二級超濾系統處理大豆乳清

大豆乳清是大豆分離蛋白生產過程中的副產物，其中含有乳清蛋白、低聚糖和異黃酮等功能性成分[1, 2]，但目前我國的相關企業一般將其作為廢水處理，不僅浪費了有用資源，而且處理難度大、費用高[3]。因此，對大豆乳清進行資源化處理，回收其中的功能性物質成為近年來我國研究和工程的一個熱點。根據大豆乳清中各物質的相對分子質量不同，采用膜分離技術逐級處理大豆乳清，依次提取其中的乳清蛋白、低聚糖和異黃酮等，并最終脫去其中的鹽分是一個很好的選擇[4～13]。1999 年，我國建設了第一套大豆乳清資源化膜分離系統，以回收乳清中的乳清蛋白和低聚糖，但該系統因膜污染嚴重、系統生產能力過低以及膜清洗困難等問題而被迫停產。通過對實際生產數據和設備運行情況的分析，發現乳清液中蛋白質對超濾膜的污染是其中的關鍵因素。所以，如何解決超濾膜的污染是膜分離技術在乳清液資源化應用中的技術關鍵。但是，超濾膜污染問題僅依賴膜材料的改善在短期內是難以克服的，而從改變膜的運行狀態入手則更容易一些。例如，采用氣沖強化動態超濾，即通過氣流沖擊產生湍流，誘發膜件的不規則振動，通過氣/水流的沖刷以及膜的持續振動和膜絲間的相互摩擦等作用，可以提高超濾膜的抗污染能力[14]。

為此，作者設計了一套由氣沖強化動態超濾與切向流超濾串聯組成的二級超濾系統，并將其應用于大豆乳清的處理。本文作者重點探討了氣沖強化動態超濾對乳清蛋白的分離工藝及其膜污染規律。