奶酪副产品乳清如何“翻身做主人”？

当鲜奶的“精华”被制作成奶酪，剩下的乳清曾被当作“副产品”被丢弃。如今，利乐通过各种先进生产工艺，将奶酪生产系统分离出来的乳清原液进行加工，获得乳清粉等高经济价值产品，在食品、制药等领域广泛运用。

本文整理自利乐于2024年中国乳制品工业协会年会上所作的主题报告，关于“奶酪生产副产物的应用及加工技术解决方案”，重点介绍了乳清加工生产的三大工艺与解决方案。
 

凭实力低调的宝藏“副产品”
乳清的营养价值和应用场景

拥有超高营养价值的乳清，正在低调地“变副为宝”。在婴儿配方奶粉及其他营养配方粉类产品中，乳清是最常用的成分之一，乳清通常拥有高乳糖含量及10-15％的蛋白质这些都是婴儿健康发育所需要的。但同时，乳清中也含有约9%的矿物质，可能会加重婴儿的肾脏负担。因此，在使用乳清作为婴幼儿配方食品的重要原料之前，需要进行脱盐处理，去除多余的矿物质。
 

脱盐乳清粉制作
三大工艺流程和解决方案

奶酪生产完成后，排出的乳清干物质含量约为6%，被称为甜乳清。甜乳清经过以下五大处理步骤，最终制成脱盐乳清粉。

生产工艺1：
酸性脱盐工艺

电渗析脱盐系统

电渗析是对乳清进行脱盐处理的最关键工艺步骤，电渗析的原理是阴阳离子在直流电场的驱动下分别向阴阳两极移动并通过选择性阴阳膜，从而达到离子分离去除矿物质的目的。

利乐选用的酸性脱盐工艺，在电渗析之前先进行了一次离子交换，使产品的pH值下降，生产过程中还会经历酸性巴氏杀菌，即在pH值为3.0的条件下，以90度60秒的时间进行杀菌处理，再经过第二次离子交换将pH值调整至5~5.4，最终形成的脱盐乳清液。

酸性脱盐工艺的主要优势在于：当pH < 3时

• 可更高效去除钙和磷离子。
• 对微生物/细菌生长的自然抑制。
• 不堵膜（膜过滤和电渗析）
• 使用90°C高温处理而不产生蛋白变性和污染问题.

经过脱盐处理后，乳清中的灰分（矿物质）从9.22%降至0.85%，去除了90%的矿物质。
 

生产工艺2：
蒸发、闪冷与结晶

利乐浓缩结晶系统

在脱盐乳清粉的生产中，闪冷与结晶是一个关键环节：浓缩后的乳清通过闪冷迅速降温至30摄氏度，促进乳糖的结晶；在60%固形物含量下，乳糖处于过饱和状态，通过控制温度和浓度，使乳糖结晶在10至50微米的适宜粒径范围内。结晶过程通常控制在4至6小时以达到最佳效果。

在生产过程中，需要注意

蒸发器温度控制：确保温度和浓度在安全范围内，避免在蒸发器内部发生结晶。

闪冷的重要性：快速降温有助于结晶过程的顺利进行，避免产品在设备内产生不必要的结晶。

结晶时间与罐体设计：控制进料和出料时间，以确保结晶过程在适宜的时间范围内完成，防止过早或过晚的结晶。

结晶粒径控制：保持10至50微米的粒径范围，有助于后续喷雾干燥的顺利进行，避免设备磨损和产品质量问题。

通过合理的工艺设计和严格的过程控制，可以确保脱盐乳清粉生产的高效性和产品的优质性。
 

生产工艺3：
喷雾干燥

利乐喷雾干燥系统

生产脱盐乳清粉的最后一步——喷雾干燥，使用的是利乐成熟的宽体喷雾塔设备，这种设备适用于大多数乳制品的干燥处理。

我们采用三级干燥工艺，包括塔体、静态流化床和动态流化床。设备的生产能力从500公斤到30吨不等，最近开发的小型干燥塔也能处理100公斤水分蒸发量的产品。整个干燥过程采用顶部进料和顶部进风的设计，顺流进风和顶部排风的原理，提高了干燥效率并最大限度地实现空气和粉体的分离。通过旋风分离器，还可以有效收集和控制细粉的复聚程度。

由于喷雾干燥过程涉及高温和大量粉末，我们在设备中配备了防爆、防火和消防喷淋系统，以确保生产过程的安全。

通过一系列先进的工艺流程，利乐的脱盐乳清粉生产线实现了从奶酪副产物到高品质脱盐乳清粉的高效转化。这不仅满足了婴幼儿配方食品行业对高质量原料的需求，同时也为乳清的多元化应用提供了广阔的可能性。

未来，随着技术的不断进步，乳清的加工和利用将迎来更多创新，利乐将继续致力于推动乳制品副产物的深度开发，为行业和消费者带来更多优质产品与解决方案。

点开视频，了解奶酪的数智化生产