D90和D70粉)处于完 全依赖进口的状态。为促进我国乳品工业的发展，扩大婴儿配方奶粉(母乳化奶粉)的产 量，开发符合企业自身特点的乳清脱盐工艺，具有非常现实的经济利益和社会效益。目前已经有报道的乳清粉脱盐工艺主要是超滤法(比较多的是纳滤)、电渗析法 和离子交换法等几种，这几种方法都是在对水脱盐工艺基础上发展形成，超滤主要是通过 截留一定分子量的溶质，提高料液浓度，难以实现高脱盐度(例如D90)，所以比较多使用 的还是离子交换和电渗析脱盐技术。具体生产中，视原料乳清来源，乳清资源丰富的国家 和地区是将得到的乳清液直接利用上述装置实施脱盐，然后制成脱盐乳清液或脱盐乳清粉 粉；在中国，乳清资源匮乏，通常是进口含盐乳清粉(甜乳清粉)溶解成乳清液后实施脱 盐。在乳清脱盐生产中，尽管脱盐的原理和装置与处理水基本相同，但乳清液与高电导率水 的性质有很大区别，脱盐工艺所追求的目标是，在提高脱盐率的同时，将蛋白损失率降到最 低，而脱盐产物(脱盐乳清)还应该具有良好的热稳定性。本案申请人的研究发现，为了提 高脱盐率、降低蛋白损失率，研究和控制乳清液在离子交换、电渗析等操作中的条件固然重 要，但是对于以甜乳清粉为原料的脱盐工艺，由于甜乳清粉的灰分含量高、热稳定性较差， 将甜乳清粉在水中溶解复原成符合脱盐工艺的乳清液的过程中，溶粉条件对于提高干物质 得率、提高脱盐乳清粉的品质以及提高生产效率，也有明显的影响。由于国外干酪市场比较
3成熟，乳清资源较丰富，因此脱盐工艺一般直接利用乳清液，乳清粉原料复原条件对最终生 产结果的影响一般是不考虑的。国内研究起步较晚，目前的研究重点还在于摸索脱盐的工 艺条件，提高脱盐率和蛋白得率，关于溶粉过程，普遍采用的热水溶解后直接电渗析或离子 交换脱盐，即，溶粉结果对脱盐处理的影响尚未被关注。研究开发适合自身条件的脱盐乳清粉生产工艺，减少对进口的依赖，对于提高和 婴儿配方奶粉的生产规模，满足市场需要，具有非常显著意义，同时也填补了国内高脱盐度 乳清粉自主生产的空白。
发明内容
本发明所解决的主要技术问题在于研究提出一种以甜乳清粉(含盐乳清粉)为原 料，实现乳清脱盐的工艺方法，通过对溶粉工艺以及脱盐工艺的摸索，生产出的脱盐乳清粉 具有盐粉含量低、热稳定性好，从而替代进口脱盐乳清粉。本发明提供了一种针对含盐乳清粉的脱盐方法，该方法包括将含盐乳清粉溶解 成含盐乳清液，对该含盐乳清液利用离子交换法、纳滤法和电渗析法进行脱盐处理成为脱 盐乳清液；其中，所述将含盐乳清粉溶解成含盐乳清液的过程是将含盐乳清粉缓慢加入 到10-20°C的水中，调配成质量浓度为6-20%的乳清液体，然后升温到25-60°C，控制升温 时间为0. 5-1小时并维持搅拌加热，得到可供脱盐处理的含盐乳清液。本案申请人的研究发现，作为供脱盐处理的初级原料，溶粉工艺是整个工艺的关 键，不同供应商提供的不同品牌的含盐乳清粉的溶解性质会有较大的差异，这种差异可能 来自干燥手段。未结晶而进行喷雾干燥生产出的甜乳清粉颗粒较小，乳糖处于无定型吸湿 状态；结晶后进行喷雾干燥生产出的甜乳清粉颗粒较大，乳糖结晶后不容易吸湿；因此未 结晶而进行喷雾干燥生产出的甜乳清粉比结晶后进行喷雾干燥生产出的甜乳清粉溶解难 度小，而且未结晶而进行喷雾干燥生产出的甜乳清粉蛋白没有经过乳糖结晶的破坏变性， 所以蛋白的溶解度情况比较好，后续脱盐过程能更彻底。然而目前市场上普遍存在的甜乳 清粉多为结晶后进行喷雾干燥生产的甜乳清粉，而且质量的参差不齐，给溶解复原过程造 成了很大的难度。例如使用35度热水溶解配制26%浓度的复原乳清液，只能溶解市场上可 得到的50%品牌的乳清粉，适用面太窄。