乳制品加工中的副产品回收1451乳清
乳制品加工的主要副产品是奶酪和酪蛋白生产中的乳清，每1公斤奶酪产生9公斤乳清。
此外，奶酪产量一直在增加，预计这种增长将持续到下一个十年，因此乳清的利用将继续成为乳制品加工商的一个紧迫问题。的高生化需氧量5的乳清(40000毫克/升)和乳清渗透液(35000毫克/升)构成了严重的污染问题(Mawson 1994年)。目前，将乳清运输到陆地或动物身上进行处置的费用估计为6000澳元/毫升(Zadow 2005年)，这表明，当选择处置作为乳清的处理方法时，成本将由制造商和环境共同承担。随着废物处理处罚的增加，增加乳清价值的替代工艺将变得越来越重要。
规模较小的工厂往往无法证明投资生产高价值、技术上具有挑战性的乳清副产品是合理的。他们寻求更便宜的替代品，进行最少的加工，或者继续将乳清撒到田地里喂牲畜。非常大规模的奶酪制造商生产大量的乳清，因此投资大规模工艺开发在经济上更可行。利用奶酪和酪蛋白生产中的乳清的选择包括考虑在工厂内以最低限度的加工重复使用或开发新工艺和副产品。或者，几家制造商之间的合资企业可以创造规模经济，使中小型乳制品加工商能够追求更雄心勃勃的副产品开发项目。
乳清利用统计
早期对乳制品副产品利用的研究表明，乳清利用率非常低。1968年工业废料联邦水质管理局对美国乳制品工业的简介发现，乳清的副产物回收率只有53%，而脱脂乳、酪乳和奶油的副产物回收率很高(见表14.12)。总体而言，这种情况已经有所改善，目前全球的利用率估计为60% (Zadow 2005年)。世界各地的乳清利用率各不相同:北美、大洋洲和欧洲的乳清利用率较高，而南美洲的乳清利用率较低(见表14.13和14.14)。
乳制品的副产品 |
利用百分比 |
结论 |
黄油生产中的脱脂 |
91 |
高效的利用 |
生产黄油的酪乳 |
91 |
非常高效。 |
奶酪生产中的奶油 |
99 |
非常高效。 |
奶酪制造的乳清 |
53 |
需要改进 |
表14.13 2001年世界年乳清平衡和使用量。来源:Zadow (2005)
OP的
工业
表14.13 2001年世界年乳清平衡和使用量。来源:Zadow (2005)
工业
去除矿物质
地区 |
总乳清 |
利用 |
WP和乳糖 |
乳清 |
女警官 |
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（％） |
(太) |
(%) * |
(太) |
f (%) |
(太) |
f (%) |
(太) |
f (%) |
(太) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
美国 |
24.8 |
36 |
80 |
28.8 |
50 |
14.4 |
10 |
2.9 |
40 |
11.5 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
欧盟 |
41.5 |
60 |
60 |
36 |
60 |
21.6 |
10 |
3.6 |
30. |
10.8 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
加拿大 |
2.8 |
4 |
80 |
3.2 |
50 |
1．6 |
10 |
0.3 |
40 |
1.3 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
阿根廷和巴西 |
6.2 |
9 |
40 |
3.6 |
70 |
2.5 |
5 |
0.2 |
25 |
0.9 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
澳大利亚/新西兰 |
5.9 |
8.5 |
90 |
7.7 |
40 |
3.1 |
10 |
0.8 |
50 |
3.8 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
世界其他地区 |
19.0 |
27.5 |
25 |
6.9 |
75 |
5.2 |
5 |
0.3 |
20. |
1．4 |
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总计 |
One hundred. |
145 |
59 |
86.1 |
56 |
48.3 |
9 |
8.1 |
34 |
*占乳清总量的百分比。f使用的乳清百分比。 *占乳清总量的百分比。f使用的乳清百分比。
注意:乳清的利用不包括用作动物饲料或用作土地肥料的乳清。 注意:乳清的利用不包括用作动物饲料或用作土地肥料的乳清。 1400 1200 1000 800 600 400 200 1400 1200 1000 800 600 400 200  80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 00 02年 图14.6 1980年至2002年之间的干燥全乳清和副产品的生产，包括脱矿乳清(Demin)、乳清浓缩蛋白(WPC)和乳糖。资料来源:Zadow(2005)。 -干乳清德明乳糖WPC 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 00 02年图14.6 1980年至2002年之间的干燥全乳清和副产品的生产，包括脱矿乳清(Demin)、乳清浓缩蛋白(WPC)和乳糖。资料来源:Zadow(2005)。 乳清利用率的增加反映了人们越来越意识到乳清高价值副产品的经济机会。而不是只生产不吸湿的乳清粉，大量的乳清被分馏，以生产乳清蛋白浓缩物和分离乳清蛋白(见图14.6)。随着乳清蛋白产量的增加，含有大部分乳清蛋白的渗透馏分乳清固体(乳糖和矿物质)越来越没有得到充分利用;一些被用于牛奶标准化和乳糖生产，但仍有很多在系统中丢失，有环境问题的风险。 乳清成分 乳清含有95%的原水、大部分乳糖、20%的牛奶蛋白和微量脂肪。剩下的牛奶固体，大约50%，是
掺入奶酪中。乳清的成分取决于生产的奶酪的种类。季节、位置、奶牛类型和健康状况等因素也会影响乳清成分。乳清主要有两种类型:甜乳清和酸性乳清。甜乳清(pH值> 5.6)是由切达干酪或马苏里拉干酪等凝乳干酪生产而成。酸性乳清(pH值< 5.1)是由乳酸发酵产生的，用于生产新鲜奶酪，如白软干酪或奶油奶酪，或通过盐酸生产酪蛋白。与甜乳清相比，酸性乳清含有更高水平的磷酸钙，如表14.15所示。 甜乳清和酸乳清的矿物组成是通过凝乳形成的方法来确定的，无论是酸沉淀还是凝乳酶凝固。当pH值降低时形成酸性乳清，胶体磷酸钙溶解，即酪蛋白胶束牛奶的结构被破坏，酪蛋白聚集释放磷酸钙到乳清中(Brown 1988)。当肾素在酪蛋白胶团表面裂解k -酪蛋白，使酪蛋白复合物失稳，将酪蛋白-巨肽释放到乳清中，剩余的疏水性a, P副酪蛋白在钙的存在下絮凝在一起形成奶酪凝乳时，就产生了甜乳清。 |
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