膜分離技術及其在乳品工業中的應用

吳志東 羅云 高安平 董成

【摘? 要】在乳品生產過程中應用先進的技術能夠有效提高乳品的綜合品質。目前我國乳品生產過程中還存在較多技術問題，對乳品質量安全造成了較大影響，因此需要重視對高新技術的應用，有效提高乳品質量，從而為乳品生產企業帶來更高的經濟效益，促進乳品工業的發展。

【關鍵詞】乳制品;加工;膜分離;應用

引言

在當前經濟快速發展的形勢下，人們的物質生活水平有了較大程度的提升，這也使人們對食品安全更為關注。特別是近年來乳品質量安全問題頻繁發生，這也對乳品生產提出了更高的要求。在當前乳品生產過程中，通過運用高新技術，可以有效提高乳品的安全性和穩定性，確保乳品質量，為百姓提供更安全、放心的乳品。

1.高新技術在乳品生產中的應用分析

1.1膜分離技術

選擇天然或是合成膜纖維，在壓力梯度、濃度梯度和電勢梯度的作用下，促使分子在膜之間運動，實現不同組分的分離。在當前我國乳品生產過程中，膜分離技術的應用較少，但在國外乳品工業生產過程中，膜分離技術在乳蛋白濃縮、乳品滅菌、乳品濃縮、乳清回收利用與乳品標準化等方面都有著廣泛應用。

1.2微膠囊技術

微膠囊技術是通過運用天然或是人工合成的新型高分子材料來改善乳品質量，在維持乳品狀態的基礎上，有效延長乳品的存儲時間，提升乳品的新鮮度。而且在實際微膠囊技術應用過程中，通過對技術的不斷革新，實現乳品的規模化生產，并進一步簡化生產步驟。微膠囊技術能夠保持乳品風味，提高乳品保存效果，避免乳品出現異味或是結塊問題。近年來，在乳品實際生產過程中，部分商家通過添加益生菌的方式來延長乳品保存時間，將益生菌與微膠囊技術結合，可以有效提高技術的應用效果。

1.3超高壓技術

在乳品生產過程中運用超高壓技術，在高壓環境中對乳品進行殺菌，可以有效提高乳品的安全性，延長乳品保存時間。利用超高壓對乳品加壓，并產生能量因子，能量因子作用在乳品上，則會提高其溫度，產生良好的殺菌效果。而且應用超高壓技術不會破壞食品中的營養物質含量，使食品成分保持穩定，可有效延長食品的食用時間。乳品生產過程中，利用超高壓技術對其進行后期處理，可以有效保留乳品內的蛋白質及糖類等物質，穩定食品成分，使其不易被破壞。而且乳品經過超高壓處理后，其外部品質會有較大程度的提升，能夠有效避免乳品脫水。超高壓技術作為一種食品滅菌方式，在殺死乳品中大部分微生物的同時，還能夠有效保留乳品中的營養成分，開發出全新的功能性產品，促進乳品加工領域的發展。在實際乳品生產中，利用超高技術能夠解決乳品脂肪上浮問題，通過調節超高壓技術的壓力值，可以將牛乳脂肪氧化程度控制在最低水平，抑制牛乳中脂肪的上浮。而且通過提升壓力值，能夠降低乳品的濁度和吸光度，保持乳品濁度及吸光度的穩定性。

1.4生物技術

利用生物技術檢測乳品中的病原菌和細菌總數，能夠滿足快速和簡單檢測的要求。生物熒光技術中常用的技術包括細菌生物熒光技術和ATP生物熒光技術。細菌生物熒光技術是運用分子遺傳學原理構建熒光發光系統，檢測乳品內的固定病原菌，將生物熒光基因導入噬菌體內，當宿主細胞被帶有熒光基因的噬菌體感染后，熒光基因會整合到宿主基因組內，使宿主細胞發光，發光程度與細菌感染數量呈正比，利用光度計即可完成檢測。ATP生物熒光技術是運用螢火蟲發光原理進行檢測，一般情況下所有活性微生物中都存在ATP，ATP分子能量可依靠熒光酶復合物轉變為光能，可利用光度計來測量這種光能;而且在某種特定條件下，光能與原始樣品內的ATP含量存在一定的關系，可通過光能計算出檢測樣品內的微生物含量。因此在乳品預測、生產和原料奶驗收過程中通常會應用到生物熒光技術，這種技術也可用于噬菌體、抗生素的檢測。酶聯免疫法是一種綜合性技術，利用酶催化底物的方法特性強化抗原與抗體的特異性結合反應，可用于定量和定位檢測。另外一種生物技術—固定化技術，主要在半固體或固體乳品的生產中應用，通過選擇特定的載體，并采用化學和物理手段將酶與微生物菌體定位或限制在特定空間內，以此來保證其活力和催化性，使乳品保持良好的口感。在當前酸奶和奶酪等乳品的生產過程中可利用固定化技術有效延長乳品中菌類的活性，提高產品的口感和保質期。可以在說乳品生產中應用生物技術，可提升乳品產品的檢測效率，并改善產品的品質，提高檢測結果的準確性。