因为溶粉效果不仅影响到干物质得率，而且只有当 蛋白、乳糖完全溶解后，才能保证后续脱盐过程的正常进行，使脱盐更彻底，操作成本更低。 由于乳清粉复原工序对不同地域和厂家并非必须，对于这种含盐乳清粉如何溶解能够最大 限定地获得比较高的干物质得率，降低蛋白损失率，目前所能检索到的公开报道和实施中 都没有被关注，都只是提到采用热水溶解，然后直接用于电渗析或离子交换法脱盐处理。目 前国内外还没有使用甜乳清粉复原生产脱盐乳清的工业化生产工艺。申请人:利用市场上比较常见的三个品牌含盐乳清粉产品进行了溶解实验，测试 不同条件下的溶解性质，按照ISO 8156 2005乳粉和乳制品不溶性指数的测定标准，如果 50ml液体的不溶度指数小于0. 5ml，则溶解度为大于99%。三个样品均为商购，来自以下企业德国Nordmi lch，美国Foremost和法国 Lactalis0A、首先使用55°C水对含盐乳清粉进行溶解，分别溶解为浓度为26%和15%的溶 液，各取50毫升溶液进行不溶度指数测定，以下为实验结果
4
样品来源不溶度指数(浓度26%)不溶度指数(浓度15%)德国 NordmilchIml0. 5ml美国 Foremost0. 75ml0. 3ml (小于 0. 5ml)法国 Lactalis0.25ml (小于 0.5ml)0. 15ml (小于 0. 5ml)从以上数据可以看出，溶解浓度越低，溶解效果越好，但在工业化生产中，溶解浓 度低会消耗大量的纯水，同时在后期的脱盐处理以及浓缩过程要产生大量的废水。B、使用55°C的水和35°C的水溶解为26 %浓度含盐乳清液，并对不溶度指数进行 测定。以下为实验结果
样品来源55 "C水溶解35°C水溶解德国 NordmilchIml1. 25ml美国 Foremost0.75mlIml法国 Lactalis0. 25ml (小于 0. 5ml)0. 5m 1从以上数据可以看出，溶解温度越高，溶解效果越好，但由于蛋白和乳糖容易发生 美拉德反应，所以提高溶解温度来追求溶解效果显然是不可取的。C、使用冷水加粉并缓慢加热的方式将粉溶解为15%浓度，以下为实验结果
样品来源冷水加粉并缓慢加热到35°C35°C水溶解德国 Nordmilch0. 5m 11. 25ml美国 Foremost0. 45ml (小于 0. 5ml)Iml法国 Lactalis0. 35ml (小于 0. 5ml)0. 5ml从以上数据可以看出，对三个品牌的产品，采取先使冷水加粉，然后缓慢加热，可 以增加粉的溶解度。通过大量的实验摸索，本发明提供了一种可以适用于市场上各类性质差异较大的 含盐乳清粉(甜乳清粉)的溶粉工艺，将含盐乳清粉先缓慢加入到10-20°C的水中，调配成 质量浓度为6-20%的乳清液体，然后控制升温速率，并维持搅拌加热0. 5-1小时，缓慢升温 到25-60°C，尤其是30-50°C，即得到可供脱盐处理的含盐乳清液。具体操作中，以大约3_5 吨原料粉为基本单位，向水中缓慢加入含盐乳清粉的加粉时间控制在0. 5-1小时左右，更 利于提高溶解效果。在实际生产中，将冷水初步溶解的物料加热到25°C -60°C，经适当搅拌 即可使甜乳清粉复原为含盐乳清液，并且溶解效果良好。由于不需要加热到较高温度，不仅
5阔宽了工艺的适用面，而且利于节约能源。适用于本发明的含盐乳清粉(甜乳清粉)原料，应该满足以下要求1、感观要求
项目标准色泽呈均勻一致的淡黄色滋味和气味具有乳清粉应具有的滋气味，不得有酸味、异味组织状态干燥、均勻的粉末2、理化指标
