优化乳蛋白的分馏

利乐过滤解决方案，应用技术员 Anitha Rasmussen 和食品与饮料应用产品经理 Hanne Sørensen 博士

脱脂牛奶的分馏是微滤的代名词，在这个过程中可以使用陶瓷膜和聚合物膜。 这两种类型的膜价格差异很大，陶瓷膜价格更高。 研究表明，与聚合物膜相比，陶瓷膜在使乳清蛋白通过膜和保留酪蛋白方面具有优势。 因此，基于主要诉求的不同，这两种膜都各有长处。

陶瓷膜和聚合物膜的共同点是存在孔径分布而不是确定的截止值，这是分离蛋白质的最佳设计。 孔径分布可能有可变的宽度，因此，膜的性能往往与二次污染层的形成有关。

膜性能测试

利乐已经完成了一系列测试，研究了不同工艺条件下的膜性能，从而研究了不同的污染层组成。 将来自不同供应商的膜的性能与二次污染层的形成结合起来至关重要，因为这将决定最终的性能。

试验表明，根据所用膜的不同，通过不同的工艺条件可以获得性能良好的聚合物膜过滤装置。 相对开放的膜可与低基线和低横流压力形成的致密污染层一起使用，结果是高通量、低乳清蛋白滞留和高酪蛋白滞留。

另一种孔径分布更小、更窄的膜可以与低基线和高横流压力相结合，从而减少二次污染层，使分馏过程依赖于膜本身的特性而不是污染层。

另一个被充分证明的方面是过滤过程中的温度。冷藏时，-酪蛋白将从酪蛋白胶束中部分溶解，并跟随乳清蛋白通过膜。 聚合膜通常在低温条件下工作，从而可以延长生产时间，但不幸的是，-酪蛋白的透过率也很高。 这可以通过提高温度来克服，从而最大程度地减少聚合物过滤设备和陶瓷过滤设备之间的性能差异。

牛奶的前处理经常被忽视

牛奶在到达工厂时被认为是新鲜且未受干扰的，但它可能在不同的在乳制品厂之间进行过交易，已经过数次巴氏杀菌。 这将导致乳清蛋白部分受损，难以通过或无法通过膜，从而引发一系列不良影响，例如乳清蛋白产量降低、蛋白质在滞留物中堆积和/或通量降低；所有这些都会导致工厂产能下降。

另一种前处理是牛奶的超滤/反渗透浓缩，出于运输目的或用于优化生产线设计。 利乐发现，预浓缩的程度和类型将影响后续微滤的通量和滞留物性能。 因此，存在一种优化全线设计的可能性，这一可能性常常被忽略。 焦点通常是针对单个过程，在这种情况下是微滤，但是我们的工作证明，焦点应该针对完全优化整线解决方案，以满足每个乳制品厂的需求。

作者：食品与饮料应用产品经理 Hanne Sørensen 博士和应用技术员 Anitha Rasmussen
，利乐过滤解决方案