2.膜分離技術的應用

2.1乳品微濾除菌

膜分離技術通過將細菌和孢子捕獲在微孔中來對乳制品進行滅菌。這具有巴氏滅菌的優點。微濾具有明顯的抗菌作用，延長了保質期，簡化了存儲條件，降低了存儲和運輸成本，并保持了牛奶的原始物理和化學平衡。其中，陶瓷膜微濾細菌的保留率為99.94%，孢子的保留率為99.86%，體細胞的去除率為99%以上，殺菌效果非常好，并且具有熱滅菌的優勢。

2.2牛乳標準化

牛奶質量取決于奶牛的類型，喂養環境和季節性條件，但是為了便于生產和穩定產品質量，需要對牛奶進行標準化。目前，牛奶中脂肪和蛋白質的標準化很普遍，通過離心原理很快解決了牛奶中脂肪的標準化，膜技術的出現使得牛奶中蛋白質的標準化方便。我們通常使用超濾和微濾來標準化牛奶蛋白質。它不影響蛋白質的性質和結構。數據顯示，當通過微濾將脫脂牛奶濃縮6倍時，截留物中的牛奶蛋白質質量分數將從3.75%增加到20%。

2.3牛乳濃縮

使用膜技術濃縮牛奶有助于更好地保持牛奶的營養和風味。廣泛用于乳制品生產。傳統的濃縮方法（例如閃蒸和降膜蒸發）通常需要加熱。例如閃蒸、降膜工藝牛奶沿切線方向進入真空箱。罐內溫度通常為68-72°C。牛奶在桶中滾動并掉落，最后從底部收集。在此過程中，氣體和蒸汽與牛奶分離并上升到頂部，一些蒸汽從頂部排出，從而增加了固體濃度。傳統的蒸發主要與高能耗和對蛋白質的巨大破壞有關。引入膜分離技術可以大大降低能耗、提高品質。

在傳統的奶粉制造中，首先進行加熱以揮發以除去大部分水，然后進行噴霧干燥以制成奶粉。引入了膜分離技術，可通過超濾除去牛奶中的水分，然后濃縮并噴霧干燥。相反，膜分離技術在資本投資和運營成本方面具有優勢。

3.現代乳品生產中高新技術的應用前景

3.1應用范圍更加廣闊

在現代乳品生產過程中應用高新技術有效提高了乳品的加工質量，而且所生產的乳品在營養和外觀等方面都能滿足消費者的要求。因此需要大力推進膜分離等高新技術的應用，使其在乳品生產中的應用不斷深入，并不斷拓展其應用范圍，以此來提高食品抵御細菌的能力，實現乳品的長期保存。

3.2技術更加成熟

當前乳品生產中的高新技術還存在許多不足，這與乳品產業整體發展結構具有緊密聯系。隨著市場對乳品需求量的增加，需要加大對高新技術的研究力度，積極調整、優化技術的應用和控制過程，以靈活應用技術，在保證乳品質量的基礎上，實現乳品的長期保存。

4.結束語

在當前我國整體經濟水平大幅度提升的形勢下，食品產業取得了較大的進步，這也使人們更關注食品安全問題，并對食品質量安全提出了更高的要求。在現代乳品生產中應用膜分離等高新技術有效處理乳品，可進一步提高乳制品的品質，并可運用高新技術很好控制乳品的整體質量。乳品行業從業技術人員宜積極引進膜分離等高新技術持續提升乳品處理效率，從而為乳品行業的健康、持續發展奠定基礎。

參考文獻

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