一种乳清液的处理方法和酪蛋白的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及酪蛋白生产技术领域，尤其涉及一种乳清液的处理方法和酪蛋白的制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来，我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了很大的资源和环境代价，资源综合利用工作形势严峻。随着企业的不断发展，能源需求的不断增加和污染排放对环境的污染日渐严重，面对资源的日益枯竭和环境污染治理工作的日渐加大，创建资源节约型企业，缓解资源瓶颈制约和减少污染物排放已是全社会面临的刻不容缓的重中之重；因此，社会各界对环保和新的可代替能源的呼声也越来越高，这也是落实科学发展观，走新型工业化道路的有效途径；对促进人与自然和谐发展，全面实现建设小康社会目标起到积极的促进作用。
[0003]在现有的酪蛋白生产中，初步提取酪蛋白后，通常将剩余的乳清液直接作为废水排放。乳清液中含有大量的乳清蛋白、乳糖等活性物质。乳清蛋白被称为蛋白之王，具有营养价值高、易消化吸收、含有多种活性成分等特点，是公认的人体优质蛋白质补充剂之一，乳清蛋白含有乳球蛋白、α-乳白蛋白、免疫球蛋白，还有其他多种活性成分，营养丰富。乳糖是乳中最主要的一种碳水化合物，乳糖不仅可为机体提供能量，尚有多种营养与保健功能。
[0004]研宄发现，现有的酪蛋白生产企业所排放的乳清液废水中的乳清含量约为3.5%左右，而乳清中蛋白质含量11.0-14.5%，乳糖含量63.0-75.0%，这种排放方式极大地浪费了乳清液中含有的大量蛋白、乳糖等生物营养资源。同时产生了大量的生产废液，严重地污染了环境，增加了企业的废水处理方面的支出，给企业带来很大的负担。以某公司为例，采用传统工艺生产酪蛋白，按年产量估算，每年排放废液可达49.464万吨，排污费高达100多万元。同时，废液中的酪素胶、乳清蛋白、乳糖等得不到有效的回收利用，造成极大的经济损失和环境污染影响。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明实施例提供一种乳清液的处理方法和酪蛋白的制备方法，主要目的是解决现有技术中乳清液直接排放所带来的经济损失和环境污染影响。
[0006]为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案:
[0007]一方面，本发明实施例提供了一种乳清液的处理方法，所述乳清液为酪蛋白的生产原料经提取出酪蛋白后所得到的含有乳清蛋白和乳糖的混合物；该方法包括如下步骤:
[0008]将乳清液进行超滤处理，得到透过液和浓缩液；
[0009]对所述透过液进行回收处理，得到乳糖；
[0010]对所述浓缩液进行回收处理，得到乳清蛋白。
[0011]前述的乳清液的处理方法，选用膜组件为卷式超滤膜的超滤膜系统对乳清液进行超滤处理，得到透过液和浓缩液。
[0012]前述的乳清液的处理方法，所述超滤膜系统的运行温度小于50°C ;
[0013]所述超滤膜系统采用间歇式的操作方式对乳清液进行超滤处理。
[0014]前述的乳清液的处理方法，对所述浓缩液进行回收处理得到乳清蛋白的步骤，具体为:
[0015]将所述浓缩液进行喷雾干燥、粉碎处理后得到乳清蛋白粉。
[0016]前述的乳清液的处理方法，采用离心式喷雾干燥设备对所述浓缩液进行喷雾干燥处理；
[0017]所述喷雾干燥处理的进风温度为120_160°C，出风温度为50_80°C。
[0018]前述的乳清液的处理方法，对所述透过液进行回收处理，得到乳糖的步骤，具体为:
[0019]对所述透过液进行纳滤处理，得到透过液和乳糖浓缩液；
[0020]将所述乳糖浓缩液进行浓缩干燥、粉碎处理后得到乳糖。
[0021]前述的乳清液的处理方法，采用离心式喷雾干燥设备对乳糖浓缩液进行浓缩干燥处理；
[0022]所述浓缩干燥处理的进风温度为100_150°C，出风温度为40_70°C。
[0023]另一方面，本发明的实施例提供一种酪蛋白的生产方法，包括如下步骤:
[0024]将生产酪蛋白的原料加热溶解后，进行奶油分离，分别得到奶油和脱脂乳液；
[0025]将所述脱脂乳液进行点酸处理后，得到酪蛋白和乳清液；
[0026]将所述乳清液采用上述任一种方法进行处理，得到乳糖和乳清蛋白。
[0027]前述的酪蛋白的制备方法，所述加热溶解的温度为50°C -55°C。所述点酸处理为:向所述脱脂乳液中加入盐酸调节PH值至3.8-4.3，使所述脱脂乳液中的酪蛋白聚集沉淀。
[0028]前述的酪蛋白的制备方法，将所述乳清液进行处理，得到乳糖和乳清蛋白的步骤之前，还包括对所述乳清液进行沉淀处理，以除去所述乳清液中的酪蛋白的步骤。
[0029]本发明实施例提出的一种乳清液的处理方法以及酪蛋白的制备方法，通过对现有技术的酪蛋白生产中的乳清液废液进行超滤回收再处理，克服了现有的乳清液废水直接排放带来的经济问题和环境问题，得到了新的副产品乳清蛋白和乳糖，减少了废水排放量，减少了废水处理成本，增加了生产效益，降低了酪蛋白生产废水的环境污染。
