1、牛乳的成分和性質(zhì)
        牛乳的化學(xué)成分很復(fù)雜，經(jīng)證實(shí)至少有100多種化學(xué)成分，但主要由水、脂肪、蛋白質(zhì)、乳糖、維生素、酶類(lèi)、無(wú)機(jī)鹽等物質(zhì)組成。牛乳中的乳糖和部分可溶性鹽類(lèi)形成真溶液，其微粒直徑小于1nm；蛋白質(zhì)和不溶性的無(wú)機(jī)鹽類(lèi)形成膠體懸浮液，其微粒直徑為1～100nm；脂肪球的直徑為0.1～100um，絕大部分為2～5um，牛乳是由上述三種體系組成的均勻、穩(wěn)定的膠體性液體。人們習(xí)慣根據(jù)分離的方式對(duì)牛乳的組成進(jìn)行分類(lèi)，因此，牛乳的組成可以表示為：

2、乳品生產(chǎn)中的常見(jiàn)工藝
   
        1）、液態(tài)鮮乳生產(chǎn)工藝
   
        無(wú)論包裝形式如何，液態(tài)鮮乳的生產(chǎn)都可以分為巴氏消毒乳和超高溫滅菌乳。這兩種乳的生產(chǎn)流程非常接近。液態(tài)鮮乳的生產(chǎn)過(guò)程如下：原料乳的檢驗(yàn)——凈乳——冷卻——標(biāo)準(zhǔn)化——預(yù)熱——均質(zhì)——殺菌或滅菌——冷卻——灌裝或無(wú)菌灌裝——封口——裝箱——冷藏——檢驗(yàn)——出廠。
   
        注：黑色斜體表示可以采用膜技術(shù)改進(jìn)，下同。
   
        2）、乳粉生產(chǎn)工藝
   
        乳粉是以乳或乳產(chǎn)品為原料，經(jīng)濃縮、干燥工藝制成的固態(tài)乳產(chǎn)品，其中可以根據(jù)需要添加糖和其他營(yíng)養(yǎng)素。
   
        全脂乳粉的生產(chǎn)工藝流程為：原料驗(yàn)收——凈化——冷卻——貯存——標(biāo)準(zhǔn)化——預(yù)熱殺菌——真空濃縮——過(guò)濾——噴霧干燥——冷卻——過(guò)篩——包裝——檢驗(yàn)——出廠。
   
        由于乳粉在常溫下的保藏期長(zhǎng)，脂肪酶、蛋白酶、過(guò)氧化物酶的殘留會(huì)對(duì)產(chǎn)品的風(fēng)味、色澤造成嚴(yán)重影響，必須加以純化。因此，對(duì)原料乳必須進(jìn)行殺菌：
   
        膜分離技術(shù)在乳品行業(yè)的應(yīng)用
   
        乳品工業(yè)中，可簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，降低能耗，減少?gòu)U水污染，提高乳品綜合利用率。目前膜技術(shù)在乳品工業(yè)中的應(yīng)用主要有：乳品滅菌及濃縮、乳品的標(biāo)準(zhǔn)化、乳蛋白濃縮、乳清的回收與加工利用、廢水處理等。
  
         ①乳品滅菌
   
        膜分離技術(shù)具有冷殺菌優(yōu)勢(shì)，通過(guò)微孔對(duì)細(xì)菌及孢子的截留，可實(shí)現(xiàn)乳品滅菌。微濾技術(shù)可以代替巴氏殺菌和化學(xué)防腐劑，有效地截留乳品中的細(xì)菌、酵母菌和霉菌，而使乳品中的有效成分透過(guò)。微濾技術(shù)能耗低，又避免了高溫加熱 ，鮮奶幾乎保持原有風(fēng)味。采用錯(cuò)流過(guò)濾技術(shù)（膜孔徑為1～1.5μｍ）去除低脂、中脂牛奶中的細(xì)菌，其除菌率>99.6%。
   
        從表1可以看出 ，微濾奶衛(wèi)生指標(biāo)已完全達(dá)標(biāo)。從表2～表4結(jié)果看出，微濾膜對(duì)細(xì)菌截留效果明顯，對(duì)大分子的蛋白質(zhì)不起作用。由于鮮奶中脂肪球較大 ，過(guò)濾前脫除鮮奶中大部分脂肪，經(jīng)高溫滅菌后再與脫脂奶（微濾、巴氏殺菌）混合。微濾奶風(fēng)味與處理前基本一致，保持鮮奶原有的香味。
   
        表1 微濾奶衛(wèi)生指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

        ②牛乳濃縮
   
        利用膜技術(shù)對(duì)食品組分進(jìn)行濃縮與提純，能夠保留食品原有的風(fēng)味物質(zhì)，目前已廣泛應(yīng)用于脫脂乳的濃縮上。利用納濾膜濃縮的牛乳可以制成高級(jí)冰淇淋，在一般的濃縮乳中，由于存于其中的鹽類(lèi)也被濃縮，所制成的冰淇淋口感不佳。而經(jīng)納濾膜濃縮的牛乳中鹽類(lèi)減少，使制成的冰淇淋口感嫩滑，同時(shí)因?yàn)闆](méi)有被加熱，制品的奶味格外濃郁。
   
        在奶酪生產(chǎn)中超濾濃縮已得到廣泛應(yīng)用，采用不同的濃縮比對(duì)生產(chǎn)奶酪的原料乳進(jìn)行濃縮，提高了原料乳的濃度，可節(jié)省發(fā)酵劑和凝乳酶的用量，減少后續(xù)工序中產(chǎn)生的乳清，從而減少了酪蛋白和乳清的損失，提高了奶酪的產(chǎn)率。
   
        ③、乳蛋白濃縮
   
        超濾可截留原料乳中幾乎全部的蛋白質(zhì)，而允許乳糖和灰分通過(guò)。所以超濾在乳品工廠的另一重要應(yīng)用是乳蛋白的濃縮。通過(guò)全過(guò)濾（diafiltration）即不斷地在截留液中加水重復(fù)過(guò)濾，可最大程度地去除乳糖和灰分，從而制取高蛋白含量的濃縮乳蛋白（蛋白含量>85%）。此項(xiàng)技術(shù)還應(yīng)用于生產(chǎn)高蛋白含量的脫脂奶粉和脫鹽、脫乳糖的乳清粉，并將其用于生產(chǎn)冰淇淋和酸奶及軟奶酪和其他發(fā)酵乳制品。還可將超濾和電滲析結(jié)合起來(lái)生產(chǎn)乳清蛋白濃縮物（其固形物含量為 96%、乳糖 50%、含氮物 35%、灰分8%）。
   
        乳品工廠中恰當(dāng)?shù)厥褂媚し蛛x技術(shù)，可以降低能耗，減少?gòu)U水污染及綜合利用副產(chǎn)品等，從而給生產(chǎn)者帶來(lái)極大的利益。相信隨著膜分離技術(shù)的迅速發(fā)展，其在乳品工業(yè)中的應(yīng)用將會(huì)更為廣泛深入，一些膜工藝的新的潛在用途會(huì)有更遠(yuǎn)的應(yīng)用前景,包括改變?nèi)槠饭I(yè)單元操作，它會(huì)成為一項(xiàng)生產(chǎn)新產(chǎn)品的重要手段。