项目标准检测方法水份％彡5. 0GB/T5413.8总蛋白％彡 12. 5GB/T5413.1非蛋白态氮彡 0. 75脂肪％彡1. 5GB/T5413.3乳糖％彡70计算法灰分％彡 10. 0GB/T5413.7酸度(乳酸)％^ 0. 15GB/T5413.28PH值5. 0-7. 010%溶液，室温不溶度指数，ml彡0. 3GB/T5413. 29杂质度，mg/kg彡32GB/T5413. 30 2、卫生指标
6、 项目标准检测方法细菌总数，cfu/g<20000GB 4789. 2 和 GB 4789.18大肠菌群，MPN/100g^40GB 4789.3 和 GB 4789.18致病菌不得检出GB 4789. 4、 GB 4789.5、 GB 4789.10、 GB 4789.11酵母和霉菌，cfu/g^50GB 4789.15致病菌(Salmonella沙 门氏菌)不得检出GB/T4789. 18铅，mg/kg彡0. 3GB/T5009. 12砷，mg/kg彡0. 5GB/T5009. 11硝酸盐，mg/kg<100GB/T5413. 32亚硝酸盐’ mg/kg彡2GB/T5413. 32对溶解后的含盐乳清液，可以按照目前已经报道的任何工艺实施脱盐，由于溶粉 效果的提高，有利于提高整体脱盐工艺的乳清粉得率，达到提高生产效率，降低生产成本的 目的。经脱盐处理后得到的脱盐乳清液体折合为粉剂能达到以下指标感官指标产品脱盐后，乳清蛋白能保持稳定，产品在90度的温度下煮沸6分钟， 应不会有凝絮产生。理化指标
项目标准检测方法蛋白％彡 12. 0GB/T5413. 1脂肪％彡1. 5GB/T5413. 3灰分％^ 1GB/T5413. 7乳糖％彡 76. 0计算法酸度(乳酸)％^ 0. 12GB/T5413. 28PH值6. 0-7. 010%溶液，室温不溶度指数，ml彡0. 3GB/T5413. 29杂质度，mg/kg(12GB/T5413. 30卫生指标
7项目标准检测方法菌落总数，cfu/g实20000GB 4789. 2 和 GB 4789. 18大肠菌群，MPN/100g^40GB 4789. 3 和 GB 4789.18致病菌不得检出GB 4789.4、 GB 4789.5, GB 4789.10、 GB 4789.11酵母和霉菌，cfu/g^50GB 4789. 15铅(pb), mg/kg<0. 3GB/T5009. 12硝酸盐，mg/kg<100GB/T5413. 32亚硝酸盐’ mg/kg彡2GB/T5413. 32根据本发明的优选方案，对于含盐乳清液进行脱盐处理的过程可以包括将所述含盐乳清液与阳离子树脂实施阳离子交换，处理温度为6-12°C ；经阳离子树脂交换处理的含盐乳清液进行纳滤脱盐处理，纳滤处理时含盐乳清液 的出口 PH值为1-3，出口电导率6-18ms/cm，处理温度4-35°C ；纳滤处理后的含盐乳清液进入电渗析装置实施脱盐处理，去除其中的部分离子， 电渗析处理时含盐乳清液的出口 PH值为1-3，出口电导率l-3mS/cm ；将电渗析脱盐处理后的含盐乳清液与阴离子树脂实施阴离子交换，处理温度为 4-10°C，成为脱盐乳清液。根据本发明的优选工艺，将通常是连续操作的离子交换工序的阳离子交换和阴离 子交换分别设置在纳滤处理前和电渗析处理后。