一种利用酸乳清制备乳清粉的方法及其制备的乳清粉和应用技术

本发明专利技术提供了一种利用酸乳清制备乳清粉的方法及其制备的乳清粉和应用，所述方法包括一次浓缩、离子交换、二次浓缩、酸度调节、冷却结晶、干燥，本发明专利技术通过对酸乳清进行针对性地探究，精准控制各个工艺步骤，得到的乳清粉产品分散性好、不易粘结，脂肪、灰分含量低，粗蛋白、乳糖含量高，营养成分达到饲料级乳清粉的标准，可进一步用于制备动物饲料，实现酸乳清的充分资源化利用，且该乳清粉的制备工艺简单，方便工业化大生产，可减少酸乳清直接排放带来的污染。带来的污染。带来的污染。

【技术实现步骤摘要】
一种利用酸乳清制备乳清粉的方法及其制备的乳清粉和应用


[0001]本专利技术属于乳品原料加工
，具体涉及一种利用酸乳清制备乳清粉的方法及其制备的乳清粉和应用。

技术介绍

[0002]酸乳清是指生产农家干酪(Cottagecheese)、稀奶油干酪(Creamcheese)、费塔干酪(Feracheese)或用乳酸凝固的其它干酪或干酪素时产生的副产物，其pH约为4.6，含有牛奶中绝大多数的钾、磷、镁和钙等无机盐矿物质，乳糖及少量的蛋白质。但由于其风味不好，含有有机酸，不易加工成乳清粉，一般都作为废液或者饲料进行处理，但酸乳清产量很大，直接作为饲料处理运输成本很高。该处理方式不仅提高了干酪加工厂的污水处理、运输成本，而且没有将酸乳清的营养价值进行开发利用。随着生牛乳产量、质量的增加，生产技术的提升，国内生产奶酪的企业不断增多，伴随而来的奶酪副产物酸乳清的处理迫在眉睫。
[0003]公开号为CN202010645596.6的中国专利技术专利公开了一种乳清粉的制备方法，以脱脂乳为原料，并结合微滤、超滤、纳滤、乳糖精制及干混工艺制备脱盐乳清粉。但基于发酵副产物酸乳清其灰分含量达0.66％，浓缩后可达9.6％及以上，高于饲料级乳清粉标准的要求(不高于8.0％)，此外，发酵副产物酸乳清中含有乳酸、半乳糖等成分，半乳糖和乳酸会降低玻璃化温度，影响乳糖结晶，易造成粉化干燥后的乳清粉易发生粘结，若按照常规乳清粉的制备工艺以酸乳清制备乳清粉，所得乳清粉的营养成分难以达到饲料级乳清粉标准，且无法形成干燥、均匀的乳清粉粉末。r/>[0004]因此，现有的以脱脂乳制备乳清粉的方法并不能适用于酸乳清，需要针对性开发一种适于酸乳清制备乳清粉的方法，对于难以资源化的酸乳清的综合利用具有相当的必要性。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术的不足，旨在提供一种利用酸乳清制备乳清粉的方法以及制备的乳清粉及其应用。本专利技术通过一次浓缩、离子交换、二次浓缩、酸度调节、分段结晶的工艺，精当控制各工艺条件，得到的乳清粉产品不易粘结、分散性好，其脂肪含量在0.4％～0.45％，灰分含量在3.6％～3.8％，粗蛋白含量在5.34％～5.47％，乳糖含量在65.3％～65.9％，水分含量为3.41％～3.5％，酸度为1.21～1.38
°
T，各指标都达到饲料级乳清粉的标准，进一步可用于制备动物饲料，实现酸乳清营养价值的综合利用。
[0006]本专利技术的首要目的是提供一种利用酸乳清制备乳清粉的方法。
[0007]本专利技术的另一目的是提供上述方法制备得到的酸乳清。
[0008]本专利技术的再一目的是提供上述乳清粉在制备动物饲料中的应用。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0010]本专利技术提供了一种利用酸乳清制备乳清粉的方法，包括如下各步骤：
[0011]S1.一次浓缩：将酸乳清液通过纳滤膜进行浓缩，收集截留液；
[0012]S2.离子交换：所得截留液先过阳离子交换树脂，再过阴离子交换树脂，得流出液；
[0013]S3.二次浓缩：对步骤S2流出液进行浓缩至固形物含量为55％～58％；
[0014]S4.酸度调节：调节步骤S3得到浓缩液的pH至6.5～6.7；
[0015]S5.冷却结晶：对步骤S4所得样品分段冷却结晶；
[0016]S6.干燥步骤S5结晶后的样品即得到乳清粉。
[0017]本专利技术上述方法中，首先通过采用纳滤膜过滤可部分去除单价离子，乳酸，脱除水分，保留乳糖、蛋白等营养物质，提高酸乳清液的固形物含量；进一步采用阴阳离子交换，更大程度地去除酸乳清液中的单价离子、二价离子、乳酸，降低成品中的灰分和乳酸含量；进行二次浓缩可以进一步提高乳清液的固形物含量，将固形物含量浓缩在一个最优的结晶范围内有利于后期的结晶；后阶段再进行分段冷却结晶，第一段先将浓缩液快速降低至特定温度条件下，利于乳糖的旋光变异的快速进行，形成细小的晶粒，第二段控制在更低的恒温条件下进行一定时间的结晶，以达到乳糖充分结晶的目的，上述过程控制不合理将导致粉化时成粉效果差，成品易吸湿结块。
