本研究以生产干酪素所产生的乳清废弃液为研究材料,以结晶法和膜过滤法对其中的乳糖回收进行研究,为工业化回收乳糖的方法和工艺参数提供参考依据。结晶法采用单因素和正交试验,对主要影响因素和工艺参数进行了研究,确定了结晶法生产乳糖的主要工艺流程和参数;采用国标要求方法对乳糖的理化指标进行了较全面的测定;膜过滤法对纳滤材料及结构形式进行了选择,对系统运行工艺进行了研究,并对纳滤运行过程中透过液和浓缩液的成分变化进行了分析。研究结果如下:1.结晶法生产乳糖试验,以生产鲜奶干酪素所排放的废液乳清为原料,经中和、过滤、真空浓缩、结晶和洗涤等工艺过程后得到乳糖。2.通过多组单因素试验,从加热温度、中和pH值、保温时间、浓缩糖度、结晶时间中选出影响乳糖品质最主要因素并L9(34)正交试验,以乳糖的回收率及乳糖的理化性质为依据,筛选出最佳工艺参数:中和pH值6.8、保温时间40min、浓缩糖度50Bx。3.乳清溶液本身呈浅黄绿色,浓缩后颜色会加深,为使乳糖结晶呈透明的晶体状,需对乳糖浓缩液进行脱色处理。通过L9(34)正交试验,以乳糖的脱色率为依据筛选出活性炭脱色最佳工艺参数:活性炭用量2%、加热温度80℃、吸附时间30min。4.按上述最佳工艺进行试验,用结晶法回收乳清中乳糖,每250mL乳清可回收5.782g,回收率达44.48%。结晶法所得乳糖有乳糖特有的甜味、无焦糊味和臭味,呈白色结晶状态;水分、灰分、氯化物、乳糖的含量分别为:2.06%、1.32%、1.9%、92.8%,本试验所得乳糖符合国标要求。5.膜分离法生产乳糖试验,确定在运行压力1.0MPa、温度﹤50℃条件下,采用间歇式操作。每周期中过滤时间20h,出料量最大设计为1.6t/ Hr;最大进料液量为32M3 (批,20Hr);纳滤浓缩倍数为4倍;纳滤加水量为20%(料液体积)。系统设计清洗时间为每次90～120分钟,加上顶料切换的周转时间,计划为4.0小时。每批清洗一次。6.经纳滤膜系统处理后,乳清原液中94.44%的糖被截留在浓缩液中,86.51%的氯化物被分离出来,经喷雾干燥后可得乳白色乳糖粉末,粉末颗粒细腻,有乳糖特用的甜味,感官指标符合相应国标要求,乳糖含量为83.68%。7.经喷雾干燥后每公斤乳清可得乳糖粉0.051 Kg,每吨乳清可生产乳糖粉51Kg;按每天可生产30t乳清计算,每天可生产乳糖粉1530 Kg。乳清中乳糖含量为5.85%,则30t乳清中共含糖1755 Kg,利用纳滤膜技术回收乳糖的回收率(Recovery Rate)为87.18%。综上所述,采用膜法回收乳清中的乳糖,操作简便且回收率较高,但乳糖纯度不高;结晶法回收乳糖则是纯度高但回收率不高,而且操作过程复杂。因此实际生产过程中应先采用膜过滤法初步提取,再采用结晶法纯化,以提高产品中乳糖含量,提高企业的经济效益。