先采用阳离子交换树脂将含盐乳清液中的 部分阳离子去除，该过程树脂中的H+离子进入乳清液当中，降低了乳清液体的pH值，使乳 清液在后续电渗析脱盐单元中脱盐时，可以采用温度较高的处理条件，而不容易滋生细菌， 同时大量的H+提高了乳清溶液的电导率，增加了电渗析单元的脱盐率；另外由于乳清液中 的钙、镁离子会与蛋白结合紧密，若脱盐处理仅采用单独电渗析工艺，含盐乳清液体系是中 性，其中的钙、镁等阳离子被吸附而脱除时会连带蛋白也吸附在交换膜上，从而缩短了电渗 析膜的寿命，降低了蛋白得率(由于蛋白不稳定而损失增大)，而本发明的组合工艺首先脱 除大部分钙、镁离子，降低溶液的PH值，增加了蛋白稳定性，可有效避免这些问题，不仅提 高了蛋白得率，也利于延长电渗析膜的寿命。同时，树脂对杂质也起到了过滤作用，也利于 延长后续处理所用的膜的寿命。本发明工艺中使用的离子交换树脂均为常用的树脂，S卩，第一步阳离子交换中使 用弱酸型阳离子交换树脂，使含盐乳清液出口时的pH值为1-3，并控制物料出口的电导率 为20-30mS/cm ；电渗析脱盐处理后的含盐乳清液采用强碱型阴离子树脂实施阴离子交换。 第一步的阳离子交换也可用二步操作代替首先使用弱酸型阳离子树脂进行处理，使含盐 乳清液出口时的PH值为1-3，出口电导率为7-12mS/cm ；然后使用强酸型阳离子交换树脂 与强碱型阴离子交换树脂的复合树脂进行处理，温度不变，使含盐乳清液出口时的pH值为 1-3，出 口 电导率为 20-30ms/cm。本发明方法选择常用的各种离子交换树脂，可以是丙烯酸系或苯乙烯系等常规树 脂，例如，弱酸型阳离子树脂可以是D113树脂等，强酸阳离子交换树脂可以是001*8树脂 等，强碱型阴离子交换树脂可以是D204树脂、D202树脂等，也可以选择外国公司生产的同 类型树脂。为达到需要的处理效果，每个处理步骤可以确定适当的树脂用量，例如以每
812-20吨原料粉的干物质计，阳离子交换处理中，仅使用弱酸型阳离子树脂时的树脂用量可 以为7-15吨，采用二步处理时，弱酸型阳离子树脂的用量为3-7吨，强酸型阳离子交换树脂 的用量为3-8吨，强碱型阴离子交换树脂的用量为1-4吨(装填时先装比重大的阳离子树 脂，再装比重小的阴离子树脂)；对电渗析处理后的含盐乳清液实施阴离子交换时，阴离子 树脂用量为3-10吨(每12-20吨原料粉干物质计)。根据本发明的优选脱盐工艺，对电渗析处理后的含盐乳清液体使用强碱型阴离子 交换树脂进行阴离子交换，出口 PH值为4. 5-5. 8，出口电导率可以降低到0. 2ms/cm,该过程 进一步脱除乳清液中的阴离子，从而实现较高的脱盐率。根据本发明的优选脱盐工艺，对经阳离子交换树脂脱盐处理后的含盐乳清液，送 入纳滤设备，实施纳滤处理时物料的出口 PH值为1-3，出口电导率控制6-lSms/cm。该过程 中，脱盐的同时利用纳滤设备将乳清液的质量浓度浓缩到6-30%，这是电渗析的最佳工作 浓度，同时去除乳清液体中的氯离子、钾离子、钠离子等，实现脱盐。上述纳滤处理后的乳清液被送入电渗析设备，根据本发明含盐乳清粉的脱盐方 法，电渗析处理时物料的出口 PH值为1-3，出口电导率l-3mS/cm。由于经过了前期阳离子 交换处理，物料的PH值较低，不利于细菌的滋生，所以，此时可以对物料加热到30-40°C后 再实施电渗析，相对较高的处理温度更利于提高电渗析脱盐的效果(脱盐率高)。如前面 已经述及，现有技术中采用电渗析处理时，为了延长膜的使用寿命，每周都需要拆开设备进 行清洁，不仅要消耗大量的电能，也影响了生产的效率。另外，仅采用电渗析脱盐的生产过 程中，由于料液在设备内反复循环，为确保乳清液的质量卫生指标，通常将操作温度控制在 20°C左右，最高不超过25°C，如果操作温度达到细菌生长温度(例如37°C左右)，必须定时 使用双氧水进行杀菌。电渗析处理后的乳清液经过阴离子树脂交换后即完成了整个脱盐工艺。