膜分离技术在乳品加工行业中占据着极其重要的地位，可基于膜孔径筛分作用及电荷效应，实现不同功能目标产物的高效分离。本文介绍了膜分离技术的过程及机理，并对不同类型的膜在乳品加工行业中的应用进行了分析讨论，重点阐述了乳品工业各环节中膜技术应用的难点及其相关研究成果，主要包括乳品除菌、乳品浓缩，蛋白分离、乳糖脱除及加工废水处理。最后基于目前所采用的膜材料及工艺，指出了MBR膜分离技术处理乳制品未来的研究方向，为膜分离技术在乳品加工行业中的应用提供指导。

       随着我国经济发展和人民生活水平的不断提高，乳制品在食品消费中的比例逐渐攀升。乳制品中含优质蛋白质等营养成分和钾、钙等矿物质及多种维生素，同时含有多种免疫物质，酶及激素等生物活性物质，是人体营养元素的优质来源，国家卫健委发布的《中国居民膳食指南(2016)》建议我国居民每人每日要摄入300 mL液态奶或具有同等营养素含量的其他奶制品，有益身体健康。在“十四五”规划中国家进一步部署，继续实施奶业振兴行动。在这一过程中，创新驱动乳业健康可持续发展是必须秉承的基本原则，而分离则是其中的关键技术核心。

       膜分离技术早在20世纪70年代已被应用于乳制品行业，其具有效率高、能耗低、操作简单、无二次污染等特点。膜使用过程无需加热，可以极大程度避免热敏性营养物质的损失，从而很好地保持牛奶风味，在生鲜牛乳收取。储藏、加工等一系列过程中，得到了广泛的应用。陶瓷微滤膜因其化学及热稳定性好。抗微生物能力强及机械强度高等优点，在除菌及分离大分子蛋白方面发挥重要的作用]。随着乳制品行业进一步发展，超滤和纳滤亦显示出独特的优势，多种材质制备的超滤膜在蛋白质分离，精制与浓缩中均表现优异，而有机纳滤膜在市场上较为常见，多用于乳糖分离及加工废水处理。反渗透可以截留水中的盐分物质，而让水分子自由通过，在乳制品浓缩及乳品加工废水处理方面应用较多，该过程中涉及的膜材料多为有机膜。近年来，随着新型膜材料与膜过程的不断发展，以及国内乳制品加工行业技术水平的不断提升，膜技术在我国乳制品行业中的应用迎来新增长。

       笔者将对膜分离技术在乳制品加工行业中的关键要素进行概括和阐述，介绍各环节中膜技术应用的难点及其相关研究成果，并对该技术在乳制品加工领域的进一步研究和国产化应用提出建议。

1膜技术在乳制品行业中的应用
加工废水处理

       乳品加工过程中排出的洗涤水以及加工设备的冲刷水，是乳制品行业废水的主要来源，其主要成分有蛋白质，脂类，糖等有机物质，可生化性较好，但浓度较高，如得不到有效处理，将会给环境带来较大污染。研究证实，膜技术不仅可以回收乳品废水中的有用成分，同时处理过的废水还能再次应用到乳品生产过程中，实现乳制品工业废水资源化。

       蛋白质与乳糖因其营养价值高，可作为高附加值食品添加剂，是膜法回收乳品工业废水中重点关注的营养成分。将纳米颗粒CuBTC填充到PVA基质里，对商业化的有机纳滤膜进行修饰，将修饰前后的膜同时处理模拟乳制品废水，结果表明，修饰后的纳滤膜渗透性能较未改性的纳滤膜提高了43%。糖类截留率从61%提高至87%。蛋白质截留率从88%提升至94%。使用超滤和纳滤耦合工艺处理乳制品废水，利用超滤技术回收废水中的蛋白质及油脂，用于培育藻类来产生生物柴油及生物燃料;随后超滤透过液作为纳滤原料液进一步浓缩，截留侧的乳糖可进行厌氧消化产生沼气，渗透侧的水可再次使用。与单一纳滤相比，由于超滤去除了蛋白质，阻止蛋白质与钙离子架桥形成污染层，因此两步法超滤/纳滤工艺具备更高的通量和较低的膜面污染，这也揭示了两步法超滤/纳滤工艺在乳制品废水处理方面具备广阔的应用前景。

       卷式反渗透膜用于实际乳品加工厂中的冲洗水处理，经检测后渗透侧水的品质可满足冷却水要求。截留侧经处理后可添加至发酵的牛奶饮料中。截留侧和滲透侧两侧的样品均得到了有效利用，对日处理1 000 m'的牛奶加工企业来说，每年的潜在利润预计达到349 000美元。

2展望

       膜分离技术在乳制品加工行业中具有非常广阔的应用前景，并逐步实现了工业化。现阶段，相关的工作也正在进行，并取得了一些成果。从工业化应用角度而言，尚需在以下几个方面进一步展开探索。

       1)膜分离技术在实际操作过程中高度分离效果有限，因此需要注重关键技术突破，以期在乳糖脱除和蛋白分离方面实现纯度的优化。或者将膜技术与其他分离工艺进行耦合，使膜分离技术发挥更大的作用。

       2)加强乳品分离过程中的基础研究。探讨乳品成分及其含量随膜分离过程的变化规律，揭示各组分对膜分离性能和最终产品的影响机制，并以此为依据设计面向乳品加工行业的高性能膜材料;此外可对膜材料进行改性研究。提升膜材料的抗污染能力，为工业化放大提供指导。

       3)膜材料在乳制品行业中的使用寿命及效率对其工业化应用意义重大。无机陶瓷膜对药剂耐性高，具有优良的化学稳定性和机械强度，陶瓷膜企业应加强与上下游产业联合协作。开拓市场份额，提高产品质量同时，为人民群众提供更多具备高营养价值的食品。