膜法綜合應(yīng)用案例：從乳清蛋白中制備醫(yī)藥級高品質(zhì)乳糖

乳制品加工中產(chǎn)生的乳清液含乳糖（約70%）、乳清蛋白（約10%）。乳清蛋白作為高附加值副產(chǎn)品，受到普遍關(guān)注，生成WPC35\WPC50\WPC80等一系列產(chǎn)品。

而乳糖因其單價低，未收到應(yīng)有的重視，造成浪費。

在醫(yī)藥領(lǐng)域，乳糖作為較常用的填充劑、稀釋劑及矯味劑；作為HMO(人乳寡糖)發(fā)酵生產(chǎn)的底物；還作為乳糖生產(chǎn)的起始原料。乳糖純度、安全性及功能性直接決定下游產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性；

高品質(zhì)乳糖的生產(chǎn)不僅要注重回收率，還需要注重乳糖純度，包括蛋白殘留、灰分、重金屬、內(nèi)毒素、晶型穩(wěn)定性等。

乳糖提取方法

1、傳統(tǒng)方法

從乳清中提取乳糖的工藝多采用酸法沉淀、多次重結(jié)晶結(jié)合噴霧干燥，存在諸多難以解決的痛點，無法滿足醫(yī)藥級標(biāo)準(zhǔn)要求。

2、膜過濾方法

l 超濾：乳清蛋白經(jīng)超濾濃縮回收乳清蛋白WPC80，超濾透過液含有乳糖；

l 納濾：納濾濃縮，得到乳糖濃縮液，20%以上濃度；

l 離子交換膜或離子交換樹脂：脫鹽得到脫鹽乳糖；

初步脫鹽的乳糖液經(jīng)過噴霧干燥得到乳糖粗品。此時的乳糖還含有較多多肽氨基酸等雜質(zhì)，只能作為飼料或食品級原料。

乳糖膜過濾精制方法

乳糖的膜過濾精制，主要在于脫除殘留多肽及氨基酸、脫除重金屬及灰分、脫除內(nèi)毒素等。

l 高精度超濾

含乳糖超濾透過液經(jīng)過高精度荷電超濾膜，除去殘留多肽及氨基酸，獲得高純度的乳糖；

l 納濾

納濾濃縮得到乳糖濃縮液，20%以上濃度；

l 離子交換膜

脫除無機鹽降低乳糖灰分；

l 脫色

采用活性炭吸附或大孔樹脂吸附，脫除乳清液中殘留的維生素；

l 濃縮結(jié)晶制備粗品

l 超濾除內(nèi)毒素

粗品乳糖溶解液50%~60%濃度，經(jīng)除內(nèi)毒素超濾膜過濾，內(nèi)毒素小于0.5 EU/mg；

l 溶劑結(jié)晶+過濾洗滌干燥制備乳糖精制品

所得精制乳糖最終純度≥99.8%，產(chǎn)品流動性、可壓性滿足醫(yī)藥級標(biāo)準(zhǔn)。

膜的選型及過濾控制

l 乳糖制備所用超濾膜通常為PES材質(zhì)、截留分子量5000~10000Da，過濾溫度10-15℃或40-55℃；

l 納濾膜通常為復(fù)合聚酰胺材質(zhì)，截留分子量200D左右。

l 離子交換膜采用均相膜，膜面電阻遠小于傳統(tǒng)異相膜，無溶出，脫鹽效率高。

l 醫(yī)藥級高品質(zhì)乳糖的生產(chǎn)，需要整體控制才能保證，包括耐堿膜的選擇，膜的清洗、設(shè)備的衛(wèi)生設(shè)計、清洗、過濾生產(chǎn)過程無菌控制、內(nèi)毒素檢測等。

膜分離技術(shù)憑借無相變、低溫操作、綠色高效的核心優(yōu)勢，實現(xiàn)了乳清資源的高值化利用，成功突破傳統(tǒng)工藝瓶頸，成為制備醫(yī)藥級高品質(zhì)乳糖的優(yōu)選解決方案。

博納科技深耕物料分離領(lǐng)域，始終以客戶需求為導(dǎo)向，憑借專業(yè)的設(shè)計能力，將先進工藝、高性能膜元件與智能設(shè)備有機融合，為客戶提供高效、精準(zhǔn)且高度定制化的分離純化系統(tǒng)解決方案。我們致力于幫助客戶提升生產(chǎn)效率、降低運營成本、優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量、減少能耗支出，助力其在市場競爭中脫穎而出，并攜手推動整個行業(yè)的技術(shù)進步與創(chuàng)新發(fā)展。