由于乳清 液体经过阴离子交换后，蛋白的稳定性下降，受热容易絮凝沉淀，所以，需要向经脱盐处理 后的脱盐乳清液中加入矿物质调节至液体PH值为6. 0-7. 0，此过程通常称为标准化过程， 所述矿物质一般是碱液，所用碱可选自氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化钠或氢氧化钾等，具体 操作方法没有特殊限定，以调节乳清液的PH值接近中性达到稳定状态为目标，以增强乳清 液的热稳定性。经本发明脱盐处理后的乳清液可以直接使用，也可以加工成乳清粉。经检测结果 显示，利用本发明的脱盐工艺对商购甜乳清粉中的盐份脱除率超过90% (按照相关标准测 定脱盐乳清粉的灰分不高于)，且乳清液体的杂质度和热稳定性都达到标准要求。本发明关键在于研究和探索对含盐乳清粉实现高效脱盐的工业化方法，通过科学 可行的工艺生产出满足相关标准的脱盐乳清产品，其中所利用的具体手段和设备，例如离 子交换、纳滤和电渗析操作及设备，均为本领域常规技术，不再进一步详述。总之，本发明提供了一种适用于中国特点的乳清粉脱盐精制的加工方法，采用甜 乳清粉复原并使用组合工艺脱盐的方式生产脱盐乳清并实现工业化生产在国外、国内尚属 首次，本发明的实施具有如下优点1、原料适用性强，适用范围广，可以利用市场上购买到的杂质度高、冲调性指标不 好，而且热稳定性很差的甜乳清粉原料，生产出含盐率和热稳定性均达到奶粉原料标准的 脱盐乳清粉产品，更加适合乳清资源匮乏地区的生产，也利于提高高品质婴儿奶粉的生产
9能力而且利用这种乳清粉加工，减少了原料输送的成本，从而降低整个生产过程的成本，利 于提高企业的竞争实力。2、现有技术中对液体乳清的脱盐方式主要有离子交换、纳滤和电渗析三种，从实 际生产角度考虑，纳滤通常只适合生产脱盐度40以下的产品；而单独电渗析工艺尽管可以 做D70产品，如果要求生产D90产品，则料液需要在电渗析单元中不断循环，而料液的不断 循环中由于合适的温度环境会导致大量细菌滋生，一般的生产过程都需要在料液中加入双 氧水避免细菌的滋生，而且料液电导率在做成D70乳清粉产品时已经很低，如从D70产品做 成D90乳清粉产品时，会消耗大量的电能，无论从保证料液的微生物指标还是从运行成本 考虑，利用单独电渗析工艺生产高脱盐度乳清产品都很不经济；再一方面，单独离子交换工 艺对乳清脱盐生产D90产品虽然可行，但离子交换树脂对干物质和蛋白的吸附会造成得率 的降低，而且树脂的吸附量大随时需要再生处理，势必要耗费大量的酸和碱，同时产生大量 的废水，造成操作成本的增加。本发明采用离子交换_纳滤_电渗析组合工艺实现乳清粉脱盐，相比于现有技术， 由于将电渗析中难以脱除的矿物质在阳离子交换中先期脱除，避免了传统电渗析工艺(例 如生产D90料液)需要反复循环并耗费大量电能的缺点，而组合工艺又将部分矿物质在纳 滤和电渗析中脱除，也避免了离子交换脱盐工艺对酸和碱的大量消耗，综合生产成本大幅 降低。3、相比于单独采用电渗析和离子交换法脱盐工艺，本发明采用组合工艺，通过科 学合理的流程设计和条件控制，使乳清粉产品的蛋白得率和总干物质得率相对较高。例如， 使用单独电渗析工艺对乳清粉进行脱盐，产品得率为80. 4%，蛋白得率为80% (包括非蛋 白氮)；使用单独离子交换法生产脱盐乳清粉产品，产品得率为79%，蛋白得率为80% (包 括非蛋白氮)，本发明组合工艺的总蛋白得率和真蛋白得率分别高于了 85%和90%，稳定 生产条件下，干物质得率可以达到88%或更高。4、采用本发明的组合工艺，产品的脱盐率超过90%，并且，各种离子的脱除率能比 较平均，例如，对市场上常见品牌甜乳清粉处理实验的结果显示，钙的平均脱除率为95%， 钾的平均脱除率为97. 8 %，钠、镁、氯、磷的平均脱除率分别为87. 4 %，85. 6 %，91. 8 %， 92. 5%。
