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甜性乳清的膜技术处理及双歧杆菌发酵剂的研制

张立宇  
【摘要】: 乳清是干酪在加工过程中形成的副产品,含有多种生物活性物质,且排量巨大。在发达国家常以膜技术对乳清进行加工处理,回收其中的营养物质,并减少乳清排放对环境的污染。干酪生产加工尚处于起步阶段,由于乳清加工处理设备昂贵、工艺尚不成熟、技术受到国外壁垒,这些都与乳清供需紧张、干酪产量日益扩大等状况形成了鲜明的矛盾,乳清的再利用问题显得尤为重要。 本研究旨在研究乳清的(超滤)膜处理加工的技术,得到切实可行的工艺方法。同时探讨结合现代发酵技术对乳清原位再利用的可行性,制备了益生菌制剂,为小型干酪加工企业的乳清再利用问题提供一条经济可行的道路。本试验的研究结果如下: (1).试验利用三种不同材料的膜对乳清进行超滤,评估了这三种膜之间性能上的差别。试验发现,不锈钢膜和陶瓷膜的平均通量分别为37.98LMH和20.1LMH;有机膜在TMP=0.4MPa,温度为45℃时,平均通量虽然仅为21.33LMH,但蛋白质的截留率可以高达98%,适于WPC的浓缩。 (2).利用调节乳清的pH值的方法,可改变乳清中部分蛋白的聚合状态,产生分离的效果,经SDS-PAGE检测在pH4的条件下,α-La的含量提高了两倍;随着VCR的逐渐增大,Cα-La/Cβ-Lg的值逐渐减小,与此同时在乳清截留液中的Cα-La/Cβ-Lg逐渐增大,怀疑是由于大部分β-Lg在膜表面形成了凝胶层,从而截留液中的β-Lg含量有所降低。 (3).确定了有机膜的最佳化学清洗方法,清洗剂为0.01%碱性蛋白酶、0.04%的NaOH、0.625%的多聚磷酸钠、0.1%的SDS、0.2%的EDTA·4Na盐、10ppmH2O2或10ppmNaClO的去离子水溶液; (4).试验确定了酶解乳清培养基:乳清粉浓度为8g/L、酶添加量为蛋白质浓度的4%、酶解时间为3h、酶解温度为45℃。发酵条件为:发酵温度为37℃、搅拌速度为45rpm、厌氧条件为20%CO280% N2、罐内压力为0.8MPa;用此方法培养双歧杆菌活菌数最高可达8.9×108 cfu/ml; (5).以长双歧杆菌发酵液离心后的湿菌体为原料,通过添加冷冻保护剂减少冻干损伤。结果表明:冻干保护剂为脱脂奶粉+乳糖+谷氨酸钠可获得最高活菌数,平均存活率为81.98%。


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