[0018]本专利技术对酸乳清液进行针对性研究，合理控制工艺方法中各个环节的参数和方式，整个制备工艺作为一个整体，各个环节相互协调、相互影响，共同提高最终乳清粉产品的外观品质，实现乳清粉中营养成分的标准化。
[0019]本专利技术采用纳滤膜过滤可将分子量200以下的物质过滤除去，将分子量大于200的物质截留在截留液中。
[0020]优选地，步骤S1所述浓缩为浓缩至截留液中固形物含量为15％～20％，所述浓缩的温度为10～15℃，浓缩的压力为2.5～3.0MPa。本专利技术控制截留液中固形物在该含量下，是综合考虑纳滤膜的浓缩效果、能耗的一个数值，此外可减少酸乳清的体积，增加离子的含量，提高后续离子交换的交换率。当固形物含量大于20％时，纳滤膜浓缩效率就会大大降低，能耗过大，纳滤效果不佳。
[0021]优选地，步骤S5所述分段冷却为：先冷却至28～30℃，再冷却至温度16～20℃保持18～24h进行结晶。第一段先将浓缩液快速降低至28～30℃，利于乳糖旋光变异的快速进行，形成细小的晶粒，第二段冷却至16～20℃保温18～24h，可达到乳糖充分结晶的目的。
[0022]优选地，步骤S2所述的阳离子交换树脂为732阳离子交换树脂，阴离子交换树脂为D315型阴离子交换树脂。将这两个型号的离子交换树脂搭配，去除离子的效果最佳。
[0023]优选地，步骤S2所述过阴离子交换树脂前还需调节阳离子交换后流出液的pH至1.86～1.88。调节该pH的目的是为了让离子以游离态的形式存在，在下一步的阴离子交换过程中易于被去除。
[0024]优选地，步骤S3所述二次浓缩是使用旋转蒸发仪进行浓缩，浓缩温度为50～60℃，旋转速率为18～20rpm。当浓缩温度过高，在旋转蒸发的过程中会出现大量气泡，影响蒸发的效果，而浓缩温度过低，会降低蒸发效率。
[0025]优选地，步骤S6所述干燥为喷雾干燥，所述喷雾干燥为先将物料预热至75～80℃，控制进风温度为180～185℃进行喷雾干燥。
[0026]此外，上述方法制备得到的乳清粉也在本专利技术的保护范围内。
[0027]本专利技术上述方法制备得到的乳清粉，呈干燥、均匀的粉末，蛋白、脂肪、灰分、乳糖、水分含量都在饲料乳清粉的标准要求范围内，因此可用于制备动物饲料。因此，本专利技术还请
求保护上述方法制备得到的乳清粉在制备动物饲料中的应用。
[0028]本专利技术具有以下有益效果：
[0029]本专利技术针对性地开发出一种适于酸乳清制备乳清粉的方法，通过针对性地探究，精准调控各个工艺步骤，得到的乳清粉产品分散性好、不易粘结，其脂肪含量在0.4％～0.45％，灰分含量在3.6％～3.8％，粗蛋白含量在5.34％～5.47％，乳糖含量在65.3％～65.9％，水分含量为3.41％～3.5％，酸度为1.21～1.38...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用酸乳清制备乳清粉的方法，其特征在于，包括如下各步骤：S1.一次浓缩：将酸乳清液通过纳滤膜进行浓缩，收集截留液；S2.离子交换：所得截留液先过阳离子交换树脂，再过阴离子交换树脂，得流出液；S3.二次浓缩：对步骤S2流出液进行浓缩至固形物含量为55％～58％；S4.酸度调节：调节步骤S3得到浓缩液的pH至6.5～6.7；S5.冷却结晶：对步骤S4所得样品分段冷却结晶；S6.干燥步骤S5结晶后的样品即得到乳清粉。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤S1所述浓缩为浓缩至截留液中固形物含量为15％～20％，所述浓缩的温度为10～15℃，浓缩的压力为2.5～3.0MPa。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤S5所述分段冷却为：先冷却至28～30℃，再冷却至温度16～20℃保持18～...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘爱洁，骆鹏飞，
申请(专利权)人：卡士乳业深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：