图1是本发明采用“溶粉_阳离子交换_纳滤_电渗析_阴离子交换”组合工艺 实现甜乳清粉脱盐的实施例的工艺流程示意图。
具体实施方案以下结合具体实施例详细说明本发明的实施过程以及所带来的有益效果，但不能 理解为对本发明实施范围的任何限定。实施例1原料为购自加拿大某公司的甜乳清粉，该甜乳清粉的检测指标如下。感观指标
10项目检测指标色泽呈均勻一致的淡黄色滋味和气味具有乳清粉应具有的滋气味，无酸味、异味组织状态干燥、均勻的粉末热稳定性将34克粉与250毫升水混合后，90度加热，有絮状沉淀理化指标
项目检测指标检测方法水份％2. 16GB/T5413. 8总蛋白％13. 19GB/T5413. 1非蛋白态氮0. 48脂肪％0. 72GB/T5413. 3乳糖％77. 04计算法灰分％6. 89GB/T5413. 7酸度(乳酸)％0. 11GB/T5413. 28PH值6. 010%溶液，室温不溶度指数，ml0. 1GB/T5413. 29杂质度，mg/kg6GB/T5413. 301、溶粉每批次原料粉18吨，分四批溶解在四个溶解罐中，四个溶解罐事先加入约 15-20°C的去离子水，将原料粉分别缓慢加入水中(每罐4. 5吨)，每个罐内控制加粉时间 约1小时，均制成浓度(质量)为14% -16%的含盐乳清液，然后维持搅拌并缓慢加热，控 制加热速率，40-50分钟将物料温度升高到约35°C，或者将18吨原料按照上述方法分四次 溶解，备用；2、阳离子交换脱盐将溶解好的含盐乳清液降温到约10°C，使用弱酸型阳离子交换树脂(D113)4. 3-5
11吨进行处理，脱除部分阳离子，运行稳定时的出口液PH值为2-3，出口液电导率在9mS/cm左 右时收集物料；上述离子交换后的含盐乳清液再用强酸型阳离子交换树脂(001*8)5-6吨和强碱 型阴离子交换树脂(D204)2-3吨组成的复合树脂处理，为利于冲洗再生，在树脂装填时，使 比重大的001*8树脂位于下部，比重较轻的D204树脂位于上部(其它实施例相同)，操作稳 定时物料的出口 PH值为1-3，出口液电导率大约在22mS/cm，收集物料；3、纳滤脱盐及浓缩上述离子交换处理后的含盐乳清液升温到约15°C，送入纳滤设备，过滤并浓缩到 质量浓度在25% -26%，物料出口时pH值维持1-3，电导率16ms/cm左右。4、电渗析脱盐来自纳滤设备的含盐乳清液先加热到约35°C，送入电渗析设备处理，操作稳定时 物料出口 pH值1-3，出口电导率约1. 5ms/cm时可以出料；5、阴离子交换脱盐来自电渗析脱盐的乳清液降温到约5-6 °C，使用强碱型阴离子交换树脂 (D202) 6-7吨处理，稳定时物料出口 pH值4. 5-5. 8，测定其出口电导率约0. 2ms/cm,成为脱
盐乳清液。该脱盐乳清液控制在4-10°C低温贮存(送入贮存罐)，为标准化处理备用。6、标准化处理(热稳定性调节)使用氢氧化钾32公斤和氢氧化钠21公斤，添加到上述脱盐乳清液体中，调节其pH 在6. 0-7. 0，搅拌三十分钟，即完成全部脱盐工艺。本实施例得到脱盐乳清液产品的检测结果
权利要求
含盐乳清粉的脱盐方法，该方法包括将含盐乳清粉溶解成含盐乳清液，对该含盐乳清液利用离子交换法、纳滤法和电渗析法进行脱盐处理成为脱盐乳清液；其中，所述将含盐乳清粉溶解成含盐乳清液的过程是将含盐乳清粉缓慢加入到10 20℃的水中，调配成质量浓度为6 20％的乳清液体，然后升温到25 60℃，控制升温时间为0.5 1小时并维持搅拌加热，得到可供脱盐处理的含盐乳清液。