【附图说明】
[0030]图1为本发明实施例提供的一种乳清液的处理方法流程图；
[0031]图2为本发明实施例提供的一种酪蛋白的制备方法流程图；
[0032]图3为本发明一实施例结构示意图。
【具体实施方式】
[0033]为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种乳清液的处理方法和酪蛋白的制备方法其【具体实施方式】、特征及其功效，详细说明如下。
[0034]发明人发现，现有的酪蛋白生产中，初步提取酪蛋白后，通常将剩余的乳清液直接作为废水排放。且现有的酪蛋白生产企业所排放的乳清液废水中的乳清含量约为3.5%左右，而乳清中蛋白质含量11.0-14.5%，乳糖含量63.0-75.0%，这种排放方式极大地浪费了乳清液中含有的大量蛋白、乳糖等生物营养资源。同时产生了大量的生产废液，严重地污染了环境，增加了企业的废水处理方面的支出，给企业带来很大的负担。
[0035]基于此，本发明的发明人提出一种乳清液的处理方法和酪蛋白制备方法，以克服现有的乳清液废水直接排放带来的经济问题和环境问题，得到了新的副产品乳清蛋白和乳糖，减少了废水排放量，减少了废水处理成本，增加了生产效益，降低了酪蛋白生产废水的环境污染。
[0036]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0037]本实施例中的乳清液为现有的酪蛋白生产中，酪蛋白生产原料经提取酪蛋白后，所得到的乳清液。
[0038]实施例1
[0039]如图1所示，本实施例提供了一种乳清液的处理方法，可以将酪蛋白生产过程中产生的乳清液进行回收处理，得到其中富含营养价值的有效活性成分乳清蛋白和乳糖，从而降低生产中乳清液废水的排放量，并且得到的乳清蛋白和乳糖经过包装后可以作为产品出售，避免了传统乳清液直接排放所带来的生物活性物质损失。该处理方法具体为:
[0040]将乳清液进行超滤后，得到透过液(透过液为能透过超滤膜元件的液体)和浓缩液。透过液经回收得到乳糖，浓缩液经回收得到乳清蛋白。这是因为乳清经超滤膜过滤截留后，截留的乳清液即浓缩液中几乎全部为蛋白质，透过液中则主要为乳糖和灰分，超滤膜过滤后，分别对浓缩液和透过液进行后处理，即可分别得到乳清蛋白成品和乳糖成品。其具有工艺简单，操作难度小，具有很高的生产应用价值。
[0041 ] 需要说明的，本实施例中的乳清液为现有的酪蛋白生产中，酪蛋白生产原料经提取酪蛋白后，所得到的乳清液(乳清液为包括乳清蛋白、乳糖及水的混合物)。
[0042]实施例2
[0043]较佳地，本实施例也提供了一种乳清液的处理方法，在实施例1的基础上，选用膜元件为卷式超滤膜的超滤膜系统对乳清液进行超滤处理，同时，超滤膜系统超滤优选采用间歇式操作，运行温度小于50°C为宜。
[0044]这是因为间歇式的操作，可以在超滤间歇时间中，实现对膜系统超滤设备进行清洗，避免超滤时间过长引起的超滤膜老化和超滤困难等问题。
[0045]具体地，每个间歇周期可以采用过滤时间20小时，间歇时间4小时，超滤操作时加水量约为15%的料液体积，间歇时间中，清洗时间约为90-120分钟，其余时间为顶料切换时间，顶料切换是指待超滤乳清液和清洗液的切换，以采用8套膜系统为例，每批清洗一次，同时保证了对乳清液的持续性处理。
[0046]较佳地，卷式超滤膜的型号为PW2540F1030 (聚醚砜)，该膜材料有效膜面积2.51m2，纯水操作压力0.5-lMPa，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超滤膜系统的出口阀调节，二者存在关联作用，进口阀作用较小。
[0047]实施例3
[0048]较佳地，本实施例提供的一种乳清液的处理方法，也是在实施例1的基础上进行的，浓缩液经回收得到乳清蛋白的方法为:将浓缩液进行喷雾干燥后，将干燥的乳清蛋白进行粉碎，得到成品的乳清蛋白粉，对该成品的乳清蛋白粉进行质量检验合格后，进行包装，即可进行销售。后续处理过程较为简单，操作难度较小。
[0049]具体地，在进行喷雾干燥时，宜选用离心式喷雾干燥法(即采用离心式喷雾法干燥设备)，控制进风温度为120-160°C，优选为140°C，出风温度为50_80°C，优选为70°C，以避免干燥过程中对乳清蛋白的品质产生不良影响。实验证明这种方法进行处理，得到的乳清蛋白品质较优，完全符合乳清蛋白粉的质量标准。
[0050]得到的乳清蛋白各项参数如下:
[0051]水份兰5.0;
[0052]灰分兰3.5;
[0053]蛋白质兰70.0;
[0054]脂肪刍1.2;
[0055]乳糖兰7.5;
[0056]酸度兰0.12。
[0057]实施例4
[0058]较佳地，本实施例提供的乳清液的处理方法，是实施例1中的透过液经回收得到乳糖这一工艺过程的一个具体实施例，具体为:
[0059]将透过液通过纳滤处理后，得到二次透过液和乳糖浓缩液，将乳糖浓缩液进行浓缩干燥，粉碎后得到乳糖。浓缩干燥采用离心式喷雾法干燥法(即采用离心式喷雾法干燥设备)，该离心式喷雾法干燥法的进风温度为100-150°C，优选为130°C，出风温度为40-70