纳滤膜在乳清脱盐中的应用研究

【摘要】： 乳清是干酪生产的副产物,它具有很高的生物学价值与良好的功能特性,但乳清中的矿物盐,尤其是NaCl很大程度地影响了乳清的质量。近年来,国外对乳清开发利用日益重视,而我国在这方面则刚刚起步。因此如何开发利用乳清资源已成为现代研究的新课题。纳滤(NF)是介于超滤和反渗透之间的一种膜分离技术,其截留分子量在200-1000范围内。纳滤能在有效地截留有机物的同时脱除盐分,大多数纳滤膜是复合膜,其表皮层由聚电解质构成,因此膜的分离性能与原料液的pH值之间有较强的依赖关系。 本文采用TFC-SR2型卷式纳滤膜,通过调节乳清的pH值来研究不同pH状态下的乳清的脱盐效果,以及结合Diafiltration的循环方法进一步提高脱盐率,同时研究了温度对膜的通量以及对乳清液脱盐效果的影响。在一定的温度与压力下,分别调整乳清液的pH值在乳清蛋白(WP)的等电点附近,对料液进行浓缩脱盐,研究了pH值的变化对乳清脱盐效果的影响。在此基础上,为了进一步提高乳清的盐分脱除率,采用了Diafiltration的循环方法。最后使用样品平板膜,在一定的压力与pH值下,研究了温度对膜通量及对乳清液脱盐效果的影响。 实验结果表明,当调整乳清液pH值为WP的等电点4.60时,浓缩液的干物灰分含量最少,灰分脱除率达到了54%；同时,在乳清液的pH值为β-乳球蛋白等电点5.18时,也得到了较好的脱盐效果。当在乳清液pH值为4.60时,对料液进行了Diafiltration循环后,乳清的灰分脱除率达到了74%。随着操作温度的升高,膜通量逐渐地增大,但是温度的升高对乳清脱盐效果的影响不大。