2.如权利要求1所述含盐乳清粉的脱盐方法，其中，向水中缓慢加入含盐乳清粉的加 粉时间，以每3-5吨含盐乳清粉计控制在0. 5-1小时。
3.如权利要求1所述的含盐乳清粉的脱盐方法，其中，对于含盐乳清液进行脱盐处理 的过程包括将所述含盐乳清液与阳离子树脂实施阳离子交换，处理温度为6-12°C ；经阳离子树脂交换处理的含盐乳清液进行纳滤脱盐处理，纳滤处理时含盐乳清液的出 口 PH值为1-3，出口电导率6-18ms/cm，处理温度4_35°C ；纳滤脱盐处理后的含盐乳清液进入电渗析装置实施脱盐处理，去除其中的部分离子， 电渗析处理时含盐乳清液的出口 PH值为1-3，出口电导率l-3mS/cm ；将电渗析脱盐处理后的含盐乳清液与阴离子树脂实施阴离子交换，处理温度为 4-10°C，成为脱盐乳清液。
4.如权利要求1或3所述的含盐乳清粉的脱盐方法，其中，经脱盐处理后的脱盐乳清液 中加入矿物质调节至液体PH值为6. 0-7. 0。
5.如权利要求3所述的含盐乳清粉的脱盐方法，其中，含盐乳清液进行阳离子交换处 理的过程包括首先使用弱酸型阳离子树脂进行处理，使含盐乳清液出口时的PH值为1-3， 出口电导率为7-12mS/cm ；然后使用强酸型阳离子交换树脂与强碱型阴离子交换树脂的复 合树脂进行处理，使含盐乳清液出口时的pH值为1-3，出口电导率为20-30mS/cm ；经电渗析脱盐处理的含盐乳清液采用强碱型阴离子树脂实施阴离子交换。
6.如权利要求3所述的含盐乳清粉的脱盐方法，其中，含盐乳清液进行阳离子交换处 理过程是采用弱酸型阳离子树脂进行处理，使含盐乳清液出口时的pH值为1-3，出口电导 率为 20-30ms/cm ；电渗析脱盐处理后的含盐乳清液采用强碱型阴离子树脂实施阴离子交换。
7.如权利要求3所述的含盐乳清粉的脱盐方法，其中，纳滤处理时，使出口液体的质量 浓度达到6-30%。
8.如权利要求3所述的含盐乳清粉的脱盐方法，其中，电渗析处理后的含盐乳清液体 使用强碱型阴离子交换树脂进行阴离子交换，出口 PH值为4. 5-5. 8。
9.如权利要求3或7所述的含盐乳清粉的脱盐方法，其中，纳滤处理后的含盐乳清液先 加热到30-40°C，再实施电渗析处理。
10.如权利要求4所述的含盐乳清粉的脱盐方法，其中，所述矿物质是碱液，所述碱选 自氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化钠或氢氧化钾。
全文摘要
本发明提出一种以甜乳清粉(含盐乳清粉)为原料，实现乳清脱盐的工艺方法，该方法包括将含盐乳清粉溶解成含盐乳清液，对该含盐乳清液利用离子交换法、纳滤法和电渗析法进行脱盐处理成为脱盐乳清液；其中，所述将含盐乳清粉溶解成含盐乳清液的过程是将含盐乳清粉缓慢加入到10-20℃的水中，调配成质量浓度为6-20％的乳清液体，然后升温到25-60℃并维持搅拌加热，控制升温时间为0.5-1小时，得到可供脱盐处理的含盐乳清液。本发明通过对溶粉工艺以及脱盐工艺的摸索，生产出的脱盐乳清粉具有盐分含量低、热稳定性好，从而替代进口脱盐乳清粉。
文档编号A23C21/00GK101961055SQ20091015919
公开日2011年2月2日 申请日期2009年7月22日 优先权日2009年7月22日
发明者刘彪, 李威, 杨吉武, 杨宇, 王福和 申请人:内蒙古伊利实业集团股份有限公司